JPH10294308A - ウェット酸化炉用の外部燃焼装置 - Google Patents
ウェット酸化炉用の外部燃焼装置Info
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- JPH10294308A JPH10294308A JP10289497A JP10289497A JPH10294308A JP H10294308 A JPH10294308 A JP H10294308A JP 10289497 A JP10289497 A JP 10289497A JP 10289497 A JP10289497 A JP 10289497A JP H10294308 A JPH10294308 A JP H10294308A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素ガスと酸素ガスの燃焼炎が燃焼管内壁に
達することにより、燃焼管の失透あるいは溶解のおそれ
をなくす。 【解決手段】 ウェット酸化炉用の外部燃焼装置は、水
素ガス７と酸素ガス８をノズルより燃焼管１１内に噴出
させて加熱燃焼させることで、ウェット酸化炉に供給す
るための水蒸気９を発生させる。燃焼管１１内で発生さ
せた水蒸気９の導出口１２と反対側の燃焼管端壁１１ａ
付近に、環状の酸素ガス供給ノズル１４を設ける。環状
の酸素ガス供給ノズル１４の中心部に水素ガス供給ノズ
ル１３を設け、水素ガス供給ノズル１３の水素ガス噴出
口１３ａを導出口１２に向けて開口させる。酸素ガス供
給ノズル１４の酸素ガス噴出口１４ａを水素ガス噴出口
１３ａを取り囲むような配置で水蒸気導出口１２に向け
て開口させる。酸素ガス噴出口１４ａを水素ガス噴出口
１３ａよりも突出した位置に配置する。
達することにより、燃焼管の失透あるいは溶解のおそれ
をなくす。 【解決手段】 ウェット酸化炉用の外部燃焼装置は、水
素ガス７と酸素ガス８をノズルより燃焼管１１内に噴出
させて加熱燃焼させることで、ウェット酸化炉に供給す
るための水蒸気９を発生させる。燃焼管１１内で発生さ
せた水蒸気９の導出口１２と反対側の燃焼管端壁１１ａ
付近に、環状の酸素ガス供給ノズル１４を設ける。環状
の酸素ガス供給ノズル１４の中心部に水素ガス供給ノズ
ル１３を設け、水素ガス供給ノズル１３の水素ガス噴出
口１３ａを導出口１２に向けて開口させる。酸素ガス供
給ノズル１４の酸素ガス噴出口１４ａを水素ガス噴出口
１３ａを取り囲むような配置で水蒸気導出口１２に向け
て開口させる。酸素ガス噴出口１４ａを水素ガス噴出口
１３ａよりも突出した位置に配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造設備に
おけるウェット酸化炉に水蒸気を供給するための外部燃
焼装置に係り、詳しくは、水素ガスと酸素ガスを石英製
の燃焼管内に供給して加熱し、燃焼反応を起こさせるこ
とで、ウェット酸化炉に供給するための水蒸気を発生さ
せるウェット酸化炉用の外部燃焼装置に関する。
おけるウェット酸化炉に水蒸気を供給するための外部燃
焼装置に係り、詳しくは、水素ガスと酸素ガスを石英製
の燃焼管内に供給して加熱し、燃焼反応を起こさせるこ
とで、ウェット酸化炉に供給するための水蒸気を発生さ
せるウェット酸化炉用の外部燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の外部燃焼装置Ｎ１の概略構
成を示す。この外部燃焼装置Ｎ１は、石英で出来た燃焼
管１を有しており、燃焼管１の先端には、図示略のウェ
ット酸化炉に向けて水蒸気９を導出する導出口２が設け
られている。導出口２と反対側の燃焼管１の端壁１ａに
は、石英製の水素ガス供給ノズル３と、酸素ガス供給ノ
ズル４とが一定の距離を保って平行に挿入されており、
水素ガス供給ノズル３の先端には前方を向いた水素ガス
噴出口３ａが設けられ、酸素ガス供給ノズル４の先端部
側面には、水素ガス供給ノズル３側を向いた酸素ガス噴
出口４ａが設けられている。水素ガス供給ノズル３には
水素ガス７が導入され、酸素ガス供給ノズル４には酸素
ガス８が導入されている。導入された水素ガス７と酸素
ガス８は、両ノズル３、４の噴出口３ａ、４ａより燃焼
管１内に噴出され、ヒータ６で加熱されて燃焼反応を起
こし、水蒸気９を発生する。そして、その水蒸気９が導
出口２よりウェット酸化炉に送り込まれる。
成を示す。この外部燃焼装置Ｎ１は、石英で出来た燃焼
管１を有しており、燃焼管１の先端には、図示略のウェ
ット酸化炉に向けて水蒸気９を導出する導出口２が設け
られている。導出口２と反対側の燃焼管１の端壁１ａに
は、石英製の水素ガス供給ノズル３と、酸素ガス供給ノ
ズル４とが一定の距離を保って平行に挿入されており、
水素ガス供給ノズル３の先端には前方を向いた水素ガス
噴出口３ａが設けられ、酸素ガス供給ノズル４の先端部
側面には、水素ガス供給ノズル３側を向いた酸素ガス噴
出口４ａが設けられている。水素ガス供給ノズル３には
水素ガス７が導入され、酸素ガス供給ノズル４には酸素
ガス８が導入されている。導入された水素ガス７と酸素
ガス８は、両ノズル３、４の噴出口３ａ、４ａより燃焼
管１内に噴出され、ヒータ６で加熱されて燃焼反応を起
こし、水蒸気９を発生する。そして、その水蒸気９が導
出口２よりウェット酸化炉に送り込まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
外部燃焼装置Ｎ１では、水素ガス供給ノズル３の先端位
置より細長く炎Ｈが出るため、水蒸気量を増やすべく水
素ガス７の供給量を増やすと、炎Ｈが大きく延び過ぎ
て、燃焼管１の内壁に達してしまい、その結果、燃焼管
１が過熱されて、失透あるいは溶解してしまうという問
題があった。
外部燃焼装置Ｎ１では、水素ガス供給ノズル３の先端位
置より細長く炎Ｈが出るため、水蒸気量を増やすべく水
素ガス７の供給量を増やすと、炎Ｈが大きく延び過ぎ
て、燃焼管１の内壁に達してしまい、その結果、燃焼管
１が過熱されて、失透あるいは溶解してしまうという問
題があった。
【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、水蒸気量を
増やすべく水素ガスの供給量を増やしても、燃焼管の失
透あるいは溶解のおそれがなく、正常に水蒸気を発生し
得るウェット酸化炉用の外部燃焼装置を提供することを
目的とする。
増やすべく水素ガスの供給量を増やしても、燃焼管の失
透あるいは溶解のおそれがなく、正常に水蒸気を発生し
得るウェット酸化炉用の外部燃焼装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素ガスと酸
素ガスをノズルより燃焼管内に噴出させ、加熱して水素
ガスを燃焼させることで、ウェット酸化炉に供給するた
めの水蒸気を発生させるウェット酸化炉用の外部燃焼装
置において、前記燃焼管内で発生させた水蒸気の導出口
と反対側の燃焼管の端壁付近に、環状の酸素ガス供給ノ
ズルを設けると共に、該環状の酸素ガス供給ノズルの中
心部に水素ガス供給ノズルを設け、該水素ガス供給ノズ
ルの水素ガス噴出口を前記水蒸気の導出口に向けて開口
させると共に、前記酸素ガス供給ノズルの酸素ガス噴出
口を、前記水素ガス噴出口を取り囲むような配置で前記
水蒸気の導出口に向けて開口させ、しかも、前記酸素ガ
ス噴出口を水素ガス噴出口よりも突出した位置に配置し
たことを特徴とする。
素ガスをノズルより燃焼管内に噴出させ、加熱して水素
ガスを燃焼させることで、ウェット酸化炉に供給するた
めの水蒸気を発生させるウェット酸化炉用の外部燃焼装
置において、前記燃焼管内で発生させた水蒸気の導出口
と反対側の燃焼管の端壁付近に、環状の酸素ガス供給ノ
ズルを設けると共に、該環状の酸素ガス供給ノズルの中
心部に水素ガス供給ノズルを設け、該水素ガス供給ノズ
ルの水素ガス噴出口を前記水蒸気の導出口に向けて開口
させると共に、前記酸素ガス供給ノズルの酸素ガス噴出
口を、前記水素ガス噴出口を取り囲むような配置で前記
水蒸気の導出口に向けて開口させ、しかも、前記酸素ガ
ス噴出口を水素ガス噴出口よりも突出した位置に配置し
たことを特徴とする。
【０００６】この装置では、中央部の水素ガス噴出口
を、酸素ガス噴出口が周囲から環状に取り囲んでいるの
で、酸素ガスが水素ガスの周囲に広く拡散して噴出され
る。また、酸素ガス噴出口が酸素ガス噴出口よりも前方
に突出しているので、酸素ガスが水素ガスの噴出箇所よ
りも前方位置で噴出される。そのため、炎が水素ガス供
給ノズルの先端から直接細長く出るのではなく、その周
囲の環状の酸素ガス供給ノズルの噴出口に近い位置から
出る。従って、発生する炎が短くて太い形状になり、炎
の先端が燃焼管の内壁に達するおそれがなくなる。
を、酸素ガス噴出口が周囲から環状に取り囲んでいるの
で、酸素ガスが水素ガスの周囲に広く拡散して噴出され
る。また、酸素ガス噴出口が酸素ガス噴出口よりも前方
に突出しているので、酸素ガスが水素ガスの噴出箇所よ
りも前方位置で噴出される。そのため、炎が水素ガス供
給ノズルの先端から直接細長く出るのではなく、その周
囲の環状の酸素ガス供給ノズルの噴出口に近い位置から
出る。従って、発生する炎が短くて太い形状になり、炎
の先端が燃焼管の内壁に達するおそれがなくなる。
【０００７】前記発明において、前記酸素ガス噴出口
を、酸素ガス供給ノズルの中心部前方に向けて傾斜させ
て開口することが好ましい。このように酸素ガス噴出口
を酸素ガス供給ノズルの中心部前方に向けて傾斜させる
と、水素ガス噴出口から噴出される水素ガスに向かって
酸素ガスが噴出されることになり、燃焼反応が促進され
る。
を、酸素ガス供給ノズルの中心部前方に向けて傾斜させ
て開口することが好ましい。このように酸素ガス噴出口
を酸素ガス供給ノズルの中心部前方に向けて傾斜させる
と、水素ガス噴出口から噴出される水素ガスに向かって
酸素ガスが噴出されることになり、燃焼反応が促進され
る。
【０００８】さらに前記両ノズルを前記燃焼管端壁に接
合した二重管の先端に配設し、二重管の内管内のガス通
路を前記水素ガス供給ノズルに連通させると共に、二重
管の内管と外管間のガス通路を前記酸素ガス供給ノズル
に連通させることが好ましい。このようにすると、二重
管の内管内部の通路を通して水素ガスを供給することが
できると共に、二重管の内管と外管間の通路を通して酸
素ガスを供給することができ、環状の酸素ガス供給ノズ
ルとその中心部の水素ガス供給ノズルとに安定して酸素
ガスと水素ガスを供給できる。
合した二重管の先端に配設し、二重管の内管内のガス通
路を前記水素ガス供給ノズルに連通させると共に、二重
管の内管と外管間のガス通路を前記酸素ガス供給ノズル
に連通させることが好ましい。このようにすると、二重
管の内管内部の通路を通して水素ガスを供給することが
できると共に、二重管の内管と外管間の通路を通して酸
素ガスを供給することができ、環状の酸素ガス供給ノズ
ルとその中心部の水素ガス供給ノズルとに安定して酸素
ガスと水素ガスを供給できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１０】図１は実施形態の外部燃焼装置Ｎの概略構
成を示す側断面図、図２はその要部側断面図、図３は図
２の正面図である。この外部燃焼装置Ｎの燃焼管１１は
全体が石英で形成されており、先端側に水蒸気９の導出
口１２を有する。また、導出口１２と反対側の燃焼管の
端壁１１ａ付近には、端壁１１ａの中央に位置して、環
状の酸素ガス供給ノズル１４が設けられると共に、その
中心部に水素ガス供給ノズル１３が設けられている。
成を示す側断面図、図２はその要部側断面図、図３は図
２の正面図である。この外部燃焼装置Ｎの燃焼管１１は
全体が石英で形成されており、先端側に水蒸気９の導出
口１２を有する。また、導出口１２と反対側の燃焼管の
端壁１１ａ付近には、端壁１１ａの中央に位置して、環
状の酸素ガス供給ノズル１４が設けられると共に、その
中心部に水素ガス供給ノズル１３が設けられている。
【００１１】環状の酸素ガス供給ノズル１４は、前記燃
焼管の端壁１１ａの内面側に袋状の環状空間１４ｂを確
保し、該空間１４ｂを形成する前面壁１４ｃに、導出口
１２方向を向いた多数の酸素ガス噴出口１４ａを開口さ
せたものである。この場合の酸素ガス噴出口１４ａは、
図２に示すように、酸素ガス供給ノズル１４の中心部や
や前方、燃焼管１１の中心部に向けて傾斜しており、図
３に示すように、中心部を取り囲むように適当な間隔を
おいて分散配置されている。
焼管の端壁１１ａの内面側に袋状の環状空間１４ｂを確
保し、該空間１４ｂを形成する前面壁１４ｃに、導出口
１２方向を向いた多数の酸素ガス噴出口１４ａを開口さ
せたものである。この場合の酸素ガス噴出口１４ａは、
図２に示すように、酸素ガス供給ノズル１４の中心部や
や前方、燃焼管１１の中心部に向けて傾斜しており、図
３に示すように、中心部を取り囲むように適当な間隔を
おいて分散配置されている。
【００１２】また、酸素ガス供給ノズル１４の中心部に
は、前面壁１４ｃより一段凹んだ形で、水素ガス供給ノ
ズル１３の先端壁１３ｂが設けられており、その先端壁
１３ｂに水素ガス噴出口１３ａが導出口１２方向を向い
て開口されている。よって、酸素ガス噴出口１４ａが水
素ガス噴出口１３ａよりも前方側に突出した位置にあ
る。
は、前面壁１４ｃより一段凹んだ形で、水素ガス供給ノ
ズル１３の先端壁１３ｂが設けられており、その先端壁
１３ｂに水素ガス噴出口１３ａが導出口１２方向を向い
て開口されている。よって、酸素ガス噴出口１４ａが水
素ガス噴出口１３ａよりも前方側に突出した位置にあ
る。
【００１３】また、燃焼管端壁１１ａの外側には二重管
１５の先端が接合されている。水素ガス供給ノズル１３
及び酸素ガス供給ノズル１４は二重管１５の先端に配設
されており、二重管１５の内管１５ｂ内のガス通路１６
が水素ガス供給ノズル１３の噴出口１３ａに連通し、二
重管１５の内管１５ｂと外管１５ａ間のガス通路１７
が、酸素ガス供給ノズル１４の環状空間１４ｂに連通し
ている。また、二重管１５内の両ガス通路１６、１７の
基端側は、図１のように、それぞれ水素ガス導入管１９
及び酸素ガス導入管１８につながっている。なお、これ
らノズル１３、１４、二重管１５、ガス導入管１８、１
９は、すべて燃焼管１１と一体的に石英で作製されてい
る。また、燃焼管１１の外周には加熱用のヒータ６が配
設されている。
１５の先端が接合されている。水素ガス供給ノズル１３
及び酸素ガス供給ノズル１４は二重管１５の先端に配設
されており、二重管１５の内管１５ｂ内のガス通路１６
が水素ガス供給ノズル１３の噴出口１３ａに連通し、二
重管１５の内管１５ｂと外管１５ａ間のガス通路１７
が、酸素ガス供給ノズル１４の環状空間１４ｂに連通し
ている。また、二重管１５内の両ガス通路１６、１７の
基端側は、図１のように、それぞれ水素ガス導入管１９
及び酸素ガス導入管１８につながっている。なお、これ
らノズル１３、１４、二重管１５、ガス導入管１８、１
９は、すべて燃焼管１１と一体的に石英で作製されてい
る。また、燃焼管１１の外周には加熱用のヒータ６が配
設されている。
【００１４】次に作用を説明する。
【００１５】この装置では、導入管１８、１９より酸素
ガス８と水素ガス７を供給すると、二重管１５を通っ
て、水素ガス供給ノズル１３の噴出口１３ａから水素ガ
ス７が燃焼管１１内に噴出されると共に、酸素ガス供給
ノズル１４の噴出口１４ａから酸素ガス８が燃焼管１１
内に噴出される。そして、燃焼管１１内に燃焼反応が起
こり、水蒸気９が発生して、その水蒸気９が導出口１２
よりウェット酸化炉へ供給される。
ガス８と水素ガス７を供給すると、二重管１５を通っ
て、水素ガス供給ノズル１３の噴出口１３ａから水素ガ
ス７が燃焼管１１内に噴出されると共に、酸素ガス供給
ノズル１４の噴出口１４ａから酸素ガス８が燃焼管１１
内に噴出される。そして、燃焼管１１内に燃焼反応が起
こり、水蒸気９が発生して、その水蒸気９が導出口１２
よりウェット酸化炉へ供給される。
【００１６】その際、水素ガス供給ノズル１３の噴出口
１３ａが、酸素ガス供給ノズル１４の噴出口１４ａによ
って周囲から環状に取り囲まれているので、酸素ガス８
が水素ガス７の周囲に広く拡散して噴出される。また、
酸素ガス噴出口１４ａが水素ガス噴出口１３ａよりも前
方に突出しているので、酸素ガス８が、水素ガス７の噴
出箇所よりも前方の位置で噴出される。そのため、酸素
ガス８と水素ガス７の反応が、水素ガス供給ノズル１３
の先端から離れた位置で、広い範囲に同時に発生するこ
とになり、炎Ｈが、水素ガス供給ノズル１３の先端から
直接細長く出るのではなく、その周囲の環状の酸素ガス
供給ノズル１４の噴出口１４ａに近い位置から出るよう
になる。
１３ａが、酸素ガス供給ノズル１４の噴出口１４ａによ
って周囲から環状に取り囲まれているので、酸素ガス８
が水素ガス７の周囲に広く拡散して噴出される。また、
酸素ガス噴出口１４ａが水素ガス噴出口１３ａよりも前
方に突出しているので、酸素ガス８が、水素ガス７の噴
出箇所よりも前方の位置で噴出される。そのため、酸素
ガス８と水素ガス７の反応が、水素ガス供給ノズル１３
の先端から離れた位置で、広い範囲に同時に発生するこ
とになり、炎Ｈが、水素ガス供給ノズル１３の先端から
直接細長く出るのではなく、その周囲の環状の酸素ガス
供給ノズル１４の噴出口１４ａに近い位置から出るよう
になる。
【００１７】その結果、発生する炎Ｈが短くて太い形状
になり、炎Ｈの先端が燃焼管１１の内壁に達するおそれ
がなくなる。また、酸素ガス噴出口１４ａが酸素ガス供
給ノズル１４の中心部前方に向けて傾斜しているので、
水素ガス噴出口１３ａから噴出される水素ガス７に向か
って酸素ガス８が噴出されることになり、撹拌作用が加
味されて、燃焼反応が促進され、炎Ｈが細長く延びるよ
うなことがなくなる。従って、水素ガス７の供給量を増
やして水蒸気の発生量の増大を図った場合でも、燃焼管
１１の失透や溶解のおそれがなくなる。
になり、炎Ｈの先端が燃焼管１１の内壁に達するおそれ
がなくなる。また、酸素ガス噴出口１４ａが酸素ガス供
給ノズル１４の中心部前方に向けて傾斜しているので、
水素ガス噴出口１３ａから噴出される水素ガス７に向か
って酸素ガス８が噴出されることになり、撹拌作用が加
味されて、燃焼反応が促進され、炎Ｈが細長く延びるよ
うなことがなくなる。従って、水素ガス７の供給量を増
やして水蒸気の発生量の増大を図った場合でも、燃焼管
１１の失透や溶解のおそれがなくなる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、炎
が水素ガス供給ノズルの先端から直接細長く出るのでは
なく、その周囲の環状の酸素ガス供給ノズルの噴出口に
近い位置から、太く短い形状に出るようになる。従っ
て、炎の先端が燃焼管の内壁に達するおそれがなくな
り、燃焼管の失透・溶解を防ぐことができ、正常に水蒸
気を発生させることができる。
が水素ガス供給ノズルの先端から直接細長く出るのでは
なく、その周囲の環状の酸素ガス供給ノズルの噴出口に
近い位置から、太く短い形状に出るようになる。従っ
て、炎の先端が燃焼管の内壁に達するおそれがなくな
り、燃焼管の失透・溶解を防ぐことができ、正常に水蒸
気を発生させることができる。
【図１】本発明の実施形態の断面図である。
【図２】本発明の実施形態の要部拡大断面図である。
【図３】図２のIII 方向から見た正面図である。
【図４】従来例の断面図である。
Ｎ 外部燃焼装置 ７ 水素ガス ８ 酸素ガス ９ 水蒸気 １１ 燃焼管 １１ａ 端壁 １２ 導出口 １３ 水素ガス供給ノズル １３ａ 水素ガス噴出口 １４ 酸素ガス １４ａ 酸素ガス噴出口 １５ 二重管 １５ａ 外管 １５ｂ 内管 １６ 内管内のガス通路 １７ 内管と外管間のガス通路
Claims (1)
- 【請求項１】 水素ガスと酸素ガスをノズルより燃焼管
内に噴出させ、加熱して水素ガスを燃焼させることで、
ウェット酸化炉に供給するための水蒸気を発生させるウ
ェット酸化炉用の外部燃焼装置において、 前記燃焼管内で発生させた水蒸気の導出口と反対側の燃
焼管の端壁付近に、環状の酸素ガス供給ノズルを設ける
と共に、該環状の酸素ガス供給ノズルの中心部に水素ガ
ス供給ノズルを設け、該水素ガス供給ノズルの水素ガス
噴出口を前記水蒸気の導出口に向けて開口させると共
に、前記酸素ガス供給ノズルの酸素ガス噴出口を、前記
水素ガス噴出口を取り囲むような配置で前記水蒸気の導
出口に向けて開口させ、しかも、前記酸素ガス噴出口を
水素ガス噴出口よりも突出した位置に配置したことを特
徴とするウェット酸化炉用の外部燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289497A JPH10294308A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | ウェット酸化炉用の外部燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289497A JPH10294308A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | ウェット酸化炉用の外部燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10294308A true JPH10294308A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14339578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10289497A Pending JPH10294308A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | ウェット酸化炉用の外部燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10294308A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069772A1 (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Osamu Hirota | 噴射炎バーナー及び炉並びに火炎発生方法 |
| CN110579105A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 氧化炉 |
| WO2021043324A1 (zh) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 常州时创能源股份有限公司 | 一种传送辊及其应用 |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP10289497A patent/JPH10294308A/ja active Pending
Cited By (6)
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