TWI611147B - 廢氣之燃燒式淨化裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種燃燒式淨化裝置，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；及在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴的冷卻室，其中，不需使用耐熱性、耐腐蝕性優異的昂貴的特殊材料，即可高效地防止燃燒室與冷卻室的結合部的凸緣以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變為高溫。

在前述那樣的燃燒式淨化裝置中，將燃燒室與冷卻室結合的凸緣設為水冷凸緣。或者，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路。

Description

廢氣之燃燒式淨化裝置

本發明涉及一種燃燒式淨化裝置，其用於使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒而去除。更具體涉及一種燃燒式淨化裝置，其使由半導體製造程序排出的有害成分在火焰以及氧氣的存在下在高溫下進行接觸、燃燒，從而變成無害的物質或者可容易無害化的物質。

隨著近年來的半導體工業的發展，在半導體製造程序中趨於使用非常多種類的氣體。然而，在這些氣體中對人體及環境有害的物質多，必須在排出到工廠外之前淨化。藉由使這些氣體(有害成分)進行燃燒而分解處理的燃燒式淨化方法是無論廢氣的組成或物性為怎樣皆可適用的便利方法，特別是在高濃度、大流量的情況下，與乾式淨化方法或濕式淨化方法相比而言，是高效的。

在燃燒式淨化方法中進行如下的處理：藉由將包含有害成分的廢氣與丙烷、LPG、LNG等燃料氣體、空氣或者氧氣、視需要還有惰性氣體在燃燒室中混合、燃燒，將有害成分轉化為無害的氧化物或者可容易無 害化的物質。歷來使用的一般的燃燒式淨化裝置由如下構件構成：用於使有害成分進行燃燒的燃燒室；用於將包含處理對象的有害成分的廢氣、燃料氣體、空氣等含氧氣體導入到燃燒室的各個配管、噴嘴；用於將燃燒後的氣體從燃燒室排出的配管等。

再者，有如下的燃燒式淨化裝置：在出於噴出冷卻水冷卻高溫度氣體的目的，而在燃燒處理後的氣體中包含粉化物的情況下，出於與其一同地利用冷卻水將附著於側面壁的粉化物沖洗的目的，在燃燒室的下游側具備具有噴霧噴嘴的冷卻室。如此的燃燒式淨化裝置，已知有例如專利文獻1~3中記載的那樣的構成的裝置。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平10-54534號公報

[專利文獻2]日本特開2006-194544號公報

[專利文獻3]日本特開2007-232308號公報

在前述那樣的燃燒式淨化裝置中，因火焰引起的廢氣燃燒而導致燃燒室內處為高溫，因而如專利文獻1、2中記載的那樣，燃燒室的側面壁使用了金屬、陶瓷等耐熱性材料。另外，如專利文獻3中記載的那樣，在具有噴霧噴嘴的冷卻室的側面壁中較佳為使用對於在通過使氣體中的成分與冷卻水的水進行反應而生成的氟化氫等酸性物質或鹼性物質的耐腐蝕性優異的材料。然而 ，在製成為在燃燒室的下游側的緊接之處具備有具有噴霧噴嘴的冷卻室的結構的情況下，特別是與燃燒室相鄰的冷卻室的側面壁部分變為高溫，因而人們也要求該部分具有耐腐蝕性以及耐熱性。

另外，如專利文獻1(圖2、圖3)中刊載的那樣，由圓筒狀的側面壁形成的燃燒室與冷卻室透過設置在該等端部的凸緣而結合的情況下，通常出於防止氣體洩漏的目的而在該凸緣間***墊片，但是結合部的凸緣也因源自燃燒部的導熱而變為高溫，因而對於該墊片，在要求優異的密封性之外，還要求耐熱性。因此，在如此構成的燃燒式淨化裝置方面，透過以某種程度上較長地設定燃燒室的側面壁，從而防止燃燒室與冷卻室的結合部的凸緣以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變為高溫，或者需要在墊片、冷卻室側面壁中使用耐熱性、耐腐蝕性優異的昂貴的特殊材料。

因此，本發明想要解决的課題在於提供一種燃燒式淨化裝置，其為前述那樣的燃燒式淨化裝置，並且可高效地防止燃燒室與冷卻室的結合部的凸緣以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變為高溫，且不需要使用耐熱性、耐腐蝕性優異的昂貴的特殊材料。

本發明人為了解决這些課題而進行了深入研究，結果發現了藉由使冷卻水流動於將燃燒室與冷卻室的側面壁結合的凸緣而冷卻該凸緣，由此可解决前述的課題，從而達成了本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式 淨化裝置。另外還發現了藉由在冷卻室的外周設置冷卻水的流路，使冷卻水流動於該流路，由此可解决前述的課題，從而達成了本發明的第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置。

即，本發明是一種廢氣之燃燒式淨化裝置，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特徵在於，燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有凸緣，在這些凸緣之中，將燃燒室與冷卻室結合的凸緣中的任一方或雙方是水冷凸緣。

另外，本發明是一種廢氣之燃燒式淨化裝置，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特徵在於，燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有凸緣，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路。

本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置具有在燃燒室與冷卻室之間設置水冷凸緣，並使冷卻水流動於該水冷凸緣的結構，本發明的第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置具有在冷卻室的外周設置冷卻水的流路，並使冷卻水流動於該流路的結構，因而兩種燃燒式淨化裝置都可高效地冷卻***於燃燒室與冷卻室的結合部的凸緣中的墊片。另外，兩種燃燒式淨化裝置也 都可抑制從燃燒室的側壁面向冷卻室的側壁面的導熱。其結果，根據本發明，不需要較長地設定燃燒室的側面壁，另外不需要使用昂貴的特殊材料作為墊片的材料以及冷卻室的側面壁的材料。

1‧‧‧燃燒室

2‧‧‧冷卻室

3‧‧‧噴霧噴嘴

4‧‧‧燃燒室的側面壁(內側)

4’‧‧‧燃燒室的側面壁(外側)

5‧‧‧冷卻室的側面壁(內側)

5’‧‧‧冷卻室的側面壁(外側)

6‧‧‧凸緣

6’‧‧‧水冷凸緣

7‧‧‧將火焰導入到燃燒室的噴嘴

8‧‧‧將廢氣導入到燃燒室的噴嘴

9‧‧‧含氧氣體流路

10‧‧‧含氧氣體導入口

11‧‧‧水冷凸緣中的冷卻水的流路

11’‧‧‧冷卻室的外周中的冷卻水的流路

12‧‧‧墊片

13‧‧‧冷卻水的供給口

14‧‧‧冷卻水的排出口

15‧‧‧蓋子

16‧‧‧冷卻室的側面壁的外周區域

17‧‧‧冷卻水配管

18‧‧‧流量計

18’‧‧‧流量計

19‧‧‧泵

19’‧‧‧泵

20‧‧‧廢氣之燃燒式淨化裝置與洗滌器設備間的配管

21‧‧‧水槽

22‧‧‧排水管

23‧‧‧多孔板

24‧‧‧噴霧噴嘴

25‧‧‧填充材料

26‧‧‧除霧器

27‧‧‧將處理後的氣體向外部排出的排出口

圖1所示為本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖；圖2是詳細表示圖1中的a部分的水冷凸緣的結構圖；圖3所示為本發明中的水冷凸緣的一個例子的水平面的結構圖；圖4所示為本發明的第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖；圖5是圖4中的c-c’的剖視圖；圖6是圖1、圖4中的b-b’的剖視圖；圖7所示為在本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置中結合了水槽以及洗滌器的設備而得到的淨化裝置的例子的縱剖面的結構圖。

本發明適用為一種燃燒式淨化裝置，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴的冷卻室。

作為可利用本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置進行處理的有害成分，可例示出：胂、磷化氫、矽烷、二矽烷 、二氯矽烷、二硼烷、硒化氫、鍺烷等氫化物氣體，三氟化硼、三氯化硼、四氟化矽、四氯化矽、四氯化鈦、氯化鋁、四氟化鍺、六氟化鎢等酸性氣體，氨、甲胺、二甲胺、三甲胺、肼等鹼性氣體，全氟碳化物、氫氟碳等鹵化碳等。另外，作為燃料氣體，可使用丙烷氣體、天然氣等。這些氣體可根據需要與氮氣等惰性氣體一起使用。

以下，基於圖1~圖7而詳細說明本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置，但是本發明不受限於此。

又，圖1所示為本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖。圖2是詳細地表示圖1中的a部分的水冷凸緣的結構圖。圖3所示為本發明中的水冷凸緣的一個例子的水平面的結構圖。圖4所示為本發明的第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖。圖5是圖4中的c-c’的剖視圖。圖6是圖1、圖4中的b-b’的剖視圖。圖7所示為，在本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置中結合了水槽以及洗滌器的設備之淨化裝置的例子的縱剖面的結構圖。

本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置是一種燃燒式淨化裝置，如圖1所示那樣，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室1；在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴3的冷卻室2，其中，燃燒室的側面壁4與冷卻室的側面壁5在各自的端部具備有凸緣6，在這些凸緣之中，將燃燒室 1與冷卻室2結合的凸緣中的任一方或雙方是水冷凸緣6’。

另外，本發明的第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置是一種燃燒式淨化裝置，如圖4所示那樣，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室1；在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴3的冷卻室2，其中，燃燒室的側面壁4與冷卻室的側面壁5在各自的端部具備有凸緣6，在冷卻室2的外周設置了冷卻水的流路11’。

又，在本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置的燃燒室1的周圍，除了設置將火焰導入到燃燒室的噴嘴7、將廢氣導入向燃燒室的噴嘴8等之外，還可適當設置將含氧氣體導入到燃燒室的機構，例如，可使用通氣性的材料作為燃燒室的側面壁4的構成材料，可在燃燒室的側面壁4的外周適當設置含氧氣體流路9以及將含氧氣體導入於該流路的含氧氣體導入口10。然而，本發明不受限於這樣的結構。

圖1、圖4所示的裝置各自是本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置的一個例子。在圖1、圖4的燃燒式淨化裝置中，燃燒室1可定義為從通氣性的側面壁4的上端至下端，冷卻室2可定義為從側面壁5的上端至下端，但本發明不受限於這樣的結構。例如，也可在燃燒室1與冷卻室2之間設置具有側面壁的中間室，該中間室的側面壁在兩端部具備有各自與燃燒室1的側面壁4的凸緣、冷卻室2的側面壁5的凸緣結合的凸緣。在這樣的情況下，可將中間室設為燃燒室1或者冷卻室2中所含的中間室，並且在 第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置中，可將任一方的凸緣或者兩方的凸緣設成水冷凸緣。

在本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置中，關於水冷凸緣6’的冷卻水的流路，如果是具有可利用冷卻水將水冷凸緣6’從內部或者外部進行冷卻的結構的流路，則沒有特別限制，但通常如圖2所示那樣，設置使冷卻水流動於水冷凸緣6’的內部的流路11。在本發明中，冷卻水的流路11可設置於燃燒室側的凸緣6(1)和冷卻室側的凸緣6(2)中的任一方、或者燃燒室側的凸緣6(1)和冷卻室側的凸緣6(2)這兩方，但是從可高效地抑制由源自燃燒室的導熱所導致的墊片12的升溫的觀點考慮，如圖2所示那樣，較佳為設置於燃燒室側的凸緣6(1)(表示為6’(1))。

前述流路的形態沒有特別限制，但通常如圖3所示那樣，按照具有冷卻水的供給口13以及冷卻水的排出口14，使冷卻水遍及於凸緣全體的方式設定。又，關於冷卻水的流路11，如圖2所示那樣，可利用在凸緣的表面設置凹部並且藉由蓋子15將表面堵塞而設置的方法、在凹部設置冷卻水的配管的方法等方法來製作。另外，冷卻水不限定於水，如果是可代替水的液體則可用於本發明。另外，關於流通於水冷凸緣6’之後的冷卻水，例如圖7所示那樣，也可從噴霧噴嘴24噴出而再利用，也可從噴霧噴嘴3噴出而再利用。冷卻水的流量(源自噴霧噴嘴的噴出量)通常為10~100L/min，可利用流量計18與泵19來控制。

在本發明的第1實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置中，較佳為進一步將冷卻室的側面壁的外周區域16按照與第2實施方式同樣的方式製成可用冷卻水裝滿的結構，較佳為製成將該冷卻水用作從噴霧噴嘴3噴出的冷卻水的結構。透過製成這樣的結構，從而可與使用水冷凸緣的效果相加，更容易將冷卻室的側面壁5維持於低溫。該冷卻水的流量(源自噴霧噴嘴的噴出量)通常為10~100L/min，可利用流量計18’與泵19’而控制。

在本發明的第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置中，冷卻室2通常如圖5所示那樣具有雙重結構的側面(包含凸緣6、內側的側面壁5、外側的側面壁5’)，冷卻水的流路11’設置於冷卻室的內側的側面壁5與外側的側面壁5’之間。關於冷卻水的流路11’，如果是具有可藉由使冷卻水流通於該流路從而將冷卻室的側面壁5冷卻的結構的流路，則沒有特別限制，例如圖4、圖5所示那樣，較佳為製成如下的結構：具有冷卻水的供給口13以及冷卻水的排出口14，從冷卻水的供給口13供給的冷卻水經由冷卻水的排出口14，從噴霧噴嘴3噴出，也應用於使流通在冷卻室2的高溫的氣體進行冷卻，洗滌附著於側面壁5的粉化物。冷卻水的流路11’通常為圓筒形。

在本發明第2實施方式的廢氣之燃燒式淨化裝置中，冷卻水的流量(源自噴霧噴嘴的噴出量)通常為10~100L/min，如圖7所示那樣，可利用流量計18’與泵19’來控制。在燃燒式淨化裝置運轉時，較佳為以冷卻水充滿至冷卻水的流路11’(參照圖4)的上部那樣的流量供 給冷卻水，利用適度的水壓從噴霧噴嘴3噴出冷卻水。藉由使冷卻水到達至冷卻水的流路11’的上部，可高效地防止燃燒室與冷卻室的結合部的凸緣以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變為高溫。

由於本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置是前述那樣的結構，因而可將下述墊片用作***於將燃燒室與冷卻室結合的凸緣(水冷凸緣)中的墊片12，所述墊片是由腈橡膠、氯平橡膠、矽橡膠、氟橡膠、乙烯丙烯橡膠、丁基橡膠等橡膠片材形成的墊片，這些橡膠雖然耐熱性低，但即使在低緊固面壓下也密接於對象面，並且獲得高的密封性。在本發明中，在這些橡膠片材之中，從耐腐蝕性優異的觀點考慮，較佳為使用乙烯丙烯橡膠，更佳為使用EPDM(將作為第三成分的二烯類單體添加於乙烯和丙烯而製成的三元共聚物)。

另外，在本發明中，可將如下材料用作冷卻室的側面壁5的構成材料(第1實施方式)，進一步可用作包含凸緣6、內側的側面壁5、外側的側面壁5’(第2實施方式)的冷卻室的雙重結構側面的構成材料，上述材料包含雖然耐熱性低，但對於氣體中的成分與水反應而生成的酸性物質或者鹼性物質之耐腐蝕性優異、廉價並且分量輕的樹脂。作為包含這樣的樹脂的材料，通常使用熱固性樹脂等，較佳為使用纖維強化樹脂(FRP)。作為纖維強化樹脂，例如可使用熱固性樹脂等基質與玻璃纖維、碳纖維等強化纖維。

作為本發明的一個例子的圖1、圖4的燃燒式 淨化裝置中，在燃燒室1的側面設置圓筒狀的具有通氣性以及隔熱性的側面壁4，在燃燒室1中，使廢氣接觸於高溫度的火焰，並且與從側面壁4供給的空氣等含氧氣體接觸，從而使廢氣中所含的有害成分進行燃燒(熱分解)。此時，雖然根據有害成分的種類而產生粉化物，但在透過利用圖1中箭頭所示那樣的含氧氣體(空氣等)的流動，從而可防止粉化物向側面壁4表面的堆積。

又，關於前述的燃燒室的側面壁4，藉由由氧化鋁、二氧化矽、氧化鈦等陶瓷，或者碳鋼、鉻鋼、鉬鋼、錳鋼、鎳鋼、不銹鋼等金屬構成，在該側面壁4中設置針孔等的間隙，或藉由形成將纖維狀的陶瓷或者金屬積層而得到的積層體、將許多顆粒狀的陶瓷或者金屬積層而得到的積層體、具有細孔的多孔質陶瓷或者多孔質金屬等，從而賦予通氣性。在前述的燃燒式淨化裝置中，如圖6所示那樣，在側面壁4的外周整體上設置含氧氣體流路9。在將有害成分進行處理時，雖然燃燒室1的溫度為500~1200℃的高溫，但是透過製成這樣的結構，從而可防止燃燒室1的熱擴散到外部。

在本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置中，按照在燃燒室1的鄰接處將燃料與含氧氣體進行混合、燃燒的方式設定。關於燃燒處理後的氣體，如圖1所示那樣，利用從噴霧噴嘴3噴出的冷卻水進行了冷卻，然後釋放到大氣中或者送入下一個處理程序。在本發明中，在將燃燒處理後的廢氣送入下一個處理程序那樣的情況下，也可一並裝備用於實施這樣的處理程序的設備。

關於圖7的水槽21以及洗滌器的設備，針對利用本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置進行了處理的廢氣，將處理後的氣體中所含的粉化物進行去除，以及將新生成了的有害成分(可容易無害化的成分)進行去除，在本發明中雖然不是必需的設備，但較佳為具備這些設備。即，在本發明中，較佳為製成如下那樣的廢氣之燃燒式淨化裝置，其在冷卻室的下游側(排出側)設置有粉化物的去除部和/或酸性氣體的去除部。

例如，在利用本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置而對胂、磷化氫、矽烷、二硼烷等氫化物進行了處理的情況下，透過燃燒而各自生成砷、磷、矽、硼等的固體顆粒狀氧化物。在圖1、圖4的淨化裝置方面，關於這樣的粉化物，主要可利用源自噴霧噴嘴3的噴水以及多孔板23中的捕捉而去除。另外，關於本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置與洗滌器設備間的配管20，較佳為按照容易將粉化物沖洗到水槽21的方式而向洗滌器設備側傾斜。

另外，在本發明中，對三氟化硼、三氯化硼、四氟化矽、四氯化矽、C₂F₆等鹵化物進行了處理的情況下，會新生成氯化氫、氟化氫等酸性氣體(可容易無害化的成分)。可使氯化氫、氟化氫等酸性氣體主要在填充材料25中去除。另外，也可利用除霧器26將水分一並去除。又，在圖7中，17表示冷卻水配管，22表示排水管，27表示將處理後的氣體向外部排出的排出口。

[實施例]

其次，透過實施例更具體說明本發明，但本 發明不受限於它們。

[實施例1]

(第1實施方式的燃燒式淨化裝置的製作)

製作出圖1所示那樣的結構的燃燒式淨化裝置，其具備圓筒形的燃燒室1(高度450mm、直徑200mm)、將火焰導入到該燃燒室1的噴嘴7、將廢氣導入到燃燒室1的噴嘴8、燃燒室的側面壁4(具有微多孔的通氣性的陶瓷壁)、含氧氣體流路9(寬度20mm)、含氧氣體導入口10以及在燃燒室1的下游側的具有由纖維強化樹脂構成的側面壁5和噴霧噴嘴3的冷卻室2(高度450mm、直徑200mm)。

另外，在燃燒室1與冷卻室2的側面壁的端部各自設置凸緣。關於燃燒室與冷卻室，利用圖3所示那樣的結構的水冷凸緣6’(1)與不是水冷的凸緣6(2)，如圖2所示的方式進行了結合。另外，在這些凸緣間，出於防止氣體洩漏的目的，***由EPDM形成的墊片12，在這些凸緣間***了溫度測定用的熱電偶。進一步，作為冷卻室的側面壁5的構成材料，使用了由熱固性樹脂和玻璃纖維形成的纖維強化樹脂，在其上部(距離最上部為10mm的位置)安裝了溫度測定用的熱電偶。

在如前述那樣製作的燃燒式淨化裝置的右下部設置長度300mm、寬度300mm、高度300mm的水槽21，進一步在水槽21的上部設置具有多孔板23、以聚丙烯樹脂為主材的填充材料25以及除霧器26的洗滌器。另外，用傾斜了的配管20將燃燒式淨化裝置的下部與水槽連接，在填充材料25的上部設置噴霧噴嘴24，按照使用水 槽21的冷卻水作為供給於冷卻室的外周的冷卻水的方式，將流量計、泵等連接，從而完成了圖7所示那樣的淨化裝置。

(燃燒處理試驗)

向水槽中注入水直至深度成為150mm，然後使泵等運轉而從噴霧噴嘴3噴出水。另外，經由流量計18，使冷卻水流動於水冷凸緣6’，從噴霧噴嘴24噴出水。接著，將丙烷(流量15L/min)與空氣(流量440L/min)進行混合並燃燒，從噴嘴導入於燃燒室1，並且將空氣從四個含氧氣體導入口10以各自37.5L/min、合計150L/min的流量介由側面壁4導入於燃燒室1。接著，將作為廢氣的包含矽烷(流量10L/min)的氮氣(流量490L/min)，從四個將廢氣導入到燃燒室的噴嘴8以各自125L/min、合計500L/min導入於燃燒室1進行了燃燒處理。

矽烷的燃燒處理進行了20小時，但是在此期間，由***於水冷凸緣6’(1)與凸緣6(2)之間的熱電偶測定出的溫度為40~60℃。另外，由安裝於冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度為30~40℃。燃燒處理試驗結束後，將***於凸緣間的墊片取出而進行了調查，但是無法確認出變質、劣化等異常。另外，對於冷卻室的側面壁5的表面也進行了調查，但是同樣無法確認出變質、劣化等異常。

[實施例2]

在實施例1的燃燒式淨化裝置的製作中，將水冷凸緣6’(1)設為不是水冷的凸緣6(1)，將不是水冷的凸緣6(2) 設為水冷凸緣6’(2)(參照圖2)，除此以外，與實施例1同樣地操作而製作出燃燒式淨化裝置。使用該燃燒式淨化裝置，與實施例1同樣地操作而進行了燃燒處理試驗。其結果，由***於凸緣間的熱電偶測定出的溫度為50~70℃，由安裝於冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度為30~40℃。另外，在墊片以及冷卻室的側面壁5的表面，無法確認到變質、劣化等異常。

[實施例3]

(第2實施方式的燃燒式淨化裝置的製作)

製作出圖4所示那樣的燃燒式淨化裝置，其中，燃燒室1的側面壁與冷卻室2的側面壁在各自的端部具備凸緣，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路11’。

在圓筒形的燃燒室1(高度450mm、直徑200mm)中設置將火焰導入到該燃燒室1的噴嘴7、將廢氣導入到燃燒室1的噴嘴8、燃燒室的側面壁4(具有微多孔的通氣性的陶瓷壁)、含氧氣體流路9(寬度20mm)、含氧氣體導入口10等。另外，在圓筒形的冷卻室2(高度450mm、直徑200mm)中設置噴霧噴嘴3、冷卻室的側面壁5(由熱固性樹脂和玻璃纖維形成的纖維強化樹脂)、冷卻水的流路11’(寬度20mm)等，以充滿了冷卻水的流路11’的冷卻水從噴霧噴嘴3噴出的方式進行了設定。

又，在燃燒室1與冷卻室2的凸緣間，出於防止氣體洩漏的目的，***由EPDM形成的墊片，在這些凸緣之間***了溫度測定用的熱電偶。進一步，在冷卻室的側面壁5的上部(距離最上部為10mm的位置)安裝了溫 度測定用的熱電偶。

在如前述那樣製作的燃燒式淨化裝置的右下部設置長度300mm、寬度300mm、高度300mm的水槽21，進一步在水槽21的上部設置具有多孔板23、以聚丙烯樹脂為主材的填充材料25以及除霧器26的洗滌器。另外，用傾斜的配管20將燃燒式淨化裝置的下部與水槽連接，在填充材料25的上部設置噴霧噴嘴24，以使水槽21的冷卻水循環的方式將流量計、泵等連接，從而完成了圖7所示那樣的淨化裝置。

(燃燒處理試驗)

向水槽中注入水直至深度成為150mm，然後使泵19’等運轉而使冷卻水流動於冷卻水的流路11’，從噴霧噴嘴3噴出水。另外，也從噴霧噴嘴24噴出水。接著，將丙烷(流量15L/min)與空氣(流量440L/min)進行混合並且燃燒，從噴嘴導入於燃燒室1，並且將空氣從四個含氧氣體導入口10以各自37.5L/min、合計150L/min的流量介由側面壁從而導入於燃燒室1。接著，將作為廢氣的包含矽烷(流量10L/min)的氮氣(流量490L/min)，從四個將廢氣導入到燃燒室的噴嘴8以各自125L/min、合計500L/min導入於燃燒室1，從而進行了燃燒處理。

矽烷的燃燒處理進行了20小時，但是由***於凸緣之間的熱電偶測定出的溫度為60~80℃。另外，由安裝於冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度為30~40℃。燃燒處理試驗結束後，將***於凸緣間的墊片取出而進行了調查，但是無法確認出變質、劣化等異常 。另外，對於冷卻室的側面壁5的表面也進行了調查，但是同樣無法確認出變質、劣化等異常。

[比較例1]

在實施例的燃燒式淨化裝置的製作中，將源自泵19的冷卻水不經由凸緣而連接於噴霧噴嘴24(不使用水冷凸緣)，不將源自泵19’的冷卻水連接於冷卻室2的外周的冷卻水的流路11’，直接連接於噴霧噴嘴3，此外與實施例同樣地操作而製作出燃燒式淨化裝置。使用該燃燒式淨化裝置，與實施例同樣地操作而進行了燃燒處理試驗。其結果為，預測到試驗剛開始後由***於凸緣間的熱電偶測定出的溫度就立即超過100℃，由安裝於冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度也超過100℃，因而中止了實驗。

如以上那樣，如實施例所示那樣，本發明的廢氣之燃燒式淨化裝置由於具有在燃燒室與冷卻室之間設置水冷凸緣，並使冷卻水流動於該水冷凸緣的結構，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路，並使冷卻水流動於該流路的結構，因而可冷卻將燃燒室與冷卻室的側面壁結合的凸緣中***的墊片，並且可抑制從燃燒室的側面壁向冷卻室的側面壁的導熱。

1‧‧‧燃燒室

2‧‧‧冷卻室

3‧‧‧噴霧噴嘴

4‧‧‧燃燒室的側面壁(內側)

5‧‧‧冷卻室的側面壁(內側)

6‧‧‧凸緣

6’‧‧‧水冷凸緣

7‧‧‧將火焰導入到燃燒室的噴嘴

8‧‧‧將廢氣導入到燃燒室的噴嘴

9‧‧‧含氧氣體流路

10‧‧‧含氧氣體導入口

16‧‧‧冷卻室的側面壁的外周區域

Claims (12)

1. 一種廢氣之燃燒式淨化裝置，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；及在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特徵在於，燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有凸緣，在這些凸緣之中，將燃燒室與冷卻室結合的凸緣中的任一方或雙方是水冷凸緣。
2. 如請求項1之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，燃燒室的側面壁的凸緣為水冷凸緣。
3. 如請求項1之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，冷卻室的側面壁由包含樹脂的材料構成。
4. 如請求項3之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，包含樹脂的材料是纖維強化樹脂。
5. 一種廢氣之燃燒式淨化裝置，其具備：使由半導體製造程序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；及在該燃燒室下游側之具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特徵在於，燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有凸緣，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路。
6. 如請求項5之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，冷卻室由雙重結構側面構成，在其內周與外周之間設置冷卻水的流路。
7. 如請求項6之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，冷卻室的雙重結構側面由包含樹脂的材料構成。
8. 如請求項6之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，冷卻室的雙重結構側面由纖維強化樹脂構成。
9. 如請求項1或5之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，使用橡膠製的墊片，作為***於將燃燒室與冷卻室結合的凸緣間的墊片。
10. 如請求項1或5之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，使用乙烯丙烯橡膠製的墊片，作為***於將燃燒室與冷卻室結合的凸緣間的墊片。
11. 如請求項1或5之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，在燃燒室的側面壁的外周具備用於將含氧氣體供給於燃燒室的含氧氣體流路。
12. 如請求項1或5之廢氣之燃燒式淨化裝置，其中，在冷卻室的下游側設置粉化物的去除部和/或酸性氣體的去除部。