固形物捕集装置および固形物捕集方法
【課題】簡単な構造で、かつ固形物の捕集効率を低下させることなく、排ガスの導入部での固形物の析出を抑制する。
【解決手段】固形物捕集装置は、固形物を含有する排ガスが導入される容器２と、容器２内に設置されたフィルターと、容器２を冷却する冷却器５とを有する。容器２にはガス導入口が開口し、そのガス導入口にガス導入管３が接続されている。ガス導入管３は、容器２との接続側端部３０が、内管部３１と外管部３２とを有する二重管構造とされる。内管部３１と外管部３２との隙間の大きさＣは、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下である。
【解決手段】固形物捕集装置は、固形物を含有する排ガスが導入される容器２と、容器２内に設置されたフィルターと、容器２を冷却する冷却器５とを有する。容器２にはガス導入口が開口し、そのガス導入口にガス導入管３が接続されている。ガス導入管３は、容器２との接続側端部３０が、内管部３１と外管部３２とを有する二重管構造とされる。内管部３１と外管部３２との隙間の大きさＣは、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される排ガスから固形物を除去するのに用いられる固形物捕集装置、およびその固形物捕集装置を用いた固形物捕集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは種々のガスが用いられており、反応生成物である固形物を含有する排ガスが発生する。例えば、アルミニウムのエッチング工程では、三塩化ホウ素を使用したエッチングが行われ、その際、塩化アルミニウムおよびホウ素が反応生成物として生成される。また、液晶デバイスの製造においては、ＣＶＤ工程でフルオロケイ酸アンモニウム粉体が反応生成物として生成される。半導体製造プロセスで発生した排ガスは、固形物が除去され、さらに吸着等によって有害成分が除去されて無害化された後、大気中に放出される。この一連の処理工程において、排ガスから固形物を除去するのに固形物捕集装置が用いられる。
【０００３】
従来、この種の固形物捕集装置として、ガス導入管およびガス排出管が接続された容器内にフィルターユニットを収納し、このフィルターユニットに固形物を捕集させることによって排ガスから固形物を除去する装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。容器は２０〜５０℃程度に冷却されており、冷却された容器内に排ガスが導入されることで、排ガス中に含まれる固形物が析出し、フィルターに捕集される。そして、フィルターによって固形物が除去された排ガスは、排出管から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４０５３８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０２７３６９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０３４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の固形物捕集装置では、排ガスからの固形物の捕集処理を続けていくと、排ガスに含まれる固形物（例えば塩化アルミニウム）によって、排ガスの導入部が閉塞されてしまうという問題があった。導入部の閉塞は、導入部で排ガスが冷却されることによって、導入部内に固形物が析出し、これが次第に堆積することによって生じる。
【０００６】
導入部が閉塞されないようにするためには、導入部を定期的に清掃し、導入部に堆積した固形物を除去すればよい。しかし、導入部を清掃するためには、排ガスの供給源である半導体製造装置等の稼働を停止する必要があり、半導体製造装置等の稼働効率を低下させる結果を招く。また、導入部での固形物の析出を防止するため、導入部をヒータ等で加熱することも行われているが、必要以上に加温されたガスを容器内に導入すると、容器内で固形物が析出しにくくなり、結果的に固形物の捕集効率が低下する。
【０００７】
本発明は、簡単な構造で、かつ固形物の捕集効率を低下させることなく、排ガスの導入部で固形物が析出しにくい固形物捕集装置、および該固形物捕集装置を用いた固形物捕集方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の固形物捕集装置は、固形物を含有する排ガスから前記固形物を除去するために、前記排ガスから固形物を析出させて捕集する固形物捕集装置であって、
排ガスの導入部および排出部を備えた容器と、
前記容器内で固形物を析出させるために前記容器を冷却する冷却器と、
前記容器内で析出した固形物を捕集するために、前記容器内での前記導入路から前記排出路までの排ガスの経路中に配置されたフィルターと、
を有し、
前記導入部は、内管部と外管部とを有し前記内管部を通って排ガスが前記容器内に導入されるように構成された二重管構造とされ、前記内管部と前記外管部との隙間の大きさが、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の固形物捕集装置において容器はガス導入口を有し、導入部は、ガス導入口に接続されたガス導入管の前記容器との接続側端部であってもよい。
【００１０】
また、導入部および排出部は容器の上部に位置していることが好ましく、この場合、冷却器は容器の側面に取り付けられていてもよい。さらに、冷却器が容器の側面に取り付けられている場合、容器内での排ガスの冷却を効率的に行なえるようにするために、容器内に設置され、導入部から容器内に導入された排ガスが、冷却器が取り付けられた容器の側面に沿って流れるように、容器内での排ガスの流れを案内する仕切り板を有することが好ましい。
【００１１】
また、フィルターは、容器の内部で排出部と接続された構成とすることができる。フィルターはバグフィルターであることが好ましく、この場合、バグフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体から作られていることが好ましい。
【００１２】
本発明の固形物捕集方法は、上記本発明の固形物捕集装置を用いて、固形物を含有する排ガスから前記固形物を捕集する固形物捕集方法であって、
前記固形物捕集装置の導入部の内管部から容器内へ前記排ガスを導入する工程と、
前記容器内に導入された排ガスから前記固形物を析出させる工程と、
析出した前記固形物を、前記容器内に配置されたフィルターに捕集する工程と、
前記固形物が捕集された排ガスを、前記固形物捕集装置の排出部から排出する工程と、
を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排ガスの導入部を内管部と外管部とを有する二重管構造とし、かつ、内管部と外管部との隙間の大きさを規定することにより、導入部での固形物の析出が抑制されるので、析出した固形物による導入部の閉塞を極めて生じにくくすることができる。しかも、導入部での固形物の析出を抑制するために導入部を必要以上に加温する必要はないので、固形物の捕集効率は低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による固形物捕集装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す固形物捕集装置の、ガス導入管の容器との接続部の構造を示す拡大断面図である。
【図３】本発明におけるガス導入部の他の例を示す、二重管構造とされたガス導入管の接続側端部の断面図である。
【図４】本発明におけるガス導入部のさらに他の例を示す、容器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照すると、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される排ガスが導入され、導入された排ガス中に含まれる固形物を除去して排出するための、容器２と、ガス導入管３と、ガス排出管４と、冷却器５と、フィルター７とを有する、本発明の一実施形態による固形物捕集装置１が示されている。
【００１６】
固形物捕集装置１が処理の対象とする排ガスとは、半導体製造装置または液晶製造装置等から排出されるエッチング排ガスを示し、例えば、フッ化水素、サルファーテトラフルオライド、テトラフルオロシラン、ジフルオロスルホキサイド等のフッ素化合物ガス；塩素、塩化水素、三塩化ホウ素、テトラクロロシラン等の塩素化合物ガス；臭化水素、三臭化ホウ素等の臭素化合物が挙げられる。なお、これらのドライエッチング排ガスは、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスで希釈されていてもよい。
【００１７】
固形物は、上記の排ガス中に反応生成物として含有されているものであり、排ガスと同伴して半導体製造装置等から排出される。そのような固形物としては、例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン、塩化タングステン等の金属塩化物；フッ化タンタル、フッ化チタン等の金属フッ化物；ホウ酸等のホウ素化合物；二酸化ケイ素等の金属酸化物；水酸化アルミニウム等の金属水酸化物が挙げられる。
【００１８】
容器２は、ガス導入管３が接続された導入口およびガス排出管４が接続された排出口を除いて排ガスを気密に保持できる構造を有していれば任意の構造のものであってよい。容器２の形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、三角筒形、四角筒形、六角筒形等が挙げられ、好ましくは四角筒形のものを使用できる。本実施形態では四角筒形の容器２とし、その下部に移動用のキャスター８を備えている。導入口および排出口は容器２の上面に設けられており、それぞれにガス導入管３およびガス排出管４が気密に接続されている。
【００１９】
容器２の容量は、排ガスの導入量や固形物捕集装置１の設置スペース等に応じて任意の容量とすることができるが、実用性を考慮すると、好ましくは１０×１０3〜５００×１０3ｃｍ3、より好ましくは２０×１０3〜３００×１０3ｃｍ3とすることができる。また、容器２の材料は、導入される排ガスによって劣化し難い、特に、酸に対して腐食し難い性質を有する材料を好ましく使用できる。このような材料として、例えば、インコネル、ハステロイ、ステンレス鋼等が挙げられる。また、市販されている一般規格の材料では、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等を使用することができる。
【００２０】
冷却器５は、容器２の側面に取り付けられており、容器２自身を冷却することで、ガス導入管３を通って容器２内に導入された排ガスを、容器２内で固形物が析出するのに十分な温度まで冷却する。容器２内に導入される排ガスの温度は、通常、６０〜１２０℃であり、その排ガスが２０〜５０℃程度まで冷却されることによって、排ガス中に含まれている固形物が析出する。また、容器２内に導入された排ガスをより効率よく冷却するために、容器２の導入口は冷却器５が配置される側面の近傍に設けられており、これによりガス導入管３は、冷却器５が配置される側面の近傍に接続されている。
【００２１】
容器２内で排ガスをその温度まで冷却するためには、冷却器５としては、容器２をその温度よりも低い温度、例えば４０℃以下、に冷却できるものであれば、冷却方式等は特に限定されない。種々の冷却方式の中でも、工業的な実用性を考慮すると、水（工業用水でもよい）を流通させることによって冷却を行う水冷式の冷却器５を用いることが好ましい。水冷式の冷却器５を用いる場合、冷却器５内での水流速度は、要求される冷却能力、すなわち容器２の容量や導入される排ガスの温度等に応じて適宜設定されるが、好ましくは１×１０3〜１０×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ．、より好ましくは２×１０3〜５×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ．である。
【００２２】
フィルター７は、ガス導入管３を通じて容器２内に導入された排ガスがガス排出管４から排出されるまでの排ガスの経路中に配置されるように容器２の内部に設置され、容器２内で析出した、排ガスに含まれる固形物を捕集する。本実施形態では、筒形に形成された複数本のフィルター７を、その長手方向が容器２の長手方向と平行になるように互いに間隔をあけて並列に配置し、それぞれの内部空間を容器２の排出口と連通させる適宜のガス流路が形成された支持部材９を介して、容器２の上端部に支持した構成としている。これにより、フィルター７は容器２の内部でガス排出管４と接続され、ガス導入管３から容器２内に導入された排ガスは、フィルター７を通過し、支持部材９のガス流路を介してガス排出管４へ導かれ、容器２外へ排出される。そして、容器２内に導入された排ガスがフィルター７に達するまでの間に析出した固形物がフィルター７に捕集される。
【００２３】
フィルター７としては、排ガスに含まれている固形物を捕集できるものであれば任意のフィルターを用いることができ、中でもバグフィルターを好ましく用いることができる。バグフィルターは、円筒状に形成された織布または不織布製の濾布である。バグフィルターの素材としては、固形物の目詰まりが少なく、また、酸性ガスやハロゲンガス等による耐腐食性に優れるものが好ましく使用され、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に、テフロン（登録商標）を好ましく使用できる。
【００２４】
フィルター７の目開きは、捕集する固形物の大きさにもよるが、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである。また、フィルター７の口径（直径）は、排ガスの導入量および排ガス中に含有される固形物の量にもよるが、好ましくは３０〜３００ｍｍ、より好ましくは５０〜１００ｍｍである。
【００２５】
フィルター７の数は、排ガスの導入量および排ガス中に含有される固形物の量に応じて１本であってもよいし複数本であってもよいが、長期間にわたった連続稼働を可能とするためには複数本とすることが好ましい。複数本のフィルター７を設置する場合、好ましくは４〜３０本、より好ましくは４〜１５本、特に好ましくは４〜９本である。
【００２６】
フィルター７の長さは、容器２内に配置することができる長さであれば特に制限はない。ただし、本実施形態のようにフィルター７の長手方向を容器２の長手方向と平行として容器２の上端部にフィルター７を支持した場合は、フィルター全体を固形物の補足に有効に利用するために、フィルター７が容器２の底面に接触しない長さであることが望ましい。
【００２７】
次に、図２を参照して、ガス導入管３の容器２との接続部における構造を説明する。
【００２８】
ガス導入管３は、その下端部が容器２の上面に形成されたガス導入口に挿入されることによって容器２と気密に接続されている。ガス導入管３の下端部、すなわち容器２との接続側端部３０は、内管部３１と外管部３２とを有する二重管構造となっている。内管部３１は、ガス導入管３の接続側端部３０を除く部分を延長した管状部分として形成されている。外管部３２は、排ガスが内管部３１のみを通過して容器２内に導入されるように、内管部３１の外周面から半径方向外側に広がって、容器２内への開口端に向かって内管部３１と同心状に延びる管状部分として形成されており、ガス導入管３は、接続側端部３０の外管部３２が容器２に支持されることによって容器２と気密に接続されている。
【００２９】
内管部３１の外周面と外管部３２の内周面との間には、ガス導入管３の全周にわたって隙間が形成されている。少なくとも容器２内でのガス導入管３の開口端での隙間の大きさＣ（内管部３１の外周面と外管部３２の内周面との間の距離）は、２．５〜４０ｍｍであり、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは７．５〜３０ｍｍ、特に好ましくは７．５〜２５ｍｍである。
【００３０】
以上のように構成された本実施形態の固形物捕集装置１によれば、半導体製造装置等からの排ガスは、ガス導入管３を通って容器２内へ導入される。排ガスの温度は一般に６０〜１２０℃程度であるが、容器２が冷却器５で冷却されていることによって、容器２内で２０〜５０℃に冷却され、排ガスに含まれている固形物が析出する。析出した固形物は、フィルター７を通過してガス排出管４より容器２の外部へ排出される排ガスの流れの中で、フィルター７によって捕集され、これによって、固形物が除去された排ガスがガス排出管４から排出される。
【００３１】
ここで、容器２の側面に取り付けられた冷却器５は、容器２自身を冷却することによって容器２内に導入された排ガスを冷却する。よって、ガス導入管３は、容器２と接続された接続側端部３０が容器２と同様に冷却されており、従来の構造ではこの部分で固形物の一部が析出しガス導入管を詰まらせる結果を招いていた。
【００３２】
ところが本実施形態では、ガス導入管３は接続側端部３０が二重管構造となっており、その外管部３２が容器２に支持され、排ガスが通過する内管部３１は外管部３２との間で隙間を隔てて存在するように構成されている。そのため、内管部３１と外管部３２との間の隙間は一種の断熱層として機能し、内管部３１の温度低下が抑制される。その結果、内管部３１で排ガスに含まれている固形物が殆ど析出しなくなり、析出した固形物による内管部３１の詰まりが極めて生じにくくなる。
【００３３】
ここで重要なのは、内管部３１と外管部３２との隙間の大きさＣが上記の範囲を満たしていることである。この隙間の大きさＣが小さすぎると、隙間が断熱層として十分に機能せず、内管部３１が温度低下し易くなる。一方、隙間の大きさＣが大きすぎると、導入される排ガスの冷却効果が徐々に低下し、固形物の捕集効率も低下する。
【００３４】
また、内管部３１と外管部３２との隙間の機能をより効果的に発揮できるようにするため、上記の範囲の大きさＣを有している隙間の、容器２内でのガス導入管３の開口端からガス導入管３に沿った長さは、５０ｍｍ以上であることが好ましい。この長さが短すぎると、外管部３１による十分な効果が得られにくくなる。一方、この隙間の長さの上限は、特に限定されないが、あまりにも長すぎると装置全体の大型化を招くので、実用的な範囲では、３００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
さらに、内管部３１の詰まりが生じにくくなることによって、ガス導入管３の清掃頻度も少なくて済み、固形物捕集装置１を長期間にわたって連続して稼働することができるようになる。しかも、容器２は従来と同様に冷却できるので、固形物の捕集効率が低下することはない。上記の効果は、ガス導入管３の一部を二重管構造とした極めて簡単な構成で達成でき、ガス導入管３の温度を調整するための複雑な制御装置等は不要である。
【００３６】
外管部３２は、冷却器５で冷却されている容器２に接触しており、内管部３１に比べて温度が低くなりやすい傾向がある。よって、外管部３２と内管部３１との間の空間に排ガスが入ると、外管部３２の内面に固形物が析出する場合がある。しかし、本実施形態では、外管部３２と内管部３１との間の空間は、ガス導入管３の開口端と反対側の端部が閉鎖された行き止まり構造となっているため、外管部３２と内管部３１との間の空間での気体の流れは殆どなく、容器２内に導入された排ガスが外管部３２と内管部３１との間の空間に入ることは殆どない。
【００３７】
仮に、排ガスが外管部３２と内管部３１との間の空間に入り、そこで冷却されることによって外管部３１の内面に固形物が析出したとしても、排ガスは内管部３１内のみを通過して容器２内へ導入されるので、内管部３１から容器２への排ガスの流れには影響を及ぼさない。
【００３８】
なお、本発明においては必須の構成ではないが、容器２との接続部でのガス導入管３の放熱による、ガス導入管３内での固形物の析出をより抑制するために、容器２との接続部においてガス導入管３の外周に保温部材あるいは保温用ヒータを巻き付けておいてもよい。
【００３９】
以上のようにして、ガス導入管３を通る排ガスは、ガス導入管３内では殆ど固形物を析出させることなく、ガス導入管３を通過した後、容器２内で冷却される。排ガスを容器２内でより効果的に冷却できるようにするために、本実施形態では、容器２の内部に、容器２の上壁に固定されそこから底部に向かって延びる仕切り６を設置している。仕切り６は、ガス導入管３から容器２内に導入された排ガスが、図１に示すように、容器２の冷却器５が取り付けられた側面に沿って下向きに流れた後、容器２の底部でＵターンしてフィルター７に到達するように、容器２内での排ガスの流れを案内する。具体的には、仕切り板６は、容器２内の空間を、ガス導入管３が接続された部位および冷却器５が取り付けられた側面を含む第１の空間と、ガス排出管４が接続された部位およびフィルター７を含み、容器２の底部で第１の空間と連通する第２の空間とに分け、かつ第１の空間と第２の空間とが容器２の下部で連通するように設置されている。
【００４０】
仕切り板６の、容器２への固定端からの長さは、容器２の内部空間高さの５０〜９５％であることが好ましく、より好ましくは７０〜９５％、さらに好ましくは８０〜９０％である。仕切り板６の長さを容器２の内部空間高さの５０％以上とすることで、容器２内に導入された排ガスを、フィルター７に到達するまでの間に所定温度まで効率よく冷却することができる。一方、容器２内に導入された排ガスは、仕切り板６に沿って流れる間でも冷却され、排ガスに含まれる固形物の一部はフィルター７に到達する前に析出して容器２の底部に析出する場合がある。そこで、仕切り板６の長さを容器２の内部空間高さの９５％以下とすることで、析出した固形物が容器２の底部に堆積しても所定期間、第１空間から第２空間までのガス流を確保することができる。
【００４１】
このように、容器２内に導入された排ガスが、冷却器５が取り付けられた側面に沿って流れた後、フィルター７に到達するように仕切り板６を設置することで、排ガスはフィルター７に到達する前に十分に冷却されるので、フィルター７による固形物の捕集をより効果的に行うことができる。
【００４２】
以上、本発明について代表的な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４３】
例えば、ガス導入管３の外管部３２の形状について、図２では、容器２と接している側の端部と反対側の端部がテーパー状に形成された例を示した。しかし、図３に示すように、外管部３２を一定の直径とすることもできる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、内管部３１と外管部３２とを有する排ガスの導入部をガス導入管３の接続側端部３０で構成した例を示した。しかし、導入部は、例えば図４に示すように、容器を容器本体２１と蓋２２とを有する複数の部材で構成し、この蓋２２に、内管部２２ａおよび外管部２２ｂを有する二重管構造を導入部として形成することもできる。
【実施例】
【００４５】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
図１および図２に示す構成を有する固形物捕集装置１を、液晶用アルミニウム基板のエッチング工程において、エッチング装置の後段に排ガス処理装置として設置し、エッチング装置から排出される、三塩化アルミニウムを主成分とする固形物を含むドライエッチング排ガスから固形物を捕集した。
【００４７】
容器２は、ステンレス（SUS304）製で、容量は１５０×１０3ｃｍ3とした。ガス導入管３は、接続側端部３０での内管部３１の外径を５０ｍｍ、外管部３２の内径を７０．３ｍｍとしたものを用いた。よって、内管部３１と外管部３２との間の隙間の大きさＣは１０．１５ｍｍであった。また、エッチング装置と固形物捕集装置１とを接続する配管は、配管内での固形物の堆積を防止するため、１００℃に加熱した。
【００４８】
フィルター７は、テフロン（登録商標）製のバグフィルターを用いた。フィルター７は、容器２内に９本設置し、それぞれ目開きが２０〜５０μｍ、直径が８０ｍｍであった。冷却器５は、冷却水循環方式のものを用い、冷却水の流量は１０００ｃｍ3／ｍｉｎ．とした。冷却水としては工場内の工業用水を使用し、その温度は常温であった。
【００４９】
固形物捕集装置１へは、１００×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ．の流量で排ガスを供給し、固形物捕集装置１による固形物の捕集処理を繰り返した。排ガスの総供給量が４３２０ｍ3となった段階で、固形物の捕集量は１５〜２０ｋｇであった。また、捕集期間は２３〜３０日であった。固形物の捕集処理の間、固形物捕集装置１においては、ガス導入管３および容器２内での析出した固形物による閉塞は発生せず、圧力損失が少なく、安全かつ安定して固形物を捕集できた。
【００５０】
（比較例１）
ガス導入管３の接続側端部３０における外管部３２の内径を５５ｍｍとし、それによって内管部３１と外管部３２との間の隙間の大きさＣを２．５ｍｍとした以外は実施例１と同様に構成した固形物捕集装置１を用い、実施例１と同じ条件で固形物の捕集を行った。その結果、固形物の捕集量が１２ｋｇ、捕集期間が１５日の段階で、内管部３１において固形物による閉塞が生じた。内管部３１に析出した固形物を分析したところ、９５％以上が塩化アルミニウムであった。これは、エッチング装置から固形物捕集装置１に供給された排ガスに含まれている固形物であると考えられる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 固形物捕集装置
２ 容器
３ ガス導入管
４ ガス排出管
５ 冷却器
６ 仕切り板
７ フィルター
２１ 容器本体
２２ 蓋
３１ 内管部
３２ 外管部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される排ガスから固形物を除去するのに用いられる固形物捕集装置、およびその固形物捕集装置を用いた固形物捕集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは種々のガスが用いられており、反応生成物である固形物を含有する排ガスが発生する。例えば、アルミニウムのエッチング工程では、三塩化ホウ素を使用したエッチングが行われ、その際、塩化アルミニウムおよびホウ素が反応生成物として生成される。また、液晶デバイスの製造においては、ＣＶＤ工程でフルオロケイ酸アンモニウム粉体が反応生成物として生成される。半導体製造プロセスで発生した排ガスは、固形物が除去され、さらに吸着等によって有害成分が除去されて無害化された後、大気中に放出される。この一連の処理工程において、排ガスから固形物を除去するのに固形物捕集装置が用いられる。
【０００３】
従来、この種の固形物捕集装置として、ガス導入管およびガス排出管が接続された容器内にフィルターユニットを収納し、このフィルターユニットに固形物を捕集させることによって排ガスから固形物を除去する装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。容器は２０〜５０℃程度に冷却されており、冷却された容器内に排ガスが導入されることで、排ガス中に含まれる固形物が析出し、フィルターに捕集される。そして、フィルターによって固形物が除去された排ガスは、排出管から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４０５３８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０２７３６９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０３４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の固形物捕集装置では、排ガスからの固形物の捕集処理を続けていくと、排ガスに含まれる固形物（例えば塩化アルミニウム）によって、排ガスの導入部が閉塞されてしまうという問題があった。導入部の閉塞は、導入部で排ガスが冷却されることによって、導入部内に固形物が析出し、これが次第に堆積することによって生じる。
【０００６】
導入部が閉塞されないようにするためには、導入部を定期的に清掃し、導入部に堆積した固形物を除去すればよい。しかし、導入部を清掃するためには、排ガスの供給源である半導体製造装置等の稼働を停止する必要があり、半導体製造装置等の稼働効率を低下させる結果を招く。また、導入部での固形物の析出を防止するため、導入部をヒータ等で加熱することも行われているが、必要以上に加温されたガスを容器内に導入すると、容器内で固形物が析出しにくくなり、結果的に固形物の捕集効率が低下する。
【０００７】
本発明は、簡単な構造で、かつ固形物の捕集効率を低下させることなく、排ガスの導入部で固形物が析出しにくい固形物捕集装置、および該固形物捕集装置を用いた固形物捕集方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の固形物捕集装置は、固形物を含有する排ガスから前記固形物を除去するために、前記排ガスから固形物を析出させて捕集する固形物捕集装置であって、
排ガスの導入部および排出部を備えた容器と、
前記容器内で固形物を析出させるために前記容器を冷却する冷却器と、
前記容器内で析出した固形物を捕集するために、前記容器内での前記導入路から前記排出路までの排ガスの経路中に配置されたフィルターと、
を有し、
前記導入部は、内管部と外管部とを有し前記内管部を通って排ガスが前記容器内に導入されるように構成された二重管構造とされ、前記内管部と前記外管部との隙間の大きさが、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の固形物捕集装置において容器はガス導入口を有し、導入部は、ガス導入口に接続されたガス導入管の前記容器との接続側端部であってもよい。
【００１０】
また、導入部および排出部は容器の上部に位置していることが好ましく、この場合、冷却器は容器の側面に取り付けられていてもよい。さらに、冷却器が容器の側面に取り付けられている場合、容器内での排ガスの冷却を効率的に行なえるようにするために、容器内に設置され、導入部から容器内に導入された排ガスが、冷却器が取り付けられた容器の側面に沿って流れるように、容器内での排ガスの流れを案内する仕切り板を有することが好ましい。
【００１１】
また、フィルターは、容器の内部で排出部と接続された構成とすることができる。フィルターはバグフィルターであることが好ましく、この場合、バグフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体から作られていることが好ましい。
【００１２】
本発明の固形物捕集方法は、上記本発明の固形物捕集装置を用いて、固形物を含有する排ガスから前記固形物を捕集する固形物捕集方法であって、
前記固形物捕集装置の導入部の内管部から容器内へ前記排ガスを導入する工程と、
前記容器内に導入された排ガスから前記固形物を析出させる工程と、
析出した前記固形物を、前記容器内に配置されたフィルターに捕集する工程と、
前記固形物が捕集された排ガスを、前記固形物捕集装置の排出部から排出する工程と、
を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排ガスの導入部を内管部と外管部とを有する二重管構造とし、かつ、内管部と外管部との隙間の大きさを規定することにより、導入部での固形物の析出が抑制されるので、析出した固形物による導入部の閉塞を極めて生じにくくすることができる。しかも、導入部での固形物の析出を抑制するために導入部を必要以上に加温する必要はないので、固形物の捕集効率は低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による固形物捕集装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す固形物捕集装置の、ガス導入管の容器との接続部の構造を示す拡大断面図である。
【図３】本発明におけるガス導入部の他の例を示す、二重管構造とされたガス導入管の接続側端部の断面図である。
【図４】本発明におけるガス導入部のさらに他の例を示す、容器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照すると、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される排ガスが導入され、導入された排ガス中に含まれる固形物を除去して排出するための、容器２と、ガス導入管３と、ガス排出管４と、冷却器５と、フィルター７とを有する、本発明の一実施形態による固形物捕集装置１が示されている。
【００１６】
固形物捕集装置１が処理の対象とする排ガスとは、半導体製造装置または液晶製造装置等から排出されるエッチング排ガスを示し、例えば、フッ化水素、サルファーテトラフルオライド、テトラフルオロシラン、ジフルオロスルホキサイド等のフッ素化合物ガス；塩素、塩化水素、三塩化ホウ素、テトラクロロシラン等の塩素化合物ガス；臭化水素、三臭化ホウ素等の臭素化合物が挙げられる。なお、これらのドライエッチング排ガスは、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスで希釈されていてもよい。
【００１７】
固形物は、上記の排ガス中に反応生成物として含有されているものであり、排ガスと同伴して半導体製造装置等から排出される。そのような固形物としては、例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン、塩化タングステン等の金属塩化物；フッ化タンタル、フッ化チタン等の金属フッ化物；ホウ酸等のホウ素化合物；二酸化ケイ素等の金属酸化物；水酸化アルミニウム等の金属水酸化物が挙げられる。
【００１８】
容器２は、ガス導入管３が接続された導入口およびガス排出管４が接続された排出口を除いて排ガスを気密に保持できる構造を有していれば任意の構造のものであってよい。容器２の形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、三角筒形、四角筒形、六角筒形等が挙げられ、好ましくは四角筒形のものを使用できる。本実施形態では四角筒形の容器２とし、その下部に移動用のキャスター８を備えている。導入口および排出口は容器２の上面に設けられており、それぞれにガス導入管３およびガス排出管４が気密に接続されている。
【００１９】
容器２の容量は、排ガスの導入量や固形物捕集装置１の設置スペース等に応じて任意の容量とすることができるが、実用性を考慮すると、好ましくは１０×１０3〜５００×１０3ｃｍ3、より好ましくは２０×１０3〜３００×１０3ｃｍ3とすることができる。また、容器２の材料は、導入される排ガスによって劣化し難い、特に、酸に対して腐食し難い性質を有する材料を好ましく使用できる。このような材料として、例えば、インコネル、ハステロイ、ステンレス鋼等が挙げられる。また、市販されている一般規格の材料では、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等を使用することができる。
【００２０】
冷却器５は、容器２の側面に取り付けられており、容器２自身を冷却することで、ガス導入管３を通って容器２内に導入された排ガスを、容器２内で固形物が析出するのに十分な温度まで冷却する。容器２内に導入される排ガスの温度は、通常、６０〜１２０℃であり、その排ガスが２０〜５０℃程度まで冷却されることによって、排ガス中に含まれている固形物が析出する。また、容器２内に導入された排ガスをより効率よく冷却するために、容器２の導入口は冷却器５が配置される側面の近傍に設けられており、これによりガス導入管３は、冷却器５が配置される側面の近傍に接続されている。
【００２１】
容器２内で排ガスをその温度まで冷却するためには、冷却器５としては、容器２をその温度よりも低い温度、例えば４０℃以下、に冷却できるものであれば、冷却方式等は特に限定されない。種々の冷却方式の中でも、工業的な実用性を考慮すると、水（工業用水でもよい）を流通させることによって冷却を行う水冷式の冷却器５を用いることが好ましい。水冷式の冷却器５を用いる場合、冷却器５内での水流速度は、要求される冷却能力、すなわち容器２の容量や導入される排ガスの温度等に応じて適宜設定されるが、好ましくは１×１０3〜１０×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ．、より好ましくは２×１０3〜５×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ．である。
【００２２】
フィルター７は、ガス導入管３を通じて容器２内に導入された排ガスがガス排出管４から排出されるまでの排ガスの経路中に配置されるように容器２の内部に設置され、容器２内で析出した、排ガスに含まれる固形物を捕集する。本実施形態では、筒形に形成された複数本のフィルター７を、その長手方向が容器２の長手方向と平行になるように互いに間隔をあけて並列に配置し、それぞれの内部空間を容器２の排出口と連通させる適宜のガス流路が形成された支持部材９を介して、容器２の上端部に支持した構成としている。これにより、フィルター７は容器２の内部でガス排出管４と接続され、ガス導入管３から容器２内に導入された排ガスは、フィルター７を通過し、支持部材９のガス流路を介してガス排出管４へ導かれ、容器２外へ排出される。そして、容器２内に導入された排ガスがフィルター７に達するまでの間に析出した固形物がフィルター７に捕集される。
【００２３】
フィルター７としては、排ガスに含まれている固形物を捕集できるものであれば任意のフィルターを用いることができ、中でもバグフィルターを好ましく用いることができる。バグフィルターは、円筒状に形成された織布または不織布製の濾布である。バグフィルターの素材としては、固形物の目詰まりが少なく、また、酸性ガスやハロゲンガス等による耐腐食性に優れるものが好ましく使用され、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に、テフロン（登録商標）を好ましく使用できる。
【００２４】
フィルター７の目開きは、捕集する固形物の大きさにもよるが、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである。また、フィルター７の口径（直径）は、排ガスの導入量および排ガス中に含有される固形物の量にもよるが、好ましくは３０〜３００ｍｍ、より好ましくは５０〜１００ｍｍである。
【００２５】
フィルター７の数は、排ガスの導入量および排ガス中に含有される固形物の量に応じて１本であってもよいし複数本であってもよいが、長期間にわたった連続稼働を可能とするためには複数本とすることが好ましい。複数本のフィルター７を設置する場合、好ましくは４〜３０本、より好ましくは４〜１５本、特に好ましくは４〜９本である。
【００２６】
フィルター７の長さは、容器２内に配置することができる長さであれば特に制限はない。ただし、本実施形態のようにフィルター７の長手方向を容器２の長手方向と平行として容器２の上端部にフィルター７を支持した場合は、フィルター全体を固形物の補足に有効に利用するために、フィルター７が容器２の底面に接触しない長さであることが望ましい。
【００２７】
次に、図２を参照して、ガス導入管３の容器２との接続部における構造を説明する。
【００２８】
ガス導入管３は、その下端部が容器２の上面に形成されたガス導入口に挿入されることによって容器２と気密に接続されている。ガス導入管３の下端部、すなわち容器２との接続側端部３０は、内管部３１と外管部３２とを有する二重管構造となっている。内管部３１は、ガス導入管３の接続側端部３０を除く部分を延長した管状部分として形成されている。外管部３２は、排ガスが内管部３１のみを通過して容器２内に導入されるように、内管部３１の外周面から半径方向外側に広がって、容器２内への開口端に向かって内管部３１と同心状に延びる管状部分として形成されており、ガス導入管３は、接続側端部３０の外管部３２が容器２に支持されることによって容器２と気密に接続されている。
【００２９】
内管部３１の外周面と外管部３２の内周面との間には、ガス導入管３の全周にわたって隙間が形成されている。少なくとも容器２内でのガス導入管３の開口端での隙間の大きさＣ（内管部３１の外周面と外管部３２の内周面との間の距離）は、２．５〜４０ｍｍであり、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは７．５〜３０ｍｍ、特に好ましくは７．５〜２５ｍｍである。
【００３０】
以上のように構成された本実施形態の固形物捕集装置１によれば、半導体製造装置等からの排ガスは、ガス導入管３を通って容器２内へ導入される。排ガスの温度は一般に６０〜１２０℃程度であるが、容器２が冷却器５で冷却されていることによって、容器２内で２０〜５０℃に冷却され、排ガスに含まれている固形物が析出する。析出した固形物は、フィルター７を通過してガス排出管４より容器２の外部へ排出される排ガスの流れの中で、フィルター７によって捕集され、これによって、固形物が除去された排ガスがガス排出管４から排出される。
【００３１】
ここで、容器２の側面に取り付けられた冷却器５は、容器２自身を冷却することによって容器２内に導入された排ガスを冷却する。よって、ガス導入管３は、容器２と接続された接続側端部３０が容器２と同様に冷却されており、従来の構造ではこの部分で固形物の一部が析出しガス導入管を詰まらせる結果を招いていた。
【００３２】
ところが本実施形態では、ガス導入管３は接続側端部３０が二重管構造となっており、その外管部３２が容器２に支持され、排ガスが通過する内管部３１は外管部３２との間で隙間を隔てて存在するように構成されている。そのため、内管部３１と外管部３２との間の隙間は一種の断熱層として機能し、内管部３１の温度低下が抑制される。その結果、内管部３１で排ガスに含まれている固形物が殆ど析出しなくなり、析出した固形物による内管部３１の詰まりが極めて生じにくくなる。
【００３３】
ここで重要なのは、内管部３１と外管部３２との隙間の大きさＣが上記の範囲を満たしていることである。この隙間の大きさＣが小さすぎると、隙間が断熱層として十分に機能せず、内管部３１が温度低下し易くなる。一方、隙間の大きさＣが大きすぎると、導入される排ガスの冷却効果が徐々に低下し、固形物の捕集効率も低下する。
【００３４】
また、内管部３１と外管部３２との隙間の機能をより効果的に発揮できるようにするため、上記の範囲の大きさＣを有している隙間の、容器２内でのガス導入管３の開口端からガス導入管３に沿った長さは、５０ｍｍ以上であることが好ましい。この長さが短すぎると、外管部３１による十分な効果が得られにくくなる。一方、この隙間の長さの上限は、特に限定されないが、あまりにも長すぎると装置全体の大型化を招くので、実用的な範囲では、３００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
さらに、内管部３１の詰まりが生じにくくなることによって、ガス導入管３の清掃頻度も少なくて済み、固形物捕集装置１を長期間にわたって連続して稼働することができるようになる。しかも、容器２は従来と同様に冷却できるので、固形物の捕集効率が低下することはない。上記の効果は、ガス導入管３の一部を二重管構造とした極めて簡単な構成で達成でき、ガス導入管３の温度を調整するための複雑な制御装置等は不要である。
【００３６】
外管部３２は、冷却器５で冷却されている容器２に接触しており、内管部３１に比べて温度が低くなりやすい傾向がある。よって、外管部３２と内管部３１との間の空間に排ガスが入ると、外管部３２の内面に固形物が析出する場合がある。しかし、本実施形態では、外管部３２と内管部３１との間の空間は、ガス導入管３の開口端と反対側の端部が閉鎖された行き止まり構造となっているため、外管部３２と内管部３１との間の空間での気体の流れは殆どなく、容器２内に導入された排ガスが外管部３２と内管部３１との間の空間に入ることは殆どない。
【００３７】
仮に、排ガスが外管部３２と内管部３１との間の空間に入り、そこで冷却されることによって外管部３１の内面に固形物が析出したとしても、排ガスは内管部３１内のみを通過して容器２内へ導入されるので、内管部３１から容器２への排ガスの流れには影響を及ぼさない。
【００３８】
なお、本発明においては必須の構成ではないが、容器２との接続部でのガス導入管３の放熱による、ガス導入管３内での固形物の析出をより抑制するために、容器２との接続部においてガス導入管３の外周に保温部材あるいは保温用ヒータを巻き付けておいてもよい。
【００３９】
以上のようにして、ガス導入管３を通る排ガスは、ガス導入管３内では殆ど固形物を析出させることなく、ガス導入管３を通過した後、容器２内で冷却される。排ガスを容器２内でより効果的に冷却できるようにするために、本実施形態では、容器２の内部に、容器２の上壁に固定されそこから底部に向かって延びる仕切り６を設置している。仕切り６は、ガス導入管３から容器２内に導入された排ガスが、図１に示すように、容器２の冷却器５が取り付けられた側面に沿って下向きに流れた後、容器２の底部でＵターンしてフィルター７に到達するように、容器２内での排ガスの流れを案内する。具体的には、仕切り板６は、容器２内の空間を、ガス導入管３が接続された部位および冷却器５が取り付けられた側面を含む第１の空間と、ガス排出管４が接続された部位およびフィルター７を含み、容器２の底部で第１の空間と連通する第２の空間とに分け、かつ第１の空間と第２の空間とが容器２の下部で連通するように設置されている。
【００４０】
仕切り板６の、容器２への固定端からの長さは、容器２の内部空間高さの５０〜９５％であることが好ましく、より好ましくは７０〜９５％、さらに好ましくは８０〜９０％である。仕切り板６の長さを容器２の内部空間高さの５０％以上とすることで、容器２内に導入された排ガスを、フィルター７に到達するまでの間に所定温度まで効率よく冷却することができる。一方、容器２内に導入された排ガスは、仕切り板６に沿って流れる間でも冷却され、排ガスに含まれる固形物の一部はフィルター７に到達する前に析出して容器２の底部に析出する場合がある。そこで、仕切り板６の長さを容器２の内部空間高さの９５％以下とすることで、析出した固形物が容器２の底部に堆積しても所定期間、第１空間から第２空間までのガス流を確保することができる。
【００４１】
このように、容器２内に導入された排ガスが、冷却器５が取り付けられた側面に沿って流れた後、フィルター７に到達するように仕切り板６を設置することで、排ガスはフィルター７に到達する前に十分に冷却されるので、フィルター７による固形物の捕集をより効果的に行うことができる。
【００４２】
以上、本発明について代表的な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４３】
例えば、ガス導入管３の外管部３２の形状について、図２では、容器２と接している側の端部と反対側の端部がテーパー状に形成された例を示した。しかし、図３に示すように、外管部３２を一定の直径とすることもできる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、内管部３１と外管部３２とを有する排ガスの導入部をガス導入管３の接続側端部３０で構成した例を示した。しかし、導入部は、例えば図４に示すように、容器を容器本体２１と蓋２２とを有する複数の部材で構成し、この蓋２２に、内管部２２ａおよび外管部２２ｂを有する二重管構造を導入部として形成することもできる。
【実施例】
【００４５】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
図１および図２に示す構成を有する固形物捕集装置１を、液晶用アルミニウム基板のエッチング工程において、エッチング装置の後段に排ガス処理装置として設置し、エッチング装置から排出される、三塩化アルミニウムを主成分とする固形物を含むドライエッチング排ガスから固形物を捕集した。
【００４７】
容器２は、ステンレス（SUS304）製で、容量は１５０×１０3ｃｍ3とした。ガス導入管３は、接続側端部３０での内管部３１の外径を５０ｍｍ、外管部３２の内径を７０．３ｍｍとしたものを用いた。よって、内管部３１と外管部３２との間の隙間の大きさＣは１０．１５ｍｍであった。また、エッチング装置と固形物捕集装置１とを接続する配管は、配管内での固形物の堆積を防止するため、１００℃に加熱した。
【００４８】
フィルター７は、テフロン（登録商標）製のバグフィルターを用いた。フィルター７は、容器２内に９本設置し、それぞれ目開きが２０〜５０μｍ、直径が８０ｍｍであった。冷却器５は、冷却水循環方式のものを用い、冷却水の流量は１０００ｃｍ3／ｍｉｎ．とした。冷却水としては工場内の工業用水を使用し、その温度は常温であった。
【００４９】
固形物捕集装置１へは、１００×１０3ｃｍ3／ｍｉｎ．の流量で排ガスを供給し、固形物捕集装置１による固形物の捕集処理を繰り返した。排ガスの総供給量が４３２０ｍ3となった段階で、固形物の捕集量は１５〜２０ｋｇであった。また、捕集期間は２３〜３０日であった。固形物の捕集処理の間、固形物捕集装置１においては、ガス導入管３および容器２内での析出した固形物による閉塞は発生せず、圧力損失が少なく、安全かつ安定して固形物を捕集できた。
【００５０】
（比較例１）
ガス導入管３の接続側端部３０における外管部３２の内径を５５ｍｍとし、それによって内管部３１と外管部３２との間の隙間の大きさＣを２．５ｍｍとした以外は実施例１と同様に構成した固形物捕集装置１を用い、実施例１と同じ条件で固形物の捕集を行った。その結果、固形物の捕集量が１２ｋｇ、捕集期間が１５日の段階で、内管部３１において固形物による閉塞が生じた。内管部３１に析出した固形物を分析したところ、９５％以上が塩化アルミニウムであった。これは、エッチング装置から固形物捕集装置１に供給された排ガスに含まれている固形物であると考えられる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 固形物捕集装置
２ 容器
３ ガス導入管
４ ガス排出管
５ 冷却器
６ 仕切り板
７ フィルター
２１ 容器本体
２２ 蓋
３１ 内管部
３２ 外管部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物を含有する排ガスから前記固形物を除去するために、前記排ガスから固形物を析出させて捕集する固形物捕集装置であって、
排ガスの導入部および排出部を備えた容器と、
前記容器内で固形物を析出させるために前記容器を冷却する冷却器と、
前記容器内で析出した固形物を捕集するために、前記容器内での前記導入路から前記排出路までの排ガスの経路中に配置されたフィルターと、
を有し、
前記導入部は、内管部と外管部とを有し前記内管部を通って排ガスが前記容器内に導入されるように構成された二重管構造とされ、前記内管部と前記外管部との隙間の大きさが、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下であることを特徴とする固形物捕集装置。
【請求項２】
前記容器はガス導入口を有し、前記導入部は、前記ガス導入口に接続されたガス導入管の前記容器との接続側端部である、請求項１に記載の固形物捕集装置。
【請求項３】
前記導入部および排出部は前記容器の上部に位置している、請求項１または２に記載の固形物捕集装置。
【請求項４】
前記冷却器は前記容器の側面に取り付けられている、請求項３に記載の固形物捕集装置。
【請求項５】
前記容器内に設置され、前記導入部から前記容器内に導入された排ガスが、前記冷却器が取り付けられた前記容器の側面に沿って流れるように、前記容器内での排ガスの流れを案内する仕切り板をさらに有する、請求項４に記載の固形物捕集装置。
【請求項６】
前記フィルターは、前記容器の内部で前記排出部と接続されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の固形物捕集装置。
【請求項７】
前記フィルターはバグフィルターである、請求項１から６のいずれか１項に記載の固形物捕集装置。
【請求項８】
前記バグフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体から作られている、請求項７に記載の固形物捕集装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の固形物捕集装置を用いて、固形物を含有する排ガスから前記固形物を捕集する固形物捕集方法であって、
前記固形物捕集装置の導入部の内管部から容器内へ前記排ガスを導入する工程と、
前記容器内に導入された排ガスから前記固形物を析出させる工程と、
析出した前記固形物を、前記容器内に配置されたフィルターに捕集する工程と、
前記固形物が捕集された排ガスを、前記固形物捕集装置の排出部から排出する工程と、
を有する固形物捕集方法。
【請求項１】
固形物を含有する排ガスから前記固形物を除去するために、前記排ガスから固形物を析出させて捕集する固形物捕集装置であって、
排ガスの導入部および排出部を備えた容器と、
前記容器内で固形物を析出させるために前記容器を冷却する冷却器と、
前記容器内で析出した固形物を捕集するために、前記容器内での前記導入路から前記排出路までの排ガスの経路中に配置されたフィルターと、
を有し、
前記導入部は、内管部と外管部とを有し前記内管部を通って排ガスが前記容器内に導入されるように構成された二重管構造とされ、前記内管部と前記外管部との隙間の大きさが、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下であることを特徴とする固形物捕集装置。
【請求項２】
前記容器はガス導入口を有し、前記導入部は、前記ガス導入口に接続されたガス導入管の前記容器との接続側端部である、請求項１に記載の固形物捕集装置。
【請求項３】
前記導入部および排出部は前記容器の上部に位置している、請求項１または２に記載の固形物捕集装置。
【請求項４】
前記冷却器は前記容器の側面に取り付けられている、請求項３に記載の固形物捕集装置。
【請求項５】
前記容器内に設置され、前記導入部から前記容器内に導入された排ガスが、前記冷却器が取り付けられた前記容器の側面に沿って流れるように、前記容器内での排ガスの流れを案内する仕切り板をさらに有する、請求項４に記載の固形物捕集装置。
【請求項６】
前記フィルターは、前記容器の内部で前記排出部と接続されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の固形物捕集装置。
【請求項７】
前記フィルターはバグフィルターである、請求項１から６のいずれか１項に記載の固形物捕集装置。
【請求項８】
前記バグフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体から作られている、請求項７に記載の固形物捕集装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の固形物捕集装置を用いて、固形物を含有する排ガスから前記固形物を捕集する固形物捕集方法であって、
前記固形物捕集装置の導入部の内管部から容器内へ前記排ガスを導入する工程と、
前記容器内に導入された排ガスから前記固形物を析出させる工程と、
析出した前記固形物を、前記容器内に配置されたフィルターに捕集する工程と、
前記固形物が捕集された排ガスを、前記固形物捕集装置の排出部から排出する工程と、
を有する固形物捕集方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１６２４３８（Ｐ２０１０−１６２４３８Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８０６（Ｐ２００９−４８０６）
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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