JPS623006A - 窒素の超精製装置、並びに精製方法 - Google Patents
窒素の超精製装置、並びに精製方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、窒素の超精製装置並びに精製方法に係り、詳
しくは、従来の精製方法で得られる純度の高められた窒
素を更に高純度に精製する超精製装置並びに、この装置
を用いて効果的に窒素の精製を行う方法に関するもので
あり、近時飛躍的な発展を遂げつつある高集積度の集積
回路の製造の分野や、学術研究に！！請される高純度の
窒素を容易且つ確実に入手し得る手段を提供することを
その目的とする。
しくは、従来の精製方法で得られる純度の高められた窒
素を更に高純度に精製する超精製装置並びに、この装置
を用いて効果的に窒素の精製を行う方法に関するもので
あり、近時飛躍的な発展を遂げつつある高集積度の集積
回路の製造の分野や、学術研究に！！請される高純度の
窒素を容易且つ確実に入手し得る手段を提供することを
その目的とする。
窒素ガスは、電子工業、化学工業、鉄鋼、造船等の分野
で次第にそのｗ要を増加しつつある有用なガスである。
で次第にそのｗ要を増加しつつある有用なガスである。
圧縮機を用いて空気を圧縮し、次に断熱膨張を行わせ、
この操作を反覆し【得た液体空気を高圧下に精溜して純
度の高い液体窒素を製造する方法は、従来から工業的に
実施されている窒素の製造方法であり、液体窒素或は気
体窒素として容器に充填され市販されている。
この操作を反覆し【得た液体空気を高圧下に精溜して純
度の高い液体窒素を製造する方法は、従来から工業的に
実施されている窒素の製造方法であり、液体窒素或は気
体窒素として容器に充填され市販されている。
窒素は代表的な不活性ガスであり、金属の熱処理加工、
半導体製造工程中に於ける雰囲気ガスとして上述の如き
分野に広く使用されているが、特に’ｌ’ｌｔ子工業向
けなどの超精密ｇ１．細加工に使用される揚台には、加
工工程に使用する直前に更に精製して不純物を除去し高
純度を確保することが請求される。特に工業的に大−１
１に使用する際には、液体窒素を気化させて配管を通し
て使用するが、気化した窒素中に含まれる醒素、一酸化
炭素、二階化炭素、水素、炭化水素、水分などの不純物
を如何にして迅速確実に除去するかが重要な課題となる
。
半導体製造工程中に於ける雰囲気ガスとして上述の如き
分野に広く使用されているが、特に’ｌ’ｌｔ子工業向
けなどの超精密ｇ１．細加工に使用される揚台には、加
工工程に使用する直前に更に精製して不純物を除去し高
純度を確保することが請求される。特に工業的に大−１
１に使用する際には、液体窒素を気化させて配管を通し
て使用するが、気化した窒素中に含まれる醒素、一酸化
炭素、二階化炭素、水素、炭化水素、水分などの不純物
を如何にして迅速確実に除去するかが重要な課題となる
。
かへる不純物を除去して、窒素を高純度のものに精製す
るため従来から各種の窒素ガス精製装置が市販され使用
されている。例えば、本件特許出願人の一員である大陽
酸素株式会社から昭和４９年（１９７４年）以来市販さ
れているガス精製装置〔商品型番でＴＩＰ−１０、ＴＩ
Ｐ−３０％ＴＩ Ｐ−６０、Ｔ Ｉ Ｐ−１ａ ｏ、Ｔ
ＩＰ−２００、Ｔｌｐ−５ｏａ、ＴＩＰ−４００、’Ｉ
’ Ｉ Ｐ −ｓ ｏ ｏ ”］などの市販のガス精製
装置では、ニッケル、俸なとの金属酸化物を用いた酸化
反応剤を用いて、一酸化炭素、炭化水素、水素等を酸化
し、二酸化炭素、水に変化させた後、ゼオライト系の分
子篩や活性炭などを用いて不純物を吸着除去することＫ
よりガスの精製が行われる。高純度の窒素を簡単に得る
のＫこれら市販のガス精製装置は便利であり、広く使用
されている。
るため従来から各種の窒素ガス精製装置が市販され使用
されている。例えば、本件特許出願人の一員である大陽
酸素株式会社から昭和４９年（１９７４年）以来市販さ
れているガス精製装置〔商品型番でＴＩＰ−１０、ＴＩ
Ｐ−３０％ＴＩ Ｐ−６０、Ｔ Ｉ Ｐ−１ａ ｏ、Ｔ
ＩＰ−２００、Ｔｌｐ−５ｏａ、ＴＩＰ−４００、’Ｉ
’ Ｉ Ｐ −ｓ ｏ ｏ ”］などの市販のガス精製
装置では、ニッケル、俸なとの金属酸化物を用いた酸化
反応剤を用いて、一酸化炭素、炭化水素、水素等を酸化
し、二酸化炭素、水に変化させた後、ゼオライト系の分
子篩や活性炭などを用いて不純物を吸着除去することＫ
よりガスの精製が行われる。高純度の窒素を簡単に得る
のＫこれら市販のガス精製装置は便利であり、広く使用
されている。
これ等の市販のガス精製装置でＭｍされたガス中の不純
物は、該装置のカタログによれば次の如き水草のもので
ある。
物は、該装置のカタログによれば次の如き水草のもので
ある。
また、水素吸蔵型合金であるＴｉ−胤系、ｉ’１−Ｆｅ
系、希土類−Ｎｉ 系合金の使用が特開昭５７−１５６
５０８号により提案されているが上表の水準を趨えるこ
とはできなかった。
系、希土類−Ｎｉ 系合金の使用が特開昭５７−１５６
５０８号により提案されているが上表の水準を趨えるこ
とはできなかった。
上述の市販のガス精製装置は、高Ａ１１度の窒素ガスを
得るのＫＷＡ便な優れたものであるが、最近の半導体工
業の進歩からすると将来の高集積度回路の製造に於ては
現在よりも更に超精密微細な加工が要求されることから
、更に高純度の窒素ガスが求められることが予想され、
既に試験用の高純度ガスについては現実に強い要請があ
る。この要請に応え、不純物の濃度をｐｐｍオーダーで
更に１桁低下させ、（Ｌ Ｑ １ ｐｐｍ以下程度にす
るのが、本発明の解決しようとする技術的ｌ１題である
。
得るのＫＷＡ便な優れたものであるが、最近の半導体工
業の進歩からすると将来の高集積度回路の製造に於ては
現在よりも更に超精密微細な加工が要求されることから
、更に高純度の窒素ガスが求められることが予想され、
既に試験用の高純度ガスについては現実に強い要請があ
る。この要請に応え、不純物の濃度をｐｐｍオーダーで
更に１桁低下させ、（Ｌ Ｑ １ ｐｐｍ以下程度にす
るのが、本発明の解決しようとする技術的ｌ１題である
。
上述の如く、窒素を精製して、従来よりも不純物濃度を
ｐｐｍオーダーで更に１桁下げる手段について、本発明
者等は鋭意研究を重ねた結果、従来のガス精製装ｆｆ１
ｔＫよる精製を行った高純度ガスを更に精製するための
超ｍ製装置並に方法を見出し、本発明を完成するに至っ
た。
ｐｐｍオーダーで更に１桁下げる手段について、本発明
者等は鋭意研究を重ねた結果、従来のガス精製装ｆｆ１
ｔＫよる精製を行った高純度ガスを更に精製するための
超ｍ製装置並に方法を見出し、本発明を完成するに至っ
た。
本発明の装置は、精製すべき窒素ガスの入口、精製した
窒素ガスの出口、上記ガスの入口と上記ガスの出口とを
結ぶガス流路、該ガス流路の中間に設けた１５〜３０重
量％の鉄と８５〜７０重量にのジルコニウムとの合金よ
り成るゲッターを充積した少くとも１個のゲッター室、
及びゲッターの吸着反応温度を継持するための加熱装置
を含む超精製装置である。
窒素ガスの出口、上記ガスの入口と上記ガスの出口とを
結ぶガス流路、該ガス流路の中間に設けた１５〜３０重
量％の鉄と８５〜７０重量にのジルコニウムとの合金よ
り成るゲッターを充積した少くとも１個のゲッター室、
及びゲッターの吸着反応温度を継持するための加熱装置
を含む超精製装置である。
また本発明の方法は、精製しようとする窒素ガスを、金
属酸化物系酸化反応剤層中を酸化反応温度に於文通過さ
せた後、ゼオライト系分子前などの吸着剤７層を通過さ
せる既知のガス精製法により精製し、得られる不＃ｌＩ
物含量の低い窒素ガスを、吏に、２０〜５００℃の温度
に保持した１５〜５０重量％の鉄と、８５〜７０重食％
のジルコニウムとの合金より成るゲッターを光機したゲ
ッター屑を通し１窒素中に含まれる不純物を吸着除去せ
しめることを特徴とするｖ１素の精製方法をその基本構
成とする。
属酸化物系酸化反応剤層中を酸化反応温度に於文通過さ
せた後、ゼオライト系分子前などの吸着剤７層を通過さ
せる既知のガス精製法により精製し、得られる不＃ｌＩ
物含量の低い窒素ガスを、吏に、２０〜５００℃の温度
に保持した１５〜５０重量％の鉄と、８５〜７０重食％
のジルコニウムとの合金より成るゲッターを光機したゲ
ッター屑を通し１窒素中に含まれる不純物を吸着除去せ
しめることを特徴とするｖ１素の精製方法をその基本構
成とする。
本発明に於て用いる１５〜５ｏ１１ｔｘの鉄と８５〜７
０重量にのジルコニウムとより成る合金系ゲッターとし
ては、アメリカ特許第４ｊ Ｏ４８８７号明細書く記載
されているものを用いることができる。
０重量にのジルコニウムとより成る合金系ゲッターとし
ては、アメリカ特許第４ｊ Ｏ４８８７号明細書く記載
されているものを用いることができる。
窒素を吸着せず他の不純物を選択的に吸着するという上
記鉄−ジルコニウム合金より成るゲッターの特性から、
特に好ましいのは、２２〜２５重量％の鉄と７５〜７８
重量％のジルコニウムとの合金から成るゲッターである
。
記鉄−ジルコニウム合金より成るゲッターの特性から、
特に好ましいのは、２２〜２５重量％の鉄と７５〜７８
重量％のジルコニウムとの合金から成るゲッターである
。
これ等の鉄−ジルコニウム系合金より成るゲッターは、
温度２０〜ＳＯＯ℃で、実質的に窒素を吸着することな
く、二酸化炭素、水分、水素等の不純物を実際上完全に
吸着除去せしめる。
温度２０〜ＳＯＯ℃で、実質的に窒素を吸着することな
く、二酸化炭素、水分、水素等の不純物を実際上完全に
吸着除去せしめる。
鉄−ジルコニウムの組成は、上記鉄１５〜３０重量％、
ジルコニウム８５〜７０重ｆ！Ｘの範囲が好ましい。ジ
ルコニウムがこの範囲よりも多くなると合金は吸着され
てはならない精製すべき窒素を実質的な量で吸着する。
ジルコニウム８５〜７０重ｆ！Ｘの範囲が好ましい。ジ
ルコニウムがこの範囲よりも多くなると合金は吸着され
てはならない精製すべき窒素を実質的な量で吸着する。
ジルコニウムがこの範囲よりも少なくなると窒素からの
活性ガスの除去（吸着）効率が低下する。
活性ガスの除去（吸着）効率が低下する。
ゲッター合金は、金属間化合物の形態で使用することが
好ましい。金属間化合物は微粉化し易いので製造上扱い
易く、表面積が大きくなるので活性も大きくなる。
好ましい。金属間化合物は微粉化し易いので製造上扱い
易く、表面積が大きくなるので活性も大きくなる。
これ等の合金の製法については、鉄−ジルコニウム−バ
ナジウム三元合金についてその製造法が記載され【いる
米国特許第４３１２．６６９号明細書に開示されている
方法に準じて、′４．質的に、バナジウム成分の添加を
省略して同様の操作を行うことによって所望の合金を製
造することがで會るが、イタリア国、ミラノ市のサエス
・ゲテルス・ソチェタ・ベル・アチオニ（５ＡＥＳ Ｇ
ｅｔｔｅｒｓＳ、ｐ、Ａ ）の製造・販売する市販製品
が好適に使用される。
ナジウム三元合金についてその製造法が記載され【いる
米国特許第４３１２．６６９号明細書に開示されている
方法に準じて、′４．質的に、バナジウム成分の添加を
省略して同様の操作を行うことによって所望の合金を製
造することがで會るが、イタリア国、ミラノ市のサエス
・ゲテルス・ソチェタ・ベル・アチオニ（５ＡＥＳ Ｇ
ｅｔｔｅｒｓＳ、ｐ、Ａ ）の製造・販売する市販製品
が好適に使用される。
上記二成分合金系ゲッターは、精製すべき窒素ガスの入
口を精製した窒素ガスの出口を設けた外容器の、上記ガ
スの入口と上記ガスの出口とを結ぶガス流路の中間に設
けた少くとも１個の充填部に充填し、ゲッターの吸着反
応温度を保持するために外容器に付Ｆ４ して設置され
たＩＴＪ熱装置と共Ｋ、本発明の窒素の超精製装置を構
成する。この装置に、精製すべき窒素を通して不純物を
ゲッターに接触させ吸着除去する。
口を精製した窒素ガスの出口を設けた外容器の、上記ガ
スの入口と上記ガスの出口とを結ぶガス流路の中間に設
けた少くとも１個の充填部に充填し、ゲッターの吸着反
応温度を保持するために外容器に付Ｆ４ して設置され
たＩＴＪ熱装置と共Ｋ、本発明の窒素の超精製装置を構
成する。この装置に、精製すべき窒素を通して不純物を
ゲッターに接触させ吸着除去する。
ゲッター充填部に使用するゲッターの形状としては、粉
末状であるよりも、ベレット状である方が、ゲッター層
中のゲッター同志の関にガス流通の為の隙間が確保され
易くて有利である。またゲッターが大きさ不揃いの小塊
状であるよりも、粒径の揃ったベレット状である方が、
ゲッター層中の空隙率を一定にし易く、装置の設計に、
：ｉつて便利である。従って、ゲッターは、粉末状或は
小塊状であっても差支えないが、工業的に窒素の超精製
装置を設計製作する場合、合金粉末を圧縮加工して作っ
たベレット状のゲッターを使用するのが好ましい方法で
ある。
末状であるよりも、ベレット状である方が、ゲッター層
中のゲッター同志の関にガス流通の為の隙間が確保され
易くて有利である。またゲッターが大きさ不揃いの小塊
状であるよりも、粒径の揃ったベレット状である方が、
ゲッター層中の空隙率を一定にし易く、装置の設計に、
：ｉつて便利である。従って、ゲッターは、粉末状或は
小塊状であっても差支えないが、工業的に窒素の超精製
装置を設計製作する場合、合金粉末を圧縮加工して作っ
たベレット状のゲッターを使用するのが好ましい方法で
ある。
本発明の装置には、ゲッターの吸着反応温度を保持する
ための加熱装置が設けられるが、後の実施例の項でも説
明する様に、加熱装置は種々の形態で用いることができ
る。加熱方式としては電気加熱、熱媒流通加熱等力５、
加熱位置も、ガスがゲッター充填部に入る前の予熱部、
ゲッター充填部の周囲、ゲッター充填部の内部等に、連
室選定することができる。ゲッターに於ける吸着反応が
円滑に進み、且つ、なるべく均等なＳ変分布の得られる
加熱が行われ得ればよいので、必要に応じ、加熱方法や
加熱位置は、種々組合せて設計して差支えない。
ための加熱装置が設けられるが、後の実施例の項でも説
明する様に、加熱装置は種々の形態で用いることができ
る。加熱方式としては電気加熱、熱媒流通加熱等力５、
加熱位置も、ガスがゲッター充填部に入る前の予熱部、
ゲッター充填部の周囲、ゲッター充填部の内部等に、連
室選定することができる。ゲッターに於ける吸着反応が
円滑に進み、且つ、なるべく均等なＳ変分布の得られる
加熱が行われ得ればよいので、必要に応じ、加熱方法や
加熱位置は、種々組合せて設計して差支えない。
本発明の装置に於けるゲッターの充填部は、外容器内に
ゲッターを直接充填した構成とすることもできるが、ゲ
ッターの充填部が、ゲッターを充填したカートリッジの
少くとも１個より成り、該カー） リッジが外容器に対
して着脱容易で交換可能なものとすることも好ましい態
様である。本発明に於けるゲッター成分は、不純物を化
学変化を伴う化学吸着によって吸着除去するものである
から、化学量論的に消費されて一定の寿命を有し、一定
期間使用したらゲッターを取替えないと窒素の超＠製の
目的を達し得なくなる。そこで超Ｗ＃裂装置をゲッター
を収納した外容器ごと一体的に取扱い適時装置を全体的
に交換する方法を採用することもできるが、ゲッターを
カートリッジに収容し、適時カートリッジ部分のみを外
容器から外して交換する方法も採用することができる。
ゲッターを直接充填した構成とすることもできるが、ゲ
ッターの充填部が、ゲッターを充填したカートリッジの
少くとも１個より成り、該カー） リッジが外容器に対
して着脱容易で交換可能なものとすることも好ましい態
様である。本発明に於けるゲッター成分は、不純物を化
学変化を伴う化学吸着によって吸着除去するものである
から、化学量論的に消費されて一定の寿命を有し、一定
期間使用したらゲッターを取替えないと窒素の超＠製の
目的を達し得なくなる。そこで超Ｗ＃裂装置をゲッター
を収納した外容器ごと一体的に取扱い適時装置を全体的
に交換する方法を採用することもできるが、ゲッターを
カートリッジに収容し、適時カートリッジ部分のみを外
容器から外して交換する方法も採用することができる。
カートリッジのＤ ＦＪとしては、ガスが通過し易い様
に孔を穿った金属容器を用いるのが好ましい態様である
。
に孔を穿った金属容器を用いるのが好ましい態様である
。
本発明の′Ｒ４精製装置は、含有不純物各成分を夫々（
Ｌ Ｏ１ｐｐｒｎ以下程度）Ｃ精ｊＪｊすることを目的
にしているので、窒素ガスと接触する装置材料としては
、ガス＠、着の少い表面緻密で平滑に研磨或いは焼鈍し
た、しかも腐蝕によって粉末が出たりすることのない金
属を用いることが好ましい。か〜る金属材料の実例とし
ては、ステンレス鋼、ハステロイ、インコロイ、モネル
合金等が挙げられるが、これ等に限られるものではなく
、上記の条件に適合する金１４材料であれば各種のもの
を適宜選択使用することができる。
Ｌ Ｏ１ｐｐｒｎ以下程度）Ｃ精ｊＪｊすることを目的
にしているので、窒素ガスと接触する装置材料としては
、ガス＠、着の少い表面緻密で平滑に研磨或いは焼鈍し
た、しかも腐蝕によって粉末が出たりすることのない金
属を用いることが好ましい。か〜る金属材料の実例とし
ては、ステンレス鋼、ハステロイ、インコロイ、モネル
合金等が挙げられるが、これ等に限られるものではなく
、上記の条件に適合する金１４材料であれば各種のもの
を適宜選択使用することができる。
窒素ガスと接触する装置材料としては、ガス吸着の少い
表面緻密で平滑に研磨或いは焼鈍したものが好ましいこ
とを述べたが、その平滑の程度を数値的に表現すれば、
窒素ガスと接触する内表面の表面粗さが、中心線平均粗
さ（Ｒａ）値〔日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ ０６０１−
１９７０）でａ５μｍ以下好ましくは１２５μｍ以下に
なる様に研磨された材料が好ましい。この数値は、臨界
的ではないが、間違いのない安全範囲として奨められる
ところである。
表面緻密で平滑に研磨或いは焼鈍したものが好ましいこ
とを述べたが、その平滑の程度を数値的に表現すれば、
窒素ガスと接触する内表面の表面粗さが、中心線平均粗
さ（Ｒａ）値〔日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ ０６０１−
１９７０）でａ５μｍ以下好ましくは１２５μｍ以下に
なる様に研磨された材料が好ましい。この数値は、臨界
的ではないが、間違いのない安全範囲として奨められる
ところである。
内面研磨或いは焼鈍により平滑にした部分はゲッター室
を通過させたガスと接触する部分に使用して有効である
が、ゲッター定通過ガスと接触する部分に使用しても差
支えないことは勿論である。装置の設計上、ゲッター室
通過後のガスと接触する部分のみに使用することは寧ろ
困難である場合も多い。研磨や焼鈍により内面を平滑に
した管を用いたりべ−キングを行うことにより、新しい
装置であっても高純度のガスが定常的に得られるまでの
時間を大幅に短縮できる。
を通過させたガスと接触する部分に使用して有効である
が、ゲッター定通過ガスと接触する部分に使用しても差
支えないことは勿論である。装置の設計上、ゲッター室
通過後のガスと接触する部分のみに使用することは寧ろ
困難である場合も多い。研磨や焼鈍により内面を平滑に
した管を用いたりべ−キングを行うことにより、新しい
装置であっても高純度のガスが定常的に得られるまでの
時間を大幅に短縮できる。
本発明の装置に於て、その技術的課題を解決するための
手段は、この様に極々その実施態様を変えて実施するこ
とができ、以上の例示に止まらず、本発明の範囲を逸脱
しない限り、種々変形した態様に於て実施することがで
きる。
手段は、この様に極々その実施態様を変えて実施するこ
とができ、以上の例示に止まらず、本発明の範囲を逸脱
しない限り、種々変形した態様に於て実施することがで
きる。
本発明の方法に於て精製しようとする窒素ガスを、金属
酸化物系酸化反応剤層中を酸化反応温度に於て通過させ
ることを必須としているのは、窒素ガス中に含まれる炭
化水素や一酸化炭素を水及び二酸化炭素に転化せしめ、
ゼオライト系分子篩などの吸着剤層を通過させて殆んど
吸着除去することにより、本発明に於て使用するゲッタ
ーのメタン等炭化水素に対する吸着能の不足を補う必要
があるからである。
酸化物系酸化反応剤層中を酸化反応温度に於て通過させ
ることを必須としているのは、窒素ガス中に含まれる炭
化水素や一酸化炭素を水及び二酸化炭素に転化せしめ、
ゼオライト系分子篩などの吸着剤層を通過させて殆んど
吸着除去することにより、本発明に於て使用するゲッタ
ーのメタン等炭化水素に対する吸着能の不足を補う必要
があるからである。
既知のガス精製法により精製し、得られる不純物含量の
低い窒素ガスは、２０〜５００℃の温度に保持した１５
〜３０重量％の鉄と８５〜７０重量にのジルコニウムと
の合金より成るゲッターを充填したゲッター層を通して
窒素中に含まれる不純物を吸着除去させる。ゲッター層
中で窒素ガス中の不純物を吸着させる反応温度が、２０
℃以下では、不純物はゲッター表面に吸着するが、ゲッ
ター内部への拡散が期待されず、ゲッターの本来有する
能力が充分発揮されないま〜、表面飽和の状態で実際上
吸着が停止してしまう欠点があり、２０〜ＳＯＯ℃の範
囲では、ゲッターの吸着能が充分発揮されて、不純物は
ゲッター内部にまで拡散するので、ゲッターの見掛けの
寿命も長くなる。
低い窒素ガスは、２０〜５００℃の温度に保持した１５
〜３０重量％の鉄と８５〜７０重量にのジルコニウムと
の合金より成るゲッターを充填したゲッター層を通して
窒素中に含まれる不純物を吸着除去させる。ゲッター層
中で窒素ガス中の不純物を吸着させる反応温度が、２０
℃以下では、不純物はゲッター表面に吸着するが、ゲッ
ター内部への拡散が期待されず、ゲッターの本来有する
能力が充分発揮されないま〜、表面飽和の状態で実際上
吸着が停止してしまう欠点があり、２０〜ＳＯＯ℃の範
囲では、ゲッターの吸着能が充分発揮されて、不純物は
ゲッター内部にまで拡散するので、ゲッターの見掛けの
寿命も長くなる。
一方ＳＯＯ℃以上の温度領域では、窒素ガスがゲッター
に吸着され易くなるので、反応温度をＳＯＯ℃以上に設
定することは好ましくない。
に吸着され易くなるので、反応温度をＳＯＯ℃以上に設
定することは好ましくない。
上記の温度範囲２０〜５００℃の中でも最も好適には３
５０〜４５０℃の温度範囲が選ばれ゛る。
５０〜４５０℃の温度範囲が選ばれ゛る。
この範囲では、吸着速度も大きく、不純物の内部への拡
散が充分行われる反面、水素の脱着の惧れも皆無であり
、最も推奨される反応温度である。
散が充分行われる反面、水素の脱着の惧れも皆無であり
、最も推奨される反応温度である。
〈実施例〉
以下本発明をその実施例に基いて更に詳細に説明する。
本発明による窒素の超精製装置の実例を第１図から第９
図に例示した。第１図は、窒素ガス人口１を上部に、窒
素ガス出口２を下部に設けたステンレス鋼管〔日本工業
規格ＪＩＳ ０３４４８に記載されているＳＵＳ
５０４ ＴＰ）から製造し断熱材１２で囲んだ外容器
３の頂部に蓋体１４を付け、蓋体１４を通して、外容器
３内部の空間２５内に加熱装置としてヒータ６を配置し
、その下部に上部・下部のバッファー１６及び１５の間
に充填したゲッター４の層を設け、これ等は外容器３に
取付けた支持具１３で支持された目皿７の上に置いた窒
素の超精製装置を示す。ゲッターとしては、サエス・ゲ
テルス・ソチェタ・ベル・アチオ二社から製造販売され
ている鉄（２２〜２５ＸＸＸ＞−ジルコニウム（７５〜
７８重量％）合金ゲッターで直径５ｍ、高さ４−の円柱
型ペレット状のものを用いた。
図に例示した。第１図は、窒素ガス人口１を上部に、窒
素ガス出口２を下部に設けたステンレス鋼管〔日本工業
規格ＪＩＳ ０３４４８に記載されているＳＵＳ
５０４ ＴＰ）から製造し断熱材１２で囲んだ外容器
３の頂部に蓋体１４を付け、蓋体１４を通して、外容器
３内部の空間２５内に加熱装置としてヒータ６を配置し
、その下部に上部・下部のバッファー１６及び１５の間
に充填したゲッター４の層を設け、これ等は外容器３に
取付けた支持具１３で支持された目皿７の上に置いた窒
素の超精製装置を示す。ゲッターとしては、サエス・ゲ
テルス・ソチェタ・ベル・アチオ二社から製造販売され
ている鉄（２２〜２５ＸＸＸ＞−ジルコニウム（７５〜
７８重量％）合金ゲッターで直径５ｍ、高さ４−の円柱
型ペレット状のものを用いた。
１５、１６１Ｃ示したバッファは、ゲッター層中へのガ
ス流通の偏りをなくしたり、ゲッター微粉末の飛散を防
止しまた温度分布を均等ならしめるために、外径１〜４
鱈のアルミナ製小球を高さ約５〜５〇−程度に層状に積
上げたものである。
ス流通の偏りをなくしたり、ゲッター微粉末の飛散を防
止しまた温度分布を均等ならしめるために、外径１〜４
鱈のアルミナ製小球を高さ約５〜５〇−程度に層状に積
上げたものである。
なお、本実施例では、バッファーにアルミナ製小球を使
用しているが、これはステンレス鋼製の小球や網目の細
かなステンレス鋼製の網を重ねたものに変えてもよく、
また、バッファーは必ずしも使用しなくてもよいもので
あって、バッファーを使用しない別の実施例も後に示さ
れる。
用しているが、これはステンレス鋼製の小球や網目の細
かなステンレス鋼製の網を重ねたものに変えてもよく、
また、バッファーは必ずしも使用しなくてもよいもので
あって、バッファーを使用しない別の実施例も後に示さ
れる。
このバッファー１５．１５の上部にはそれぞれ温度セン
サー１Ｂ、１７を挿入した測温シーズ２０．１９が付設
され【いる。温度センサーとしては、クロメル−アルメ
ル熱電対を使用した。
サー１Ｂ、１７を挿入した測温シーズ２０．１９が付設
され【いる。温度センサーとしては、クロメル−アルメ
ル熱電対を使用した。
精製すべき窒素ガス９は入口１より導入され、ヒータ６
により加熱され、上部バッファー１６により均一な流れ
にされてゲッター層４に流入し、不純物ガスを吸着され
た精製ガスは目皿７を通り抜けて出口２から引出される
。
により加熱され、上部バッファー１６により均一な流れ
にされてゲッター層４に流入し、不純物ガスを吸着され
た精製ガスは目皿７を通り抜けて出口２から引出される
。
第２図以下にさらに他の装置例を示す。なお、各図を通
じて共通の部分は同一の参照記号で示し、その説明は省
略または必要な限度に留める。
じて共通の部分は同一の参照記号で示し、その説明は省
略または必要な限度に留める。
第２図は外容器５０周りに電熱ヒータ２）を配し、また
その温度を計測する熱電対２２を設けた点を除けば第２
図と同様に構成した超精製装置を示す。この例によれば
ゲッター層の温度制御が容易になる。
その温度を計測する熱電対２２を設けた点を除けば第２
図と同様に構成した超精製装置を示す。この例によれば
ゲッター層の温度制御が容易になる。
第１．２図の例ではゲッター層４を外容器５の内部に直
接充填したが、別個に形成することもできる。第３図は
この例を示し、ゲッター４及びバッファー１５．１６は
目皿７．７を有するカートリッジ５に収容されている。
接充填したが、別個に形成することもできる。第３図は
この例を示し、ゲッター４及びバッファー１５．１６は
目皿７．７を有するカートリッジ５に収容されている。
従って、一定期間使用した後、蓋１４を外してカートリ
ッジ５を新しいものと交換すれば良く、第１〜２図のも
のよりも能率的な作業が可能となる。
ッジ５を新しいものと交換すれば良く、第１〜２図のも
のよりも能率的な作業が可能となる。
第４図はさらに他の装置１１を示すもので、外容器５は
内壁２４及び外壁２５の２重構造となっており、熱媒体
入口３０から出口５１１Ｃ向けてスチーム等＋７）Ｍｍ
＃＃、［Ａｊｔｌようになっている。
内壁２４及び外壁２５の２重構造となっており、熱媒体
入口３０から出口５１１Ｃ向けてスチーム等＋７）Ｍｍ
＃＃、［Ａｊｔｌようになっている。
内壁の内部にはカートリッジ５が挿入されている。
カートリッジ内にはゲッター４が充填され、その中に電
熱ヒータ６が埋設されており、リード８（一方のみ図示
）、端子１２を介して外部電源に接続される。カートリ
ッジ５は支持板１３により支持された同心状の多孔内外
壁２６を有する。内壁２４の下端にはフランジ２７が設
けてあり、ここをガス入口導管１、出口導管２が貫通し
ている。
熱ヒータ６が埋設されており、リード８（一方のみ図示
）、端子１２を介して外部電源に接続される。カートリ
ッジ５は支持板１３により支持された同心状の多孔内外
壁２６を有する。内壁２４の下端にはフランジ２７が設
けてあり、ここをガス入口導管１、出口導管２が貫通し
ている。
導管２はカー） ＩＪツジ５の支持作用も行う。精製す
べき窒素ガス９は入口１から導入され、外側空間２５＆
Ｃ入り、適当に加温された後多孔壁２６から所定温度に
維持されたゲッター層４に流入し、精製されて内側空間
２５１に流出し、出口２に引出される。
べき窒素ガス９は入口１から導入され、外側空間２５＆
Ｃ入り、適当に加温された後多孔壁２６から所定温度に
維持されたゲッター層４に流入し、精製されて内側空間
２５１に流出し、出口２に引出される。
第５図は別の超精製装置１１を示す。外容器３は２重壁
になっており、これらの間の空間に入口３０から熱媒体
を導入し、出口３１から排出することにより温度制御を
行うことができる。内壁内には多孔壁で囲まれたゲッタ
ー層４を有するカートリッジ５を配置し、またその周囲
にはヒータ６を配置し、リード８により外部電源に接続
する。
になっており、これらの間の空間に入口３０から熱媒体
を導入し、出口３１から排出することにより温度制御を
行うことができる。内壁内には多孔壁で囲まれたゲッタ
ー層４を有するカートリッジ５を配置し、またその周囲
にはヒータ６を配置し、リード８により外部電源に接続
する。
精製すべき窒素ガス９は入口１より導入されて熱媒によ
り予熱され、次いでヒータ６により所定温度に維持され
たゲッター層４を通過するととくより精製され、出口２
から引出される。
り予熱され、次いでヒータ６により所定温度に維持され
たゲッター層４を通過するととくより精製され、出口２
から引出される。
第６図は他の超精製装置１１を示し、円筒状外容器３は
上下に設けた板（図示せず）によりカートリッジ５を支
持する。カートリッジ５は内部にリード８を°有する電
気ヒータ６を配し、上下の多孔質板またはバッファ一層
の間にゲッター４を充填している。
上下に設けた板（図示せず）によりカートリッジ５を支
持する。カートリッジ５は内部にリード８を°有する電
気ヒータ６を配し、上下の多孔質板またはバッファ一層
の間にゲッター４を充填している。
第７図はさらに他の装置１１を示し、断熱材１２を充填
した内外壁を有する外容器３の内部には内筒が設けられ
、間の空間にゲッター４が充填されている。中心の空間
にはセラミック棒５６の周りに巻いた電気ヒータ６が配
置される。精製すべき窒素ガス９は入口１より流入し、
ゲッター４を通って精製されたガスは出口２より出て行
く。
した内外壁を有する外容器３の内部には内筒が設けられ
、間の空間にゲッター４が充填されている。中心の空間
にはセラミック棒５６の周りに巻いた電気ヒータ６が配
置される。精製すべき窒素ガス９は入口１より流入し、
ゲッター４を通って精製されたガスは出口２より出て行
く。
第８図はさらに他の超精製装置を示す。この例は第３図
の変形であり、精製窒素の熱を回収する手段を有する。
の変形であり、精製窒素の熱を回収する手段を有する。
すなわち、精製すべき窒素９は装置下部に設けられた熱
交換器２日に入り、出口ガスと熱交換して予熱された後
、断熱材１２により囲まれた導管２９を経て装置上部の
入口１からゲッター層４へ向けて流れる。精製ガスは熱
交換器２８へ入って冷却された後Ｋ、出口２に出て行く
。
交換器２日に入り、出口ガスと熱交換して予熱された後
、断熱材１２により囲まれた導管２９を経て装置上部の
入口１からゲッター層４へ向けて流れる。精製ガスは熱
交換器２８へ入って冷却された後Ｋ、出口２に出て行く
。
第９図はさらに他の装置の例を示す。外容器３は２重壁
円筒であり、それらの間に入口５３から熱媒を導入し出
口３４から引出すようになっている。外容器３の内部空
間には気密支持筒３５が配置され、その内部が複数の多
孔板７により水平に仕切られていてそれらの各一対で形
成される室にゲッター層４が充填されている。またゲッ
ター層の中には電気ヒータ６が配置され、リード１０．
１０’により給電される。精製すべき窒素ガス９は入口
１より流入し、精製された窒素ガスは出口２に流出する
。
円筒であり、それらの間に入口５３から熱媒を導入し出
口３４から引出すようになっている。外容器３の内部空
間には気密支持筒３５が配置され、その内部が複数の多
孔板７により水平に仕切られていてそれらの各一対で形
成される室にゲッター層４が充填されている。またゲッ
ター層の中には電気ヒータ６が配置され、リード１０．
１０’により給電される。精製すべき窒素ガス９は入口
１より流入し、精製された窒素ガスは出口２に流出する
。
次に、具体的なゲッター組成を用いた実施例を説明する
。
。
尚、以下の例でガス分析に用いた装置は次の通りである
。
。
ガス分析装置−ガスクロマトグラフ−質量分析器Ｔ Ｅ
−５６０Ｂ （Ａｎｅｌｕａ Ｃｏｕｐ製）ガスクロ
マトグラフ−Ｆ、Ｉ、Ｄ ＭＯＤＥＬ ＧＣ−９Ａ （島津製作所製） 水分計−ハイグロメータＭＯＤＥＬ ７０Ｇ（Ｐａｎａ
ｍｅｔｒｉｃｓ Ｃｏ、製）表面粗さ計−サーフコーダ
ＭＯＤＥＬ ５Ｅ−３Ｈ（ＫＯ８ＡＫＡ Ｌａｂｏｒ
ａｔｏｒｙ Ｃｏ、 Ｌｔｄ ）例１ 重量比にしてＺｒ ７６．６Ｘ、Ｆｅ ２３．４Ｘの
合金組成より成り、粒子径が５０〜２５０μｍの粉末非
蒸発性ゲッター粉末を第１図に示したアルゴンガス超精
製装置に充填した。ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４−既述
の規格名）製内筒は外径２）７謹、内径１７．５■、長
さ３５０■であった。
−５６０Ｂ （Ａｎｅｌｕａ Ｃｏｕｐ製）ガスクロ
マトグラフ−Ｆ、Ｉ、Ｄ ＭＯＤＥＬ ＧＣ−９Ａ （島津製作所製） 水分計−ハイグロメータＭＯＤＥＬ ７０Ｇ（Ｐａｎａ
ｍｅｔｒｉｃｓ Ｃｏ、製）表面粗さ計−サーフコーダ
ＭＯＤＥＬ ５Ｅ−３Ｈ（ＫＯ８ＡＫＡ Ｌａｂｏｒ
ａｔｏｒｙ Ｃｏ、 Ｌｔｄ ）例１ 重量比にしてＺｒ ７６．６Ｘ、Ｆｅ ２３．４Ｘの
合金組成より成り、粒子径が５０〜２５０μｍの粉末非
蒸発性ゲッター粉末を第１図に示したアルゴンガス超精
製装置に充填した。ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４−既述
の規格名）製内筒は外径２）７謹、内径１７．５■、長
さ３５０■であった。
そのうち２００■はゲッターで充填され、上下はアルミ
ナ球バッファ材を１０閣の厚さに充填した。
ナ球バッファ材を１０閣の厚さに充填した。
この超精製装置に温度２５℃、圧力６ ｋｇ ７ｃｍ”
（ゲージ圧）の不純物含有窒素ガスをｃＬ１７！／分の
“流量で導入した。窒素は３７５℃に維持したゲッター
層に流通し、出口から圧力４）Ｃ９／Ｊ（ゲージ圧）で
流出した。ガスを流し始めてから４０分後に、出口ガス
の不純物レベルを測定して表Ｉの結果を得た。
（ゲージ圧）の不純物含有窒素ガスをｃＬ１７！／分の
“流量で導入した。窒素は３７５℃に維持したゲッター
層に流通し、出口から圧力４）Ｃ９／Ｊ（ゲージ圧）で
流出した。ガスを流し始めてから４０分後に、出口ガス
の不純物レベルを測定して表Ｉの結果を得た。
出口ガス中の不純物レベルは１０３０時間変化がなかっ
た。
た。
例２
例１で用いたと同じ組成及び粒子寸法の非蒸発性ゲッタ
ー合金を圧縮成形し【直径５ ｍ 、長さ４鱈のペレッ
トを製造した。これらのペレットを第２図に示す超精製
装置に充填した。ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）−円筒
は外径８９．１１ｍ、内径８＆１■を有した。長さは６
６０謹であった。円筒のうち、上下バッファー（アルミ
ナ球）の厚さ１０ｍ１１１も含めてゲッターペレットが
占める長さは１８５鱈であった。不純物含有窒素ガスを
温度２５゛℃、圧力４に９／ｃｒＩＬ２（ゲージ）及び
流量１２！／分で超精製装置に導入した。
ー合金を圧縮成形し【直径５ ｍ 、長さ４鱈のペレッ
トを製造した。これらのペレットを第２図に示す超精製
装置に充填した。ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）−円筒
は外径８９．１１ｍ、内径８＆１■を有した。長さは６
６０謹であった。円筒のうち、上下バッファー（アルミ
ナ球）の厚さ１０ｍ１１１も含めてゲッターペレットが
占める長さは１８５鱈であった。不純物含有窒素ガスを
温度２５゛℃、圧力４に９／ｃｒＩＬ２（ゲージ）及び
流量１２！／分で超精製装置に導入した。
不純物含有窒素ガスはスパイラル抵抗ヒータにより３７
５℃の温度に保った非蒸発性ゲッター床に流通し、五９
５に９／ｃＦｒＬ２（ゲージ圧）の圧力で出口に流出し
た。窒素ガスの流通開始後４０分後にこの流出ガスの不
純物レベルを測定して表■の結果を得た。
５℃の温度に保った非蒸発性ゲッター床に流通し、五９
５に９／ｃＦｒＬ２（ゲージ圧）の圧力で出口に流出し
た。窒素ガスの流通開始後４０分後にこの流出ガスの不
純物レベルを測定して表■の結果を得た。
表■
出口不純物レベルは７６０時間にわたって一定であった
。
。
例３
例２と同じ方法でペレットを製造し、第５図に示すカー
トリッジに充填した。カートリッジは外径８０閤、内径
７８閤、長さ２４４冑を有した。
トリッジに充填した。カートリッジは外径８０閤、内径
７８閤、長さ２４４冑を有した。
例２と同じ量のペレットを用いた。カートリッジを例２
と同じ円筒（ただし長さ７１９ｆｉ）Ｋ入れた。不純物
含有窒素ガスを例２と同じ入口圧力、温度及び流量で流
した。カートリッジは３７５℃に維持した。出口ガス組
成は窒素ガス流通の開始から４ｍ分後に例２と同じにな
った。出口ガス中の不純物レベルは７６０時間一定であ
った。
と同じ円筒（ただし長さ７１９ｆｉ）Ｋ入れた。不純物
含有窒素ガスを例２と同じ入口圧力、温度及び流量で流
した。カートリッジは３７５℃に維持した。出口ガス組
成は窒素ガス流通の開始から４ｍ分後に例２と同じにな
った。出口ガス中の不純物レベルは７６０時間一定であ
った。
例４
例２において円筒の内表面粗さをＲａ＝ａｓμｍとしく
通常はＲａ ＝ ’１．．５μｍである）、ステンレス
鋼出口管は外径９．５ｍ、内径７．５諺、表面粗さＲａ
＝［ｌＬｚμｍとし、同じ実験を行った。窒素ガスを流
し初めてから４０分後に表■の結果を得た。
通常はＲａ ＝ ’１．．５μｍである）、ステンレス
鋼出口管は外径９．５ｍ、内径７．５諺、表面粗さＲａ
＝［ｌＬｚμｍとし、同じ実験を行った。窒素ガスを流
し初めてから４０分後に表■の結果を得た。
表■
出口ガス中の不純物レベルは７６０時間一定であった。
例５
この例では、精製すべき窒素ガスを先ず、外径８９、１
１１８、内径８五１亀及び長さ６６０■のステンレス鋼
（ｓＵｓｓｏ４）円筒に多孔質粉末ＣｕＯ成形ペレット
（ベンット寸法は直径３ｍ、長さ４■）を充填高さｊ８
５ｍまで充填して成る４５０℃に保った筒に通した。次
いで、外径８９１■、内径８に１１１ｍ＋、長さ５５０
１１１のステンレス鋼（ＳＵＳ５Ｄ４’）円１１１ｙに
２００１ｍ１１の床高さまでモレキュラーシーブ５Ａ（
ペレット寸法は直径五２鱈、長さ４■）を充填して成る
２５℃に保った乾燥器に流すことにより、精製すべき窒
素ガスの水蒸気含有量を減じた。このガスを例２の方法
に従つ【処理した。乾燥器の出口圧力すなわち超精製装
置の入口圧力は４に９Ｘｃｍ２（ゲージ圧）であった。
１１８、内径８五１亀及び長さ６６０■のステンレス鋼
（ｓＵｓｓｏ４）円筒に多孔質粉末ＣｕＯ成形ペレット
（ベンット寸法は直径３ｍ、長さ４■）を充填高さｊ８
５ｍまで充填して成る４５０℃に保った筒に通した。次
いで、外径８９１■、内径８に１１１ｍ＋、長さ５５０
１１１のステンレス鋼（ＳＵＳ５Ｄ４’）円１１１ｙに
２００１ｍ１１の床高さまでモレキュラーシーブ５Ａ（
ペレット寸法は直径五２鱈、長さ４■）を充填して成る
２５℃に保った乾燥器に流すことにより、精製すべき窒
素ガスの水蒸気含有量を減じた。このガスを例２の方法
に従つ【処理した。乾燥器の出口圧力すなわち超精製装
置の入口圧力は４に９Ｘｃｍ２（ゲージ圧）であった。
温度の効果を見るためＫ、ゲッター温度を変えた。結果
は表■に示す通りであった。
は表■に示す通りであった。
表■
表から分るように、２０〜５００℃の温度範囲で本ゲッ
ターはすぐれた精製能力を有することが分る。
ターはすぐれた精製能力を有することが分る。
例６．７
重量比にしてＺｒ ８４５Ｘ、 Ｆｅ １６Ｘの合
金（実施例６）及びＺｒ７１％、Ｆｅ２９Ｘの合金（実
施例７）より成り、粒子径が５０〜２５０μｍ（平均１
５０μｍ）の粉末非蒸発性ゲッター粉末を圧縮して直径
３鰭、長さ４ｍのベレットを製造した。これらのベレッ
トを例２と同一の方法で同一の構成の超精製装置に充填
した。不純物含有窒素ガスを温度２５℃、圧力４に９／
ｃｒｎ” （ゲージ）及び流量１２ノ／分で超精製装
置に導入した。
金（実施例６）及びＺｒ７１％、Ｆｅ２９Ｘの合金（実
施例７）より成り、粒子径が５０〜２５０μｍ（平均１
５０μｍ）の粉末非蒸発性ゲッター粉末を圧縮して直径
３鰭、長さ４ｍのベレットを製造した。これらのベレッ
トを例２と同一の方法で同一の構成の超精製装置に充填
した。不純物含有窒素ガスを温度２５℃、圧力４に９／
ｃｒｎ” （ゲージ）及び流量１２ノ／分で超精製装
置に導入した。
不純物含有窒素ガスはスパイラル抵抗ヒータにより５７
５℃の温度に保った非蒸発性ゲッター床に流通し、五９
５’に９／ＣｎＬ２（ゲージ）の圧力で出口に流出した
。窒素ガスの流通開始後４０分後にこの流出ガスの不純
物レベルを測定して表Ｖの結果を得た。
５℃の温度に保った非蒸発性ゲッター床に流通し、五９
５’に９／ＣｎＬ２（ゲージ）の圧力で出口に流出した
。窒素ガスの流通開始後４０分後にこの流出ガスの不純
物レベルを測定して表Ｖの結果を得た。
表Ｖ
出口不純物レベルは夫々９６０時間及び６９０時間一定
であった。
であった。
第１図〜第９図は、何れも夫々本発明の装置の実施例の
縦断図面である。
縦断図面である。
１：窒素ガス入口
２：精製ガス出口
３：外容器
４ニゲツタ−
５：カートリッジ
６：ヒータ
７：目韮
８：ターミナル
９：窒素ガス
１０： リード線
１１：窒素超精製装置
１２：断熱材
１３：支持具
１４：蓋体
１５：下部バッファー
１６：上部バッファー
１７．１８：温度計
１９．２０：温度計鞘
２）：ヒータ
２２：熱電対
２３：外壁
２４：内壁
２５：空間
２６：多孔質壁
２７：７ランジ
２８：熱交換器
２９：導管
３０：熱媒入口
３１：熱媒出口
３２：リード線管
３３：冷却液人口
３４：冷却液出口
３５：カートリッジ部
３６：セラミックス
第１図
第２図
第３図
第４図
第７図
第８図
手続補正書
昭和６０年９月２０日
特許庁長官 宇 賀 道 部 殿
事件の表示 昭和６０年特 願第 １４０５２８号発明
の名称 窒素の超精製装置、並びに精製方法補正をす
る者
の名称 窒素の超精製装置、並びに精製方法補正をす
る者
Claims (11)
- （１）精製すべき窒素ガスの入口、精製した窒素ガスの
出口、上記ガスの入口と上記ガスの出口とを結ぶガス流
路、該ガス流路内の中間に設けた１５〜３０重量％の鉄
と８５〜７０重量％のジルコニウムとの合金より成るゲ
ッターを充填した少くとも１個のゲッター室、及びゲッ
ターの作動温度を保持するための加熱装置より成る窒素
の超精製装置。 - （２）ゲッター充填部に使用するゲッターが、鉄−ジル
コニウム合金粉末を圧縮加工して作ったペレット状のも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の窒素の超精製装置。 - （３）ゲッターに使用する合金の組成が、２２〜２５重
量％の鉄と７５〜７８重量％のジルコニウムであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項に記載の
装置。 - （４）ゲッターに使用する合金が鉄−ジルコニウム金属
間化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
より第３項までの何れかに記載の方法。 - （５）ゲッターの充填部が、ゲッターを充填したカート
リッジの少くとも１個より成り、該カートリッジが、外
容器に対して着脱容易で交換可能なものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項より第４項までの何れか
に記載の装置。 - （６）各々のカートリッジが、孔を穿った金属容器にゲ
ッターを充填したものであることを特徴とする特許請求
の範囲第５項記載の装置。 - （７）窒素ガスと接触する装置材料として、窒素ガスと
接触する内表面の測定全区間の振幅平均によって与える
中心線平均の表面粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以下の材料
を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第６項までの何れかに記載の装置。 - （８）炭化水素を除去する前処理装置を付加したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項より第７項までの何れ
かに記載の装置。 - （９）炭化水素を除去する前処理装置として、窒素ガス
を通す様に、金属酸化物系酸化反応剤層を配置した酸化
装置と、酸化反応により生成した水分、一酸化炭素、二
酸化炭素等の不純物を含む窒素ガスを通す様にゼオライ
ト系分子篩などの吸着剤層を設けた吸着装置とを使用す
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の装置。 - （１０）精製しようとする窒素ガスを、金属酸化物系酸
化反応剤層中を酸化反応温度に於て通過させた後、ゼオ
ライト系分子篩などの吸着剤層を通過させる既知のガス
精製法により精製し、得られる不純物含量の低い窒素ガ
スを、更に、２０〜５００℃の温度に保持した１５〜３
０重量％の鉄と８５〜７０重量％のジルコニウムとの合
金より成るゲッターを充填したゲッター層を通して、窒
素中に含まれる不純物を吸着除去せしめることを特徴と
する窒素の精製方法。 - （１１）３５０〜４５０℃の温度に保持した１５〜３０
重量％の鉄と８５〜７０重量％のジルコニウムとの合金
より成るゲッターを充填したゲッター層を使用すること
を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法。
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| DE3621013A DE3621013C2 (de) | 1985-06-28 | 1986-06-23 | Reinigungsvorrichtung für Stickstoff und Verfahren zur Reinigung von Stickstoff |
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