TW438950B - Waste gas treating device - Google Patents

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您濟部智慧財泰局員工消費合作社印製 1 A7 ___B7 五、發明說明（1 ) [發明所屬技術領域] 本發明係有關將在燃燒處理時，易於發生灰塵之廢氣 加以處理之廢氣處理裝置。例如含有矽烷氣體（SiH4)或鹵 素系氣體（NF3，C1F3，SF6，C2F8，CF4等）之有害可燃性 廢氣、或難分解性廢氣加以燃燒處理之燃燒式廢氣處理裝 置。 [習知之技術] 燃燒處理時易於發生灰塵之廢氣，有自導體製造裝置 或液晶面板製造裝置之例如矽烷（SiH4)及乙矽烷（Si2H6)等 有害可燃性氣體。另含有難分解性之地球溫室效應氣體 (PHCs)，此等廢氣的存在’對人體有惡劣影響並改變地球 環境而不容許排出大氣中。於是將此類廢氣引入除害裝 置’利用燃燒進行氧化無害化處理為一般作法。廣受採用 之該處理方法有使用助燃氣體在爐内形成火炎，由此火炎 燃燒廢氣者。 於此等燃燒式廢氣處理裝置’助燃氣體為氫氣，都市 媒氣，液化石油氣（LPG)等作為燃料氣體，氧化劑則通常 使用氧氣或空氣，此裝置之運轉費用大半為該燃燒氣體及 氧化劑之消耗有關之成本所佔·»因此，如何以較少的助燃 氣體作高效率分解更多的有害廢氣，是為評估此種裝置之 性能之標準之一》 習用之前述燃燒式廢氣處理裝置所用燃燒署一般構造 如第27圖及第28圖所示係具備有燃燒口（burner)部1 ^ 及在該燃燒口部101之後改進行廢氣之加熱氧化分解之燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 311011 ------lull-------I--訂·--------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 4389 5 0 五、發明說明（2 ) 燒反應部（燃燒室）102。燃燒口部101具有：廢氣用嗜嘴 (nozzle)103，係在燃燒反應部102頂部中心之開口用以引 入欲處理廢氣G1至燃燒反應部102内；及多數助燃氣艘 用喷嘴104’係在該廢氣用噴嘴103之外周部開口用以將 助燃氣艘G2引至燃燒反應部102内，而在燃燒反應部1〇2 下端有燃燒氣體出口 105連接成一體。由此，自前述助燃 氣體用喷嘴104所喷出之助燃氣體G2形成環狀並排之火 炎使廢氣G1通過其中心部，在通過時使廢氣gi與火炎 混合而燃堍，經燃燒後之燃燒氣體自燃燒氣體出口 1〇5向 外排出3 在此，熱反應部102，一般為不銹鋼等金屬製筒狀爐 體106之内壁面l〇6a區劃形成’在此爐體1〇6外周面， 視需要設置隔熱用隔熱材料，或採水冷卻構造β 另外，目前被視為地球溫室效應之主要原因之氟化碳 系（fluoro carbon)等氮體之分解處理方法，則採高溫環境 下加熱分解式或在等離子（電漿）（plasma)中分解為主流。 為採用此等辦法’需備有加熱器等加熱裝置或等離子發生 裝置及控制安全裝置等之複雜控制機構，於此分解處理設 備’為產生加熱等離子需用膨大能源用以分解處理氟化碳 系氣體。 但在第27團及第28圓所示習用例’燃燒反應域1〇2 係由金屬製爐體106所構成，在形成燃燒火炎時（運轉時） 曝露於130(TC以上之高溫氣層令，爐體1〇6之耗損大’ 無法耐用長時間之運轉。尤其是用此裝置分解處理鹵素系 度適用中® 家標準（CNS)A4_規格⑽心公髮）------ 311011 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂·! - -----轉 經濟邹智慧財產局員工消費合作钍印製 2 經濟部智慧財產局員工.消費合作社印製 3 A7 B7 五、發明說明（3 ) 氣體時’由於在處理反應後所生成之鹵素氣體（HC1、HF 等），爐體在高溫下受侵蝕（etching)及腐蝕而耗損更加大^ 如此爐趙106在短時間内耗損，則需要頻繁交換而增 加設備成本。再者，金屬製壚體耗損則危及周圍構造物（隔 熱材、水冷卻容器等）亦隨之耗損，以致需頻繁分解查驗 爐體之耗損程度，降低設備之操作率而增加運轉成本。 更且’燃燒反應部102内之燃燒火炎高溫加熱金屬製 爐體106内壁面，由於金屬之觸媒效果助長生成熱效 Nox。例如在半導體產業設備内之此等廢氣燃燒設備，一 般均裝設在潔淨室（clean room)為前提’故需小型化設備， 但多量產生Nox時’則需另添專用之處理機構而無法小 型化。 又，如上述在形成燃燒火炎之燃燒器，於燃燒口部1〇1 之下端开;> 成火炎之結果，不鱗鋼材等所成之燃燒口部 之開口部附近之溫度上升，以致供給燃燒口部1〇1之助燃 氣體G2會有引火爆炸之危險。 又’在半導體裝置製造過程’尤其是在Cvd過程等 所使用之如Sil ’在加熱分解式之廢氣處理裝置加以無 害化時’會發生Si〇2等之灰塵。此等灰塵連同廢氣流至 管線而附著於管内壁面’構成加大排氣壓損之問題。至於 此灰麈附著於管線等内壁面之防止方法有，習用之潔淨用 氣體（cleaning gas)吹除方法，間歇手動到除裝置之到除方 法，自多孔質内壁經常流通潔淨用氣體以防止附著之方法 等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 4 3 8 9 5 Ο，心 Α7 ____Β7____ 五、發明說明（4 ) 潔淨用氣趙吹除方法為，在管線之圓周方向全域裝設 固定喷嘴’經常或間歇地噴出潔淨氣用氣體用以去除灰塵 之方法。此方法之缺點為，喷嘴位置如遠離灰塵附著位置， 則去除灰塵之效果不彰’而為加強效果則需多量之潔淨用 氣體’則不止是潔淨用氣體之成本增加’為了輸送多量氣 體而使壓力損失小則管線口徑需加大等問題。 由間歇手動刮除裝置刮除方法是待灰塵積大時方進行 刮除，所以需要有儲存大灰塵塊之槽。 另外’自多孔質内壁經常流通潔淨用氣體以防止附 著，則為防止灰塵附著於内壁之潔淨用氣體在管線内維持 流速，需流通多量之潔淨用氣體，而要減低多量氣體流通 之壓損’則管線口徑需加大等問題。 另有潔淨用氣體本身之成本、除害裝置排出之氣體需 自屋内排出至屋外之風管等設備亦需加大等問題β 本發明係有鑑於上述事項’提供一種廢氣處理裝置能 將構成曝露於高溫之燃燒反應爐内壁之消耗加以抑止並提 而对久性，藉以改善設備成本及運轉效率，同時亦可抑止 Nox之發生為目的者。 本發明也提供一種廢氣處理裝置’能抑止燃燒口之開 口部附近之因火炎之溫度而上升’不會有助燃氣體爆炸之 危險者。 本發明也提供一種廢氣處理裝置，能確實去除附著於 管線内壁面之灰塵，使用潔淨用氣體噴射時也只要少量潔 淨用氣艘即可者》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公茇> 311011 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------^.v 5 A7 ~-_____B7 五、發明說明（5 ) [發明之提示] 本發明之廢氣處理裝置，係具備燃燒口部及在該燃燒 口部下端側所設之燃燒室，自燃燒口部向燃燒室形成火 炎’將廢氣引入於該燃燒火炎，使該廢氣氡化分解者，其 中燃燒室係由織維強化陶瓷製内壁所形成，故内壁因熱及 腐蚀之耗損少，因熱應力而發生毳裂之情形也少，裝置之 耐久性提高’改善設備成本及運轉率之同時，因内壁不會 產生觸媒效果而可抑止熱效Ν〇χ之發生，得以維持環境 及處理機器之簡化。又，内壁與外側容器間之空隙保持有 較前述燃燒室壓力為高之清洗氣（purge gaS)氣層，可防止 燃燒室内之有害氣體外洩。 又’在廢氣處理裝置，燃燒口部係頂部閉塞而下部開 口之筒狀體，在該筒狀體頂部設廢氣引入口，並在側壁規 定之位置裝設空氣喷嘴，開口近旁之側壁裝設助燃氣喷 嘴’將由廢氣引入口所引入之廢氣與空氣喷嘴所吹出之空 氣加以混合，同時使助燃續嘴吹出之助燃氣著火，構成向 開口下方形成燃燒炎，並設冷卻裝置，對於引入燃料氣至 助燃氣噴嘴之助燃氣引入部加以冷卻，使助燃氣引入部雖 受火炎加熱也可以抑止溫度上升在助燃氣之著火點以下， 以防助燃氣爆炸之危險。 又’於廢氣處理裝置，設置去除燃燒口部及（或）燃燒 室内壁附著之灰塵，或設法使之不附著灰塵之灰塵去除裝 置’使廢氣處理裝置可長時間運轉。 本發明也提供一種灰塵去除裝置，為去除含有多量灰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 -------------裝--------訂------- -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4389 5 0 A7 --B7 五、發明說明（6 ) 塵之氣體所流經之管線内附著之灰塵；具備：刮取機構， 係配置於管線内之主轴，裝有構成向管線長方向延伸之棒 狀到取構件；及支撐機構，係支撐該刮取機構之主軸，成 為刮取構件與管線内面接觸或留有微小間隙能在内周移 動：及驅動機構’係以該刮取機構之主軸為中心使之連續 或周期性地搖動或旋轉。於是自管線外部通過主軸及刮取 構件之中空部’自刮取構件之前端或該表面之多數孔或狹 縫吹出清潔用氣體’不僅可去除刮取構件達不到的管線内 灰塵’也可去除刮取構件本身附著之灰塵。 廢氣處理裝置之燃燒口部係具備頂部閉塞而下部開口 之筒狀體’在該筒狀體頂部設廢氣引入口，並在側壁規定 位置裝設空氣喷嘴’開口近旁之側壁設助燃氣喷嘴，以空 氣噴嘴促進助燃噴嘴所噴出之助燃氣著火，並向開口下方 形成之燃燒炎構成吹往下方之旋轉空氣流，故燃燒口部内 壁不易附著灰塵》 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 廢氣處理裝置之燃燒口部係具備頂部閉塞而下部開口 之筒狀體，在該筒狀體頂部設廢氣引入口，並在側壁規定 位置裝設空氣喷嘴，開口近旁之側壁規定位置設助燃氣喷 嘴’廢氣引入口及筒狀體之内徑係向燃燒室逐漸變大《由 此，在燃燒口部内無如直角等角部，灰塵不易附著於喷嘴 部内壁。 燃燒口部及該燃燒口部下方側所設之燃燒室和該燃燒 室下方側所設燃燒氣體冷卻部設成一體而構成廢氣處理裝 置，在燃燒口部設有用以將廢氣引入之廢氣引入口，及用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 311011 經濟部智慧財產局員X.消費合作社印製 7 Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 以將空氣引入而產生旋轉流之空氣嘴嘴’燃燒氣體冷卻部 係冷卻自燃燒室流入之廢氣，並設為捕捉該廢氣中灰塵之 液體並加以喷霧之液體喷霧喷嘴’排除廢氣之排氣管’又 將被液體喷霧喷嘴所喷霧之液體加以排除之排液管。如此 構成之廢氣處理裝置，可分解處理廢氣及自廢氣引入口所 5丨入之廢氣中之灰塵、HC1、HF等由喷霧喷脅所喷霧之 液體有效地捕捉、吸收。 [圖示之簡單說明] 第1圖為有關本發明之廢氣處理裝置中廢氣燃燒器之 構成圖。 第2圖為第1圖之ί-Ι剖面圖。 第3圖為有關本發明之廢氯處理裝置中燃燒口部之構 成例圖。 第4圖為第3圖之箭頭Α方向之正視圖β 第5圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃燒口部之構 成例圖。 第6囷為第5圖之箭頭D方向之正視圖。 第7圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃燒口部之構 成例圖。 第8圖為第7圖之箭頭Ε方向之正視圖。 第9圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃燒口部之構 成例圈。 第10圖為第9圖之箭頭F方向正視圖。 第11圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃燒口部之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 311011 --------II---裝---------訂·--------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 438950 ____B7 — ~^ -- _ 五、發明說明（8 ) 構成例圖。 第12圊為第11圖之冷卻套（jacket)之外觀圖。 第13圖為有關本發明之廢氣處理裝置中灰塵去除裝 置之樽成例圖。 第14圖為第13圖之刮取板平面圖》 第15圖為有關本發明之廢氣處理裝置中灰塵去除艘 置之構成例圖。 第16圖為第15圖之ΙΙ-ΙΙ剖面圖。 第17圖為有關本發明之廢氣處理裝置中灰塵去除裝 置之構成例圖。 第18圖為第17囷之ΙΙΙ-ΙΙΙ剖面圖。 第19圖為有關本發明之管線内灰塵去除裝置之構成 例圖。 第20囷為有關本發明之廢氣處理裝置灰塵去除裝置 之構成例圖》 第21圖為有關本發明之管線内灰塵去除裝置之構成 例圖。 第22圓為有關本發明之管線内灰塵去除裝置之構成 例圖。 第23圖為有關本發明之管線内灰塵去除裝置之構成 例圖。 第24圖為有關本發明之廢氣處理褒置中燃燒口部之 構成例圖。 第25圖為第24圖箭頭L向正面圖。 2请先閱靖背面<注意事項再填寫本頁) -I 裝·！---訂·！ ----i^r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 3110Π II·濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 A7 _________B7_—_________ 五、發明說明（9 ) 第26圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃燒口部之 構成例圖。 第27圖為習用之廢氣處理裝置構成例圖。 第28圖為第27圏之ιν·ιν刳面圖。 [發明之實施形態] 第1囷及第2囷為有關本發明之廢氣處理裝置中廢氣 燃燒器之構成圖’第1圖為縱剖面圖’第2圖為第1圖中 I-Ι剖面圖。本廢氣燃燒器整體由圓筒狀密閉容器所構成， 而分為上段之燃燒口部及中段之燃燒室（燃燒反應 部）30’下段則備有冷卻部51及排出部52。冷卻部51之 冷卻媒體例如為水等液體或空氣等氣體。 燃燒口部10含有：圓筒髖11，形成向燃燒室30開 口之保炎部18;及外筒12,係隔離規定間隙包圍該園筒 體11°而圓筒趙11與外筒12之間形成空氣室19以保持 燃燒用空氣；及/助燃氣室2〇以保持例如氩氣及氧氣之預 混合氣等助燃氣。該等空氣室19及助燃氣室2〇,連接於 未圖不之空氣源及氣體源。在此，助燃氣可用氫氣、液化 石油氣或都市媒氣等。 覆蓋保炎部18上側之圓筒體11頂部連接有廢氣引入 管14’可引入例如半導體製造裝置所排出之含有矽烷（SiH4) 之廢氣G1至保炎部 圓筒體11設有：多數空氣喷嘴15連通空氣室19與 保炎部18之間，多數助燃氣喷嘴16連通助燃氣室20與 保炎部18之間。空氣喷嘴15如第2圖所示，對圓筒體11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 311011 I I I --------訂·----I--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 10 4 3 8 9 5 0 a7 ____B7__ 五、發明說明（10 ) 之切線方向以一定角度延伸，能使吹出空氣對保炎部 内形成旋轉流。助燃氣喷嘴16亦相同，對圓筒體u之切 線方向以一定角度延伸，能使吹出助燃氣對保炎部18内 形成旋轉流。空氣喷嘴15，助燃氣喷嘴16，均等配置在 圓筒艘11之®周方向。 在保炎部18與燃燒室30之境界部周圍，形成二次空 氣室31圍繞保炎部18之開口部6該二次空氣室連通於供 給二次空氣之空氣源（未圊示在區劃2次空氣室31與 助燃至30之分隔板32，其周方向均勻配置有二次空氣噴 嘴33’向燃燒室30之内部吹出二次空氣使廢氣氧化。 燃燒室30在燃燒口 1〇之後段為氡化分解廢氣之空 間’在金屬等所形成之氣密筒狀外側密氣34之内部，配 置成能與保炎部18連續之圓筒狀内壁35所區劃形成。此 内壁35如後述，係由織維強化陶瓷所形成。另外，在内 壁35與外容器34間之空隙36，填入有多孔質陶瓷製隔 熱材37。在此外側容器34連接有清洗（purge)空氣引入管 40用以引入清洗用空氣。 構成内壁35之纖維強化陶瓷，係由陶瓷所形成之纖 維織成布，再塗布上有膠合劑之陶瓷，硬化形成筒狀者， 通常係堆疊多數張陶瓷纖維布成層狀β如此，以陶瓷纖維 強化陶瓷本身’可提高機械強度及高溫強度。由此内壁35 隨燃繞曝露於高溫’有熱應力作用時也可減輊龜裂發生。 又可減少隨燃燒處理生成之如_素氣體之腐蚀性氣體之蝕 刻或腐所以可得長期耐用期間，另一方面，多孔質 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 311011 ------------ 裝，----I--訂！-----^ {锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 __B7_ 五、發明說明（11 ) 瓷製隔熱材37,係由陶瓷纖維形成後由成型吸引器成型 為適合空間36之形狀供使用。 隔熱材37及内壁35之陶瓷材料有，例如純度80至 99.7%之氧化鋁（Alumina) ’或Si系等。要處理含氟之氣 體時，對此廢氣使用具高耐姓性之氧化鋁為佳。内壁35 用纖維強化陶瓷，使用氧化鋁連績纖維時、耐熱性、耐風 速性、耐磨損性高’可耐大熱衝擊及溫度坡度》 燃燒室30設有UV感測器38用以檢測火炎，及起火 燃嘴39(Pilot Burner)用以燃燒口部1〇之點火。至於uv 感測器38及起火燃嘴39係如第3圖所示，亦可裝設於圓 筒體11之頂部（燃燒口部10之頂板）e UV感測器34自斜 方檢測形成之火炎，傾斜配置於圓筒體11之頂部。此係 火炎在燃燒室30形成旋轉流，對徑方向之火炎較短之故。 處理矽烷（SiH4)等時會有Si02之灰塵附著於燃燒室30之 内壁面而UV感測器3 8無法檢測到火炎，但是UV感測 器38裝設於燃燒口部1〇之頂板，則可避免因灰塵之附著 而無法檢測火炎之問題。又，為解決難分解性之地球溫室 效應氣體（PFCs)’需要有13〇〇。(：以上之高溫而管線會因 熱而腐蚀’但如上述將UV感測器38及輔助燃嘴39裝設 於頂板則可避免此等因高熱之腐蝕。 在燃燒室下部經由冷卻之冷卻部51設排出部52。在 冷卻部5 1下緣，沿周方向等間隔設多數喷嘴53，該喷嘴 53向十心喷水形成水簾幕，可冷卻廢氣及捕捉廢氣中之 粒子。排出部52之側壁裝設排氣管54用以排出經過處理 本紙張尺度適用1ί7國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公餐） 311011 ---------I----裝--------訂·--I I----線 C靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 438950 ------------ 五、發明說明（U ) 之廢氣’底部設排水埠55用以排出喷嘴53所喷射之水。 其次說明上述實施形態之廢氣處理裝置之動作β首 先’助燃氣艘經引入並保持於助燃氣室2〇，由設於圚筒 體（内筒）11内周面之助燃氣喷嘴16向保炎部18成旋轉流 狀吹出6然後由輔助燃嘴39點火，在圓筒體（内筒）η内 周面形成旋轉炎。 於此’助燃氣體形成了旋轉炎，而旋轉炎備有在廣大 當量比之範圍穩定燃燒之特徵。即’強烈旋轉之故火炎互 相供給熱與自由基（radical)而提高保炎性β因此，通常會 發生未燃氣體或可能引起滅火炎之小當者量比之情形下亦 不發生未燃氣體，又在當量比丨附近亦不會誘發振動燃燒 而可得安定之燃燒。 另一方面，該處理之廢氣G1,由圓筒體11頂部之下 面開口之廢氣引入管14向保炎部18喷出。該噴出之廢氣 G1與助燃氣體之旋轉流混合燃燒’但此時，助燃氣體自 圓周方向之所有助燃喷嘴向下方之單方向強烈旋轉吹出之 故’所有助燃氣體均與火炎充分混合而廢氣之燃燒效率將 甚高α 又’助燃氣體過熱而超過其發火溫度以上時，如果助 燃氣艘含有氧化劑時’在助燃用氣體室2〇内可能開始燃 燒，所以需冷卻以防超過其發火溫度。再者’依據本發明 者之研究已知，旋轉炎會加熱圓筒體"及助燃用氣體室 20内之助燃氣體。因此，為維持穩定之燃燒，需要冷卻 不超過圓筒體11之構成材料之耐熱溫度。自前述空氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 311011 {請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-----丨丨訂-------·" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 經濟部智慧財產局員二消費合作社印製 13 A7 -------B7_______ 五、發明說明（13 ) 嘴15喷射至保炎部is之旋轉空氣流有冷卻助燃用氣體室 20之作用。 更且’助燃氣喷嘴16之火炎係旋轉喷射，而空氣喷 嘴15所喷射之空氣亦旋轉者，因此該空氣流與火炎混合 更加一層加速火炎之旋轉流而形成強烈的旋轉流。形成旋 轉炎時旋轉之中心部氣流之壓力降低，在中心部，自火炎 之前方向廢氣引入管14及助燃喷嘴1〇發生逆流之自己循 環流’此循環流與助燃氣喷嘴16之火炎及燃燒氣體混合 而抑止N〇x之生成。或使用作為助燃氣體之預混合氣， 使助燃氣體之當量之比變小亦可燃燒低Ν〇χ。 又’助燃氣噴嘴18之火炎因強烈旋轉，此旋轉流如 以石夕院氣體等’因燃燒會生成灰塵之氣體為對象時，有防 止燃燒所生成之二氧化矽（Si〇2)附著於引入管14及助燃 氣喷嘴16之作用。即矽烷（SiH4)等燃燒時，生成粉末狀 之二氧化矽（Si〇2) ’而此二氧化矽（si〇2)如附著於之廢氣 引入管14及助燃氣嗔嘴16附近時’會減少助燃氣嗔出量， 或改變喷出方向’使助燃氣之喷出不穩定。如此狀況時， 氣體喷出不穩定’當不可能有穩定的燃燒。 於本實施形態’因有助燃氣喷嘴16之旋轉炎，因此 旋轉炎在廢氣引入管14及助燃氣喷嘴16之前端部立有快 速氣流發生’此流動對廢氣引入管14及助燃氣噴嘴16之 前端部有清洗之作用’而有防止所生成之粉末二氧化碎 (SiOO附著於廢氣引入管14及助燃氣噴嘴16之前端部之 作用。此等效果在有空氣喷射喷嘴15之旋轉空氣而 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4蜆格（2丨Ox 297公釐）

3U0U --------訂·-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 4389 5 0 五、發明說明（14 ) 顯著〇 更且，此效果不止於廢氣引入管14及助燃氣噴嘴16 之前端部。即’火炎在燃燒室30内部旋轉，所以在燃燒 室30之壁表面亦有快速氣流發生而清洗燃燒室30之壁， 有去除附著於其表面之二氧化矽（Si02)之作用。如此，由 旋轉流，將附著於之廢氣引入管14及助燃氣喷嘴16前端 部及燃燒室30壁面之二氧化矽（Si〇2)，加以自清洗，有 去除附著於表面二氧化矽（Si02)之作用。 當作一例，所供給之助燃氣體為含有氧化劑之預混合 氣，而此預混合氣之對燃燒氣體之氧化劑混合比為較少於 化學量論值所求氧化劑混合比為少之燃料過濃預混合氣， 將此由助燃氣喷嘴16旋轉喷射，於保溫部ι8之内部形成 一次旋轉流還原炎。使此還原炎與廢氣引入管14之廢氣 接觸’將廢氣尤其是PFCs系廢氣還原分解。 其次’自空氣喷嘴15及二次空氣喷嘴33喷射之空氣 給予化學量論值以上之充分氧氣，以氧氣過剩狀形成二次 氧化炎。以此氧化炎氧化分解廢氣。然後廢氣曝露於還原 炎及氧化炎之二段火炎，加長與火炎接觸時間可延長高溫 滯留時間。在此，PFCs系之廢氣係可提高環境溫度，加 長維持其狀態即有可分解之特性。如此，廢氣經曝露於氧 化、還原之二段不同火炎，尚且由於延長火炎之高溫狀態’ 廢氣’尤其是PFCs系廢氣得以完全分解。 助燃氣喷嘴16構成向保炎部18斜下方喷出形成旋轉 流之助燃氣禮’所以助燃氣喷嘴16喷出之火炎向保炎部 f紙張尺度適用t _家標準（CNS)A4境格（21Q x撕公爱）-— - 311011 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂_--1-----^ 經濟部智慧財產局員工消費合ftF±>:pai 14 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15 A7 -------B7___ 五、發明說明（B ) 1 8之下方形成螺旋狀之旋轉流。如是，旋轉流在流經圓 筒體11之内側時之旋轉長度，較助燃氣體水平喷出時為 短，火炎加熱圓筒體11之内壁面之領域變狹，而可抑止 因旋轉流在圓筒體Π内側周壁之加熱與溫度上升。 由此可延長圓筒體11之構成材料耐熱之耐久度。空 氣喷嘴15之冷卻空氣量可減少，抑止因冷卻而降低火炎 溫度以維持高溫狀態，可提高對_素系，尤其是含氟化碳 系之廢氣之分解效率。又，助燃氣喷嘴16由上面看時， 向圓筒體11之切線方向開口，且在垂直面内向斜下方開 口裝設多數個’火炎亦可向保炎部18下方形成螺旋狀之 旋轉流。 在本實施形態’二次空氣喷嘴33係向下方者，但向 圓筒體11之中心方向喷射亦可，又可考慮二次空氣喷嘴 33設成該喷嘴喷射之空氣在燃燒室内部能形成旋轉流。 如是可更加有效地經燃燒處理之氣體冷卻及燃燒室3〇外 之排出’更且燃燒室30壁面所附著之二氧化砂（3丨〇2)之 去除更加有效。此時之噴嘴裝設方法與前述助燃氣喷嘴16 相同。 在圓筒體11之頂部設空氣喷射喷嘴，視需要由此空 氣喷射噴嘴向保炎部18供給空氣以增大氡氣濃度而提高 燃燒性。 自前述助燃氣喷嘴16之下端之保炎部is之周壁延伸 再設二次燃燒用空氣孔’在保炎部〗8形成一次燃燒之還 原炎及因空氣之二次燃燒之氧化炎’可提高對廢氣G1， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21(Μ 297公餐） 311011 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 438950 BL------—. 五、發明說明（16 ) 尤其是鹵素系，特別是含氟化碳系氣體之分解率°此時， 如前述理由，此空氣孔能向保炎部18形成旋轉流噴射為 佳。又，向圓筒趙11之中心方向喷射，和經還原炎一次 燃燒後之廢氣之間引起轧流而混合亦可。 所示例為火炎自上方向下方噴出者但亦可適用於水平 方向喷出之火炎。又助燃氣體並不限定於氫氣與氧氣之預 混合氣，如氫氣、都市媒氣及LPG等燃料氣體’或都市 媒氣、LPG及氧氣 '空氣或氧氣富化空氣之混合氣亦可 為理所當然。 茲舉一實施例，有如下之情形 處理對象氣體：CF4 還原炎中之還原分解反應為 CF4 + H2—CHmFn+HF+F2(m，η 為 〇 至 4) 再者，氧化分解反應為 CHmFn+02—► C02+H20 在燃燒室30,構成内壁之陶瓷為優於耐熱性及耐蝕 性，不止是因熱及腐蚀之消乾少’另由織維強化而可防止 因熱應力發生龜製，而可对久使用。況且又無如金屬之觸 媒效果，燃燒室30達南溫亦可抑止熱效NOx之發生。在 分解處理鹵素系氣體時，因隨其生成之彘素氣體（HC1，HF 等）之内壁35在高溫下之腐蝕，侵蝕亦得以抑止。 尤其是使用氧化鋁為材料之織維強化陶瓷時，通常操 作條件下（600至1300eC )之熱傳導率約為0.65至〇.88(W/m. K)’較之不銹鋼系金屬之平均熱傳導率=〇.〇〇 17(w/mk)# 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂 --------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 A7 A7

五、發明說明（P ) 數百倍程度之高。所以因熱應力之龜裂更加少。又，内壁 35之外周配置多孔質陶瓷製隔熱體37，較-般使用不銹 鋼系金屬製内壁更加可減低熱損失量。此等情形在使用^ 系等其他陶瓷時亦相同。 自清洗空氣引入營4〇，右4峰ffl命客也 ^ 40有清冼用工氣對外側容器34 與内壁35之間之空隙36内，以稍高於燃燒室12之壓力 引入。此空氣自内壁35及其端部之微細隙縫向燃燒室μ 内喷出，與燃燒氣體及廢氣混合自排出部32向外部排出。 由此可防止燃燒室30内之有害且有腐蝕性之氣體自外側 容器34向外部洩漏。 如上述燃燒室30之内壁35作成陶瓷而防止觸媒作用 圖使低NOx化。更且，使助燃氣趙之當量比更小則可更 低NOx燃燒。 採用陶究製内壁之燃燒器時之ΝΟχ生成量和採用不 銹鋼製内壁之燃燒器時者比較結果有如下。燃燒器之形式 等條件雙方均相同。 燃燒溫度：1300°C以上 處理氣趙.N2氣體 廢氣之NOx濃度 陶瓷製内壁：25Ppm 不銹鋼製内壁：數1〇〇至數100Oppm 第3圖及第4圈為本發明之廢氣處理裝置燃燒口部之 其他構成例圖。第3圖為豎剖面圖，第4圖為第3圖之箭 指A面囷。同圖中與第！圖及第2圖同符號部分表示相 本紙張足度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 =< 297公髮） 311011 ------------ --------訂·--------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員X.-消費合作社印製 17 Α7 Β7 4389 5 Ο 五、發明說明（1〇 同或相當部分。又在其他圓面亦相同。本燃燒口部10設 冷卻套21，係在圓筒體11之外周部鄰接助燃氣體室10。 冷卻媒體供給於該冷卻套21 ^由於供給冷卻媒體於冷卻 套21，該冷卻套21冷卻因形成於開口部之火炎被加熱之 ®筒體11。冷卻媒體只要有溫度差即可，可用如水等液 體或空氣等氣體。 又，起火燃嘴39以規定角度傾斜設於圓筒體11之頂 部（燃燒口部10之頂板）β此係助燃氣喷嘴16喷出之助燃 氣（火炎）對徑方向較短，故輔助燃嘴39設成以規定角度 傾斜為佳。 第1圖所示於燃燒器之燃燒口部10，圏筒體11之内 部溫度上升至400。(；，但水冷時，本燃燒口部10降低至70 °C。因此，保持於助燃氣室20之助燃氣體不致有引爆之 危險。但是，因未設前述之二次空氣喷嘴33，將不定之 空氣自空氣喷嘴15增加一次空氣之量或增加預混合之〇2 量以因應》又，在此空氣喷嘴15設成向斜下方，形成向 斜下方之旋轉空氣流，但如第1囷所示，空氣喷嘴設成水 平’形成向水平方向之旋轉空氣流亦可為當然者。 如上述，以燃燒口部10為冷卻構造可降低圓筒體n 之溫度’但難分解性氣艘之C2F2(據稱此氣體之地球溫室 效應係數為C02之10,000倍，故地球溫室效應對策上要 求100%分解）之處理能力自80%降低至41 %。此係燃燒口 部1〇之溫度降低，以致火炎溫度降低所影響可想。如是， 在加熱達高溫時會有引爆危險之助燃喷嘴16，引入助燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 ------------- t i!^---I-----"- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 18 經濟部智慧財產局員K消費合作社印製 A7 ___B7__ 五、發明說明（l9 ) 氣體之燃料氣引入部可有效冷卻之燃燒口部構成，加以說 明如下： 第5圖及第6圖為本發明之廢氣處理裝置中燃燒口部 之其他構成圖，第5圖為約定剖面圖，第6圖為第5圖箭 頭D方向之正面圖。本燃燒口部10在圓筒體π之上部 外周設空氣室22，再在下部外周設冷卻套24及助燃氣室 23及冷卻套24成同心圓狀。在圓筒體11之内周壁空氣 噴嘴15連通空氣室22’，助燃氣室23下面設助燃喷嘴16 連通該助燃氣室23。 助燃氣喷嘴16之助燃氣如箭頭B所示，向圓筒體11 之開口下方中心部或斜下方且成旋轉流而喷射。另，空氣 喷嘴15噴射之空氣如箭頭C所示，在圓筒體11内成旋 轉之旋轉流。 於上述構成之燃燒口部10，引入圓筒體11内之廢氣 G1與空氣喷嘴15之旋轉空氣流混合之同時，也和助燃氣 喷嘴16向燃燒口部1〇下方喷射之助燃氣體混合，經著火 後火炎向圓筒體11之開口下方形成。此時，助燃氣室23 兩侧由冷卻套24冷卻而在低溫度。另，火炎自圓筒體η 之下方形成，所以圔筒體11之溫度降低對火炎無大影響。 第7圖及第8圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃燒 口部之其他構成例圖。第7圖為縱剖面圖 '第8圖為第7 圖之箭頭E方向之正面圖。本燃燒口部10與第5圖、第 6圖所不燃燒口部1〇不同處為在圓筒艘11之外周所設冷 卻套24内設助燃氣室23，並由冷卻媒體圍繞該助燃氣室 ------------裝--------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 19 311011 A7 438950 -----B7_ -__ 五、發明說明（2〇 ) 23之周圍β又，在助燃氣室23下面設助燃氣喷嘴16連 通至該助燃氣室23。 助燃氣喷嘴16之助燃氣如箭頭Β所示’向圓筒體11 之開口下方中心部或斜下方喷射成旋轉流，及自空氣喷嘴 15所噴射之空氣如箭頭C所示，在圓筒體11内旋轉成旋 轉流’係同如第5圖及第6圖所示之燃燒口部1〇相同。 於上述構成之燃燒口部10，引入圓筒體Π内之待處 理G1與來自空氣喷嘴15之旋轉空氣流混合之同時，也 和來自助燃氣喷嘴16噴射至燃燒口部10下方之助燃氣混 合’經著火形成向圓筒體11之開口下方之火炎。此時助 燃氣室23外周被冷卻套24内之冷卻媒體所圍繞，所以助 燃氣室23被冷卻而溫度低。另，火炎係在圓筒體1丨下方 形成’故如同第5圖及第6圖所示之燃燒口部10，火炎 對圓筒體11之溫度降低不致有大影響。 第9圖及第10圖為有關本發明廢氣處理裝置之其他 構成側囷。苐9困為縱剖面圊，第1〇囷為第9圖箭頭F 方向之正面圖。本燃燒口部10與第5圖及第6圖所示燃 燒口部10不同處係’在形成於圓筒體11下部外周之冷卻 套24内配置圓筒狀助燃氣室25 »在該圓筒狀助燃氣室25 之前端設助燃氣喷嘴16，而該助燃氣喷嘴16配置成傾斜 在下方之狀貫通冷卻套24。 助燃氣喷嘴16之助燃氣如箭頭Β所示，向圓筒體^ 開口下方之中心部或斜不方且成旋轉流喷射，及空氣嘴嘴 15喷射之空氣如箭頭c所示，在圓筒體11内旋轉成旋轉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------1訂------玲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21 A7 _____B7 五、發明說明（21 ) 流之處’係與第5圖及第6圖所示燃燒口部10大致相同。 在上述構成之燃燒口部10，引入圓筒體11内待處理 之廢氣G1與空氣噴嘴15之旋轉空氣品合之同時，也和 噴射至助燃氣喷嘴16之燃燒口部10下方之燃料氣混合， 經著火向圓筒體U開口下方形成火炎。此時圓筒狀助燃 氣室25外周為冷卻套24内之水所圍繞而被冷卻抑低溫 度。另火炎係形成於圓筒體11下方，故如同第5圖及第 6圖所示之燃燒口部1〇，圓筒體11之溫度降低對火炎不 致有大影響。 第Π囷及第12圖為有關本發明之廢氣處理裝置中燃 燒口部其他構成例圖，第11圖為縱剖面圖，第12圖為冷 卻套26之外觀圖。本燃燒口部1〇與第5圖及第6圖所示 燃燒口部10所不同之處為，冷卻套設於圓筒體11之下部 外周’在該冷卻套26内配置園筒狀助燃氣室27之處。在 該圓筒狀助燃氣室27前端設助燃氣噴嘴，向圓筒體11開 口下方傾斜、對内周面之切線方向以一定之角度傾斜。 助燃氣喷嘴16噴射之助燃氣如箭頭Β所示，向圓筒 體11開口下方中心部或斜下方喷射且成旋轉流。又，空 氣喷嘴15喷射之空氣如第5圖及第6圖所示如同燃燒口 部10，在園筒體11内旋轉。 在上述構成之燃燒口部10，引入圓筒體Η内之待處 理廢氣與空氣喷嘴15之旋轉空氣流混合之同時，與助燃 氣喷嘴16喷射至燃燒口部1〇下方之助燃氣體混合，經著 火向圓筒艘11開口下方形成火炎。此時助燃氣室27外周 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 311011 -------------裝--------訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 438950 ________B7___ 五、發明說明（22 ) 為冷卻套21之冷卻水所圍繞，故受冷卻而溫度受壓低。 另’火炎係形成於圓筒體11下方，故如同第5圖及第6 圖’圓筒體11之溫度降低對火炎不致有大影響。 如含有SiH4等之廢氣，經燃燒器加熱分解無害化時 將產生Si〇2等灰塵，而該灰塵將附著於燃燒口部1〇之圓 筒體11内壁及燃燒室30内壁及燃燒室之後之管線内壁， 而加大排氣壓損之問題，於是在本發明之廢氣處理裝置中 之廢氣燃燒器，設有灰塵去除裝置用以去除附著於其内壁 之灰塵。 第13圖為灰塵去除裝置之構成例圓。如圖所示，灰 塵去除裝置係在跨越燃燒口部10及燃燒室30可上下動之 心轴57之前端裝有刮取板56者，使該刮取板56上下動， 用以刮落燃燒口部10及燃燒室30内壁面附著之灰塵。在 刮取板56有如第14圖（A)、(B)所示，形成較廢氣引入管 14之開口為大之圓孔56a或線形孔56b。由此，將刮取板 56上升至最上部（第13圖實線位置）之退避位置時，孔56a 位於對應廢氣引入管14之開口部，不致於阻礙自該廢氣 引入管14流入燃燒口部10内（圓筒體11内）之廢氣流動。 又，到取板56上升至此退避位置時也不致阻礙室氣喷嘴 15及助燃氣噴嘴16吹出之空氣旋轉流及助燃氣旋轉流β 燃燒室30下端設有冷卻在燃燒室30燃燒之廢氣之同 時接收由刮取板56所刮落灰塵之冷卻接收部44,在該冷 卻接收部44下端裝有關閉閥45,在該關閉閥45下端介 由夹具46(clamp)裝設灰塵收容桶47。另，冷卻接收部44 本紙張尺度適用中國國家標準（C_NS)A4規格（210 X 297公釐1 " 22 311011 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------%_、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ________B7_______ 五、發明說明（23 ) 設排氣管54、排水埠52。另’灰塵收容47介由閥VI連 接U形存水彎（U-trap)58，該U形存水弩又介V2連接排 水管59。 於上述構成之灰塵去除裝置，燃燒口部與燃燒室 30内壁面檢測出一定量之灰塵附著時，以手動或自動使 心軸57上下動’由刮取板56將附著之灰塵刮落至冷卻接 收部。在冷卻接收部44打開閥V3自排水埠52排水而留 下灰塵’灰塵達一定量時打開關閉閥45將灰塵放入收容 桶47。然後關上關閉閥45並打開VI、V2，將灰塵收容 桶47内之排水經U形存水彎58經排水管59排水。在此 設U形存水弩之理由係直接由排水管59排水時，有同時 排出廢氣之故。 刮取所附著之灰塵量，以某些檢測裝置（例如壓力感 測器檢測燃燒室30之壓力、溫度感測器檢測燃燒室30之 壁面溫度、監視裝置可監視附著於内壁面之灰塵量）檢測， 當附著量達一定量時心軸57自動上下動可刮下灰塵，亦 可裝設定時器，經過規定運轉時間後心軸57上下動刮下 灰塵。又，上述刮取板56等係由陶竞等耐触、财熱材料 製作。 在灰塵收容桶47有省略囷示之透明覘窗用以確認内 部堆存之灰塵量、灰塵檢測感測器，如光電感測器用以檢 測堆存一定量之灰塵、及供水管用以供水至灰塵收容桶47 等，而灰塵收容桶47内堆存一定量之灰塵後，關上關閉 閥45，打開閥VI及V2’自上述供水管放水至灰塵收容 ----------ιί裝--------訂---------線 <請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 23 311011 4389 5 0 Α7 _ Β7 五、發明說明（24) 桶47内而流出灰塵，將灰塵收容桶47内之灰塵經U型 存水管流出亦可行》 不設排水埠52，開放關閉閥45、閥VI、V2 ’自冷 卻部44將水與灰塵放入灰塵收容桶47，由U形存水彎 將水排出亦屬可行。 在第13囷之構成例，刮取板56跨越燃燒口部10至 燃燒室30上下動，但如第15圖所示，僅在燃燒口部10 上下動亦可。又，退避位置也不限定在燃燒口部10之上， 例如使心軸57上下動之驅動裝置設於燃燒室30或冷卻接 收部44之下方，則退避位置於燃燒室30之底部亦可。 第15囷為灰塵去除裝置之其他構成例圖，如圖示， 灰塵去除裝置係在燃燒口部10之内部配置如第13圖所示 之到取裝置，係在心轴57之前端設有刮取板56之構成， 經由該心軸57之上下動刮取附著於内壁之灰塵。另外， 燃燒室30之上部設有環狀空氣室41，自該空氣室41之 下面有如第16圖所示’設多數空氣喷射喷嘴42。由該空 氣喷射噴嘴42沿燃燒室30壁面向下方或斜下方吹出空 氣’可將燃燒室30内壁面所附著之灰塵吹掉。尚且形成 自上方向下方流之空氣流層’因此空氣流層可阻止灰塵附 著於内壁面。 在燃燒室30下端有省略圖示之設如同第13圖之冷卻 收受部44等。再者’心軸57之上下動如同第13圖之灰 塵去除裝置’有手動、自動、藉定時器在每經過一定運轉 時間實施等》 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規烙（210 X 297公釐〉 311011 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

訂---------X 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24 Μ濟部智慧財-產局員工消費合作社印製 A7 -----B7_________ 五、發明說明（25 ) 在上述例’將附著於燃燒口部10之灰塵藉心軸57之 刮取板50刮取，沿燃燒室30之内壁面吹入空氣，將附著 之灰塵吹掉’或形成空氣流層以阻止灰塵附著之構成，但 在遍及燃燒口部10與燃燒室30沿其内壁面形成空氣層， 用以阻止灰塵附著亦屬可行。 另外，空氣喷射喷嘴42之吹出空氣為斷續性時，可 以最小之空氣吹出量去除附著内壁面之灰塵。 第17圖及第18圖為灰塵去除裝置之其他構成例圖。 第17囷為燃燒室之縱剖面圖、第18圖為第17圖中ΙΠ_ΙΠ 箭頭方向之剖面圖。内壁35由多孔質體（例如球粒遽體、 多孔質陶瓷、打穿多數細孔之耐熱性板材等）構成之同時， 在該多孔質體所成之内壁35與外側容器34之間，分別設 置獨立之多數環狀空氣室36，。各空氣室連接於空氣源， 由該空氣源供給壓縮空氣，即可由内壁35之多孔向燃燒 室30之内部吹出均勻之空氣。由此吹出之空氣可去除附 於内壁之灰塵，也可均勻阻止灰塵附著於内壁。 於上述構成之灰塵去除裝置：自内壁35之多孔吹出 空氣（Air)可在廢氣處理裝置運轉中繼蹟吹出，視情形也 可藉前述之檢測裝置檢測出内壁附著有一定量之灰塵才吹 出空氣以去除灰塵。或每經過規定時間，定時吹出亦可β 第19圖是含有灰塵之氣艘流過時，去除附著於管線 内壁之灰塵去除裝置構成例縱剖面圖。如圖示，灰塵去除 裝置係在含有灰塵之廢氣G3流經之管線61内配置刮取 機構，其為在主軸62長度方向延伸之裝有二支棒狀刮取 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 -------------^4 --------訂---------- (請先閲讀背面之ii意事項再填寫本頁) 25 438950 A7 ------------- 五、發明說明（26 ) 構件63之構成者。該刮取機構之主軸62支持刮取構件63 能在管線61之内面接觸或留微小隙縫，同時具備支持封 口機構64係有封口作用，及驅動機構65係以該刮取機構 之主軸62為中心連續或周期性搖動（一定角度之旋轉往復 運動）或旋轉者。 上述主軸62及刮取構件63各為中空管而互相連通， 介由旋轉接頭（rotaryjoint)等接頭66清潔用氣通過主 軸62之中空及刮取構件63之中空，自刮取構件63之前 端（上端）向管線61内喷出。管線61下端設灰塵收受部67 ’ 而該灰塵收受部67之内壁面設水喷射喷嘴69用以喷水， 灰塵收受部67之底部設排水管7〇。 於上述構成之灰塵去除裝置，流入管線内之含有 灰塵之氣體G3係通過排氣管68排出，但灰塵附著於管 線61内。藉驅動機構65，使該刮取機構以主轴62為中 心進行連續性或週期性的搖動或旋轉，則附著於配管6 1 内壁之灰塵由刮取構件63刮取落於灰塵收受部67。此時 自刮取構件63之前端，連續或間歇地喷射空氣等清潔用 氣體G4 ’則到取構件63無法達到範圍之灰塵亦可去除。 以此方法去除之灰塵呈細微狀掉落於灰塵收受部 67’故以水喷射喷嘴69喷射水於此部分，則灰塵不致塞 住而由排水管70向外部排出。如廢氣G1為腐蝕性氣體 時，在清潔用氣體G4混合氨氣，則可中和管線61内表 面而防止腐姓。 第20圖為第19圖所示構成之灰塵去除裝置設於廢氣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂---------声 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 26 311011 經濟部智慧財產局員工浈費合作社印製 A7 ———_B7 五、發明說明（27 ) 處理裝置之廢氣燃燒器時之構成例圖。如圖所示，在半導 體製造级備之廢氣G1流入之燃燒室3〇内具備：刮取機 構係裝有向主轴72之長度方向延伸之二支棒狀刮取構 件73之構成者；支持封口機構74 ,係支持該刮取機構之 主轴72，使刮取構件73與燃燒室3〇之内面接觸，或留 下微小間隙在内周方向移動之同時具有封口作用者；驅動 機構75 ’係使該刮取機構以主轴72為中心連績或周期性 搖動或旋轉者。 又’藉旋轉接頭等接頭76，清潔用氣G4通過主轴7 之争空及刮取構件73之中空，自刮取構件73之上端向構 成燃燒室30之管線71内喷出。在燃燒室30之内壁面上 部燃燒口部10設燃燒口 81、燃燒室30之下端設冷卻接 收部77'在該冷卻接收部77之側部設排氣口 78。另，冷 卻接收部77之内壁上面設喷射水之水噴射喷嘴79。另在 下端部設排水口 80連通至冷卻接收部77之内部。 半導體製造設備等之廢氣G1由燃燒口 81所形成之 火炎所加熱’經無害化成為含高濃度灰塵之高溫廢氣《燃 燒口 81形成之火炎82溫度會達約2 000aC，故可認為火 炎82直接碰到物體時殆多物質均熔融掉。因此緊接於燃 燒口 81後之燃燒室30内壁面溫度低於2000eC，而易於 附著灰塵並堵塞。燃燒口 81之週邊亦相同。 在上述環境下，藉軀動機構75使刮取機構以主軸72 為中心旋轉或振動則由該刮取構件73，可直接刮下附著 於燃燒室30内壁面之灰塵、而可防止因附著灰塵而堵塞。 ------till-----------訂---------線 (請先閱讀背面之ii意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（HO x 297公釐） 27 311011 4 3 8 9 5 0 a? -_______Β7__ 五、發明說明（2〇 又因火炎會碰到’所以刮取構件7 3無法插到的範圍，也 可透過旋轉接頭等之接頭76供給清潔用氣髏G4，自刮取 搆件之上端吹出而去除附著於内壁面之灰塵。 f靖先閱讀背面之;i意事項再填窝本頁} 由上述火炎82加熱燃燒之廢氣G1流入冷卻接收部 77 ’經水喷射喷嘴79所喷射之水而冷卻，自排氣口 78排 出之同時’含有刮下灰塵之水則由排水口 排出β 第21圖為上述刮取機構之主軸72與刮取構件73之 其他構成例圖。本刮取機構如圓示，在刮取構件7 3之外 周面設多數小孔73連通内部中空部。介由第14圖之旋轉 接頭等之接頭76，通過主轴72及刮取構件73之中空供 給清潔用氣親G4 ’該清潔用氣趙G4通過該孔7 3 a喷到 燃燒室30之内壁’同時自刮取構件73之上端亦噴出。由 此’附著於刮取構件73與燃燒室30内壁面之間隙d之範 圍之灰塵，亦可吹下去除。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第22囷為由主軸73與刮取構件73所成之其他刮取 機構之構成例圈。本刮取機構如圖示，在刮取構件73及 主轴72全表面設有多數通中空部之小孔73a、7 2ae由於 此等構成’在引入清潔用氣體G4至主軸72及刮取構件73 之中空部’而可對刮取構件73與燃燒室3〇之内壁間陈範 圍内之灰塵吹下去除。又，附著於主軸72及刮取構件73 本身之灰塵亦可吹下去除。 又’在第21圖及第22囷之實施形態例’係在主軸72 及刮取構件73之表面設多數孔72a、733連通至中空部， 但亦可替代此孔72a，、73 a設狹縫（slit)連通中空部。又， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 28 311011 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 Δ7 B7 五、發明說明（29) 第15圖及第16圖之到取機構之構成，當然亦可適用於第 19囷之由主軸62及刮取構件63所構成之刮取機構。 另，刮取機構之刮取構件73，並不限定於二支，如 第23圖在主軸72設三支刮取構件13亦可，更且三支以 上也無妨。又在第19圖之情形下在主轴62設三支以上之 刮取構件以構成刮取機構亦可。 上述刮取構件73之數有三支以上時，刮取機構在每 一旋轉之灰塵刮取轉數增加，可應付灰塵濃度高者。又， 到取機構做一定角度之旋轉往復運動時，縮小搖動角度亦 可刮取所有領域之灰塵β但是極端增多刮取構件73時’ 附著於刮取構件之灰塵’會有堵塞燃燒室3〇之慮。 圖雖省略’在第20圖至第23圖所示構成之刮取機構 裝設於第1圖所示廢氣處理用燃燒器内，構成用以去除附 著於燃燒口部10及燃燒室30内壁之灰塵亦可行。 在第19圖至第23圖所示構成之灰塵去除裝置，流入 管線61、燃燒口部1〇、燃燒室3〇之廢氣G1及氣體 不僅是灰塵’尚會含有侵蝕管線61、燃燒口部1〇、燃燒 室30内壁之腐蚀作用時’可在清潔用氣g4引入中和其 作用之氣體（例如對酸性氣體引入氨等鹼性氣體），則清潔 氣艘所及的範園，可抑止管線受侵蚀。 第24圖及第25圖為本發明之廢氣處理裝置燃繞口部 之其他構成例囷’第24圓為縱剖面圇，第25圖為第24 圖之箭指L圖。本燃燒口部1〇例如與第3圖及第*圖之 燃燒口部10比較，縮小保炎部18之高度H,更將空氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311011 -------------裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 29 4389 5 0 Α7 —_ Β7 五、發明說明（3〇 ) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

嘴I 5與助燃氣喷嘴16間之間隙I縮小。即盡量將空氣喷 嘴15之空氣吹出口靠近助燃氣喷嘴16之助燃氣吹出口。 又’為使空氣喷嘴15所吹出之空氣盡量接近圓筒體11内 壁面切線，空氣喷嘴15之中心線與内壁面切線之間隙J 設小。 如此縮小保炎部18之高度Η，也縮小空氣喷嘴15與 助燃氣喷嘴16間之間隙I，則可斷絕滯留於空氣吹出口 與助燃氣吹出口之谷縫間之流動，將附著或將附著於保炎 部18内壁面之灰塵用空氣流吹掉，而盡可能地防止附著 於該内壁面。 又’旋轉喷嘴15吹出之空氣接近圓筒體11内壁面之 切線，可防止圓筒體11内壁面附近流動之滯留，而灰塵 難於附著内壁面 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 又’設成空氣喷嘴15所吹出之空氣流能比水平向下 流側傾斜。空氣喷嘴1 5之對水平面之傾斜度e 1為約3〇。 時’助燃氣喷嘴16附近之灰塵附著防止效果最大。又設 多數個空氣喷嘴15’其吹出口均勻向圓筒體Π内壁面之 圓周方向開口’使Q有高吹除效果之剛吹出高流速之空 氣流遍及全内壁面。 空氣喷嘴15之水平方向空氣引入角度02，設成0 2 = 36(Γ /η。在此η為圓周方向配置之空氣喷嘴數係3以上 之整數。尤其是空氣喷嘴數η為4、8、12、16、24獲有良 好結果。 保炎部18之高度尺寸η與内徑Κ之比（Η/Κ)以往是 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 30 311011 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（31 ) 50mm/80mm’在此則採15mm/80mm。另，下側之空氣喷 嘴15與上側助燃氣喷嘴16間之間隙I以往是26mn>，在此 則採16mm ’内徑K增減但間隙I為一定β又，空氣噴嘴】5 之t心線與該中心線平行之内壁面切線之間隙J以往是 15mm，在此則採5mm » 第26圖為本發明之廢氣處理裝置之燃燒口部之其他構 成例豎剖面圖。本燃燒口部10如圖示廢氣引入管14之開 口部I4a内徑向下方漸變大’而圓筒體η之内徑也向下方 漸變大。由此，廢氣引入管14之開口部14a及圓筒體u 之内部即不會有如直角之角落部分。另，在廢氣引入管 之開口部14a之間可設逆圓雖台狀之突出部 通常’在燃燒口部1〇附著灰塵部分在角部或空氣、廢 氣滯留部分。於此’如上述在廢氣引入管14之開口部14&， 及圓筒艘π之内部無直角之角落部’又在廢氣引入管 之間無廢氣滯留部，故内壁面不易附著灰塵。 [產業上之利用] 如上之說明’依據申請專利範圍第1項至第3項記載 之發明，燃燒室係由纖維強化陶瓷製之内壁所形成内壁 、有因熱及腐蚀之耗損，因熱應力之恚裂亦少發生，裝置 之耐久性提高，設備成本與操作率改善之同時，内壁不致 發揮觸媒效果而可抑止熱效應Ν〇χ之發生，而可圖維持環 境與處理機器之簡化。因此整體而言，可提供低成本之廢 氣處理裝置。 依據申請專利範圍第3項記載之發明，内壁與外側容 ‘紙張尺度適用中國國家$準（CNS)A4規格（210 X 297公蹵) ^ 311011 ---------111!敦--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 4389 6 0 A7 ------ B7 五、發明說明（32 ) 器間之空隙維持為較燃燒室之壓力為高壓之清洗氣氣層’ 而可防止燃燒室内之有害氣體外洩。 依據申請專利範圍第4項至第9項記載之發明，燃燒 口部之助燃氣喷嘴設有冷卻裝置，用以冷卻引入助燃氣之 助燃氣引入部’得以在助燃氣引入部受火炎之加熱而溫度 上升抑止在助燃氣之發火點以下·，而不致有助燃氣爆發等 危險。 依據申請專利範圍第6項至第9項之發明，因火炎不 直接與冷卻套接觸，冷卻媒體奪取火炎之熱量不多，絕多 部分之熱量均可用於廢氣處理。 依據申請專利範圍第10項至第13項記載之發明，設 置灰塵去除裝置’去除附著於燃燒口部及/或燃燒室内壁之 灰塵或不附著灰塵’因此燃燒口部及/或燃燒室不因灰塵而 堵塞，廢氣處理裝置得以長時間運轉。 依據申請專利範圍第14項記載之發明，刮取機構配置 於管線内，使其連續或周期性搖動或旋轉而去除管線内附 著之灰塵，管線内壓損少而廢氣可暢流。 依據申請專利範圍第15項至第18項記載之發明，刮 取構件及主轴為中空管所成，清潔用氣體自管線外部經主 軸及刮取構件之中空’至刮取構件之前端或該表面之多數 孔或狹縫吹出’不僅可去除刮取機構達不到處之管線内灰 塵’附著在到取機構本身之灰塵亦可去除。又，管線内通 過高溫氣體時，因清潔用氣體之冷卻效果，裝置本身之耐 久性亦提高。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 32 -I ,--------I!^i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 311011 A7 五、發明說明（33 依據申請專利範圍第17項記載之發明，係採用中和氣 體做為清潔用氣和流通管線之氣體中和，因此管線内流通 高溫且有腐姓性氣體時，不僅有冷卻效果，亦可期待防止 管線之腐姓。 依據申請專利範圍第19項至第21項記載之發明，空 氣喷嘴係構成旋轉空氣流向下方吹於向開口下方形成之燃 燒炎’故成為喷嘴部内壁不易附著灰塵之廢氣處理裝置。 依據申請專利範圍第22項記載之發明，廢氣引入〇 及圓筒狀體之内徑向燃燒室漸變A，目此在㈣口部^ 存在如直角之角落部’而成為㈣部内壁不易附著灰塵之 廢氣處理裝置。 依據申請專利範圍第23項記載之發明，可提供之廢 氣處理裝置係小巧且有效率處理有害可燃氣體及含難分解 氣體之廢氣。 裝--------訂-------！線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

33 3U0I1

Claims (1)

1. 888 DO ABCD Λ38950 六、申請專利範圍 1. 一種廢氣處理裝置’具備燃燒〇部及燃燒室設在該燃 燒口部之下端側’自前述燃燒口部向前述燃燒室形成 燃燒炎’將廢氣引入至該燃燒炎，使該廢氣氣化分解 者；以及 前述燃燒室係由織維強化陶瓷製之内壁所形成之 廢氣處理裝置。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之廢氣處理裝置，其申 前述内壁與外壁之間配置多孔質陶瓷製隔熱材 者。 3. 如申請專利範圍第2項所記載之廢氣處理裝置，其中 前述内壁與前述外侧容器間之空隙設清洗氣供給 裝置’以维持較前述燃燒室之壓力為高之清洗氣氣層 者。 4. 一種廢氣處理裝置，具備燃燒口部及燃燒室設在該燃 燒口部之下流側’自前述燃燒口部向前述燃燒室形成 燃燒炎’廢氣引入至該燃燒炎，使該廢氣氧化分解者； 其中，前述燃燒口部係頂部閉塞而下部開口之筒 狀體，在該筒狀體頂部設廢氣引入口，同時在側壁規 定位置設空氣喷嘴，在開口近旁之側壁設助燃氣喷嘴， 構成自前述廢氣引入口引入之廢氣與前述空氣喷嘴吹 出之空氣混合之同時，使前述助燃噴嘴吹出之助燃氣 著火，向前述開口下方形成燃燒炎； 而設置助燃氣引入部設冷卻裝置以冷卻將燃料氣 體引入前述助燃氣喷嘴之助燃氣引入部者。 1· ---- ^--------訂---------" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） 34 311011 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ___ D8 ______ 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第4項所記載之廢氣處理裝置’其中 前述助燃氣引入部係設於前述筒狀體外周侧之助 燃氣室’構成前述助燃氣喷嘴設成在該助燃氣室内侧 部’將助燃氣向前述燃燒室之中心部吹出’前述冷卻 裝置供給冷卻媒體至設在前述助燃氣室與前述燃燒室 境界部之冷卻套，以冷卻助燃氣室者。 6. 如申請專利範圍第4項所記載之廢氣處理裝置’其中 前述助燃氣引入部係設於前述筒狀體外周側之助 燃氣室，構成前述助燃氣噴嘴設成在該助燃氣室底部， 將助燃氣向前述燃燒室之中心部吹出，前述冷卻裝置 供給冷卻媒體至設在鄰接前述助燃氣室或該助燃氣室 外周之冷卻套，以冷卻該助燃氣室者。 7. 如申請專利範圍第4項所記載之廢氣處理裝置，其中 前述助燃氣引入部係在前端設前述助燃氣喷嘴之 助燃氣引入管，將該助燃氣引入管設於前述圓筒體下 端外周部並貫通冷卻套，配置成該助燃氣喷嘴之助燃 氣吹向前述燃燒室中心部，前述冷卻裝置供給冷卻媒 體至該冷卻套以冷卻該助燃氣引入管之構成者。 8. 如申請專利範圍第4項所記載之廢氣處理裝置，其中 前述助燃氣引入部係在前端設前述助燃氣喷嘴之 助燃氣引入管’將該助燃氣引入管裝在前述圓筒體下 端外周部’使該助燃氣喷嘴之助燃氣吹向前述燃燒室 中心部’前述冷卻裝置配置成通過設於該助燃氣引入 管外周之冷卻套内’構成供給冷卻媒體至該冷卻套以 ---------------------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 35 311011 438950 A« B8 C8 D8

   六、申請專利範圍 冷卻該助燃氣引入管者。 9.如申請專利範圍第4項至第8項之任一項所記載之廢 氣處理裝置，其中 前述冷卻媒體係水、空氣或其他液體、氣體之任 —者。 10·—種廢氣處理裝置，具備燃燒口部及燃燒室設在該燃 燒口部之下流側，自前述燃燒口部向前述燃燒室形成 燃燒炎’ 5丨入廢氣至該燃燒炎，使該廢氣氧化分解者； 以及 設灰塵去除裝置係可去除附著於前述燃燒口及/或 燃燒室内之灰塵，或可防止灰塵之附著者β 11.如申請專利範圍第10項記載之廢氣處理裝置，其中 前述灰塵去除裝置，係在前述燃燒口部及/或燃燒 室内上下動之心轴前端裝有灰塵刮取板之構成者α 12_如申請專利範圍第10項記載之廢氣處理裝置，其中 前述灰塵去除裝置，係沿前述燃燒口部及/或燃燒 室内之内壁面形成空氣流，以該空氣流層防止灰塵附 聲於前述燃燒口部及/或燃燒室内壁面之構成 1呼代1 |^申請專利範圍第12項記載之廢氣處理裝置 ^_ 前述灰塵去除係沿前述燃燒口部及/或燃燒 ΙΊ-----I--- ^--------訂 - - ---ί!'^， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 室内之内/壁面具備空喷嘴可形成空氣流層，由 喷嘴連續或斷續噴射空氣以形成前述空氣 該空氣 流層 Μ 本紙張尺度適用中國國家標規格（210 >c 297公釐） 36 311011 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 14'種灰塵去除裝置’係去除含多灰塵氣體流經之管線 内壁附著之灰塵， 其特徵為具備：刮取機構，係配置於前述配管内 之主轴’裝設向管線長度方向延伸之棒狀刮取構件之 構成；支持機構，係支持該到取機構之主軸，使刮取 構件在管線内接觸或留微小空隙向内周方向移動；驅 動機構，係以主軸為中心使該刮取機構連續或周期地 搖動或旋轉。 如申請專利範圍第14項記載之灰塵去除裝置，其中， 前述到取構件及主軸為中空管，該刮取構件與主 軸之中空為連通之同時，在該刮取構件之前端設連通 中空之開口，自前述管線外部通過前述主軸及刮取構 件之中空’由該開口 清潔用氣體者„ 16_如申請專利範圍第1中， --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智兹財1局員工消費合作社印製 _第15項之灰塵去除裝置，其 前述刮取構件及:轴為中空管，該到取構件與主 轴之中空為連通之同時，在該刮取構件及主軸之雙方 或在刮取構件之表面，設連通至中孔部之多數孔或狭 縫’自前述管線外部通過前述主軸及刮取構件之中空， 由該多數孔或狹縫吹出清潔用氣體者。 17.—種灰塵去除裝置之運轉方法，係將申請專利範圍第 15項或第16項記載之灰塵去除裝置予以運轉之方法， 其中 前述清潔用氣趙為中和流經前述管線内之氣體而 本紙張欠度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 37 311011 -線· Aft 4389 5 0 b8 一______D8 六、申請專利範圍 採用中和氣體者。 I.----------t--------訂- C請先閱讀背面之注意事項爯填寫本頁) 18. —種灰塵去除裝置之運轉方法’係將申請專利範圍第 15項或第16項或第17項記載之灰塵去除裝置予以運 轉方法，其中 前述清潔用氣體之吹出，係連績或間歇性施行者。 19. 一種廢氣處理裝置’具備燃燒口部及燃燒室設在該燃 燒口部之下流側’自前述燃燒口部向前述燃燒室形成 燃燒炎’將廢氣5丨入至該燃燒炎，使該廢氣氧化分解 者；其中 前述燃燒口部為頂部閉塞而下部開口之筒狀體， 在該筒狀體之頂部設廢氣引入口之同時，側壁規定位 置設空氣噴嘴、開口近旁之側壁設助燃氣喷嘴，以及 前述空氣噴嘴係設成為使前述助燃氣喷嘴喷射之 助燃氣著火，向前述開口下方形成之燃燒炎，將旋轉 空氣流向下方吹者。 20. 如申請專利範第19項記載之廢氣處理裝置，其中； 前述空氣喷嘴係靠近設成其中心線與該中心線平 行之内壁面切線，使在内壁面不發生空氣之滯留者β 21. 如申請專利範圍第19項或第2〇項之廢氣處理裝置’ 其中 前述空氣喷嘴及助燃氣噴嘴，係靠近設成在該空 氣噴嘴及助燃氣喷嘴間之灰塵，可由該空氣喷嘴吹出 之空氣吹掉者。 22. —種廢氣處理裝置’具備燃燒口部及燃燒室設在該燃 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 38 311011 經濟部，智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ___D8 六、申請專利範圍 燒口部之下流側，自前述燃燒口部向前述燃燒室形成 燃燒炎’引入廢氣至該燃燒炎，使該廢氣氧化分解者， 其中 前述燃燒口部係頂部閉塞下部開口之筒狀體，在 該筒狀體頂部設廢氣引入口之同時，在側壁規定位置 設空氣喷嘴’開口近旁之側壁設助燃氣喷嘴，及 前述排氣引入口及/或前述筒狀體之内徑向前述燃 燒室逐漸變大者。 23.—種廢氣處理裝置’係將燃燒口部及設在該燃燒口部 下流側之燃燒室’及設在該燃燒室下流側之燃燒氣冷 卻部構成一體， 在前述燃燒口部設引入廢氣之廢氣引入口，及引 入空氣發生旋轉空氣之空氣喷嘴，及引入助燃氣之助 燃氣喷嘴，以及 在前述燃燒氣冷卻部設：液體喷霧喷嘴，用以冷 卻流入燃燒室之廢氣並捕捉該廢氣争之灰塵之液體喷 霧；及排氣管，用以排除該廢氣；及排液管，為用以 將該液體喷霧喷嘴所噴霧之液體排去者》 敦--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2K) X 297公爱 39 311011