Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN104074717B - 带除害功能的真空泵以及带除害功能的系统 - Google Patents

带除害功能的真空泵以及带除害功能的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104074717B
CN104074717B CN201410118130.5A CN201410118130A CN104074717B CN 104074717 B CN104074717 B CN 104074717B CN 201410118130 A CN201410118130 A CN 201410118130A CN 104074717 B CN104074717 B CN 104074717B
Authority
CN
China
Prior art keywords
evil
vavuum pump
inert gas
heat exchange
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410118130.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104074717A (zh
Inventor
川村兴太郎
筱原丰司
杉浦哲郎
荒井秀夫
京谷敬史
中泽敏治
石川敬
石川敬一
柏木诚司
铃木康彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of CN104074717A publication Critical patent/CN104074717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104074717B publication Critical patent/CN104074717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/343Heat recovery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38Removing components of undefined structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/06Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0216Other waste gases from CVD treatment or semi-conductor manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种带除害功能的真空泵,其能够将通过真空泵的压缩热加热了的废气的热量利用于废气的无害化处理,且能够将在除害部中进行的无害化处理中所产生的热量用于向真空泵供给的惰性气体的加热。带除害功能的真空泵是通过在真空泵(1)的排气口附设对从真空泵(1)排出的废气进行处理而使之无害化的除害部而成的真空泵(1),该真空泵(1)设有热交换器(26),该热交换器(26)使用在除害部(10)中进行废气的无害化处理时产生的热量来加热惰性气体,将由热交换器(26)加热了的惰性气体导入真空泵(1)。

Description

带除害功能的真空泵以及带除害功能的系统
技术领域
本发明涉及在制造半导体期间、液晶、LED等的制造装置的排气系统中使用的真空泵,尤其涉及在用于对制造装置的腔室进行排气的真空泵上附加了用于对从腔室排出的废气进行处理而使之无害化的除害功能的带除害功能的真空泵。
背景技术
在制造半导体期间、液晶面板、LED、太阳能电池等的制造处理过程中,向被排气为真空的处理腔室内导入处理气体来进行蚀刻处理或CVD处理等各种处理。进行这些蚀刻处理或CVD处理等各种处理的处理腔室通过真空泵而被真空排气。而且,处理腔室以及与处理腔室连接的排气设备通过使清洗气体(cleaning gas)流过而定期地清洗。这些处理气体和清洗气体等废气包含硅烷类气体(SiH4、TEOS等)、卤素类气体(NF3、ClF3、SF6、CHF3等)、PFC气体(CF4、C2F6等)等,会对人体带来不良影响,或成为地球变暖的原因等而对地球环境带来不良影响,因此,不希望上述废气直接排放至大气中。因此,在经设置在真空泵的下游侧的废气处理装置对这些废气进行无害化处理之后,排放至大气中。
现有技术文献
专利文献1:日本专利第3305566号
以往,真空泵和废气处理装置收纳在各自独立的壳体中,由此,设置位置离得较远,在两者之间必然需要夹设连接配管,但是,从使各自所需要的热量进行交换以谋求节能的观点来看,并不是最佳的结构。由此,还开发了一种将真空泵和废气处理装置收纳在同一壳体内而使两者间的配管缩短的装置,并将其作为一体型排气系统来销售。即使是这种一体型排气系统,连接真空泵与废气处理装置的配管也有几米(m)距离,配管为了防止生成物附着而被保温或通过加热器等升温。
在将真空泵和废气处理装置收纳在各自独立的壳体内的排气类系统、以及将真空泵和废气处理装置收纳在同一壳体内的排气类系统的任意一个中,都存在被真空泵的压缩热量加热了的废气的热量无法在后级的废气处理装置中得到有效利用的问题。
而且,在上述排气系统中,为了防止在真空泵内部附着生成物,通过以降低生成物的分压为目的而加热的惰性气体来进行吹扫,但是,若不将惰性气体加热就使用,则蒸气压也会降低,无法防止生成物的附着,由此,惰性气体的加热是必须的。对于该惰性气体的加热需要专用的加热器,产生的热量主要移动至周围和已处理的气体中,无法被再利用。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的是提供一种带除害功能的真空泵,该带除害功能的真空泵能够将被真空泵的压缩热量加热了的废气的热量利用于废气的无害化处理,且能够将除害部中的无害化处理所产生的热量用于向真空泵供给的惰性气体的加热。
为了实现上述目的,本发明的一个方式是一种真空泵,其通过在真空泵的排气口附设对从真空泵排出的废气进行处理使之无害化的除害部而成,其特征在于,设有热交换机构,该热交换机构使用在所述除害部中进行废气的无害化处理时产生的热量来加热惰性气体,将通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体导入所述真空泵。
根据本发明,从真空泵排出的废气通过真空泵中的压缩热而被加热至200℃左右,能够将该被加热了的废气从排气管直接导入除害部来进行无害化处理。因此,不需要将废气从常温加热,能够削减除害部中的燃料使用量,从而能够谋求节能。而且,能够利用在除害部中进行废气的无害化处理时所产生的废热来加热N2等惰性气体,并将被加热了的惰性气体供给至真空泵。因此,能够通过加热了的惰性气体进行真空泵的吹扫,能够防止在真空泵的内部附着生成物。根据本发明,不需要设置用于加热惰性气体的专用加热器,从而能够谋求节能。
根据本发明的优选方式,其特征在于,将所述真空泵的排气口与所述除害部连接起来的配管的配管长度为100mm~500mm。
根据本发明,将真空泵与除害部连接起来的排气管的配管长度为500mm以下,也能够谋求防止在该部分上附着生成物。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述热交换机构由设置在所述除害部的气体处理部的周围或内部的热交换器构成。
根据本发明,通过在燃烧式或电热式的除害部的外侧或内侧设置热交换器,而能够使用在废气的无害化处理时产生的热量来加热惰性气体。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述热交换机构由分隔而成的多级热交换部构成,通过切换所述多级热交换部的级数,来控制所加热的惰性气体的温度。
根据本发明的优选方式,其特征在于,在所述除害部的气体处理部与所述热交换机构之间设有隔热材料。
根据本发明,通过设置隔热材料,不会使热交换机构的构成部件(例如,密封件)被不必要地加热,不会对构成部件造成损伤。此外,也可以构成为,在除害部的内壁包含隔热材料。
根据本发明的优选方式,其特征在于,设有对通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体进一步加热的加热器,将通过该加热器而被加热了的惰性气体导入所述真空泵。
根据本发明,通过利用除害部的废热的热交换机构而被加热了的惰性气体由加热器进一步加热,由此,能够使惰性气体的温度与真空泵的内部温度相同,从而能够使转子以及壳体的尺寸变化最小。
根据本发明的优选方式,其特征在于,使从所述热交换机构向所述真空泵导入惰性气体的配管为双重管,将该双重管的内侧配管作为惰性气体的流路,内侧配管与外侧配管之间的空间由所述真空泵抽真空。
根据本发明,通过对从上述热交换机构向上述真空泵导入惰性气体的配管的外侧进行抽真空,而能够将惰性气体保温。
根据本发明的优选方式,其特征在于,使连接所述真空泵的排气口与所述除害部的配管为双重管,将该双重管的内侧配管作为废气的流路,将内侧配管与外侧配管之间的空间作为通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体的流路,并向所述真空泵导入惰性气体。
根据本发明的优选方式,其特征在于,使连接所述真空泵的排气口和所述除害部的配管为三重管,将该三重管的最内侧的配管作为废气的流路,将与该最内侧配管相邻接的外侧的空间作为通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体的流路向所述真空泵导入惰性气体,与最内侧配管相邻接的外侧的空间的更外侧的空间由所述真空泵抽真空。
根据本发明,将三重管的最外侧的空间作为真空夹套,并进行真空夹套的抽真空,从而能够真空隔热。因此,能够进行在真空隔热的内侧流动的惰性气体以及废气的保温。
根据本发明的优选方式,其特征在于,所述除害部是将废气燃烧处理的燃烧式除害部或将废气加热分解处理的加热分解式除害部,所述带除害功能的真空泵设有第2热交换机构,该第2热交换机构使用在所述除害部中进行废气的无害化处理时产生的热量来加热空气,将通过所述第2热交换机构而被加热了的空气作为预热空气而导入所述除害部。
在燃烧式的除害部中,存在为了在除害部得到必要的热分解温度而需要将氧化用空气预热的情况,根据本发明,通过利用除害部的废热来加热氧化用空气,能够省略预热所需的加热器,而能够谋求节能。
根据本发明的优选方式,其特征在于,具有多台技术方案1至10中任一项所述的带除害功能的真空泵,并且设有切换机构,该切换机构能够将通过多台所述除害部中的任意一台加热了的惰性气体分配给多台所述真空泵中的任意的真空泵。
根据本发明,能够根据处理的运转状况来切换惰性气体的吹扫路径。例如,在为了使刚刚起动的真空泵能够运转而需要使内部温度上升的情况下,能够将从已经处于起动中的真空泵-除害部的组对产生的已加热惰性气体输送给刚刚起动的真空泵,从而使刚刚起动的真空泵的内部温度上升。
发明效果
本发明能够实现以下列举的效果。
(1)从真空泵排出的废气通过真空泵中的压缩热而被加热至200℃左右,能够将该被加热了的废气从排气管直接导入除害部来进行无害化处理。因此,不需要将废气从常温加热,能够削减除害部中的燃料使用量,从而能够谋求节能。因此在真空泵的排气管的内部有被加热至200℃作业的废气流动,所以,不需要配管加热器使排气管升温。因此,不设置配管加热器也可以,由此,能够实现节能。
(2)能够利用在除害部中进行废气的无害化处理时产生的废热来加热N2等惰性气体,并将被加热了的惰性气体供给至真空泵。因此,能够通过已加热的惰性气体进行真空泵的吹扫,能够防止在真空泵的内部附着生成物。根据本发明,不需要设置用于加热惰性气体的专用的加热器,从而能够谋求节能。
(3)在作为除害部,采用了燃烧式或加热分解式的情况下,存在为了在除害部得到必要的热分解温度而需要将氧化用空气预热的情况,通过利用除害部的废热来加热氧化用空气,能够省略预热所需的加热器等热源、和考虑预热量的燃料的添加等,能够谋求节能。
(4)存在若在处理装置的运转中真空泵因故障等而突然停止则会从除害部经由真空泵向处理装置发生回流、回火的情况,但是,在本发明中,在真空泵有可能突然停止的情况下,通过与检测到停止这一情况联动地打开惰性气体供给用的阀,在除害部与真空泵之间进行惰性气体吹扫,从而能够在除害部与真空泵之间直接进行回流的防止,由此,能够防止向处理装置的回流以及回火。
(5)使连接真空泵和除害部的排气配管为双重管,并使双重管的内侧配管为真空泵与除害部之间的排气用配管,使外侧配管的内侧为真空夹套,并将外侧配管与真空泵的入口连接,由此,能够进行内侧配管周围的真空夹套的抽真空而进行真空隔热。因此,能够使排气配管保温。
附图说明
图1(a)、图1(b)是表示本发明的带除害功能的真空泵的构成例的图,图1(a)是主视示意图,图1(b)是俯视示意图。
图2(a)、图2(b)是表示本发明的带除害功能的真空泵的其他构成例的图,图2(a)是主视示意图,图2(b)是俯视示意图。
图3是表示带除害功能的真空泵的除害部的构成的剖视示意图。
图4是图3的主要部分放大图。
图5(a)、图5(b)是表示为了避免配置在除害部的外侧的热交换器被不必要地加热,而使除害部的内壁由隔热材料构成的示例的图,图5(a)是剖视示意图,图5(b)是侧视图。
图6(a)、图6(b)是表示将配置在除害部的外侧的热交换器沿除害部的轴心方向分隔为多个的构成例的图,图6(a)是剖视示意图,图6(b)是侧视图。
图7是表示将由设置在除害部中的热交换器加热了的惰性气体进一步通过加热器来加热的构成例的立体示意图。
图8是表示在除害部中设置有将氧化用空气预热的热交换机构的构成例的立体示意图。
图9是表示由与多个处理装置连接的多个真空泵和多个除害部构成的系统的示意立体图,该系统将由除害部加热了的惰性气体向多台真空泵分配。
图10(a)是表示作为连接真空泵和除害部的排气管的保温对策,而使排气管为双重管来进行真空隔热的构成例的局部剖视示意图,图10(b)是表示图10(a)的变形例的图。
附图标记说明
1 真空泵
1a 排气管
1a-1 内侧配管
1a-2 外侧配管
10 除害部
10IN 气体导入口
10OUT 气体出口
11 圆筒体
12 外筒
13 加热室
14 配管
15 空气喷嘴
16 燃料喷嘴
18 UV传感器
19 火花塞
20 导燃部
21 燃料供给口
22 空气供给口
25 隔热材料
26 热交换器
26A、26B、26C 热交换部
27 热交换机构
28、29 加热器
30 切换机构
31 控制机构
PIN 入口端
POUT 出口端
S 燃烧室
V1、V2、V3、V4 阀
具体实施方式
以下,参照图1至图10说明本发明的带除害功能的真空泵的实施方式。此外,在图1至图10中,对于相同或相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图1(a)、图1(b)是表示本发明的带除害功能的真空泵的构成例的图,图1(a)是主视示意图,图1(b)是俯视示意图。
如图1(a)、图1(b)所示,本发明的带除害功能的真空泵具有在真空泵1的排气管1a上附设除害部10的构成。真空泵1可以由一台干式真空泵构成,也可以由两台干式真空泵串联连接而构成。这些一台或两台干式真空泵由罗茨型干式真空泵、螺杆型干式真空泵等构成,这些干式真空泵的构成是公知的,因此省略图示以及说明。在图1(a)、图1(b)中,关于真空泵1列举了具有壳体C的形式的真空泵。
图2(a)、图2(b)是表示本发明的带除害功能的真空泵的其他构成例的图,图2(a)是主视示意图,图2(b)是俯视示意图。如图2(a)、图2(b)所示,本发明的带除害功能的真空泵具有使真空泵1的排气管1a分支而附设有两个除害部10、10的构成。
在图1(a)、图1(b)以及图2(a)、图2(b)中,将真空泵1的排气口与除害部10的气体导入口之间连接起来的排气管1a的配管长度为500mm以下,设定为200mm~400mm。
图3是表示带除害功能的真空泵的除害部10的构成的剖视示意图。如图3所示,除害部10整体上构成为圆筒状的容器。
圆筒容器状的除害部10沿纵向配置,并以使其轴心成为垂直方向的方式配置。除害部10具有:形成燃烧室S的有底的圆筒体11,在该燃烧室S通过燃烧器形成火焰而使废气燃烧;和从该圆筒体11离开规定间隔并以将圆筒体11包围的方式设置的外筒12。而且,在圆筒体11与外筒12之间,形成有将N2气体等惰性气体保持并加热的加热室13。N2气体等惰性气体从位于外筒12的上部的入口端PIN流入至加热室13并被加热,然后,从位于外筒12的下部的出口端POUT流出。双重管构造的加热室13构成热交换器。被加热的惰性气体能够供给至真空泵1。如图1(a)、图1(b)以及图2(a)、图2(b)所示,除害部10和真空泵1由配管14连接,在加热室13中加热了的N2气体等惰性气体能够通过配管14而被供给至真空泵1。在加热室13中,惰性气体的温度是与真空泵1的内部温度大致相同的温度,例如,被加热至190℃~220℃。
如图3所示,在除害部10的下部的周壁形成有将处理对象的废气向燃烧室内导入的气体导入口10IN,在除害部10的上端形成有将处理后的气体排出的气体出口10OUT。在除害部10设有向燃烧室S供给空气的多个空气喷嘴15、和向燃烧室S供给燃料的多个燃料喷嘴16。如图1(a)、图1(b)以及图2(a)、图2(b)所示,空气喷嘴15以相对于除害部10的切线方向带有规定角度的方式延伸,并以沿着圆筒体11的周壁的内周面形成旋转流的方式喷出空气。燃料喷嘴16也同样地以相对于除害部10的切线方向带有规定角度的方式延伸,并以沿着圆筒体11的周壁的内周面形成旋转流的方式喷出燃料。空气喷嘴15以及燃料喷嘴16分别沿除害部10的圆周方向隔开规定的间隔地配置有多个。在圆筒体11的底部设有用于检测火焰的UV传感器18、和用于进行点火的火花塞19。
图4是图3的主要部分放大图。如图4所示,在圆筒体11的底部设有火花塞19,并以将火花塞19的周围包围的方式设有筒状的导燃部20。在导燃部20形成有供给火焰形成用的燃料的燃料供给口21、和供给半预混合空气的空气供给口22,通过火花塞19向从燃料供给口21供给的燃料点火而形成导燃器PB(pilot burner)。
接着,说明图3以及图4所示的除害部10中的作用。
燃料从设在除害部10上的多个燃料喷嘴16向着燃烧室S以制造出旋转流的方式喷出。而且,空气从多个空气喷嘴15向着燃烧室S以制造出旋转流的方式喷出。然后,当燃料与空气的混合气由导燃器PB点火时,在圆筒体11的内周面上形成火焰的旋转流(旋转火焰)。
另一方面,处理对象的废气从在圆筒体11的内周面上开口的废气导入口10IN向上述燃烧室S喷出。该喷出的废气与混合气的旋转火焰混合而燃烧,此时,由于燃料从圆周方向上的所有燃料喷嘴16以向一个方向强烈旋转的方式喷出,所以废气的燃烧效率变高。而且,从空气喷嘴15喷出的空气也旋转,因此,该空气流与火焰混合而使火焰的旋转流加速,同时将废气氧化分解。处理后的气体从除害部10的上端的气体出口10OUT排出而向排气通道排出。
根据本发明,要从真空泵1排出的废气通过真空泵1中的压缩热量而被加热至200℃左右,能够将该加热的废气从排气管1a直接向除害部10导入而进行基于燃烧的无害化处理。因此,不需要将废气从常温加热,能够削减除害部10中的燃料使用量,从而能够实现节能。在真空泵1的排气管1a的内部有被加热至200℃左右的废气流动,因此,不需要通过配管加热器使排气管1a升温。因此,不设置配管加热器也可以,由此能够实现节能。而且,将真空泵1与除害部10连接的排气管1a的配管长度为500mm以下,也能够谋求防止在该部分上附着生成物。
而且,根据本发明,能够利用在除害部10的加热室13中在废气的无害化处理时产生的燃烧废热来加热N2等惰性气体,并将被加热了的惰性气体经由配管14向真空泵1供给。因此,能够通过被加热了的惰性气体进行真空泵的吹扫,能够防止在真空泵1的内部附着生成物。根据本发明,不需要设置用于加热惰性气体的专用加热器,因此能够谋求节能。惰性气体除了N2以外,只要是与含有气体不反应的气体即可,例如,可以为He、Ar、Kr等稀有气体或CO2等。
在图3所示的实施方式中,惰性气体在除害部10中流动的流路为燃烧室S的外侧,但也可以为燃烧室S的内侧。
而且,在图3中,例举了燃烧式的除害部10,但除害部10也可以为电热式的气体处理部。也可以为在燃烧式或电热式的除害部10的内侧有被加热气体(惰性气体)流动的构造。在除害部10的内侧设有供被加热气体(惰性气体)流动的流路的情况下,只要是与单管式或多管式热交换器同样的构成即可。此外,也可以为被加热气体的流路贯穿气体处理部的侧壁而从处理部内通过的构造。
为了提高热交换器的热交换效率,也可以在流路的外侧以及/或内侧配置散热片或充填物。而且,也可以以多级进行热交换来提高热交换效率。即,也可以将单管式或多管式的热交换器设为多级状。从热交换的效率的观点来看,如图3所示,从除害部的低温部分导入惰性气体并从高温部分导出气体为好,但即使是相反的构成也没有关系。
除害部10中的废气(或燃烧气体)的流动方向与被加热气体(惰性气体)的流动方向可以为直交流、平行流、对流的任意一种。
关于惰性气体向真空泵的导入位置,只要对于防止生成物附着具有效果,设在哪里都没有关系,但在罗茨型干式真空泵的情况下,若向压缩级的中间级导入惰性气体,则能够期待基于压缩而实现的温度上升,因此,从节能的观点来看较好。对于螺杆型干式真空泵,也可以同样地向中间级导入惰性气体。不过,若导入位置离真空侧过近,会对排气性能产生影响,因此,需要设在适当的位置。惰性气体的温度优选与真空泵的内部温度大致相同。这是为了使转子以及壳体的尺寸变化最小。
图5(a)、图5(b)是表示为了防止配置在除害部10的外侧的热交换器被不必要地加热,而使除害部10的内壁由隔热材料构成的示例的图,图5(a)是剖视示意图,图5(b)是侧视图。
如图5(a)、图5(b)所示,除害部10使作为气体处理部的高温部分的内壁由隔热材料25构成。而且,在隔热材料25的外周侧配置有用于对惰性气体进行加热的圆筒状的热交换器26。热交换器26是与图3所示的加热室13同样的构成。由于设有隔热材料25,所以不会使热交换器26的构成部件(例如密封件)被不必要地加热,从而不会在构成部件上产生损伤。此外,也可以构成为在除害部10的内壁上包含隔热材料。
图6(a)、图6(b)是表示将配置在除害部10的外侧的热交换器26沿除害部10的轴心方向分隔为多个的构成例的图,图6(a)是剖视示意图,图6(b)是侧视图。
如图6(a)、图6(b)所示,将热交换器26划分为三个腔室而由第1热交换部26A、第2热交换部26B、第3热交换部26C构成,在各热交换部26A、26B、26C设有阀V1、V2、V3,并且,在相邻的腔室之间设有连接用阀Vc、Vc。而且,通过将各阀V1~V3、Vc适当地开闭,而使所使用的腔室数量变化来进行被加热气体(惰性气体)的温度控制。即,在低温为好时,从A向真空泵1供给被加热气体(惰性气体),若需要高温,则从B向真空泵1供给被加热气体(惰性气体),若需要更高的温度,则从C向真空泵1供给被加热气体(惰性气体)。关于划分时的腔室分隔,横向、纵向、斜向均可,
如图6(a)、图6(b)所示,即使在通过使热交换器26中的腔室数量变化而使除害部10的温度变化的情况下,也能够向真空泵1供给恒定温度的气体。
而且,图6(a)、图6(b)所示的构成也能够应对泵的最佳温度发生变化的情况。例如,在通过SiN处理的成膜时,为了防止NH4Cl的附着,需要将泵保温为180℃以上,而在进行ClF3清洗的情况下,则需要降低温度.对于这些情况,也能够通过使热交换器26中的腔室数量适当变化来向泵供给所希望温度的惰性气体。
而且,虽然需要真空泵1中的清扫量的增减,但能够通过一边使所使用的腔室数量变化而将被加热气体(惰性气体)的温度维持于所希望的温度一边使气体量增减,来进行应对。
图7是表示将由设置在除害部10上的热交换器26加热的惰性气体进一步通过加热器加热的构成例的立体示意图。
如图7所示,在将设置于除害部10上的热交换器26与真空泵1连接起来的配管14的中途设有加热器28。通过利用除害部10的废热的热交换器26而被加热了的惰性气体被加热器28进一步加热。这样,能够使惰性气体的温度与真空泵1的内部温度相同,从而能够使转子以及壳体的尺寸变化最小。
图8是表示在除害部10中设置有将氧化用空气预热的热交换机构的构成例的立体示意图。
如图8所示,在热交换器26的正下方设置有将氧化用空气预热的热交换机构27,能够将向除害部10供给的氧化用空气预热,被预热了的空气被供给至燃烧式除害部10的空气喷嘴15(参照图3)。在图3所示的燃烧式除害部10中,存在为了在除害部10中得到必要的热分解温度而需要将氧化用空气预热的情况,如图8所示,通过利用除害部10的废热来加热氧化用空气,能够省略预热所需的加热器,能够谋求节能。
图9是表示由与多个处理装置连接的多个真空泵1和附设在真空泵1上的多个除害部10构成的系统的立体示意图,该系统将由除害部10加热了的惰性气体分配给多台真空泵1。
如图9所示,在多个处理装置PA上分别连接有真空泵1。在各真空泵1的排气管1a上附设有除害部10。在除害部10中设置有热交换器26,各热交换器26的出口配管连接于切换机构30。各处理装置PA以及切换机构30连接于控制机构31。通过图9所示的构成的系统,能够根据处理的运转状况来切换惰性气体的吹扫路径。例如,为了使刚刚起动的真空泵1能够运转而需要使内部温度上升的情况,能够将从已经处于起动中的真空泵与除害部的组对产生的已加热惰性气体输送给刚刚起动的真空泵1,从而能够使刚刚起动的真空泵1的内部温度上升。
接着,说明图1至图9所示的装置以及系统中的安全对策。
在使附设在真空泵1上的除害部10为燃烧式的情况下,能够实施防止失火的对策。即,如图3所示,燃烧式的除害部10具有UV传感器18,在UV传感器18的信号强度与基准值相比低的情况下,通过火花塞19进行放电点火。由此能够防止燃烧室S中的失火。
而且,若在处理装置的运转中真空泵1因故障等突然停止,则存在产生从除害部10向处理装置PA(参照图9)回流、回火的情况。由此,在本发明中,在真空泵1有可能突然停止的情况下,通过与检测出停止这一情况联动地打开惰性气体供给用的阀,在除害部与真空泵之间进行惰性气体吹扫,由此,能够防止向处理装置PA的回流以及回火。
作为检测真空泵1的停止可能性的方法,通过电机的电压以及/或电流的变化来检测真空泵1的转速,在转速比基准转速低时判断为存在真空泵1停止的可能性,于是进行真空泵1以及除害部10的惰性气体清扫。而且,与上述动作并行地,输出用于使设在真空腔室与真空泵之间的闸阀闭合的信号而将闸阀闭合。
在图1至图9所示的装置以及系统中,在将真空泵1与除害部10连接起来的排气管1a的内部,有由真空泵1的压缩热加热了的废气流动,因此,优选将该废气在保持高温的状态下供给至除害部10。因此,在本发明中,对将真空泵1与除害部10连接的排气管1a实施保温对策。
图10(a)是表示作为将真空泵1与除害部10连接起来的排气管1a的保温对策而使排气管1a为双重管来进行真空隔热的构成例的局部剖视示意图。图10(b)是表示图10(a)的变形例的图。
如图10(a)所示,使排气管1a为双重管,使双重管的内侧配管1a-1为真空泵与除害部之间的排气用配管,使外侧配管1a-2的内侧为真空夹套。而且,通过将外侧配管1a-2连接于真空泵1的入口,来进行内侧配管1a-1周围的真空夹套的抽真空,以进行真空隔热。通过真空隔热能够使排气管1a保温。
通常真空夹套随着使用而真空度会降低从而隔热性能降低。因此,需要每隔一定期间就进行真空夹套的抽真空。如图10(a)所示,由于将真空夹套与真空泵1的入口连接,所以能够始终对真空夹套抽真空,因此,不需要每隔一定期间进行真空夹套的抽真空。而且,由于始终进行抽真空,所以能够维持高的真空度,隔热性能提高。
图10(b)表示在图10(a)所示的内侧配管1a-1的周围组合有加热器29的构成例。除了真空夹套,还设置加热器29,由此能够进一步提高排气管1a的保温性。
作为图10(a)的变形例,也可以为,使连接真空泵1的排气口和除害部10的排气管1a为双重管,使双重管的内侧配管1a-1为真空泵与除害部之间的排气用配管,将内侧配管1a-1与外侧配管1a-2之间的空间作为由上述热交换机构加热了的惰性气体的流路而向真空泵1导入惰性气体。
而且,也可以为,使连接真空泵1的排气口与除害部10的排气管1a为三重管,使该三重管的最内侧的配管为真空泵与除害部之间的废气用配管,将与该最内侧配管相邻接的外侧的空间作为由上述热交换机构加热了的惰性气体的流路而向真空泵1导入惰性气体,并将该外侧空间的更外侧的空间通过真空泵1抽真空。根据该构成,将三重管的最外侧的空间作为真空夹套,并进行真空夹套的抽真空,从而能够真空隔热。因此,能够使在真空隔热的内侧流动的惰性气体以及废气保温。
至此说明了本发明的实施方式,但本发明并不限于上述的实施方式,当然在其技术思想的范围内,能够以各种不同的方式来实施。

Claims (10)

1.一种带除害功能的真空泵,通过在真空泵的排气口附设对从真空泵排出的废气进行处理使之无害化的除害部而成,该带除害功能的真空泵的特征在于,
设有热交换机构,该热交换机构使用在所述除害部中进行废气的无害化处理时产生的热量来加热惰性气体,
将通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体导入所述真空泵,
所述热交换机构由分隔而成的多级热交换部构成,通过切换所述多级热交换部的级数,来控制所加热的惰性气体的温度。
2.根据权利要求1所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
将所述真空泵的排气口与所述除害部连接起来的配管的配管长度为100mm~500mm。
3.根据权利要求1所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
所述热交换机构由设置在所述除害部的气体处理部的周围或内部的热交换器构成。
4.根据权利要求1所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
在所述除害部的气体处理部与所述热交换机构之间设有隔热材料。
5.根据权利要求1所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
设有对通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体进一步加热的加热器,将通过该加热器而被加热了的惰性气体导入所述真空泵。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
使从所述热交换机构向所述真空泵导入惰性气体的配管为双重管,将该双重管的内侧配管作为惰性气体的流路,内侧配管与外侧配管之间的空间由所述真空泵抽真空。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
使连接所述真空泵的排气口与所述除害部的配管为双重管,将该双重管的内侧配管作为废气的流路,将内侧配管与外侧配管之间的空间作为通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体的流路,并向所述真空泵导入惰性气体。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
使连接所述真空泵的排气口和所述除害部的配管为三重管,将该三重管的最内侧的配管作为废气的流路,将与该最内侧配管相邻接的外侧的空间作为通过所述热交换机构而被加热了的惰性气体的流路向所述真空泵导入惰性气体,与最内侧配管相邻接的外侧的空间的更外侧的空间由所述真空泵抽真空。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的带除害功能的真空泵,其特征在于,
所述除害部是将废气燃烧处理的燃烧式除害部或将废气加热分解处理的加热分解式除害部,
所述带除害功能的真空泵设有第2热交换机构,该第2热交换机构使用在所述除害部中进行废气的无害化处理时产生的热量来加热空气,
将通过所述第2热交换机构而被加热了的空气作为预热空气而导入所述除害部。
10.一种带除害功能的系统,其特征在于,
具有多台如权利要求1至9中任一项所述的带除害功能的真空泵,并且
设有切换机构,该切换机构能够将通过多台除害部中的任意一台加热了的惰性气体分配给多台所述真空泵中的任意的真空泵。
CN201410118130.5A 2013-03-28 2014-03-27 带除害功能的真空泵以及带除害功能的系统 Active CN104074717B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013069730A JP6153754B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 除害機能付真空ポンプ
JP2013-069730 2013-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104074717A CN104074717A (zh) 2014-10-01
CN104074717B true CN104074717B (zh) 2017-05-24

Family

ID=50349424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410118130.5A Active CN104074717B (zh) 2013-03-28 2014-03-27 带除害功能的真空泵以及带除害功能的系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9364786B2 (zh)
EP (1) EP2808421B1 (zh)
JP (1) JP6153754B2 (zh)
KR (1) KR101955738B1 (zh)
CN (1) CN104074717B (zh)
TW (1) TWI614407B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6151945B2 (ja) * 2013-03-28 2017-06-21 株式会社荏原製作所 除害機能付真空ポンプ
WO2016204522A1 (ko) * 2015-06-15 2016-12-22 한국기계연구원 플라즈마-촉매 방식의 스크러버
DE102015213527A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-19 Leybold Gmbh Pumpensystem
JP6685204B2 (ja) * 2016-08-26 2020-04-22 東京エレクトロン株式会社 安全装置、安全システム及び燃焼除害装置の安全化方法
GB201718752D0 (en) * 2017-11-13 2017-12-27 Edwards Ltd Vacuum and abatement systems
CN110195870B (zh) * 2018-04-23 2020-06-30 河北博兆环保科技有限公司 环保节能型工业废气燃烧处理装置的工作方法
CN108754455A (zh) 2018-07-04 2018-11-06 惠科股份有限公司 一种防真空泵管路堵塞的方法及化学气相镀膜机
CN109386465A (zh) * 2018-11-09 2019-02-26 上海伊莱茨真空技术有限公司 一种炼钢厂钢水真空脱气全干式机组回流系统
JP6990207B2 (ja) * 2019-03-22 2022-01-12 大陽日酸株式会社 加熱分解式排ガス除害装置及び逆流防止方法
CN112032022B (zh) * 2020-09-10 2024-04-26 北京通嘉宏瑞科技有限公司 一种无死角吹扫气体的干式真空泵及其使用方法
CN116428157B (zh) * 2023-04-13 2024-08-30 北京通嘉宏瑞科技有限公司 气体加热控制系统及气体加热控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5183646A (en) * 1989-04-12 1993-02-02 Custom Engineered Materials, Inc. Incinerator for complete oxidation of impurities in a gas stream
US5301701A (en) * 1992-07-30 1994-04-12 Nafziger Charles P Single-chamber cleaning, rinsing and drying apparatus and method therefor
IL117775A (en) * 1995-04-25 1998-10-30 Ebara Germany Gmbh Inhalation system with gas exhaust cleaner and operating process for it
JP2004200364A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Seiko Epson Corp 排ガス処理装置および排ガス処理方法
US7569193B2 (en) * 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
GB0521944D0 (en) * 2005-10-27 2005-12-07 Boc Group Plc Method of treating gas
GB0602506D0 (en) * 2006-02-08 2006-03-22 Boc Group Plc Method of treating a gas stream
US20080206445A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 John Peck Selective separation processes
GB0902234D0 (en) * 2009-02-11 2009-03-25 Edwards Ltd Method of treating an exhaust gas stream
JP5661249B2 (ja) * 2009-03-04 2015-01-28 株式会社荏原製作所 排ガス処理システム及びその運転方法
JP2011163150A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Toyota Industries Corp 水素ガスの排気方法及び真空ポンプ装置
JP5837351B2 (ja) * 2010-08-05 2015-12-24 株式会社荏原製作所 排気系システム

Also Published As

Publication number Publication date
TW201502375A (zh) 2015-01-16
US20140290919A1 (en) 2014-10-02
JP6153754B2 (ja) 2017-06-28
KR101955738B1 (ko) 2019-03-07
TWI614407B (zh) 2018-02-11
CN104074717A (zh) 2014-10-01
EP2808421A1 (en) 2014-12-03
JP2014190684A (ja) 2014-10-06
US9364786B2 (en) 2016-06-14
EP2808421B1 (en) 2016-12-21
KR20140118902A (ko) 2014-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104074717B (zh) 带除害功能的真空泵以及带除害功能的系统
TWI665417B (zh) 附除害功能之真空泵
KR101310287B1 (ko) 제조 프로세스에서 발생한 유독 가스의 정화 장치
JP2006170603A (ja) 廃ガス処理装置
CN101652607A (zh) 有害物质的燃烧式消除
TWI648090B (zh) 具除害功能之真空泵
KR101175003B1 (ko) 인덕션 코일을 이용한 유독성 폐가스 처리장치
WO2019052135A1 (zh) 节能voc废气处理系统
CN104075332B (zh) 用于提高黄磷尾气综合利用率的系统和方法
CN205402751U (zh) 一种废气焚烧炉
WO2010005201A2 (ko) 폐가스 분해용 플라즈마 반응기와 이를 이용한 가스 스크러버
CN106415126B (zh) 具有工业设备和后续燃烧装置的装置
CN102466231B (zh) 处理半导体制程废气的旋风式合氧燃烧装置
KR100743399B1 (ko) 반도체 제조공정에서 발생하는 염소가스와 과불화물의처리장치
WO2010050716A2 (ko) 가스 스크러빙 장치 및 가스 스크러빙 방법
CN102012023A (zh) 用于工业窑炉的燃烧器
KR102096373B1 (ko) 연소보조 케이싱이 포함된 연소장치 시스템
CN209145572U (zh) 一种页岩气井试气用的燃烧筒结构
RU2386898C2 (ru) Устройство для сжигания жидких органических радиоактивных отходов
RU2014113855A (ru) Способ вихревой газогенерации и/или сжигания твердых топлив и устройство для его реализации
CN106461209B (zh) 具有工业设备和后续燃烧装置的装置
CN205424920U (zh) 一种基于文丘里管次燃烧装置的加热炉
CN205014398U (zh) 燃气锅炉余热回收系统
JP2004198024A (ja) 除害装置
CN206334521U (zh) 废气处理设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant