トラップ装置および処理装置
【課題】 本発明は、ガス中の捕集物のトラップ性能を向上できるトラップ装置を提供する。
【解決手段】 トラップ装置２０は、排ガス６内のリン７を捕集可能な捕集ユニット３０を備える捕集部２００を備える。捕集ユニット３０は、内面３８の少なくとも一部が湾曲面であるユニットハウジング３１と、ユニットハウジング３１内に形成されて排ガス６が流動可能であって、湾曲面によって規定される湾曲した第１の流路部５３と、第１の流路部５３の下流に位置して内面３８から突出する第２のフィン５２によって屈曲される屈曲部５６とを具備する流路部５０を備える。
【解決手段】 トラップ装置２０は、排ガス６内のリン７を捕集可能な捕集ユニット３０を備える捕集部２００を備える。捕集ユニット３０は、内面３８の少なくとも一部が湾曲面であるユニットハウジング３１と、ユニットハウジング３１内に形成されて排ガス６が流動可能であって、湾曲面によって規定される湾曲した第１の流路部５３と、第１の流路部５３の下流に位置して内面３８から突出する第２のフィン５２によって屈曲される屈曲部５６とを具備する流路部５０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス中の捕集対象物である例えばリンをトラップする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ用のＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）装置は、排ガス中に含まれる副生成物が排気系の配管やポンプに堆積して排気系を閉塞することを抑制するために、装置の排気系中に、反応副生成物を捕集する処理装置が設けられている。副生成物としてリンがある。
【０００３】
この種の処理装置は、トラップ板を備えており、当該トラップ板に排ガスを当てることによって、排気ガス中のリンをトラップする（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、処理装置の他の例として、排ガスの流路を螺旋状に形成し、排ガスが当該流路内を流れる過程でリンをトラップする装置が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００５】
また、処理装置の他の例として、排ガスの流路に複数の屈曲を設けて、当該屈曲した部分においてリンをトラップする装置が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４０３５７号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９７２３号公報
【特許文献３】特開平１１−２３３４９８号公報
【特許文献４】特開２００６−５２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示される装置では、トラップ板に排ガスが当たる構造であるので、当該接触が排ガスの流れの抵抗となり、排ガスがスムーズに流れにくくなることが考えられる。排ガスがスムーズに流れないことによって、排ガス中のリンのトラップ性能が低下する。
【０００８】
また、特許文献２，３のように、排ガスを螺旋状に流す構造であると、排ガス中のリンのトラップが不十分になり、それゆえ、外部へ排出された排ガス中にリンが残されることが考えられる。
【０００９】
また、特許文献４のように、複数の屈曲を設ける構造であると、排ガスがスムーズに流れにくくなり、それゆえ、排ガス中のリンのトラップ性能が低下することが考えられる。
【００１０】
本発明は、ガス中の捕集物のトラップ性能を向上できるトラップ装置を提供することを目的とする。他の発明は、ガス中の捕集対象物の捕集性能を向上できるトラップ装置を備える処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明のトラップ装置は、捕集対象物を含むガス内の前記捕集対象物を捕集可能な捕集ユニットを具備する捕集部を備える。前記捕集ユニットは、内面の少なくとも一部が湾曲面であるユニットハウジングと、前記ユニットハウジング内に形成されて前記ガスが流動可能な流路部であって、前記湾曲面によって規定される湾曲した湾曲流路部と、前記湾曲流路部の下流に位置して前記内面から突出する突出部によって屈曲される屈曲部とを具備する流路部とを備える。
【００１２】
また、本願発明のトラップ装置は、上記に記載のトラップ装置と、前記トラップ装置を周囲から冷却する冷却部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ガス中の捕集対象物の捕集性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る処理装置を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示されたトラップ装置が分解された状態を示す斜視図。
【図３】図１に示された補修ユニット内を示すとともに、排ガスの流れを示す平面図。
【図４】図２中に示されるＦ４−Ｆ４線に沿って示すトラップ装置の断面図。
【図５】図１に示された捕集ユニット内でのリンの付着の様子を示す平面図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が分解された状態を概略的に示す斜視図。
【図７】図６に示されたトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図
【図９】本発明の第４の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る処理装置のトラップ装置を示す断面図。
【図１１】図１０に示されたトラップ装置が分解された状態を示す斜視図。
【図１２】図１０に示された捕集ユニット内を示す平面図。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図。
【図１４】図１３に示された第２のフランジの構造を示す斜視図。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係る処理装置のトラップ装置を示す断面図。
【図１６】図１５に示されたトラップ装置が分解された状態を示す断面図。
【図１７】本発明の第８の実施形態に係る処理装置のトラップ装置を示す断面図。
【図１８】図１７に示されたトラップ装置内の排ガスの温度を示すグラフ。
【図１９】図１７に示されたトラップ装置内でのリンの析出量を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る処理装置を、図１〜５を用いて説明する。本実施形態では、処理装置１０は、一例として、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）装置の排気系４に組み込まれており、ＭＯＣＶＤ装置から排出される排ガス６中のリン７を捕集する機能を有する。排ガス６は、本発明で言うガスの一例である。リン７は、本発明で言う捕集対象物の一例である。
【００１６】
図１は、処理装置１０を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、処理装置１０は、排ガス６中のリン７をトラップするトラップ装置２０と、トラップ装置２０を冷却する冷却装置６０とを備えている。
【００１７】
冷却装置６０は、タンク６１と、タンク６１内に収容される冷媒６２とを備えている。タンク６１は、断面形状が凹状であって一端が開口するタンク本体６３と、タンク本体６３の開口を気密にかつ液密に閉塞するタンク蓋部材６４と備えている。冷媒の６２一例はフロリナートである。冷媒６２は、一例として−３０度である。
【００１８】
なお、冷却装置６０の上記構造は、一例である。要するに、冷却装置は、後述されるトラップ装置２０を周囲から冷却する機能を有していればよい。冷却装置６０は、本発明で言う冷却部の一例である。
【００１９】
トラップ装置２０は、冷却装置６０のタンク６１内に収容されており、冷媒６２によって周囲から冷却されている。図２は、トラップ装置２０を分解して示す斜視図である。図１，２に示すように、トラップ装置２０は、排ガス６中のリン７を捕集する捕集部２００と、捕集部２００に排気系４から排ガス６を導く導入管部３２と、捕集部２００を流動した後の排ガス６を再び排気系４に戻すリターン管部３３とを備えている。
【００２０】
捕集部２００は、１つの捕集ユニット３０を備えている。捕集ユニット３０は、ユニットハウジング３１と、ユニットハウジング３１内に形成され、前記排ガス６が流動する流路部５０を備えている。
【００２１】
ユニットハウジング３１は、筒状であって、一端が開口する断面凹形状の円筒状である本体部３４と、本体部３４の開口端を気密かつ液密に塞ぐ蓋部材３５を備えている。
【００２２】
本体部３４は、平面形状が円の底壁部３６と、当該底壁部３６の周縁から立ち上がる周壁部３７とを備えている。図３は、捕集ユニット３０内を、開口側から示す平面図である。図３に示すように、周壁部３７の内面３８は、全域なだらか湾曲して連続している。また、周壁部３７の厚みが一定であるので、内面３８を開口側からみた平面形状も円である。内面３８は、本発明で言う湾曲面でもある。
【００２３】
図４は、図２中に示されるＦ４−Ｆ４線に沿って示すトラップ装置２０の断面図である。図１，２，４に示すように、蓋部材３５は、捕集ユニット３０の開口３９と略同じ大きさを有しており、開口３９を気密かつ液密に塞ぐ。
【００２４】
図２に示すように、捕集ユニット３０の開口３９の上記シール構造の一例として、Ｏリング４０が設けられている。図４に示すように、周壁部３７の開口端３７ａは、内側が１段下がる段状に形成されている。このように１段下がった部分は、Ｏリング４０が設けられるＯリング受け部４１となっている。Ｏリング受け部４１は、環状に形成される周壁部３７の全域に形成されており、それゆえ、環状に連続して形成されている。Ｏリング４０は、Ｏリング受け部４１に嵌まる。周壁部３７と蓋部材３５との間は、Ｏリング４０によって気密かつ液密にシールされる。
【００２５】
ユニットハウジング３１には、内部に排ガス６を導く際に通る流入口４２と、ユニットハウジング３１内を流動した後の排ガス６が外部に流出する際に通る流出口４３とが形成される。流入口４２は、蓋部材３５に形成されている。流入口４２の平面形状は、一例として円である。導入管部３２は流入口４２に接続されており、ユニットハウジング３１内に連通している。流出口４３は、蓋部材３５に形成されている。流出口４３の平面形状は、一例として円である。リターン管部３３は、流出口４３に接続しており、ユニットハウジング３１内と連通している。流入口４２と流出口４３とは、周壁部３７の近傍に配置されるとともに、ユニットハウジング３１の軸心線Ｐ（蓋部材３５および底壁部３６の中心を通る）を挟んで互いに反対となる位置に配置されている。
【００２６】
図３に示すように、捕集ユニット３０内には、排ガス６が流動する流路部５０が形成されている。流路部５０は、周壁部３７と、第１のフィン５１と、第２のフィン５２となどによって規定される。第１，２のフィン５１，５２は、流入口４２と流出口４３との間に配置されている。図中、流入口４２と流出口４３とは、２点鎖線で示されている。
【００２７】
第１のフィン５１は、ユニットハウジング３１の内部（平面形状は円）の軸心線Ｐと流入口４２との間に配置されている。ここで、第１の方向Ｄ１と、第２の方向Ｄ２とを規定する。第１の方向Ｄ１は、流入口４２の中心４２ａと流出口４３の中心４３ａとを結ぶ方向に平行な方向である。第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の直交する方向である。第１のフィン５１は、底壁部３６から立ち上がるとともに、第２の方向Ｄ２に延びている。
【００２８】
第１のフィン５１の下縁（底壁部３６と対向する縁）は、全域底壁部３６に接続されている。第１のフィン５１の一端５１ａは、底壁部３６から周壁部３７の開口端まで延びおり、Ｏリング受け部４１を除いて全域において周壁部３７に接続されている。
【００２９】
第１のフィン５１において一端５１ａと反対側の部分は、第１の方向Ｄ１に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ１から他端５１ｂにかけて、周壁部３７の内面３８との間の間隔を一定に保つように、内面３８に沿って湾曲している。他端５１ｂは、第２の方向Ｄ２に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ２まで延びている。
【００３０】
第２のフィン５２は、軸心線Ｐと流出口４３との間に配置されている。第２のフィン５２は、軸心線Ｐに対して第１のフィン５１と対称になるように形成されている。具体的には、第２のフィン５２は、底壁部３６から立ち上がるとともに、第２の方向Ｄ２に沿って延びている。
【００３１】
第２のフィン５２の下端（底壁部３６と対向する縁）は、全域底壁部３６に接続されている。第２のフィン５２の一端５２ａは、底壁部３６から周壁部３７の開口端まで延びており、軸心線Ｐを挟んで一端５１ａと反対側においてＯリング受け部４１を除いて全域周壁部３７に接続されている。
【００３２】
第２のフィン５２において一端５２ａと反対側の部分は、第１の方向Ｄ１に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ３から他端５２ｂにかけて、周壁部３７の内面３８との間の間隔を一定に保つように、内面３８に沿って湾曲している。他端５２ｂは、第２の方向Ｄ２に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ４まで延びている。
【００３３】
第１，２のフィン５１ａ，５２ａの上端（開口３９側の端）は、周壁部３７と同じ高さである。このため、蓋部材３５によって開口３９を覆うと、周壁部３７の開口縁の全域と第１，２のフィン５１ａ，５２ａの上縁全域とは、蓋部材３５に当接する。
【００３４】
第１，２のフィン５１，５２が上記のように形成されることによって、第１のフィン５１と周壁部３７との間、第１，２のフィン５１，５２間、第２のフィン５２と周壁部３７との間に、流入口４２から流出口４３にわたる流路部５０が形成される。
【００３５】
流路部５０は、第１のフィン５１と周壁部３７との間に規定されて流入口４２に連続する第１の流路部５３と、第１，２のフィン５１，５２間に規定されて第１の流路部５３の直ぐ下流に位置する第２の流路部５４と、第２のフィン５２と周壁部３７と間に規定されて第２の流路部５４の直ぐ下流に位置するとともに流出口４３に連続する第３の流路部５５とを有している。流路部５０（第１〜３の流路部５３〜５５）は、平面形状がＳ字状である。
【００３６】
第１の流路部５３は、内面３８の一部によって規定されており、それゆえ、なだらかに湾曲している。第１の流路部５３は、本発明で言う湾曲流路部の一例である。第１の流路部５３と第２の流路部５４との境の部分は、第２のフィン５２によって流れが急激に変化する屈曲部５６となっている。第２のフィン５２は、本発明で言う突出部の一例である。屈曲部５６は、本発明で言う屈曲部の一例である。第２の流路部５４と第３の流路部５５との境の部分は、急激に流れが変化する屈曲部５７となっている。
【００３７】
つぎに、処理装置１０の動作を説明する。図１に示すように、リン７を含む排ガス６は、導入管部３２と流入口４２とを通ってトラップ装置２０内に流入する。図３は、トラップ装置２０内での排ガス６の流れを矢印で示している。図中矢印で示すように、流入口４２を通って流入した排ガス６は、第１の流路部５３を通る。第１の流路部５３は、なだらかに湾曲している。このため、第１の流路部５３内を流れる排ガス６は、第１の流路部５３内をスムーズに流れることができ、それゆえ、内面３８の近傍を高速で流れる。
【００３８】
排ガス６は、流れが屈曲部５６において急激に屈曲し、それゆえ、第２のフィン５２に衝突する。排ガス６は、第２のフィン５２に衝突した後は、第２の流路部５４を流れる。つまり、捕集ユニット３０内の軸心線Ｐおよび軸心線Ｐ近傍を流れる。排ガス６は、第２の流路部５４では第２のフィン５２の他端５２ｂの近傍の湾曲に沿って進み、屈曲部５７では第１のフィン５１の一端５１ａおよび一端５１ａの近傍の内面３８に衝突する。
【００３９】
第１のフィン５１の一端５１ａの近傍に衝突した後の排ガス６は、第３の流路部５５を流れて流出口４３に導かれる。第３の流路部５５は、なだらかに湾曲している。このため、第３の流路部５５内を流れる排ガス６は、内面３８の近傍を高速で流れる。排ガス６は、流出口４３からリターン管部３３を通って、再び排気系４に戻る。
【００４０】
ついで、排ガス６中のリン７が捕集される作用について説明する。図５は、流路部５０内でリン７が捕集される様子を概略的に示している。周壁部３７は、冷却装置６０の冷媒６２によって、略−３０度に冷却されている。第１の流路部５３に流入した排ガス６は、内面３８の近傍を流れることによって、冷却される。このとき、排ガス６中のリン７が析出される。析出されたリン７は、排ガス６とともに流される。内面３８に隣接する第１の流路部５３を流れている間は、排ガス６は効率よく冷却されるので、リン７が効率よく析出される。
【００４１】
ついで、排ガス６が第２のフィン５２の一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に衝突した際に、析出したリン７の一部が一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に付着する。図中では、リン７が付着して堆積した様子を誇張して描いている。
【００４２】
ついで、排ガス６が第２フィン５２の一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に衝突した際に、残りのリン７が一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に付着して堆積する。図中、リン７が第２のフィン５２の一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に付着して堆積した様子を誇張して描いている。
【００４３】
上記のようにリン７が捕集された排ガス６が第３の流路部５５を通って流出口４３に導かれる。処理装置１０は、所定の期間使用された後、流路部５０内にリン７が堆積することによって流路部５０内での排ガス６の流れが悪くなりそれゆえリン７の捕集性能が低下すると、トラップ装置２０が交換される。この所定期間は、予めトラップ装置の性能試験などによって把握することができる。
【００４４】
このように構成される処理装置１０では、排ガス６は、第１，３の流路部５３，５５がなだらかな湾曲状に形成されることによってスムーズに流れ、それゆえ、流速が高速になる。さらに、排ガス６が第１，２のフィン５１，５２に衝突することによって、排ガス６中のリン７がトラップされる。これらによって、排ガス６中のリン７が効果的にトラップされる。
【００４５】
このように、本実施形態の処理装置１０では、排ガス６の流速を高速に保ちつつ、かつ、内部のリン７を効果的に捕集することができるので、リン７の捕集性能を向上することができる。
【００４６】
また、冷却装置６０がトラップ装置２０の周囲に配置され、トラップ装置２０の周壁部３７が冷却される構造である。このため、排ガス６が周壁部３７に沿って流れる際に、排ガス６が効果的に冷却される。このため、排ガス６中のリン７が析出されやすくなり、それゆえ、排ガス６が第１，２のフィン５１，５２に衝突する際に、リン７が捕集されやすくなる。
【００４７】
さらに、内面３８の一部を流路部５０に利用することによって、流路部５０を規定する壁部を別途に形成することを抑制することができ、本実施形態では、第１，２のフィン５１，５２のみとしている。このため、捕集ユニット３０の構造を簡素にすることができるとともに小型化することができる。
【００４８】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る処理装置を、図６，７を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、捕集部２００が複数の捕集ユニットを備える点が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を説明する。
【００４９】
図６は、トラップ装置２０が分解された状態を概略的に示す斜視図である。図６に示すように、捕集部２００は、複数の捕集ユニットを備えており、これら捕集ユニットは、積み重なっている。本実施形態では、捕集ユニットは、一例として、７個用いられており、第１〜７の捕集ユニット３０１，３０２，３０３，３０４，３０５，３０６，３０７を備えている。
【００５０】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の各々の構造は、第１の実施形態で説明された捕集ユニット３０と同様の構造であってよく、同様の機能を有する構成は、捕集ユニット３０と同一の符号を付して説明を省略し、異なる構造については、具体的に説明する。図６中、一部の捕集ユニットは省略されている。図７は、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が積み重ねられた状態において、トラップ装置２０を第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の積層方向に断面した状態を示す断面図である。
【００５１】
図６，７に示すように、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７は、第１〜７の順番で積層されている。本実施形態では、一例として、第１の捕集ユニット３０１が上流端に配置され、第７の捕集ユニット３０７が下流端に配置されている。
【００５２】
第１の捕集ユニット３０１のユニットハウジング３１は、捕集ユニット３０と同様に、本体部３４と、蓋部材３５とを備えている。なお、本実施形態では、本体部３４は、底壁部３６が形成されていない。図７に示すように、第１，２のフィン５１，５２の下端は、周壁部３７の下端の位置と同じである。第１，２のフィン５１，５２の下端の全域と周壁部３７の下端の全域とは、仮想平面内に位置する。
【００５３】
第２〜６の捕集ユニット３０２〜３０６は、蓋部材３５を備えない点を除いて第１の捕集ユニット３０１と同じ構造である。第７の捕集ユニット３０７は、底壁部３６を備えていえる点を除いて捕集ユニット３０２〜３０６と同じ構造である。
【００５４】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７において、隣り合う捕集ユニット間には隔壁部が設けられている。第１，２の捕集ユニット３０１，３０２間には、第１の隔壁部７１が設けられる。第２，３の捕集ユニット３０２，３０３間には、第２の隔壁部７２が設けられる。第３，４の捕集ユニット３０３，３０４間には、第３の隔壁部７３が設けられる。第４，５の捕集ユニット３０４，３０５間には、第４の隔壁部７４が設けられる。第５，６の捕集ユニット３０５，３０６間には、第５の隔壁部７５が設けられる。第６，７の捕集ユニット３０６，３０７間には、第６の隔壁部７６が設けられる。
【００５５】
第１〜６の隔壁部７１〜７６は、厚みが一定の板状部材である。隔壁部７１〜７６は、周壁部３７の内側に嵌まる大きさを有している。このため、各隔壁部７１〜７６の平面形状は、略円である。また、第２〜６の捕集ユニット３０２〜３０６の第１，２のフィン５１，５２の開口３９側の端４００，４０１は、周壁部３７の開口端よりも隔壁部７１〜７６の厚みだけ短く形成されている。
【００５６】
図７に示すように、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が重ねられて間に隔壁部７１〜７６が介装されると、第１〜６の隔壁部７１〜７６は、互いに隣り合う一対の捕集ユニットのうち、下流側の捕集ユニットの周壁部３７内に嵌まり、第１，２のフィン５１，５２の開口３９側の端４００，４０１上に載置される。第１〜６の隔壁部７１〜７６は、隣り合う一対の捕集ユニットにおいて、上流側の捕集ユニットに対しては第１の実施形態で用いられた底壁部３６として機能し、下流側の捕集ユニットに対しては蓋部材３５として機能する。下流側の捕集ユニットの周壁部３７上に、上流側の捕集ユニットの周壁部３７が載置される。
【００５７】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が積み重って固定されると、図７中に２点鎖線で示す範囲Ｆ７内に示すように、Ｏリング受け部４０にＯリング４１が設けられることによって、上流側の捕集ユニットの周壁部３７と下流側の捕集ユニットの周壁部３７との間が液密かつ気密にシールされる。また、第１〜６の隔壁部７１〜７６の周縁がＯリング４１に当接するので、Ｏリング４１と周壁部３７との間は、以下に説明される連通口８０以外の部位では気密かつ液密にシールされる。
【００５８】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７は、同じ姿勢で配置される。具体的には、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が重なる方向に、各捕集ユニットの第１，２のフィン５１，５２が重なり、第１，２のフィン５１，５２の姿勢が同じとなる。また、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の各々の軸心線Ｐは、互いに重なる。
【００５９】
第１〜６の隔壁部７１〜７６には、隣り合う捕集ユニットどうしを連通する連通口８０が形成されている。連通口８０は、第１の隔壁部７１では第３の流路部５５に面している。第２の隔壁部７２では、第１の流路部５３に面している。第３の隔壁部７３では、第３の流路部５５に面している。第４の隔壁部７４では、第１の流路部５３に面している。第５の隔壁部７５では、第３の流路部５５に面している。第６の隔壁部７６では、第１の流路部５３に面している。連通口８０が上記のように形成されることによって、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７は連通する。
【００６０】
つぎに、トラップ装置２０の動作を説明する。図７に示すように、捕集部２００の流入口（本実施形態では、第１の捕集ユニット３０１の流入口４２）から流入した排ガス６は、第１の捕集ユニット３０１内の第１〜３の流路部５３〜５５を流動する。ついで、第２の捕集ユニット３０２内に侵入する。第２の捕集ユニット３０２内では、排ガス６は、第３〜１の順番で第３〜１の流路部５５〜５３を流動する。第１，２のフィン５１，５２が軸心線Ｐを境に対称な形状であることによって、流路部５０の形状が軸心線Ｐを境に対称な形状（軸心線Ｐ周りに捕集ユニットを回転しても、回転前と後での捕集ユニット内の流路部の形状が変らない）となる。このため、第２の捕集ユニット３０２のように第３〜１の流路部５５〜５３の順番で排ガス６が流れる場合では、第３の流路部５５が本発明で言う湾曲流路部として機能し、屈曲部５７が本発明で言う屈曲部として機能する。
【００６１】
ついで、第３の捕集ユニット３０３内に侵入する。第３の捕集ユニット３０３内に侵入した排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を通った後、第４の捕集ユニット３０４内に侵入する。第４の捕集ユニット３０４内では、排ガス６は、第３〜１の流路部５３〜５１を流動し、第５の捕集ユニット３０５内に侵入する。第５の捕集ユニット３０５内では、排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を流動し、第６の捕集ユニット３０６内に侵入する。第６の捕集ユニット３０６内では、排ガス６は、第３〜１の流路部５５〜５３を流動し、第７の捕集ユニット３０７内に侵入する。第７の捕集ユニット３０７内に侵入した排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を流動した後、捕集部２００の流出口（本実施形態では、底壁部３６に形成された流出口４３）を通って外部に流出する。ついで、リターン管部３３を通って、排気系４に戻る。
【００６２】
各捕集ユニット内でのリン７が捕集される作用は、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
なお、流出口４３は、底壁部３６において、軸心線Ｐを挟んで流入口と対称な位置に形成されており、第１の方向Ｄ１に、軸心線Ｐと中心４２ａ，４３ａが並ぶ。
【００６４】
本実施形態では、複数の捕集ユニットを備えることによって、排ガス６中のリン７を充分に除去することができる。
【００６５】
また、流路部５０の形状が、軸心線Ｐに対して対称な形状であることによって（軸心線Ｐ回りに１８０度回転しても、回転前後での平面形状が同じ）、同一形状の捕集ユニットを用いることができる。このため、トラップ装置２０の製造コストを削減することができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、一例として第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０２が用いられたが、これに限定されない。例えば、５つや６つなどの他の複数の捕集ユニットが用いられてもよい。
【００６７】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【００６８】
つぎに、本発明の第３の実施形態に係る処理装置を、図８を用いて説明する。なお、第２の実施形態と同様の機能を有する構成は、第２の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、下流側に配置される捕集ユニットの構造が第２の実施形態と異なる。他の構造は、第２の実施形態と同様であってよい。
【００６９】
図８は、本実施形態のトラップ装置２０を、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が重なる方向に沿って断面した状態を示す断面図である。図８に示すように、本実施形態では、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の流路部５０の高さＨ５〜Ｈ７（隣り合う隔壁部間の長さ）が、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の流路部５０の高さＨ１〜Ｈ４と異なる。本実施形態では、一例として、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さＨ５〜Ｈ７は各々同じであるとともに、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の高さＨ１〜Ｈ４の半分である。なお、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の高さＨ１〜Ｈ４は、同じである（Ｈ１＝Ｈ２＝Ｈ３＝Ｈ４）。
【００７０】
第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さＨ５〜Ｈ７が第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の高さＨ１〜Ｈ４の半分であることによって、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内の流路部５０の断面積（流れる方向を垂直に横切る断面）は、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４内の流路部５０の断面積の半分となる。
【００７１】
このため、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内の排ガス６の流速は、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４内の排ガス６の流速の２倍となる。この結果、本実施形態では、第１，２のフィン５１，５２への排ガス６の付着量が多くなるので、第２の実施形態の効果に加えて、リン７をさらに効果的にトラップすることができる。この点を、具体的に説明する。
【００７２】
本実施形態では、流入口４２から流入した排ガス６内のリン７は、第１の捕集ユニット３０１内でも充分トラップされるが、第２の捕集ユニット３０２内では、排ガス６がさらに冷却されることによって、排ガス６中のリン７がさらに析出される。同様に、下流に流れるにつれて排ガス６がより冷却され、リン７が析出される。このため、第２〜４の捕集ユニット３０２〜３０４内ではリン７がさらに効果的に捕集される。この結果、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７では、排ガス６中のリン７の量が少なくなり、それゆえ、リン７が捕集されにくくなる。
【００７３】
しかしながら、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内の排ガス６の流速を２倍にすることによって、屈曲部５６，５７に衝突する排ガス６内のリン７が屈曲部５６，５７に付着しやすくなり、それゆえ、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内でも排ガス６中のリン７を捕集することができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７を備える構造において、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さＨ５〜Ｈ７を半分にした。しかしながら、例えば、第１〜５の捕集ユニット３０１〜３０５の高さＨ１〜Ｈ５を同じにして、第６，７の捕集ユニット３０６，３０７の高さＨ６，Ｈ７を第１〜５の捕集ユニット３０１〜３０５の高さＨ１〜Ｈ５の半分の高さにしてもよい。この場合、第１〜５の捕集ユニット３０１〜３０５の高さＨ１〜Ｈ５は、同じである。
【００７５】
また、高さを変更する際に、上流側の捕集ユニット（本実施形態では、一例として第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４）の高さに対して下流側（本実施形態では一例として第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７）の高さを半分の高さにしているが、例えば、下流側の捕集ユニットの流路部の高さを、上流側の捕集ユニットの流路部の高さの１／３の高さや１／４の高さにしてもよい。これは、流路部５０内の流速をどの程度早くするかによって任意に設定することができる。
【００７６】
また、本実施形態では第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７を備える構造において第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さを変更したが、要するに、複数の捕集ユニットを備える構造において、下流側に配置される捕集ユニットの高さを上流側の捕集ユニットの高さに対して小さくなるように変更することによって、下流側に配置される捕集ユニット内の流速部内の流速を向上することができ、それゆえ、本実施形態と同様の作用と効果とを得ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、冷却装置６０内に収容される。
【００７８】
つぎに、本発明の第４の実施形態に係る処理装置を、図９を用いて説明する。なお、第２の実施形態と同様の機能を有する構成は、第２の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、処理装置１０が、トラップ装置２０を内側に収容する捕集部ハウジング９０を備える点が第２の実施形態と異なる。他の構造は、第２の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を説明する。
【００７９】
図９は、本実施形態のトラップ装置２０と捕集部ハウジング９０とが、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の重なる方向に沿って断面された状態を示す断面図である。図９に示すように、本実施形態では、トラップ装置２０を収容する捕集部ハウジング９０を備える。
【００８０】
捕集部ハウジング９０は、例えば、本体９１と、蓋部材９２とを備えている。本体９１は、断面形状が凹状の一端が開口する筒状である。本体９１の底壁部９３には、リターン管部３３が通る連通孔９４が形成されている。リターン管部３３と連通孔９４との間にはＯリング９５が設けられており、リターン管部３３と連通孔９４との間が気密かつ液密にシールされている。
【００８１】
本体９１の開口端９６は、蓋部材９２によって覆われる。本体９１の周壁部９７の開口端には、内側が１段下がる段状の形成されており、Ｏリング受け部９８が形成されている。Ｏリング受け部９８に、Ｏリング９９が嵌まる。Ｏリング９９は、本体９１と蓋部材９２との間を気密かつ液密にシールする。
【００８２】
蓋部材９２には、導入管部３２が通る連通孔１００が形成されている。導入管部３２と連通孔１００との間にはＯリング１０１が設けられており、導入管部３２と連通孔１００との間を気密かつ液密にシールしている。
【００８３】
本実施形態では、第２の実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。本実施形態では、各捕集ユニット間から排ガス６が漏れた場合であっても、漏れた排ガス６が捕集部ハウジング９０内にとどまり、外部に漏れることがない。
【００８４】
なお、第３の実施形態で説明された処理装置１０が本実施形態で説明された捕集部ハウジング９０を備えていてもよい。この場合、本実施形態の効果に加えて、第３の実施形態の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【００８６】
つぎに、本発明の第５の実施形態に係る処理装置を、図１０〜１２を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、リターン管部３３の構造が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を説明する。
【００８７】
図１０は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。図１１は、トラップ装置２０を分解して示す斜視図である。図１０，１１に示すように、本実施形態では、流出口４３は、底壁部３６において第３の流路部５５に面する位置に形成されている。リターン管部３３は、流出口４３を出た排ガス６を、捕集ユニット３０の軸心線Ｐを通って流入口４２側に出るように構成されている。
【００８８】
具体的には、リターン管部３３は、捕集ユニット３０内を貫通している。リターン管部３３は、側面形状がＵ字状の第１の管部１１０と、直線状の第２の管部１１１とを備えている。
【００８９】
図１０に示すように、第１の管部１１０は、側面形状がＵ字状であって、両端が開口する円筒である。第１の管部１１０の流路断面は、円である。第１の管部１１０の一端１１０ａは、流出口４３に連結されて連通している。一端１１０ａが例えば流出口４３に溶接されることによって、一端１１０ａと流出口４３との間が気密かつ液密にシールされている。本実施形態では、捕集部２００は、１つの捕集ユニット３０を備える構造であるので、捕集ユニット３０の流出口４３が本発明で言う捕集部の流出口として機能する。他端１１０ｂは、底壁部３６の軸心線Ｐと対向する位置まで延びている。
【００９０】
第２の管部１１１は、底壁部３６と蓋部材３５とを貫通している。底壁部３６と第２の管部１１１との間は、例えば溶接されることによって気密かつ液密にシールされている。第２の管部１１１は、直線状である。図１２は、捕集ユニット３０の内部を示す平面図である。図１０〜１２を示すように、第２の管部１１１は、両端が開口する円筒状であって、内側の流路の断面の平面形状も円である。第２の管部１１１は、当該第２の管部１１１の軸心線１１１ａが捕集ユニット３０の軸心線Ｐと重なるように配置されている。
【００９１】
第２の管部１１１の一端１１１ｂは、捕集ユニット３０の外側において第１の管部１１０の他端１１０ｂに連結されており、連通している。第２の管部１１１の一端１１１ｂと第１の管部１１０の他端１１０ｂとの間は、例えば溶接されることによって、気密かつ液密にシールされている。第２の管部１１１の他端は、蓋部材３５を貫通して外側に出ており、排気系４に連結されている。蓋部材３５には、第２の管部１１１が通る連通孔１１４が形成されている。
【００９２】
第２の管部１１１の他端１１１ｃの近傍には、周囲に張り出すフランジ１１２が形成されている。フランジ１１２には、Ｏリング１１３が設けられる。蓋部材３５が本体部３４の開口３９を閉塞する際では、フランジ１１２と蓋部材３５との間にＯリング１１３が設けられ、当該Ｏリング１１３によって、第２の管部１１１と連通孔１１４との間が液密にかつ気密にシールされる。
【００９３】
このように構成される処理装置１０では、リターン管部３３（本実施形態では第２の管部１１１）が捕集ユニット３０内の軸心線Ｐを通り、それゆえ、リターン管部３３は、周囲に配置される冷却装置６０（冷媒６２）から最も遠い位置に配置される。
【００９４】
つぎに、本実施形態のトラップ装置２０内の排ガス６の流れを、図１２を用いて説明する。図１０，１２に示すように、流入口４２から捕集ユニット３０内に流入した排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を流動する際に周壁部３７によって冷却されることによってリン７が析出し、当該析出したリン７が第１，２のフィン５１，５２によってトラップされる。
【００９５】
ついで、捕集ユニット３０内を流動した排ガス６は、流出口４３からリターン管部３３内に流入する。リターン管部３３内に流入した排ガス６は、周囲の冷媒６２によって充分冷却されている。このため、捕集ユニット３０内の中央部（軸心線Ｐおよび軸心線Ｐの近傍）は、第２の管部１１１を通る排ガス６によって冷却される。
【００９６】
このため、第２の流路部５４を流れる排ガス６は、第２の管部１１１によっても冷却される。さらに、第２の管部１１１は、周囲の冷媒６２から最も離れた位置に配置される。このため、捕集ユニット３０内において、冷却されにくい部分が効果的に冷却される。
【００９７】
本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、捕集ユニット３０内の中央部を流れる排ガス６を冷却することができるので、排ガス６を効果的に冷却することができ、それゆえ、リン７を効果的に捕集することができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、第２の管部１１１が、捕集ユニット３０の中央に配置されている（第２の管部１１１の軸心線１１１ａが、捕集ユニット３０の軸心線Ｐに重なる）。この構造によって、上記のように、捕集ユニット３０内において冷却されにくい中央が冷却されるのでこの構造が好ましい。しかしながら、捕集ユニットの形状や流路部の形状の要求によって、第２の管部１１１が中央部に配置されなくても、第２の管部１１１が捕集ユニット内に配置されることによって、同様の作用と効果とが得られる。
【００９９】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１００】
つぎに、本発明の第６の実施形態に係る処理装置を、図１３，１４を用いて説明する。なお、第４の実施形態と同様の機能を有する構成は、第４の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、トラップ装置２０の構造が第４の実施形態と異なる。
【０１０１】
図１３は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。図１３に示すように、本実施形態のトラップ装置２０では、リターン管部３３は、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７内を通っており、第７の捕集ユニット３０７の底壁部３６には、流出口４３は形成されていない。
【０１０２】
リターン管部３３は、両端が開口する直線の円筒状であって、流路断面が円である。リターン管部３３は、その軸心線３３ｃが第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の軸心線Ｐに重なるように配置されている。
【０１０３】
第１〜６の隔壁部７１〜７６には、リターン管部３３が通る貫通孔１２３が形成されている。リターン管部３３の一端３３ａは、第７の捕集ユニット３０７内に位置している。リターン管部３３の他端は、蓋部材３５，９２を貫通して外部に出ており、排気系４に連結されている。
【０１０４】
リターン管部３３の一端３３ａの近傍には、周方向に広がる第１，２のフランジ１２０，１２１が形成されている。リターン管部３３の他端において蓋部材３５の近傍には、周方向に広がる第３のフランジ１２２が形成されている。
【０１０５】
第１のフランジ１２０は、リターン管部３３がトラップ装置２０に組み込まれた際に、第６の隔壁部７６に形成される貫通孔１２３の縁に、第６の捕集ユニット３０６側から引っかかる。
【０１０６】
第２のフランジ１２１は、第６の隔壁部７６を挟んで設けられる。第１，２のフランジ１２０，１２１で第６の隔壁部７６を挟みこむことによって、トラップ装置２０内にリターン管部３３が保持される。第２のフランジ１２１は着脱可能である。
【０１０７】
図１４は、第２のフランジ１２１の構造を概略的に示す斜視図である。図１４に示すように、第２のフランジ１２１は、一対のフランジ片１３０，１３１がリターン管部３３に組み付けられることによって構成される。一対のフランジ片１３０，１３１は、各々が半円形状であり、リターン管部３３を間に挟んだ状態で互いに組み合わされて固定される。リターン管部３３において第２のフランジ１２１が形成される箇所には、各フランジ片１３０，１３１が嵌め込まれる溝１３２が形成されている。フランジ片１３０，１３１は、リターン管部３３を挟んで両側に１つずつ互いに連通する連通孔１３５が形成されている。フランジ片１３１の連通孔１３５内には、雌ねじ１３７が形成されている。
【０１０８】
ねじ１３６は、各フランジ片１３０，１３１は、溝１３２に嵌まった状態で、フランジ片１３０の連通孔１３５から挿入され、フランジ片１３１の連通孔１３５の雌ねじ１３７に螺合する。このことによって、フランジ片１３０，１３１がねじ１３６によって互いに締結される。ねじ１３６によってフランジ片１３０，１３１が締結されると、フランジ片１３０，１３１のうち溝１３２から外部に出る部分が周方向に広がり、第２のフランジ１２１として機能する。
【０１０９】
図１３に示すように、第３のフランジ１２２には、Ｏリング１２５が設けられる。蓋部材３５が第１の捕集ユニット３０１の開口３９を閉塞すると、蓋部材３５と第３のフランジ１２２との間にＯリング１２５が挟みこまれ、それゆえ、蓋部材３５に形成される貫通孔３５ａとリターン管部３３との間が気密かつ液密にシールされる。第３のフランジ１２２は、第２のフランジ１２１と同様の構造である。
【０１１０】
第２，３のフランジ１２１，１２２のねじ１３６取り外すことによって、リターン管部３３を第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７から取り外すことができる。リターン管部３３は、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７を固定する機能も有している。
【０１１１】
なお、本実施形態では、第７の捕集ユニット３０７には、第２のフィン５２が形成されてない。これは、リターン管部３３の一端３３ａが第７の捕集ユニット３０７内の中央に開口しているためであり、第１の流路部５３を流動した後の排ガス６がリターン管部３３に流入するようにするためである。このため、本実施形態では、第６の隔壁部７６に形成される連通口８０が本発明で言う捕集部の流出口として機能し、第７の捕集ユニット３０７とリターン管部３３とが、本発明で言う内側流路部として機能する。
【０１１２】
リターン管部３３は、第５の実施形態で説明されたリターン管部３３と同様の作用と効果とを有している。本実施形態では、第４の実施形態の効果に加えて、第５の実施形態の効果を得ることができる。また、本実施形態では、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７は、第３の実施形態と同様に高さが変更されている。このため、さらに第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
なお、本実施形態では、第４の実施形態で説明された処理装置１０が、第５の実施形態で説明されたリターン管部３３を備える構造であるが、これに限定されない。例えば、第２，３の実施形態の処理装置１０が、本実施形態と同様の内側流路部を備えてもよい。この場合であっても、各実施形態の効果に加えて、第５の実施形態の効果がえられる。
【０１１４】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１１５】
つぎに、本発明の第７の実施形態に係る処理装置を、図１５，１６を用いて説明する。なお、第６の実施形態と同様の機能を有する構成は、第６の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、トラップ装置２０の構造が、第６の実施形態と異なる。他の構造は、第６の実施形態と同様であってよい。なお、ここでいう第６の実施形態とは、図１３に示される構造である。
【０１１６】
図１５は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。本実施形態では、トラップ装置２０は、捕集部ハウジング９０を備えていない。図１６は、トラップ装置２０が分解された状態を示している。図１６に示すように、本実施形態では、１つのユニットハウジング５００と、当該ユニットハウジング５００内に収容されて排ガス６が流動する流路部を構成する収容部５１０とを備えている。
【０１１７】
ユニットハウジング５００は、蓋部材５０１と、本体部５０２とを備えている。本体部５０２は、一端が開口する筒状である。具体的には、本体部５０２は、第６の実施形態で説明された第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の各ユニットハウジング３１の本体部３４が一体になった形状と同様の構造である。なお、本体部５０２は、複数に分割される構造ではなく、１つの部材である。本体部５０２の開口縁には、全周にわたって外側に広がるフランジ部５０３が形成されている。
【０１１８】
蓋部材５０１は、第６の実施形態で用いられた蓋部材３５と同様の構造であって、本体部５０２の開口５０４を塞ぐ。蓋部材５０１は、本体部５０２のフランジ部５０３の全域と重なる大きさを有している。蓋部材５０１は、フランジ部５０３に複数のボルト５０６とナット５０７とによって締結される。
【０１１９】
フランジ部５０３においてボルトより内側には、本体部５０２の開口５０４を囲むように、Ｏリング５０５が形成されている。蓋部材５０１がボルト５０６とナット５０７とによって本体部５０２に締結されると、フランジ部５０３と蓋部材５０１との間は、Ｏリング５０５によって液密にシールされる。
【０１２０】
収容部５１０は、図１３に示される第６の実施形態で説明された第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７において各本体部３４内に配置される構成要素を備えている。具体的には、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７間を隔てる第１〜６の隔壁部７１〜７６と、リターン管部３３と備えている。
【０１２１】
収容部５１０を構成する各部材の相対位置関係、および、姿勢は、第６の実施形態と同様である。すなわち、収容部５１０が本体部５０２内に収容された場合、本体部５０２内に形成される、排ガス６が流動する流路は、図１３に示される第６の実施形態と同様になる。
【０１２２】
収容部５１０と蓋部材５０１とは、一体になったユニット６００を構成している。具体的には、図１６に示すように、各第１，２のフィン５１，５２と第１〜６の隔壁部７１〜７６とが、互いに接触するどうしが例えば溶接で固定されることによって一体になっている。リターン管部３３は、第６の隔壁部７６側からに貫通孔１２３に通される。本実施形態では、リターン管部３３には、第１，３のフランジ１２０，１２２が形成されていない。このため、リターン管部３３は、第２のフランジ１２１が第６の隔壁部７６の貫通孔１２３の縁に当接するまで挿入される。
【０１２３】
リターン管部３３と蓋部材５０１とが一体固定される。具体的には、リターン管部３３を、蓋部材５０１の貫通孔３５ａを通すとともに第１，２のフィン５１，５２に当接する位置に位置決めする。おして、当該位置で、蓋部材５０１とリターン管部３３とを例えば溶接により一体に固定する。
【０１２４】
図１６は、蓋部材５０１と収容部５１０とが一体に固定されたユニット６００と、本体部５０２とが分解された状態を示している。このように、蓋部材５０１と第２のフランジ１２１とによって、各部材が挟み込まれて一体になる。
【０１２５】
トラップ装置２０が上記のように、ユニット６００と本体部５０２とに分解される構成であるため、本実施形態では、第１〜６の隔壁部７１〜７６と、本体部５０２の内面３８との間にＯリングが形成されない。
【０１２６】
さらに、第１〜６の隔壁部７１〜７６は、収容部５１０が本体部５０２内に収容された際、本体部５０２の内面３８との間に若干の隙間が設けられる大きさに設定されている。これは、収容部５１０を本体部５０２内に収容する際に、第１〜６の隔壁部７１〜７６が本体部５０２の内面３８に接触し、当該接触に起因する摩擦によって、収容作業が困難になることを防ぐためである。なお、ここで言う隙間は、排ガス６の流れに支障をきたさない程度の隙間である。
【０１２７】
図１５中では、第１〜６の隔壁部７１〜７６と内面３８との間には、隙間がないよう描かれているが、実際には、若干の隙間が形成されている。若干の隙間であれば、排ガス６の流れに支障はきたさない。さらに、排ガス６が流れることによって、当該排ガス６に含まれるリンが第１〜６の隔壁部７１〜７６と内面３８との間の隙間に析出するので、当該隙間は、析出したリンによって塞がれる。
【０１２８】
本実施形態では、第６の実施形態の効果に加えて、本体部５０２が１つの部材で形成されていることによって、捕集部ハウジング９０を備えなくても、外部に排ガス６が漏れることが抑制される。
【０１２９】
なお、第２〜４の実施形態のように複数の捕集ユニットを備えて複数段の流路部が形成されるトラップ装置においても、本実施形態の本体部５０２を用いることによって、捕集部ハウジング９０を備えることなく、排ガス６の漏れを抑制することができる。
【０１３０】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１３１】
つぎに、本発明の第８の実施形態に係る処理装置を、図１７〜１９を用いて説明する。なお、第６の実施形態と同様の機能を有する構成は、第６の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。なお、本実施形態では、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７に加えて、第８，９の捕集ユニット３０８，３０９を備えている。また、各捕集ユニットの高さが、図１３に示される第６の実施形態と異なる。他の構造は、第６の実施形態と同様であってよい。
【０１３２】
図１７は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。図１７に示すように、本実施形態では、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７に加えて、第８，９の捕集ユニット３０８，３０９を備えている。第８，９の捕集にユニット３０８，３０９は、第２〜６の捕集ユニット３０２〜３０６と同様の構造であってよい。第８，９の捕集ユニット３０８，３０９は、第６の捕集ユニット３０６と第７の捕集ユニット３０７との間に配置されており、第８の捕集ユニット３０８は、第６の捕集ユニット３０６の下方に配置され、第９の捕集ユニット３０９は、第８の捕集ユニット３０８の下方に配置される。
【０１３３】
本実施形態では、第６の隔壁部７６は、第６，８の捕集ユニット３０６，３０８間に設けられる。第８，９の捕集ユニット３０８，３０９間には、第７の隔壁部７７が設けられる。第７，９の捕集ユニット３０７，３０９間には、第８の隔壁部７８が設けられる。第７，８の隔壁部７７，７８は、第１〜６の隔壁部７１〜７６と同様の構造であってよい。
【０１３４】
第７の隔壁部７７は、第３の流路部５５側に連通口８０が形成される。第８の隔壁部７８は、第１の流路部５３側に連通口８０が形成されている。第６，８の捕集ユニット３０６，３０８間においても、本体部３４間にＯリング４０が設けられる。第８，９の捕集ユニット３０８，３０９間においても、本体部３４間にＯリング４０が設けられる。第７，９の捕集ユニット３０７，３０９間においても、本体部３４間にＯリング４０が設けられる。
【０１３５】
第８の捕集ユニット３０８の流路部５０の高さをＨ８とする。第９の捕集ユニット３０９の流路部５０の高さをＨ９とする。本実施形態では、第１〜９の捕集ユニット３０１〜３０９の流路部５０の高さＨ１〜Ｈ９（隣り合う隔壁部間の長さ）は、各捕集ユニットにおけるリンの析出量に応じて、設定されている。
【０１３６】
図１８は、トラップ装置２０内での排ガス６の温度を示すグラフである。縦軸は、トラップ装置２０での位置を示しており、図中下側に進むにつれて、下流側の捕集ユニットを示す。縦軸には、第１〜９の捕集ユニット３０１〜３０９に対応する範囲を示している。横軸は、排ガス６の温度を示しており、図中右側に進むにつれて温度が高くなり、図中左側に進むにつれて温度が低くなる。
【０１３７】
図１８に示すように、本実施形態では、第１の捕集ユニット３０１では、排ガス６は、略１００度ある。排ガス６は、以降下流に流れるにつれて、温度が低下する。排ガス６は、第３の捕集ユニット３０３でまでに急激に温度が低下し、第３の捕集ユニット３０３では、０℃より下がる。ついで、排ガス６の温度は、第４の捕集ユニット３０４で略−３０℃まで下がる。その後は、第７の捕集ユニット３０７まで、略−３０℃を保つ。
【０１３８】
図１９は、トラップ装置２０内でのリンの析出量を示すグラフである。縦軸は、トラップ装置２０内の位置を示しており、図中下側に進むにつれて、下流側の捕集ユニットを示す。縦軸において第１〜９の捕集ユニット３０１〜３０９に対応する範囲を示す。横軸は、リンの析出量を示し、図中右側に進むにつれてリンの析出量が多くなる。
【０１３９】
図１９に示すように、温度が高い第１，２の捕集ユニット３０１，３０２では、リンは、ほとんど析出しない。温度が０℃以下となる第３，４の捕集ユニット３０３，３０４では、リンが急激に析出する。温度が略−３０度と一定になる第４〜７の捕集ユニット３０４〜３０９では、リンの析出量は、緩やかになり、下流側に進むにつれて、析出量減少する。
【０１４０】
このため、図１８に示すように、本実施形態のトラップ装置２０では、温度が高すぎてリンが析出しない第１，２の捕集ユニット３０１，３０２では、流路部５０の流路断面積を減縮して、流速上げ、内面３８近傍の温度境界層を薄くして熱伝達率を上げてリンが析出可能な温度まで速やかに排ガス６の温度を下げるために、高さＨ１，Ｈ２を小さくしている。なお、一例として、Ｈ１＝Ｈ２であってよい。
【０１４１】
リンの析出量が多くなる第３，４の捕集ユニット３０３，３０４では、析出したリンによって流路部５０が閉塞することを防止するために、流路部５０の断面積を拡大すべく、高さＨ３，Ｈ４を大きくしている。なお、一例として、Ｈ３＝Ｈ４であって、Ｈ３＞Ｈ１であってよい。
【０１４２】
リンの析出が減少する第５，６，８，９，７の捕集ユニット３０５〜３０９では、流路部５０の断面積を減縮し、流速を速くしてリンのミストやダストにかかる遠心力を増してより多くのリンが析出されるようにするために、高さＨ５，Ｈ６，Ｈ８，Ｈ９を徐々に低くする。なお、一例として、Ｈ５＞Ｈ６、Ｈ６＞Ｈ８、Ｈ８＝Ｈ９である。
【０１４３】
なお、最下段の位置する第７の捕集ユニット３０７の高さＨ７は、リターン管部３３に排ガス６を導きやすくするために、大きく設定されている。例えば、一例とし、Ｈ７＞Ｈ９である。
【０１４４】
本実施形態では、各捕集ユニットの高さが、リンの析出量に応じて設定されていることによって、排ガス６中のリンを効率よく析出することができる。
【０１４５】
なお、本実施形態で説明された高さＨ１〜Ｈ９は、一例である。トラップ装置２０が本実施形態とは異なる複数の捕集ユニットを備える構造である場合には、その構造において各捕集ユニットでのリンの析出量に応じて、各捕集ユニットの高さが設定される。また、第７の実施形態のように、複数の捕集ユニットを備えずに、流路が複数段に構成される場合であっても、各段におけるリンの析出量に応じて各段の高さが設定されることによって、排ガス中のリンを効率よく析出することができる。
【０１４６】
また、第２，４，６，７の実施形態においても、各捕集ユニットの高さが本実施形態のように、各捕集ユニットでのリンの析出量に応じて設定されてもよい。この場合、各実施形態の効果に合わせて本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１４８】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
６…排ガス（ガスの一例）、７…リン（捕集対象物の一例）、３０…捕集ユニット、３１…ユニットハウジング、３３…リターン管部（内側流路部の一例）、３８…内面（湾曲面の一例）、５０…流路部、５１…第１のフィン（突出部の一例）、５２…第２のフィン（突出部の一例）、５３…第１の流路部（湾曲流路部の一例）、５５…第３の流路部（湾曲流路部の一例）、５６…屈曲部、５７…屈曲部、９０…捕集部ハウジング、２００…捕集部、３０１…第１の捕集ユニット、３０２…第２の捕集ユニット、３０３…第３の捕集ユニット、３０４…第４の捕集ユニット、３０５…第５の捕集ユニット、３０６…第６の捕集ユニット、３０７…第７の捕集ユニット（内側流路部の一例）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス中の捕集対象物である例えばリンをトラップする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ用のＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）装置は、排ガス中に含まれる副生成物が排気系の配管やポンプに堆積して排気系を閉塞することを抑制するために、装置の排気系中に、反応副生成物を捕集する処理装置が設けられている。副生成物としてリンがある。
【０００３】
この種の処理装置は、トラップ板を備えており、当該トラップ板に排ガスを当てることによって、排気ガス中のリンをトラップする（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、処理装置の他の例として、排ガスの流路を螺旋状に形成し、排ガスが当該流路内を流れる過程でリンをトラップする装置が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００５】
また、処理装置の他の例として、排ガスの流路に複数の屈曲を設けて、当該屈曲した部分においてリンをトラップする装置が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４０３５７号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９７２３号公報
【特許文献３】特開平１１−２３３４９８号公報
【特許文献４】特開２００６−５２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示される装置では、トラップ板に排ガスが当たる構造であるので、当該接触が排ガスの流れの抵抗となり、排ガスがスムーズに流れにくくなることが考えられる。排ガスがスムーズに流れないことによって、排ガス中のリンのトラップ性能が低下する。
【０００８】
また、特許文献２，３のように、排ガスを螺旋状に流す構造であると、排ガス中のリンのトラップが不十分になり、それゆえ、外部へ排出された排ガス中にリンが残されることが考えられる。
【０００９】
また、特許文献４のように、複数の屈曲を設ける構造であると、排ガスがスムーズに流れにくくなり、それゆえ、排ガス中のリンのトラップ性能が低下することが考えられる。
【００１０】
本発明は、ガス中の捕集物のトラップ性能を向上できるトラップ装置を提供することを目的とする。他の発明は、ガス中の捕集対象物の捕集性能を向上できるトラップ装置を備える処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明のトラップ装置は、捕集対象物を含むガス内の前記捕集対象物を捕集可能な捕集ユニットを具備する捕集部を備える。前記捕集ユニットは、内面の少なくとも一部が湾曲面であるユニットハウジングと、前記ユニットハウジング内に形成されて前記ガスが流動可能な流路部であって、前記湾曲面によって規定される湾曲した湾曲流路部と、前記湾曲流路部の下流に位置して前記内面から突出する突出部によって屈曲される屈曲部とを具備する流路部とを備える。
【００１２】
また、本願発明のトラップ装置は、上記に記載のトラップ装置と、前記トラップ装置を周囲から冷却する冷却部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ガス中の捕集対象物の捕集性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る処理装置を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示されたトラップ装置が分解された状態を示す斜視図。
【図３】図１に示された補修ユニット内を示すとともに、排ガスの流れを示す平面図。
【図４】図２中に示されるＦ４−Ｆ４線に沿って示すトラップ装置の断面図。
【図５】図１に示された捕集ユニット内でのリンの付着の様子を示す平面図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が分解された状態を概略的に示す斜視図。
【図７】図６に示されたトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図
【図９】本発明の第４の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る処理装置のトラップ装置を示す断面図。
【図１１】図１０に示されたトラップ装置が分解された状態を示す斜視図。
【図１２】図１０に示された捕集ユニット内を示す平面図。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る処理装置のトラップ装置が第１〜７の捕集ユニットの積層方向に断面された状態を示す断面図。
【図１４】図１３に示された第２のフランジの構造を示す斜視図。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係る処理装置のトラップ装置を示す断面図。
【図１６】図１５に示されたトラップ装置が分解された状態を示す断面図。
【図１７】本発明の第８の実施形態に係る処理装置のトラップ装置を示す断面図。
【図１８】図１７に示されたトラップ装置内の排ガスの温度を示すグラフ。
【図１９】図１７に示されたトラップ装置内でのリンの析出量を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る処理装置を、図１〜５を用いて説明する。本実施形態では、処理装置１０は、一例として、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）装置の排気系４に組み込まれており、ＭＯＣＶＤ装置から排出される排ガス６中のリン７を捕集する機能を有する。排ガス６は、本発明で言うガスの一例である。リン７は、本発明で言う捕集対象物の一例である。
【００１６】
図１は、処理装置１０を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、処理装置１０は、排ガス６中のリン７をトラップするトラップ装置２０と、トラップ装置２０を冷却する冷却装置６０とを備えている。
【００１７】
冷却装置６０は、タンク６１と、タンク６１内に収容される冷媒６２とを備えている。タンク６１は、断面形状が凹状であって一端が開口するタンク本体６３と、タンク本体６３の開口を気密にかつ液密に閉塞するタンク蓋部材６４と備えている。冷媒の６２一例はフロリナートである。冷媒６２は、一例として−３０度である。
【００１８】
なお、冷却装置６０の上記構造は、一例である。要するに、冷却装置は、後述されるトラップ装置２０を周囲から冷却する機能を有していればよい。冷却装置６０は、本発明で言う冷却部の一例である。
【００１９】
トラップ装置２０は、冷却装置６０のタンク６１内に収容されており、冷媒６２によって周囲から冷却されている。図２は、トラップ装置２０を分解して示す斜視図である。図１，２に示すように、トラップ装置２０は、排ガス６中のリン７を捕集する捕集部２００と、捕集部２００に排気系４から排ガス６を導く導入管部３２と、捕集部２００を流動した後の排ガス６を再び排気系４に戻すリターン管部３３とを備えている。
【００２０】
捕集部２００は、１つの捕集ユニット３０を備えている。捕集ユニット３０は、ユニットハウジング３１と、ユニットハウジング３１内に形成され、前記排ガス６が流動する流路部５０を備えている。
【００２１】
ユニットハウジング３１は、筒状であって、一端が開口する断面凹形状の円筒状である本体部３４と、本体部３４の開口端を気密かつ液密に塞ぐ蓋部材３５を備えている。
【００２２】
本体部３４は、平面形状が円の底壁部３６と、当該底壁部３６の周縁から立ち上がる周壁部３７とを備えている。図３は、捕集ユニット３０内を、開口側から示す平面図である。図３に示すように、周壁部３７の内面３８は、全域なだらか湾曲して連続している。また、周壁部３７の厚みが一定であるので、内面３８を開口側からみた平面形状も円である。内面３８は、本発明で言う湾曲面でもある。
【００２３】
図４は、図２中に示されるＦ４−Ｆ４線に沿って示すトラップ装置２０の断面図である。図１，２，４に示すように、蓋部材３５は、捕集ユニット３０の開口３９と略同じ大きさを有しており、開口３９を気密かつ液密に塞ぐ。
【００２４】
図２に示すように、捕集ユニット３０の開口３９の上記シール構造の一例として、Ｏリング４０が設けられている。図４に示すように、周壁部３７の開口端３７ａは、内側が１段下がる段状に形成されている。このように１段下がった部分は、Ｏリング４０が設けられるＯリング受け部４１となっている。Ｏリング受け部４１は、環状に形成される周壁部３７の全域に形成されており、それゆえ、環状に連続して形成されている。Ｏリング４０は、Ｏリング受け部４１に嵌まる。周壁部３７と蓋部材３５との間は、Ｏリング４０によって気密かつ液密にシールされる。
【００２５】
ユニットハウジング３１には、内部に排ガス６を導く際に通る流入口４２と、ユニットハウジング３１内を流動した後の排ガス６が外部に流出する際に通る流出口４３とが形成される。流入口４２は、蓋部材３５に形成されている。流入口４２の平面形状は、一例として円である。導入管部３２は流入口４２に接続されており、ユニットハウジング３１内に連通している。流出口４３は、蓋部材３５に形成されている。流出口４３の平面形状は、一例として円である。リターン管部３３は、流出口４３に接続しており、ユニットハウジング３１内と連通している。流入口４２と流出口４３とは、周壁部３７の近傍に配置されるとともに、ユニットハウジング３１の軸心線Ｐ（蓋部材３５および底壁部３６の中心を通る）を挟んで互いに反対となる位置に配置されている。
【００２６】
図３に示すように、捕集ユニット３０内には、排ガス６が流動する流路部５０が形成されている。流路部５０は、周壁部３７と、第１のフィン５１と、第２のフィン５２となどによって規定される。第１，２のフィン５１，５２は、流入口４２と流出口４３との間に配置されている。図中、流入口４２と流出口４３とは、２点鎖線で示されている。
【００２７】
第１のフィン５１は、ユニットハウジング３１の内部（平面形状は円）の軸心線Ｐと流入口４２との間に配置されている。ここで、第１の方向Ｄ１と、第２の方向Ｄ２とを規定する。第１の方向Ｄ１は、流入口４２の中心４２ａと流出口４３の中心４３ａとを結ぶ方向に平行な方向である。第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の直交する方向である。第１のフィン５１は、底壁部３６から立ち上がるとともに、第２の方向Ｄ２に延びている。
【００２８】
第１のフィン５１の下縁（底壁部３６と対向する縁）は、全域底壁部３６に接続されている。第１のフィン５１の一端５１ａは、底壁部３６から周壁部３７の開口端まで延びおり、Ｏリング受け部４１を除いて全域において周壁部３７に接続されている。
【００２９】
第１のフィン５１において一端５１ａと反対側の部分は、第１の方向Ｄ１に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ１から他端５１ｂにかけて、周壁部３７の内面３８との間の間隔を一定に保つように、内面３８に沿って湾曲している。他端５１ｂは、第２の方向Ｄ２に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ２まで延びている。
【００３０】
第２のフィン５２は、軸心線Ｐと流出口４３との間に配置されている。第２のフィン５２は、軸心線Ｐに対して第１のフィン５１と対称になるように形成されている。具体的には、第２のフィン５２は、底壁部３６から立ち上がるとともに、第２の方向Ｄ２に沿って延びている。
【００３１】
第２のフィン５２の下端（底壁部３６と対向する縁）は、全域底壁部３６に接続されている。第２のフィン５２の一端５２ａは、底壁部３６から周壁部３７の開口端まで延びており、軸心線Ｐを挟んで一端５１ａと反対側においてＯリング受け部４１を除いて全域周壁部３７に接続されている。
【００３２】
第２のフィン５２において一端５２ａと反対側の部分は、第１の方向Ｄ１に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ３から他端５２ｂにかけて、周壁部３７の内面３８との間の間隔を一定に保つように、内面３８に沿って湾曲している。他端５２ｂは、第２の方向Ｄ２に軸心線Ｐと並ぶ位置Ｐ４まで延びている。
【００３３】
第１，２のフィン５１ａ，５２ａの上端（開口３９側の端）は、周壁部３７と同じ高さである。このため、蓋部材３５によって開口３９を覆うと、周壁部３７の開口縁の全域と第１，２のフィン５１ａ，５２ａの上縁全域とは、蓋部材３５に当接する。
【００３４】
第１，２のフィン５１，５２が上記のように形成されることによって、第１のフィン５１と周壁部３７との間、第１，２のフィン５１，５２間、第２のフィン５２と周壁部３７との間に、流入口４２から流出口４３にわたる流路部５０が形成される。
【００３５】
流路部５０は、第１のフィン５１と周壁部３７との間に規定されて流入口４２に連続する第１の流路部５３と、第１，２のフィン５１，５２間に規定されて第１の流路部５３の直ぐ下流に位置する第２の流路部５４と、第２のフィン５２と周壁部３７と間に規定されて第２の流路部５４の直ぐ下流に位置するとともに流出口４３に連続する第３の流路部５５とを有している。流路部５０（第１〜３の流路部５３〜５５）は、平面形状がＳ字状である。
【００３６】
第１の流路部５３は、内面３８の一部によって規定されており、それゆえ、なだらかに湾曲している。第１の流路部５３は、本発明で言う湾曲流路部の一例である。第１の流路部５３と第２の流路部５４との境の部分は、第２のフィン５２によって流れが急激に変化する屈曲部５６となっている。第２のフィン５２は、本発明で言う突出部の一例である。屈曲部５６は、本発明で言う屈曲部の一例である。第２の流路部５４と第３の流路部５５との境の部分は、急激に流れが変化する屈曲部５７となっている。
【００３７】
つぎに、処理装置１０の動作を説明する。図１に示すように、リン７を含む排ガス６は、導入管部３２と流入口４２とを通ってトラップ装置２０内に流入する。図３は、トラップ装置２０内での排ガス６の流れを矢印で示している。図中矢印で示すように、流入口４２を通って流入した排ガス６は、第１の流路部５３を通る。第１の流路部５３は、なだらかに湾曲している。このため、第１の流路部５３内を流れる排ガス６は、第１の流路部５３内をスムーズに流れることができ、それゆえ、内面３８の近傍を高速で流れる。
【００３８】
排ガス６は、流れが屈曲部５６において急激に屈曲し、それゆえ、第２のフィン５２に衝突する。排ガス６は、第２のフィン５２に衝突した後は、第２の流路部５４を流れる。つまり、捕集ユニット３０内の軸心線Ｐおよび軸心線Ｐ近傍を流れる。排ガス６は、第２の流路部５４では第２のフィン５２の他端５２ｂの近傍の湾曲に沿って進み、屈曲部５７では第１のフィン５１の一端５１ａおよび一端５１ａの近傍の内面３８に衝突する。
【００３９】
第１のフィン５１の一端５１ａの近傍に衝突した後の排ガス６は、第３の流路部５５を流れて流出口４３に導かれる。第３の流路部５５は、なだらかに湾曲している。このため、第３の流路部５５内を流れる排ガス６は、内面３８の近傍を高速で流れる。排ガス６は、流出口４３からリターン管部３３を通って、再び排気系４に戻る。
【００４０】
ついで、排ガス６中のリン７が捕集される作用について説明する。図５は、流路部５０内でリン７が捕集される様子を概略的に示している。周壁部３７は、冷却装置６０の冷媒６２によって、略−３０度に冷却されている。第１の流路部５３に流入した排ガス６は、内面３８の近傍を流れることによって、冷却される。このとき、排ガス６中のリン７が析出される。析出されたリン７は、排ガス６とともに流される。内面３８に隣接する第１の流路部５３を流れている間は、排ガス６は効率よく冷却されるので、リン７が効率よく析出される。
【００４１】
ついで、排ガス６が第２のフィン５２の一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に衝突した際に、析出したリン７の一部が一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に付着する。図中では、リン７が付着して堆積した様子を誇張して描いている。
【００４２】
ついで、排ガス６が第２フィン５２の一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に衝突した際に、残りのリン７が一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に付着して堆積する。図中、リン７が第２のフィン５２の一端５２ａおよび一端５２ａの近傍に付着して堆積した様子を誇張して描いている。
【００４３】
上記のようにリン７が捕集された排ガス６が第３の流路部５５を通って流出口４３に導かれる。処理装置１０は、所定の期間使用された後、流路部５０内にリン７が堆積することによって流路部５０内での排ガス６の流れが悪くなりそれゆえリン７の捕集性能が低下すると、トラップ装置２０が交換される。この所定期間は、予めトラップ装置の性能試験などによって把握することができる。
【００４４】
このように構成される処理装置１０では、排ガス６は、第１，３の流路部５３，５５がなだらかな湾曲状に形成されることによってスムーズに流れ、それゆえ、流速が高速になる。さらに、排ガス６が第１，２のフィン５１，５２に衝突することによって、排ガス６中のリン７がトラップされる。これらによって、排ガス６中のリン７が効果的にトラップされる。
【００４５】
このように、本実施形態の処理装置１０では、排ガス６の流速を高速に保ちつつ、かつ、内部のリン７を効果的に捕集することができるので、リン７の捕集性能を向上することができる。
【００４６】
また、冷却装置６０がトラップ装置２０の周囲に配置され、トラップ装置２０の周壁部３７が冷却される構造である。このため、排ガス６が周壁部３７に沿って流れる際に、排ガス６が効果的に冷却される。このため、排ガス６中のリン７が析出されやすくなり、それゆえ、排ガス６が第１，２のフィン５１，５２に衝突する際に、リン７が捕集されやすくなる。
【００４７】
さらに、内面３８の一部を流路部５０に利用することによって、流路部５０を規定する壁部を別途に形成することを抑制することができ、本実施形態では、第１，２のフィン５１，５２のみとしている。このため、捕集ユニット３０の構造を簡素にすることができるとともに小型化することができる。
【００４８】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る処理装置を、図６，７を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、捕集部２００が複数の捕集ユニットを備える点が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を説明する。
【００４９】
図６は、トラップ装置２０が分解された状態を概略的に示す斜視図である。図６に示すように、捕集部２００は、複数の捕集ユニットを備えており、これら捕集ユニットは、積み重なっている。本実施形態では、捕集ユニットは、一例として、７個用いられており、第１〜７の捕集ユニット３０１，３０２，３０３，３０４，３０５，３０６，３０７を備えている。
【００５０】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の各々の構造は、第１の実施形態で説明された捕集ユニット３０と同様の構造であってよく、同様の機能を有する構成は、捕集ユニット３０と同一の符号を付して説明を省略し、異なる構造については、具体的に説明する。図６中、一部の捕集ユニットは省略されている。図７は、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が積み重ねられた状態において、トラップ装置２０を第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の積層方向に断面した状態を示す断面図である。
【００５１】
図６，７に示すように、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７は、第１〜７の順番で積層されている。本実施形態では、一例として、第１の捕集ユニット３０１が上流端に配置され、第７の捕集ユニット３０７が下流端に配置されている。
【００５２】
第１の捕集ユニット３０１のユニットハウジング３１は、捕集ユニット３０と同様に、本体部３４と、蓋部材３５とを備えている。なお、本実施形態では、本体部３４は、底壁部３６が形成されていない。図７に示すように、第１，２のフィン５１，５２の下端は、周壁部３７の下端の位置と同じである。第１，２のフィン５１，５２の下端の全域と周壁部３７の下端の全域とは、仮想平面内に位置する。
【００５３】
第２〜６の捕集ユニット３０２〜３０６は、蓋部材３５を備えない点を除いて第１の捕集ユニット３０１と同じ構造である。第７の捕集ユニット３０７は、底壁部３６を備えていえる点を除いて捕集ユニット３０２〜３０６と同じ構造である。
【００５４】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７において、隣り合う捕集ユニット間には隔壁部が設けられている。第１，２の捕集ユニット３０１，３０２間には、第１の隔壁部７１が設けられる。第２，３の捕集ユニット３０２，３０３間には、第２の隔壁部７２が設けられる。第３，４の捕集ユニット３０３，３０４間には、第３の隔壁部７３が設けられる。第４，５の捕集ユニット３０４，３０５間には、第４の隔壁部７４が設けられる。第５，６の捕集ユニット３０５，３０６間には、第５の隔壁部７５が設けられる。第６，７の捕集ユニット３０６，３０７間には、第６の隔壁部７６が設けられる。
【００５５】
第１〜６の隔壁部７１〜７６は、厚みが一定の板状部材である。隔壁部７１〜７６は、周壁部３７の内側に嵌まる大きさを有している。このため、各隔壁部７１〜７６の平面形状は、略円である。また、第２〜６の捕集ユニット３０２〜３０６の第１，２のフィン５１，５２の開口３９側の端４００，４０１は、周壁部３７の開口端よりも隔壁部７１〜７６の厚みだけ短く形成されている。
【００５６】
図７に示すように、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が重ねられて間に隔壁部７１〜７６が介装されると、第１〜６の隔壁部７１〜７６は、互いに隣り合う一対の捕集ユニットのうち、下流側の捕集ユニットの周壁部３７内に嵌まり、第１，２のフィン５１，５２の開口３９側の端４００，４０１上に載置される。第１〜６の隔壁部７１〜７６は、隣り合う一対の捕集ユニットにおいて、上流側の捕集ユニットに対しては第１の実施形態で用いられた底壁部３６として機能し、下流側の捕集ユニットに対しては蓋部材３５として機能する。下流側の捕集ユニットの周壁部３７上に、上流側の捕集ユニットの周壁部３７が載置される。
【００５７】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が積み重って固定されると、図７中に２点鎖線で示す範囲Ｆ７内に示すように、Ｏリング受け部４０にＯリング４１が設けられることによって、上流側の捕集ユニットの周壁部３７と下流側の捕集ユニットの周壁部３７との間が液密かつ気密にシールされる。また、第１〜６の隔壁部７１〜７６の周縁がＯリング４１に当接するので、Ｏリング４１と周壁部３７との間は、以下に説明される連通口８０以外の部位では気密かつ液密にシールされる。
【００５８】
第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７は、同じ姿勢で配置される。具体的には、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が重なる方向に、各捕集ユニットの第１，２のフィン５１，５２が重なり、第１，２のフィン５１，５２の姿勢が同じとなる。また、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の各々の軸心線Ｐは、互いに重なる。
【００５９】
第１〜６の隔壁部７１〜７６には、隣り合う捕集ユニットどうしを連通する連通口８０が形成されている。連通口８０は、第１の隔壁部７１では第３の流路部５５に面している。第２の隔壁部７２では、第１の流路部５３に面している。第３の隔壁部７３では、第３の流路部５５に面している。第４の隔壁部７４では、第１の流路部５３に面している。第５の隔壁部７５では、第３の流路部５５に面している。第６の隔壁部７６では、第１の流路部５３に面している。連通口８０が上記のように形成されることによって、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７は連通する。
【００６０】
つぎに、トラップ装置２０の動作を説明する。図７に示すように、捕集部２００の流入口（本実施形態では、第１の捕集ユニット３０１の流入口４２）から流入した排ガス６は、第１の捕集ユニット３０１内の第１〜３の流路部５３〜５５を流動する。ついで、第２の捕集ユニット３０２内に侵入する。第２の捕集ユニット３０２内では、排ガス６は、第３〜１の順番で第３〜１の流路部５５〜５３を流動する。第１，２のフィン５１，５２が軸心線Ｐを境に対称な形状であることによって、流路部５０の形状が軸心線Ｐを境に対称な形状（軸心線Ｐ周りに捕集ユニットを回転しても、回転前と後での捕集ユニット内の流路部の形状が変らない）となる。このため、第２の捕集ユニット３０２のように第３〜１の流路部５５〜５３の順番で排ガス６が流れる場合では、第３の流路部５５が本発明で言う湾曲流路部として機能し、屈曲部５７が本発明で言う屈曲部として機能する。
【００６１】
ついで、第３の捕集ユニット３０３内に侵入する。第３の捕集ユニット３０３内に侵入した排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を通った後、第４の捕集ユニット３０４内に侵入する。第４の捕集ユニット３０４内では、排ガス６は、第３〜１の流路部５３〜５１を流動し、第５の捕集ユニット３０５内に侵入する。第５の捕集ユニット３０５内では、排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を流動し、第６の捕集ユニット３０６内に侵入する。第６の捕集ユニット３０６内では、排ガス６は、第３〜１の流路部５５〜５３を流動し、第７の捕集ユニット３０７内に侵入する。第７の捕集ユニット３０７内に侵入した排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を流動した後、捕集部２００の流出口（本実施形態では、底壁部３６に形成された流出口４３）を通って外部に流出する。ついで、リターン管部３３を通って、排気系４に戻る。
【００６２】
各捕集ユニット内でのリン７が捕集される作用は、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
なお、流出口４３は、底壁部３６において、軸心線Ｐを挟んで流入口と対称な位置に形成されており、第１の方向Ｄ１に、軸心線Ｐと中心４２ａ，４３ａが並ぶ。
【００６４】
本実施形態では、複数の捕集ユニットを備えることによって、排ガス６中のリン７を充分に除去することができる。
【００６５】
また、流路部５０の形状が、軸心線Ｐに対して対称な形状であることによって（軸心線Ｐ回りに１８０度回転しても、回転前後での平面形状が同じ）、同一形状の捕集ユニットを用いることができる。このため、トラップ装置２０の製造コストを削減することができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、一例として第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０２が用いられたが、これに限定されない。例えば、５つや６つなどの他の複数の捕集ユニットが用いられてもよい。
【００６７】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【００６８】
つぎに、本発明の第３の実施形態に係る処理装置を、図８を用いて説明する。なお、第２の実施形態と同様の機能を有する構成は、第２の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、下流側に配置される捕集ユニットの構造が第２の実施形態と異なる。他の構造は、第２の実施形態と同様であってよい。
【００６９】
図８は、本実施形態のトラップ装置２０を、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７が重なる方向に沿って断面した状態を示す断面図である。図８に示すように、本実施形態では、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の流路部５０の高さＨ５〜Ｈ７（隣り合う隔壁部間の長さ）が、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の流路部５０の高さＨ１〜Ｈ４と異なる。本実施形態では、一例として、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さＨ５〜Ｈ７は各々同じであるとともに、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の高さＨ１〜Ｈ４の半分である。なお、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の高さＨ１〜Ｈ４は、同じである（Ｈ１＝Ｈ２＝Ｈ３＝Ｈ４）。
【００７０】
第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さＨ５〜Ｈ７が第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４の高さＨ１〜Ｈ４の半分であることによって、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内の流路部５０の断面積（流れる方向を垂直に横切る断面）は、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４内の流路部５０の断面積の半分となる。
【００７１】
このため、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内の排ガス６の流速は、第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４内の排ガス６の流速の２倍となる。この結果、本実施形態では、第１，２のフィン５１，５２への排ガス６の付着量が多くなるので、第２の実施形態の効果に加えて、リン７をさらに効果的にトラップすることができる。この点を、具体的に説明する。
【００７２】
本実施形態では、流入口４２から流入した排ガス６内のリン７は、第１の捕集ユニット３０１内でも充分トラップされるが、第２の捕集ユニット３０２内では、排ガス６がさらに冷却されることによって、排ガス６中のリン７がさらに析出される。同様に、下流に流れるにつれて排ガス６がより冷却され、リン７が析出される。このため、第２〜４の捕集ユニット３０２〜３０４内ではリン７がさらに効果的に捕集される。この結果、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７では、排ガス６中のリン７の量が少なくなり、それゆえ、リン７が捕集されにくくなる。
【００７３】
しかしながら、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内の排ガス６の流速を２倍にすることによって、屈曲部５６，５７に衝突する排ガス６内のリン７が屈曲部５６，５７に付着しやすくなり、それゆえ、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７内でも排ガス６中のリン７を捕集することができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７を備える構造において、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さＨ５〜Ｈ７を半分にした。しかしながら、例えば、第１〜５の捕集ユニット３０１〜３０５の高さＨ１〜Ｈ５を同じにして、第６，７の捕集ユニット３０６，３０７の高さＨ６，Ｈ７を第１〜５の捕集ユニット３０１〜３０５の高さＨ１〜Ｈ５の半分の高さにしてもよい。この場合、第１〜５の捕集ユニット３０１〜３０５の高さＨ１〜Ｈ５は、同じである。
【００７５】
また、高さを変更する際に、上流側の捕集ユニット（本実施形態では、一例として第１〜４の捕集ユニット３０１〜３０４）の高さに対して下流側（本実施形態では一例として第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７）の高さを半分の高さにしているが、例えば、下流側の捕集ユニットの流路部の高さを、上流側の捕集ユニットの流路部の高さの１／３の高さや１／４の高さにしてもよい。これは、流路部５０内の流速をどの程度早くするかによって任意に設定することができる。
【００７６】
また、本実施形態では第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７を備える構造において第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７の高さを変更したが、要するに、複数の捕集ユニットを備える構造において、下流側に配置される捕集ユニットの高さを上流側の捕集ユニットの高さに対して小さくなるように変更することによって、下流側に配置される捕集ユニット内の流速部内の流速を向上することができ、それゆえ、本実施形態と同様の作用と効果とを得ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、冷却装置６０内に収容される。
【００７８】
つぎに、本発明の第４の実施形態に係る処理装置を、図９を用いて説明する。なお、第２の実施形態と同様の機能を有する構成は、第２の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、処理装置１０が、トラップ装置２０を内側に収容する捕集部ハウジング９０を備える点が第２の実施形態と異なる。他の構造は、第２の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を説明する。
【００７９】
図９は、本実施形態のトラップ装置２０と捕集部ハウジング９０とが、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の重なる方向に沿って断面された状態を示す断面図である。図９に示すように、本実施形態では、トラップ装置２０を収容する捕集部ハウジング９０を備える。
【００８０】
捕集部ハウジング９０は、例えば、本体９１と、蓋部材９２とを備えている。本体９１は、断面形状が凹状の一端が開口する筒状である。本体９１の底壁部９３には、リターン管部３３が通る連通孔９４が形成されている。リターン管部３３と連通孔９４との間にはＯリング９５が設けられており、リターン管部３３と連通孔９４との間が気密かつ液密にシールされている。
【００８１】
本体９１の開口端９６は、蓋部材９２によって覆われる。本体９１の周壁部９７の開口端には、内側が１段下がる段状の形成されており、Ｏリング受け部９８が形成されている。Ｏリング受け部９８に、Ｏリング９９が嵌まる。Ｏリング９９は、本体９１と蓋部材９２との間を気密かつ液密にシールする。
【００８２】
蓋部材９２には、導入管部３２が通る連通孔１００が形成されている。導入管部３２と連通孔１００との間にはＯリング１０１が設けられており、導入管部３２と連通孔１００との間を気密かつ液密にシールしている。
【００８３】
本実施形態では、第２の実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。本実施形態では、各捕集ユニット間から排ガス６が漏れた場合であっても、漏れた排ガス６が捕集部ハウジング９０内にとどまり、外部に漏れることがない。
【００８４】
なお、第３の実施形態で説明された処理装置１０が本実施形態で説明された捕集部ハウジング９０を備えていてもよい。この場合、本実施形態の効果に加えて、第３の実施形態の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【００８６】
つぎに、本発明の第５の実施形態に係る処理装置を、図１０〜１２を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、リターン管部３３の構造が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を説明する。
【００８７】
図１０は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。図１１は、トラップ装置２０を分解して示す斜視図である。図１０，１１に示すように、本実施形態では、流出口４３は、底壁部３６において第３の流路部５５に面する位置に形成されている。リターン管部３３は、流出口４３を出た排ガス６を、捕集ユニット３０の軸心線Ｐを通って流入口４２側に出るように構成されている。
【００８８】
具体的には、リターン管部３３は、捕集ユニット３０内を貫通している。リターン管部３３は、側面形状がＵ字状の第１の管部１１０と、直線状の第２の管部１１１とを備えている。
【００８９】
図１０に示すように、第１の管部１１０は、側面形状がＵ字状であって、両端が開口する円筒である。第１の管部１１０の流路断面は、円である。第１の管部１１０の一端１１０ａは、流出口４３に連結されて連通している。一端１１０ａが例えば流出口４３に溶接されることによって、一端１１０ａと流出口４３との間が気密かつ液密にシールされている。本実施形態では、捕集部２００は、１つの捕集ユニット３０を備える構造であるので、捕集ユニット３０の流出口４３が本発明で言う捕集部の流出口として機能する。他端１１０ｂは、底壁部３６の軸心線Ｐと対向する位置まで延びている。
【００９０】
第２の管部１１１は、底壁部３６と蓋部材３５とを貫通している。底壁部３６と第２の管部１１１との間は、例えば溶接されることによって気密かつ液密にシールされている。第２の管部１１１は、直線状である。図１２は、捕集ユニット３０の内部を示す平面図である。図１０〜１２を示すように、第２の管部１１１は、両端が開口する円筒状であって、内側の流路の断面の平面形状も円である。第２の管部１１１は、当該第２の管部１１１の軸心線１１１ａが捕集ユニット３０の軸心線Ｐと重なるように配置されている。
【００９１】
第２の管部１１１の一端１１１ｂは、捕集ユニット３０の外側において第１の管部１１０の他端１１０ｂに連結されており、連通している。第２の管部１１１の一端１１１ｂと第１の管部１１０の他端１１０ｂとの間は、例えば溶接されることによって、気密かつ液密にシールされている。第２の管部１１１の他端は、蓋部材３５を貫通して外側に出ており、排気系４に連結されている。蓋部材３５には、第２の管部１１１が通る連通孔１１４が形成されている。
【００９２】
第２の管部１１１の他端１１１ｃの近傍には、周囲に張り出すフランジ１１２が形成されている。フランジ１１２には、Ｏリング１１３が設けられる。蓋部材３５が本体部３４の開口３９を閉塞する際では、フランジ１１２と蓋部材３５との間にＯリング１１３が設けられ、当該Ｏリング１１３によって、第２の管部１１１と連通孔１１４との間が液密にかつ気密にシールされる。
【００９３】
このように構成される処理装置１０では、リターン管部３３（本実施形態では第２の管部１１１）が捕集ユニット３０内の軸心線Ｐを通り、それゆえ、リターン管部３３は、周囲に配置される冷却装置６０（冷媒６２）から最も遠い位置に配置される。
【００９４】
つぎに、本実施形態のトラップ装置２０内の排ガス６の流れを、図１２を用いて説明する。図１０，１２に示すように、流入口４２から捕集ユニット３０内に流入した排ガス６は、第１〜３の流路部５３〜５５を流動する際に周壁部３７によって冷却されることによってリン７が析出し、当該析出したリン７が第１，２のフィン５１，５２によってトラップされる。
【００９５】
ついで、捕集ユニット３０内を流動した排ガス６は、流出口４３からリターン管部３３内に流入する。リターン管部３３内に流入した排ガス６は、周囲の冷媒６２によって充分冷却されている。このため、捕集ユニット３０内の中央部（軸心線Ｐおよび軸心線Ｐの近傍）は、第２の管部１１１を通る排ガス６によって冷却される。
【００９６】
このため、第２の流路部５４を流れる排ガス６は、第２の管部１１１によっても冷却される。さらに、第２の管部１１１は、周囲の冷媒６２から最も離れた位置に配置される。このため、捕集ユニット３０内において、冷却されにくい部分が効果的に冷却される。
【００９７】
本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、捕集ユニット３０内の中央部を流れる排ガス６を冷却することができるので、排ガス６を効果的に冷却することができ、それゆえ、リン７を効果的に捕集することができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、第２の管部１１１が、捕集ユニット３０の中央に配置されている（第２の管部１１１の軸心線１１１ａが、捕集ユニット３０の軸心線Ｐに重なる）。この構造によって、上記のように、捕集ユニット３０内において冷却されにくい中央が冷却されるのでこの構造が好ましい。しかしながら、捕集ユニットの形状や流路部の形状の要求によって、第２の管部１１１が中央部に配置されなくても、第２の管部１１１が捕集ユニット内に配置されることによって、同様の作用と効果とが得られる。
【００９９】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１００】
つぎに、本発明の第６の実施形態に係る処理装置を、図１３，１４を用いて説明する。なお、第４の実施形態と同様の機能を有する構成は、第４の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、トラップ装置２０の構造が第４の実施形態と異なる。
【０１０１】
図１３は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。図１３に示すように、本実施形態のトラップ装置２０では、リターン管部３３は、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７内を通っており、第７の捕集ユニット３０７の底壁部３６には、流出口４３は形成されていない。
【０１０２】
リターン管部３３は、両端が開口する直線の円筒状であって、流路断面が円である。リターン管部３３は、その軸心線３３ｃが第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の軸心線Ｐに重なるように配置されている。
【０１０３】
第１〜６の隔壁部７１〜７６には、リターン管部３３が通る貫通孔１２３が形成されている。リターン管部３３の一端３３ａは、第７の捕集ユニット３０７内に位置している。リターン管部３３の他端は、蓋部材３５，９２を貫通して外部に出ており、排気系４に連結されている。
【０１０４】
リターン管部３３の一端３３ａの近傍には、周方向に広がる第１，２のフランジ１２０，１２１が形成されている。リターン管部３３の他端において蓋部材３５の近傍には、周方向に広がる第３のフランジ１２２が形成されている。
【０１０５】
第１のフランジ１２０は、リターン管部３３がトラップ装置２０に組み込まれた際に、第６の隔壁部７６に形成される貫通孔１２３の縁に、第６の捕集ユニット３０６側から引っかかる。
【０１０６】
第２のフランジ１２１は、第６の隔壁部７６を挟んで設けられる。第１，２のフランジ１２０，１２１で第６の隔壁部７６を挟みこむことによって、トラップ装置２０内にリターン管部３３が保持される。第２のフランジ１２１は着脱可能である。
【０１０７】
図１４は、第２のフランジ１２１の構造を概略的に示す斜視図である。図１４に示すように、第２のフランジ１２１は、一対のフランジ片１３０，１３１がリターン管部３３に組み付けられることによって構成される。一対のフランジ片１３０，１３１は、各々が半円形状であり、リターン管部３３を間に挟んだ状態で互いに組み合わされて固定される。リターン管部３３において第２のフランジ１２１が形成される箇所には、各フランジ片１３０，１３１が嵌め込まれる溝１３２が形成されている。フランジ片１３０，１３１は、リターン管部３３を挟んで両側に１つずつ互いに連通する連通孔１３５が形成されている。フランジ片１３１の連通孔１３５内には、雌ねじ１３７が形成されている。
【０１０８】
ねじ１３６は、各フランジ片１３０，１３１は、溝１３２に嵌まった状態で、フランジ片１３０の連通孔１３５から挿入され、フランジ片１３１の連通孔１３５の雌ねじ１３７に螺合する。このことによって、フランジ片１３０，１３１がねじ１３６によって互いに締結される。ねじ１３６によってフランジ片１３０，１３１が締結されると、フランジ片１３０，１３１のうち溝１３２から外部に出る部分が周方向に広がり、第２のフランジ１２１として機能する。
【０１０９】
図１３に示すように、第３のフランジ１２２には、Ｏリング１２５が設けられる。蓋部材３５が第１の捕集ユニット３０１の開口３９を閉塞すると、蓋部材３５と第３のフランジ１２２との間にＯリング１２５が挟みこまれ、それゆえ、蓋部材３５に形成される貫通孔３５ａとリターン管部３３との間が気密かつ液密にシールされる。第３のフランジ１２２は、第２のフランジ１２１と同様の構造である。
【０１１０】
第２，３のフランジ１２１，１２２のねじ１３６取り外すことによって、リターン管部３３を第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７から取り外すことができる。リターン管部３３は、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７を固定する機能も有している。
【０１１１】
なお、本実施形態では、第７の捕集ユニット３０７には、第２のフィン５２が形成されてない。これは、リターン管部３３の一端３３ａが第７の捕集ユニット３０７内の中央に開口しているためであり、第１の流路部５３を流動した後の排ガス６がリターン管部３３に流入するようにするためである。このため、本実施形態では、第６の隔壁部７６に形成される連通口８０が本発明で言う捕集部の流出口として機能し、第７の捕集ユニット３０７とリターン管部３３とが、本発明で言う内側流路部として機能する。
【０１１２】
リターン管部３３は、第５の実施形態で説明されたリターン管部３３と同様の作用と効果とを有している。本実施形態では、第４の実施形態の効果に加えて、第５の実施形態の効果を得ることができる。また、本実施形態では、第５〜７の捕集ユニット３０５〜３０７は、第３の実施形態と同様に高さが変更されている。このため、さらに第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
なお、本実施形態では、第４の実施形態で説明された処理装置１０が、第５の実施形態で説明されたリターン管部３３を備える構造であるが、これに限定されない。例えば、第２，３の実施形態の処理装置１０が、本実施形態と同様の内側流路部を備えてもよい。この場合であっても、各実施形態の効果に加えて、第５の実施形態の効果がえられる。
【０１１４】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１１５】
つぎに、本発明の第７の実施形態に係る処理装置を、図１５，１６を用いて説明する。なお、第６の実施形態と同様の機能を有する構成は、第６の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、トラップ装置２０の構造が、第６の実施形態と異なる。他の構造は、第６の実施形態と同様であってよい。なお、ここでいう第６の実施形態とは、図１３に示される構造である。
【０１１６】
図１５は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。本実施形態では、トラップ装置２０は、捕集部ハウジング９０を備えていない。図１６は、トラップ装置２０が分解された状態を示している。図１６に示すように、本実施形態では、１つのユニットハウジング５００と、当該ユニットハウジング５００内に収容されて排ガス６が流動する流路部を構成する収容部５１０とを備えている。
【０１１７】
ユニットハウジング５００は、蓋部材５０１と、本体部５０２とを備えている。本体部５０２は、一端が開口する筒状である。具体的には、本体部５０２は、第６の実施形態で説明された第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７の各ユニットハウジング３１の本体部３４が一体になった形状と同様の構造である。なお、本体部５０２は、複数に分割される構造ではなく、１つの部材である。本体部５０２の開口縁には、全周にわたって外側に広がるフランジ部５０３が形成されている。
【０１１８】
蓋部材５０１は、第６の実施形態で用いられた蓋部材３５と同様の構造であって、本体部５０２の開口５０４を塞ぐ。蓋部材５０１は、本体部５０２のフランジ部５０３の全域と重なる大きさを有している。蓋部材５０１は、フランジ部５０３に複数のボルト５０６とナット５０７とによって締結される。
【０１１９】
フランジ部５０３においてボルトより内側には、本体部５０２の開口５０４を囲むように、Ｏリング５０５が形成されている。蓋部材５０１がボルト５０６とナット５０７とによって本体部５０２に締結されると、フランジ部５０３と蓋部材５０１との間は、Ｏリング５０５によって液密にシールされる。
【０１２０】
収容部５１０は、図１３に示される第６の実施形態で説明された第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７において各本体部３４内に配置される構成要素を備えている。具体的には、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７間を隔てる第１〜６の隔壁部７１〜７６と、リターン管部３３と備えている。
【０１２１】
収容部５１０を構成する各部材の相対位置関係、および、姿勢は、第６の実施形態と同様である。すなわち、収容部５１０が本体部５０２内に収容された場合、本体部５０２内に形成される、排ガス６が流動する流路は、図１３に示される第６の実施形態と同様になる。
【０１２２】
収容部５１０と蓋部材５０１とは、一体になったユニット６００を構成している。具体的には、図１６に示すように、各第１，２のフィン５１，５２と第１〜６の隔壁部７１〜７６とが、互いに接触するどうしが例えば溶接で固定されることによって一体になっている。リターン管部３３は、第６の隔壁部７６側からに貫通孔１２３に通される。本実施形態では、リターン管部３３には、第１，３のフランジ１２０，１２２が形成されていない。このため、リターン管部３３は、第２のフランジ１２１が第６の隔壁部７６の貫通孔１２３の縁に当接するまで挿入される。
【０１２３】
リターン管部３３と蓋部材５０１とが一体固定される。具体的には、リターン管部３３を、蓋部材５０１の貫通孔３５ａを通すとともに第１，２のフィン５１，５２に当接する位置に位置決めする。おして、当該位置で、蓋部材５０１とリターン管部３３とを例えば溶接により一体に固定する。
【０１２４】
図１６は、蓋部材５０１と収容部５１０とが一体に固定されたユニット６００と、本体部５０２とが分解された状態を示している。このように、蓋部材５０１と第２のフランジ１２１とによって、各部材が挟み込まれて一体になる。
【０１２５】
トラップ装置２０が上記のように、ユニット６００と本体部５０２とに分解される構成であるため、本実施形態では、第１〜６の隔壁部７１〜７６と、本体部５０２の内面３８との間にＯリングが形成されない。
【０１２６】
さらに、第１〜６の隔壁部７１〜７６は、収容部５１０が本体部５０２内に収容された際、本体部５０２の内面３８との間に若干の隙間が設けられる大きさに設定されている。これは、収容部５１０を本体部５０２内に収容する際に、第１〜６の隔壁部７１〜７６が本体部５０２の内面３８に接触し、当該接触に起因する摩擦によって、収容作業が困難になることを防ぐためである。なお、ここで言う隙間は、排ガス６の流れに支障をきたさない程度の隙間である。
【０１２７】
図１５中では、第１〜６の隔壁部７１〜７６と内面３８との間には、隙間がないよう描かれているが、実際には、若干の隙間が形成されている。若干の隙間であれば、排ガス６の流れに支障はきたさない。さらに、排ガス６が流れることによって、当該排ガス６に含まれるリンが第１〜６の隔壁部７１〜７６と内面３８との間の隙間に析出するので、当該隙間は、析出したリンによって塞がれる。
【０１２８】
本実施形態では、第６の実施形態の効果に加えて、本体部５０２が１つの部材で形成されていることによって、捕集部ハウジング９０を備えなくても、外部に排ガス６が漏れることが抑制される。
【０１２９】
なお、第２〜４の実施形態のように複数の捕集ユニットを備えて複数段の流路部が形成されるトラップ装置においても、本実施形態の本体部５０２を用いることによって、捕集部ハウジング９０を備えることなく、排ガス６の漏れを抑制することができる。
【０１３０】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１３１】
つぎに、本発明の第８の実施形態に係る処理装置を、図１７〜１９を用いて説明する。なお、第６の実施形態と同様の機能を有する構成は、第６の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。なお、本実施形態では、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７に加えて、第８，９の捕集ユニット３０８，３０９を備えている。また、各捕集ユニットの高さが、図１３に示される第６の実施形態と異なる。他の構造は、第６の実施形態と同様であってよい。
【０１３２】
図１７は、本実施形態のトラップ装置２０を示す断面図である。図１７に示すように、本実施形態では、第１〜７の捕集ユニット３０１〜３０７に加えて、第８，９の捕集ユニット３０８，３０９を備えている。第８，９の捕集にユニット３０８，３０９は、第２〜６の捕集ユニット３０２〜３０６と同様の構造であってよい。第８，９の捕集ユニット３０８，３０９は、第６の捕集ユニット３０６と第７の捕集ユニット３０７との間に配置されており、第８の捕集ユニット３０８は、第６の捕集ユニット３０６の下方に配置され、第９の捕集ユニット３０９は、第８の捕集ユニット３０８の下方に配置される。
【０１３３】
本実施形態では、第６の隔壁部７６は、第６，８の捕集ユニット３０６，３０８間に設けられる。第８，９の捕集ユニット３０８，３０９間には、第７の隔壁部７７が設けられる。第７，９の捕集ユニット３０７，３０９間には、第８の隔壁部７８が設けられる。第７，８の隔壁部７７，７８は、第１〜６の隔壁部７１〜７６と同様の構造であってよい。
【０１３４】
第７の隔壁部７７は、第３の流路部５５側に連通口８０が形成される。第８の隔壁部７８は、第１の流路部５３側に連通口８０が形成されている。第６，８の捕集ユニット３０６，３０８間においても、本体部３４間にＯリング４０が設けられる。第８，９の捕集ユニット３０８，３０９間においても、本体部３４間にＯリング４０が設けられる。第７，９の捕集ユニット３０７，３０９間においても、本体部３４間にＯリング４０が設けられる。
【０１３５】
第８の捕集ユニット３０８の流路部５０の高さをＨ８とする。第９の捕集ユニット３０９の流路部５０の高さをＨ９とする。本実施形態では、第１〜９の捕集ユニット３０１〜３０９の流路部５０の高さＨ１〜Ｈ９（隣り合う隔壁部間の長さ）は、各捕集ユニットにおけるリンの析出量に応じて、設定されている。
【０１３６】
図１８は、トラップ装置２０内での排ガス６の温度を示すグラフである。縦軸は、トラップ装置２０での位置を示しており、図中下側に進むにつれて、下流側の捕集ユニットを示す。縦軸には、第１〜９の捕集ユニット３０１〜３０９に対応する範囲を示している。横軸は、排ガス６の温度を示しており、図中右側に進むにつれて温度が高くなり、図中左側に進むにつれて温度が低くなる。
【０１３７】
図１８に示すように、本実施形態では、第１の捕集ユニット３０１では、排ガス６は、略１００度ある。排ガス６は、以降下流に流れるにつれて、温度が低下する。排ガス６は、第３の捕集ユニット３０３でまでに急激に温度が低下し、第３の捕集ユニット３０３では、０℃より下がる。ついで、排ガス６の温度は、第４の捕集ユニット３０４で略−３０℃まで下がる。その後は、第７の捕集ユニット３０７まで、略−３０℃を保つ。
【０１３８】
図１９は、トラップ装置２０内でのリンの析出量を示すグラフである。縦軸は、トラップ装置２０内の位置を示しており、図中下側に進むにつれて、下流側の捕集ユニットを示す。縦軸において第１〜９の捕集ユニット３０１〜３０９に対応する範囲を示す。横軸は、リンの析出量を示し、図中右側に進むにつれてリンの析出量が多くなる。
【０１３９】
図１９に示すように、温度が高い第１，２の捕集ユニット３０１，３０２では、リンは、ほとんど析出しない。温度が０℃以下となる第３，４の捕集ユニット３０３，３０４では、リンが急激に析出する。温度が略−３０度と一定になる第４〜７の捕集ユニット３０４〜３０９では、リンの析出量は、緩やかになり、下流側に進むにつれて、析出量減少する。
【０１４０】
このため、図１８に示すように、本実施形態のトラップ装置２０では、温度が高すぎてリンが析出しない第１，２の捕集ユニット３０１，３０２では、流路部５０の流路断面積を減縮して、流速上げ、内面３８近傍の温度境界層を薄くして熱伝達率を上げてリンが析出可能な温度まで速やかに排ガス６の温度を下げるために、高さＨ１，Ｈ２を小さくしている。なお、一例として、Ｈ１＝Ｈ２であってよい。
【０１４１】
リンの析出量が多くなる第３，４の捕集ユニット３０３，３０４では、析出したリンによって流路部５０が閉塞することを防止するために、流路部５０の断面積を拡大すべく、高さＨ３，Ｈ４を大きくしている。なお、一例として、Ｈ３＝Ｈ４であって、Ｈ３＞Ｈ１であってよい。
【０１４２】
リンの析出が減少する第５，６，８，９，７の捕集ユニット３０５〜３０９では、流路部５０の断面積を減縮し、流速を速くしてリンのミストやダストにかかる遠心力を増してより多くのリンが析出されるようにするために、高さＨ５，Ｈ６，Ｈ８，Ｈ９を徐々に低くする。なお、一例として、Ｈ５＞Ｈ６、Ｈ６＞Ｈ８、Ｈ８＝Ｈ９である。
【０１４３】
なお、最下段の位置する第７の捕集ユニット３０７の高さＨ７は、リターン管部３３に排ガス６を導きやすくするために、大きく設定されている。例えば、一例とし、Ｈ７＞Ｈ９である。
【０１４４】
本実施形態では、各捕集ユニットの高さが、リンの析出量に応じて設定されていることによって、排ガス６中のリンを効率よく析出することができる。
【０１４５】
なお、本実施形態で説明された高さＨ１〜Ｈ９は、一例である。トラップ装置２０が本実施形態とは異なる複数の捕集ユニットを備える構造である場合には、その構造において各捕集ユニットでのリンの析出量に応じて、各捕集ユニットの高さが設定される。また、第７の実施形態のように、複数の捕集ユニットを備えずに、流路が複数段に構成される場合であっても、各段におけるリンの析出量に応じて各段の高さが設定されることによって、排ガス中のリンを効率よく析出することができる。
【０１４６】
また、第２，４，６，７の実施形態においても、各捕集ユニットの高さが本実施形態のように、各捕集ユニットでのリンの析出量に応じて設定されてもよい。この場合、各実施形態の効果に合わせて本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
なお、本実施形態であっても、トラップ装置２０は、第１の実施形態と同様に冷却装置６０内に収容される。
【０１４８】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
６…排ガス（ガスの一例）、７…リン（捕集対象物の一例）、３０…捕集ユニット、３１…ユニットハウジング、３３…リターン管部（内側流路部の一例）、３８…内面（湾曲面の一例）、５０…流路部、５１…第１のフィン（突出部の一例）、５２…第２のフィン（突出部の一例）、５３…第１の流路部（湾曲流路部の一例）、５５…第３の流路部（湾曲流路部の一例）、５６…屈曲部、５７…屈曲部、９０…捕集部ハウジング、２００…捕集部、３０１…第１の捕集ユニット、３０２…第２の捕集ユニット、３０３…第３の捕集ユニット、３０４…第４の捕集ユニット、３０５…第５の捕集ユニット、３０６…第６の捕集ユニット、３０７…第７の捕集ユニット（内側流路部の一例）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
捕集対象物を含むガス内の前記捕集対象物を捕集可能な捕集ユニットを具備する捕集部を具備し、
前記捕集ユニットは、
内面の少なくとも一部が湾曲面であるユニットハウジングと、
前記ユニットハウジング内に形成されて前記ガスが流動可能な流路部であって、前記湾曲面によって規定される湾曲した湾曲流路部と、前記湾曲流路部の下流に位置して前記内面から突出する突出部によって屈曲される屈曲部とを具備する流路部と、
を具備することを特徴とするトラップ装置。
【請求項２】
前記捕集部は前記捕集ユニットを複数具備し、これら複数の捕集ユニットの前記流路部が直列に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のトラップ装置。
【請求項３】
前記捕集部は、前記複数の捕集ユニットを収容する捕集部ハウジングを具備することを特徴とする請求項２に記載のトラップ装置。
【請求項４】
前記捕集部内に設けられて、前記捕集部の流出口を出た後の排ガスが流動する内側流路部
を具備することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のトラップ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のトラップ装置と、
前記トラップ装置を周囲から冷却する冷却部と
を具備する処理装置。
【請求項１】
捕集対象物を含むガス内の前記捕集対象物を捕集可能な捕集ユニットを具備する捕集部を具備し、
前記捕集ユニットは、
内面の少なくとも一部が湾曲面であるユニットハウジングと、
前記ユニットハウジング内に形成されて前記ガスが流動可能な流路部であって、前記湾曲面によって規定される湾曲した湾曲流路部と、前記湾曲流路部の下流に位置して前記内面から突出する突出部によって屈曲される屈曲部とを具備する流路部と、
を具備することを特徴とするトラップ装置。
【請求項２】
前記捕集部は前記捕集ユニットを複数具備し、これら複数の捕集ユニットの前記流路部が直列に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のトラップ装置。
【請求項３】
前記捕集部は、前記複数の捕集ユニットを収容する捕集部ハウジングを具備することを特徴とする請求項２に記載のトラップ装置。
【請求項４】
前記捕集部内に設けられて、前記捕集部の流出口を出た後の排ガスが流動する内側流路部
を具備することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のトラップ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のトラップ装置と、
前記トラップ装置を周囲から冷却する冷却部と
を具備する処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−６７７２１（Ｐ２０１１−６７７２１Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８７００（Ｐ２００９−２１８７００）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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