KR20140114001A - 가스 생성 장치 - Google Patents
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Abstract
개시되어 있는 것은, 통 형상의 하우징(51)과, 전해조로부터 발생한 가스를 도입하는 가스 도입구(52)와, 하우징으로부터 가스를 도출시키는 가스 도출구(53)와, 가스 도입구(52)와 가스 도출구(53)의 사이에 위치하고, 미스트나 미립자를 흡착시키기 위한 충전재(56)를 수용하는 충전재 수용부(58)와, 가스 도입구(52)와 충전재 수용부(58)의 사이에 위치하고 있으며, 전해조(1)로부터 발생한 가스를 하우징(51) 내에 확산시키기 위한 가스 확산부(57)를 구비한 미스트 트랩(50a)을 갖고, 가스 도출구(53)는, 하우징(51) 내로 연통하는 가스 도입 튜브(55)를 갖고 있으며, 가스 도입 튜브(55)의 가스 입구부(59)가, 상기 충전재 수용부(58)에 수용된 충전재(56)에 매립되도록 배치되어 있는 가스 생성 장치(100)이다.
Description
본 발명은, 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 것이 가능한 가스 생성 장치에 관한 것이다.
종래에, 불화수소를 포함하는 용융염으로 이루어지는 전해욕(浴) 중에서 불화수소를 전해하는 전해조를 구비하고, 양극 측에 불소 가스를 주성분으로 하는 주생가스(main product gas)를 발생시킴과 함께, 음극 측에 수소 가스를 주성분으로 하는 부생가스(byproduct gas)를 발생시키는 불소 가스 생성 장치가 알려져 있다.
이 종류의 불소 가스 생성 장치에서는, 전해조의 양극으로부터 발생하는 불소 가스를 주성분으로 하는 주생가스 중 및 음극으로부터 발생하는 수소 가스를 주성분으로 하는 부생가스 중에, 용융염으로부터 기화된 불화수소 가스가 혼입됨과 동시에, 용융염 자체의 미스트도 동시에 혼입되기 때문에, 장시간 사용해가는 동안에, 주생가스 또는 부생가스를 취출하는 배관의 폐색이 생겨버릴 우려가 있다.
이 문제점을 개선하는 기술로서, 배관 도중에 필터를 삽입함으로써, 필터 상에 미스트를 트랩하는 기술이 개시되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 배관 도중에 필터를 삽입하고, 배관의 일부에 온도를 조절하는 온도 조절 기구를 설치하며, 온도 조절된 부분에서 액화된 불화수소 가스를, 배관 도중에 삽입된 필터에 접촉시킴으로써, 필터 면에 퇴적된 고형물을 용해시키고, 폐색을 막아, 필터의 수명을 장(長)수명화하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 가스 발생 장치에서는, 배관의 일부에 설치된 온도 조절 기구의 하류에 필터를 설치하는 구조로 되어 있고, 온도 조절된 부분에서 액화된 불화수소를 온도 조절 기구의 하류에 설치된 필터에 접촉시킴으로써 필터에 부착된 폐색 물질을 용해시키며, 또한, 필터의 하부에 설치된 폐액조(廢液槽)에 필터의 눈막힘(clogging)의 원인이 되는 폐색 물질을 잔류시키는 구성으로 되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 가스 발생 장치는, 필터에 부착된 폐색 물질을 불화수소에 의해 용해시켜 씻어 없애고, 그 폐액을 하부에 저류(貯留)시킨다는, 필터의 장수명화에 기여하는 우수한 가스 발생 장치이다. 그러나, 필터를 반영구적으로 장수명화하는 것은 현실적으로 어렵고, 일정 기간마다 배관의 치환 등의 메인터넌스 작업을 행하는 것이 필요해진다.
또, 이 종류의 장치 구성에서는, 불화수소의 액화를 하는 온도 조절 기구(열매체를 사용하는 칠러(chiller) 등)를 설치하는 것이나, 폐액을 저류시키기 위한 폐액조를 설치하는 것이 필수적인 요건이 되어, 장치가 대형이고 번잡한 것이 되기 쉬우며, 장치의 제작이나 소비 전력 등의 러닝 비용이 높아져 버린다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 간편한 구조로, 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 것이 가능한 가스 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위해, 특정한 구조를 갖는 미스트 트랩을 이용하여, 미스트 트랩 내의 공간을 이용하여 용융염 유래의 미스트나 미립자를 벽면이나 충전재에 흡착시킴으로써, 더 간편한 구조로 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
본 발명은, 종래의 불소 가스 생성 장치에 있어서의 용융염 유래의 미스트 성분에 의한 배관의 폐색 대책인 「불화수소에 의해 미스트 성분을 씻어 없앤다」는 개념과는 달리, 특정한 구조를 갖는 미스트 트랩을 이용하여, 미스트 트랩 내의 공간을 효율적으로 이용하여, 용융염 유래의 미스트나 미립자를 대략 완전하게 흡착시킨다고 하는 전혀 다른 기술 사상이다.
즉, 본 발명은, 불화수소를 포함하는 용융염 중의 불화수소를 전기 분해함으로써, 가스를 생성하는 가스 생성 장치에 있어서, 불화수소를 포함하는 용융염으로 이루어지는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써 가스를 발생시키는 전해조와, 상기 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 미스트 트랩을 구비하고, 상기 미스트 트랩은, 가스를 유통시키는 통 형상의 하우징과, 상기 전해조로부터 발생한 가스를 도입하는 가스 도입구와, 상기 하우징으로부터 가스를 도출시키는 가스 도출구와, 상기 가스 도입구와 상기 가스 도출구의 사이에 위치하고, 미스트나 미립자를 흡착시키기 위한 충전재를 수용하는 충전재 수용부와, 상기 가스 도입구와 상기 충전재 수용부의 사이에 위치하고 있고, 상기 전해조로부터 발생한 가스를 하우징 내에 확산시키기 위한 가스 확산부를 가지며, 상기 가스 도출구는, 하우징 내로 연통하는 가스 도입 튜브를 가지고 있고, 상기 가스 도입 튜브의 가스 입구부가, 상기 충전재 수용부에 수용된 충전재에 매립되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 생성 장치이다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 하우징은, 가로로 긴 형상이고, 상기 하우징의 길이 방향에 있어서, 상기 가스 도입구는, 하우징의 일방의 단면부(端面部) 쪽에 설치되고, 상기 가스 도출구는, 하우징의 타방의 단면부 쪽에 설치되어 있는 구성으로 해도 된다.
본 구성에 의하면, 미스트 트랩 내의 공간을 더 효율적으로 이용하여 미스트나 미립자의 제거를 행하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명이 있어서, 상기 가스가, 불소 가스를 주성분으로 하는 주생가스와, 수소 가스를 주성분으로 하는 부생가스로 이루어지고, 상기 주생가스의 미스트나 미립자를 제거하는 주생가스 미스트 트랩과, 상기 부생가스의 미스트나 미립자를 제거하는 부생가스 미스트 트랩을 구비하며, 상기 주생가스 미스트 트랩과 상기 부생가스 미스트 트랩이, 하우징의 단면부를 개재하여 일체화되어 있는 구성으로 해도 된다.
본 구성에 의하면, 주생가스 및 부생가스의 미스트 트랩을 더 소형화할 수 있어, 가스 생성 장치의 소형화에 기여하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 전해조와 상기 미스트 트랩이, 동일한 박스체에 수용한 구성으로 하여, 소형의 가스 발생 장치에 이용하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 미스트나 미립자를 확산시키는 확산부와 미스트나 미립자를 흡착시키는 충전재 수용부를 형성하고, 미스트 트랩 내의 공간을 효율적으로 이용하여 폐색하지 않고 용융염 유래의 미스트나 미립자를 적극적으로 흡착시키는 구성으로 되어 있다. 따라서, 배관의 온도 조절 기구나 폐액조 등의 대규모인 장치를 설치하지 않고, 더 간편한 구조로 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관련된 가스 생성 장치의 계통도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관련된 미스트 트랩의 개략도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 단면선을 따른 미스트 트랩의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관련된 미스트 트랩의 다른 일례이다.
도 5는 미스트 트랩과 전해조를 동일한 박스체에 수용한 가스 생성 장치의 일례이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관련된 미스트 트랩의 개략도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 단면선을 따른 미스트 트랩의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관련된 미스트 트랩의 다른 일례이다.
도 5는 미스트 트랩과 전해조를 동일한 박스체에 수용한 가스 생성 장치의 일례이다.
이하에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관련된 불소 가스 생성 장치(100)에 대해 설명한다.
가스 생성 장치(100)는, 불화수소를 포함하는 용융염을 전기 분해함으로써 불소 가스를 생성하고, 생성된 불소 가스를 외부 장치(4)로 공급하는 것이다. 외부 장치(4)로서는, 예를 들면, 반도체 제조 장치이고, 그 경우, 불소 가스는, 예를 들면 반도체의 제조 공정에 있어서 클리닝 가스로서 사용된다.
가스 생성 장치(100)는, 전기 분해에 의해 불소 가스를 생성하는 전해조(1)와, 전해조(1)로부터 생성된 불소 가스를 외부 장치(4)로 공급하는 불소 가스 공급 계통(2)과, 불소 가스의 생성에 수반하여 생성된 부생가스를 처리하는 부생가스 처리 계통(3)을 구비한다.
먼저, 전해조(1)에 대해 설명한다. 전해조(1)에는, 불화수소(HF)를 포함하는 용융염이 저류된다. 전해조(1)에 저류되는 용융염의 조성을 바꿈으로써, 전해조(1)로부터 발생하는 불소 화합물 가스의 조성을 적절히 변경할 수 있다. 용융염으로서는, 일반식 KF·nHF(n=0.5∼5.0)로 나타내어지는 조성이 이용된다. NH4F·HF 용융염을 이용한 경우에는, 삼불화질소(NF3)가 얻어지고, 또는 NH4F·KF·HF 용융염을 이용한 경우에는 F2와 NF3의 혼합물이 얻어진다. 이하에, 본 발명의 실시형태에서는, 용융염으로서 불화수소와 불화칼륨의 혼합 용융염(KF·2HF)을 이용하여 설명한다.
전해조(1)의 내부는, 용융염 중에 침지된 구획벽(6)에 의해 양극실(11)과 음극실(12)로 구획된다. 양극실(11) 및 음극실(12)의 용융염 중에는, 각각 양극(7) 및 음극(8)이 침지된다. 양극(7)과 음극(8)의 사이에 전원(9)으로부터 전류가 공급됨으로써, 양극(7)에서는 불소 가스(F2)를 주성분으로 하는 주생가스가 생성되고, 음극(8)에서는 수소 가스(H2)를 주성분으로 하는 부생가스가 생성된다. 양극(7)에는, 예를 들면 탄소 전극이 이용되고, 음극(8)에는 연철, 모넬, 또는 니켈이 이용된다.
전해조(1) 내의 용융염 액면(液面) 상에는, 양극(7)에서 생성된 불소 가스가 유도되는 제 1 기실(氣室)(11a)과, 음극(8)에서 생성된 수소 가스가 유도되는 제 2 기실(12a)이 서로의 가스가 왕래 불가능하게 구획벽(6)에 의해 구획된다. 이와 같이, 제 1 기실(11a)과 제 2 기실(12a)은, 불소 가스와 수소 가스의 혼촉(混觸)에 의한 반응을 막기 위해, 구획벽(6)에 의해 완전하게 분리된다. 이에 대해, 양극실(11)과 음극실(12)의 용융염은, 구획벽(6)에 의해 분리되지 않고 구획벽(6)의 하방을 통하여 연통하고 있다.
KF·2HF의 융점은 71.7℃이기 때문에, 용융염의 온도는, 91∼93℃로 조절되는 것이 바람직하다. 전해조(1)의 양극(7) 및 음극(8)으로부터 생성된 불소 가스 및 수소 가스의 각각에는, 용융염으로부터 불화수소가 증기압분만큼 기화하여 혼입된다. 이와 같이, 양극(7)에서 생성되고 제 1 기실(11a)로 유도되는 불소 가스 및 음극(8)에서 생성되고 제 2 기실(12a)로 유도되는 수소 가스의 각각에는, 불화수소 가스가 포함되어 있다.
다음으로, 불소 가스 공급 계통(2)에 대해 설명한다. 제 1 기실(11a)에는, 불소 가스를 외부 장치(4)로 공급하기 위한 제 1 메인 통로(15)가 접속된다. 제 1 메인 통로(15)에는, 불소 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하기 위한 미스트 트랩(50a)이 설치된다. 미스트 트랩(50a)의 내부에는, 충전재(56)가 충전되어 있다. 미스트 트랩(50a)에 대해서는, 뒤에 상술한다.
제 1 메인 통로(15)에는, 제 1 기실(11a)로부터 불소 가스를 도출하여 반송하는 제 1 펌프(17)가 설치된다. 제 1 펌프(17)에는, 벨로우즈 펌프나 다이어프램 펌프 등의 용적형 펌프가 이용된다. 제 1 메인 통로(15)에 있어서의 제 1 펌프(17)의 상류에는, 불소 가스에 혼입된 불화수소를 포집(捕集)하여 불소 가스를 정제하는 정제 장치(20)가 설치된다.
정제 장치(20)는, 불소 가스에 혼입된 불화수소를 포집하여 불소 가스를 정제할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 불화 나트륨(NaF) 등의 흡착제를 충전한 처리탑(treatment tower)을 이용하는 방식, 정제 반응기의 외벽을 액체 아르곤이나 가압 하의 액체 질소 등을 이용함으로써 냉각하고, 불소 가스와 불소 가스 성분 이외의 가스의 응축점(비점(沸點))의 차이를 이용하는 방식(심랭 정제법) 등을 이용할 수 있다.
다음으로, 부생가스 처리 계통(3)에 대해 설명한다. 제 2 기실(12a)에는, 수소 가스를 외부로 배출하기 위한 제 2 메인 통로(30)가 접속된다. 제 2 메인 통로(30)에는, 제 1 메인 통로(15)에 설치되는 미스트 트랩(50a)과 동일한 구성의 미스트 트랩(50b)을 설치할 수도 있다. 또한, 미스트 트랩(50b)에 있어서도, 도 2, 도 4에 나타내는 바와 같이, 동일하게 충전재(56)를 충전하는 실시형태로 해도 된다.
제 2 메인 통로(30)에는, 제 2 기실(12a)로부터 수소 가스를 도출하여 반송하는 제 2 펌프(31)가 설치된다. 제 2 메인 통로(30)에 있어서의 제 2 펌프(31)의 하류에는 제해(除害)부(34)가 설치되고, 제 2 펌프(31)에서 반송된 수소 가스는 제해부(34)에서 불화수소의 흡착 제거가 행하여져서 무해화되어 방출된다.
불소 가스 생성 장치(100)는, 전해조(1)의 용융염 중에 불소 가스의 원료인 불화수소를 공급하여 보충하기 위한 원료 공급 계통(5)도 구비한다. 이하에서는, 원료 공급 계통(5)에 대해 설명한다.
전해조(1)는, 전해조(1)에 보충하기 위한 불화수소가 저류된 불화수소 공급원(40)과 원료 공급 통로(41)를 개재하여 접속된다. 불화수소 공급원(40)에 저류된 불화수소는, 원료 공급 통로(41)를 통하여 전해조(1)의 용융염 중에 공급된다.
또, 원료 공급 통로(41)에는, 캐리어 가스 공급원(45)으로부터 공급되는 캐리어 가스를 원료 공급 통로(41) 내로 유도하는 캐리어 가스 공급 통로(46)가 접속된다. 캐리어 가스는, 불화수소를 불화수소 공급원(40)으로부터 용융염 중으로 유도하기 위한 가스이고, 불활성 가스인 질소 가스가 이용된다. 질소 가스는, 불화수소와 함께 음극실(12)의 용융염 중에 공급되며, 용융염 중에는 거의 녹지 않고, 제 2 기실(12a)로부터 제 2 메인 통로(30)를 통하여 배출된다.
다음으로, 제 1 메인 통로(15)를 예로 하여, 미스트 트랩(50a)에 대해 설명한다. 미스트 트랩(50a)은, 불소 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 장치이다. 이하에서, 도 2를 참조하여, 본 발명의 미스트 트랩(50a)에 대해 상세하게 설명한다. 또, 도 3은, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 단면선을 따른 미스트 트랩(50a)의 단면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 미스트 트랩(50a)은, 가스를 유통시키는 통 형상의 하우징(51)을 구비하고 있고, 하우징(51)에는, 전해조(1)에서 생성된 불소 가스를 주성분으로 하는 주생가스를 유도하는 가스 도입구(52)와, 하우징(51) 내(內)를 유통하는 가스를 도출하기 위해 가스 도출구(53)가 접속되어 있다. 또한, 하우징(51)의 내부에는, 가스 도입구(52)로부터 유입된 주생가스를, 하우징(51) 내에 확산시키기 위한 가스 확산부(57)와, 주생가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 흡착시키기 위한 충전재(56)를 수용하는 충전재 수용부(58)가 형성되어 있다.
이하에, 미스트 트랩(50a)의 각 구성에 대해 자세하게 설명한다.
하우징(51)은, 수평 방향으로 배치되는 가로로 긴 형상의 통 형상 부재로 하고, 하우징(51)의 길이 방향에 있어서, 가스 도입구(52)는, 하우징(51)의 일방의 단면부 쪽에 설치하며, 가스 도출구(53)는, 하우징(51)의 타방의 단면부 쪽에 설치하면 된다. 또, 가스 도입구(52)와 가스 도출구(53)는, 하우징의 대략 대향면이 되는 위치 관계에 배치하면 된다. 또한, 가스 도출구(53)는, 복수 이상 설치하도록 해도 된다.
가스 확산부(57)는, 하우징(51) 내의 가스 도입구(52) 근방에 형성되어 있고, 가스 도입구(52)로부터 유입된 주생가스를 체류, 확산시킴으로써, 주생가스에 포함되는 미스트나 미립자를 러프하게 제거하는 공간이다. 확산된 가스는 미스트 트랩(51)의 내벽에 접촉함으로써, 미스트나 미립자 성분이 내벽에 부착되고 제거된다. 또한, 가스 확산부(57)의 공간에는, 주생가스를 체류, 확산을 촉진하기 위해, 가스 확산판이나 배플판(baffle plate) 등을 적절히 설치하도록 해도 된다.
충전재 수용부(58)는, 하우징(51) 내의 가스 도출구(53) 근방에 배치되어 있고, 미스트나 미립자 성분을 흡착하는 충전재(56)와, 충전재(56)를 유지 충전하기 위한 복수의 블로킹판(54)을 구비하고 있다. 블로킹판(54)은, 도 3의 단면도에 나타내는 바와 같이, 하우징(51) 내의 가스의 유통을 확보하는 형상(예를 들면, 반원 형상 등)이고, 일부의 면이 미스트 트랩(51)의 내벽을 따르도록 설치하며, 충전재(56)를 수용하면 된다.
가스 도입구(52)는, 제 1 메인 통로(15)의 전해조(1) 측에 설치되어 있고, 전해조(1)에서 생성된 불소 가스를 주성분으로 한 주생가스를 하우징(51) 내에 도입하는 입구이다. 또한, 제 1 메인 통로(15)에 있어서, 가스 도입구(52)의 하류에는, 압력 조정 밸브 등의 각종 조정 밸브를 적절히 설치하도록 해도 된다.
가스 도출구(53)의 하부에는, 하우징(51) 내로 연통하는 가스 도입 튜브(55)가 설치되어 있고, 하우징(51) 내를 유통하는 가스는, 가스 도입 튜브(55)를 개재하여 가스 도출구(53)로부터 도출된다. 또한, 가스 도입 튜브(55)의 가스 입구부(59)는, 충전재 수용부(58)에 수용된 충전재(56)에 매립되도록 배치된다.
하우징(51), 블로킹판(54), 가스 도입 튜브(55) 등의 재질은, 불소 가스나 불화수소 가스에 대하여 내식성이 있는 것을 이용할 수 있고, 예를 들면 니켈, 모넬, 스테인리스강, 철, 구리 등의 재질을 들 수 있다.
충전재(56)는 라시히링(Raschig ring), 폴링(Paul ring), 텔러렛(Tellerette), 맥마흔 패킹(McMahon packing), 헬리 팩(Helipack) 등의 범용품이나 구멍, 요철 등의 가공을 실시한 박판이나 철망 형상의 것 등, 이들을 조합한 것을 사용할 수 있다. 또한, 충전재(56)의 재질은, 불소 가스나 불화수소 가스에 대하여 내식성이 있는 것을 이용할 수 있고, 예를 들면 니켈, 모넬, 스테인리스강, 철, 구리 등의 재질을 들 수 있다.
이상의 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 작용 효과를 갖는다.
충전재 수용부(58)는, 가스 도입구(52)와 가스 도출구(53)의 사이에 위치하고 있고, 가스 확산부(57)는, 가스 도입구(52)와 충전재 수용부(58)의 사이에 위치한다. 이 구성에 의해, 미스트 트랩(50a) 내에, 가스 도입구(52)로부터 유입된 주생가스를 체류, 확산에 의한 미스트나 미립자를 러프하게 제거하는 영역(전단(前段) 공정)과, 러프하게 제거하는 공정이 되는 가스 확산부(57)를 거친 주생가스 성분에 포함되는 미스트나 미립자 성분을 추가로 제거하는 영역(후단(後段) 공정)을 형성하고 있다.
본 발명의 미스트 트랩(50a)은, 주생가스가 충전재(56)와 접촉하기 전에 일부의 미스트나 미립자가 제거되어 있기 때문에, 충전재 수용부(58)에 있어서, 충전재에 과잉의 미스트나 미립자 성분이 부착되어 가스 흐름이 폐색되는 것을 막을 수 있다. 따라서, 미스트 트랩 내의 공간을 효율적으로 이용하여 폐색하지 않고 용융염 유래의 미스트나 미립자를 적극적으로 흡착시켜 제거하는 것이 가능해진다.
또, 충전재 수용부(58)에 있어서, 가스 도출구(53)의 하부에 설치되는 가스 도입 튜브(55)의 가스 입구부(59)는, 충전재 수용부(58)에 수용된 충전재(56)에 매립되도록 배치된다. 따라서, 하우징(51) 내를 유통하는 가스가 충전재(56)에 접촉하지 않고, 가스 도출구(53)로부터 도출되는 것을 막을 수 있다. 또한, 가스를 도출하는 배관(가스 도출구(53) 등)에 충전재(56)를 조밀하게 충전한 경우에 비해, 충전재(56)로의 가스 유입부 면적이 넓게 얻어지기 때문에, 충전재(56)를 광범위하게 효율적으로 가스에 접촉시킬 수 있어, 폐색이 발생되기 어렵다.
<다른 변형예> 상기의 본 발명의 실시형태 이외에, 다른 변형예로서, 불소 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하기 위한 주생가스의 미스트 트랩(50a)과, 수소 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하기 위한 부생가스의 미스트 트랩(50b)을, 일체화하여 사용해도 된다.
주생가스의 미스트 트랩(50a)과, 부생가스의 미스트 트랩(50b)을 일체화시키는 방법으로서는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각각의 하우징의 단면부에 있어서, 플랜지 등(도시 생략)을 개재하여 일체화시키면 된다.
최근에, 불소 가스를 생성하는 가스 생성 장치는 소형화가 요구되고 있고, 가스 생성 장치를 구성하는 설비, 기기는 더 소형화된 것이 요망되고 있다. 상기의 다른 변형예의 구성으로 함으로써, 미스트 트랩을 더 소형화하여, 가스 생성 장치(100)의 소형화에 크게 공헌하는 것이 가능해진다.
예를 들면, 상기의 다른 변형예의 구성으로 함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같이, 일체화된 주생가스의 미스트 트랩(50a) 및 부생가스의 미스트 트랩(50b)과, 전해조(1)를 동일한 박스체(60)에 수용하는 것이 용이해져서, 가스 생성 장치(100)의 소형화가 가능해진다.
본 발명은 상기의 실시형태에 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경이 이루어질 수 있는 것은 명백하다.
100: 가스 생성 장치 1: 전해조
2: 불소 가스 공급계 3: 부생가스 공급계
4: 외부 장치 5: 원료 공급계
7: 양극 8: 음극
11a: 제 1 기실 12a: 제 2 기실
15: 제 1 메인 통로 17: 제 1 펌프
20: 정제 장치 30: 제 2 메인 통로
31: 제 2 펌프 50a, 50b: 미스트 트랩
51: 하우징 52: 가스 도입구
53: 가스 도출구 54: 블로킹판
55: 가스 도입 튜브 56: 충전재
57: 가스 확산부 58: 충전재 수용부
59: 가스 입구부 60: 박스체
2: 불소 가스 공급계 3: 부생가스 공급계
4: 외부 장치 5: 원료 공급계
7: 양극 8: 음극
11a: 제 1 기실 12a: 제 2 기실
15: 제 1 메인 통로 17: 제 1 펌프
20: 정제 장치 30: 제 2 메인 통로
31: 제 2 펌프 50a, 50b: 미스트 트랩
51: 하우징 52: 가스 도입구
53: 가스 도출구 54: 블로킹판
55: 가스 도입 튜브 56: 충전재
57: 가스 확산부 58: 충전재 수용부
59: 가스 입구부 60: 박스체
Claims (4)
- 불화수소를 포함하는 용융염 중의 불화수소를 전기 분해함으로써, 가스를 생성하는 가스 생성 장치에 있어서,
불화수소를 포함하는 용융염으로 이루어지는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써 가스를 발생시키는 전해조와,
상기 가스의 발생에 수반하는 용융염 유래의 미스트나 미립자를 제거하는 미스트 트랩을 구비하고,
상기 미스트 트랩은,
가스를 유통시키는 통 형상의 하우징과,
상기 전해조로부터 발생한 가스를 도입하는 가스 도입구와,
상기 하우징으로부터 가스를 도출시키는 가스 도출구와,
상기 가스 도입구와 상기 가스 도출구의 사이에 위치하고, 미스트나 미립자를 흡착시키기 위한 충전재를 수용하는 충전재 수용부와,
상기 가스 도입구와 상기 충전재 수용부의 사이에 위치하고 있고, 상기 전해조로부터 발생한 가스를 하우징 내에 확산시키기 위한 가스 확산부를 가지며,
상기 가스 도출구는, 하우징 내로 연통하는 가스 도입 튜브를 가지고 있고, 상기 가스 도입 튜브의 가스 입구부가, 상기 충전재 수용부에 수용된 충전재에 매립되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징은, 가로로 긴 형상이고,
상기 하우징의 길이 방향에 있어서, 상기 가스 도입구는, 하우징의 일방의 단면부 쪽에 설치되고, 상기 가스 도출구는, 하우징의 타방의 단면부 쪽에 설치되는, 가스 생성 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가스가, 불소 가스를 주성분으로 하는 주생가스와, 수소 가스를 주성분으로 하는 부생가스로 이루어지고,
상기 주생가스의 미스트나 미립자를 제거하는 주생가스 미스트 트랩과, 상기 부생가스의 미스트나 미립자를 제거하는 부생가스 미스트 트랩을 구비하며,
상기 주생가스 미스트 트랩과 상기 부생가스 미스트 트랩이, 하우징의 단면부를 개재하여, 일체화되는, 가스 생성 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전해조와 상기 미스트 트랩이, 동일한 박스체에 수용되는, 가스 생성 장치.
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