专利名称：涤气器及废气处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从废气中清除粉尘的涤气器和一种废气处理装置，更具体的说，涉及一种高效率的从废气中清除粉尘的涤气器，以及一种具有这样的涤气器、布置在该涤气器的下游侧的热交换器及其它设备的废气处理装置。
背景技术：
在半导体和液晶显示器制造过程中，从制造装置中排出含有硅烷(SiH4)或卤素气体(NF3，ClF3，SF6，CHF3，C2F6，CF4及类似气体)的废气。由于硅烷和卤素气体是有害的、易燃的、或难于分解的，包含这种硅烷和卤素气体的废气不能直接释放到大气中。因此，通常利用废气处理系统，在其中废气被导入并被处理成无害的，然后被释放到大气中。
传统的废气处理系统如相应附图16所示。正如图16中所示，传统废气处理系统包括废气处理装置61，和布置在废气处理装置61的下游的废气处理装置72。从半导体制造装置或类似装置排出的废气以箭头G表示的方向被导入废气处理装置61。废气处理装置61包括燃烧室63和液体雾化区64。被导入燃烧室63的废气由燃烧室63内的火焰65点燃，于是被加热、氧化和分解。此后，废气被输送到液体雾化区64，并被从冷却液喷嘴66中喷出的冷却液67冷却。在此时，包含在废气中的部分粉尘被冷却液67吸收，然后和冷却液67一起通过U型排出管68被排放到废气处理装置61的外部。排出管68包括在其中储存液体的U型管，用于只排放含有粉尘的冷却液67而不允许废气从中通过。在液体雾化区64被冷却的废气经废气管17被输送到废气处理装置72。
废气处理装置72包括涤气器60和连接到涤气器60并布置在涤气器60下游的烟雾收集器69。涤气器60具有壳体2和安装在壳体2内的叶轮3。叶轮3具有多个叶轮叶片，并被固定到同马达16连接的驱动轴4上。叶轮3于是由马达16带动高速旋转。壳体2在靠近叶轮3的中心部分处具有废气入口8。延伸进入叶轮3用于喷出清洁液10的清洁液供给管9穿过废气入口8设置。
经过废气处理装置61处理过的废气通过叶轮3的旋转经废气管17和废气入口8被吸入进叶轮3的中心部分。在此时，清洁液10从清洁液供给管9中喷出，通过叶轮3的旋转将废气同清洁液10搅拌。包含在废气中的粉尘被清洁液10吸收和捕获，然后被从废气中清除。由清洁液10吸收的粉尘随同清洁液10经U型排出管15被排放到废气处理装置72的外部。清洁液主要包含水。
其中粉尘已经被清除的废气经布置在壳体2的上端部分的废气出口7从涤气器60中排出。经废气出口7排放的废气流进布置在废气出口7下游的烟雾收集器69中。包含在废气中的烟雾被烟雾收集器69截留和收集，其中烟雾已经被清除的废气于是最终释放到大气中。
在传统的具有上述结构的废气处理系统中，存在下述问题1)当含有硅烷(SiH4)或类似气体的废气在废气处理装置61中被加热、氧化和分解时，处理后的废气包含高密度的直径为1微米或小于1微米的微尘。如果含有这样的微尘的废气被上述传统的涤气器清洁，那么被清除的粉尘为20％至60％，这是低的粉尘清除率。
2)在许多种情况中，传统的烟雾收集器包括填充材料(SUS，陶瓷，塑料，等)，金属网，过滤器，等。由于烟雾收集器具有通过废气的小开口，烟雾收集器有容易地被烟雾堵塞的趋势。结果，烟雾收集器的清理过程很费时。此外，因为含在废气中的饱和汽不能被烟雾收集器截留，在废气经过烟雾收集器后温度降低时，已经经过烟雾收集器的饱和汽变成烟雾，于是造成位于烟雾收集器下游的管子被烟雾堵塞。
有一种已知的处理方法，没有经过废气处理装置，而其中能容易地与水发生反应的要处理的气体例如硅烷，直接被吸入涤气器成为无害的。然而，要处理的气体和附在废气入口的清洁液中含有的水相互反应产生二氧化硅，从而导致废气入口被堵塞。
此外，如图16所示，在涤气器60与在装置的下游具有排出管68的装置连接的情形中，会出现下列问题图17是说明排出管的液面高度和图16中的涤气器的关系的示意图。在图17的布局中，如果通过叶轮3的旋转在废气管17中产生的负压额外的高，那么排出管68的液面高度68b上升，于是废气管17被液体68c关闭。另一方面，如果负压太低，那么排出管68中的液面高度68b降低而导致液封状态消失，导致要处理的气体经排出管68的液体排放口68a泄漏。
上述问题可以通过变换马达16的工作状态来解决，即增加或者减少叶轮3的旋转速度。然而，保持马达16的工作条件(旋转速度)不变以防止涤气器60的废气处理能力下降是优选的方案。因此，迄今已经尝试了或者在涤气器60的废气出口处提供一种限流器例如蝶形阀(没有画出)，或者增加排出管68的液体密封长度以调节液面高度68a。
然而，在限流器设置在废气出口处的情形中，由于上面的粉尘沉积，限流器有被堵塞的趋势。另一方面，在排出管68的液体密封长度增加的情形中，需要很大的安装面积。从这些观点看，采用这些方法是有问题的。结果，一般是通过增加或者减少叶轮3的旋转速度解决上述问题。特别是，当负压太高时，马达16的旋转速度就要求降低。结果是，涤气器60不得不在涤气器60的废气处理能力下降的状态下工作。
发明内容
本发明是鉴于上述缺陷作出的。因此本发明的一个目的是提供一种涤气器和一种废气处理装置，其能提高废气中的微尘清除能力，简化烟雾收集器的结构，同时保持所要求的烟雾收集能力防止管系被堵塞，并且允许负压调节而不降低废气处理能力。
为了达到上述目的，按照发明的一个方面，提供一种从废气中清除粉尘的涤气器，包括一个具有废气入口和废气出口的壳体；一个安装在壳体内并由轴支承的叶轮；一个用于喷出清洁液而通过清洁液使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管；和多个围绕叶轮布置的突起，使得废气和从叶轮排出的清洁液冲击在突起上；其中相邻两个突起的侧端部的位置在轴的延伸方向上是相互不同的。
由于上述布局，从高速旋转的叶轮排放的清洁液和废气冲击在围绕叶轮设置的突起上，于是产生基本上充分围绕叶轮的涡流。涡流增加了清洁液和废气的混合，而使高效率地从废气中清除粉尘成为可能。当大滴清洁液冲击在突起上时，这些大滴转变成在壳体上散射的小滴。通过促进清洁液转化成小滴，粉尘被清洁液的小滴高效率地吸收。
已经吸收粉尘的清洁液经突起之间的空隙流向液体排放管(排出管)。因此，流过突起而冲击叶轮的清洁液的量减少，叶轮旋转的阻力减少，于是马达的负载减少。已经捕获粉尘和被导向液体排放管的部分清洁液被高速旋转的叶轮搅拌并转化成小滴，这些小滴又被散射。这些清洁液的小滴高效率地捕获含在废气中的粉尘，于是在上述涡流产生的小滴的相互作用下能增加粉尘的清除效率。
按照本发明的另一方面，还提供一种从废气中清除粉尘的涤气器，包括一个具有废气入口和废气出口的壳体；一个安装在壳体内并由轴支承的叶轮；一个用于喷出清洁液而通过清洁液使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管；和多个围绕叶轮布置的突起，使废气和从叶轮排出的清洁液冲击在突起上；布置在废气入口的上游侧的废气管，其具有向下朝废气入口倾斜的斜面；和一个用于将清洁液喷入废气管的清洁液喷出口。
由于上述布局，清洁液例如水从清洁液喷出口喷出，以清除保留在废气入口的液体和废气之间发生的反应而产生的粉末颗粒。在执行清除后保留在废气入口的清洁液沿斜面向下流出废气入口。通过排放保留在废气入口的液体，即使当可能与液体反应的气体被直接引进涤气器时，气体也不会与剩余的液体反应，于是防止了废气入口的堵塞。
在本发明的优选方案方面，废气入口和叶轮之间的间隙是变化的。
如果通过叶轮的旋转在废气管产生的负压过高，间隙将增加以降低负压。如果在废气管中产生的负压过低，间隙将减少以增加负压。因此，在不改变使叶轮旋转的马达的工作条件，例如旋转速度的情况下调节负压，使在废气入口上游侧的U型排出管中的液体保持在合适的液面高度是可能的。结果，废气能通过涤气器处理而没有降低涤气器的废气处理能力。
按照本发明的另一方面，还提供用于处理含有粉尘的废气的废气处理装置，包括一个从废气中清除粉尘的涤气器；一个位于涤气器的下游用于截留和收集废气中含有的烟雾的烟雾收集器；一个位于烟雾收集器的下游用于冷却废气等于或低于预定温度的热交换器；其中涤气器包括一个具有废气入口和废气出口的壳体；一个安装在壳体内并由轴支承的叶轮；一个用于喷出清洁液而通过清洁液使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管；和多个围绕叶轮布置的突起，使废气和从叶轮排出的清洁液冲击在突起上。
在本发明的优选方案中，烟雾收集器包括布置在其中用于截留和收集废气中含有的烟雾的挡板。
在烟雾收集器包括多个相互交错的挡板的情形中，流进烟雾收集器的废气由于挡板而被迫改变流动方向。由于废气中含有的烟雾不能改变流动方向而冲击在挡板上，处于过饱和状态的烟雾能可靠地通过烟雾收集器被截留和收集。
如果挡板相互间隔一定距离放置，那么就能防止烟雾收集器被截留的烟雾堵塞。当废气通过热交换器被冷却到等于或低于预定温度，例如环境温度时，在环境温度下，水被截留，而不是的饱和汽被截留。结果，防止了管子被再生的烟雾堵塞。
在本发明的一个优选方案中，废气处理装置还包括位于烟雾收集器或热交换器的下游侧用于提供稀释气体进入废气的稀释气体供给装置。
由于这种布局，当稀释气体被供给进入废气中时，废气中水的饱和状态降低，于是防止烟雾再生成为可能，即使当在下游区的废气的温度低于常温时也如此。
图1是表示按照本发明的第一个实施例具有废气处理装置的废气处理系统的整体结构示意图；图2A是表示按照本发明的第一个实施例废气处理装置中涤气器的横截面正视图；图2B表示涤气器从图2A中箭头II方向看去时的示意图；图3A和3B是按照本发明的第一个实施例说明叶轮和突起之间的尺寸关系的示意图；图4是按照本发明的第一个实施例表示废气处理装置中涤气器的一部分的横截面图；图5是按照本发明的第一个实施例表示废气处理装置中涤气器的一部分的横截面图；图6A、6B和6C是按照发明的第二个实施例在涤气器中使用的突起的示意图，图6A是俯视图，图6B是正视图，图6C是透视图；图7A是按照本发明的第三个实施例涤气器的横截面正视图；图7B是按照本发明的第三个实施例涤气器的部分放大示意图；图8是按照发明的第四个实施例的涤气器的横截面正视图；图9A是按照发明的第五个实施例的涤气器的部分横截面图；图9B是按照发明的第五个实施例的涤气器的部分透视图；图10是按照本发明的第六个实施例的涤气器的部分横截面图；
图11是按照发明的第七个实施例的涤气器的横截面正视图；图12是按照发明的第八个实施例的涤气器的横截面图；图13是按照发明的第九个实施例的涤气器的横截面图；图14A是按照发明的第九个实施例的涤气器的部分横截面放大示意图；图14B是沿图14A中XIV-XIV线看去的横截面放大示意图；图15是按照发明的第十个实施例的涤气器的横截面图；图16是传统的废气处理系统的示意图；和图17是表示图16中U型排出管的液面高度和涤气器之间的关系的示意图。
具体实施例方式
下面参考相应的附图介绍发明的第一个实施例。
如图1所示，按照发明第一个实施例，废气处理系统包括废气处理装置61，和布置在废气处理装置61下游的废气处理装置62。废气处理装置61包括用于燃烧废气的燃烧室63，和用于冷却已经被燃烧室63燃烧过的废气的液体雾化区64。废气处理装置62包括涤气器1，烟雾收集器25，热交换器31，和稀释气体供给装置41。从半导体制造装置或类似装置排放的废气沿箭头G方向被导入废气处理装置61。被输送到燃烧室63的废气被燃烧室63内的火焰65点燃，于是被加热，氧化和分解。然后，废气被输送到液体雾化区64，在这里废气被从冷却液喷嘴66喷出的冷却液67冷却。在此时，冷却液67吸收废气中的一部分粉尘，并经U型排出管68被排放到废气处理装置61的外部。冷却后的废气经废气管17被输送到废气处理装置62。
在废气处理装置62中，首先，废气通过涤气器1处理。正如图1和2A所示，涤气器1具有壳体2和安装在壳体2中心的叶轮3。叶轮3被固定在和马达16连接的驱动轴4上。叶轮3包括一对平行的侧板5，和多个位于侧板5之间并固定在侧板5上的叶轮叶片6。各叶轮叶片6布置在侧板5的外圆周上，并且在侧板5的圆周方向上相互间隔相等的预定距离。
壳体2具有靠近叶轮3的中心布置的废气入口8。由于这种布置，含有粉尘的废气经废气入口8通过叶轮3的旋转被吸入进叶轮3。如图1所示，延伸进入叶轮3用于喷出清洁液10的清洁液供给管9穿过废气入口8。清洁液供给管9具有多个在叶轮3的内侧开口的喷出口(没有画出)，于是，如图5所示，清洁液10从喷出口朝向叶轮3的外圆周部分喷出。清洁液10主要包括水。
如图2A所示，设置圆形挡板11使得基本上彻底地密封叶轮3。挡板11被放置在从叶轮3的外圆周部分径向向外预定距离的位置上。多个突起12被固定在挡板11的内表面上(面向叶轮3)。各个突起12具有三角形横截面并在叶轮3的轴向上有预定的长度。突起12沿挡板11的圆周方向以相同的间隔布置。如图2B所示，突起12的纵向长度W1小于挡板11的宽度W2。突起12的侧端部12a位于挡板11的边缘位置上，相邻突起12的相对侧端部12b位于挡板11的相对边缘位置上。由于这种布局，突起12以这样的方式排列，相邻两个突起12的端部12a的位置在驱动轴4的延伸方向上相互交替。特别是，突起12在挡板11的圆周方向上交错。因此，挡板11的内表面在突起12的里端和挡板11的边缘之间具有交替的露出区域。结果，没有突起12的部分形成用于清洁液10的Z字形通道，其被限定在挡板11的内表面上。
图3A和3B表示突起12的长度W1、挡板11的宽度W2和叶轮的宽度W3之间的尺寸关系。突起12的长度W1和挡板11的宽度W2之间的关系可以如图3A和3B所示的方式限定。特别地，如图3A所示，突起12的里端可以超出叶轮3定位。可选择的是，如图3B所示，突起12的里端可以定位在叶轮3的两个边缘之间。挡板11的宽度W2应当优选为叶轮3的宽度W3的1到5倍。在图3A中，突起12的里端距离叶轮3的侧边应优选为L1，这个距离是叶轮3的宽度W3的0至2倍。在图3B中，突起12的里端距离叶轮3的侧边应优选为L2，这个距离是叶轮3的宽度W3的0至0.5倍。
如图2A所示，基本上为圆柱形状的挡板11上具有间隙或者开口，用作废气出口13。斜板14位于靠近挡板11的顶部的位置，并且倾斜向上朝向壳体2延伸。壳体2在其斜板14上方的顶端具有一个废气出口7。
如图4所示，马达16通过基板22安装在壳体2上，在马达16和壳体2之间具有轴向密封18，用于防止清洁液10向马达一侧泄漏。排出口19被限定在基板22上处于轴向密封18和马达16之间。任何通过轴向密封18向马达一侧泄漏的清洁液10流进排出口19，于是防止清洁液10流进马达16。此外，向下延伸的透明管(透明容器)20与排出口19的下端部连接。阀21安装在透明管20的下端部，这样经排出口19流出的清洁液10储存在透明管20中或者从透明管20排出。
由于任何经轴向密封18泄漏的清洁液10被引入排出口19，没有清洁液10到达马达16，于是防止了由于清洁液10的进入而导致的马达16的工作失灵。此外，因为流经排出口19的清洁液10储存在透明管20中，操作者通过肉眼检查透明管20中储存的清洁液10的量能容易地确定轴向密封18的剩余使用寿命。于是透明管20起泄漏检查工具的作用，用于检查经轴向密封18泄漏的清洁液的量。在现有实施例中的轴向密封优选包括使用磁性流体，迷宫式密封，油封或类似密封的轴密封机构。透明管20可以由液体泄漏传感器代替来检查泄漏的清洁液10的量。
接着，下面介绍按照本发明的废气处理系统的工作。在图2A中，叶轮3由马达16带动沿箭头A指示的方向高速旋转。叶轮3的旋转速度优选在3600至7200rpm(每分钟)的范围内。当叶轮3旋转时，含有粉尘的废气经废气管17和废气入口8被吸入进叶轮3。在此时，如图2A和图5所示，清洁液10从清洁液供给管9喷出。废气和清洁液10通过叶轮3的旋转被搅拌和混合，于是含在废气中的粉尘被雾化的清洁液10吸收。已经吸收粉尘的清洁液10被收集在壳体2的底部，然后经U型排出管15排出。
在叶轮3高速旋转产生的离心力作用下，清洁液10和废气从叶轮3的外圆周部分向外排出，并冲击在突起12上，于是产生了涡流。涡流增强了清洁液10和废气的混合，于是使高效率的从废气中清除粉尘成为可能。因为清洁液10冲击在突起12上而被雾化，粉尘以更高的效率从废气中清除。
如图2B所示，已经吸收粉尘的清洁液10按照箭头B所指示的方向沿挡板11上的突起12限定的Z字形路径从挡板11上流下。因此，具有如上所述形状和尺寸的突起12能防止清洁液10流过突起12，而防止清洁液10再次冲击在叶轮3上。因此，有可能降低叶轮3的旋转阻力而使马达16的负载减少。
其中的粉尘已经被清除的废气从废气开口13向上沿斜板14流到废气出口7，然后流进要执行下一道工序的烟雾收集器25(见图1)。如图1所示，两个挡板26被布置在烟雾收集器25内。挡板26的各个前端是弯曲的，这样挡板26具有一个L形截面。挡板26相互间隔预定距离放置并且彼此相对交错。流进烟雾收集器25的废气利用挡板26改变流动方向，然后通过烟雾收集器25。另一方面，因为烟雾不能改变流动方向，于是，含在废气中的烟雾冲击在挡板26上，被挡板26截留和收集。
已经流出烟雾收集器25的废气流进热交换器31，在此执行下一道工序。热交换器31中包括用于冷却废气到等于或者低于热交换器31的环境温度的制冷机32。因为废气被制冷机32冷却到等于或者低于环境温度，液化和截留含在废气中的饱和汽是可能的，否则是不能被截留的。已经从热交换器31中排出的废气被从稀释气体供给装置41供给的稀释气体稀释。于是，废气中的饱和状态降低，然后废气被排进大气中。
按照本发明的第二个实施例的涤气器将在下面参考附图6A至6C进行介绍。按照第二个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于按照第一个实施例的涤气器的情况，下面就不介绍了。
如图6A至6C所示，突起101在其和挡板11连接在一起的接头部位处的反向下边上具有凹口102。除了在上述第一实施例中介绍的Z字形通道，凹口102在挡板11的内表面上提供一个用于允许清洁液10流过的通道。结果，再次防止了清洁液10流过突起12和冲击在叶轮3上，于是降低了叶轮3的旋转阻力，从而降低了马达16的负载。
下面参考图7A和7B介绍按照本发明的第三个实施例的涤气器。按照第三个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
如图7A和7B所示，在挡板11上设置有多个突起81，其具有两个平行壁和连接平行壁的底壁。突起81的底壁被固定在挡板11的内表面上，使得平行壁径向向内朝叶轮3的中心部分延伸。
在第三个实施例中，如同第一个实施例，从叶轮3向外排出的清洁液和废气冲击在突起81上，于是产生涡流。涡流增强了清洁液10和废气的混合，使高效率地从废气中清除粉尘成为可能。
下面参考图8介绍按照本发明的第四个实施例的涤气器。按照第四个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
突起构成件91设置在壳体2上以基本上彻底封闭叶轮3，并且从叶轮3的外圆周部分径向向外间隔预定距离。突起构成件91具有多个有三角形截面并径向向内朝叶轮3突出的突起92。突起92位于和第一实施例中固定到挡板11上的突起12一样的位置。突起92通过压力成形在突起构成件91上形成。
在第四实施例中，如同第一实施例，从叶轮3向外排出的清洁液和废气冲击在突起92上，于是产生涡流。涡流增强了清洁液10和废气的混合，使高效率地从废气中清除粉尘成为可能。
下面参考图9A和9B介绍按照本发明的第五个实施例的涤气器。按照第五个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
如图9A和9B所示，一个圆柱形清洁液排放喷嘴110套在清洁液供给管9的末端。圆柱形清洁液排放喷嘴110以与驱动轴4同轴配合的方式固定在叶轮3上，并且与叶轮3共同旋转。圆柱形清洁液排放喷嘴110的一个开口端固定在叶轮3的一个侧板5上并且由其封闭，圆柱形清洁液排放喷嘴110的另一个开口端由盖112封闭。盖112在其中心具有一个管插入孔113，用于喷出清洁液10的清洁液供给管9插进管插入孔113。圆柱形清洁液排放喷嘴110在外圆周壁上有许多小孔111，用于通过已经从清洁液供给管9中喷出的清洁液10。
按照本发明实施例，当叶轮3在高速旋转时，圆柱形清洁液排放喷嘴110也高速旋转。在此时，从清洁液供给管9喷出进入圆柱形清洁液排放喷嘴110的清洁液10经过小孔111，然后形成分散在叶轮3中的小滴。清洁液10的小滴有效地截留要处理的废气中含有的微尘。此外，盖112能防止喷进圆柱形清洁液排放喷嘴110的清洁液10从圆柱形清洁液排放喷嘴110的轴向向外泄漏。
下面参考附图10介绍按照本发明的第六个实施例的涤气器。
如图10所示，废气管17具有一个倾斜向下朝向废气入口8的斜面，该斜面与水平线成θ角，其中θ角优选在0.2至60度的角度范围内。以与第一实施例相同的方式，延伸进入叶轮3用于喷出清洁液10的清洁液供给管9布置在废气管17中。清洁液供给管9具有多个位于叶轮3内部的喷出口(没有画出)，清洁液10经喷出口喷出。在废气管17内、清洁液供给管9的上游设置清洁喷嘴53，其具有清洁液喷出口53a用于将清洁液54，例如水间歇喷入废气管17中。按照本发明实施例的涤气器的其它结构细节与第一实施例中的涤气器的相同。
因为废气管17具有斜面，即使含在从清洁液供给管9喷出的清洁液10中的水附在废气入口8的内表面，这样的水也会沿斜面流下并由废气入口8排出。此外，间歇地从清洁喷嘴53喷出的清洁液54清除了由遗留在废气入口8的水和废气之间的反应产生的粉末颗粒。通过这种方式，由于没有水遗留在废气入口8内，即使可能与水反应的要处理的气体没有被导入废气处理装置61而被直接导入涤气器1成为无害的，因为废气和水没有反应，能防止废气入口8被堵塞。
下面参考附图11介绍按照本发明的第七个实施例的涤气器。按照第七个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
如图11所示，废气出口7在叶轮3径向向外的位置与壳体2的侧壁连接。斜板14位于靠近挡板11的顶部位置，并且倾斜向下朝向废气出口7延伸。与废气出口7连接用于连接涤气器1和烟雾收集器25(见图1)的管70具有液体排出口71。管70具有一个以这样的方式倾斜的斜面，即，使液体排出口71位于最低位置。斜面与水平线的角度优选在0.2至90度的范围内。
通过以上结构，即使由烟雾收集器25和热交换器31收集的水流向涤气器1，水会经液体排出口71被排出，于是水不会流向涤气器1。因此，由于在壳体2内的水量的增加防止了叶轮3的旋转阻力增加，结果防止了马达16的负载增加。
下面参考附图12介绍按照本发明的第八个实施例的涤气器。按照第八个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
如图12所示，废气出口7在叶轮3的轴向方向与叶轮3垂直的位置同壳体2的侧壁连接。由于废气出口7如此布置，即使由烟雾收集器25和热交换器31收集的水流进涤气器1，水也不会直接冲击在正旋转的叶轮3上。因此，由于壳体2内的水防止了叶轮3的旋转阻力增加，从而防止了马达16的负载增加。
下面参考附图13，14A和14B介绍按照本发明的第九个实施例的涤气器。按照第九个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
如图13，14A和14B所示，具有厚圆盘形状的负压调节环120被固定在废气管17的末端。负压调节环120在其内圆周表面有内螺纹120a。外螺纹部分17a形成在废气管17的外圆周表面。废气管17的外螺纹17a被旋进负压调节环120的内螺纹120a，于是负压调节环120能在废气管17的纵向方向移动。如图14A和14B所示，废气管17在外螺纹17a形成的位置具有四个细槽17b。细槽17b在圆周上等间隔布置，并在废气管17的纵向方向延伸。定位螺丝121被旋进负压调节环120以允许定位螺丝121的顶端与废气管17的细槽17b配合。负压调节环120起废气入口的作用。
在上述结构中，改变废气入口(负压调节环120)和叶轮3之间的间隙F的操作按照下列步骤进行首先，将定位螺丝放松，将负压调节环120经包括外螺纹部分17a和内螺纹部分120a的螺纹机构旋转移动到需要的位置。然后，将定位螺丝121旋进使它的顶端进入一个细槽17b内，于是确保负压调节环120的定位。即使定位螺丝121与细槽17b以一定间隙配合，也防止了负压调节环120的旋转。通过这种方式，调节间隙F增加包括外螺纹部分17a和内螺纹部分120a的螺纹机构的四分之一螺距是可能的。为了精细地调节间隙F，优选使外螺纹部分17a和内螺纹部分120a的螺距尽可能的小，并且也优选使细槽17b尽可能的多，例如，在废气管17上有四到八个细槽17b。
按照第九个实施例，通过改变间隙F调节由叶轮3的旋转产生的负压是可能的。特别是，如果负压高，那么间隙F增加，而如果负压低，那么间隙F降低以调节排出管68的液面高度(见图17)。因此，不改变马达16(见图1)的工作条件(旋转速度)就能使排出管68内的液体68c保持在合适的液面高度，于是能够在不降低涤气器1的废气处理能力的情况下处理废气。
下面参考附图15介绍按照本发明的第十个实施例的涤气器。按照第十个实施例的涤气器的结构和工作细节等同于第一个实施例的，下面就不介绍了。
如图15所示，圆柱形废气入口管130设置在壳体2的侧壁上。废气入口管130在其外圆周表面上具有外螺纹部分130a。壳体2在壳体2的内壁上具有内螺纹2a。废气入口管130的外螺纹部分130a被旋进壳体2的内螺纹部分2a，用于允许废气入口管130垂直于壳体2的侧壁移动。废气入口管130在其靠近叶轮3的末端形成一具有厚圆盘形状的废气入口8。废气入口管130的另一端经喷嘴管131与废气管17连接。
在废气入口管130的外螺纹部分130a被旋入壳体2的内螺纹部分2a中的螺纹部分上设置密封件132，用于防止要处理的气体朝向壳体2的外部泄漏。密封件132通过密封支架133被固定在壳体2的侧壁上。清洁液供给管9与固定在废气入口管130中的喷嘴管131连接。
在上述结构中，改变废气入口8和叶轮3之间的间隙F的操作按照如下步骤进行将露在壳体2外的废气入口管130通过包括外螺纹部分130a和内螺纹部分2a的螺纹机构旋转移动到需要的位置。因为废气入口管130和喷嘴管131简单地相互配合，只有废气入口管130能旋转而没有旋转喷嘴管131。因此，即使当废气入口管130被旋转改变位置时，固定在喷嘴管131上的清洁液供给管9的清洁液入口9a能保持在原始位置。为了精确地调节间隙F，优选使外螺纹部分130a和内螺纹部分2a的螺距尽可能的小。
按照第十个实施例，通过改变间隙F，调节由叶轮3的旋转产生的负压是可能的。特别是，如果负压高，那么间隙F增加，如果负压低，那么间隙F减少以调节排出管68的液面高度68b(见图17)。因此，不改变马达16(见图1)的工作条件(旋转速度)就能使排出管68内的液体68c保持在合适的液面高度，于是能够在不降低涤气器1的废气处理能力的情况下处理废气。此外，因为不拆卸涤气器1就能改变间隙F，负压能极容易的调节。
按照本发明，设置在涤气器中的突起能更快形成在壳体内散射的清洁液小滴，于是能够高效率地清除含在废气中的粉尘。突起交替地交错以允许清洁液朝液体排出管平滑地流动，从而降低马达的负载。
因为烟雾收集器具有挡板，含在废气中的烟雾能被截留和收集而没有引起烟雾收集器被烟雾堵塞。此外，因为废气被热交换器冷却并对其提供有稀释气体，防止了管的堵塞，于是保证了操作安全。
即使在引入可能与水发生反应的气体时，具有斜面和清洁液喷出口的废气管也能够防止废气入口阻塞。
由于废气入口和叶轮之间的间隙是可变的，不改变马达的工作条件，例如旋转速度，就能调节负压，即使在涤气器的上游设置有排出管也如此。结果，布置在废气入口上游的排出管的液体能保持在合适的液面高度，并且没有降低的涤气器的废气处理能力使废气得到处理。
工业适用性本发明适用于能高效率地从废气中清除粉尘的涤气器，和具有这样的涤气器、布置在涤气器的下游的热交换器和类似装置的废气处理装置。
权利要求
1.一种从废气中清除粉尘的涤气器，包括具有废气入口和废气出口的壳体；安装在所述壳体内并由轴支承的叶轮；用于喷出清洁液而使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管；和围绕所述叶轮设置的多个突起，使得废气和从所述叶轮排放的清洁液冲击在所述突起上；其中相邻两个所述突起的侧端部的位置在所述轴的延伸方向是相互不同的。
2.如权利要求1所述的涤气器，其特征在于，所述突起在其上形成有凹口，用于允许清洁液流过。
3.一种从废气中清除粉尘的涤气器，包括具有废气入口和废气出口的壳体；安装在所述壳体内并由轴支承的叶轮；用于喷出清洁液而使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管；围绕所述叶轮设置的多个突起，使得废气和从所述叶轮排放的清洁液冲击在所述突起上；布置在所述废气入口上游的废气管，其具有倾斜向下朝向所述废气入口的斜面；和用于将清洁液喷入所述废气管的清洁液喷出口。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的涤气器，其特征在于，所述废气出口布置在沿所述叶轮的轴向垂直于所述叶轮的位置。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的涤气器，还包括一个圆柱形清洁液排放喷嘴，在其外圆周部分有多个孔，所述圆柱形清洁液排放喷嘴布置在所述叶轮内，使所述圆柱形清洁液排放喷嘴的一个开口端被所述叶轮的一个内表面封闭；和一个盖，其覆盖所述圆柱形清洁液排放喷嘴的另一个开口端，并且具有管插入孔使所述清洁液供给管插入其中。
6.如权利要求1至5任何一项所述的涤气器，还包括用于使所述轴旋转的驱动源；一个设置在所述驱动源和所述壳体之间的密封，用于防止清洁液流进所述驱动源；和一个泄漏检查装置，用于检查经所述密封泄漏的清洁液的量。
7.如权利要求6所述的涤气器，其特征在于，所述泄漏检查装置包括透明容器。
8.如权利要求6所述的涤气器，其特征在于，所述泄漏检查装置包括液体泄漏传感器。
9.如权利要求1至8任何一项所述的涤气器，其特征在于，所述废气入口和所述叶轮之间的间隙是可变的。
10.用于处理包含粉尘的废气的废气处理装置，包括一个用于从废气中清除粉尘的涤气器；一个设置在所述涤气器的下游用于截留和收集废气中含有的烟雾的烟雾收集器；和一个设置在所述烟雾收集器的下游的热交换器，用于冷却废气到等于或者低于预定温度；其中所述涤气器包括具有废气入口和废气出口的壳体，安装在所述壳体内并由轴支承的叶轮，用于喷出清洁液而使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管，和围绕所述叶轮设置的多个突起，使得废气和从所述叶轮排放的清洁液冲击在所述突起上。
11.如权利要求10所述的废气处理装置，其特征在于，所述烟雾收集器包括布置在其中的挡板，用于截留和收集废气中含有的烟雾。
12.如权利要求10或11所述的废气处理装置，还包括一个布置在所述废气入口上游的废气管，其具有倾斜向下朝向所述废气入口的斜面；和一个用于将清洁液喷入所述废气管的清洁液喷出口。
13.如权利要求10至12中任何一项所述的废气处理装置，还包括一个稀释气体供给装置，其位于所述烟雾收集器或所述热交换器的下游，用于向废气中供给稀释气体。
全文摘要
本发明公开了一种从废气中清除粉尘的涤气器。涤气器(1)包括一个具有废气入口(8)和废气出口(7)的壳体(2)，一个安装在壳体(2)内并由轴(4)支承的叶轮(3)，和一个用于喷出清洁液而通过清洁液使含在废气中的粉尘被捕获的清洁液供给管(9)。涤气器(1)还包括多个围绕叶轮(3)布置的突起(12)，使废气和从叶轮(3)排出的清洁液(10)冲击在突起(12)上。
文档编号B01D47/08GK1638847SQ03804730
公开日2005年7月13日 申请日期2003年2月25日 优先权日2002年3月1日
发明者奥田和孝, 川村兴太郎 申请人:株式会社荏原制作所