KR100682709B1 - Combustion heater and exhaust gas combustion device - Google Patents

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신이치 와타나베
쇼지 이시하라
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가부시키가이샤 코쿠사이덴키 세미컨덕터 서비스
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Abstract

가연성 가스를 확실하게 착화시키는 것이 가능하고, 연소 효과가 안정적이고, 더욱이 착화용의 가스 설비가 불필요하고, 조립 분해도 용이한 연소 히터 및 배기가스 연소장치에 있어서, 연소 히터(30)는 통 형상의 전열선 홀더(33)와 전열선 홀더의 외주에 감긴 전열선(34)으로 이루어진 히터원(32)과, 히터원을 씌우는 히터 캡(31)을 구비한다. 전열선(34)에 의해 가열된 히터 캡(31)의 외측에서 가연성 가스를 착화·연소시킨다. 히터 캡(31)이 씌워진 히터원(32)을 지지하는 통 형상의 히터 서포터(46)와, 통 형상의 히터 서포터(46)와 히터원(32)의 사이에 설치되고, 히터 서포터(46)와 히터원(32)을 동축적, 직선상으로 연결하는 고절연성의 통형상의 히터 홀더(41)를 구비한다. 히터 홀더(41)의 상부에 끼운 히터원(32)의 하부를 히터 홀더(41)에 나사(44)로 연결하고, 히터 홀더(41)의 하부에 끼운 히터 서포터(46)의 상부를 히터 홀더(41)에 나사(44)로 연결한다. 히터원(32)에 씌워진 히터 캡(31)은 히터 홀더(41)의 상부 개구단에 의해 고정된다.In the combustion heater and the exhaust gas combustor which can reliably ignite the combustible gas, the combustion effect is stable, the gas equipment for ignition is unnecessary, and the assembly and disassembly is easy, the combustion heater 30 has a cylindrical shape. The heater source 32 which consists of a heating wire holder 33 and the heating wire 34 wound around the outer periphery of a heating wire holder, and the heater cap 31 which covers a heater source are provided. The flammable gas is ignited and burned outside the heater cap 31 heated by the heating wire 34. The heater supporter 46 is provided between the cylindrical heater supporter 46 which supports the heater source 32 on which the heater cap 31 was covered, and between the cylindrical heater supporter 46 and the heater source 32. And a highly insulating tubular heater holder 41 for coaxially and linearly connecting the heater source 32. The lower part of the heater source 32 inserted in the upper part of the heater holder 41 is connected to the heater holder 41 with the screw 44, and the upper part of the heater supporter 46 fitted in the lower part of the heater holder 41 is connected to the heater holder. (41) to screw (44). The heater cap 31 covered by the heater source 32 is fixed by the upper opening end of the heater holder 41.

가연성 가스, 착화, 연소, 히터, 배기가스Flammable gases, ignition, combustion, heaters, exhaust gases

Description

연소 히터 및 배기가스 연소장치{Combustion heater and exhaust gas combustion device}Combustion heater and exhaust gas combustion device

도 1은 실시형태에 의한 연소 히터의 분해·조립도이다.1 is an exploded and assembled view of a combustion heater according to an embodiment.

도 2는 실시형태에 의한 연소 히터의 조립 완성도이다.2 is an assembly complete view of the combustion heater according to the embodiment;

도 3은 실시형태에 의한 배기가스 연소장치의 설명도로서, (a)는 종단면도, (b)는 연소 히터의 주요부 단면도이다.3 is an explanatory view of the exhaust gas combustion device according to the embodiment, (a) is a longitudinal sectional view, and (b) is a sectional view of an essential part of the combustion heater.

도 4는 종래예의 내열성 금속의 원통형의 실시예 도의 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of a cylindrical embodiment of the heat-resistant metal of the prior art.

도 5는 종래예의 전기 스파크의 착화·연소 방식의 실시예 도의 부분 단면도이고, (a)는 정면 실시예 도의 부분 단면도, (b)는 측면 실시예 도의 부분 단면도이다.Fig. 5 is a partial sectional view of an embodiment of the ignition / combustion method of an electric spark of the conventional example, (a) is a partial sectional view of the front embodiment view, and (b) is a partial sectional view of the side embodiment view.

도 6은 실시형태와 종래예를 비교한 연소 효과도이다.6 is a combustion effect diagram comparing the embodiment and the conventional example.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

30 ---- 연소 히터 31 ---- 히터 캡30 ---- combustion heater 31 ---- heater cap

32 ---- 히터원 33 ---- 전열선 홀더32 ---- heater source 33 ---- heating element holder

34 ---- 전열선 41 ---- 히터 홀더34 ---- heating wire 41 ---- heater holder

44 ---- 나사(연결구) 46 ---- 히터 서포터44 ---- Screws (connectors) 46 ---- Heater supporters

본 발명은, 반도체 제조장치 등으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 연소시키는 연소 히터 및 배기가스 연소장치에 관한 것으로, 특히 가연성 가스가 수소(H2)인 경우에 적합하게 이용된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion heater and an exhaust gas combustor for combusting combustible gas contained in exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus or the like, and is particularly suitably used when the combustible gas is hydrogen (H 2 ).

반도체 제조장치나 액정 제조장치 등의 제조장치로부터 배출되는 배기가스에는 위험한 가연성 가스가 포함되는 경우가 많기 때문에, 그대로 대기로 방출할 수 없다. 여기서, 배기가스 연소장치를 사용하여, 대기 방출 전에 가연성 가스를 연소히터로 연소시키는 것이 실시되고 있다. 종래에는, 이 연소 히터를 구비한 배기가스 연소장치에는 연소 히터의 종류에 따라서, 금속제 히터에 의한 착화·연소 방식(예를 들면, 일본 특개평7-323211호 참조)과, 전기 스파크의 착화·연소 방식(예를 들면, 일본 특개평6-129627호)이 있었다.Exhaust gas discharged from a manufacturing apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus or a liquid crystal manufacturing apparatus often contains dangerous flammable gases, and thus cannot be discharged directly to the atmosphere. Here, the combustion of combustible gas with a combustion heater is carried out using an exhaust gas combustion device before the release of the atmosphere. Conventionally, in the exhaust gas combustor provided with this combustion heater, the ignition / combustion method by a metal heater (for example, see Unexamined-Japanese-Patent No. 7-323211), the ignition of an electric spark, according to the kind of combustion heater, There was a combustion system (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-129627).

도 4는 금속제 히터에 의한 착화·연소 방식을 채용한 배기가스 연소장치를 나타낸다. 금속제 히터에 의한 연소장치의 구성은 다음과 같다. 가연성 가스 도입관(8), 배기 덕트(duct)(11) 및 공기 투입구(12)가 설치된 연소실(14) 내에 금속제 히터(13)가 설치된다. 금속제 히터(13)는 금속제로 열을 전체 둘레에 전달하는 케이스(15)와, 이 케이스(15) 내에 설치되어 전기에너지를 열에너지로 변환하는 전열재로서의 전열 히터(16)와, 금속제 히터(13)의 온도를 검지하는 열전대(thermocouple)(5)와, 케이스(15) 내의 공간을 채우는 절연 물질(17)로 구성된다. 연소실(14) 밖에 설치된 온도 컨트롤러(7)에 의해, 열전대(5)에서 검지한 금속제 히터(13)의 온도가 소정의 온도로 유지되도록 전열 히터(16)로의 전력이 제어된다.4 shows an exhaust gas combustion apparatus employing a ignition / combustion method using a metal heater. The structure of the combustion apparatus by a metal heater is as follows. The metal heater 13 is installed in the combustion chamber 14 in which the combustible gas introduction pipe 8, the exhaust duct 11, and the air inlet 12 are provided. The metal heater 13 is made of metal, a case 15 for transferring heat around its entirety, an electrothermal heater 16 as a heat transfer material installed in the case 15 to convert electrical energy into thermal energy, and a metal heater 13 ) Is composed of a thermocouple 5 for detecting the temperature of) and an insulating material 17 for filling the space in the case 15. By the temperature controller 7 provided outside the combustion chamber 14, the electric power to the heat transfer heater 16 is controlled so that the temperature of the metal heater 13 detected by the thermocouple 5 is maintained at predetermined temperature.

배기 덕트(11)로부터의 흡인에 의해 공기 투입구(12)로부터 대기(공기)가 연소실(14) 내로 투입되고, 연소실(14) 내는 공기가 상시 흐르고 있는 상태가 된다. 여기서, 착화용 가스 배관(24)으로부터, 제어된 유량의 수소(H2) 가스를 흐르게 하고, 금속제 히터(13)의 열에너지에 의해 대기 중의 산소와 반응시켜 수소를 착화시킨다. 착화 후에는, 가연성 가스 도입관(8)으로부터 배기가스를 연소실(14) 내로 흐르게 하여 대기 중의 산소와 혼합시키고, 착화에 의한 연소 불꽃(10) 및 열원의 열에너지에 의해 배기가스 중에 포함된 가연성 가스를 연소시키고, 배기가스의 연소 처리를 실시한다. 연소 후의 배기가스는 배기 덕트(11)로부터 배출된다.Atmospheric air (air) is introduced into the combustion chamber 14 from the air inlet 12 by suction from the exhaust duct 11, and air in the combustion chamber 14 is always in a state of flowing. Here, from the ignition gas pipe (24), a hydrogen flow rate of the controlled flow a (H 2) gas, is reacted with oxygen in the air by the heat energy of the metal heater 13 thereby igniting the hydrogen. After ignition, the exhaust gas flows into the combustion chamber 14 from the combustible gas introduction pipe 8 and is mixed with oxygen in the atmosphere, and the combustible gas contained in the exhaust gas by the heat energy of the combustion flame 10 and the heat source by ignition. Is combusted and the exhaust gas is combusted. The exhaust gas after combustion is discharged from the exhaust duct 11.

도 5는 전기 스파크의 착화·연소 방식을 채용한 배기가스 연소장치를 나타낸다. 기본적인 구성은 도 2에 나타나는 금속제 히터에 의한 착화·연소 방식과 동일하다. 상이한 점은 착화·연소를 전열 히터가 아닌, 전기 스파크로 실시한다는 점이다. 전기 스파크의 구성은 전압을 높이는 승압 트랜스(29)에 버너 전극(28)이 접속되고, 고전압에 의해 스파크시키는 구성이다.Fig. 5 shows an exhaust gas combustion apparatus employing an ignition / combustion method for electric sparks. The basic structure is the same as the ignition / combustion method by the metal heater shown in FIG. The difference is that ignition and combustion are carried out by electric sparks, not by electrothermal heaters. The electric spark has a structure in which the burner electrode 28 is connected to the boosting transformer 29 which raises the voltage, and sparks by a high voltage.

공기가 상시 흐르고 있는 연소실(14) 내에 착화용 가스 배관(24)으로부터 수소(H2) 가스를 흐르게 하고, 전기적 스파크의 에너지에 의해 대기 중의 산소와 반응시켜 수소를 착화시킨다. 착화 후에는 가연성 가스 도입관(8)으로부터 배기가스를 연소실(14) 내로 흐르게 하여 대기 중의 산소와 혼합시키고, 착화에 의한 연소 불 꽃(10)에 의해, 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 연소시키고, 배기가스의 연소 처리를 실시한다. 연소 후의 배기가스는 배기 덕트(11)로부터 배출된다.Hydrogen (H 2 ) gas is allowed to flow from the ignition gas pipe 24 into the combustion chamber 14 where air flows at all times, and the hydrogen is ignited by reacting with oxygen in the atmosphere by the energy of the electrical spark. After ignition, the exhaust gas flows into the combustion chamber 14 from the combustible gas introduction pipe 8 and is mixed with oxygen in the atmosphere, and the combustion flame 10 by ignition combusts the combustible gas contained in the exhaust gas. The combustion process of the exhaust gas is performed. The exhaust gas after combustion is discharged from the exhaust duct 11.

또한, 금속제 히터 방식 및 전기 스파크 방식의 양방식은, 안전한 연소를 실시하기 위해, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 착화용의 가스 설비를 필요로 한다. 착화 가스로서 통상은 수소(H2)를 이용한다. 착화용의 가스 설비의 구성은, 연소실(14)에 착화용 가스 배관(24)을 접속하여, 이 착화용 가스 배관(24)을 통과한 수소(H2) 가스를 연소실(14)에 공급한다. 이를 위해서, 수동 밸브(18)를 통하여 배관(24) 내를 흐르는 수소(H2) 가스에 포함된 불순물을 필터(19)로 제거하고, 압력계(21)를 육안으로 감시하면서 수소(H2) 가스 압력을 수동 레귤레이터(20)로 컨트롤하고, 에어 밸브(22)를 통하여 MFC(Mass Flow Controller)(23)로 유량 제어한다.In addition, both methods of the metal heater system and the electric spark system require the gas equipment for ignition, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, in order to perform safe combustion. Hydrogen (H 2 ) is usually used as the complexing gas. In the configuration of the gas equipment for ignition, the ignition gas pipe 24 is connected to the combustion chamber 14, and the hydrogen (H 2 ) gas that has passed through the ignition gas pipe 24 is supplied to the combustion chamber 14. . For this purpose, the impurities contained in the hydrogen (H 2 ) gas flowing in the pipe 24 through the manual valve 18 are removed by the filter 19, and the hydrogen (H 2 ) is monitored while visually monitoring the pressure gauge 21. The gas pressure is controlled by the manual regulator 20, and the flow rate is controlled by the Mass Flow Controller (MFC) 23 through the air valve 22.

일본 특개평7-323211호의 금속 히터 방식에서는, 고온 연소에 의한 금속제 히터의 주위벽의 열화(劣化, Degradation)나 고온 연소에 의한 반응열에 의해 케이스 내의 전열 히터가 단선되기 쉽고, 사용 가능한 온도범위에 있어서 고온측이 제한된다는 문제가 있었다. 또한, 케이스가 금속제이기 때문에 전기적 절연성이 나빴다. 또한, 전열 히터가 케이스 내의 절연 물질로 채워지기 때문에, 전열 히터의 단선이 일어난 경우, 전열 히터의 교환 작업이 매우 번거로웠다. 또한, 연소실에는 가연성 가스 도입관 이외에, 온도 컨트롤러로의 케이블이나, 착화용 가스 배관을 기밀하게 접속해야만 하기 때문에, 연소실의 구조가 복잡하게 된다. In the metal heater system of Japanese Patent Laid-Open No. 7-323211, the heat transfer heater in the case is easily disconnected due to degradation of the peripheral wall of the metal heater due to high temperature combustion or heat of reaction due to high temperature combustion. There is a problem that the high temperature side is limited. In addition, the electrical insulation was poor because the case was made of metal. In addition, since the heat transfer heater is filled with the insulating material in the case, when the disconnection of the heat transfer heater occurs, it is very troublesome to replace the heat transfer heater. In addition, since the cable to the temperature controller and the ignition gas piping must be hermetically connected to the combustion chamber in addition to the combustible gas introduction pipe, the structure of the combustion chamber is complicated.                         

또한, 일본 특개평6-129627호의 전기 스파크 방식에서는, 버너 전극의 열화에 의해 전기 스파크되지 않아, 착화할 수 없는 경우도 있다. 또한, 착화할 수 없는 경우는 착화할 때까지 전기 스파크를 반복하기 때문에, 착화한 때에 가연성 가스의 농도가 비정상적으로 높은 농도에 달하고 있으면, 결함이 발생한다는 문제가 있다. 또한, 연소실에는 가연성 가스 도입관 이외에, 승압 트랜스로의 케이블이나, 착화용 가스 배관을 기밀하게 접속해야만 하기 때문에, 연소실의 구조가 복잡하게 된다.Moreover, in the electrical spark system of Unexamined-Japanese-Patent No. 6-129627, it may not be sparked by deterioration of a burner electrode, and may be unable to ignite. In addition, when the ignition is not possible, the electric spark is repeated until ignition. Therefore, there is a problem that a defect occurs if the concentration of the flammable gas reaches an abnormally high concentration at the time of ignition. In addition, since the cable to the boost transformer and the gas pipe for ignition must be hermetically connected to the combustion chamber in addition to the combustible gas introduction pipe, the structure of the combustion chamber becomes complicated.

또한, 금속제 히터 방식 및 전기 스파크 방식에 있어서 공통되는 것으로, 공기 중의 산소가 과잉으로 존재하는 경우에는, 저농도의 가연성 가스의 연소 효과가 나쁘다. 또한, 착화 후에, 연소 불꽃이 배기 덕트의 흡입 압력 변동에 의해 동요하여, 연소 효과가 불안정하게 된다. 또한, 반드시 착화용의 가스 설비가 필요하기 때문에, 설비 비용이 증가한다는 문제가 있었다.Moreover, it is common in the metal heater system and the electric spark system, and when the oxygen in air exists excessively, the combustion effect of the low concentration flammable gas is bad. In addition, after ignition, the combustion flame is shaken by the change in the suction pressure of the exhaust duct, and the combustion effect becomes unstable. Moreover, since the gas equipment for ignition is necessarily required, there existed a problem that facility cost increased.

본 발명의 과제는, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하여, 히터의 단선이 적고, 사용 온도의 범위가 넓고, 확실하게 착화시킬 수 있는 것이 가능하고, 착화용의 가스 설비를 필요로 하지 않는 연소 히터 및 배기가스 연소장치를 제공하는 것이다.The problem of the present invention solves the problems of the prior art described above, and it is possible that the disconnection of the heater is small, the range of use temperature is wide, and it can be reliably ignited, and the combustion does not require the gas equipment for ignition. It is to provide a heater and an exhaust gas combustion device.

또한, 본 발명의 과제는, 연소 효율을 안정시키고, 보수 및 유지를 간단하게 하는 것이 가능한 배기가스 연소장치를 제공하는 것이다.Moreover, the subject of this invention is providing the exhaust gas combustor which can stabilize combustion efficiency, and can simplify maintenance and maintenance.

제1의 발명은, 가연성 가스를 착화·연소시키는 연소 히터로서, 세락믹제인 통 형상의 전열선 홀더와 이 전열선 홀더의 외주에 감긴 전열선으로 이루어진 히터원과, 상기 히터원에 착탈이 자유롭게 씌워진 석영제의 통 형상의 히터 캡을 구비하고, 상기 히터원에 의해 가열되는 캡의 외측에서, 상기 가연성 가스를 착화·연소 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 연소 히터이다.1st invention is a combustion heater which ignites and combusts a combustible gas, Comprising: The heater source which consists of a cylindrical heating wire holder which is made of a ceramic, and the heating wire wound on the outer periphery of this heating wire holder, and the quartz material which detachably attached to the said heater source were made. It is a combustion heater provided with the tubular heater cap and comprised so that flammable gas could be combusted and combusted from the outer side of the cap heated by the said heater source.

히터원의 전열선 홀더 및 히터 캡을 내열성의 세라믹이나 석영으로 구성하였기 때문에, 연소 히터를 고온에서 사용하는 것이 가능하게 되고, 가연성 가스를 확실하게 착화·연소시킬 수 있다. 또한, 가연성 가스를 확실하게 착화시킬 수 있도록 하였기 때문에, 착화 설비가 불필요하게 된다.Since the heater holder and the heater cap of the heater source are made of heat resistant ceramic or quartz, the combustion heater can be used at a high temperature, and the combustible gas can be reliably ignited and burned. In addition, since the flammable gas can be reliably ignited, the ignition equipment becomes unnecessary.

또한, 히터원의 전열선 홀더 및 히터 캡을 세라믹이나 석영으로 구성하였기 때문에, 높은 전기적 절연성을 확보할 수 있다.In addition, since the heater holder and the heater cap of the heater source are made of ceramic or quartz, high electrical insulation can be ensured.

또한, 세라믹제의 전열선 홀더에, 세락믹보다도 연화 온도가 높은 석영제의 히터 캡이 씌워져 있기 때문에, 가연성 가스의 연소에 의한 히터 캡의 열화(Degradation)가 작고, 전열선을 유효하게 보호할 수 있고, 전열선의 단선을 줄일 수 있다.In addition, since the ceramic heating cap holder is covered with a quartz heater cap having a higher softening temperature than the ceramic, the deterioration of the heater cap due to combustion of the combustible gas is small, and the heating wire can be effectively protected. This reduces the disconnection of heating wires.

또한, 히터원에 히터 캡이 착탈이 자유롭게 씌워져 있기 때문에, 전열선이 단선되어도, 히터 캡을 히터원으로부터 떼어내는 것만으로, 전열선 홀더에 대한 전열선의 제거, 장착이 가능하여, 단선 교환 작업이 용이하다.In addition, since the heater cap is detachably attached to the heater source, even if the heating wire is disconnected, the heater cap can be removed and attached to the heating wire holder simply by removing the heater cap from the heater source. .

제2의 발명은, 제1의 발명에 있어서, 상기 히터원의 온도를 검출하는 온도 검출 센서와 상기 히터 캡이 씌워진 히터원을 지지하는 것과 함께, 상기 전열선 및 온도 검출 센서에 접속되는 각 리드 선이 통과하는 통 형상의 히터 서포터와, 상기 통 형상의 히터 서포터와 상기 히터원과의 사이에 설치되고, 상기 히터원과 상기 히터 서포터를 직선상으로 연결하는 고절연성의 통 형상 히터 홀더를 구비한 연소 히터이다.According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, each of the lead wires connected to the heating wire and the temperature detection sensor is supported while supporting a temperature detection sensor for detecting the temperature of the heater source and the heater source covered with the heater cap. The tubular heater supporter which passes through this, and is provided between the said tubular heater supporter and the said heater source, and has the highly insulating tubular heater holder which connects the said heater source and the said heater supporter linearly. Combustion heater.

히터원의 전열선으로부터 히터 서포터를 통하여 외부로 리드 선을 꺼낼 수 있다. 또한, 온도 검출 센서로부터도, 히터 서포터를 통하여 외부로 리드 선을 꺼낼 수 있다.The lead wire can be taken out through the heater supporter from the heating wire of the heater source. Moreover, also from a temperature detection sensor, a lead wire can be taken out outside through a heater supporter.

또한, 히터원에 히터 서포터를 연결하여도, 히터원과 히터 서포터의 사이에 고절연성의 히터 홀더를 끼우기 때문에, 히터원의 전기 절연성을 높일 수 있다.In addition, even when the heater supporter is connected to the heater source, since the highly insulating heater holder is sandwiched between the heater source and the heater supporter, the electrical insulation of the heater source can be improved.

또한, 히터원과 히터 서포터를 직선상으로 연결하기 때문에, 연소 히터의 취급이 용이하다.In addition, since the heater source and the heater supporter are connected in a straight line, the handling of the combustion heater is easy.

제3의 발명은, 제2의 발명에 있어서, 상기 히터 캡과 상기 히터 홀더와의 구경을 거의 동일하게 하고, 상기 히터원의 적어도 하부 외경을 상기 히터 홀더의 내경과 거의 동일하게 하고, 상기 히터 서포터의 적어도 상부 외경을 상기 히터 홀더의 내경과 거의 동일하게 하여, 상기 히터 홀더의 상부에 상기 히터원의 하부를 끼워 상기 히터 홀더에 연결구로 연결하고, 상기 히터 홀더의 하부에 상기 히터 서포터의 상부를 끼워 상기 히터 홀더에 연결구로 연결하고, 상기 히터원에 씌워진 상기 히터 캡이 상기 히터 홀더의 상부 개구단에 의해 고정되게 되는 연소 히터이다. In the second invention, in the second invention, the diameter of the heater cap and the heater holder is substantially the same, and at least the lower outer diameter of the heater source is made substantially the same as the inner diameter of the heater holder. At least an upper outer diameter of the supporter is made substantially the same as the inner diameter of the heater holder, the lower part of the heater source is inserted into the upper part of the heater holder and connected to the heater holder with a connector, and the upper part of the heater supporter is located below the heater holder. Is connected to the heater holder with a connector, and the heater cap covered with the heater source is fixed by the upper opening end of the heater holder.

히터원을 히터 홀더에 끼우고, 히터 홀더에 히터 서포터를 끼우는 것에 의해, 히터원으로부터 히터 홀더, 히터 서포터를 통하여 인출되는 리드 선을, 그 과정에서, 외부로 노출되지 않도록 하였기 때문에, 리드 선을 외부 분위기로부터 보 호할 수 있다.By inserting the heater source into the heater holder and inserting the heater supporter into the heater holder, the lead wire drawn out from the heater source through the heater holder and the heater supporter was not exposed to the outside in the process. It can be protected from the outside atmosphere.

또한, 히터원을 히터 홀더에 연결구로 연결하고, 히터 서포터를 히터 홀더에 연결구로 연결하도록 하였기 때문에, 히터원을 히터 서포터로 확실하게 지지할 수 있다.In addition, since the heater source is connected to the heater holder by the connector and the heater supporter is connected to the heater holder by the connector, the heater source can be reliably supported by the heater supporter.

또한, 히터 캡은 히터원에 씌워지는 것만으로, 히터 홀더에 고정되기 때문에, 히터 캡의 히터원에 대한 장착 및 제거가 용이하다.In addition, since the heater cap is only fixed to the heater source and fixed to the heater holder, mounting and removal of the heater cap to the heater source is easy.

제4의 발명은, 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 착화·연소시키는 연소실과, 상기 연소실의 하부에 설치된 가스 도입구와, 상기 연소실에 공기를 투입하는 공기 투입구와, 상기 연소실의 상부의 상기 가스 도입구에 대향하는 위치에 설치되어 상기 연소실을 배기하는 배기구와, L자형으로 구부려져 선단부가 상기 가스 도입구로부터 상기 연소실 내에 삽입되어 기단부측으로부터 상기 배기가스를 도입하는 가연성 가스 도입관과, 상기 가연성 가스 도입관의 선단부에 연결되는 통 형상의 히터 커버와, 상기 히터 커버 내에 가스 유로를 확보하여 동축적으로 삽입 고정되고, 상기 가스 유로로부터 공급되는 가연성 가스를 가열하는 것과 함께, 가열된 가연성 가스와 상기 공기 투입구로부터 투입된 공기와의 혼합 가스를 연소시켜 연소 불꽃을 발생하는 청구항2 또는 3에 기재된 연소 히터와, 상기 가연성 가스 도입관의 L자형의 코너부를 구성하는 T자형 배관으로, 상기 T자형 배관의 주관의 일단을 상기 가연성 가스 도입관의 선단부측에 연결하고, 상기 주관의 타단을 개방하고, 상기 T자형 배관의 가지관(枝管)을 상기 가연성 가스 도입관의 기단부 측에 연결한 T자형 배관과, 상기 연소 히터의 히터 서포터로부터 외부로 꺼내진 전열선 및 열전대의 각 리드 선과 접속되고, 온도 검출 센서로 검출된 온도가 소정의 온도가 되도록 상기 전열선에 공급되는 전력을 제어하는 온도 컨트롤러를 구비하고, 상기 연소 히터의 히터 서포터를 가연성 가스 도입관의 선단부로부터 삽입하고, 상기 T자형 배관의 주관을 관통시키고, 상기 주관의 개방 타단으로부터 외부로 꺼내진 히터 서포터의 하단을 상기 주관의 개방 타단에 기밀하게 고정하는 것에 의해, 상기 연소 히터를 상기 히터 커버 내에 상기 가스 유로를 확보하여 삽입 고정하도록 한 것을 특징으로 하는 배기가스 연소장치이다.A fourth aspect of the present invention provides a combustion chamber for igniting and combusting combustible gas contained in exhaust gas, a gas inlet provided in a lower portion of the combustion chamber, an air inlet for injecting air into the combustion chamber, and the gas introduction above the combustion chamber. An exhaust port for exhausting the combustion chamber, the combustible gas inlet tube bent into an L shape and a tip end inserted into the combustion chamber from the gas inlet to introduce the exhaust gas from the base end side; A cylindrical heater cover connected to the distal end of the gas inlet tube, a gas flow passage is secured in the heater cover and inserted and fixed coaxially, and the combustible gas supplied from the gas flow path is heated, and Combustion of the mixed gas with the air introduced from the air inlet to generate a combustion flame Is a T-shaped pipe constituting the combustion heater according to claim 2 and the L-shaped corner portion of the combustible gas inlet pipe, one end of the main pipe of the T-shaped pipe connected to the tip end side of the combustible gas inlet pipe, T-shaped pipe which opened the other end of the said main pipe and connected the branch pipe of the said T-shaped pipe to the base end side of the said flammable gas introduction pipe, and the heating wire and the thermocouple taken out from the heater supporter of the said combustion heater to the outside. A temperature controller connected to each of the lead wires of the heater and controlling the power supplied to the heating wire so that the temperature detected by the temperature detection sensor becomes a predetermined temperature, and the heater supporter of the combustion heater is inserted from the tip of the combustible gas introduction pipe. The lower end of the heater supporter which is penetrated through the main pipe of the T-shaped pipe and taken out from the other end of the open main pipe, By fixed hermetically to the other end of the room, the exhaust gas combustion device, characterized in that to secure insert to secure the gas flow passage to said combustion heater into the heater cover.

연소 히터를 히터 커버 내에 가스 유로를 확보하여 삽입하는 것에 의해, 가스 유로를 통과하는 과정에서 가연성 가스가 히터원에 의해 충분하게 가열되기 때문에, 저농도의 가연성 가스로도 효율적으로 연소시킬 수 있다. 또한, 연소 히터가 히터 커버에 의해 덮이기 때문에, 가연성 가스의 착화 후에, 연소 불꽃이 배기 덕트의 흡인 압력 변동에 의해 동요되는 일 없이, 연소 효율이 안정된다.By inserting the combustion heater into the heater cover by inserting the gas heater into the heater cover, since the combustible gas is sufficiently heated by the heater source in the process of passing the gas flow path, it is possible to efficiently burn even a low concentration of combustible gas. In addition, since the combustion heater is covered by the heater cover, the combustion efficiency is stabilized after the combustion of the combustible gas without causing the combustion flame to be shaken by the suction pressure fluctuation of the exhaust duct.

또한, 가연성 가스 도입관의 L자형의 코너부를 T자형 배관으로 구성하고, 이 T자형 배관을 이용하여 연소 히터의 장착과, 전열선 및 온도 검출 센서의 리드선(lead wire)의 제거를 실시하도록 하였기 때문에, 연소 히터의 장착, 제거가 용이하게 되고, 보수 및 유지도 용이해진다.In addition, the L-shaped corner portion of the combustible gas introduction pipe was formed by the T-shaped pipe, and the T-shaped pipe was used to mount the combustion heater and remove the lead wire of the heating wire and the temperature detection sensor. The attachment and removal of the combustion heater can be facilitated, and the maintenance and maintenance can be facilitated.

또한, 가연성 가스 도입관의 코너부에 T자형 배관을 설치하고, 이 T자형 배관에 연소 히터의 히터 서포터를 관통시키는 것에 의해, 연소실의 가스 도입구로부터 리드 선을 꺼낼 수 있도록 하였기 때문에, 연소실에 리드 선을 꺼내기 위한 전용 개구를 설치하는 경우에 비해, 보수 및 유지를 간단하게 할 수 있다. In addition, since the T-shaped pipe was provided at the corner of the combustible gas introduction pipe and the heater supporter of the combustion heater was allowed to penetrate the T-shaped pipe, the lead wire can be taken out from the gas inlet of the combustion chamber. Maintenance and maintenance can be simplified compared with the case where a dedicated opening for taking out the lead wire is provided.                     

또한, 가연성 가스 도입관의 L자형의 코너부에 설치한 T자형 배관의 주관에 동축적으로, 연소 히터의 히터 서포터를 고정하도록 하였기 때문에, 히터 커버 내에서의 연소 히터의 삽입 고정이 용이해진다.In addition, since the heater supporter of the combustion heater is fixed coaxially to the main pipe of the T-shaped pipe provided in the L-shaped corner portion of the combustible gas introduction pipe, the insertion and fixing of the combustion heater in the heater cover becomes easy.

또한, 제4의 발명에 있어서, 상기 연소 히터와 상기 배기구와의 사이에 통 형상의 냉각관을 설치하고, 상기 연소 히터에 의해 연소한 가연성 가스를 냉각하도록 하면, 냉각된 배기 가스가 대기로 배출되기 때문에, 환경에 악영향을 미치지 않는다.Further, in the fourth aspect of the invention, if a cylindrical cooling tube is provided between the combustion heater and the exhaust port, and the flammable gas combusted by the combustion heater is cooled, the cooled exhaust gas is discharged to the atmosphere. It does not adversely affect the environment.

제5의 발명은, 제4의 발명에 있어서, 상기 히터 커버와 상기 히터원에 씌워진 히터 캡과의 간격은 2∼20㎜이고, 상기 히터 커버 또는 상기 히터원의 전체 길이는 30∼300㎜이고, 상기 히터 캡의 직경은 10∼20㎜인 것을 특징으로 하는 배기가스 연소장치이다.5th invention is 4th invention WHEREIN: The space | interval of the said heater cover and the heater cap on the said heater source is 2-20 mm, The total length of the said heater cover or the said heater source is 30-300 mm, The diameter of the heater cap is an exhaust gas combustion device, characterized in that 10 to 20mm.

본 발명과 같이, 각 요소를 상기와 같은 크기로 설정하면, 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 보다 효율적으로 연소시킬 수 있다.As in the present invention, if each element is set to the size as described above, the combustible gas contained in the exhaust gas can be burned more efficiently.

제6의 발명은, 제4 또는 제5의 발명에 있어서, 상기 히터원 및 상기 히터 홀더가 세락믹제이고, 상기 히터 캡이 석영제이고, 상기 전열선으로 가열되는 히터원의 온도를 650∼1200℃로 한 것을 특징으로 하는 배기가스 연소장치이다.According to a sixth invention, in the fourth or fifth invention, the heater source and the heater holder are made of ceramide, the heater cap is made of quartz, and the temperature of the heater source heated by the heating wire is 650 to 1200 ° C. It is an exhaust gas combustion apparatus characterized by the above-mentioned.

전열선 홀더나 히터캡을 내열성의 세라믹이나 석영으로 구성하고, 연소 히터의 온도를 650∼1200℃로 높이도록 하였기 때문에, 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 보다 효율적으로 연소할 수 있다.Since the heating wire holder and the heater cap are made of heat resistant ceramic or quartz and the temperature of the combustion heater is increased to 650 to 1200 ° C., the combustible gas contained in the exhaust gas can be burned more efficiently.

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described.

도 1에 실시형태에 의한 연소 히터의 분해 조립도를 나타낸다. 연소 히터(30)는, 가열원이 되는 원통 형상의 히터원(32)과, 히터원(32)에 씌워지는 메스실린더 형상의 히터 캡(31)과, 히터 캡(31)이 씌워진 히터원(32)을 지지하는 원통 형상의 히터 서포터(46)와, 히터원(32)과 히터 서포터(46)와의 사이에 설치되고, 히터원(32)과 히터 서포터(46)를 직선적으로 연결하는 원통 형상의 홀더(41)로 주로 구성된다.1 is an exploded view of the combustion heater according to the embodiment. The combustion heater 30 includes a cylindrical heater source 32 to be a heating source, a heater cylinder 31 of a scalpel cylinder to be covered by the heater source 32, and a heater source on which the heater cap 31 is covered ( The cylindrical heater supporter 46 which supports 32, and the cylindrical shape which is provided between the heater source 32 and the heater supporter 46, and connects the heater source 32 and the heater supporter 46 linearly. The holder 41 is mainly composed of.

상기 히터원(32)은, 높은 전기 절연성을 갖는 원통 형상의 전열선 홀더(33)와, 전열선 홀더(33)의 외주에 감긴 전열선(34)으로 구성된다. 전열선 홀더(33)의 외주벽에 나선 형상의 홈(45)이 패어 있고, 그 홈(45)에 메워지도록, 전열선(34)이 전열선 홀더(33)의 외주에 감긴다. 전열선 홀더(33)의 상부 개구단은 빠지는 것을 방지하기 위하여 모서리가 둥글게 처리(chamfering)된다. 전열선 홀더(33)의 하부의 개구단의 내주에는 히터 홀더(41) 내에 삽입 가능하게 되도록, 히터 홀더(41)의 내경과 거의 동일한 외경을 갖는 링 형상의 돌기(37)를 축방향 바깥쪽에 설치한다. 따라서, 이 링 형상 돌기(37)의 외주에 단차부(40)가 형성되게 된다. 이 단차부(40)는 히터 홀더(41)의 상부 개구단과 접하게 된다. 돌기(37)의 일부에는, 축방향 바깥쪽을 향하는 쥘손 형상의 연장부(38)를 설치하고, 이 연장부(38)에 히터 홀더(41)와 연결시키기 위한 나사 구멍(39)이 설치된다.The said heater source 32 is comprised from the cylindrical heating element holder 33 which has high electrical insulation, and the heating element 34 wound around the outer periphery of the heating element holder 33. As shown in FIG. A spiral groove 45 is formed in the outer circumferential wall of the heating wire holder 33, and the heating wire 34 is wound around the outer circumference of the heating wire holder 33 so as to be filled in the groove 45. The upper opening end of the heating element holder 33 is chamfered with corners to prevent it from falling out. A ring-shaped protrusion 37 having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the heater holder 41 is provided on the inner circumference of the open end of the lower portion of the heating wire holder 33 in the axial direction outside thereof. do. Therefore, the stepped portion 40 is formed on the outer circumference of the ring-shaped protrusion 37. The step portion 40 is in contact with the upper opening end of the heater holder 41. A part of the projection 37 is provided with a claw-shaped extension portion 38 facing outward in the axial direction, and a screw hole 39 for connecting the heater holder 41 to the extension portion 38 is provided. .

전열선(34)에는, 전력을 공급하기 위한 2개의 리드선(도 2의 48)이 접속된다. 또한, 히터원(32)의 온도를 검출하기 위한 온도 검출 센서로서의 열전대(35)가 전열선 홀더(33)의 표면측에 설치되고, 이 열전대(35)에도 검출 신호를 보내는 리드선(도 2의 49)이 접속된다.Two lead wires (48 in FIG. 2) for supplying electric power are connected to the heating wire 34. In addition, a thermocouple 35 as a temperature detection sensor for detecting the temperature of the heater source 32 is provided on the surface side of the heating wire holder 33, and a lead wire (49 in FIG. 2) which also sends a detection signal to the thermocouple 35. ) Is connected.

전열선 홀더(33)는 예를 들면, 내열성, 고절연성의 세라믹으로 형성되고, 전열선(34)은 예를 들면, 니크롬선으로 구성된다. 따라서, 히터원(32)은 중공(中空, hollow) 세라믹 히터를 구성하고, 중공으로 하는 것에 의해, 신속하게 승온 및 강온될 수 있게 한다. The heating wire holder 33 is made of, for example, a heat resistant and high insulating ceramic, and the heating wire 34 is made of, for example, nichrome wire. Therefore, the heater source 32 constitutes a hollow ceramic heater, and by making it hollow, it can make it raise and fall rapidly.

상기 히터 캡(31)은, 상부가 닫히고 하부가 개구된 원통 형상이고, 히터원(32)을 씌우고, 히터원(32)의 주관을 포함한 외주를 덮게 된다.The heater cap 31 has a cylindrical shape in which the upper part is closed and the lower part is opened. The heater cap 31 covers the outer circumference including the main pipe of the heater source 32 and covers the heater source 32.

상기 히터 서포터(46)는, 히터 캡(31)이 씌워진 히터원(32)을 지지하는 통 형상체로 구성된다. 히터 서포터(46)의 상부측면에 히터 홀더(41)와 연결하기 위한 나사 구멍(47)이 설치된다. 히터 서포터(46)는 히터원(32)을 지지하는 기능을 갖는 것과 함께, 히터원(32)로부터 연장되어 나온 리드선을 보호하면서 외부로 꺼내기 위한 보호관의 기능을 갖는다.The said heater supporter 46 is comprised from the cylindrical body which supports the heater source 32 on which the heater cap 31 was covered. The screw hole 47 for connecting with the heater holder 41 is provided in the upper side surface of the heater supporter 46. The heater supporter 46 has a function of supporting the heater source 32, and has a function of a protective tube for taking out the lead wire while extending from the heater source 32 while protecting the lead wire.

히터 홀더(41)는 통 형상의 히터 서포터(46)와 히터원(32)과의 사이에 설치되고, 히터 서포터(46)와 히터원(32)을 직선상으로 연결하는 고절연성의 통 형상체로 구성된다. 히터 홀더(41)의 측면에, 축방향을 따라 히터원 장착용 나사 구멍(42)과, 히터 서포터 장착용 나사 구멍(43)이 설치된다. 히터 홀더(41)는 히터원(32)과 히터 서포터(46)를 연결하는 기능을 갖는 것과 함께, 히터원(32)의 전기 절연성을 높이는 기능을 갖는다.The heater holder 41 is provided between the tubular heater supporter 46 and the heater source 32, and is a highly insulating tubular body that connects the heater supporter 46 and the heater source 32 in a straight line. It is composed. The heater hole mounting screw hole 42 and the heater supporter mounting screw hole 43 are provided in the side surface of the heater holder 41 along the axial direction. The heater holder 41 has a function of connecting the heater source 32 and the heater supporter 46, and has a function of increasing the electrical insulation of the heater source 32.

상기 히터 캡(31)의 내경은, 히터 캡(31)이 히터원(32)을 씌우도록, 히터원(32)의 외경과 거의 동일하게 설정된다. 히터 캡(31)과 히터 홀더(41)와의 구경은 히터 캡(31)이 히터 홀더(41)에 접하여 고정되도록, 거의 동일하게 설정된다. 또한, 원통 형상의 히터원(32)의 외경은 히터 홀더(41)의 내경보다 약간 크게 설정된다. 또한 히터 서포터(46)의 외경은 히터 홀더(41) 내에 삽입 가능하게 되도록, 히터 홀더(41)의 내경과 거의 동일하게 설정된다.The inner diameter of the heater cap 31 is set to be substantially equal to the outer diameter of the heater source 32 so that the heater cap 31 covers the heater source 32. The diameter of the heater cap 31 and the heater holder 41 is set substantially the same so that the heater cap 31 is fixed in contact with the heater holder 41. In addition, the outer diameter of the cylindrical heater source 32 is set slightly larger than the inner diameter of the heater holder 41. In addition, the outer diameter of the heater supporter 46 is set to be substantially equal to the inner diameter of the heater holder 41 so as to be insertable into the heater holder 41.

이와 같은 연소 히터를 조립하기 위해서는, 히터원(32)의 하부를 히터 홀더(41)에 삽입하고, 히터원(32)의 연장부(38)에 설치한 나사 구멍(39)과, 히터 홀더(41)의 상부에 설치한 나사 구멍(42)을 맞추고, 이 맞춰진 나사 구멍(42, 39)에 나사(44)를 끼워넣어 조이는 것에 의해, 히터원(32)을 히터 홀더(41)에 장착한다.In order to assemble such a combustion heater, the lower part of the heater source 32 is inserted into the heater holder 41, the screw hole 39 provided in the extension part 38 of the heater source 32, and the heater holder ( The heater source 32 is attached to the heater holder 41 by aligning the screw holes 42 provided on the upper part of 41, and inserting and tightening the screws 44 in these aligned screw holes 42 and 39. .

또한, 히터 서포터(46)의 상부를 히터 홀더(41)에 삽입하여, 히터 홀더(41)의 하부에 설치한 나사 구멍(43)과, 히터 서포터(46)의 상부에 설치한 나사 구멍(47)을 맞추고, 이 맞춰진 나사 구멍(43, 47)에 나사(44)를 끼워넣어 조이는 것에 의해, 히터 서포터(46)를 히터 홀더(41)에 장착한다.Moreover, the screw hole 43 provided in the lower part of the heater holder 41 by inserting the upper part of the heater supporter 46 into the heater holder 41, and the screw hole 47 provided in the upper part of the heater supporter 46 are shown. ), And the heater supporter 46 is attached to the heater holder 41 by inserting and tightening the screw 44 in these matched screw holes 43 and 47.

이와 같이 하여 히터원(32)에 히터 홀더(41)를 통하여 히터 서포터(46)를 직선상으로 연결한 후, 히터원(32)에 히터 캡(31)을 씌운다. 히터원(32)에 씌워진 히터 캡(31)은 자중에 의해 히터원(32)을 따라 내려 가고, 히터 홀더(41)의 상단 개구부에 의해 고정된다. 이에 의해 히터원(32)의 상부를 포함한 외주는 히터 캡(31)으로 덮이고, 연소시에 발생하는 물방울이나, 연소 불꽃의 열원으로부터 전열선(34)이 보호된다.In this way, the heater supporter 46 is linearly connected to the heater source 32 via the heater holder 41, and then the heater cap 31 is put on the heater source 32. The heater cap 31 covered by the heater source 32 descends along the heater source 32 by its own weight and is fixed by the upper end opening of the heater holder 41. As a result, the outer circumference including the upper portion of the heater source 32 is covered with the heater cap 31, and the heating wire 34 is protected from the water droplets generated during combustion and the heat source of the combustion flame.

연소 히터의 조립 완성도를 도 2에 나타낸다. 히터원(32) 및 열전대의 리드 선(48 및 49)은 히터원(32)로부터 히터 홀더(41) 및 히터 서포터(46) 내의 공간을 통하여 히터 서포터(46)의 하단 개구로부터 꺼내진다.The assembling completeness of a combustion heater is shown in FIG. The lead wires 48 and 49 of the heater source 32 and the thermocouple are taken out from the bottom opening of the heater supporter 46 through the spaces in the heater holder 41 and the heater supporter 46 from the heater source 32.

도 3은 상술한 연소 히터를 내장한 배기가스 연소장치를 나타내고, (a)는 단면도, (b)는 주요부 확대도이다. 배기가스 연소장치는 가연성 가스를 포함하는 배기가스를 연소시키는 연소실(52)을 형성하는 연소용기(51)와, 연소실(52) 내에 설치되어, 가연성 가스를 착화시키는 것과 함께 연소시키기 위한 열에너지를 방출하는 연소 히터(30)와, 검지 온도에 기초하여 연소 히터(30)를 제어하는 제어부로서의 온도 컨트롤러(65)를 주로 구비한다.Fig. 3 shows an exhaust gas combustion device incorporating the combustion heater described above, where (a) is a sectional view and (b) is an enlarged view of a main part. The exhaust gas combustion device is provided with a combustion vessel 51 forming a combustion chamber 52 for combusting exhaust gas containing flammable gas, and installed in the combustion chamber 52 to emit heat energy for igniting the combustible gas together with combustion. The combustion heater 30 is mainly provided, and the temperature controller 65 as a control part which controls the combustion heater 30 based on detection temperature is mainly provided.

연소용기(51)는 예를 들면, 스테인레스 등의 내열성 부재로 구성되고, 내부에 형성한 연소실(52)에서 가연성 가스를 착화·연소시키게 된다. 연소실(52)의 하부에 가스 도입구(53)가 설치된다. 가연성 가스 도입구(53)로부터 연소실(52)내로 가연성 가스 도입관(58)이 삽입된다. 가연성 가스 도입관(58)은 일단부가 윗쪽으로 L자형으로 구부려지고, 선단부가 가스 도입구(53)로부터 연소실(52) 내로 삽입되고, 가연성 가스 도입관(58)의 타단부는 미도시의 반도체 제조장치의 배기구와 연결되고, 반도체 제조장치로부터 배출되는 가연성 가스를 포함하는 배기가스를 연소실(52) 내로 도입하게 된다. 여기서, 반도체 제조장치로부터 배출되는 가연성 가스로서는 예를 들면, H2 가스를 들 수 있다.The combustion container 51 is comprised, for example from heat resistant members, such as stainless, and ignites and combusts a combustible gas in the combustion chamber 52 formed in the inside. The gas introduction port 53 is provided in the lower part of the combustion chamber 52. The combustible gas inlet tube 58 is inserted into the combustion chamber 52 from the combustible gas inlet 53. One end of the flammable gas introduction pipe 58 is bent into an L shape upward, the leading end is inserted into the combustion chamber 52 from the gas introduction port 53, and the other end of the combustible gas introduction pipe 58 is a semiconductor not shown. The exhaust gas, which is connected to the exhaust port of the manufacturing apparatus and includes the combustible gas discharged from the semiconductor manufacturing apparatus, is introduced into the combustion chamber 52. Here, as the combustible gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus, for example, it may be mentioned H 2 gas.

가연성 가스 도입관(58)의 L자형의 코너부는 연소 히터(30)을 장착하기 위해, 주관(59a)과 가지관(59b)을 갖는 T자형 배관(59)으로 구성된다. T자형 배관 (59)의 주관(59a)의 일단을 가연성 가스 도입관(58)의 선단부측에 연결하고, 주관(59a)의 타단을 개방하고, T자형 배관(59)의 가지관(59b)을 가연성 가스 도입관(58)의 기단부측에 연결한다.The L-shaped corner portion of the combustible gas introduction pipe 58 is composed of a T-shaped pipe 59 having a main pipe 59a and a branch pipe 59b for mounting the combustion heater 30. One end of the main pipe 59a of the T-shaped pipe 59 is connected to the tip end side of the combustible gas introduction pipe 58, the other end of the main pipe 59a is opened, and the branch pipe 59b of the T-shaped pipe 59 is opened. Is connected to the proximal end side of the combustible gas introduction pipe 58.

연소실(52)의 상부 가스 도입구(53)에 대응하는 위치에 배기 덕트(55)가 설치되고, 가연성 가스를 연소한 배기가스를 포함하는 연소실(52) 내의 분위기를 대기중에 방출하게 된다. 또한, 가연성 가스 도입관(58)이 삽입된 연소실(52) 하부의 가스 도입구(53)의 외주에 복수의 공기 투입구(54)가 설치되고, 연소실(52)의 외부로부터 연소실(52) 내로 대기(공기)가 투입되게 된다.The exhaust duct 55 is provided in the position corresponding to the upper gas inlet 53 of the combustion chamber 52, and the atmosphere in the combustion chamber 52 containing the exhaust gas which combusted combustible gas is discharged | emitted to air | atmosphere. Further, a plurality of air inlets 54 are provided on the outer periphery of the gas inlet 53 under the combustion chamber 52 in which the combustible gas inlet tube 58 is inserted, and from the outside of the combustion chamber 52 into the combustion chamber 52. Atmosphere (air) is introduced.

연소실(52)의 저부에 설치한 가스 도입구(53) 상에, 상술한 연소 히터(30)가 축방향으로 수직으로 장착된다. 그 장착 방법은 연소 히터(30)를 연소실(52)에 반입하고, 연소 히터(30)의 하부를 구성하는 히터 서포터(46)를 가연성 가스 도입관(58)의 선단부로부터 가연성 가스 도입관(58) 내로 삽입하고, T자형 배관(59)의 주관(59a)을 관통시켜, 히터 서포터(46)의 하단을 주관(59a)의 개방 타단으로부터 꺼낸다. 꺼낸 이 히터 서포터(46)의 하단에 플랜지(68)를 설치하고, T자형 배관(59)의 주관(59a)의 하단 개구를 닫고, ０링(61)으로 T자형 배관(59) 내를 밀폐한다. On the gas introduction port 53 provided at the bottom of the combustion chamber 52, the above-mentioned combustion heater 30 is mounted vertically in the axial direction. The mounting method carries the combustion heater 30 into the combustion chamber 52, and the heater supporter 46 which comprises the lower part of the combustion heater 30 is inserted into the combustible gas introduction pipe 58 from the front end of the combustible gas introduction pipe 58. ), The lower end of the heater supporter 46 is taken out from the other end of the main pipe 59a by passing through the main pipe 59a of the T-shaped pipe 59. A flange 68 is provided at the lower end of the heater supporter 46 taken out, the lower end opening of the main pipe 59a of the T-shaped pipe 59 is closed, and the inside of the T-shaped pipe 59 is sealed with a zero ring 61. do.

이와 같이 하여, 연소 히터(30)를 연소실(52)의 저부 중앙에 장착한 후, 연소 히터(30)의 히터원(32)을 감싸도록, 히터 커버(56)를 동축적으로 장착한다. 이 히터 커버(56)는 세라믹제의 원통으로 구성되고, 연소 불꽃(62)의 동요나, 연소 효율의 불안정을 방지하는 기능을 갖는다. 히터 커버(56)는 연소실(52)의 가스 도입구(53)로부터 삽입되는 가연성 가스 도입관(8)의 도출구에 접속된다. 가연성 가스 도입관(58)의 접속 구경은 예를 들면 NW25로 하고, 도출구에 설치한 단이 있는 홈(45)에 히터 커버(56)의 중공의 도입구를 끼우는 것에 의해 접속시킨다. 감합부는 나사(62a)에 의해 고정되고, 이에 의해 히터 커버(56)를 가연성 가스 도입관(8)에 고정한다.Thus, after attaching the combustion heater 30 to the bottom center of the combustion chamber 52, the heater cover 56 is coaxially attached so that the heater source 32 of the combustion heater 30 may be wrapped. The heater cover 56 is formed of a ceramic cylinder and has a function of preventing fluctuations in the combustion flame 62 and instability of the combustion efficiency. The heater cover 56 is connected to the outlet of the combustible gas inlet tube 8 inserted from the gas inlet 53 of the combustion chamber 52. The connection diameter of the combustible gas inlet pipe 58 is set to NW25, for example, and it connects by inserting the hollow inlet of the heater cover 56 into the grooved groove 45 provided in the outlet opening. The fitting part is fixed by the screw 62a, thereby fixing the heater cover 56 to the combustible gas introduction pipe 8.

히터 커버(56)와 히커 캡(31)을 씌운 연소 히터(30)와의 극간에 가연성 가스가 흐르는 가스 유로(60)를 형성한다.A gas flow path 60 through which flammable gas flows is formed between the heater cover 56 and the combustion heater 30 covering the heater cap 31.

또한, 연소실(52) 내의 연소 히터(30)와 배기 덕트(55)와의 사이의 공간에, 연소 불꽃(62)을 덮는 원통 형상의 냉각관(57)을 설치한다. 이 원통 형상의 냉각관(57)에는, 미도시의 수냉(水冷) 자켓이 설치되고, 냉각관(57) 내에서 연소한 가연성 가스를 저온으로 냉각하게 된다. 이와 같이 냉각한 가스를 배기 덕트(55)로부터 대기 중에 방출하는 것에 의해 대기 환경을 오염시키지 않도록 한다.Moreover, the cylindrical cooling pipe 57 which covers the combustion flame 62 is provided in the space between the combustion heater 30 and the exhaust duct 55 in the combustion chamber 52. The cylindrical cooling tube 57 is provided with a water cooling jacket (not shown) to cool the combustible gas burnt in the cooling tube 57 to a low temperature. The gas thus cooled is discharged from the exhaust duct 55 into the atmosphere so as not to pollute the atmospheric environment.

또한, 히터 서포터(46)의 하단으로부터 나와 있는 2개의 리드 선(48 및 49)은 연소실(52)의 외부에 설치된 온도 컨트롤러(65)에 접속된다. 온도 컨트롤러(65)는 히터원(32)의 온도가 설정 온도가 되도록, 열전대(35)의 검지 온도에 기초하여, 전열선(34)으로 공급하는 전력을 제어하게 된다. 온도 컨트롤러(65)에 의해 제어되는 히터원(32)의 설정 온도는 650∼1200℃의 범위가 적당하다. 650℃ 미만의 경우에는 연소가 불완전하게 되고, H2와 O2가 반응하지 않는다. 따라서, 650℃는 최저 온도이다. 또한, 1200℃를 초과하는 온도를 만드는 열원이나 그 온도를 견디는 연소실 구조를 실현하기가 어렵다. 따라서, 구조상의 사용 최고 온도는 1200℃이다.In addition, the two lead wires 48 and 49 emerging from the lower end of the heater supporter 46 are connected to the temperature controller 65 provided outside the combustion chamber 52. The temperature controller 65 controls the electric power supplied to the heating wire 34 based on the detection temperature of the thermocouple 35 so that the temperature of the heater source 32 becomes a set temperature. The set temperature of the heater source 32 controlled by the temperature controller 65 is preferably in the range of 650 to 1200 ° C. In the case of less than 650 ℃ it has combustion is incomplete, and the H 2 O 2 does not react. Therefore, 650 ° C is the lowest temperature. In addition, it is difficult to realize a heat source that produces a temperature exceeding 1200 ° C. or a combustion chamber structure that withstands the temperature. Therefore, the maximum use temperature of the structure is 1200 ° C.

이하, 이 배기가스 연소장치의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the exhaust gas combustion device will be described.

배기 덕트(55)에 접속한 미도시의 배기 설비에 의해, 연소실(52) 내의 분위기를 배기 덕트(55)를 통하여 흡인하고, 연소실(52)의 하부에 설치한 공기 투입구(54)로부터 연소실(52) 내로 대기를 투입하는 것에 의해, 연소실(52) 내에 상시 공기가 흐르도록 한다.By the exhaust equipment of the figure which is connected to the exhaust duct 55, the atmosphere in the combustion chamber 52 is sucked through the exhaust duct 55, and the combustion chamber (from the air inlet 54 provided in the lower part of the combustion chamber 52) 52) Air is introduced into the combustion chamber 52 to inject air into the combustion chamber 52 at all times.

히터원(32)의 전열선(34)에 전류를 흐르게 하고, 온도 컨트롤러(65)에 의한 제어에 의해, 연소 히터(30)의 히터원(32)을 상술한 설정 온도가 되도록 가열한다. 가열 온도는, 가연성 가스 도입관(58)으로부터 도입되어 대기와 혼합되는 가연성 가스가 수소 등의 착화 가스를 필요로 하는 일 없이, 직접 착화하는 데에 충분한 온도로 설정한다.A current flows through the heating wire 34 of the heater source 32, and the heater source 32 of the combustion heater 30 is heated to the above-described set temperature by the control by the temperature controller 65. The heating temperature is set to a temperature sufficient for the flammable gas introduced from the flammable gas introduction pipe 58 and mixed with the atmosphere to be directly ignited without requiring a complex gas such as hydrogen.

연소 히터(30)의 가열 후에, 가연성 가스 도입관(58)의 밸브(미도시)를 열어, 미도시의 반도체 제조장치의 배기구와 가연성 가스 도입관(58)을 연통시키고, 반도체 제조장치로부터 배출되는 배기가스를 가연성 가스 도입관(58)에 도입한다. 히터원(32)의 외측에 설치한 가스 유로(60)를 통과하는 가연성 가스를 포함하는 배기가스는 연소실(52)의 저부에 설치한 공기 투입구(54)로부터 투입되는 공기와, 가스 유로(60)의 출구인 연소 히터(30)의 정점부에서 혼합되고, 연소 반응이 일어나고, 착화하여 연소된다. 가연성 가스는 가스 유로(60)를 통과하는 때에, 온도 컨트롤러(65)에 의해 제어된 연소 히터(30)에 의해 열에너지를 얻어 연소 온도로 높여 진다. 이 때문에, 착화장치를 별개로 필요하는 일 없이, 가연성 가스는 연소 히터(30)의 정점부에서 연소 반응이 일어나, 착화하여 연소된다. 또한, 연소 히터(30) 는 히터 커버(56)에 의해 덮이고, 이들 사이에 형성된 가스 유로(60)를 가연성 가스가 통과하는 때에, 가연성 가스는 연소 히터(30)에 의해 충분히 가열되기 때문에, 연소실(52) 내의 공기 중의 산소가 과잉 존재하는 경우라도, 배기가스에 포함되는 가연성 가스가 저농도인 경우라도 효율적으로 연소할 수 있다.After the combustion heater 30 is heated, the valve (not shown) of the combustible gas introduction pipe 58 is opened, and the exhaust port of the semiconductor manufacturing device of the not shown is communicated with the combustible gas introduction pipe 58, and discharged from the semiconductor manufacturing device. The exhaust gas to be introduced is introduced into the flammable gas introduction pipe 58. The exhaust gas containing the combustible gas passing through the gas flow path 60 provided outside the heater source 32 includes air introduced from the air inlet 54 provided at the bottom of the combustion chamber 52 and the gas flow path 60. Is mixed at the apex of the combustion heater 30, which is the outlet of N, and a combustion reaction occurs, ignites and combusts. When the combustible gas passes through the gas flow path 60, the heat energy is obtained by the combustion heater 30 controlled by the temperature controller 65 and raised to the combustion temperature. For this reason, a combustible gas does not require an ignition apparatus separately, and a combustion reaction arises at the apex part of the combustion heater 30, and it ignites and combusts. In addition, the combustion heater 30 is covered by the heater cover 56, and since the combustible gas is sufficiently heated by the combustion heater 30 when the combustible gas passes through the gas flow path 60 formed therebetween, the combustion chamber 30 Even if there is an excessive amount of oxygen in the air in 52, even if the flammable gas contained in the exhaust gas is low in concentration, combustion can be performed efficiently.

특히, 연소 히터(30)의 외주에 히터 커버(56)를 설치하기 때문에, 배기 덕트(55)의 흡인 압력 변동이 있어도, 연소 불꽃은 동요하지 않고, 배기가스에 포함되는 가연성 가스가 저농도라도 가스 연소의 효율이 안정되어, 저농도라도 효율적으로 연소할 수 있다.In particular, since the heater cover 56 is provided on the outer circumference of the combustion heater 30, even if there is a change in suction pressure of the exhaust duct 55, the combustion flame does not fluctuate, and even if the combustible gas contained in the exhaust gas is low in concentration, the gas The combustion efficiency is stable, and combustion can be performed efficiently even at low concentrations.

구체적으로는, 도 6에, 실시형태의 연소 히터, 종래예의 전기 스파크, 금속제 히터를 이용하여, 가연성 가스 H2 와 불연성 가스 N2 와의 혼합 가스를 연소 처리한 때의 연소 효율 데이터를 비교하여 나타내고, 참고로 연소 처리하지 않은 때의 미처리 데이터도 나타냈다. 가로축은 가연성 가스 도입관(58)으로부터 가연성 가스 도입 방향으로 흐르게 한 수소(H2)와 질소(N2)의 혼합비(H2/(H2 +N2)%)를 의미하고, 세로축은 배기 덕트(55)에서 측정한 H2 잔류 농도(ppm)를 의미한다.Specifically, Fig. 6 compares and shows combustion efficiency data when the combustion gas of the combustible gas H 2 and the non-combustible gas N 2 is burned by using the combustion heater of the embodiment, the electric spark of the conventional example, and the metal heater. For reference, untreated data when no combustion treatment was also shown. The horizontal axis represents the mixing ratio (H 2 / (H 2 + N 2 )%) of hydrogen (H 2 ) and nitrogen (N 2 ) which flowed from the flammable gas introduction pipe 58 in the flammable gas introduction direction, and the vertical axis represents exhaust gas. Mean H 2 residual concentration (ppm) measured in the duct (55).

여기서, 도 6의 데이터를 얻은 때의 실시형태에 의한 조건은,Here, the conditions by embodiment at the time of obtaining the data of FIG.

연소 히터와 히터 커버와의 극간: 6㎜Distance between combustion heater and heater cover: 6 mm

연소 히터의 전체 길이: 150㎜Overall length of the combustion heater: 150 mm

설정온도: 900℃Set temperature: 900 ℃

배기 가스의 가연성 가스 H2와 불연성 가스 N2와의 혼합 가스 유량: 90ℓ /min으로 한다.The flow rate of the mixed gas of the flammable gas H 2 and the non-flammable gas N 2 of the exhaust gas is set to 90 l / min.

또한, 전기 스파크, 금속제 히터에서는 열원의 온도는 900℃로 하였다.In addition, in the electric spark and the metal heater, the temperature of the heat source was 900 degreeC.

전기 스파크를 이용한 경우는, H2 잔류농도는 혼합비 25% 이상의 혼합가스에서 충분하게 연소하기 때문에 낮은 값을 나타내지만, 25% 미만의 낮은 혼합비의 경우는 미연소의 비율이 높아지기 때문에 H2 잔류농도는 높은 값을 나타내고, 그대로 미연소 가스는 배기 덕트(55)로부터 분출되어 버린다. 따라서, 저농도 H2의 연소 효율은 나쁘고, 안정성의 문제가 있었다.In case of using an electric spark, the H 2 residual concentration is low because it is sufficiently burned in a mixed gas of 25% or more of the mixing ratio, but at a low mixing ratio of less than 25%, the H 2 residual concentration is high. A high value is shown and unburned gas is blown off from the exhaust duct 55 as it is. Accordingly, the combustion efficiency of the low-concentration H 2 is bad, there is a problem of reliability.

또한, 금속제 히터를 이용한 때는, H2 잔류농도는 혼합비 20% 이상의 혼합가스에서 충분하게 연소하기 때문에 낮은 값을 나타내지만, 20 % 미만의 낮은 혼합비의 경우는 미연소의 비율이 높아지기 때문에, H2 잔류농도는 높은 값을 나타내고, 그대로 미연소 가스는 배기 덕트(55)로부터 배출되어 버린다. 따라서, 저농도 H2의 연소 효율은 나쁘고, 안정성에 문제가 있었다.Further, when using a metal heater, since H 2 residual concentration in the mixture ratio because sufficient combustion in over 20% of the mixed gas exhibits a low value, in the case of the low mixing ratio of less than 20% is to rise the cow ratio advance, H 2 remaining The concentration shows a high value, and unburned gas is exhausted from the exhaust duct 55 as it is. Accordingly, the combustion efficiency of the low-concentration H 2 is bad, there is a problem in stability.

이에 비해, 실시형태의 연소 히터를 이용한 경우는, H2 잔류농도의 최고점은 혼합비 10% 부근이 되고, 고효율로 연소시킬 수 있다. H2 잔류농도의 최고점은 전기 스파크식에서는 1000ppm, 금속제 히터에서는 700ppm이었는데, 연소 히터는 400ppm으로 종래 열원보다 2/5∼4/7으로 저하되어 연소 효율이 현저하게 향상되었다. 따라서, 저농도 H2의 연소 효율이 양호하게 되어 안정성의 문제는 해소되었다. In contrast, when the combustion heater of the embodiment is used, the highest point of the H 2 residual concentration is around 10% of the mixing ratio, and can be burned with high efficiency. The peak of H 2 residual concentration was 1000 ppm in the electric spark type and 700 ppm in the metal heater, but the combustion heater was 400 ppm, which was lowered to 2/5 to 4/7 than the conventional heat source, and the combustion efficiency was remarkably improved. Accordingly, the combustion efficiency of the low concentration of H 2 is preferably a problem of stability has been dissolved.

상술한 것과 같이 실시형태에 의하면, 히터원(32)으로 고온 가열되는 가스 유로(60) 내에서 가연성 가스를 가열하고, 가스 유로(60)의 출구에서 공기와 혼합하여 연소시키게 하였기 때문에, 수소 등의 조연 가스를 이용하는 착화 설비 없이도, 직접적으로 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 착화·연소시킬 수 있다. 따라서, 대기 이외의 조연 가스나 착화 설비가 불필요하게 되기 때문에, 장치 구성을 대폭적으로 간소화할 수 있다.As described above, according to the embodiment, since the combustible gas is heated in the gas flow path 60 heated to the heater source 32 and mixed with air at the outlet of the gas flow path 60, the hydrogen or the like is burned. The flammable gas contained in exhaust gas can be ignited and combusted directly, without the ignition installation using the crude gas. Therefore, since the supporting gas and the ignition facility other than the atmosphere become unnecessary, the apparatus configuration can be greatly simplified.

또한, 전열선 홀더(33)의 외주에 전열선(34)을 감도록 하였기 때문에, 전열선 홀더(33)의 내주에 전열선(34)을 감는 것에 비해, 연소 히터(30)를 소형화할 수 있다. 또한, 전열선 홀더(33)의 외주에 전열선(34)을 감기 때문에, 감회 작업이 용이하다. 또한, 전열선 홀더(33)의 외주에 설치한 나선 홈(45)에 전열선(34)을 감기 때문에 전열선(34)이 전열선 홀더(33)의 외주에 노출하지 않도록 할 수 있다. 더욱이, 전열선 홀더(33)의 외주를 히터캡(31)으로 덮도록 하였기 때문에, 전열선(34)을 더욱 보호할 수 있고, 또한 전열선(34)으로 가열된 전열선 홀더(33)를 유효하게 보온할 수 있다. 또한, 전열선 홀더(33)와 히터 커버(56)와의 사이의 가스 유로(60)로 가연성 가스를 착화 온도까지 높일 수 있기 때문에, 가열된 가연성 가스가 공기 없이 산소와 합류하는 히터 캡(31)의 정점부에서 확실하게 가연성 가스를 착화·연소시킬 수 있다.In addition, since the heating wire 34 is wound around the outer circumference of the heating wire holder 33, the combustion heater 30 can be miniaturized as compared with the heating wire 34 around the inner circumference of the heating wire holder 33. In addition, since the heating wire 34 is wound around the heating wire holder 33, the working operation is easy. In addition, since the heating wire 34 is wound around the spiral groove 45 provided on the outer circumference of the heating wire holder 33, the heating wire 34 can be prevented from being exposed to the outer circumference of the heating wire holder 33. Furthermore, since the outer circumference of the heating element holder 33 is covered with the heater cap 31, the heating element 34 can be further protected, and the heating element holder 33 heated by the heating element 34 can be insulated effectively. Can be. In addition, since the combustible gas can be raised to the ignition temperature by the gas flow path 60 between the heating element holder 33 and the heater cover 56, the heater cap 31 of the heated flammable gas joins oxygen without air. At the apex, the flammable gas can be ignited and burned reliably.

또한, 실시형태에서는, 히터원(32)의 전열선 홀더로 세라믹을 사용했기 때문에, 높은 전기 절연성을 실현시킬 수 있고, 누전을 유효하게 방지할 수 있다. 또한, 히터원(32)을 덮는 히터 커버(56)로 세라믹보다도 연화성(軟化性)이 높은 석영 을 사용하기 때문에, 히터캡에 균열이나 금이 생기기 어렵고, 전열선을 물방울이나 연소 불꽃으로부터 보다 유효하게 보호할 수 있다.Moreover, in embodiment, since ceramic was used for the heating wire holder of the heater source 32, high electrical insulation can be implement | achieved and a short circuit can be effectively prevented. In addition, since quartz having higher softenability than ceramic is used as the heater cover 56 covering the heater source 32, cracks or cracks are less likely to occur in the heater cap, and the heating wire is more effective from water droplets and combustion flames. Can be protected.

또한, 히터캡(31) 및 전열선 홀더(33)를 구성하는 재료로서, 석영 및 세라믹을 이용한 것에 의해, 연소에 의한 히터캡(31) 및 전열선 홀더(33)의 내외주벽의 열화가 적고, 전열선(34)이 연소 불꽃(62)이나 내부 분위기에 직접 노출되지 않기 때문에, 연소에 의한 반응열의 가운데에서도 전열선(34)을 유효하게 보호할 수 있다.In addition, as a material constituting the heater cap 31 and the heating wire holder 33, the use of quartz and ceramic reduces the deterioration of the inner and outer peripheral walls of the heater cap 31 and the heating wire holder 33 due to combustion, Since the 34 is not directly exposed to the combustion flame 62 or the internal atmosphere, the heating wire 34 can be effectively protected even in the middle of the reaction heat caused by combustion.

또한, 연소된 가연성 가스가 냉각관(57)에 의해 냉각되어 수증기 형상으로 되어, 냉각관(57)의 내벽면에 접촉하여 물방울이 되고, 배기 압력의 동요에 의해 비산(飛散)하고, 히터 캡(31) 상에 물방울이 낙하하여 접촉하는 경우가 있다. 이 물방울의 접촉에 의해 히터캡(31)의 표면 온도가 급격하게 변화하여도, 히터캡(31)의 재질이 석영이기 때문에, 세라믹을 사용한 때에 발생하는 것과 같은 균열 또는 금 등의 발생을 방지할 수 있기 때문에, 히터캡(31) 내부에 있는 전열선(34)을 물방울에 의한 단선 및 누전으로부터 유효하게 보호할 수 있다.In addition, the combustible combusted gas is cooled by the cooling tube 57 to form a water vapor shape, and comes into contact with the inner wall surface of the cooling tube 57 to form droplets, which are scattered by fluctuations in the exhaust pressure, and the heater cap. Water droplets fall on 31 and may contact. Even if the surface temperature of the heater cap 31 suddenly changes due to the contact of water droplets, since the material of the heater cap 31 is quartz, it is possible to prevent the occurrence of cracks or gold, such as those occurring when the ceramic is used. Therefore, the heating wire 34 inside the heater cap 31 can be effectively protected from disconnection and short circuit caused by water droplets.

또한, 히터원(32)으로부터 히터캡(31)을 용이하게 떼어낼 수 있기 때문에, 보수 및 유지가 용이하다. 특히, 전열선(6)이 단선된 경우는, 연소 히터(30) 전체를 교환하는 일 없이, 히터원(32)으로부터 히터캡(31)을 떼어내고, 새로운 전열선(34)을 전열선 홀더(33)의 외주에 감아 고치는 것만으로 용이하게 수리할 수 있게 된다.In addition, since the heater cap 31 can be easily removed from the heater source 32, maintenance and maintenance are easy. In particular, when the heating wire 6 is disconnected, the heater cap 31 is removed from the heater source 32 without replacing the entire combustion heater 30, and the new heating wire 34 is replaced with the heating wire holder 33. It can be easily repaired just by winding around the outer periphery.

구체적으로, 전열선(34)이 단선된 때의 처리는, 가연성 가스 도입관(58)의 T 자형의 배관(59)에 플랜지(68)로 고정한 연소 히터(30)를 떼어낸다. 그리고 히터 캡(31)을 히터원(32)의 상부를 따라 이동시켜 히터원(32)으로부터 떼어내고, 단선한 전열선(34)을 히터원(32)의 나선 홈(45)으로부터 제거하고, 새로운 전열선(34)을 히터원(32)의 나선 홈(45)에 휘감아, 히터 캡(31)을 히터원(32)의 위쪽으로부터 씌워 장착한다. 히터원(32)에 히터캡(31)을 씌워 연소 히터(30)를 형성한 후, 이것을 가연성 가스 도입관(58)의 T자형 배관(59)에 장착한다. 이와 같이 원터치 형식으로 연소 히터(30)를 가연성 가스 도입관(58)로부터 떼어내거나 장착하거나, 또는 히터 캡(30)을 히터원(32)으로부터 떼어내거나 장착하거나 할 수 있기 때문에, 전열선(34)의 단선 교환 작업이 용이하고 간단하게 처리되어, 보수 및 유지가 용이하게 된다.Specifically, the process when the heating wire 34 is disconnected removes the combustion heater 30 fixed by the flange 68 to the T-shaped pipe 59 of the combustible gas introduction pipe 58. Then, the heater cap 31 is moved along the upper portion of the heater source 32 to remove it from the heater source 32, and the disconnected heating wire 34 is removed from the spiral groove 45 of the heater source 32. The heating wire 34 is wound around the spiral groove 45 of the heater source 32 to cover the heater cap 31 from the upper side of the heater source 32. After the heater cap 31 is covered with the heater source 32 to form the combustion heater 30, it is mounted on the T-shaped pipe 59 of the combustible gas introduction pipe 58. Thus, since the combustion heater 30 can be removed or mounted from the combustible gas introduction pipe 58 or the heater cap 30 can be removed or mounted from the heater source 32 in a one-touch type, the heating wire 34 It is easy and simple to replace the disconnection exchange operation, and maintenance and maintenance are easy.

또한, 이와 같은 중공의 세라믹 히터를 이용한 연소 히터는, 단열성을 유지하기 때문에 히터 형상을 작게 할 수 있다. 열전대(35)를 설치한 원통형 세라믹재의 두께도 전열선(34)을 외주에 감기 때문에 그다지 두껍지 않게 된다. 따라서, 연소 장치가 대형화되는 것을 피할 수 있어 설치 공간을 작게 할 수 있고, 반도체 제조 장치가 설치되는 크린 룸의 제조 비용 증가를 막을 수 있다.Moreover, since the combustion heater using such a hollow ceramic heater maintains heat insulation, a heater shape can be made small. The thickness of the cylindrical ceramic material provided with the thermocouple 35 is also not so thick because the heating wire 34 is wound around the outer circumference. Therefore, the combustion apparatus can be avoided from being enlarged, the installation space can be reduced, and the increase in the manufacturing cost of the clean room in which the semiconductor manufacturing apparatus is installed can be prevented.

또한, 연소 히터(30)를 가연성 가스 도입관(58)의 내부에 장착하게 하여, 가연성 가스 도입관(58)으로부터 리드 선(48, 49)을 외부로 꺼낼 수 있도록 하였기 때문에, 연소실(52)에 전용의 리드선 투입용 개구를 설치하는 경우에 비해, 보수 및 유지를 용이하게 실시할 수 있다.Moreover, since the combustion heater 30 was attached to the inside of the combustible gas introduction pipe 58, and the lead wires 48 and 49 can be taken out from the combustible gas introduction pipe 58, the combustion chamber 52 is carried out. Compared with the case where the dedicated lead wire insertion opening is provided in the wall, maintenance and maintenance can be easily performed.

또한, 세라믹 히터를 연소실(52) 내에 장착하는 데에 있어서, 통 형상 히터 원(32)의 히터 서포터(46)를 가연성 가스 도입관(58)에 장착한 T자형 배관(59)에 플랜지(68)로 고정하기만 하면 되기 때문에, 그 장착 작업이 용이하다.In addition, in mounting the ceramic heater in the combustion chamber 52, the flange 68 is formed on the T-shaped pipe 59 in which the heater supporter 46 of the tubular heater circle 32 is attached to the combustible gas introduction pipe 58. Since it is only necessary to fix with), the mounting work is easy.

또한, 히터원(32)의 홈(45)의 깊이나 홈 수를 변경하는 것으로, 전열선(34)의 선 지름이나 감는 회수에 의해, 조건이 상이한 다양한 배관 가스의 연소에 적용할 수 있다.Moreover, by changing the depth of the groove 45 of the heater source 32, and the number of grooves, it can apply to the combustion of the various piping gas in which conditions differ by the wire diameter and the number of windings of the heating wire 34. FIG.

여기서, 연소 히터를 구성하는 각 부품의 크기를 예를 들어 설명하면, 연소 히터(30)의 구조 상, 제작 가능한 최저 직경이 10㎜이고, 실시형태의 연소 히터(30)를 사용하는 때의 구성 상의 최대 직경이 20㎜이기 때문에, 연소 히터(30)는 직경 10∼20㎜이다. 또한 가연성 가스의 최대 유량과 연소 히터의 직경과의 관계로부터 연소 효율이 가장 효과적으로 발휘될 수 있는 것은 연소 히터의 전체 길이가 30∼300㎜인 때이다.Here, the size of each component constituting the combustion heater will be described by way of example. In view of the structure of the combustion heater 30, the minimum diameter that can be produced is 10 mm, and the configuration when the combustion heater 30 of the embodiment is used. Since the maximum diameter of the phase is 20 mm, the combustion heater 30 is 10 to 20 mm in diameter. Moreover, the combustion efficiency can be most effectively exhibited from the relationship between the maximum flow rate of the combustible gas and the diameter of the combustion heater when the total length of the combustion heater is 30 to 300 mm.

가연성 가스의 최대 유량과 연소 히터의 직경과의 관계로부터 연소 효율이 가장 효과적으로 발휘될 수 있는 조건은, 히터 커버(56)와 연소 히터(30)와의 간격(가스 유로(60)의 폭)이 2∼20㎜인 때이고, 히터 커버의 전체 길이가 30∼300㎜인 때이다. 가연성 가스와 불연성 가스와의 혼합 유량은 5∼200ℓ/min에서 사용된다.The conditions under which the combustion efficiency can be most effectively exhibited from the relationship between the maximum flow rate of the combustible gas and the diameter of the combustion heater are 2 (the width of the gas flow path 60) between the heater cover 56 and the combustion heater 30. It is a time of -20 mm, and when the total length of a heater cover is 30-300 mm. The mixing flow rate of the combustible gas and the non-combustible gas is used at 5 to 200 l / min.

또한, 온도 컨트롤러(65)에 의해 제어하는 온도는 650∼1000℃로 설정한다.In addition, the temperature controlled by the temperature controller 65 is set to 650-1000 degreeC.

또한, 본 발명의 실시형태에서는, 히터원(32)의 형상을 원통형으로 했지만, 이 형상에 한정되지 않고, 예를 들면, 육각형 또는 팔각형 등의 다각형으로 하여도 좋다. 또한, 실시형태에서는 공기 투입구(54)을 연소실(52)의 저부에 설치했지만 연소실(52)의 외주부 또는 연소실(1)의 저부 및 외주부의 양쪽에 설치해도 좋다. 외주부에 설치하는 경우에는 외주부에 설치하는 공기 투입구를 연소 히터 정점부에 대응하는 위치에 설치하면 된다.In addition, in embodiment of this invention, although the shape of the heater source 32 was made into cylindrical shape, it is not limited to this shape, For example, you may set it as polygons, such as a hexagon or an octagon. In addition, although the air inlet 54 was provided in the bottom of the combustion chamber 52 in embodiment, you may provide in the outer peripheral part of the combustion chamber 52, or both the bottom part and the outer peripheral part of the combustion chamber 1, and the like. What is necessary is just to provide the air inlet provided in an outer peripheral part in the position corresponding to a combustion heater vertex part in the case of installing in an outer peripheral part.

또한, 실시형태에서는 히터 커버에 공기 구멍을 설치하지 않았지만, 히터 커버에 공기 구멍을 설치하도록 하여도 좋다. 이것에 의하면, 가연성 가스를 가스 유로 내에서 공기와 혼합하여 연소시킬 수 있다. 공기 구멍으로부터 도입되는 공기량으로는 산소 농도가 불충분하여 다 연소시킬 수 없었던 수소 농도가 높은 가연성 가스는 가스 유로 내 보다도 산소 농도가 높은 연소실 내의 연소 히터의 정점부에서 연소시킬 수 있다.In addition, although the air hole was not provided in the heater cover in embodiment, you may make it provide an air hole in a heater cover. According to this, combustible gas can be mixed with air in a gas flow path and combusted. The combustible gas with a high hydrogen concentration which could not be burned out due to insufficient oxygen concentration as the amount of air introduced from the air hole can be combusted at the apex of the combustion heater in the combustion chamber having a higher oxygen concentration than in the gas flow path.

본 발명에 의하면, 히터의 단선이 적고, 사용 온도의 범위가 넓고, 확실하게 착화·연소시킬 수 있고, 착화용의 가스 설비가 불필요하기 때문에, 연소 히터 및 장치를 간소화할 수 있다.According to the present invention, since the heater is less disconnected, the use temperature range is wider, the ignition and combustion can be reliably performed, and the gas equipment for ignition is unnecessary, so that the combustion heater and the apparatus can be simplified.

또한 본 발명에 의하면, 고효율의 안정한 연소를 실현할 수 있고, 보수 및 유지를 간소화할 수 있다.In addition, according to the present invention, stable combustion with high efficiency can be realized, and maintenance and maintenance can be simplified.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 가연성 가스를 착화·연소시키는 연소 히터에 있어서,In the combustion heater which ignites and burns combustible gas, 통 형상의 전열선 홀더와 이 전열선 홀더의 외주에 감긴 전열선으로 이루어진 히터원과,A heater source comprising a tubular heating element holder and a heating element wound around the outer circumference of the heating element holder, 상기 히터원에 착탈이 자유롭게 씌워진 석영제의 통 형상의 히터캡과,A tubular heater cap made of quartz which is detachably attached to the heater source, 상기 히터원의 온도를 검출하는 온도 검출 센서와,A temperature detection sensor detecting a temperature of the heater source; 상기 히터 캡이 씌워진 히터원을 지지하는 것과 함께, 상기 전열선 및 온도 검출 센서에 접속되는 각 리드선이 통과하는 통 형상의 히터 서포터와,In addition to supporting the heater source covered with the heater cap, a tubular heater supporter through which each lead wire connected to the heating wire and the temperature detection sensor passes; 상기 히터원과 상기 히터 서포터를 직선상으로 연결하는 고절연성의 통 형상의 히터 홀더를 구비하고,A highly insulating tubular heater holder for connecting the heater source and the heater supporter in a straight line, 상기 히터 캡과 상기 히터 홀더와의 구경을 동일하게 하고,Make the diameter of the heater cap and the heater holder the same, 상기 히터원의 적어도 하부 외경을 상기 히터 홀더의 내경과 동일하게 하며,At least a lower outer diameter of the heater source is equal to the inner diameter of the heater holder, 상기 히터 서포터의 적어도 상부 외경을 상기 히터 홀더의 내경과 동일하게 하고,At least the upper outer diameter of the heater supporter to be the same as the inner diameter of the heater holder, 상기 히터 홀더의 상부에 상기 히터원의 하부를 끼워 상기 히터 홀더에 연결구로 연결하며,Insert a lower portion of the heater source to the upper portion of the heater holder and connect to the heater holder with a connector, 상기 히터 홀더의 하부에 상기 히터 서포터의 상부를 끼워 상기 히터 홀더에 연결구로 연결하고,Insert the upper portion of the heater supporter in the lower portion of the heater holder and connect the connector to the heater holder, 상기 히터원에 씌워진 상기 히터 캡이 상기 히터 홀더의 상부 개구단으로 고정되게 되는 것을 특징으로 하는 연소 히터.And the heater cap covered by the heater source is fixed to the upper opening end of the heater holder. 배기가스 중에 포함되는 가연성 가스를 착화·연소시키는 연소실과,Combustion chamber which ignites and burns combustible gas contained in exhaust gas, 상기 연소실의 하부에 설치된 가스 도입구와,A gas inlet installed in a lower portion of the combustion chamber; 상기 연소실에 공기를 투입하는 공기 투입구와,An air inlet for injecting air into the combustion chamber; 상기 연소실을 배기하는 배기구와,An exhaust port for exhausting the combustion chamber; L자형으로 구부러져 선단부가 상기 가스 도입구로부터 상기 연소실 내에 삽입되어 기단부 측으로부터 상기 배기 가스를 도입하는 가연성 가스 도입관과,A flammable gas inlet tube which is bent into an L-shape and the leading end is inserted into the combustion chamber from the gas inlet and introduces the exhaust gas from the proximal end; 상기 가연성 가스 도입관의 선단부에 연결되는 통 형상의 히터 커버와,A tubular heater cover connected to the distal end of the combustible gas introduction pipe, 상기 가열된 가연성 가스와 상기 공기 투입구로부터 투입된 공기와의 혼합 가스를 연소시켜 연소 불꽃을 발생하는 연소 히터와,A combustion heater combusting a mixed gas of the heated combustible gas and air introduced from the air inlet to generate a combustion flame; 상기 가연성 가스 도입관의 L자형의 코너부를 구성하는 T자형 배관으로서, 상기 T자형 배관의 주관의 일단을 상기 가연성 가스 도입관의 선단부 측에 연결하고, 상기 주관의 타단을 개방하고, 상기 T자형 배관의 가지관을 상기 가연성 가스 도입관의 기단부 측에 연결한 T자형 배관과,A T-shaped pipe constituting an L-shaped corner portion of the combustible gas introduction pipe, wherein one end of the main pipe of the T-shaped pipe is connected to the distal end side of the combustible gas introduction pipe, the other end of the main pipe is opened, and the T-shaped pipe is opened. T-shaped pipe connecting the branch pipe of the pipe to the proximal end of the combustible gas introduction pipe, 상기 연소 히터의 히터 서포터로부터 외부로 꺼낸 전열선 및 열전대의 각 리드선과 접속되고, 온도 검출 센서로 검출된 온도가 소정의 온도가 되도록 상기 전열선에 공급되는 전력을 제어하는 온도 컨트롤러를 구비하고,A temperature controller connected to each of the heating wires taken out from the heater supporter of the combustion heater and the lead wires of the thermocouples, and controlling a power supplied to the heating wires so that the temperature detected by the temperature detection sensor becomes a predetermined temperature; 상기 연소 히터의 히터 서포터를 가연성 가스 도입관의 선단부로부터 삽입하고, 상기 T자형 배관의 주관을 관통시키고, 상기 주관의 개방 타단으로부터 외부로 꺼낸 히터 서포터의 하단을 상기 주관의 개방 타단에 기밀하게 고정하는 것에 의해, 상기 연소 히터를 상기 히터 커버 내에 상기 가스 유로를 확보하여 삽입 고정하도록 한 것을 특징으로 하는 배기가스 연소장치.The heater supporter of the combustion heater is inserted from the front end of the combustible gas introduction pipe, the main pipe of the T-shaped pipe is penetrated, and the lower end of the heater supporter taken out from the open end of the main pipe to the outside is hermetically fixed to the open end of the main pipe. And the combustion heater is inserted into and secured to the gas flow passage in the heater cover. 제4항에 있어서, 상기 히터 커버와 상기 히터원에 씌워진 히터 캡과의 간격은 2∼20㎜이고, 상기 히터 커버 또는 상기 히터원의 전체 길이는 30∼300㎜이며, 상기 히터 캡의 직경은 10∼20㎜인 것을 특징으로 하는 배기가스 연소장치.The space between the heater cover and the heater cap covered by the heater source is 2 to 20 mm, the total length of the heater cover or the heater source is 30 to 300 mm, and the diameter of the heater cap is An exhaust gas combustion device, characterized in that 10 to 20 mm. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 히터원 및 상기 히터 홀더가 세라믹제이 고, 상기 히터 캡이 석영제이고, 상기 전열선으로 가열되는 히터원의 온도를 650∼1200℃로 하는 것을 특징으로 하는 배기가스 연소장치.The heater source and the heater holder are made of ceramics, the heater cap is made of quartz, and the temperature of the heater source heated by the heating wire is 650 to 1200 ° C. Exhaust gas combustion device.
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