JPH11118128A - 排ガス処理用燃焼器 - Google Patents
排ガス処理用燃焼器Info
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- JPH11118128A JPH11118128A JP30490097A JP30490097A JPH11118128A JP H11118128 A JPH11118128 A JP H11118128A JP 30490097 A JP30490097 A JP 30490097A JP 30490097 A JP30490097 A JP 30490097A JP H11118128 A JPH11118128 A JP H11118128A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガスの分解率が高く、しかもクリーニング
のためのメンテナンス期間を長くできるようにした排ガ
ス処理用燃焼器を提供する。 【解決手段】 燃焼室１１に臨んで、内壁１２と外壁１
３とに挟まれ底板１４で閉塞させた環状の保炎部１５を
設け、前記内壁１２または外壁１３の一方に、助燃ガス
Ｂを前記保炎部１５に向けて旋回流を作り出すように噴
出する助燃ガス用炎孔２３を、内壁１２または外壁１３
の他方に、排ガスＡを前記保炎部１５に向けて前記助燃
ガスＢと同一回転方向に旋回流を作り出すように噴出す
る排ガス用炎孔２２をそれぞれ互いに対向させて設け
た。
のためのメンテナンス期間を長くできるようにした排ガ
ス処理用燃焼器を提供する。 【解決手段】 燃焼室１１に臨んで、内壁１２と外壁１
３とに挟まれ底板１４で閉塞させた環状の保炎部１５を
設け、前記内壁１２または外壁１３の一方に、助燃ガス
Ｂを前記保炎部１５に向けて旋回流を作り出すように噴
出する助燃ガス用炎孔２３を、内壁１２または外壁１３
の他方に、排ガスＡを前記保炎部１５に向けて前記助燃
ガスＢと同一回転方向に旋回流を作り出すように噴出す
る排ガス用炎孔２２をそれぞれ互いに対向させて設け
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置から排出されるシランガス等を含む有害可燃性の排
ガスを燃焼処理するための、燃焼式排ガス処理設備に用
いられる排ガス処理用燃焼器（バーナ）に関するもので
ある。
装置から排出されるシランガス等を含む有害可燃性の排
ガスを燃焼処理するための、燃焼式排ガス処理設備に用
いられる排ガス処理用燃焼器（バーナ）に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体製造装置からはシランＳ
iＨ4 やジシランＳi2Ｈ6等の有害可燃ガスを含むガスが
排出されるが、このような排ガスは、そのままでは大気
に放出することはできない。そこで、これらの排ガスを
除害装置に導いて、燃焼による酸化無害化処理を行うこ
とが一般に行われている。この処理方法としては、助燃
ガスを用いて炉内に火炎を形成し、この火炎により排ガ
スを燃焼させるようにしたものが広く採用されている。
iＨ4 やジシランＳi2Ｈ6等の有害可燃ガスを含むガスが
排出されるが、このような排ガスは、そのままでは大気
に放出することはできない。そこで、これらの排ガスを
除害装置に導いて、燃焼による酸化無害化処理を行うこ
とが一般に行われている。この処理方法としては、助燃
ガスを用いて炉内に火炎を形成し、この火炎により排ガ
スを燃焼させるようにしたものが広く採用されている。
【０００３】このような燃焼式除害装置において、助燃
ガスとしては、水素、都市ガス、ＬＰＧ等を燃料ガスと
し、酸素もしくは空気を酸化剤としたものが通常使用さ
れており、この装置の運転費用は、これらの燃料ガスや
酸化剤の消費に伴うコストが大半を占めている。そこ
で、少ない助燃ガスによって如何に多くの有害な排ガス
を高効率のもとで分解するかが、この種の装置の性能を
評価する尺度の一つになっている。
ガスとしては、水素、都市ガス、ＬＰＧ等を燃料ガスと
し、酸素もしくは空気を酸化剤としたものが通常使用さ
れており、この装置の運転費用は、これらの燃料ガスや
酸化剤の消費に伴うコストが大半を占めている。そこ
で、少ない助燃ガスによって如何に多くの有害な排ガス
を高効率のもとで分解するかが、この種の装置の性能を
評価する尺度の一つになっている。
【０００４】また、シランを酸化するとシリカＳiＯ2
が生成されるが、このＳiＯ2 は粉末状で燃焼室の壁面
や炎孔に付着して不良燃焼を誘発したり、燃焼室を閉塞
したりする。このため、ＳiＯ2 を除去するクリーニン
グ作業を定期的に行う必要があるが、これを人手により
行っているのが現状で、この作業間隔が長い程メンテナ
ンスが容易とされ、クリーニング作業の間隔の長さもま
た重要な評価要素の一つとされている。
が生成されるが、このＳiＯ2 は粉末状で燃焼室の壁面
や炎孔に付着して不良燃焼を誘発したり、燃焼室を閉塞
したりする。このため、ＳiＯ2 を除去するクリーニン
グ作業を定期的に行う必要があるが、これを人手により
行っているのが現状で、この作業間隔が長い程メンテナ
ンスが容易とされ、クリーニング作業の間隔の長さもま
た重要な評価要素の一つとされている。
【０００５】従来の前記燃焼式除害装置に使用される燃
焼器の一般的な構成を図９及び図１０に示す。これは、
円筒型燃焼室１の天井中心部に処理すべき排ガスＡを燃
焼室１内に導入する排ガス用ノズル２を、この排ガス用
ノズル２の外周部に助燃ガスＢを燃焼室１内に導入する
複数の助燃ガス用ノズル３をそれぞれ設けるとともに、
燃焼室１の下端に燃焼ガス出口４を一体に連接する。こ
れによって、前記助燃ガス用ノズル３から噴出される助
燃ガスＢで円状に並んで形成される火炎の中心部に排ガ
スＡを通過させ、この通過の際に排ガスＡを火炎と混合
させて燃焼させて、この燃焼後の燃焼ガスを燃焼ガス出
口４から外部に排出するようにしたものである。
焼器の一般的な構成を図９及び図１０に示す。これは、
円筒型燃焼室１の天井中心部に処理すべき排ガスＡを燃
焼室１内に導入する排ガス用ノズル２を、この排ガス用
ノズル２の外周部に助燃ガスＢを燃焼室１内に導入する
複数の助燃ガス用ノズル３をそれぞれ設けるとともに、
燃焼室１の下端に燃焼ガス出口４を一体に連接する。こ
れによって、前記助燃ガス用ノズル３から噴出される助
燃ガスＢで円状に並んで形成される火炎の中心部に排ガ
スＡを通過させ、この通過の際に排ガスＡを火炎と混合
させて燃焼させて、この燃焼後の燃焼ガスを燃焼ガス出
口４から外部に排出するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、助燃ガスの火炎は助燃ガス用ノズルの
先方に形成されて、その内側に設けた排ガス用ノズルか
ら前方に吹き出す排ガスは助燃ガスの火炎と必ずしも充
分に混合せず、排ガスの分解率が充分ではなかった。こ
の分解率を向上させるためには、助燃ガス量を増加させ
て大きな火炎を形成することで排ガスを燃焼し易くする
必要があるが、このようにすると、排ガスの分解に寄与
しない助燃ガス量も増大して、装置の運転コストが増大
してしまう。しかも、排ガスの燃焼によって生成された
ＳiＯ2 が燃焼室の壁面に付着してしまい、状況によっ
ては一週間に１〜２回のクリーニング作業を行う必要が
あるといった問題があった。
来例にあっては、助燃ガスの火炎は助燃ガス用ノズルの
先方に形成されて、その内側に設けた排ガス用ノズルか
ら前方に吹き出す排ガスは助燃ガスの火炎と必ずしも充
分に混合せず、排ガスの分解率が充分ではなかった。こ
の分解率を向上させるためには、助燃ガス量を増加させ
て大きな火炎を形成することで排ガスを燃焼し易くする
必要があるが、このようにすると、排ガスの分解に寄与
しない助燃ガス量も増大して、装置の運転コストが増大
してしまう。しかも、排ガスの燃焼によって生成された
ＳiＯ2 が燃焼室の壁面に付着してしまい、状況によっ
ては一週間に１〜２回のクリーニング作業を行う必要が
あるといった問題があった。
【０００７】なお、円状に並ぶ火炎をその先端が中心側
に傾斜するように形成することにより、排ガスが個々の
火炎の高温部分に効率良く曝されるようにしたものや、
火炎を長時間維持する炎導管を設けることにより、火炎
と排ガスとの接触を効率良く行わせるようにしたもの等
が種々提案されている。しかしながら、これらの提案は
上記問題を完全に解消したものではないと考えられる。
に傾斜するように形成することにより、排ガスが個々の
火炎の高温部分に効率良く曝されるようにしたものや、
火炎を長時間維持する炎導管を設けることにより、火炎
と排ガスとの接触を効率良く行わせるようにしたもの等
が種々提案されている。しかしながら、これらの提案は
上記問題を完全に解消したものではないと考えられる。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みて為されたもの
で、排ガスの分解率が高く、しかもクリーニングのため
のメンテナンス期間を長くできるようにした排ガス処理
用燃焼器を提供することを目的とする。
で、排ガスの分解率が高く、しかもクリーニングのため
のメンテナンス期間を長くできるようにした排ガス処理
用燃焼器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の排ガス処理用燃
焼器は、燃焼室に臨んで、内壁と外壁とに挟まれ底板で
閉塞させた環状の保炎部を設け、前記内壁または外壁の
一方に、助燃ガスを前記保炎部に向けて旋回流を作り出
すように噴出する助燃ガス用炎孔を、内壁または外壁の
他方に、排ガスを前記保炎部に向けて前記助燃ガスと同
一回転方向に旋回流を作り出すように噴出する排ガス用
炎孔をそれぞれ互いに対向させて設けたことを特徴とす
る。
焼器は、燃焼室に臨んで、内壁と外壁とに挟まれ底板で
閉塞させた環状の保炎部を設け、前記内壁または外壁の
一方に、助燃ガスを前記保炎部に向けて旋回流を作り出
すように噴出する助燃ガス用炎孔を、内壁または外壁の
他方に、排ガスを前記保炎部に向けて前記助燃ガスと同
一回転方向に旋回流を作り出すように噴出する排ガス用
炎孔をそれぞれ互いに対向させて設けたことを特徴とす
る。
【００１０】これにより、助燃ガスと排ガスとを同一回
転方向に旋回流を作り出すように保炎部に向けて噴出す
ることで、助燃ガスの火炎と処理対象の排ガスとの混合
を高めて、排ガスを高い効率のもとに燃焼分解するとと
もに、この時の旋回炎及び旋回流でシラン燃焼後のＳi
Ｏ2 が各炎孔の近傍や燃焼室の壁面に付着するのを防止
して、排ガスを長時間に亘って安定的に燃焼処理するこ
とができる。
転方向に旋回流を作り出すように保炎部に向けて噴出す
ることで、助燃ガスの火炎と処理対象の排ガスとの混合
を高めて、排ガスを高い効率のもとに燃焼分解するとと
もに、この時の旋回炎及び旋回流でシラン燃焼後のＳi
Ｏ2 が各炎孔の近傍や燃焼室の壁面に付着するのを防止
して、排ガスを長時間に亘って安定的に燃焼処理するこ
とができる。
【００１１】ここに、円筒状の燃焼室にあっては、前記
内壁を円柱体の外周面で、前記外壁を前記円柱体の周囲
を囲繞する円筒体の内周面でそれぞれ構成することが好
ましい。
内壁を円柱体の外周面で、前記外壁を前記円柱体の周囲
を囲繞する円筒体の内周面でそれぞれ構成することが好
ましい。
【００１２】また、前記燃焼室を構成する壁面に該燃焼
室の内部に空気を噴射する空気噴射ノズルを設けること
が好ましく、これにより、この空気噴射ノズルから噴射
される空気で燃焼処理したガスを冷却するとともに、冷
却後の燃焼ガスを燃焼室外に速やかに排出することがで
きる。
室の内部に空気を噴射する空気噴射ノズルを設けること
が好ましく、これにより、この空気噴射ノズルから噴射
される空気で燃焼処理したガスを冷却するとともに、冷
却後の燃焼ガスを燃焼室外に速やかに排出することがで
きる。
【００１３】前記空気噴射ノズルを該噴射ノズルから噴
射される空気が燃焼室内部で旋回流を形成するように設
けることが好ましく、これにより、燃焼処理したガスの
冷却及び燃焼室外への排出、更には燃焼室の壁面に付着
するＳiＯ2 の除去をより効果的に行うことができる。
射される空気が燃焼室内部で旋回流を形成するように設
けることが好ましく、これにより、燃焼処理したガスの
冷却及び燃焼室外への排出、更には燃焼室の壁面に付着
するＳiＯ2 の除去をより効果的に行うことができる。
【００１４】更に、前記底板に前記保炎部に向けて一次
空気を噴射する一次空気噴射ノズルを設けることが好ま
しく、これにより、燃焼性を改善するとともに、保炎部
を区画構成する内外壁の表面に付着するＳiＯ2 を更に
効果的に除去することができる。
空気を噴射する一次空気噴射ノズルを設けることが好ま
しく、これにより、燃焼性を改善するとともに、保炎部
を区画構成する内外壁の表面に付着するＳiＯ2 を更に
効果的に除去することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図８を参照して説明する。図１及び図２は、本発明
の第１の実施の形態を示すもので、炉壁１０に囲まれた
燃焼室１１に臨んで、同心円状の内壁１２と外壁１３と
に挟まれ底板１４で閉塞させた環状の保炎部１５が設け
られている。ここに、前記内壁１２は先端に丸みを持た
せた円柱体１６の外周面で、外壁１３は該円柱体１６の
周囲を囲繞する円筒体１７の内周面でそれぞれ構成さ
れ、両者１６，１７は前記底板１４と一体に形成されて
いる。また、前記円柱体１６の高さは、前記円筒体１７
の高さよりも低く設定されている。
乃至図８を参照して説明する。図１及び図２は、本発明
の第１の実施の形態を示すもので、炉壁１０に囲まれた
燃焼室１１に臨んで、同心円状の内壁１２と外壁１３と
に挟まれ底板１４で閉塞させた環状の保炎部１５が設け
られている。ここに、前記内壁１２は先端に丸みを持た
せた円柱体１６の外周面で、外壁１３は該円柱体１６の
周囲を囲繞する円筒体１７の内周面でそれぞれ構成さ
れ、両者１６，１７は前記底板１４と一体に形成されて
いる。また、前記円柱体１６の高さは、前記円筒体１７
の高さよりも低く設定されている。
【００１６】そして、前記底板１４から前記円柱体１６
の内部に達して、例えば半導体製造装置から排出された
シランガスＳiＨ4 等を含んだ窒素を主成分とする排ガ
ス等の処理すべき排ガスＡを保持し導く排ガス室２０
が、同じく円筒体１７の内部に達して、例えば水素と酸
素の予混合気等の助燃ガスＢを保持し導く助燃ガス室２
１がそれぞれ設けられている。
の内部に達して、例えば半導体製造装置から排出された
シランガスＳiＨ4 等を含んだ窒素を主成分とする排ガ
ス等の処理すべき排ガスＡを保持し導く排ガス室２０
が、同じく円筒体１７の内部に達して、例えば水素と酸
素の予混合気等の助燃ガスＢを保持し導く助燃ガス室２
１がそれぞれ設けられている。
【００１７】前記円柱体１６の外周面には、前記排ガス
室２０と保炎部１５とを連通する複数の排ガス用炎孔２
２が、前記円筒体１７の内周面には、前記助燃ガス室２
１と保炎部１５とを連通する複数の助燃ガス用炎孔２３
が互いに対向する位置に設けられている。そして、前記
排ガス用炎孔２２は、排ガス室２０の略接線方向に延び
て排ガスＡを保炎部１５に向けて旋回流を作り出すよう
に吹き出し、助燃ガス用炎孔２３は、保炎部１５の略接
線方向に延びて助燃ガスＢを保炎部１５に向けて旋回流
れを作り出すように吹き出し、しかもこれらの吹き出し
方向が同一回転方向（図２のＸ方向）となるように構成
されている。
室２０と保炎部１５とを連通する複数の排ガス用炎孔２
２が、前記円筒体１７の内周面には、前記助燃ガス室２
１と保炎部１５とを連通する複数の助燃ガス用炎孔２３
が互いに対向する位置に設けられている。そして、前記
排ガス用炎孔２２は、排ガス室２０の略接線方向に延び
て排ガスＡを保炎部１５に向けて旋回流を作り出すよう
に吹き出し、助燃ガス用炎孔２３は、保炎部１５の略接
線方向に延びて助燃ガスＢを保炎部１５に向けて旋回流
れを作り出すように吹き出し、しかもこれらの吹き出し
方向が同一回転方向（図２のＸ方向）となるように構成
されている。
【００１８】更に、前記円筒体１７と燃焼室１１の側面
を接続して燃焼室１１の一部を構成する該円筒体１７の
端面１７ａには、燃焼室１１の内部に向けて空気Ｃを噴
射する複数の空気噴射ノズル２４が設けられているとと
もに、燃焼室１１の下端には、燃焼ガス出口２５が一体
に連接されている。
を接続して燃焼室１１の一部を構成する該円筒体１７の
端面１７ａには、燃焼室１１の内部に向けて空気Ｃを噴
射する複数の空気噴射ノズル２４が設けられているとと
もに、燃焼室１１の下端には、燃焼ガス出口２５が一体
に連接されている。
【００１９】次に、この実施の形態の作用について説明
する。先ず、助燃ガスＢは、助燃ガス室２１内に導かれ
て保持され、円筒体１７の内周面に設けられ助燃ガス用
炎孔２３から保炎部１５に向けて旋回流を作り出すよう
に噴出する。そして、図示しない着火元により点火され
ると、円筒体１７の内周面に旋回炎を形成する。
する。先ず、助燃ガスＢは、助燃ガス室２１内に導かれ
て保持され、円筒体１７の内周面に設けられ助燃ガス用
炎孔２３から保炎部１５に向けて旋回流を作り出すよう
に噴出する。そして、図示しない着火元により点火され
ると、円筒体１７の内周面に旋回炎を形成する。
【００２０】ここで、助燃ガスＢは旋回炎を形成する
が、旋回炎は小さな当量比のもとでも安定して燃焼でき
る特徴を備えている。即ち、強く旋回しているために火
炎相互に熱とラジカルを供給し合い、また火炎が円筒体
１７の内周面に沿って形成されることから該壁面が加熱
されると共に加熱された壁面により未燃予混合気等の助
燃ガスＢが加熱されて保炎性が高くなる。そして、通常
であれば、未燃ガスを発生したり消炎するような小さな
当量比においても未燃ガスを発生することなく、また振
動燃焼を誘発することなく安定して燃焼させることがで
きる。
が、旋回炎は小さな当量比のもとでも安定して燃焼でき
る特徴を備えている。即ち、強く旋回しているために火
炎相互に熱とラジカルを供給し合い、また火炎が円筒体
１７の内周面に沿って形成されることから該壁面が加熱
されると共に加熱された壁面により未燃予混合気等の助
燃ガスＢが加熱されて保炎性が高くなる。そして、通常
であれば、未燃ガスを発生したり消炎するような小さな
当量比においても未燃ガスを発生することなく、また振
動燃焼を誘発することなく安定して燃焼させることがで
きる。
【００２１】一方、円柱体１６の内部に達する排ガス室
２０内に導かれ保持された処理すべき排ガスＡは、円柱
体１６の外周面に設けられた排ガス用炎孔２２から保炎
部１５に向けて助燃ガスＢと同一回転方向の旋回流を作
り出すように噴出する。すると、この排ガスＡが助燃ガ
スＢの旋回炎と混合して燃焼するが、この際、助燃ガス
Ｂと排ガスＡが同一方向に強く旋回するように吹き出さ
れるために、助燃ガスＢの火炎と排ガスＡの混合状態は
良く、吹き出された排ガスＡの全てが火炎と混合して燃
焼して、排ガスの燃焼分解率は非常に高くなる。
２０内に導かれ保持された処理すべき排ガスＡは、円柱
体１６の外周面に設けられた排ガス用炎孔２２から保炎
部１５に向けて助燃ガスＢと同一回転方向の旋回流を作
り出すように噴出する。すると、この排ガスＡが助燃ガ
スＢの旋回炎と混合して燃焼するが、この際、助燃ガス
Ｂと排ガスＡが同一方向に強く旋回するように吹き出さ
れるために、助燃ガスＢの火炎と排ガスＡの混合状態は
良く、吹き出された排ガスＡの全てが火炎と混合して燃
焼して、排ガスの燃焼分解率は非常に高くなる。
【００２２】また、前記空気噴射ノズル２４から燃焼室
１１内に噴射された空気は、次のように作用する。即
ち、燃焼処理後の燃焼ガスは高温で冷却する必要があ
り、また、この燃焼ガスを燃焼室１１の外部に速やかに
排出する必要があるが、この空気噴射ノズル２４から燃
焼室１１内に噴射された空気を燃焼処理した高温の旋回
流ガスと混合させて該ガスを冷却し、混合によって流量
を増した排ガスを燃焼ガス出口部２５を通じて燃焼室１
１から滞ることなく速やかに排出することができる。
１１内に噴射された空気は、次のように作用する。即
ち、燃焼処理後の燃焼ガスは高温で冷却する必要があ
り、また、この燃焼ガスを燃焼室１１の外部に速やかに
排出する必要があるが、この空気噴射ノズル２４から燃
焼室１１内に噴射された空気を燃焼処理した高温の旋回
流ガスと混合させて該ガスを冷却し、混合によって流量
を増した排ガスを燃焼ガス出口部２５を通じて燃焼室１
１から滞ることなく速やかに排出することができる。
【００２３】ここに、助燃ガスＢとして予混合気を使用
し、助燃ガスの当量比を小さくすれば低ＮＯｘ燃焼が可
能となる。そして、旋回炎を形成すると旋回の中心部の
気流の圧力が低下して、中心部に火炎の先方から排ガス
用炎孔２２及び助燃ガス用炎孔２３に向けて逆流する自
己循環流が発生し、この循環流が炎孔からの火炎及び燃
焼ガスと混合して低ＮＯｘ性を向上させる作用をする。
し、助燃ガスの当量比を小さくすれば低ＮＯｘ燃焼が可
能となる。そして、旋回炎を形成すると旋回の中心部の
気流の圧力が低下して、中心部に火炎の先方から排ガス
用炎孔２２及び助燃ガス用炎孔２３に向けて逆流する自
己循環流が発生し、この循環流が炎孔からの火炎及び燃
焼ガスと混合して低ＮＯｘ性を向上させる作用をする。
【００２４】しかも、火炎は旋回しているが、この旋回
流がシランＳiＨ4 が燃焼して生成されるシリカＳiＯ2
が排ガス用炎孔２２及び助燃ガス用炎孔２３に付着する
のを防ぐ作用をなす。即ち、シランＳiＨ4 が燃焼する
とシリカＳiＯ2 が生成されるが、このシリカＳiＯ2 が
排ガス用炎孔２２や助燃ガス用炎孔２３の付近に付着す
ると、助燃ガスＢや排ガスＡの吹き出し量を減らした
り、吹き出し方向を変えたりして、吹き出しを不安定に
することがある。このような状況になると、ガスの吹き
出しが静定せず、安定な燃焼が不可能になる。
流がシランＳiＨ4 が燃焼して生成されるシリカＳiＯ2
が排ガス用炎孔２２及び助燃ガス用炎孔２３に付着する
のを防ぐ作用をなす。即ち、シランＳiＨ4 が燃焼する
とシリカＳiＯ2 が生成されるが、このシリカＳiＯ2 が
排ガス用炎孔２２や助燃ガス用炎孔２３の付近に付着す
ると、助燃ガスＢや排ガスＡの吹き出し量を減らした
り、吹き出し方向を変えたりして、吹き出しを不安定に
することがある。このような状況になると、ガスの吹き
出しが静定せず、安定な燃焼が不可能になる。
【００２５】ところが、この実施の形態にあっては、排
ガス用炎孔２２及び助燃ガス用炎孔２３による旋回炎が
あるため、この旋回炎により排ガス用炎孔２２及び助燃
ガス用炎孔２３の先端部にも早い流れが発生して、この
流れが各炎孔２２，２３の先端部をクリーニングする作
用をなし、生成したシリカＳiＯ2 が炎孔２２，２３の
先端部に付着するのを防ぐ働きをする。
ガス用炎孔２２及び助燃ガス用炎孔２３による旋回炎が
あるため、この旋回炎により排ガス用炎孔２２及び助燃
ガス用炎孔２３の先端部にも早い流れが発生して、この
流れが各炎孔２２，２３の先端部をクリーニングする作
用をなし、生成したシリカＳiＯ2 が炎孔２２，２３の
先端部に付着するのを防ぐ働きをする。
【００２６】さらに、この効果は、各炎孔２２，２３の
先端部だけにとどまらない。つまり、火炎が燃焼室１１
の内部で旋回していることから、燃焼室１１の壁表面に
も早い流れが発生して燃焼室１１の壁面をクリーニング
して、この表面に付着したシリカＳiＯ2 を除去する働
きをする。
先端部だけにとどまらない。つまり、火炎が燃焼室１１
の内部で旋回していることから、燃焼室１１の壁表面に
も早い流れが発生して燃焼室１１の壁面をクリーニング
して、この表面に付着したシリカＳiＯ2 を除去する働
きをする。
【００２７】このように、旋回流により、炎孔２２，２
３の表面及び燃焼室１１の壁面に付着したシリカＳiＯ2
をセルフクリーニングすることにより、人手によるク
リーニング作業の間隔を大幅に延長して、メンテナンス
を容易にすることができる。
３の表面及び燃焼室１１の壁面に付着したシリカＳiＯ2
をセルフクリーニングすることにより、人手によるク
リーニング作業の間隔を大幅に延長して、メンテナンス
を容易にすることができる。
【００２８】なお、この実施の形態においては、内壁側
に排ガス用炎孔を、外壁側に助燃ガス用炎孔をそれぞれ
設けた例を示しているが、この逆、即ち内壁側に助燃ガ
ス用炎孔を、外壁側に排ガス用炎孔をそれぞれ設けても
良い。更に、円筒状のものに限らず、四角形等の多角形
状のものでよいのは勿論である。このことは、以下の各
実施の形態においても同様である。
に排ガス用炎孔を、外壁側に助燃ガス用炎孔をそれぞれ
設けた例を示しているが、この逆、即ち内壁側に助燃ガ
ス用炎孔を、外壁側に排ガス用炎孔をそれぞれ設けても
良い。更に、円筒状のものに限らず、四角形等の多角形
状のものでよいのは勿論である。このことは、以下の各
実施の形態においても同様である。
【００２９】図３及び図４は、本発明の第２の実施の形
態を示すもので、これは、外壁１３を構成する円筒体１
７として、燃焼室１１の一部を構成する端面１７ａが円
錐面形状を有するものを使用するとともに、この端面１
７ａに空気噴射ノズル２４ａを該空気噴射ノズル２４ａ
から燃焼室１１の内部に向けて噴射される空気Ｃが旋回
流を作り出すように設けたものである。
態を示すもので、これは、外壁１３を構成する円筒体１
７として、燃焼室１１の一部を構成する端面１７ａが円
錐面形状を有するものを使用するとともに、この端面１
７ａに空気噴射ノズル２４ａを該空気噴射ノズル２４ａ
から燃焼室１１の内部に向けて噴射される空気Ｃが旋回
流を作り出すように設けたものである。
【００３０】この実施の形態にあっては、空気噴射ノズ
ル２４ａから噴射される空気Ｃで燃焼室１１内に旋回流
を作り出すことにより、排ガス用炎孔２２及び助燃ガス
用炎孔２３からの旋回流を弱めることなく、燃焼室１１
内に旋回流を旺盛に発生させて、燃焼室１１の側壁に付
着するシリカをより効果的に除去することができる。
ル２４ａから噴射される空気Ｃで燃焼室１１内に旋回流
を作り出すことにより、排ガス用炎孔２２及び助燃ガス
用炎孔２３からの旋回流を弱めることなく、燃焼室１１
内に旋回流を旺盛に発生させて、燃焼室１１の側壁に付
着するシリカをより効果的に除去することができる。
【００３１】図５及び図６は、本発明の第３の実施の形
態を示すもので、これは、底板１４に保炎部１５に向け
て一次空気Ｄの噴射する一次空気噴射ノズル３０を設け
たものである。
態を示すもので、これは、底板１４に保炎部１５に向け
て一次空気Ｄの噴射する一次空気噴射ノズル３０を設け
たものである。
【００３２】この実施の形態にあっては、必要に応じて
一次空気噴射ノズル３０から保炎部１５に一次空気を供
給して酸素濃度を増大させることにより、燃焼性を改善
することができる。しかも、一次空気Ｄを下方に吹き出
すことにより、環状保炎部１５における旋回流に下方へ
の速度を付加し、円筒体１７の表面を流れる流速を増大
させて、円筒体１７の表面に付着するシリカを更に効果
的に除去することができる。
一次空気噴射ノズル３０から保炎部１５に一次空気を供
給して酸素濃度を増大させることにより、燃焼性を改善
することができる。しかも、一次空気Ｄを下方に吹き出
すことにより、環状保炎部１５における旋回流に下方へ
の速度を付加し、円筒体１７の表面を流れる流速を増大
させて、円筒体１７の表面に付着するシリカを更に効果
的に除去することができる。
【００３３】図７及び図８は、本発明の第４の実施の形
態を示すもので、これは、円筒体１７の内径と燃焼室１
１の内径を同径として、燃焼室１１の側面上部に空気噴
射ノズル２４ｂを旋回流を形成するように設けたもので
ある。
態を示すもので、これは、円筒体１７の内径と燃焼室１
１の内径を同径として、燃焼室１１の側面上部に空気噴
射ノズル２４ｂを旋回流を形成するように設けたもので
ある。
【００３４】なお、前記各実施の形態において、燃焼用
バーナを形成する材料としては、セラミックスや耐熱金
属材が好適である。また、上方から下方に吹き出す火炎
に適用した例を示しているが、水平方向に吹き出すよう
にした火炎に適用してもよい。また、助燃ガスとして
は、水素と酸素の予混合気に限定されることなく、都市
ガス若しくはＬＰＧと酸素、空気若しくは酸素富化空気
との予混合気でも良いことは勿論である。
バーナを形成する材料としては、セラミックスや耐熱金
属材が好適である。また、上方から下方に吹き出す火炎
に適用した例を示しているが、水平方向に吹き出すよう
にした火炎に適用してもよい。また、助燃ガスとして
は、水素と酸素の予混合気に限定されることなく、都市
ガス若しくはＬＰＧと酸素、空気若しくは酸素富化空気
との予混合気でも良いことは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
助燃ガスと排ガスとを同一回転方向に旋回流を作り出す
ように噴出することにより、助燃ガスの火炎と処理対象
物たる排ガスとの混合を高めて、排ガスを高効率のもと
に燃焼分解することができる。しかも、旋回炎を形成し
て燃焼することにより、シランＳiＨ4燃焼後のシリカＳ
iＯ2 が炎孔近傍に付着するのを防止して、排ガスを安
定的に燃焼処理するとともに、燃焼室の壁面に付着する
ＳiＯ2 も旋回流により除去することができる。
助燃ガスと排ガスとを同一回転方向に旋回流を作り出す
ように噴出することにより、助燃ガスの火炎と処理対象
物たる排ガスとの混合を高めて、排ガスを高効率のもと
に燃焼分解することができる。しかも、旋回炎を形成し
て燃焼することにより、シランＳiＨ4燃焼後のシリカＳ
iＯ2 が炎孔近傍に付着するのを防止して、排ガスを安
定的に燃焼処理するとともに、燃焼室の壁面に付着する
ＳiＯ2 も旋回流により除去することができる。
【００３６】また、助燃ガスとして予混合気を使用して
予混合燃焼を行うことにより、低当量比のもとに低ＮＯ
ｘ燃焼を行うことができる。更に、空気噴射ノズルを設
けて、この噴射ノズルから噴射される空気が燃焼室内部
で旋回流を形成するようにすることにより、燃焼室壁に
付着するシリカＳiＯ2 を更に効果的に除去して、クリ
ーニングのためのメンテナンス期間を延長することがで
きる。
予混合燃焼を行うことにより、低当量比のもとに低ＮＯ
ｘ燃焼を行うことができる。更に、空気噴射ノズルを設
けて、この噴射ノズルから噴射される空気が燃焼室内部
で旋回流を形成するようにすることにより、燃焼室壁に
付着するシリカＳiＯ2 を更に効果的に除去して、クリ
ーニングのためのメンテナンス期間を延長することがで
きる。
【００３７】また、底板に前記保炎部に向けて一次空気
を噴射する一次空気噴射ノズルを設けることにより、燃
焼性を改善するとともに、保炎部を区画構成する内外壁
の表面に付着するシリカＳiＯ2 を更に効果的に除去す
ることができる。
を噴射する一次空気噴射ノズルを設けることにより、燃
焼性を改善するとともに、保炎部を区画構成する内外壁
の表面に付着するシリカＳiＯ2 を更に効果的に除去す
ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す縦断面図。
【図４】図３のII−II線断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す縦断面図。
【図６】図５のIII−III線断面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す縦断面図。
【図８】図７のIV−IV線断面図。
【図９】従来例を示す縦断面図。
【図１０】図９のＶ−Ｖ線断面図。
１１ 燃焼室 １２ 内壁 １３ 外壁 １４ 底板 １５ 保炎部 １６ 円柱体 １７ 円筒体 ２０ 排ガス室 ２１ 助燃ガス室 ２２ 排ガス用炎孔 ２３ 助燃ガス用炎孔 ２４，２４ａ，２４ｂ 空気噴射ノズル ３０ 一次空気噴射ノズル
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼室に臨んで、内壁と外壁とに挟まれ
底板で閉塞させた環状の保炎部を設け、前記内壁または
外壁の一方に、助燃ガスを前記保炎部に向けて旋回流を
作り出すように噴出する助燃ガス用炎孔を、内壁または
外壁の他方に、排ガスを前記保炎部に向けて前記助燃ガ
スと同一回転方向に旋回流を作り出すように噴出する排
ガス用炎孔をそれぞれ互いに対向させて設けたことを特
徴とする排ガス処理用燃焼器。 - 【請求項２】 前記内壁を円柱体の外周面で、前記外壁
を前記円柱体の周囲を囲繞する円筒体の内周面でそれぞ
れ構成したことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理
用燃焼器。 - 【請求項３】 前記燃焼室を構成する壁面に該燃焼室の
内部に空気を噴射する空気噴射ノズルを設けたことを特
徴とする請求項１または２記載の排ガス処理用燃焼器。 - 【請求項４】 前記空気噴射ノズルを該噴射ノズルから
噴射される空気が燃焼室内部で旋回流を形成するように
設けたことを特徴とする請求項３記載の排ガス処理用燃
焼器。 - 【請求項５】 前記底板に前記保炎部に向けて一次空気
を噴射する一次空気噴射ノズルを設けたことを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の排ガス処理用燃焼
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30490097A JPH11118128A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 排ガス処理用燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30490097A JPH11118128A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 排ガス処理用燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118128A true JPH11118128A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17938650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30490097A Pending JPH11118128A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 排ガス処理用燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118128A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355820A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 排ガスの処理方法および処理装置 |
| JP2010523929A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | エドワーズ リミテッド | 有害物質の燃焼破壊 |
| TWI486538B (zh) * | 2012-10-15 | 2015-06-01 | Csk Inc | 用於洗滌器的燃燒器 |
| WO2017198997A1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | Edwards Limited | Inlet assembly |
| US10465905B2 (en) | 2015-03-26 | 2019-11-05 | Korea Institute Of Energy Research | Energy saving combustion device for burning refractory hazardous gas and method for operating the same |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP30490097A patent/JPH11118128A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355820A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 排ガスの処理方法および処理装置 |
| JP2010523929A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | エドワーズ リミテッド | 有害物質の燃焼破壊 |
| KR101417181B1 (ko) * | 2007-04-04 | 2014-07-08 | 에드워즈 리미티드 | 유해 물질의 연소 파괴 |
| TWI486538B (zh) * | 2012-10-15 | 2015-06-01 | Csk Inc | 用於洗滌器的燃燒器 |
| US10465905B2 (en) | 2015-03-26 | 2019-11-05 | Korea Institute Of Energy Research | Energy saving combustion device for burning refractory hazardous gas and method for operating the same |
| WO2017198997A1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | Edwards Limited | Inlet assembly |
| US10865983B2 (en) | 2016-05-18 | 2020-12-15 | Edwards Limited | Inlet assembly |
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