废气处理用喷燃器及使用了该喷燃器的废气处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于废气处理的喷燃器，特别是涉及适合需要1500°C左右的高温的废气除害处理的废气处理用喷燃器和使用了该喷燃器的废气处理装置。
【背景技术】
[0002]作为安装在炉、燃烧器上的喷燃器，已知非预混合型的管状火焰喷燃器(参照专利文献I及2)，该非预混合型的管状火焰喷燃器具有前端开放的管状的燃烧室，在此燃烧室后端的闭塞端部附近向上述燃烧室的内周面的切线方向设置吹入燃料含有气体的管嘴和吹入空气等氧含有气体(助燃性气体)的管嘴，并且，作为着火源使用了电加热器。
[0003]根据该技术，作为着火源，使用如点火喷燃器那样没有失火的危险的电加热器，所以，能够提供具备高的安全性和可靠性的管状火焰喷燃器。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2012-37232号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012-63132号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]然而，上述现有技术的管状火焰喷燃器存在以下那样的问题。
[0010]S卩，在将该喷燃器作为对从半导体制造工序排出的废气进行除害处理的废气处理装置的热源的场合，与现有技术的火焰燃烧式废气处理装置没有任何变化，尽管可进行废气的大风量处理，但仅能够将处理此废气的炉内的温度升温至800°C左右。因此，当进行废气的热分解时，即使在将处理风量限制在250升/分以下的场合，火焰燃烧式固有的问题也依然没有得到解决，即，不适合需要1400?1500°C左右的高温的CF4 (四氟化碳)等的热分解。
[0011]另外，作为解决这样的火焰燃烧式废气处理装置的问题点的技术，有作为热源使用电热加热器的电热氧化分解式的废气处理装置。如果是电热氧化分解式的废气处理装置，仅是选择电热加热器的种类(例如，作为电热加热器选择以碳化硅作为发热体的电热加热器)，就能够简单而且清洁地形成1500°C左右的高温。然而，即使在此电热氧化分解式的废气处理装置中，因为作为能源仅使用能量单价相对较高的电力，所以，存在节能化存在极限的课题、大容量废气的高效率的除害处理难以实现的问题。
[0012]此外，本发明的主要的课题在于提供一种经济性优越的高效率的废气处理用的喷燃器，该废气处理用的喷燃器具有高的安全性和可靠性，能够简单地形成由现有技术的火焰喷燃器中的、作为助燃性气体使用空气的火焰喷燃器不能实现的1500°C左右的高温环境。另外，本发明的另一课题在于提供一种使用这样的废气处理用喷燃器、可进行大容量废气的高效率的热分解(除害)处理的废气处理装置。
[0013]用于解决课题的技术手段
[0014]为了达到上述目的，本发明例如如图1?图3所示那样如以下那样构成废气处理用喷燃器。
[0015]S卩，具有外管12、内管14和杆状的电热加热器16。外管12的前端12a开放。内管14具有比上述外管12的内径小的外径，前端14a开放，内管14的前端部从上述外管的后端12b插入到上述外管12的内部。电热加热器16从上述内管14的后端14b插入到上述内管14的内部。从上述外管12的后端12b突出的上述内管14的侧面，与向上述内管14的内部供给助燃性气体S的助燃性气体供给管嘴18连接。另外，从上述外管12的后端12b突出的上述内管14的侧面，还与向上述内管14的内部供给燃料F的燃料供给管嘴20连接。上述外管12的后端12b那一侧的侧面，与向上述外管12的内部供给处理对象的废气E的废气供给管嘴22连接。
[0016]上述内管14的前端14a，被配置在从上述外管12的前端12a离开的上述外管12内的深处。而且，上述电热加热器16的前端16a延伸设置至上述外管12的前端12a附近，该电热加热器16的前端16a被配置在上述外管12的前端12a与上述内管14的前端14a之间。
[0017]本发明例如起到以下作用。
[0018]由于作为向上述内管14内供给的燃料F的着火源使用没有失火等的担心的上述电热加热器16，所以，在上述内管14的内部形成稳定的火焰，从其前端14a喷射。
[0019]另外，因为将上述内管14的前端14a配置在从上述外管12的前端12a离开的上述外管12内的深处，并且，将上述电热加热器16的前端16a延伸设置至上述外管12的前端12a附近，所以，在上述外管12的内部，如图3所示，从废气E的流通方向的上游侧向下游侧，预热区域X、火焰热分解区域Y及电热分解区域Z按照此顺序形成。其中，在电热分解区域Z中，通过接受与燃料F的燃烧相伴的火焰的热能的辅助，与由电热加热器单体对该区域Z进行加热的场合相比，能够经济地而且高效率地使该区域Z升温至废气E的热分解所需要的规定的温度。
[0020]在本发明中，最好例如如图2所示那样增加以下构成。
[0021]S卩，将上述内管14及上述外管12形成为圆筒状，并且，使上述助燃性气体供给管嘴18及上述燃料供给管嘴20的喷射方向与上述内管14的内周面的切线方向大致一致。另夕卜，使上述废气供给管嘴22的喷射方向与上述外管12内周面的切线方向大致一致。而且，使上述助燃性气体供给管嘴18、上述燃料供给管嘴20及上述废气供给管嘴22的喷射方向全部是相同方向。
[0022]在此场合，在上述内管14的内部生成的火焰以回旋流的形式从上述内管14的前端14a向上述的火焰热分解区域Y喷射。而且，因为经上述废气供给管嘴22向上述外管12供给的废气E的回旋方向也成为与该火焰的回旋方向相同的方向，所以，已经到达了上述火焰热分解区域Y的废气E不会扰乱成为回旋流的火焰的流动，两者以良好效率接触，由火焰产生的废气E的热分解被促进。
[0023]另外，在本发明中，最好例如如图3所示那样，在上述外管12的前端12a那一侧的内周面设置以其内周面的内径缩径的方式突出的挡板24。
[0024]在此场合，能够延长上述废气E滞留在上述电热分解区域Z中的时间，能够使该废气E的热分解成为更加确实的热分解。
[0025]另外，第2发明的废气处理装置，是使用上述废气处理用喷燃器的装置，例如如图1所示那样，如以下那样构成废气处理装置。
[0026]S卩，特征在于:具备反应器42，以及湿式的入口洗涤器40与湿式的出口洗涤器44中的至少任意一方；该反应器42配设了上述废气处理用喷燃器；该入口洗涤器40对向上述废气处理用喷燃器导入的处理对象的废气E进行液洗；该出口洗涤器44对由上述反应器42进行了热分解的处理后的废气E进行液洗。
[0027]发明的效果
[0028]根据本发明，能够提供一种经济性优越、高效率的废气处理用喷燃器和使用这样的废气处理用喷燃器、可进行大容量废气的高效率的热分解(除害)处理的废气处理装置，该废气处理用喷燃器具有高安全性和可靠性，仅是选择(作为着火源起作用的)电热加热器的种类，就能够简单地形成由现有技术的火焰喷燃器中的作为助燃性气体使用空气的火焰喷燃器不能实现的1500°C左右的高温环境。
【附图说明】
[0029]图1是表示本发明的一个实施例的废气处理装置的概略的说明图。
[0030]图2是表示本发明的废气处理用喷燃器的一例的图，图2A是正视图，图2B是图2A中的α-α线剖视图，图2C是图2Α中的β-β线剖视图。
[0031]图3是图2Α中的局部剖切剖视图。
【具体实施方式】
[0032]下面，根据图1?图3说明本发明的一个实施方式。
[0033]图1是表示搭载了本发明的废气处理用喷燃器10的废气处理装置11的概略的图。此废气处理装置11，是用于对从未图示的半导体制造装置排出了的包含硅烷(SiH4)、氯系气体、PFCs (全氟化物)等的废气E进行除害处理的装置。如此图所示那样，在废气处理装置11中，沿废气E的处理流程，入口洗涤器40、反应器42及出口洗涤器44按照此顺序设置，并且，还增加排气风扇46及水槽48等进行构成。
[0034]入口洗涤器40，是用洗涤水对包含在从未图示的半导体制造装置排出了的废气E中的粉尘、水溶性气体等进行吸收，将其从废气E中洗涤除去的装置，由直管型的洗涤器主体40a和喷淋管嘴40b构成。喷淋管嘴40b，被配置在该洗涤器主体40a内部，对供给到反应器42之前的废气E喷射热分解前洗涤水PW，对其进行洗涤。在这里，热分解前洗涤水PW，与目的对应地使用水或添加了氨等药液的水溶液等。
[0035]此入口洗涤器40的顶部，经入口管道50与未图示的半导体制造装置连结，在半导体的制造工序中排出了的各种废气E通过入口管道50，被导入到此入口洗涤器40的顶部。
[0036]另外，图1中的附图标记40c，是用于促进从喷淋管嘴40b撒放的热分解前洗涤水PW与废气E的气液接触的填充材料。
[0037]在图示实施例中，此入口洗涤器40和水槽48被分别设置，并且，两者由水洗气体供给配管52及从此水洗气体供给配管52分支的排水管54连接。因此，来自入口洗涤器40的排水被经水洗气体供给配管52及排水管54送入到设置在水槽48内的喷洒水回收槽4