JPH0212327B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、人体に有害で、且つ、危険な排ガ
ス中、特にシランガスを無害化に処理する燃焼装
置に関するものである。

［技術的背景］ 人体に有害、且つ、危険な排ガス中、特にシラ
ンガスは、半導体等の製造過程で産出されるもの
で、このシランガスは、人体に対し有害で、且
つ、該ガス自体空気に触れると爆発的で過激な強
燃性を備え、更には強烈な嫌臭気を有するもの
で、このシランガスの大気中への放出に対しきび
しい規制が設けられている。

また、大量にシランガスを産出される場合には
単なる排ガスとしてではなく、他物質構成の素原
料とすることもある。

［従来の技術］ シランガスを排棄処分の対象とする場合の処理
方法としては、概ね２種の手段が採られている。

その第１の手段はシランガスに対し、例えば不
活性ガス等異質の気体を混合し、爆発及び自然燃
焼現象が発生しなくなつた段階で更に大気を混入
し、物質的安全が保証されるまで希釈して大気中
に放出する手段。

第２の手段は、燃焼して無害状態となつたガス
を大気中に放出するシステムが採られていること
をあげることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したシランガスの処理手段として用いられ
ている従前の２種における前者は、前述のように
当該シランガス自体には強烈な嫌臭気を備えてお
り、大気への放出できる状態の希釈基準の目安と
して被希釈ガスにおいて、前記した嫌臭気が認め
られなくなるまで希釈することとなつており、こ
の状態に到達する希釈倍数は数千倍から１万数千
倍を必要とするもので、これらの希釈手段として
は１定の容器内で該希釈作業を行わなければなら
ないことと、前述のように大気に触れると燃焼現
象を呈するので、その手段を実施するにあたり実
用的でない困難があつた。

また、前記した後者の燃焼手段は、一定の密封
容器内に大気を挿入し、且つ、前記のシランガス
を導入するパイプを挿入し、その先端に設けたノ
ズルより噴出することにより大気との接触により
燃焼するが、該燃焼時には燃焼残滓を多量に産出
し、該残滓がノズル開口部を閉鎖してシランガス
の噴出を妨害するので、安全を確認した上で、該
容器を開蓋し、目詰させている残滓除去作業を行
つているのが現状である。

以上のようにシランガスの処理手段の繁雑さを
解消するために開発したのがこの発明で、特に密
封形の燃焼筒内において、シランガスの燃焼手段
に水封式燃焼器を用いてノズル構造手段の排除を
図るとともにシランガス供給管への逆火現象の防
止との２つの目的を同時に達成させることを主た
る目的とするもである。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記の目的を達成させるための手段
として、気密に形成された燃焼筒に排ガスを送出
できるようにした水封燃焼器の槽内に排ガス噴射
ノズルを挿入し、且つ、開口すると共に、燃焼筒
の中間部に空気送気管を連結開口し、燃焼筒上部
に排気管を設けて成るものである。

［作用］ この発明の装置によつて処理する排ガス、特に
シランガスを無害な気体として大気中に放出する
無害化手段として、基本的に燃焼して有害物質を
除去消滅させることにある。

当該シランガス自体は、前述のように、空気に
触れると爆発的燃焼状態を呈すると同時に多量の
固結性燃焼残滓を産する特性から、水封燃焼器に
おける水中にシランガスを噴射挿入して、該水面
に浮上するガスを一定の密封型容器内で空気に接
触させて燃焼させることを基本的な技術的思想と
するもので、これら水封燃焼器の作用は、燃焼現
象をシランガス供給管に逆火する作用を防止する
ことを第１の作用目的とし、第２の作用目的とし
て水封燃焼器より出たシランガスを大気に接触さ
せる手段を、燃焼時に産する燃焼残滓の付着によ
る目詰りを防止する目的からノズルの使用を全面
的に排除した点にある。

前記したように、シランガスの燃焼時には、多
量の残滓を生ずるもので、燃焼によつて無害化し
た排ガスを排気管を経て外部に吸引排出される排
気中に含有している残滓を取り除くために、本願
発明の要旨外である燃焼筒外に接続させるろ過器
の構成を阻害しないように、燃焼作用により高温
化した排ガスの冷却作用を燃焼筒内で同時に行い
得る構成にしてある。

また、シランガス自体は大気との接触によつて
燃焼するものであることは前述の通りであるが、
シランガス発生源の作業箇所において、その工程
種に不活性ガスを用いることもある。この場合、
処理を対象とするシランガスがわずかに希釈され
ていることもあり、燃焼筒内において、単に大気
との接触作用では不完全燃焼を呈することもある
ので、このような場合に限り、補足的に着火して
助燃効果を期待することができる装置を備えたも
のである。

［実施例］ 今、その実施例を図に追つて説明すれば、第１
図に示すものは、気密に形成された燃焼筒１の内
部中間に数枚のリブ６を内方に向けて放射状に取
り付け、該リブ６上に下面を閉鎖した水槽７を載
置固定し、水槽７内に水を入れて水封燃焼器２を
形成する。水封燃焼器２内に側板８に数多の小孔
９を穿つた上部閉塞した円筒状の排ガス噴射ノズ
ル３を内挿し、噴射ノズル３の上部に排ガス送気
管１０を連結開口し、該排ガス送気管１０を燃焼
筒１の側面に突出開口しておくものである。燃焼
筒１を載置支持するために設けたリブ６の設置箇
所より下部に空気挿入口を兼ねた排水管４を連結
開口しておくものである。

且つ又、燃焼筒１の上部に排気管５を連結開口
すると共に排気管５よりやゝ下部に水噴射ノズル
１１を設けて全体を形成するものである。

１２は燃焼筒１に設けたのぞき窓、１３は給水
管、１４は排出管を示すものである。

前記構成よりして排ガス送気管１０より排ガス
（以下シランガスで説明する）を送り噴射ノズル
３の小孔９より水中に排ガスを噴射させ、前記し
た空気挿入口を兼ねた排水管４より空気を送ると
空気はリブ６、水槽７と燃焼筒１との間を通過し
て上昇すると水封燃焼器２より噴射しているシラ
ンガスが空気にふれると燃焼するので燃焼し終つ
た燃焼ガスは上部の水噴射ノズル１１より噴射さ
れている水によつて冷却されて排気管５より外部
に排気されるもである。

燃焼筒１は水槽７の位置する中間部位いの所で
上下に二分割し、分割した端部にフランジ１５を
取り付け、該フランジ１５をボルトナツトで固定
するようにしたものであつて、このように形成す
れば燃焼筒１の補修等が容易にできる。

第２図の場合は気密に形成された燃焼筒１の下
部近くに空気挿入口を兼ねた排水管４を連結開口
し、該排水管４の下位円周まで水を満して水封燃
焼器２を形成するとともに、該水封燃焼器２内に
排ガス噴射ノズル３を挿入開口し排ガスの噴射ノ
ズル３に連結した排ガス送気管１０を燃焼筒１の
上部より突出させると共に燃焼筒１の上部より内
方に向けて空気送気管１６を内挿し、空気挿気管
１６の下端にデミスター１７を取り付けておくも
のである。

更に燃焼筒１の上部に排気管５を連結開口して
おくものである。

１２は窓、１８は水噴射ノズルを示すものであ
る。

前記構成より、排ガス送気管１０を介して噴射
ノズル３より水封燃焼器２の水中に排ガスを噴射
させ水面に排ガスを送り出し排水管４より空気を
送ると、シランガス（排ガス）は空気にふれて燃
焼する。これら燃焼作用を呈している燃焼筒１内
においては、水噴射ノズル１８′より噴射された
水粒が中間に位置するデミスター１７の外周を形
成する網状体に止まり、該デミスター１７より放
射状に噴出する圧縮空気により吹き飛ばされて噴
霧状の雰囲気が形成され、これがシランガスの燃
焼熱で気化して冷却し、燃焼作用によつて無害化
した排ガスは排気管５より外部に排気されるもの
である。

第３図のものは前記第１図及び第２図に示すも
のと基本は同じであるが構造は多少異なるので今
それを説明すれば、上部に煙突状の排気筒１８を
連結開口した燃焼筒１の下部に排ガス送気管１９
を連結開口し、排ガス送気管１９が燃焼筒１の底
面に連結されたやゝ下部に排水管４を連結開口す
る。排ガス送気管１９の下端は気密形成された水
封槽２０の上部中央に連結開口させ、水封槽２０
内に水を入れて水封燃焼器２を形成し、ウオータ
ーベツト２内に排ガス噴射ノズル３を挿入し、噴
射ノズル３に連結された排ガス送気管１０を水封
槽２０の外部に突出しておくものである。

２１は安全器で気密に形成された円筒状であつ
て水封槽２０に設けた排ガス管２２を内挿し下端
部近くで開口させ、安全器２１内には水２４が注
入され前記排ガス管２２を水中に開口させ、更に
安全器２１の側部中央に排管２３が開口連結され
ると共に排管２３の一端は下方向に曲折されてい
るものである。

２５はバルブで排ガス量を調整するものであ
る。

２６はパイロツトバーナーで排ガスと空気とが
混合燃焼する附近に発火部が位置されているもの
である。

２７は燃焼筒１を囲む断熱層、２８は断熱層２
７を囲む外筒である。２９は排気筒１８の上端に
設けた傘を示すものである。

前記構成より排ガス送気管１０を介して水封燃
焼器２内にシランガスを送り噴射ノズル３より小
孔等を介して噴射させ、水面上に噴射されたシラ
ンガスは排ガス送気管１９を介して燃焼筒１の下
部に噴射されるが、この時排ガス送気管１９の上
端近くにポンプを介して排水管４より空気が送ら
れ、シランガスは空気にふれて燃焼し、排気筒１
８より排気される。

シランガスの噴射量はバルブ２５を調整して送
られて来る空気によつて確実且つ完全に燃焼する
ようにし、更に、送られてくるシランガスが、該
シランガス発生源の作業種によつて不活性ガスを
添加して行う場合があり、不活性ガスを含有する
シランガスは燃焼筒１内での空気との接触のみで
は不完全燃焼を生じさせる場合もあり、この不完
全燃焼を防止する意味から助燃効果が期待できる
ように備えたパイロツトバーナー２６を点火する
ことにより確実に燃焼させることができるように
したものである。

３０は燃焼筒１の下底面に断熱層２７を貫通し
て設けた小孔の空気取り入れ管であつて下底面に
数本設け燃焼した排ガスが排気筒１８より確実に
送り出されるようにしたものである。

［発明の効果］ 本願は水封燃焼器の水中を経由して来た強燃性
の排ガス、特にシランガスを燃焼筒内において大
気との接触により燃焼させるので燃焼炎は水中を
逆走して排ガス送気管内の排ガスに引火させる現
象を完全防止でき、また、排ガスを大気と接触さ
せる手段として用いられてきた噴射ノズルの設置
を全く排除したことにより従前生じていたノズル
の目詰り現象も、更にこれらの排除作業の必要も
なく、自動的に、且つ、連続して有害物質を燃焼
作用によつて安全で無害化物質に変換し大気中に
放出することをほとんどメンテナンスを必要とし
ないで行い得る効果あるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本願の実施例を示す断面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気密に形成された燃焼筒に排ガスを送出でき
   るようにした水封燃焼器の槽内に排ガス噴射ノズ
   ルを挿入し、且つ、開口すると共に、燃焼筒の中
   間部に空気送気管を連結開口し、燃焼筒上部に排
   気管を設けて成ることを特徴とする排ガス燃焼装
   置。