TW201811420A - 排氣處理裝置用之燃燒器頭及其製造方法，以及排氣處理裝置用的燃燒室、其製造方法及維護方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種用以實現容易維護之排氣處理裝置的燃燒器頭及其製造方法，以及具有此種燃燒器頭的排氣處理裝置用的燃燒室、其製造方法及維護方法。
本發明之解決手段係提供一種燃燒器頭，該燃燒器頭係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用的燃燒室，該燃燒器頭具備：殼體，其具有下方有開口的圓筒部，且設置有用以與前述燃燒室本體以能夠卸下之方式緊固連結的緊固連結部；燃料用噴嘴，其將燃料吹入於前述圓筒部內；助燃性氣體用噴嘴，其將助燃性氣體吹入於前述圓筒部內；處理氣體用噴嘴，其將處理氣體吹入於前述圓筒部內；以及導燃器，其對前述燃料及/或前述助燃性氣體點火。

Description

排氣處理裝置用之燃燒器頭及其製造方法，以及排氣處理裝置用的燃燒室、其製造方法及維護方法
本揭示內容係關於一種排氣處理裝置用之燃燒器頭(burner head)及其製造方法。又，本揭示內容還關於一種排氣處理裝置用的燃燒室、其製造方法及維護方法。
從半導體製造裝置會排出包含矽烷氣體(SiH4)、或是鹵(halogen)系之氣體(NF3、CIF3、SF6、CHF3、C2F6、CF4)等有害可燃氣體的氣體，但是如此的排氣(處理氣體)並無法直接排放至大氣中。於是，一般是進行下述處理：將此等排氣導引至除害裝置，並進行藉由燃燒所為的氧化無害化處理。作為該處理方法，係廣為採用一種使用燃料氣體在爐內形成火焰，且進行排氣處理的燃燒式之排 氣處理裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特許第4937886號公報
因在如此的排氣處理裝置中會發生粉塵，故而需要進行定期的維護。
本揭示內容係有鑑於如此的問題點而開發完成，其課題在於提供一種用以實現容易進行維護的排氣處理裝置之燃燒器頭及其製造方法，以及具有該種燃燒器頭的排氣處理裝置用之燃燒室、其製造方法及維護方法。
依據本揭示內容，係提供一種燃燒器頭，該燃燒器頭係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用的燃燒室，該燃燒器頭具備：殼體，其具有下方有開口的圓筒部，且設置有用以與前述燃燒室本體以能夠卸下之方式緊固連結的緊固連結部；燃料用噴嘴，其將燃料吹入於前述圓筒部內；助燃性氣體用噴嘴，其將助燃性氣體吹入於前述圓筒部內；處理氣體用噴嘴，其將處理氣體吹入於前述圓筒部內；以及導燃器(pilot burner)，其對前述燃料及/或前述助燃性氣體點火。
前述燃料用噴嘴、前述助燃性氣體用噴嘴 及前述處理氣體用噴嘴，較佳是位於與前述圓筒部之軸線正交的同一平面上。在此，所謂位於同一平面上，係指三個噴嘴之燃燒室內周面側的開口之一部分位於同一平面上。
在前述圓筒部之側面，較佳是設置有：第一開口，係連接前述燃料用噴嘴；第二開口，係連接前述助燃性氣體用噴嘴；第三開口，係連接前述處理氣體用噴嘴；前述第一開口、前述第二開口及前述第三開口之至少一部分，較佳是位於與前述圓筒部之軸線正交的同一平面上。
在前述圓筒部之側面，較佳是設置有連接前述處理氣體用噴嘴的第三開口；前述第三開口之形狀較佳是沿著前述圓筒部之長邊方向延伸的狹縫狀。
前述導燃器較佳是能夠從前述圓筒部卸下。
在前述圓筒部較佳是設置有朝向上方開口且能夠插入加熱器的孔。
前述緊固連結部較佳是熔接於前述殼體。
前述燃料用噴嘴、前述助燃性氣體用噴嘴及前述處理氣體用噴嘴較佳是熔接於前述圓筒部。
前述圓筒部較佳是由厚壁管所構成。
前述殼體較佳是具有前述圓筒部、以及嵌套於前述圓筒部的圓環部；前述緊固連結部較佳是從前述圓環部之側面朝向外側突出。
燃燒器頭較佳是具備：沖洗氣體(purge gas)用噴嘴，其將沖洗氣體吹入於前述圓筒部內。
前述殼體較佳是具有前述圓筒部、以及嵌套於前述圓筒部的圓環部；前述沖洗氣體用噴嘴，較佳是透過設置於前述圓環部的開口將前述沖洗氣體吹入於前述圓筒部內。
前述燃料、前述助燃性氣體及前述處理氣體較佳是朝向前述圓筒部之內周面的切線方向被吹入。
又，依據本揭示內容之另一態樣，係提供一種排氣處理裝置用的燃燒室，該燃燒室係具備：燃燒室本體；以及上述之燃燒器頭，其以能夠卸下之方式緊固連結於前述燃燒室本體之上部。
又，依據本揭示內容之另一態樣，係提供一種上述之燃燒室之維護方法，該維護方法包含：從前述燃燒室本體卸下前述燃燒器頭；以及將上述之新的燃燒器頭緊固連結於前述燃燒室本體。
又，依據本揭示內容之另一態樣，係提供一種排氣處理裝置用的燃燒室之製造方法，該製造方法係包含：將上述之燃燒器頭以能夠卸下之方式緊固連結於燃燒室本體之上部。
又，依據本揭示內容之另一態樣，係提供一種燃燒器頭之製造方法，該燃燒器頭係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用之燃燒室，該製造方法具備：將緊固連結部、燃料用噴嘴、助燃性氣體用噴嘴 及處理氣體用噴嘴熔接於殼體的步驟，其中，該緊固連結部係用以與前述燃燒室本體以能夠卸下之方式緊固連結者，該燃料用噴嘴係將燃料吹入於前述殼體內，該助燃性氣體用噴嘴係將助燃性氣體吹入於前述殼體內，該處理氣體用噴嘴係將處理氣體吹入於前述殼體內。
又，依據本揭示內容之另一態樣，係提供一種燃燒器頭之製造方法，該燃燒器頭係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用之燃燒室，該製造方法係具備：藉由鑄造，形成在設置於側面的第一開口連接有處理氣體用噴嘴的圓筒部的步驟；藉由機械加工，在前述圓筒部之側面形成第二開口及第三開口的步驟；以及藉由熔接，將燃料用噴嘴安裝於前述第二開口，並且將助燃性氣體用噴嘴安裝於前述第三開口的步驟，其中，該燃料用噴嘴係將燃料吹入於前述圓筒部內，該助燃性氣體用噴嘴係將助燃性氣體吹入於前述圓筒部內。
在形成前述圓筒部的步驟中，較佳是在前述圓筒部之內表面形成突起；在形成前述第二開口及前述第三開口的步驟中，較佳是使鑽頭(drill)從前述圓筒部之外表面朝向前述突起貫通。
容易進行排氣處理裝置中的燃燒室之維護。
1‧‧‧燃燒室
11‧‧‧殼體
11a‧‧‧圓筒部
11a3、11c1‧‧‧孔
11b‧‧‧圓環部
11b1‧‧‧緊固連結部
11b2、11b3‧‧‧開口
11b4‧‧‧圓形槽
11b5‧‧‧沖洗氣體吹入部
11c‧‧‧頂板部
11c2‧‧‧圓形構件
11c3‧‧‧開口
11d‧‧‧突出部
11d1‧‧‧燃料供給噴嘴
11d2‧‧‧空氣供給噴嘴
12‧‧‧導燃器
13a‧‧‧燃料用噴嘴
13b‧‧‧助燃性氣體用噴嘴
13b1‧‧‧蓋部
13c‧‧‧處理氣體用噴嘴
13c1‧‧‧凸緣
13c-1至13c-3‧‧‧氣體用噴嘴
13d‧‧‧沖洗氣體用噴嘴
13e‧‧‧處理氣體用噴嘴沖洗氣體導入噴嘴
14a‧‧‧螺栓
14b‧‧‧螺帽
15a至15c‧‧‧開口
21‧‧‧上側圓筒部
21a‧‧‧緊固連結部
21b‧‧‧底板
21c‧‧‧側板
22‧‧‧下側圓筒部
23‧‧‧水供給噴嘴
23a‧‧‧潤濕壁水
31‧‧‧旁通閥
32‧‧‧連接管
33‧‧‧供水管
40‧‧‧循環水槽
40A、40B‧‧‧槽
40D‧‧‧排水口
41‧‧‧堰堤
42‧‧‧水位感測器
43‧‧‧噴射器
50‧‧‧冷卻部
51‧‧‧配管
52‧‧‧噴霧噴嘴
60‧‧‧排氣洗淨部
61‧‧‧氣體流路
62‧‧‧壁構件
63A、64A、66‧‧‧霧氣噴嘴
63B、64B‧‧‧水膜噴嘴
63、64‧‧‧噴嘴單元
65‧‧‧整流構件
67‧‧‧噴淋噴嘴
68‧‧‧霧氣捕集器
100‧‧‧燃燒器頭
101‧‧‧基底
102‧‧‧突起
200‧‧‧燃燒室本體
A‧‧‧澆道
B‧‧‧凸緣安裝部
C‧‧‧緊固連結部
D‧‧‧唾下部
P‧‧‧循環水泵
V1‧‧‧開閉閥
V2‧‧‧排水閥
W‧‧‧水
第1圖係排氣處理裝置用的燃燒室1之示意圖。
第2圖係燃燒器頭100之立體圖。
第3A圖係圓筒部11a之立體圖。
第3B圖係圓筒部11a之側視圖。
第3C圖係圓環部11b之立體圖。
第3D圖係通過第3C圖中的圓環部11b之鉛直方向中心的水平剖視圖。
第4圖係通過第2圖所示之燃燒器頭100中的燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c的水平剖視圖。
第5圖係頂板部11c及突出部11d之立體圖。
第6圖係包含第2圖中之緊固連結部11b1的燃燒室1之鉛直剖視圖(A剖面)。
第7圖係包含第2圖中之沖洗氣體用噴嘴13d的燃燒室1之鉛直剖視圖(B剖面)。
第8A圖係包含第7圖中之水供給噴嘴23的水平方向剖視圖。
第8B圖係第8A圖之Q-Q箭視圖。
第9A圖係顯示殼體11中的圓環部11b之製造順序之一例的圖。
第9B圖係顯示殼體11中的圓環部11b之製造順序之一例的圖。
第9C圖係顯示殼體11中的圓環部11b之製造順序之一例的圖。
第10A圖係顯示殼體11中的頂板部11c及突出部11d 之製造順序之一例的圖。
第10B圖係顯示殼體11中的頂板部11c及突出部11d之製造順序之一例的圖。
第10C圖係顯示殼體11中的頂板部11c及突出部11d之製造順序之一例的圖。
第11A圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。
第11B圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。
第11C圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。
第11D圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。
第11E圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。
第11F圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。
第12A圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第12B圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第12C圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第13A圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的 圖。
第13B圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第13C圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第14A圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第14B圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第14C圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之另一例的圖。
第15A圖係燃燒室1之局部垂直剖面圖。
第15B圖係燃燒室1之水平剖視圖。
第16A圖係燃燒室1之局部垂直剖面圖。
第16B圖係燃燒室1之水平剖視圖。
第17A圖係燃燒室1之局部垂直剖面圖。
第17B圖係燃燒室1之水平剖視圖。
第18圖係顯示具備有燃燒室1的排氣處理裝置之整體構成的示意圖。
以下，一邊參照圖式一邊說明實施形態。
第1圖係排氣處理裝置用的燃燒室1之示意圖。在本實施形態中，燃燒室1係由燃燒器頭100及燃燒室本體200所構成。燃燒器頭100係能夠與燃燒室本體 200安裝拆卸，而藉由將燃燒器頭100緊固連結於燃燒室本體200之上部來製造燃燒室1。藉由在該燃燒室1內燃燒排氣(處理氣體)來使排氣無害化。
比起以一構件來形成燃燒室1，藉由分割成燃燒器頭100及燃燒室本體200更可以抑制整體的長度，且容易製造。又，即便是在有粉塵等堆積於燃燒室1之上部內壁的情況下，仍可以藉由將燃燒器頭100從燃燒室本體200卸下，且將新的燃燒器頭100緊固連結於燃燒室本體200，來輕易地進行維護。
第2圖係燃燒器頭100之立體圖。燃燒器頭100係具有：殼體11、點火用之導燃器12、燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b、處理氣體用噴嘴13c及沖洗氣體用噴嘴13d。
在第2圖及以下之例中，係設置有各二個的燃料用噴嘴13a及助燃性氣體用噴嘴13b、以及四個處理氣體用噴嘴13c。更具體而言，在鄰接的二個處理氣體用噴嘴13c之間，配置有一個燃料用噴嘴13a或一個助燃性氣體用噴嘴13b。燃料用噴嘴13a係在例如以空氣比1.3左右決定燃料流量和助燃性氣體流量的情況下，相對於助燃性氣體流量成為1/15左右之流量，故而可由相對細的管所構成。為了防止生成物附著於內壁，且為了確保在內壁有均一的切線方向之流動，助燃性氣體用噴嘴13b可由縱長的管所構成。處理用氣體噴嘴13c會有由於昇華性生成物之附著而引起配管閉塞的可能性，故而可由相對粗的管 所構成。再者，有關處理氣體用噴嘴13c，上述只不過是一例，燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c之數目、形狀、設置位置等並無特別限制。
殼體11係由下述之構件所構成：圓筒部11a，其上方及下方有開口；圓環部11b，其嵌套於圓筒部11a之下部；頂板部11c，其設置於圓筒部11a之上方開口且中央有開口；以及突出部11d，其從頂板部11c之開口向上突出。此等既可為一體，又可由能夠安裝拆卸之複數個構件所構成。
在殼體11(更詳言之，圓筒部11a)之側面設置有開口，而從燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c，分別使燃料、助燃性氣體及處理氣體吹入於殼體11內。在處理氣體用噴嘴13c設置有：處理氣體用噴嘴沖洗氣體導入噴嘴13e，係用以噴吹在著火前滯留於處理氣體導入噴嘴部分的氣體、生成物。
第3A圖及第3B圖係分別為圓筒部11a之立體圖及側視圖。圓筒部11a係由例如厚度為10mm左右、內徑為70mm左右之厚壁管所形成。藉由使用厚壁管，就能夠形成朝向圓筒部11a之上方開口的孔11a3，且可以插入插裝加熱器(cartridge heater)(未圖示)。
為了防止昇華性生成物之附著，且為了提升不鏽鋼製配管之內部表面溫度，雖然通常一般是從配管之外側使用護套式加熱器(jacket heater)，但是，因藉由用插裝加熱器來直接加溫厚壁管可以比護套式加熱器更有效 率地升溫，故而有助於節能。亦能夠進行複雜形狀之燃燒器頭的升溫。又，因插裝加熱器係比護套式加熱器還廉價，故而會降低成本。
而且，在圓筒部11a之側面，係設置有分別與燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c連接的開口15a至15c。此等開口15a至15c之至少一部分較佳是位於與圓筒部11a之軸線正交的同一平面(第3B圖之一點鏈線P)。
開口15a至15c之數目或形狀，係配合燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c所設置。燃料與助燃性氣體之吹出流速係以運動量成為大致相同的方式來設計吹出口徑(開口)。在第3A圖及第3B圖所示之例中，燃料用之開口15a，例如可由排列於鉛直方向的三個直徑2mm左右之小孔的集合所形成。助燃性氣體用之開口15b，例如可由排列於鉛直方向的10個直徑4mm左右之小孔的集合所形成。處理氣體用之開口15c，係可由直徑25mm左右之一個孔所形成。
第3C圖係圓環部11b之立體圖。又，第3D圖係通過第3C圖中的圓環部11b之鉛直方向中心的水平剖視圖。在圓環部11b，係藉由熔接而設置有從側面朝向外側突出10mm左右的一個或複數個(在該圖中係等間隔地設置有四個)緊固連結部11b1。在緊固連結部11b1係設置有開口11b2，且如後述般可以用螺栓來與燃燒室本體200緊固連結。
又，在圓環部11b係設置有從側面通往內側的二個開口11b3，且在此等開口11b3之各者安裝有沖洗氣體用噴嘴13d。沖洗氣體用噴嘴13d係朝向圓筒部11a之內周面的切線方向。
第4圖係通過第2圖所示之燃燒器頭100中的燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c的水平剖視圖。如圖示般，各二個的燃料用噴嘴13a及助燃性氣體用噴嘴13b以及四個處理氣體用噴嘴13c，係分別安裝於設置於圓筒部11a之側面的開口15a至15c之位置。因開口15a至15c之至少一部分是位於同一平面上，故而燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c可說是亦位於同一平面上。
燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c係朝向圓筒部11a之內周面的切線方向(或是，從切線方向略微傾斜的方向，以下同樣)。在圓筒部11a為10mm左右之壁厚的情況下，可以用圓筒部11a來確保入口長度，且朝向圓筒部11a之切線方向供給整流過的燃料、助燃性氣體及處理氣體。
第5圖係頂板部11c及突出部11d之立體圖。在突出部11d內，係配置有對燃料及/或助燃性氣體點火的導燃器12。而且，在突出部11a的側面係設置有二個開口(未圖示)。燃料供給噴嘴11d1透過上方之開口連通至突出部11d內，而供給燃料。又，空氣供給噴嘴11d2透過下方之開口連通至突出部11d內，而供給空氣。較佳是設 為能夠將頂板部11c從圓筒部11a卸下，或設為能夠將突出部11d從頂板部11c卸下，且設為能夠將導燃器12從圓筒部11a卸下。
在頂板部11c，係形成有一個或複數個孔11c1。該孔11c1係設置於與圓筒部11a中之孔11a3(參照第3A圖)對應的位置。透過孔11c1，如上面所述般地將插裝加熱器插入於孔11a3。
第6圖係包含第2圖中之緊固連結部11b1的燃燒室1之鉛直剖視圖(A剖面)。燃燒室本體200係具有：上方(燃燒器頭100側)及下方有開口的上側圓筒部21；以及從上側圓筒部21之下方開口朝向下方延伸的下側圓筒部22。此等既可為一體，又可由複數個構件所構成。
上側圓筒部21之直徑，係與燃燒器頭100中的圓環部11b之直徑大致相等。而且，在上側圓筒部21上配置圓環部11b。燃燒器頭100中的圓筒部11a之下部，係位於燃燒室本體200中的上側圓筒部21內。下側圓筒部22之直徑係比上側圓筒部21之直徑還小，且與燃燒器頭100中的圓筒部11a之直徑大致相等。
緊固連結部21a係從上側圓筒部21之上端朝向外側延伸。在緊固連結部21a，係在與形成於燃燒器頭100之緊固連結部11b1的開口對向的位置具有開口。從上方(燃燒器頭100側)將螺栓14a插入於緊固連結部11b1、21a之開口，且在下方(燃燒室本體200側)將螺帽14b嵌套於螺栓14a之下部，藉此可以緊固連結燃燒器頭 100和燃燒室本體200。藉此，燃燒器頭100及燃燒室本體200係成為一體而構成在內部具有圓筒狀之空腔的燃燒室1。
第7圖係包含第2圖中之沖洗氣體用噴嘴13d的燃燒室1之鉛直剖視圖(B剖面)。水供給噴嘴23係連通至設置於燃燒室本體200中之上側圓筒部21之側面的開口，且對上側圓筒部21內供給水。再者，水供給噴嘴23亦可不一定要與沖洗氣體用噴嘴13d位於同一平面內。
又，形成於圓環部11b的開口11b3，係聯繫於下方有開口的圓形槽11b4。因而，來自沖洗氣體用噴嘴13d之沖洗氣體，係通過開口11b3及圓形槽11b4供給至上側圓筒部21內。
再者，當以燃燒室1整體來觀察時，在最上方具有導燃器12，在其下方具有燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c(第7圖中未圖示)，在其更下方具有沖洗氣體用噴嘴13d，在其更再下方具有水供給噴嘴23。
以下，針對水供給噴嘴23及沖洗氣體用噴嘴13d之任務加以詳細說明。
如第7圖所示，在燃燒室1，係在比燃料、助燃性氣體及處理氣體被吹入的位置還稍微下方之位置設置有水供給噴嘴23，該水供給噴嘴23係供給用以在燃燒室1之內壁面上形成潤濕壁(水膜)23a的水。更詳言之，水供給噴嘴23，係設置於燃燒室本體200中的上側圓筒部21 之側壁。由於來自水供給噴嘴23的水係積留於上側圓筒部21，所以亦可以將上側圓筒部21稱為貯水部。
上側圓筒部21係由下述的構件所構成：環狀之底板21b，其從下側圓筒部22之側壁朝向半徑方向外側延伸而形成上側圓筒部21之底面；以及圓筒狀之側板21c，其從底板21b之外周端朝向大致垂直方向延伸而形成上側圓筒部21之側壁。水供給噴嘴23係固定於側板21c。水供給噴嘴23係以朝向上側圓筒部21之內周面的切線方向噴出水的方式所配置。
藉由從水供給噴嘴23朝向上側圓筒部21之內周面的切線方向噴出水，就能在上側圓筒部21形成水膜，該水膜係由具有從半徑方向外側朝向內側往斜下方傾斜之水面的迴旋流所構成。而且，水膜係從具有傾斜之水面的迴旋流(水膜)之下端且半徑方向內端、亦即從上側圓筒部21之底板21b的半徑方向內端沿著下側圓筒部22之內壁流下，而在燃燒室1之內壁形成潤濕壁水23a(有關此點，將於後面詳述)。
在上側圓筒部21之上方，係設置有由圓形槽11b4及開口11b3所構成的沖洗氣體吹入部11b5。透過沖洗氣體吹入部11b5吹入沖洗氣體的複數個沖洗氣體用噴嘴13d係隔開間隔形成於圓周方向。沖洗氣體從沖洗氣體用噴嘴13d被吹入沖洗氣體吹入部11b5，且沖洗氣體係從圓形槽11b4之下端開口朝向下方噴出。在沖洗氣體中係能使用空氣或氮氣。
更詳言之，吹入沖洗氣體的沖洗氣體用噴嘴13d係從圓環部11b朝向切線方向設置(亦參照第3D圖)，且將沖洗氣體朝向圓形槽11b4之外周側之面的切線方向吹入，藉此，沖洗氣體就會充滿於圓形槽11b4之全周而從圓形槽11b4之下端開口的全周朝向下方圓環狀地吹出。如此，藉由將沖洗氣體從圓形槽11b4圓環狀地吹出，就可以用沖洗氣體(空氣或氮氣)來置換潤濕壁水23a之上端部及其近旁(亦即，形成於上側圓筒部21的水之迴旋流(水膜)的上端部及其近旁)的周邊環境氣體。
第8A圖及第8B圖係顯示用以在上側圓筒部21形成潤濕壁水23a之迴旋流的構成之圖。更詳言之，第8A圖係包含第7圖中之水供給噴嘴23的水平方向剖視圖，第8B圖係第8A圖之Q-Q箭視圖。
如第8A圖所示，潤濕壁水23a，係從設置於上側圓筒部21的側板21c之內周之切線方向的水供給噴嘴23以某一流速來供給，且藉由其運動能量沿著上側圓筒部21之壁面內周流動。潤濕壁水23a會因為移動於圓周上而使離心力產生作用，而如第8B圖所示般欲沿著側板21c之壁面持續環繞，另一方面，因水係連續被供給，故而當第一圈、第二圈、第三圈地環繞時就會越被朝上往上推。
但是，由於會隨著環繞使運動能量因摩擦而變小，且離心力亦會同時變弱，所以被朝上往上推的水會因重力而朝向圓周之內側流下。如此就能形成有不會濺起水且不會中斷之具有從半徑方向外側朝向內側往斜下方 傾斜之水面的水膜。如第7圖所示，具有該傾斜之水面的水膜，係從上側圓筒部21之底板21b的內端沿著下側圓筒部22之內壁流下，且在燃燒室1之內壁形成潤濕壁水23a。
藉由將沖洗氣體從沖洗氣體吹入部11b5以適當之流量吹入，就可以防止固形物附著在燃燒室1之內壁。
在以上所說明的燃燒室1中，係從燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c，將燃料、助燃性氣體及處理氣體分別朝向燃燒室1之內周面的切線方向以火焰之燃燒速度以上的流速吹入。藉此，就能沿著燃燒室1之軸線方向形成從燃燒室1之內壁所浮出的三種混合之圓筒狀混合火焰。
藉由將三種氣體一起朝切線方向吹入，就能利用迴旋離心力形成圓筒狀混合火焰之外側為溫度較低且重的未燃燒之三種混合氣體，且內側為溫度較高且輕的三種混合之燃燒後氣體的分布。從而，因圓筒狀混合火焰成為由溫度較低之未燃燒的三種混合氣體所覆蓋的自我隔熱之狀態，故而沒有因散熱所引起的溫度降低，而能進行燃燒效率高的氣體處理。
又，由於處理氣體通常是被N2氣體等所稀釋並往排氣處理裝置流入，所以能藉由將包含該N2氣體的處理氣體與燃料及助燃性氣體混燒，而成為緩慢的燃燒，且不會形成局部的高溫部，故而能抑制NOx之發生。
又，藉由將包含N2氣體的處理氣體與燃料 及助燃性氣體混燒，則成為圓筒狀的火焰之直徑就會變小，且燃燒室1之內壁面溫度會降低。亦即，由於會促進屬於本燃燒方式之特徵的火焰之隔熱性，故而即便是如第7圖所示般在燃燒室1之內壁面形成潤濕壁(水膜)，仍不會使火焰及火焰內側之燃燒氣體溫度降低。
而且，燃燒後所生成的SiO2等粉末會因為氣體迴旋流之離心力而被外側之潤濕壁水23a所捕集且往下部沖走，故而不會堆積於燃燒室1之內壁面，且大部分的粉體會在燃燒室1被潤濕壁水23a所捕集，故而會改善排氣處理裝置之洗滌塔(scrubber)性能(粉體去除性能)。腐蝕性氣體亦能藉由潤濕壁水23a所沖走，而可以防止燃燒室1之內壁面的腐蝕。
如以上所說明，燃燒室1之內壁面還有燃燒器頭100中的殼體11之內壁面溫度係較低，為40度左右。若殼體11之內壁面的內壁面溫度上升至數百度左右，則無法用熔接來安裝緊固連結部11b1，而需要使用凸緣(flange)，如此就不得不使燃燒室1大型化。
相對於此，在本實施形態中，因殼體11之內壁面溫度較低，故而由熱所引起的應力較低。從而，能夠用熔接將緊固連結部11b1安裝於殼體11(第2圖之例中為圓環部11b)，而可以使燃燒室1小型化。又，燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c亦可以用熔接來安裝於殼體11(第2圖之例中為圓筒部11a)。
其次，說明上面所述的燃燒室1的處理氣 體(排氣)之處理例。藉由處理氣體往燃燒室1之流入量，來設定可將處理氣體(在主成分之一中包含N2氣體)、燃料氣體及助燃性氣體之三種混合氣的組成作為燃燒範圍，並且可以確保氣體處理所需的氣體溫度之適當的燃料及助燃性氣體之流量。以下，在將燃料氣體設為丙烷(propane)的情況下說明三種之組成與燃燒範圍的關係。
在助燃性氣體為純氧，且沒有處理氣體之N2的情況下，相對於混合氣的丙烷成分%係其燃燒之下限界為2%，上限界為40%。在將助燃性氣體設為空氣(N2與O2之組成比為79：21)的情況下，可知相對於混合氣的丙烷成分%係其燃燒之下限界為2%，上限界為10%。
在對其添加作為處理氣體之主要部份的N2，而例如使N2與O2之組成比成為85：15的情況下，可知相對於混合氣的丙烷成分%係其燃燒之下限界為2%，上限界為6%。再者，在燃料氣體(燃料)為自來瓦斯、天然氣等之其他氣體的情況下，只要藉由與丙烷為燃料氣體之情況同樣的手法來求出混合氣之燃燒範圍即可。
亦即，可以將燃料氣體、助燃性氣體(氧氣和空氣)及處理氣體之N2的混合氣之組成與燃燒範圍的關係作為基礎來進行調整。在將設置於同一平面上的燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c之組合(set)設置例如二層的情況下，就可以改變燃料流量與助燃性氣體流量與處理氣體流量之平衡(組成比)，例如將上層側之處理氣體流入量減少，且將下層側增加，而藉 此改善火焰之安定性。
接著，說明第2圖所示的燃燒器頭100之製造方法。概略而言，係藉由將緊固連結部11b1、燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c以任意之順序熔接於殼體11，來製造燃燒器頭100。以下，說明更具體之例。
第9A圖至第9C圖係顯示殼體11中的圓環部11b之製造順序之一例的圖。首先，如第9A圖所示，在不鏽鋼製的環狀構件11b2之側面形成開口11b3及圓形槽11b4(未圖示)。接著，如第9B圖所示，將沖洗氣體用噴嘴13d熔接於開口11b3之位置。其次，如第9C圖所示，將四個緊固連結部11b1等間隔地熔接於環狀構件11b2之側面，且在與開口11b3不同的位置。藉此完成圓環部11b。
第10A圖至第10C圖係顯示殼體11中的頂板部11c及突出部11d之製造順序之一例的圖。如第10A圖所示，在不鏽鋼製的圓形構件11c2之外緣部形成孔11c1，且在中央部形成開口11c3以製作頂板部11c。接著，如第10B圖所示，將突出部11d安裝於開口11c3之位置。其次，如第10C圖所示，在突出部11d之上部熔接燃料供給噴嘴11d1，而在其下方熔接空氣供給噴嘴11d2。藉此，完成頂板部11c及突出部11d。
第11A圖至第11F圖係顯示燃燒器頭100之製造順序之一例的圖。首先，如第11A圖所示，在不鏽鋼製且厚度10mm、內徑70mm左右的厚壁管之側面形成 開口15a至15c，並且在上表面形成孔11a3，而製作圓筒部11a。接著，如第11B圖所示，將頂板部11c安裝於圓筒部11a之上部。此時，圓筒部11a之孔11a3和頂板部11c之孔11c1在鉛直方向一致。
其次，如第11C圖所示，將事先製作出的二個助燃性氣體用噴嘴13b熔接於圓筒部11a之開口15b的位置。之後，如第11D圖所示，從圓筒部11a之下方嵌套圓環部11b並予以固定。接著，如第11E圖所示，將事先製作出的四個處理氣體用噴嘴13c熔接於圓筒部11a之開口15c的位置。更且，如第11F圖所示，將二個燃料用噴嘴13a熔接於圓筒部11a之開口15a的位置。藉由以上，完成燃燒器頭100。
上面所述的燃燒器頭100，雖然已說明二個燃料用噴嘴13a、二個助燃性氣體用噴嘴13b及四個處理氣體用噴嘴13c位於與圓筒狀的燃燒室1之軸線正交的同一平面上的情況，但是即便是在此等噴嘴於燃燒室1之軸線方向錯開配置的情況下，只要滿足下述之(1)及(2)的條件，仍可以形成從燃燒室1之內壁所浮出的三種混合的圓筒狀混合火焰。又，燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c亦可分割成複數個而分離地配置於燃燒室1之圓周方向。
(1)燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c，係將燃料(燃料氣體)、助燃性氣體及處理氣體分別往燃燒室1之內周面的切線方向吹入，以 形成燃料、助燃性氣體及處理氣體之三種混合的迴旋流。
(2)在被吹入於燃燒室1的燃料(燃料氣體)、助燃性氣體及處理氣體中之至少一個氣體最後被吹入於燃燒室1而形成三種混合的迴旋流時，三種混合氣之組成會到達燃燒範圍。
雖然藉由滿足上述(1)及(2)之條件可以形成從燃燒室1之內壁所浮出的三種混合之圓筒狀混合火焰，但是在形成三種混合之圓筒狀混合火焰之後，亦可以在燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c之下游側(後段)，更進一步設置燃料用噴嘴13a及處理氣體用噴嘴13c，且從此等噴嘴吹入燃料和處理氣體，藉此改善燃燒溫度，且改善氣體處理性能。
其次，參照圖式說明滿足上述(1)及(2)之條件的各種變化例。
首先，針對選定燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c中之哪一個噴嘴來作為最初被吹入於燃燒室1而最初形成迴旋流的噴嘴(亦即使迴旋流開始的噴嘴)來加以說明，且針對如何將所選定的噴嘴作為基準而向迴旋流之下游側配置其他的噴嘴加以說明。
雖然第11A圖至第11F圖係顯示主要藉由熔接來製造燃燒器頭100之例，但是亦可以藉由鑄件來製造。
首先，藉由鑄造來製作第12A圖至第12C 圖所示的基底101，且進行下表面的澆道A之切斷及珠擊(blast)處理。再者，第12A圖至第12C圖係分別為基底101的俯視圖、立體圖及側視圖。該基底101，主要是對應於燃燒器頭100之圓筒部11a、圓環部11b及處理氣體用噴嘴13c。
在此，在圓筒部11a係形成有供處理氣體用噴嘴13c連接的開口15c(第12B圖)。開口15c之形狀較佳是形成為朝向圓筒部11a之長邊方向(鉛直方向)延伸的狹縫(slit)狀。藉此，由於處理氣體是以沿著圓筒部11a之內表面的方式流動，所以氧化空氣量會成為適當。結果，火焰不易熄滅。又，燃燒器頂板(第2圖之頂板部11c)附近的停滯會變少，而抑制生成物之附著。更且，氣液界面的水之飛沫會減少，而抑制生成物之附著。依據鑄件，可以比較自由地設計開口15c之形狀。
再者，如第12A圖所示，較佳是在圓筒部11a之內側形成突起102。其理由將於後述。
可多方地考慮該基底101之製法。作為一例，可以用利用3D印表機的直接鑄造來製造。亦即，用與使用3D印表機而成為標的(target)的基底101相同的模具來形成樹脂製之模具。對此模具噴吹陶瓷(ceramic)並燒烤來藉此熔化樹脂，而形成內部成為空腔的陶瓷模具。對此模具注入金屬並使其凝固，且劈開陶瓷模具，藉此形成金屬製之基底101。依據此手法，就可以廉價且短時間地製作基底101。
其他，金屬製之基底101既可使用3D印表機來製作，又可以藉由普通的鑄模來製作。
接著，對基底101進行以下的機械加工，形成為第13A圖至第13C圖之狀態。
亦即，在圓筒部11a，藉由鑽孔加工來形成供燃料用噴嘴13a連接的開口15a、以及供助燃性氣體用噴嘴13b連接的開口15b(第13B圖)。此時，藉由在圓筒部11a之內側具有突起102，就能在使鑽頭從圓筒部11a之外表面朝向內部之突起102貫通時的穿通端確保垂直面，且容易形成開口15a、15b。在形成開口15a、15b之後，藉由圓筒部11a之內側的精切削，來切削突起102以使內側形成為真圓。
又，在圓環部11b之緊固連結部11b1形成用以與燃燒室本體200藉由螺栓來緊固連結的開口11b2。又，將用以安裝頂板部11c的螺孔11c1及O環槽11c2形成於圓筒部11a之上表面。又在圓筒部11a之上表面形成用以插入插裝加熱器的孔11a3。
更且，將處理氣體用噴嘴13c用的凸緣安裝部B、與燃燒室本體200緊固連結的緊固連結部C、以及兼作為澆道的唾下部D分別進行精切削。
之後，將凸緣13c1熔接於處理氣體用噴嘴13c，且將燃料用噴嘴13a熔接於形成在圓筒部11a的開口15a，且將助燃性氣體用噴嘴13b熔接於形成在圓筒部11a的開口15b，而形成為第14A圖至第14C圖之狀態。再者， 透過蓋部13b1將助燃性氣體用噴嘴13b安裝於圓筒部11a，藉此在蓋部13b1與圓筒部11a之外表面之間形成有空室。藉此，從助燃性氣體用噴嘴13b所供給來的燃料可一處不漏地從上部之開口15b到達下部之開口15b，且均一地供給助燃性氣體至圓筒部11a內。燃料用噴嘴13a亦為同樣。
之後，將頂板部11c、突出部11d及導燃器12安裝於圓筒部11a上，藉此完成燃燒器頭100。
第15A圖及第15B圖係顯示燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c之組合為單層(或是二層的情況之上層)且處理氣體之吹入噴嘴較少(一個)的情況的示意圖，第15A圖係燃燒室1之局部垂直剖面圖。第15B圖係燃燒室1之水平剖視圖。
在將助燃性氣體設為空氣，並將空氣比設為1.3的情況下，需要燃料流量之約15倍的空氣。在此情況下，支配燃燒室1內之迴旋力的是空氣之流量及流速。從而，如第15A圖及第15B圖所示，將以空氣作為助燃性氣體吹入的助燃性氣體用噴嘴13b，選定為使迴旋流開始的噴嘴。藉此，因燃燒室1中的燃燒器頭100之頂板部11c係藉由火焰形成瞬間之前的助燃性氣體所冷卻，故而可以減低因頂板部11c之散熱所引起的熱量損失，且有助於節能。
然後，將所選定的助燃性氣體用噴嘴13b作為基準，依處理氣體用噴嘴13c及燃料用噴嘴13a之順 序向迴旋流之下游側配置。亦即，在助燃性氣體用噴嘴13b與燃料用噴嘴13a之間，設置用以吹入以稀釋N2為主體之處理氣體的處理氣體用噴嘴13c，藉此，助燃性氣體係在與處理氣體(N2主體)混合之後混合燃料氣體並著火，故而不會形成局部的高溫部，而能形成具有均一之溫度場的火焰。藉此，可以一邊改善氣體處理性能，一邊抑制熱氮氧化物(thermal NOx)之發生。
在第15A圖及第15B圖中，雖然已例示燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c位於與圓筒狀的燃燒室1之軸線正交的同一平面上的構成，但是在將此等噴嘴錯開而配置於燃燒室1之軸線方向的情況下，只要在第5A圖中，將助燃性氣體用噴嘴13b配置於最上層，且依處理氣體用噴嘴13c及燃料用噴嘴13a之順序向下方錯開配置即可。再者，在第15A圖所示之剖視圖中，係以假想線來顯示位於剖面之正面側(前方側)的處理氣體用噴嘴13c。在以下之圖式中亦為同樣。
第16A圖及第16B圖係顯示在處理氣體用噴嘴13c未容納於單層的情況下，將燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c之組合設置上下二層的情況之下層的組合之一例的示意圖，第16A圖係燃燒室1之局部垂直剖視圖，第16B圖係水平剖視圖。
如第16A圖及第16B圖所示，下層之組合，係將助燃性氣體用噴嘴13b配置於迴旋流之最上游側，且以此作為基準，將處理氣體用噴嘴13c-1、處理氣體用噴 嘴13c-2、燃料用噴嘴13a及處理氣體用噴嘴13c-3依此順序向迴旋流之下游側配置所構成。
如此，因在下層之組合亦設置燃料用噴嘴13a、助燃性氣體用噴嘴13b及處理氣體用噴嘴13c-1至13c-3，而藉此使氣體混合度均一化，故而不會形成局部高溫部，而可以形成均一之溫度場的火焰。藉此，可以一邊改善氣體處理性能，一邊抑制熱氮氧化物(thermal NOx)之發生。
第17A圖及第17B圖係顯示在處理氣體用噴嘴13c未容納於單層的情況下，設置上下二層的情況之下層的組合之另一例的示意圖，第17A圖係燃燒室1之局部垂直剖視圖，第17B圖係水平剖視圖。
如第17A圖及第17B圖所示，下層之組合，係將處理氣體用噴嘴13c-1配置於迴旋流之最上游側，且以此作為基準，將處理氣體用噴嘴13c-2、燃料用噴嘴13a及處理氣體用噴嘴13c-3依此順序向迴旋流之下游側配置所構成。
在難分解性氣體等作為處理氣體流入於燃燒室1的情況下，必須對助燃性氣體之空氣追加氧，以形成高溫的溫度場。在此情況下，上層之組合係形成與第15A圖及第15B圖之組合同樣的構成，下層之組合係設為從第13A圖及第13B圖所示的組合中排除助燃性氣體用噴嘴13b後的第17A圖及第17B圖所示的組合，並僅在上層之組合設置助燃性氣體用噴嘴13b。
因火焰之形成位置可以比設為第16A圖及第16B圖所示的下層之組合的情況更朝向迴旋上游側移動，且減小火焰體積，故而可以形成更高溫的溫度場。
在上面所述的燃燒室1中，燃料氣體、助燃性氣體及處理氣體係以火焰之燃燒速度以上的流速吹入。在此情況下，燃料氣體、助燃性氣體及處理氣體之流速，係以渦漩數(swirl number)(表示迴旋程度的無次元數)成為5至40的方式來進行調整。藉由如此地將渦漩數作為基準來調整燃料氣體、助燃性氣體及處理氣體之流速，就可以形成所期望的圓筒狀混合火焰。又，為了改善火焰之安定性，導燃器12較佳是恆常事先形成火焰。
第18圖係顯示具備有燃燒室1的排氣處理裝置之整體構成的示意圖。如第18圖所示，排氣處理裝置係具備：燃燒室1，燃燒處理氣體(排氣)而予以氧化分解；以及循環水槽40及排氣洗淨部60，配置於該燃燒室1之後段。
處理氣體(排氣)，係通過旁通閥(三通閥)31而朝燃燒室1中的燃燒器頭100之內周面的切線方向供給(第18圖中，係示意性地描繪成從上方供給)。在排氣處理裝置中有不良情形的情況下，旁通閥31就會被操作，使處理氣體不被導入於排氣處理裝置，而被送至未圖示的旁通管。同樣地，燃料及助燃性氣體亦朝燃燒器頭100之內周面的切線方向供給。
藉由將燃料、助燃性氣體及處理氣體朝向 燃燒室1之內周面的切線方向以火焰之燃燒速度以上的流速吹入，而形成從燃燒室1之內壁所浮出的三種混合之圓筒狀混合火焰。在燃燒室本體200之上部，從水供給噴嘴23供給水W，該水W係沿著燃燒室本體200之內表面流下，且在內表面形成潤濕壁(水膜)。由處理氣體之燃燒所生成的SiO2等的粉體係藉由該潤濕壁水23a所捕集。
燃燒室1係藉由連接管32朝向下方延伸，並到達配置於下方的循環水槽40。在循環水槽40之內部係設置有堰堤41，且藉由該堰堤41劃分成上游側之第一槽40A和下游側之第二槽40B。由潤濕壁水23a所捕集的粉體生成物，係透過連接管32掉落在循環水槽40之第一槽40A內，且堆積於第一槽40A之底部。又，沿著燃燒室1之內表面流下的潤濕壁23a係流入於第一槽40A。第一槽40A的水係從堰堤41溢出(overflow)而流入於第二槽40B。
燃燒室1係透過冷卻部50來與排氣洗淨部60連通。該冷卻部50係具有：配管51，其朝向連接管32延伸；以及噴霧(spray)水供給噴嘴52，其配置於該配管51內。噴霧水供給噴嘴52係以與流動於配管51之排氣對向的方式來噴射水。從而，已在燃燒室1處理過的排氣，係藉由從噴霧水供給噴嘴52噴射出的水所冷卻。所噴射出的水，係通過配管51回收至循環水槽40。
經過冷卻的排氣，係接著被導入於排氣洗淨部60。該排氣洗淨部60係用水來洗淨排氣，以去除排 氣中所含的微小之粉塵。該粉塵主要是藉由在燃燒室1之氧化分解(燃燒處理)所生成的粉體生成物。
排氣洗淨部60係具備：形成氣體流路61的壁構件62；以及配置於氣體流路61內的第一霧氣噴嘴(mist nozzle)63A、第一水膜噴嘴63B、第二霧氣噴嘴64A、及第二水膜噴嘴64B。此等霧氣噴嘴63A、64A及水膜噴嘴63B、64B，係位於氣體流路61之中心部，且排列成大致直線狀。第一霧氣噴嘴63A及第一水膜噴嘴63B係構成第一噴嘴單元63，第二霧氣噴嘴64A及第二水膜噴嘴64B係構成第二噴嘴單元64。從而，在本實施形態中，係設置有二組的噴嘴單元63、64。再者，噴嘴單元亦可為一組，亦可設置三組以上的噴嘴單元。
第一霧氣噴嘴63A，係配置於比第一水膜噴嘴63B更靠排氣之流動方向的上游側。同樣地，第二霧氣噴嘴64A，係配置於比第二水膜噴嘴64B更靠上游側。亦即，霧氣噴嘴和水膜噴嘴係交替地配置。霧氣噴嘴63A、64A、水膜噴嘴63B、64B、壁構件62，係由具有耐腐蝕性的樹脂(例如PVC：聚氯乙烯)所構成。
在第一霧氣噴嘴64A之上游側，係配置有將排氣之流動進行整流的整流構件65。該整流構件65係使排氣之壓力損失產生，以使氣體流路61中的排氣之流動成為均一。為了防止由酸所引起的腐蝕，整流構件65較佳是由金屬以外的材料所構成。作為整流構件65之例，可列舉由樹脂所構成的非紡織材料、形成有複數個開孔的樹脂 板。在整流構件65之上游側，係配置有霧氣噴嘴66。霧氣噴嘴63A、64A、66及水膜噴嘴63B、64B係安裝於壁構件62。
排氣係從配管51被導入於排氣洗淨部60之內部。排氣係於排氣洗淨部60內從下向上流動。更詳言之，從配管51所導入的排氣，首先是通往排氣洗淨部60之霧氣噴嘴66。然後，排氣係通過藉由霧氣噴嘴66所形成的霧氣，且藉由整流構件65進行整流。已通過整流構件65的排氣係形成均一的流動，於氣體流路61以低速上升。在氣體流路61，係依順序形成有霧氣、水膜、霧氣、及水膜。
排氣中所包含的直徑未滿1μm之微小粉塵，係容易因擴散作用(布朗運動(Brownian motion))而附著於構成霧氣的水粒子，而藉此被霧氣所捕捉。直徑1μm以上之粉塵之大部分亦同樣會被水粒子所捕捉。由於水粒子之直徑約為100μm，所以附著於該水粒子的粉塵之尺寸(直徑)在外觀上會變大。從而，包含粉塵的水粒子會因慣性衝擊而容易撞擊於下游側之水膜，而使粉塵與水粒子一起從排氣中被去除。未被霧氣捕捉之直徑較大的粉塵，亦同樣會被水膜所捕捉且被去除。如此藉由水所洗淨後的排氣會從壁構件62之上端部排出。
如第18圖所示，上面所述的循環水槽40係位在排氣洗淨部60之下方。從霧氣噴嘴63A、64A、66及水膜噴嘴63B、64B所供給的水，係被回收至循環水槽 40之第二槽40B。貯存於第二槽40B的水，係藉由循環水泵P供給至霧氣噴嘴63A、64A、66及水膜噴嘴63B、64B。同時，循環水係作為水W而被送至水供給噴嘴23，且如上面所述般，在燃燒室1中的燃燒室本體200之內表面形成潤濕壁水23a。
供給至霧氣噴嘴63A、64A及水膜噴嘴63B、64B的水，係指被回收至循環水槽40的水，且包含有粉塵(粉體生成物等)。從而，為了洗淨氣體流路61，而從噴淋噴嘴(shower nozzle)67供給自來水至氣體流路61。在噴淋噴嘴67之上方，係設置有霧氣捕集器(mist trap)68。該霧氣捕集器68係在其內部具有複數個折流板，可以捕捉霧氣。如此，經處理過而無害化的排氣，係透過排氣導管(duct)最終排放至大氣中。
在循環水槽40係設置有水位感測器42。該水位感測器42係監視第二槽40B之水位，使第二槽40B之水位能控制在預定之範圍。又，藉由循環水泵P所移送的水之一部分，係透過供水管33供給至設置於循環水槽40內的複數個噴射器(eductor)43。在供水管33係設置有開閉閥V1，藉由開啟開閉閥V1，就可以供水至噴射器43。在循環水槽40，係設置有用以從循環水槽40內部排水的排水閥V2。
將循環水槽40內的水藉由循環水泵P來加壓並供給至各噴射器43，且藉由各噴射器43之噴嘴，利用在縮小水之流動時所產生的壓力降低，而將循環水槽40 內的水從噴射器43之吸入口吸入至噴射器43內，將該所吸入的水與從噴射器43之噴嘴所排出的水一起從噴射器43之吐出口噴射至循環水槽40之底部。藉由從噴射器43之吐出口所噴射的噴射水之噴射衝擊力，使位於循環水槽40之底部的粉體裂解而漂浮，且從循環水槽40之排水口40D，使粉體與排水一起自動地排出。
如以上所說明，在本實施形態中，係由燃燒器頭100及燃燒室本體200來構成排氣處理裝置之燃燒室1。因此，能容易進行維護。

Claims (19)

  1. 一種燃燒器頭，係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用的燃燒室，該燃燒器頭具備：殼體，其具有下方有開口的圓筒部，且設置有用以與前述燃燒室本體以能夠卸下之方式緊固連結的緊固連結部；燃料用噴嘴，其將燃料吹入於前述圓筒部內；助燃性氣體用噴嘴，其將助燃性氣體吹入於前述圓筒部內；處理氣體用噴嘴，其將處理氣體吹入於前述圓筒部內；以及導燃器，其對前述燃料及/或前述助燃性氣體點火。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之燃燒器頭，其中，前述燃料用噴嘴、前述助燃性氣體用噴嘴及前述處理氣體用噴嘴，係位於與前述圓筒部之軸線正交的同一平面上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，在前述圓筒部之側面，係設置有：第一開口，係連接前述燃料用噴嘴；第二開口，係連接前述助燃性氣體用噴嘴；第三開口，係連接前述處理氣體用噴嘴；前述第一開口、前述第二開口及前述第三開口之至少一部分，係位於與前述圓筒部之軸線正交的同一平面上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，在前述圓筒部之側面，係設置有連接前述處理氣體用噴嘴 的第三開口；前述第三開口之形狀係沿著前述圓筒部之長邊方向延伸的狹縫狀。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，前述導燃器係能夠從前述圓筒部卸下。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，在前述圓筒部，係設置有朝向上方開口且能夠插入加熱器的孔。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，前述緊固連結部係熔接於前述殼體。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，前述燃料用噴嘴、前述助燃性氣體用噴嘴及前述處理氣體用噴嘴係熔接於前述圓筒部。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，前述圓筒部係由厚壁管所構成。
  10. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，前述殼體係具有前述圓筒部、以及嵌套於前述圓筒部的圓環部；前述緊固連結部係從前述圓環部之側面朝向外側突出。
  11. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，係具備：沖洗氣體用噴嘴，其將沖洗氣體吹入於前述圓筒部內。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之燃燒器頭，其中，前述殼體係具有前述圓筒部、以及嵌套於前述圓筒部的圓環 部；前述沖洗氣體用噴嘴係透過設置於前述圓環部的開口將前述沖洗氣體吹入於前述圓筒部內。
  13. 如申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭，其中，前述燃料、前述助燃性氣體及前述處理氣體係朝向前述圓筒部之內周面的切線方向被吹入。
  14. 一種排氣處理裝置用的燃燒室，該燃燒室係具備：燃燒室本體；以及申請專利範圍第1項所述之燃燒器頭，其以能夠卸下之方式緊固連結於前述燃燒室本體之上部。
  15. 一種燃燒室之維護方法，係申請專利範圍第14項所述之燃燒室的維護方法，該維護方法包含：從前述燃燒室本體卸下前述燃燒器頭；以及將申請專利範圍第1項所述之新的燃燒器頭緊固連結於前述燃燒室本體。
  16. 一種排氣處理裝置用的燃燒室之製造方法，該製造方法包含：將申請專利範圍第1或2項所述之燃燒器頭以能夠卸下之方式緊固連結於燃燒室本體之上部。
  17. 一種燃燒器頭之製造方法，該燃燒器頭係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用的燃燒室，該製造方法具備：將緊固連結部、燃料用噴嘴、助燃性氣體用噴嘴及處理氣體用噴嘴熔接於殼體的步驟，其中，該緊固 連結部係用以與前述燃燒室本體以能夠卸下之方式緊固連結者，該燃料用噴嘴係將燃料吹入於前述殼體內，該助燃性氣體用噴嘴係將助燃性氣體吹入於前述殼體內，該處理氣體用噴嘴係將處理氣體吹入於前述殼體內。
  18. 一種燃燒器頭之製造方法，該燃燒器頭係藉由安裝於燃燒室本體之上部來構成排氣處理裝置用的燃燒室，該製造方法具備：藉由鑄造，形成在設置於側面的第一開口連接有處理氣體用噴嘴的圓筒部的步驟；藉由機械加工，在前述圓筒部之側面形成第二開口及第三開口的步驟；以及藉由熔接，將燃料用噴嘴安裝於前述第二開口，並且將助燃性氣體用噴嘴安裝於前述第三開口的步驟，其中，該燃料用噴嘴係將燃料吹入於前述圓筒部內，該助燃性氣體用噴嘴係將助燃性氣體吹入於前述圓筒部內。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之燃燒器頭之製造方法，其中，在形成前述圓筒部的步驟中，係在前述圓筒部之內表面形成突起；在形成前述第二開口及前述第三開口的步驟中，係使鑽頭從前述圓筒部之外表面朝向前述突起貫通。
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