废气净化装置及使用该废气净化装置的废气除害装置的制作方法

本发明涉及高效地去除废气中的微细的粉尘及清洗液可溶性成分(以下，也简称为“粉尘等”)的废气净化装置和使用该废气净化装置的废气除害装置。

背景技术：

在这种废气净化装置中，以往存在下述的专利文献1(日本特开2003-144826号公报)中记载的风扇洗涤器。该现有技术如下那样地构成。

风扇洗涤器具备：壳体，具备废气吸入口以及废气排出口；叶轮，配置于该壳体内，进行旋转；以及喷嘴，向该叶轮内喷出清洗液。在上述叶轮的中心部吸入包含来自废气吸入口的灰尘的废气，并且从喷嘴喷出清洗液，使该清洗液的微粒捕获废气中所含的灰尘并去除该废气中的灰尘时，在壳体内的叶轮的大致整个周围连续地配置碰撞板，该碰撞板供从该叶轮流出的废气及清洗液的微粒碰撞。

根据上述的现有技术，由于在壳体内的叶轮的大致整周配置有供从该叶轮流出的废气及清洗液的微粒碰撞的碰撞板，因此，从叶轮流出的废气及清洗液的微粒与碰撞板碰撞，在该叶轮的大致整周产生紊流。并且，通过该紊流，促进废气与清洗液的微粒的混合、大的清洗液的液滴与碰撞板碰撞时飞散的微细的液滴的生成，废气中的微细的灰尘等的去除率提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-144826号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

上述现有技术存在以下的问题。

虽然在壳体内的叶轮的大致整周配置有碰撞板，但即使不设置该碰撞板，通过从叶轮流出的废气及清洗液的微粒与壳体的内壁碰撞，也能够得到与配置该碰撞板时大致相同的效果，存在灰尘的去除效率无法提高期待的程度这样的问题。

另外，在壳体内设置有这样的固定式的碰撞板的情况下，在该碰撞板的表面逐渐堆积由清洗液捕获的灰尘，在最差的情况下，还存在不得不停止装置而定期且频繁地进行维护这样的问题。

而且，由于从叶轮流出的废气的全部量直接经过废气排出口而一次性向外部排出，因此，在该装置之后未设置其他废气处理机构的情况下，还存在含有较多灰尘的废气依然会向大气中排出这样的问题。

因此，本发明的主要目的在于，提供能够提高废气中的微细的粉尘等的去除率的废气净化装置和使用了这样的装置的废气的除害效率优异的废气除害装置。

为了解决课题的技术方案

为了实现上述目的，本发明如图1及图2所示，如下那样地构成了废气净化装置10。

即，废气净化装置10具备：壳体12，具有废气吸入口12a和废气排出口12b；叶轮14，配置于该壳体12内，并且支承于旋转轴18；以及喷嘴16，向该叶轮14内喷出清洗液20，该废气净化装置10使所述叶轮14旋转而经由所述废气吸入口12a吸入包含粉尘和清洗液可溶性成分在内的废气e，使从所述喷嘴16喷出的清洗液20捕捉废气e中的粉尘和清洗液可溶性成分并去除废气e中所包含的这些成分。

并且，其特征在于，所述旋转轴18在铅垂方向上配置，所述叶轮14在水平方向上旋转，并且，所述废气吸入口12a开设在所述壳体12的底面。

本发明例如起到以下的作用。

由于支承叶轮14的旋转轴18在铅垂方向上配置，所述叶轮14在水平方向上旋转，因此，从该叶轮14流出的废气e及清洗液20一边进行气液接触一边向水平方向飞散，与壳体12的内壁碰撞。于是，与该内壁的壁面碰撞了的清洗液20和被其捕捉的粉尘通过反复进行所述的碰撞而其粒径逐渐变大，其结果，由于重力而沿着内壁流下。另外，与此同时，在清洗液20中溶解、蓄积清洗液可溶性成分。在此，由于在壳体12的底面开设有废气吸入口12a，因此在壳体12的内壁面蓄积了的清洗液20和被其捕捉的粉尘及清洗液可溶性成分的大半经由该废气吸入口12a向壳体12的外部排出。

在本发明中，优选在所述叶轮14的侧周面配设除雾器22。

在该情况下，能够更进一步促进被叶轮14吸引的废气e与清洗液20的气液接触，能够提高基于清洗液20的粉尘以及清洗液可溶性成分的捕捉效率。

另外，通过将除雾器22配设于叶轮14的侧周面，离心力始终作用于该除雾器22。因此，能够有效地预防由于废气e中的粉尘导致的该除雾器22发生堵塞。

另外，在本发明中，优选从所述废气排出口12b排出到壳体(12)外的废气e的一部分再次向所述废气吸入口12a返回。

在该情况下，废气e的一部分能够反复通过叶轮14，能够更进一步提高废气e中的粉尘和清洗液可溶性成分的去除率。

另外，第二发明的废气除害装置具备对废气e进行热分解的分解炉和所述的本发明的废气净化装置10，其特征在于，至少在所述分解炉的前段设置有所述废气净化装置10。

在本发明中，由于至少在分解炉的前段设置有粉尘以及清洗液可溶性成分的去除效率极高的废气净化装置10，因此即使在分解炉具备由口径较小的多个配管构成的多管式热交换器等的情况下，也能够有效地防止粉尘在这样的配管内堆积，其结果，能够提高废气的除害效率。

而且，本发明优选附加后述的实施方式所记载的特有的结构。

发明的效果

根据本发明，能够提供能够提高废气中的微细的粉尘等的去除率的废气净化装置和使用了这样的装置的废气的除害效率优异的废气除害装置。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的废气净化装置的概要的说明图。

图2是将本发明的一实施方式的叶轮中的顶板的一部分切除后的局部切除俯视图。

图3是将本发明的其他实施方式的叶轮中的顶板的一部分切除后的局部切除俯视图。

图4是表示本发明的其他实施方式的废气净化装置的概要的说明图。

具体实施方式

以下，利用图1及图2对本发明的一实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一实施方式的废气净化装置10的概要的图。如该图所示，本实施方式的废气净化装置10构成为，在由不锈钢等金属构成的气密且牢固的框体24内，收容有具有废气吸入口12a和废气排出口12b的壳体12、配置于该壳体12内并且支承于旋转轴18的叶轮14、以及向该叶轮14内喷出清洗液20的喷嘴16。此外，该框体24的形状没有特别限定，可以是四棱柱状，也可以是圆柱状。在图示实施方式中，框体24以四棱柱状形成，在构成其顶面的顶板26上，在对角线上的相互分离的位置贯穿设置有废气导入口26a及废气排出口26b。并且，在废气导入口26a嵌插有连接与(未图示)废气产生源连通的配管的入口短管28，在废气排出口26b嵌插有将已处理的废气e向框体24外排出的出口双层管30。另外，关于该出口双层管30的详细情况在后面叙述。

另外，在顶板26的中央部设置有开口26c，在该顶板26中央的上部设置有在将旋转轴18插通于该开口26c的状态下使叶轮14旋转驱动的马达32。

在该顶板26的中央下部垂直设置有短圆筒状的、成为壳体12的侧周壁的管壁34。因此，在本实施方式中，框体24的顶板26的中央部分被用作壳体12的顶板。另外，在上述管壁34的下端部，在管壁34内收容了后述的叶轮14后，在中央安装设置有成为废气吸入口12a的开口的环状的底板36，从而完成壳体12。并且，在与成为壳体12的侧周壁的管壁34的废气排出口26b接近的位置，贯穿设置有与上述出口双层管30连通且用于使通过了叶轮14后的废气e从壳体12内排出的废气排出口12b。

在此，对与废气排出口12b连通的出口双层管30进行说明，该出口双层管30具备：短管状的第一管体30a，嵌插于废气排出口26b并在其侧周面与废气排出口12b连通；以及第二管体30b，其上部由与第一管体30a相同口径的管体构成，经由连接器38，其下部的口径缩小，并且缩径后的下部从第一管体30a的上侧插入该第一管体30a的内部而将第一管体30a的上端40气密地密闭。并且，第二管体30b的下端42配置在比废气排出口12b的下端靠下侧且比第一管体30a的下端44靠上侧的位置。因此，从废气排出口12b排出的废气e的一部分从第二管体30b的下端42向第二管体30b内流入(逆流而上)，但剩余的部分(废气e的剩余部分和通过了废气排出口12b的清洗液20)受到重力的支配，在第一管体30a中流下，从其下端44向框体24内返回。另外，关于使通过叶轮14并从废气排出口12b排出的废气e中的多少量向第二管体30b侧输送，能够通过适当设定框体24的容量、使叶轮14旋转的马达32的转速、第一管体30a和/或第二管体30b的长度、口径等来进行调节。

叶轮14具备：圆盘状的顶板46；叶片板48，在顶板46的周缘部的下表面，相对于该顶板46的半径方向以一定的角度倾斜，并且以规定的间隔均等配置于该顶板46的外周部；以及环状的底板50，将该叶片板48的下端部彼此连结(参照图2)。

在上述顶板46的中央部贯穿设置有供旋转轴18插通的轴孔46a，使旋转轴18插通于该轴孔46a的叶轮14如图1所示，从旋转轴18的末端侧安装固定构件52并固定于该旋转轴18。

在本实施方式的叶轮14中，遍及顶板46的外周缘与底板50的外周缘之间的整周地架设有由不锈钢冲孔金属板等构成的透气性壁材54，在其内侧配设有除雾器22。

在此，所谓除雾器22，是指为了减小压力损失并使与流体的接触面增大而将例如金属线、树脂长丝等层叠为几层并形成为垫状的湿气分离器的一种。本发明中使用的除雾器22的种类没有特别限定，可以使用网眼除雾器、钢丝除雾器等。

喷嘴16用于向该叶轮14内喷出清洗液20，其头部部分是配设在叶轮14的底部附近的喷雾嘴。从该喷嘴16喷出的清洗液20能够根据处理对象的废气e的种类适当设定。在本实施方式中，例示了采用从框体24的外部供给的水(清洁水)作为该清洗液20的方式。

另外，在本实施方式的废气净化装置10中，从喷嘴16喷出的清洗液20的大部分伴随着例如sio2那样的粉尘、例如氯气(cl2)那样的水溶性成分(清洗液可溶性成分)而在框体24内流下，并积存于该框体24的底部。因此，在框体24的底部安装有泄排的管线56、调整积存的清洗液20的液面的配管系统58等。在此，通过适当操作或调整对积存在框体24底部的清洗液20的液面进行调整的配管系统58、从喷嘴16喷出的清洗液20(清洁水)的量，例如即使在使大量包含在废气e中的氯气(cl2)被清洗液20吸收而削减至tlv(thresholdlimitvalues：阈限值)以下的浓度的情况下，也能够将向框体24底部流下的清洗液20的氯浓度抑制在极低的水平，其结果，能够不对从框体24底部抽出而作为废液处分的清洗液20进行排水处理地直接流向排水沟。

接着，在使用如以上那样构成的本实施方式的废气净化装置10时，首先，向马达32供给电力而使其工作，并且从喷嘴16喷出清洗液20。于是，叶轮14以规定的转速(例如3000～4000rpm左右)高速旋转，由此在壳体12的废气吸入口12a的附近产生负压，并且在废气排出口12b的附近产生朝向该废气排出口12b的正压，在壳体12内产生气流。

接着，虽然未图示，但使设置在比废气排出口26b靠废气流通方向的下游侧的风扇等吸气机构工作，开始向废气净化装置10导入含有粉尘的废气e。于是，经由入口短管28导入到框体24内的废气e从成为负压的废气吸入口12a进入壳体12内，一边与成为微粒的清洗液20接触一边通过叶轮14，与作为壳体12的侧周壁的管壁34碰撞。

在此，在本实施方式的废气净化装置10中，由于在叶轮14的侧周面配设有除雾器22，因此能够更进一步促进被叶轮14吸引的废气e与清洗液20的气液接触，能够提高基于清洗液20的粉尘的捕捉效率以及水溶性气体的吸收效率。

接着，与管壁34的壁面(以下，也称为“内壁面”)碰撞的清洗液20和被其捕捉的废气e中的粉尘通过反复进行上述的碰撞而其粒径逐渐变大，其结果，由于重力而沿着内壁面流下。并且，在壳体12的内壁面蓄积的清洗液20和被其捕捉的粉尘的大半经由该废气吸入口12a向壳体12的外部排出。

另一方面，去除了大部分清洗液20和粉尘后的废气e从废气排出口12b向壳体12外排出。

在此，在本实施方式的废气净化装置10中，由于在废气排出口26b装备有上述出口双层管30，因此从废气排出口12b排出到壳体12外的废气e的一部分再次向上述废气吸入口12a返回。因此，废气e的一部分能够反复通过叶轮14，能够更进一步提高废气e中的粉尘的去除率。另外，在图1中，关于表示废气e的流动的箭头，用实线记载的表示未通过叶轮14，用虚线记载的表示通过叶轮14后。

另外，由于将出口双层管30的第二管体30b的下端42配置在比废气排出口12b的下端靠下侧且比第一管体30a的下端44靠上侧的位置，因此，能够减少来自框体24内的清洗液20和粉尘的放出。但是，在想要进一步抑制来自框体24内的清洗液20和粉尘的放出的情况下，优选在出口双层管30的第二管体30b的内部设置除雾器等。

在用本实施方式的废气净化装置10进行废气净化处理的废气e通过半导体制造工序被排出的情况下，优选与将废气e热分解的分解炉组合而构成废气除害装置。作为上述的分解炉的热源，只要能够使炉内升温至废气e的热分解温度即可，可以是任意的热源，例如，能够优选使用电热式加热器、火焰式燃烧器、非转移型或转移型的等离子体炬等。另外，如果热分解炉是具备由口径小的多个配管构成的多管式热交换器的高效率型的装置，则只要将本实施方式的废气净化装置10至少设置在该分解炉的前段(换言之，上游侧)，就能够如以下那样使两者的协同效果更加显著。即，在本实施方式的废气净化装置10中，能够将废气e中的粉尘中的主要为0.1μm～60μm左右的粉尘的95％以上从废气e中去除，因此能够防止多管式的热交换器中的配管堵塞，能够长期稳定地连续运转分解炉。其结果，能够显著提高废气e的除害效率。

另外，在上述的实施方式中，作为叶轮14，示出了相对于顶板46的半径方向以一定的角度倾斜而设置有叶片板48的结构，但例如也可以如图3所示，使设置于叶轮14的叶片板48的轴在半径方向上一致。

在该情况下，使叶轮14高速旋转时产生的废气e的吸引力比上述的实施方式弱，但在叶轮14的侧周面配设有除雾器22的情况下，能够使该除雾器22内的废气e及清洗液20的滞留时间及移动距离较长。这样，在该除雾器22内，废气e与清洗液20能够充分地进行气液接触，能够显著地提高基于清洗液20的粉尘和清洗液可溶性成分的捕捉效率中的、特别是清洗液可溶性成分的捕捉效率。

另外，在上述的实施方式中，作为嵌插于废气排出口26b的出口双层管30，示出了由在侧周面与废气排出口12b连通的短管状的第一管体30a、和从该第一管体30a的上侧插入其内部而将第一管体30a的上端40气密地密闭的第二管体30b构成的结构，但例如也可以如图4所示那样由在侧周面与废气排出口12b连通的短管状的第一管体30a和弯头形状的第二管体30b构成，该第二管体30b配设于该第一管体30a的内部，上端直接连结于废气排出口12b，并且下端42配置于比废气排出口12b的下端靠下侧且比第一管体30a的下端44靠上侧的位置。

在该情况下，也与上述的实施方式同样地，从废气排出口12b排出的废气e的一部分在从第二管体30b的下端42出来后，立即在第一管体30a内逆流而上，但剩余的部分(废气e的剩余部分和通过了废气排出口12b的清洗液20)受重力的支配，在第一管体30a中流下，从其下端44向框体24内返回。

并且，在上述的实施方式中，示出了在比废气净化装置10的废气排出口26b靠废气流通方向的下游侧设置有输送废气e的风扇(未图示)的情况，但该风扇根据需要而设置，其设置场所并不限定于上述的方式，例如，也可以设置于比废气净化装置10的废气导入口26a靠废气流通方向的上游侧的位置。

此外，当然能够在本领域技术人员能够想到的范围内进行各种变更。

附图标记的说明

10：废气净化装置，12：壳体，12a：废气吸入口，12b：废气排出口，14：叶轮，16：喷嘴，18：旋转轴，20：清洗液，22：除雾器，e：废气。