KR20180048901A - 저감 장치 - Google Patents

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KR20180048901A
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던칸 마이클 프라이스
게리 피터 나이트
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에드워즈 리미티드
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Abstract

저감 장치 및 방법이 개시된다. 저감 장치는 제조 처리 도구로부터 배출 가스 스트림을 처리하기 위한 것이고, 처리 챔버를 적어도 부분적으로 형성하고, 배출 가스 스트림의 처리를 위해 처리 챔버 내로 도입되기 위해 처리 물질이 통과하는 다공성 요소와, 처리 물질이 처리 챔버 내로 다공성 요소를 통과할 때 다공성 요소를 가열하여 처리 물질을 가열하기 위해 적외선 에너지를 방사하도록 작동 가능한 적외선 가열 장치를 포함한다. 이렇게 하여, 연소 대신에 적외선 에너지가 배출 가스 스트림을 처리하기 위해 처리 챔버 내의 온도를 상승시키는데 사용될 수 있다. 이는, 연료 가스가 존재하지 않거나, 또는 연료 가스의 공급이 바람직하지 않다고 간주되는 환경에서 이러한 장치가 사용될 수 있기 때문에, 장치의 사용의 훨씬 큰 유연성을 제공한다. 또한, 단순히 처리 챔버를 가열하기 위해 방사 열을 사용하는 것 대신에, 처리 물질이 유공성 슬리브를 통과할 때 처리 물질을 가열하는 것은 처리 물질이 유공성 슬리브를 통해 이동할 때 상당히 큰 에너지가 처리 물질 내로 부여될 수 있게 한다.

Description

저감 장치
본 발명은 저감 장치(abatement apparatus) 및 방법에 관한 것이다.
저감 장치는 알려져 있고, 전형적으로, 예를 들면, 반도체 또는 평판 디스플레이 제조 산업에서 사용되는 제조 처리 도구로부터 배출 가스 스트림을 처리하기 위해 사용된다. 이러한 제조 동안에, 잔여 과불화 화합물(perfluorinated compounds; PFCs) 및 다른 화합물은 처리 도구로부터 펌핑된 배출 가스 스트림에 존재한다. PFCs는 배출 가스로부터 제거되기 어렵고, PFCs가 비교적 높은 온실 활동을 하는 것으로 알려져 있기 때문에, 이들의 환경 내로의 유출은 바람직하지 않다.
알려진 저감 장치는 배출 가스 스트림으로부터 PFCs 및 다른 화합물을 제거하기 위해 연소를 이용한다. 전형적으로, 배출 가스 스트림은 PFCs 및 다른 화합물을 포함하는 질소 스트림이다. 연료 가스는 배출 가스 스트림과 혼합되고, 그 가스 스트림 혼합물은 유공성(foraminous) 가스 버너의 출구면에 의해 측방향으로 둘러싸이는 연소 챔버 내로 이송된다. 연료 가스 및 공기는 동시에 유공성 버너에 공급되어, 출구면에서의 무염 연소에 영향을 끼치고, 유공성 버너를 통과하는 공기의 양은 버너로의 연료 가스 공급뿐만 아니라, 연소 챔버 내로 주입되는 가스 스트림 혼합물 내의 모든 가연성 물질을 소비하기에 충분하다.
배출 가스 스트림을 처리하기 위해 기술이 존재하더라도, 이러한 기술은 그들 자체의 단점을 각각 갖는다. 따라서, 배출 가스 스트림을 처리하기 위한 개선된 기술을 제공하는 것이 바람직하다.
제 1 관점에 따르면, 제조 처리 도구로부터 배출 가스 스트림을 처리하기 위한 저감 장치가 제공되고, 이러한 저감 장치는 처리 챔버를 적어도 부분적으로 형성하고, 배출 가스 스트림의 처리를 위해 처리 물질이 처리 챔버 내로 도입되기 위해 통과하는 다공성 요소와, 처리 물질이 처리 챔버 내로 다공성 요소를 통과할 때 다공성 요소를 가열하여 처리 물질을 가열하기 위해 적외선 에너지를 방사하도록 작동 가능한 적외선 가열 장치를 포함한다.
제 1 관점은 알려진 저감 장치가 전형적으로, 배출 가스 스트림으로부터 화합물을 제거하도록 처리 챔버 내의 온도를 충분히 상승시키도록 처리 챔버 내에 연소를 제공하기 위해, 연료 가스 및 공기를 사용한다는 것을 인식한다. 이는 일부 처리 환경에서, 용이하게 이용가능하지 않을 수도 있거나, 또는 바람직하지 않을 수도 있는 연료 가스의 공급을 필요로 한다. 따라서, 저감 또는 처리 장치가 제공될 수도 있다. 장치는 제조 처리 도구로부터 배출 또는 처리 가스 스트림을 처리할 수도 있다. 장치는 다공성(porous) 또는 유공성(foraminous) 요소를 포함할 수도 있다. 이러한 요소는 배출 가스 스트림을 처리할 수도 있는 처리 챔버를 적어도 부분적으로 형성할 수도 있다. 처리 물질은 요소를 통해 그리고 처리 챔버 내로 흐르거나, 이송되거나, 또는 이동될 수도 있다. 또한, 장치는 다공성 요소를 가열하도록 적외선 에너지 또는 방사를 방사할 수도 있는 적외선 가열 장치 또는 요소를 포함할 수도 있다. 그 다음에, 가열된 다공성 요소는 처리 물질이 처리 챔버 내로 다공성 요소를 통과할 때 처리 물질을 가열할 수도 있다. 이렇게 하여, 연소 대신에 적외선 에너지는 배출 가스 스트림을 처리하기 위해, 처리 챔버 내의 온도를 상승시키는데 사용될 수 있다. 이는, 이러한 장치가 연료 가스가 존재하지 않거나, 또는 연료 가스의 공급이 바람직하지 않다고 간주되는 환경에서 사용될 수 있기 때문에, 장치의 사용의 훨씬 큰 유연성을 제공한다. 또한, 단순히 처리 챔버를 가열하도록 방사 열을 사용하는 것 대신에, 처리 물질이 유공성 슬리브를 통과할 때 처리 물질을 가열하는 것은 처리 물질이 유공성 슬리브를 통해 이동할 때 상당히 큰 에너지가 처리 물질 내로 부여될 수 있게 한다.
일 실시예에 있어서, 적외선 가열 장치는 다공성 요소의 표면을 가열하도록 다공성 요소의 표면에 근접하게 위치된다. 따라서, 적외선 가열 장치는 다공성 요소를 가열하기 위해 다공성 요소 근처에 위치될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 장치는 다공성 요소의 표면에 근접하게 플리넘을 형성하는 외부 벽을 포함하고, 처리 물질은 플리넘으로부터 다공성 요소로 제공되며, 적외선 가열 장치는 플리넘 내에 위치된다. 따라서, 플리넘 용적부는 적외선 가열 장치를 수용하도록 재사용될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 벽은 다공성 요소를 향해 입사 적외선 에너지를 반사하도록 반사성이다. 반사 벽을 제공하는 것은 다공성 요소를 향해 지향된 방사의 양을 증가시킨다.
일 실시예에 있어서, 외부 벽은 플리넘에 제공되기 전에, 처리 물질을 사용하는 외부 벽을 냉각하도록 작동 가능한 냉각기(cooler)를 포함한다. 이는 외부 벽이 너무 고온이 되는 것을 방지하고, 처리 물질을 예열한다.
일 실시예에 있어서, 외부 벽은 곡선형 및 평면형 중 하나이다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소는 다공성 요소의 표면에 근접하게 플리넘을 형성하고, 처리 물질이 플리넘으로부터 다공성 요소로 제공되며, 적외선 가열 장치는 플리넘 내에 위치된다. 따라서, 다공성 요소 자체는 외부 방사 구성체와 함께 발생하는 것과 같은 플리넘을 제공할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 장치는 적외선 가열 장치를 둘러싸는 퍼지 가스를 공급하도록 작동 가능한 퍼지 가스 입구를 포함한다. (처리 물질을 포함할 수도 있는) 퍼지 가스로 적외선 가열 장치를 둘러싸는 것 또는 엔벨로핑(enveloping)하는 것은 적외선 가열 장치가 손상되는 것으로부터 보호하는 것을 돕는다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소의 표면은 입사 적외선 에너지의 불균일한 흡수를 제공하도록 구성된다. 따라서, 다공성 요소를 가로질러서 부여되는 에너지는 처리 챔버 내에서 요구되는 조건에 맞도록 변경될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소는 표면으로부터 처리 챔버로의 불균일한 열전달을 제공하도록 구성된다. 따라서, 다공성 요소를 통해 부여되는 에너지는 처리 챔버 내에서 요구되는 조건에 맞도록 변경될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소는 곡선형 및 평면형 중 하나이다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소는 원통형이고, 외부 벽은 원통형이고, 다공성 요소와 동심이다. 따라서, 다공성 요소는 외부 벽에 의해 동축적으로 둘러싸일 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 적외선 가열 장치는 불균일한 적외선 에너지 방사를 공급하도록 구성된다. 따라서, 적외선 가열 장치에 의해 방사된 에너지는 처리 챔버 내에서 요구된 조건에 맞도록 변경될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 적외선 가열 장치는 기다란 요소, 사문형(serpentine) 요소 및 코일 요소 중 하나를 포함한다. 장치가 다양한 형태로 제공될 수도 있다는 것이 인식된다.
일 실시예에 있어서, 장치는 다공성 요소의 표면을 가로질러서 가열하기 위해 적외선 에너지를 방사하도록 위치되는 복수의 적외선 가열 장치를 포함한다. 따라서, 다수의 적외선 가열 장치가 제공될 수도 있고, 각각의 적외선 가열 장치가 다공성 요소의 일부를 가열한다.
일 실시예에 있어서, 장치는 배출 가스 스트림을 처리 챔버로 이송시키기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하고, 적어도 하나의 적외선 가열 장치는 각 입구에 근접하게 위치된다. 이는 열을 상승시키고, 입구 근처의 보다 높은 열손실을 보상하는 것을 돕는다.
일 실시예에 있어서, 장치는 방사된 적외선 에너지를 변경하기 위해 적외선 가열 장치를 제어하도록 작동 가능한 컨트롤러를 포함한다. 따라서, 적외선 가열 장치에 의해 방사된 에너지는 처리 챔버 내에서 요구된 조건에 맞도록 변경될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러는 처리 챔버로 빠져나가는 처리된 배출 가스 스트림의 온도에 기반하여 방사된 적외선 에너지를 변경하도록 작동 가능하다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러는 감소된 배출 가스 스트림 유동의 간격(interval) 동안에 방사된 적외선 에너지를 감소시키도록 작동 가능하다. 이는 에너지를 감소시키는 것을 돕는다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러는 제조 처리 도구의 비-처리 간격 동안에 방사된 적외선 에너지를 중단(cease)시키도록 작동 가능하다. 이는 처리가 발생하지 않는 기간 동안에 에너지를 감소시키는 것을 돕는다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러는 배출 가스 스트림의 조성에 기초하여 방사된 적외선 에너지를 변경시키도록 작동 가능하다.
제 2 관점에 따르면, 배출 가스 스트림의 처리를 위한 처리 챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 다공성 요소를 통해 처리 물질을 통과시키는 단계와, 처리 물질이 처리 챔버 내로 다공성 요소를 통과할 때 다공성 요소를 가열하여 처리 물질을 가열하기 위해 적외선 가열 장치를 사용하여 적외선 에너지를 방사하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 다공성 요소의 표면을 가열하도록, 다공성 요소의 표면에 근접하게 적외선 가열 장치를 위치시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 외부 벽을 사용하여 다공성 요소의 표면에 근접하게 플리넘을 형성하는 단계와, 플리넘으로부터 다공성 요소에 처리 물질을 제공하는 단계와, 플리넘 내에 적외선 가열 장치를 위치시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 외부 벽을 사용하여 다공성 요소를 향해 입사 적외선 에너지를 반사하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 플리넘에 공급되기 전에, 처리 물질을 사용하여 냉각기로 외부 벽을 냉각하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 외부 벽은 곡선형 및 평면형 중 하나이다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 다공성 요소를 사용하여 다공성 요소의 표면에 근접하게 플리넘을 형성하는 단계와, 플리넘으로부터 다공성 요소로 처리 물질을 공급하는 단계와, 플리넘 내에 적외선 가열 장치를 위치시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 적외선 가열 장치를 둘러싸도록 퍼지 가스 입구로부터 퍼지 가스를 공급하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 입사 적외선 에너지의 불균일한 흡수를 제공하도록 다공성 요소의 표면을 구성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 표면으로부터 처리 챔버로의 열의 불균일한 전달을 제공하도록 다공성 요소를 구성하는 단게를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소는 곡선형 및 평면형 중 하나이다.
일 실시예에 있어서, 다공성 요소는 원통형이고, 외부 벽은 원통형이고, 다공성 요소와 동심이다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 불균일한 적외선 에너지 방사를 공급하도록 적외선 가열 장치를 구성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 적외선 가열 장치는 기다란 요소, 사문형 요소 및 코일 요소 중 하나를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 다공성 요소의 표면을 가로질러서 가열하기 위해 적외선 에너지를 방사하도록 복수의 적외선 가열 장치를 위치설정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 방법은 적어도 하나의 입구를 사용하여 처리 챔버로 배출 가스 스트림을 이송하는 단계와, 각 입구에 근접하게 적어도 하나의 적외선 가열 장치를 위치설정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 방사된 적외선 에너지를 변경시키도록 적외선 가열 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 처리 챔버를 빠져나가는 처리된 배출 가스 스트림의 온도에 기반하여 방사된 적외선 에너지를 변경하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 감소된 배출 가스 스트림 유동의 간격 동안에 방사된 적외선 에너지를 감소시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 제조 처리 도구의 비-처리 간격 동안에 방사된 적외선 에너지를 중단시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 배출 가스 스트림의 조성에 기초하여 방사된 적외선 에너지를 변경시키는 단계를 포함한다.
추가의 특정하고 바람직한 관점이 첨부된 독립 및 종속 청구항에 개시된다. 종속 청구항의 특징부는 적절한 바와 같이 독립 청구항의 특징부와 조합할 수도 있고, 특허청구범위 내에 명백하게 개시된 특징부 외의 다른 특징부와 조합할 수도 있다.
장치 특징부가 기능을 제공하도록 작동 가능한 것으로 설명되는 경우, 이는 그 기능을 제공하거나, 또는 그 기능을 제공하도록 조정 또는 구성되는 장치 특징부를 포함한다는 것이 인식된다.
이제, 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 저감 장치 조립체를 통한 개략적인 단면도,
도 2는 도 1의 저감 장치 조립체 내의 평면을 가로지르는 온도 프로파일을 개략적으로 도시하는 온도 프로파일 시뮬레이션,
도 3은 일 실시예에 따른 저감 장치 조립체를 개략적으로 도시하는 도면,
도 4는 일 실시예에 따른 저감 장치 조립체를 개략적으로 도시하는 도면,
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 저감 장치를 도시하는 도면,
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 저감 장치를 도시하는 도면,
도 7은 일 실시예에 따른 개별 구조체를 통한 단면도.
보다 상세하게 실시예를 논의하기 전에, 먼저, 개요가 제공된다. 실시예는 전동식의 방사 장치(radiant apparatus)를 위해 제공되고, 이러한 전동식 방사 장치는, 제조 처리 도구로부터의 배출 가스 스트림이 처리 챔버의 온도를 상승시키도록 연료 가스를 제공하는 것이 바람직하지 않거나, 전혀 가능하지 않은 상황에서 처리될 수 있게 한다. 전기 에너지는, 처리 챔버 내에서 전력 밀도 및 달성가능한 온도를 상당히 증가시키는 유공성 슬리브를 가열함으로써, 열처리 물질이 다공성 요소를 가열하여 유공성 슬리브를 통과할 때, 이러한 열처리 물질에 적외선 에너지를 방사하는 적외선 가열 장치에 공급된다.
내부 가열 구성체
도 1은 일 실시예에 따른 저감 장치 조립체(일반적으로, 8)를 통한 개략적인 단면도이다. 저감 장치 조립체(8)는 전형적으로, 진공-펌핑 시스템에 의해, 반도체 또는 평판 디스플레이 처리 도구와 같은 제조 처리 도구로부터 펌핑된 배출 가스 스트림을 처리한다. 배출 스트림은 입구(10)에서 수용된다. 배출 스트림은 입구(10)로부터, 원통형 처리 챔버(14) 내로 배출 스트림을 주입하는 노즐(12)로 이송된다. 본 실시예에 있어서, 방사 장치 조립체(8)는, 각자의 진공-펌핑 시스템에 의해 각자의 도구로부터 펌핑된 배출 가스 스트림을 각각 이송하는, 원주 방향으로 배치된 4개의 입구(10)를 포함한다. 대안적으로, 단일의 처리 도구로부터의 배출 스트림은 복수의 스트림으로 갈라지고, 이러한 복수의 스트림 중 각 하나의 스트림이 각자의 입구로 이송된다. 각 노즐(12)은 처리 챔버(14)의 상부면 또는 입구면을 형성하는 세라믹 상판(18) 내에 형성된 각자의 보어(bore)(16) 내에 위치된다.
처리 챔버(14)는 원통형 튜브의 형태의 유공성 슬리브(20)의 출구면(21)에 의해 형성된 측벽을 구비한다. 유공성 슬리브(20)는 가열되기 위해 적외선 방사선을 흡수하기에 적합한 물질로 제조된다. 유공성 슬리브(20)는 일부 부분이 다른 부분보다 더욱 뜨거워지도록, 불균일한 적외선 흡수 특성을 갖는 표면을 구비할 수도 있다. 또한, 유공성 슬리브(20)는 출구면의 일부 부분이 다른 부분보다 더욱 뜨거워지도록, 불균일한 열전달 특성을 가질 수도 있다. 유공성 슬리브(20)는 원통형이고, 80% 내지 90%의 다공성이고, 200㎛ 내지 800㎛의 기공(pore) 사이즈를 갖는다.
플리넘 용적부(22)는 유공성 슬리브(20)의 입구면(23)과 원통형 외부 쉘(24) 사이에 형성된다. 원통형 외부 쉘(24)은 이 원통형 외부 쉘(24)의 온도가 예를 들면, 스프레이 가열(spray heating)로 인해 상승될 경우, 외부면 온도를 안전 수준으로 감소시키기 위해, 외부 단열(insulating) 슬리브(60) 내에 동심으로 밀폐된다. 추가의, 또는 대안적으로, 냉각기가 냉각을 제공하기 위해 외부 쉘 내에, 또는 외부 쉘에 대해 위치될 수도 있다. 원통형 외부 쉘(24)의 내부면은 유공성 슬리브(20)를 향해 입사 적외선(infra-red radiation)을 반사하도록 반사성이다.
가스는 입구 노즐(도시되지 않음)을 통해 플리넘 용적부(22) 내로 도입된다. 가스는 공기, 또는 공기와 수증기(water vapour), CO2와 같은 다른 종(species)의 혼합물일 수도 있다.
본 예에 있어서, 습공기(humidified air)가 도입되고, 습공기는 유공성 슬리브(20)의 입구면(23)으로부터 출구면(21)으로 흐르고, 유공성 슬리브(20)를 통과할 때 가열된다.
적외선 가열 메커니즘이 사용되고, 그래서, 플리넘 용적부(22)는 또한, 적외선에 의해 유공성 슬리브(20)를 가열하기 위해, 전력원(도시되지 않음)에 연결된 적외선 장치(50)를 포함한다. 적외선 장치(50)는 본 예에서 기다란 적외선 방사기이다. 그러나, 다양한 상이한 적외선 장치가 사용될 수도 있다는 것이 인식된다. 적외선 장치(50)는 유공성 슬리브(20) 주위에 요구된 가열을 제공하기 위해 플리넘 용적부(22) 내에 분포되어, 쉐도잉(shadowing)을 최소화한다. 입구(10) 근처에 적외선 장치(50)를 위치시키는 것에 의해, 가열은 국부적으로 증가될 수 있다. 적외선 장치(50)는 유공성 슬리브(20)의 가열을 달라지게 하도록 불균일한 에너지 방출을 제공할 수도 있다. 플리넘 용적부(22) 내로 도입된 가스는 적외선 장치(50)를 둘러싸고 보호하는 슈라우드로서 도입될 수도 있다.
도 2는 저감 장치 조립체(8) 내에서의 평면을 가로지르는 온도 프로파일을 도시하는 온도 프로파일 시뮬레이션 개략도이다. 유공성 슬리브(20)에 입사하는 적외선 에너지는 유공성 슬리브(20)를 가열한다. 이는 습공기가 유공성 슬리브(20)의 입구면(23)으로부터 유공성 슬리브(20)의 출구면(21)으로 흐를 때, 습공기를 가열한다. 게다가, 유공성 슬리브(20)에 의해 발생된 열은 처리 챔버(14) 내의 온도를 상승시킨다. 유공성 슬리브(20)에 공급된 적외선 에너지의 양은, 처리될 배출 가스 스트림에 적절한 온도로 처리 챔버(14) 내의 공칭 온도(nominal temperature)를 변경시키도록 달라진다. 예를 들어, (150㎜의 예시적인 직경 및 300㎜의 예시적인 길이를 갖는) 유공성 슬리브(20)는 800℃ 내지 1200℃로 가열되고, 습공기는 유사하게, 이러한 온도로 가열된다.
상기 예시적인 치수를 갖는 유공성 슬리브(20)에 인가된 전형적으로 약 10㎾ 내지 20㎾의 수준으로 전기 에너지를 공급하는 것에 의해 가열이 달성된다. 이는 π×0.15×0.3=0.14㎡의 표면적 및 약 70㎾m-2 내지 140㎾m-2의 동등 전력 밀도를 갖는 유공성 슬리브(20)를 위해 제공된다. 인가된 전력은 유공성 슬리브(20)를 통한 공기의 유동량(flow rate)에 관련된다. 본 예시적인 시뮬레이션에 있어서, 적외선 장치에는 각각 1.625㎾의 전력이 공급되어, 총 13㎾의 전력이 공급된다. 플리넘 용적부(22)로부터 처리 챔버(14)로의 가스 유동은 245 분당 표준 리터로 흐르고. 입구(10)로 들어가는 배출 가스 스트림은 분당 표준 리터로 흐른다.
당업자는 다른 조건의 전력, 공기 유동 및 온도가 가능하다는 것을 인식한다. 처리될 유해 물질을 포함하는 배출 가스 스트림은 처리 챔버(14) 내에서 알려진 방식으로 이러한 고온 가스와 혼합되게 된다. 처리 챔버(14)의 배기가스(exhaust)(15)는, 연소 생성물이 방사 장치 조립체(8)로부터 출력되고 전형적으로, 알려진 기술에 따라 수중보(water weir)(도시되지 않음)에 의해 수용될 수 있도록 개방된다.
따라서, 입구(10)를 통해 수용되고 노즐(12)에 의해 처리 챔버(14)로 공급되는 배출 가스가 유공성 슬리브(20)에 의해 가열되는 처리 챔버(14) 내에서 처리된다는 것을 알 수 있다. 습공기는 산소 부화(oxygen enrichment)가 발생하는지 안하는지와, 공기의 습도에 따라, (전형적으로, 10 내지 14%, 바람직하게는 12%의 공칭 범위를 갖는) 물뿐만 아니라, (전형적으로, 7.5 내지 10.5의 공칭 범위를 갖는) 산소와 같은 생성물을 처리 챔버(14)에 공급한다. 열이 브레이크 다운(break down)되고, 및/또는 생성물(product)이 처리 챔버(14) 내에서 배출 가스 스트림과 반응하여, 배출 가스 스트림을 세정한다. 예를 들어, SiH4 및 NH3은 처리 챔버(14) 내에서 O2와 반응하는 배출 가스 스트림 내에 제공되어, SiO2, N2, H2O, NOX를 생성할 수도 있다. 유사하게, N2, CH4, C2F6는 처리 챔버(14) 내에서 O2와 반응하는 배출 가스 스트림 내에 제공되어, CO2, HF, H2O를 생성할 수도 있다. 유사하게, F2는 처리 챔버(14) 내에서 H2O와 반응하는 배출 가스 스트림 내에 제공되어, HF, H2O를 생성할 수도 있다.
외부 가열 구성체
도 3은 일 실시예에 따른 저감 장치 조립체(일반적으로 8A)를 개략적으로 도시한다. 이러한 구성은 도 1의 구성과 유사하지만, 적외선 장치(50A)가 플리넘 용적부(22A)를 형성하는 유공성 슬리브(20A) 내에 위치된다. 적외선 장치(50A)는 유공성 슬리브(20A) 주위에 요구된 가열을 공급하기 위해, 플리넘 용적부(22A) 내에 분포되어, 쉐도잉을 최소화한다. 열은 입구 근처에 적외선 장치(50A)를 위치시키는 것에 의해 국부적으로 증가될 수 있다. 적외선 장치(50A)는 유공성 슬리브(20A)의 가열을 변경시키도록 불균일한 에너지 방출을 제공할 수도 있다. 플리넘 용적부(22A) 내로 도입된 가스는 적외선 장치(50A)를 둘러싸고 보호하는 슈라우드로서 도입될 수도 있다.
유공성 슬리브(20A) 상에 입사하는 적외선 에너지는 유공성 슬리브(20A)를 가열한다. 이는 습공기가 유공성 슬리브(20A)의 입구면(23A)으로부터 유공성 슬리브(20A)의 출구면(21A)으로 흐를 때 습공기를 가열한다. 게다가, 유공성 슬리브(20A)에 의해 발생된 열은 처리 챔버(14A) 내의 온도를 상승시킨다. 유공성 슬리브(20A)에 공급된 적외선 에너지의 양은, 처리될 배출 가스 스트림에 적절한 온도로 처리 챔버(14A) 내의 공칭 온도를 변경시키도록 달라진다.
내부 & 외부 가열 구성체
도 4는 일 실시예에 따른 저감 장치 조립체(일반적으로 8B)를 개략적으로 도시한다. 이러한 구성은 도 1 및 도 3의 구성과 유사하지만, 적외선 장치(50B1, 50B2)가 플리넘 용적부(22B1)를 부분적으로 형성하는 유공성 슬리브(20B1) 주위, 그리고 플리넘 용적부(22B2)를 형성하는 유공성 슬리브(20B2) 내 둘 모두에 위치된다. 적외선 장치(50B1, 50B2)는 유공성 슬리브(20B1, 20B2) 주위에 요구된 가열을 제공하기 위해, 플리넘 용적부(22B1, 22B2) 내에서 분포되어, 쉐도잉을 최소화한다. 입구 근처에 적외선 장치(50B1, 50B2)를 위치시키는 것에 의해, 열은 국부적으로 증가될 수 있다. 적외선 장치(50B1, 50B2)는 유공성 슬리브(20B1, 20B2)의 가열을 달라지게 하도록 불균일한 에너지 방출을 제공할 수도 있다. 플리넘 용적부(22B1, 22B2) 내로 도입된 가스는 적외선 장치(50B1, 50B2)를 둘러싸고 보호하는 슈라우드로서 도입될 수도 있다.
유공성 슬리브(20B1, 20B2) 상에 입사하는 적외선 에너지는 유공성 슬리브(20B1, 20B2)를 가열한다. 이는 습공기가 유공성 슬리브(20B1, 20B2)의 입구면(23B1, 23B2)으로부터 유공성 슬리브(20B1, 20B2)의 출구면(21B1, 21B2)으로 흐를 때 습공기를 가열한다. 게다가, 유공성 슬리브(20B1, 20B2)에 의해 발생된 열은 처리 챔버(14B) 내의 온도를 상승시킨다. 유공성 슬리브(20B1, 20B2)에 공급된 적외선 에너지의 양은 처리될 배출 가스 스트림에 적절한 온도로 처리 챔버(14B) 내의 공칭 온도를 변경시키도록 달라진다.
평면 구성체 - 단일 열(single row)
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 저감 장치(일반적으로, 8C)를 도시한다. 명확성을 향상시키기 위해, 측벽 및 단부벽은 생략되었다. 저감 장치(8C)는 하우징의 상부 부분(1020)을 포함한다. 상부 부분(1020)은 처리될 배출 스트림을 수용하기 위한 복수의 배출 스트림 입구(1030)를 포함한다. 또한, 상부 부분(1020)은 개별 구조체 또는 단부 구조체를 수용하도록 형상설정된 복수의 개구(1040)를 포함한다. 본 예에 있어서, 상부 부분(1020)은 2개의 단부 구조체(1050A) 및 하나의 개별 구조체(1050B)를 수용한다. 저감 장치(8C)는 한 쌍의 단부벽(1080)[또한, 단일의 단부벽(1080)만이 도 5a 및 도 5b에 도시됨]과 함께, 한 쌍의 대향 측벽(1070)[이들 중 하나만이 도 5a 및 도 5b에 도시됨]을 포함한다.
측벽(1070) 및 단부벽(1080)과 함께, 상부 부분(1020)은 개별 구조체(1050B) 및 단부 구조체(1050A)가 연장되는 개방면을 구비하는 박스형 하우징을 형성한다. 개별 구조체(1050B) 및 단부 구조체(1050A)는 개별의 처리 챔버(1090)를 형성하도록, 하우징 내의 공간을 분할한다. 그러므로, 본 실시예에 있어서, 각 처리 챔버(1090)는 개별 구조체(1050B) 및 단부 구조체(1050A)뿐만 아니라, 측벽(1070)의 부분(1075) 및 상부 부분(1020)의 부분(1025)에 의해 경계지어진다. 구조를 단순화시키기 위해, 개별 구조체(1050B) 및 단부 구조체(1050A)는 동일한 크기의 구성을 갖는다.
본 실시예에 있어서, 개별 구조체(1050B)는 3개의 동일-간격의 처리 물질 입구 개구(1110B)가 제공되는 직사각형 상부면(1100B)을 구비한다. 상부면(1100B)은 중앙 개구(1040) 내에 수용된다. 유공성 재료의 시트(1130B)는 상부면(1100B)의 2개의 주요 측부와 결합하고, 하우징 내로 연장된다. 시트(1130B)는 상부면(1100B)으로부터 가장 먼 위치에서 구부러진다. 한 쌍의 대향 단부판(1120B)은 개별 구조체(1050B) 내에 공간을 밀폐하기 위해 시트(1130B)의 대향 에지에 근접하게 위치되고, 처리 물질이 처리 물질 입구(1110B)를 통해 이러한 공간 내로 흐른다. 본 실시예에 있어서, 처리 물질은 개별 구조체(1050B) 내의 공동(void) 내로 펌핑되고, 이들은 그 다음에, 시트(1130B)를 통과한다.
단부 구조체(1050A)는 실질적으로, 개별 구조체(1050B)와 동일한 구성을 갖지만, 구부림 후에, 유공성 재료의 시트(1130A)가 종단되고, 무공성 블랭킹판(blanking plate)(1150)이 대면하는 단부벽(1080)에 인접하여 제공된다. 이는 처리 물질 입구 개구(1110A)를 통해 제공된 처리 물질이 처리 챔버(1090)의 부근에만 제공된다는 것을 보장한다.
처리될 배출 가스 스트림은 각각의 개별 처리 챔버(1090) 내에서 처리될 개별 유동으로 나누어진다. 본 실시예에 있어서, 배출 가스 스트림은 배출 스트림 입구(1030)를 통해 2개의 상이한 처리 챔버(1090) 각각 내에서 처리될 2개의 유동으로 나뉘어진다. 처리 물질은 처리 물질 입구 개구(1110A, 1110B)로 제공된다. 처리 챔버(1090) 내에서 배출 가스 스트림의 저감이 발생한다.
도 5a 및 도 5b에서 알 수 있는 바와 같이, 단부 구조체(1050A) 및 개별 구조체(1050B)는 각 처리 챔버(1090) 내에서의 일정한 조건을 위해 제공하기 위해, 대체로 서로 평행하게 배치된다. 단부 구조체(1050A) 및 개별 구조체(1050B)는 배출 스트림이 각 처리 챔버 내에서 가열될 때 배출 스트림의 팽창을 수용하기 위해 배출 스트림 유동(A)의 방향으로 내측으로 테이퍼진다. 이는 시트(1130A, 1130B) 상에 임의의 잔여물의 영향을 감소시키는 것을 도와준다.
시트(1130A, 1130B)의 곡선 부분의 제공은 구역 내의 잔여물 침전(deposit)을 방지하는 것을 돕고, 높은 열 손실을 경험하는 처리 챔버(1090)의 구역에 추가의 가열을 제공한다.
측벽(1070)의 부분(1075)은 부산물(by-product)을 이러한 표면으로부터 멀리 몰아내고, 이러한 표면 상의 잔여물 침전을 감소시키기 위해, 처리 챔버(1090) 내로 테이퍼지거나 또는 패시트(facet)된다. 그래서, 각 처리 챔버(1090)가 배출 스트림의 일부가 처리되는 균일한 공간을 제공한다는 것을 알 수 있다.
본 실시예에 있어서, 2개의 처리 챔버(1090)가 제공되었지만, 처리 챔버(1090)의 개수는 개별 구조체(1050B)의 개수를 변화시키는 것에 의해 쉽게 달라질 수 있다. 이는 배출 가스 스트림의 임의의 유동량을 처리할 수 있는 완전히 스케일링 가능한 구조물(architecture)을 제공한다. 예를 들어, 2배의 배출 가스 스트림의 양이 처리될 필요가 있을 경우, 2개의 처리 챔버(1090) 대신에, 4개의 처리 챔버(1090)가 3개의 개별 구조체(1050B) 및 2개의 단부 구조체(1050A)의 제공을 통해 제공될 수도 있다. 각 개별의 처리 챔버(1090)의 성능이 유효하기 때문에, 대량의 이러한 처리 챔버의 성능이 또한, 보장될 수 있다.
평면 구성체 - 어레이
도 6a 및 도 6b는 도 5a 및 도 5b에 도시된 구성에 의해 처리되는 배출 가스 스트림의 유동량에 비해 2배의 배출 가스 스트림의 유동량을 처리하기 위한 대안적인 구성체를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 도 1a 및 도 1b의 구성은 2열의 처리 챔버(1090)를 제공하도록 이중으로 되고, 개재 벽(intervening wall)(1160)에 의해 분리된다[또한, 측벽(1070) 및 단부 벽(1080)은 명확성을 개선하도록 생략되었음].
따라서, 많은 구성요소 부분이 배출 가스 스트림의 새로운 유동량을 위한 방사 장치를 스케일링(scale)하기 위해 간단히 재사용될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 하나의 처리 챔버(1090)가 일백 표준 리터의 배출 가스 스트림을 처리하도록 구성되고, 사백 표준 리터의 배출 가스 스트림이 처리될 필요가 있는 경우에, 4개의 처리 챔버(1090)를 구비하는 도 6a 및 도 6b에 도시된 구성과 같은 구성이 이용될 수도 있고, 4개의 처리 챔버(1090) 각각은 일백 분당 표준 리터의 배출 가스 스트림을 처리할 수 있어서, 총 사백 분당 표준 리터가 된다.
다른 실시예에 있어서, 개재 벽(1160)을 구비하는 것 외에, 대신에, 하나의 처리 챔버(1090)를 다른 처리 챔버(1090)로부터 분리하는 개별 구조체(1050B)와 유사한 구조가 제공된다. 다시 말해, 개별 구조체(1050B)는 개재 벽(1160)을 대신하여 제공되고, 도 6a 및 도 6b에 도시된 개별 구조체(1050B)에 대해 직각으로 배향된다. 이는 각 처리 챔버(1090)의 2개 이상의 측부 상에 연소를 제공한다.
어떤 구성이 사용되든, 각 처리 챔버(1090)로부터의 처리된 배출 스트림은 하우징의 개방면을 통해 하류측 냉각 챔버(도시되지 않음) 내로 배기 또는 통기된다.
도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b에 도시된 양자의 구성에 있어서, 처리 챔버(1090)의 적외선 가열은 개별 구조체(1050B)를 통한 단면도인 도 7에 도시된 바와 같은 개별 구조체(1050B)를 사용하여 발생한다. 단부 구조체(1050A)는 적외선 가열을 용이하게 하도록 유사하게 배치된다. 본 실시예에 있어서, 시트(1130B)는 적외선 방사를 흡수하기에 적합한 물질로 제조된다. 시트(1130B)는 전형적으로 80% 내지 90%의 다공성이고, 200㎛ 내지 800㎛의 기공 사이즈를 갖는다. 시트(1130B)는 불균일한 적외선 흡수 및 불균일한 열전달을 제공하도록 구성될 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 처리 가스는 공기, 또는 공기와 수증기, CO2와 같은 다른 종의 혼합물일 수도 있다. 본 예에 있어서, 습공기가 도입되고, 습공기는 시트(1130B)의 입구면(23C)으로부터 출구면(21C)으로 흐른다. 또한, 공동(210)은 [공동(210) 내에서 사문형 또는 다른 구불구불한 경로를 따르는] 적외선 장치(50C)를 포함하고, 이러한 적외선 장치(50C)는 적외선 방사에 의해 시트(1130B)를 가열하기 위해 전력 공급원(도시되지 않음)에 연결된다.
시트(1130B)에 공급된 적외선 방사는 시트(1130B)를 가열한다. 이는 습공기가 시트(1130B)의 입구면(23C)으로부터 출구면(21C)으로 흐를 때 습공기를 가열한다. 게다가, 시트(1130B)에 의해 발생된 열은 처리 챔버(1090) 내의 온도를 상승시킨다. 시트(1130B)에 공급된 적외선 방사의 양은 처리될 배출 가스 스트림에 적절한 온도로 처리 챔버(1090) 내의 공칭 온도를 변경하도록 달라진다. 예를 들어, 시트(1130B)는 800℃ 내지 1200℃로 가열되고, 유사하게, 습공기는 이러한 온도로 가열된다. 이는 전형적으로 시트(1130B)에 인가된 약 10㎾ 내지 20㎾의 수준으로 전기 에너지를 공급하는 것에 의해 달성된다. 이는 약 70㎾m-2 내지 140㎾m-2의 동등 전력 밀도를 제공한다. 인가된 전력은 시트(1130A, 1130B)를 통한 공기의 유동량에 관련된다. 당업자는 다른 조건의 전력, 공기 유동 및 온도가 가능하다는 것을 인식한다. 처리될 유해 물질을 포함하는 배출 가스 스트림은 처리 챔버(1090) 내에서 알려진 방식으로 이러한 고온 가스와 혼합되게 된다. 처리 챔버(14)의 배기가스는 연소 생성물이 방사 장치로부터 출력되고 전형적으로, 알려진 기술에 따라 수중보(도시되지 않음)에 의해 수용될 수 있도록 개방된다.
따라서, 본 실시예가 가스 투과성 벽을 갖는 반응 챔버의 적외선 가열을 채용하는 비연료 기반의 저감을 제공하는 적외선 가열 저감 장치를 제공한다는 것을 알 수 있다. 본 실시예는 내측-발화 연소기(inwardly-fired combustor)와 동등한 성능을 갖는 비연료 기반의 저감을 위한 필요조건이 있다는 것을 인식한다. 하나의 접근법은 산소/수증기/질소가 연소기의 대리(proxy)로서의 역할을 하도록 통과할 수 있는 유도-가열 소결 금속 슬리브를 사용한다. 이러한 접근법은 전용 무선주파수 전력 공급원을 필요로 하지만, 적외선 가열 요소를 사용하는 것에 의해, 디자인이 간단해질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 하나 이상의 가스 처리 챔버는 이 처리 챔버의 외부에 위치된 하나 이상의 적외선 소스에 의해 가열되는 다공성 경계면을 갖는 입구 및 출구를 구비한다. 다공성 가열면에는 내부면의 청결을 유지하도록 하는 역할을 하고, 처리될 가스와 상호작용하는 라디칼(radical)의 열생성에 의해 처리 챔버 내로 이송되는 가스의 파괴(destruction)를 유발하는 산소, 수증기 또는 다른 반응성 종을 우연히 포함할 수도 있는 가스가 주입된다.
본 실시예에 있어서, 원통형 하우징은 소스로부터의 적외선 방사를 다공성 내부 실린더의 외부면 상으로 지향시키는 반사기(reflector)로서의 역할을 한다. 가스는 가열기를 포함하는 환형 플리넘으로부터 내부 실린더의 벽을 통해 흐르고, 따라서, 가스가 도시된 입구를 통해 들어가는 가스 스트림과 반응하는 지점에서 가열된다.
본 실시예는 유도 가열된 반응 챔버와 유사한 비연료 저감의 수단을 제공하지만, 벽은 전기를 전도할 필요가 없고, 오직 적외선 방사를 흡수하여, 벽을 통해 흐르는 가스에 열을 전달한다. 이러한 시스템은 저 무선주파수/자기 방해(magnetic interference)를 갖고, 가열기의 배치 및 개수는 반응 챔버의 축 아래의 부정(adventitious)의 온도 프로파일을 생성하도록 달라질 수도 있다. 적외선 서셉터(susceptor) 튜브의 다공도/두께는 온도 경도(temperature gradient) 또는 가스 유동, 예를 들면, 입구에서의 고온의 잘 제거된 구역에 영향을 더 미치도록 조정될 수도 있다. 평면 구성체 내의 모듈형 구성의 기회가 있다.
본 실시예는 현재 채용되는 다양한 노즐 및 주입 전략을 반영하도록 달라질 수 있다. 임의의 개수의 방사 가열기 또는 별개의 반응 챔버가 있을 수도 있다. 이는 오직 별개의 구역을 가열하는 것에 의해 모듈형 실시예에서 비용 절감 가능성 및 신속한 가열을 제공하는 비연료 해결책 및 매우 구성가능한 시스템을 제공한다.
본 발명의 나타낸 실시예가 첨부 도면을 참조하여 여기서 상세하게 개시되었지만, 본 발명이 정확한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변화 및 변경이 첨부된 특허청구범위 및 이들의 동등물에 의해 규정된 바와 같이, 본 발명의 범위로부터 일탈하는 일 없이, 당업자에 의해 본 실시예의 내에서 이루어질 수 있다는 것이 이해된다.
8, 8A, 8B, 8C : 저감 장치 조립체 10, 1030 : 입구
12 : 노즐 14, 14A, 14B, 1090 : 처리 챔버
16 : 보어 18 : 상판
20, 20A, 20B1, 20B2 : 슬리브 21, 21A, 21B1, 21B2, 23C : 출구면
22, 22A, 22B1, 22B2 : 플리넘 용적부
23, 23A, 23B1, 23B2, 23C : 입구면 24, 24A, 24B : 외부 쉘
50, 50A, 50B1, 50B2, 50C : 적외선 장치
60 : 단열 슬리브 210 : 공동
210 : 상부 부분 1025 : 부분
1040 : 개구 1050A : 단부 구조체
1050B : 개별 구조체 1070 : 측벽
1075 : 부분 1080 : 단부벽
1100B : 상부면 1110A, 1110B : 개구
1120B : 단부판 1130B : 시트
1160 : 개재 벽

Claims (16)

  1. 제조 처리 도구로부터 배출 가스 스트림을 처리하기 위한 저감 장치에 있어서,
    처리 챔버를 적어도 부분적으로 형성하고, 상기 배출 가스 스트림의 처리를 위해 처리 물질이 상기 처리 챔버 내로 도입되기 위해 통과하는 다공성 요소와,
    상기 처리 물질이 상기 처리 챔버 내로 상기 다공성 요소를 통과할 때 상기 다공성 요소를 가열하여 상기 처리 물질을 가열하기 위해 적외선 에너지를 방사하도록 작동 가능한 적외선 가열 장치를 포함하는
    저감 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적외선 가열 장치는 상기 다공성 요소의 표면을 가열하도록 상기 다공성 요소의 상기 표면에 근접하게 위치되는
    저감 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다공성 요소의 상기 표면에 근접하게 플리넘을 형성하는 외부 벽을 포함하고, 상기 처리 물질은 상기 플리넘으로부터 상기 다공성 요소로 제공되고, 상기 적외선 가열 장치는 상기 플리넘 내에 위치되는
    저감 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 벽은 상기 다공성 요소를 향해 입사 적외선 에너지를 반사하도록 반사성인
    저감 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 요소는 상기 다공성 요소의 상기 표면에 근접하게 플리넘을 형성하고, 상기 처리 물질은 상기 플리넘으로부터 상기 다공성 요소로 제공되며, 상기 적외선 가열 장치는 상기 플리넘 내에 위치되는
    저감 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적외선 가열 장치를 둘러싸는 퍼지 가스를 공급하도록 작동 가능한 퍼지 가스 입구를 포함하는
    저감 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 요소의 상기 표면은 입사 적외선 에너지의 불균일한 흡수를 제공하도록 구성되는
    저감 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 요소는 상기 표면으로부터 상기 처리 챔버로의 불균일한 열전달을 제공하도록 구성되는
    저감 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적외선 가열 장치는 불균일한 적외선 에너지 방사를 제공하도록 구성되는
    저감 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 요소의 상기 표면을 가로질러서 가열하기 위해 적외선 에너지를 방사하도록 위치되는 복수의 상기 적외선 가열 장치를 포함하는
    저감 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출 가스 스트림을 상기 처리 챔버로 이송하기 위한 적어도 하나의 입구를 포함하고, 적어도 하나의 적외선 가열 장치는 각 입구에 근접하게 위치되는
    저감 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사된 적외선 에너지를 변경하기 위해 상기 적외선 가열 장치를 제어하도록 작동 가능한 컨트롤러를 포함하는
    저감 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 감소된 배출 가스 스트림 유동의 간격(interval) 동안에 방사된 적외선 에너지를 감소시키는 것, 상기 제조 처리 도구의 비-처리 간격 동안에 방사된 적외선 에너지를 중단시키는 것, 및 상기 배출 가스 스트림의 조성에 기초하여 방사된 적외선 에너지를 변경시키는 것 중 적어도 하나를 수행하도록 작동 가능한
    저감 장치.
  14. 방법에 있어서,
    배출 가스 스트림의 처리를 위한 처리 챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 다공성 요소를 통해 처리 물질을 통과시키는 단계와,
    상기 처리 물질이 상기 처리 챔버 내로 상기 다공성 요소를 통과할 때 상기 다공성 요소를 가열하여 상기 처리 물질을 가열하기 위해 적외선 가열 장치를 사용하여 적외선 에너지를 방사하는 단계를 포함하는
    방법.
  15. 첨부 도면을 참조하여 이전에 설명된 바와 같은
    저감 장치.
  16. 첨부 도면을 참조하여 이전에 설명된 바와 같은
    방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201505447D0 (en) * 2015-03-30 2015-05-13 Edwards Ltd Radiant burner
GB201718752D0 (en) * 2017-11-13 2017-12-27 Edwards Ltd Vacuum and abatement systems
GB2608817A (en) * 2021-07-13 2023-01-18 Edwards Ltd Modular abatement apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2285044A (en) * 1993-12-11 1995-06-28 Donald Richard Mcgee Method and apparatus for removing organic vapours from a gas stream
US6153150A (en) * 1998-01-12 2000-11-28 Advanced Technology Materials, Inc. Apparatus and method for controlled decomposition oxidation of gaseous pollutants
KR100349698B1 (ko) * 1999-04-20 2002-08-22 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 개량된 기상 오염물 저감 장치 및 방법
JP2003251144A (ja) * 2002-03-04 2003-09-09 Sumitomo Metal Ind Ltd ガス分解装置及びガス分解システム
JP2009034636A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Akiji Nishiwaki 排ガス処理方法およびその装置
JP2012217910A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Iwatani Internatl Corp 排ガス処理装置及び排ガス処理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201650C2 (de) * 1992-01-22 1994-08-11 Mahler Dienstleistung Vorrichtung zur thermischen Verbrennung von mit oxidierbaren Schadstoffen belasteten Abgasen
US7129453B2 (en) * 1997-04-04 2006-10-31 Dalton Robert C Artificial dielectric systems and devices with sintered ceramic matrix material
US6891138B2 (en) * 1997-04-04 2005-05-10 Robert C. Dalton Electromagnetic susceptors with coatings for artificial dielectric systems and devices
JP2002153726A (ja) * 2000-11-21 2002-05-28 Akiji Nishiwaki 排ガス処理装置
US20040152028A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 Singh Prem C. Flame-less infrared heater
US7569193B2 (en) 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
US7736599B2 (en) * 2004-11-12 2010-06-15 Applied Materials, Inc. Reactor design to reduce particle deposition during process abatement
GB0706544D0 (en) * 2007-04-04 2007-05-09 Boc Group Plc Combustive destruction of noxious substances
JP2010223569A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Kimisato Seimei Kogaku Kenkyusho:Kk Pcbの処理法および装置
KR101385126B1 (ko) * 2013-03-26 2014-04-16 (주)제이티에스코리아 히터 방식 공정 폐가스용 연소기
CN203764135U (zh) * 2013-12-30 2014-08-13 邓杰帆 一种有机废气处理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2285044A (en) * 1993-12-11 1995-06-28 Donald Richard Mcgee Method and apparatus for removing organic vapours from a gas stream
US6153150A (en) * 1998-01-12 2000-11-28 Advanced Technology Materials, Inc. Apparatus and method for controlled decomposition oxidation of gaseous pollutants
KR100349698B1 (ko) * 1999-04-20 2002-08-22 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 개량된 기상 오염물 저감 장치 및 방법
JP2003251144A (ja) * 2002-03-04 2003-09-09 Sumitomo Metal Ind Ltd ガス分解装置及びガス分解システム
JP2009034636A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Akiji Nishiwaki 排ガス処理方法およびその装置
JP2012217910A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Iwatani Internatl Corp 排ガス処理装置及び排ガス処理方法

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