JP5431223B2 - 気体発生装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係るフッ素ガス発生装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、フッ素ガス発生装置100は、電解槽1を備える。電解槽1は、例えばNi(ニッケル)、モネル、純鉄もしくはステンレス鋼等の金属または合金により形成されている。電解槽1内は、隔壁2により陰極室3および陽極室4に区画されている。隔壁2は、例えばNiまたはモネルからなる。
次に、フッ素ガス発生装置100の動作について説明する。フッ素ガス発生装置100は、以下に示す第1の動作状態および第2の動作状態で交互に動作する。
上記のように、第1の動作状態では、水素ガスおよびフッ素ガスに混入するHFが、HF吸着塔60,62内のNaFペレットに吸着され、水素ガスおよびフッ素ガスから除去される。また、第2の動作状態では、水素ガスおよびフッ素ガスに混入するHFが、HF吸着塔61,63内のNaFペレットに吸着され、水素ガスおよびフッ素ガスから除去される。
NaFペレットへのHFの吸着量とNaFペレットの形状との関係を調べるために、以下の実験を行った。
図4は、フッ素ガス発生装置100の制御系を示すブロック図である。図1のフッ素ガス発生装置100は、図4の制御装置90を備える。制御装置90は、CPU(中央演算処理装置)およびメモリ、またはマイクロコンピュータを含む。また、制御装置90は、タイマ90aを有する。
本実施の形態では、フッ素ガス発生装置100の動作時に、制御装置90により、以下に示す供給経路切替処理が行われる。図5および図6は、制御装置90による供給経路切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、初期状態では、開閉バルブV1〜V29が全て閉状態である。また、本例においては、フッ素ガス発生装置100が最初に第1の動作状態で動作する。
本実施の形態に係るフッ素ガス発生装置100においては、第1の動作状態においてHF吸着塔60,62内のNaFペレットに吸着されたHFが、第2の動作状態においてNaFペレットから脱離する。また、第2の動作状態においてHF吸着塔61,63内のNaFペレットに吸着されたHFが、第1の動作状態においてNaFペレットから脱離する。それにより、HF吸着塔60〜63内のNaFペレットを交換することなく、HF吸着塔60〜63内のNaFペレットに過剰にHFが吸着することを防止することができる。その結果、作業員の作業負担の低減およびコストの低減が可能となる。
上記実施の形態では、タイマ90aによる計測時間に基づいて、第1の動作状態と第2の動作状態との切り替えのタイミングが制御されるが、これに限らず、他の方法により第1の動作状態と第2の動作状態との切り替えのタイミングが制御されてもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
1a 電解浴
2 隔壁
3 陰極室
4 陽極室
5 陰極
6 陽極
20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49 配管
V1〜V29 開閉バルブ
20a 陰極出口
40a 陽極出口
45a コンプレッサ
51 HF供給源
52 バッファタンク
53 不活性ガスタンク
60,61,62,63 HF吸着塔
70 電圧印加部
80,81 加熱炉
90 制御装置
100 フッ素ガス発生装置
Claims (5)
- 電気分解により第1の気体および第2の気体を発生させる気体発生装置であって、
第1室および第2室に区画され、電気分解される化合物を含む電解浴を収容する電解槽と、
前記第1室において発生された第1の気体を排出する第1の排出経路と、
前記第2室において発生された第2の気体を排出する第2の排出経路と
第1の気体に混入する第3の気体を吸着するための吸着剤を含む第1および第2の吸着手段と、
第2の気体に混入する第3の気体を吸着するための吸着剤を含む第3および第4の吸着手段と、
前記第1および第3の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路に接続しかつ前記第2および第4の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路から切り離す第1の状態と、前記第2および第4の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路に接続しかつ前記第1および第3の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路から切り離す第2の状態とに切り替え可能に構成された接続手段と、
前記第1および第3の吸着手段の吸着剤をそれぞれ加熱する第1の加熱手段と、
前記第2および第4の吸着手段の吸着剤をそれぞれ加熱する第2の加熱手段と、
前記接続手段、前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記接続手段を前記第1の状態および前記第2の状態に切り替えるとともに、前記接続手段が第1の状態にある場合に、前記第1および第3の吸着手段の吸着剤が第3の気体を吸着しかつ前記第2および第4の吸着手段の吸着剤から第3の気体が脱離するように前記第1および第2の加熱手段を制御し、前記接続手段が第2の状態にある場合に、前記第2および第4の吸着手段の吸着剤が第3の気体を吸着しかつ前記第1および第3の吸着手段の吸着剤から第3の気体が脱離するように前記第1および第2の加熱手段を制御し、
前記接続手段が前記第1の状態である場合に前記第2の吸着手段の吸着剤から脱離した第3の気体を前記第1室に導き、前記接続手段が前記第2の状態である場合に前記第1の吸着手段の吸着剤から脱離した第3の気体を前記第1室に導く第1の循環経路と、
前記接続手段が前記第1の状態である場合に前記第4の吸着手段の吸着剤から脱離した第3の気体を前記第2室に導き、前記接続手段が前記第2の状態である場合に前記第3の吸着手段の吸着剤から脱離した第3の気体を前記第2室に導く第2の循環経路とをさらに備えることを特徴とする気体発生装置。 - 電気分解により第1の気体および第2の気体を発生させる気体発生装置であって、
第1室および第2室に区画され、電気分解される化合物を含む電解浴を収容する電解槽と、
前記第1室において発生された第1の気体を排出する第1の排出経路と、
前記第2室において発生された第2の気体を排出する第2の排出経路と
第1の気体に混入する第3の気体を吸着するための吸着剤を含む第1および第2の吸着手段と、
第2の気体に混入する第3の気体を吸着するための吸着剤を含む第3および第4の吸着手段と、
前記第1および第3の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路に接続しかつ前記第2および第4の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路から切り離す第1の状態と、前記第2および第4の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路に接続しかつ前記第1および第3の吸着手段をそれぞれ前記第1および第2の排出経路から切り離す第2の状態とに切り替え可能に構成された接続手段と、
前記第1および第3の吸着手段の吸着剤をそれぞれ加熱する第1の加熱手段と、
前記第2および第4の吸着手段の吸着剤をそれぞれ加熱する第2の加熱手段と、
前記接続手段、前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記接続手段を前記第1の状態および前記第2の状態に切り替えるとともに、前記接続手段が第1の状態にある場合に、前記第1および第3の吸着手段の吸着剤が第3の気体を吸着しかつ前記第2および第4の吸着手段の吸着剤から第3の気体が脱離するように前記第1および第2の加熱手段を制御し、前記接続手段が第2の状態にある場合に、前記第2および第4の吸着手段の吸着剤が第3の気体を吸着しかつ前記第1および第3の吸着手段の吸着剤から第3の気体が脱離するように前記第1および第2の加熱手段を制御し、
前記接続手段が前記第1の状態である場合に前記第2の吸着手段に第4の気体を供給し、前記接続手段が前記第2の状態である場合に前記第1の吸着手段に前記第4の気体を供給する第1の気体供給手段と、
前記接続手段が前記第1の状態である場合に前記第4の吸着手段に第5の気体を供給し、前記接続手段が前記第2の状態である場合に前記第3の吸着手段に前記第5の気体を供給する第2の気体供給手段とをさらに備えることを特徴とする気体発生装置。 - 前記第1の気体供給手段は、
前記第1の排出経路を通して排出される第1の気体の一部を貯蔵する貯蔵部と、
前記接続手段が前記第1の状態である場合に前記貯蔵部に貯蔵された第1の気体を前記第4の気体として前記第2の吸着手段に導き、前記接続手段が前記第2の状態である場合に前記貯蔵部に貯蔵された第1の気体を前記第4の気体として前記第1の吸着手段に導く気体供給経路とを含むことを特徴とする請求項2記載の気体発生装置。 - 前記第1の排出経路を通して排出される第1の気体のうち要求される量を超える余剰分が前記貯蔵部に貯蔵されることを特徴とする請求項3記載の気体発生装置。
- 前記第1の気体はフッ素ガスであり、前記第2の気体は水素であり、前記第3の気体および前記化合物はフッ化水素であり、前記吸着剤はフッ化ナトリウムであり、前記第1室は陽極室であり、前記第2室は陰極室であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の気体発生装置。
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