JP5315235B2 - 水分発生用反応炉の並列運転方法 - Google Patents
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Description
更に、反応炉本体1の温度が上昇することにより、出口側炉本体部材3の内壁面に形成した白金コーティング被膜9が剥離脱落を起すことになり、触媒作用の大幅な低下を来たすことになる。
又、冷却フィン10、11を使用することなしに水分発生量を増加させるには、反応炉本体1自体の外形寸法を大きくする方策が考えられる。しかし、白金コーティング被膜9の形成面積が一定面積以上になると、水分発生時に出口側炉本体部材3の内表面の温度分布に班が生ずることになり、その結果、白金コーティング被膜9の剥離が生じ易くなる。例えば、反応炉本体1の内径寸法を2倍以上にすると、白金コーティング被膜9の剥離頻度が著しく高くなることが判っており、水分発生量の増加の要請にうまく対応できないと云う問題がある。
即ち、本願発明によれば、複雑な構造の高価な混合ガス分流装置を用いることなしに、従前の非燃焼式水分発生用反応炉を用いてより安全且つより安価に、しかも設備の大型化を招くことなしに、高純度水を大量に供給することが可能となる。
O2は酸素ガス。
N2は窒素ガス。
MはH2とO2のガス混合器。
Gは混合ガス(原料ガス)。
WG1、WG2は水分発生用反応炉。
OR1、OR2、OR3はオリフィス。
SはH2ガスセンサ。
Fはフィルタ。
CHはプロセスチャンバ。
P1,PW1,PW2,Pcは圧力計。
W1,W2,Wは水分(水分ガス)。
L1,L2,L3,L4は配管路。
MFC1,MFM1,MFM2は質量流量計。
HTC1〜HTC4は温度制御器。
RG1〜RG4圧力調整器。
V1〜V4はバルブ。
FA1,FA2は冷却用ファン。
HTM1,HTM2は温度モニタ。
1は反応炉本体。
2は入口側炉本体部材。
3は出口側炉本体部材。
4は炉本体の内部空間。
5は混合ガス(原料ガス)入口。
6は水分ガス出口。
7、8はリフレクタ。
9は白金コーティング被膜。
10、11は冷却用フィン。
図1は本発明の第1実施形態を示すものであり、常圧のプロセスチャンバCHへ2台の水分発生用反応炉WG1、WG2を用いて水分Wを供給する場合を示すものである。
尚、本実施形態に於いては、同一仕様の水分発生用反応炉を2台並列に接続しているが、2台以上例えば3〜5台を、並列に接続することも可能である。
尚、混合ガスGの分流供給が円滑に行われるためには、各部の圧力P1、PW、Pcの間にP1>PW>PCの関係が成立している必要があり、また、圧力Pcは、圧力Pwよりも配管路の圧力損失分だけ低下(約0.02〜0.03MPa)することになる。
尚、図2において、OR3はフィルタFの下流側に設置したオリフィスであり、チャンバCHへ供給する発生水分Wの減圧用に設けられている。
Claims (8)
- 混合ガス供給装置から、混合ガス供給ライン及び当該混合ガス供給ラインに並列状に接続した複数の分岐管路を通して、各分岐管路に接続した水分発生用反応炉の混合ガス入口へ水素と酸素の混合ガスを分流供給すると共に、前記各分岐管路の混合ガス入口側に同じ口径の流量調整用オリフィスを夫々設けることにより、前記混合ガス供給ラインから複数の水分発生用反応炉の混合ガス入口へ夫々等量の混合ガスを供給し、また、前記複数の水分発生用反応炉で発生した水分を水分供給ラインを通して水分使用装置へ供給する構成としたことを特長とする水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 混合ガス供給装置から、混合ガス供給ライン及び当該混合ガス供給ラインに並列状に接続した複数の分岐管路を通して、各分岐管路に接続した水分発生用反応炉の混合ガス入口へ水素と酸素の混合ガスを分流供給すると共に、前記各分岐管路の混合ガス入口側に同じ口径の流量調整用オリフィスを夫々設けることにより、前記混合ガス供給ラインから複数の水分発生用反応炉の混合ガス入口へ夫々等量の混合ガスを供給し、また、各水分発生用反応炉の水分ガス出口側を並列に接続して、各水分発生用反応炉で発生した水分を水分供給ラインを通して水分使用装置へ供給する構成とした水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 水分使用装置を大気圧に近い圧力下で使用されるプロセスチャンバとした請求項2に記載の水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 水分使用装置を1〜700Torrの圧力下で使用されるプロセスチャンバとすると共に、各水分発生用反応炉からの発生水分の水分供給ラインに減圧用オリフィスを設けるようにした請求項2に記載の水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 並列に接続する水分発生用反応炉を2基とするようにした請求項1又は請求項2に記載の水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 水分発生用反応炉の定格水分発生量を5SLM〜10SLMとすると共に、混合ガス入口側に設けたオリフィスの口径を0.8〜0.6mmφとするようにした請求項5に記載の水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 水分発生用反応炉の内圧を200Torr以上の圧力値とするようにした請求項6に記載の水分発生用反応炉の並列運転方法。
- 水分発生用反応炉を、入口側炉本体部材と出口側炉本体部材とを対向状に組み合せて内部空間を形成すると共に、入口側炉本体部材に混合ガス入口を、また出口側炉本体部材に水分ガス出口を夫々設け、更に出口側炉本体部材の内壁面に白金コーティング被膜を設けると共に、内部空間内にリフレクタを設け、混合ガス内の水素ガスと酸素ガスを前記内部空間内で非燃焼状態下で白金コーティング被膜の触媒作用によって反応させ、水分を発生する構成の水分発生用反応炉とするようにした請求項1又は請求項2に記載の水分発生用反応炉の並列運転方法。
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