JPS63287501A

JPS63287501A - 気体精製装置

Info

Publication number: JPS63287501A
Application number: JP12243487A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yamazaki; 一郎山崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-24

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、ガス−ハロゲンガスエキシマレーザ装置に
用いられるガスの精製に適した気体精製装置に関するも
のである。

［従来の技術］第２図は、例えば英国特許出願第２１２６３２７−Ａ号
公報に示された従来のガス精製装置を示す断面図であり
、図において、（５１）は冷媒、（５２）は発泡体で形
成された容器、（５３）は凝縮器、（５４）は冷媒の温
度を凝縮器（５３）へ伝える導体、（５５）は導体の有
効長さなどを調整するシーリングナツト、（５６）は熱
交換器、（５））は配管、（５８）は凝縮器（５３）に
入る気体の入口、（５９）は出口を示す、　（８０）は
凝縮器の内壁、（６１）は凝縮器（５３）の温度を調節
するためのヒータコイルである。

凝縮器（５３）の内！！！（６０）は冷媒（５１）の温
度を伝える導体（５４）によって冷却されると共にヒー
タコイル（６１）の熱によって一定温度に保持される。

そこへ、レーザガスが配管（５））を通って入口（５８
）から導入され、レーザガスも冷却されるが、レーザガ
スを構成する成分の蒸気圧がその温度の飽和蒸気圧より
高ければ、蒸気圧の低い不純物のみが凝縮されて、ガス
中から除去されることになり、レーザガスの精製ができ
る。

（５６）は入口（５８）と出口（５９）のガス温度の差
が大きいことを利用した熱交換器である。

［発明が解決しようとする問題点コ従来の気体精製装置は、以上のように構成されているの
で、凝縮器の温度を高くしたい場合には、ヒータで加熱
しながら冷却しなければならず、ｔた逆に、冷媒の沸点
以下には凝縮器の温度を下げることができないという問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、凝縮器で必要とする温度を少い量の冷媒で達
成でき、かつ、冷媒の沸点温度より低い温度をも容易に
達成できる安価で精１２能力にすぐれた気体精製装置を
得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る気体精製装置は、圧力容器、この圧力容
器内に配設された凝縮器、この凝縮器内に被処理ガスを
通流する手段、上記圧力容器内に冷媒を送給する手段、
上記圧力容器内の圧力を制御することにより上記凝縮器
の温度を制御する圧力制御装置を備えた装置で、上記被
処理ガス中の不純物を上記凝縮器で凝縮除去するように
したものである。

［作用］気体の飽和蒸気圧は低温になると小さくなり、飽和蒸気
圧以上の気体中の成分は凝縮して気体から分離できる。

すなわち、ガスの種層に対応した凝縮温度を設定して不
純物を凝縮除去することができる。したがって、圧力容
器内に注入する冷媒の量を調整するとともに、圧力容器
内の圧力を制御して、圧力容器内の温度、すなわち凝縮
器の温度を制御して気体中の不純成分を凝縮させて除去
するものである。

ｆ実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は”液体窒素、（２）は液体窒素（
１）を収納するタンク、（３）は液体窒素をタンク（２
）内から圧力容器（４）内へ導入する連通管であり、（
５）を有し、液体窒素の送給手段を構成している。液体
窒素の流れを開田する弁、（６）はタンク（２）の底面
に設けられた連通管の液体窒素導入の為の導入口であり
、（７）は液体窒素吐出のために、多数の細口を有する
吐出口、（８）は凝縮器、（９）は充填材、（１０）は
凝縮器の温度を測る温度計、（１１）は圧力容器内の圧
力を制御する圧力制御装置、（１２）は圧力容器内の液
体窒素の量を計る液面計である。　（１，３）はレーザ
ガスを気体精製装置へ導入するための入口弁、（１４）
は出口弁、（１５）はレーザガスを発振器へ戻すための
ポンプ、（１６）はレーザガスを凝縮器へ導入する配管
であって、これらは凝縮器内にレーザガスを通流するた
めのものである。　（１７）は２重同心円管をした熱交
換器、（１８）は断熱材、（１９）は止め栓である。な
お、充填材（９）は、Ｎ　ｉ　ｆｆｌ子、Ｎｉ線、ステ
ンレス粒子、ステンレス・ウール、ステンレス線、銅粒
子、銅線の１種又は２種以上から成るものである。また
、圧力制御装ｆｆ（１１）は、ポンプなどで構成される
、圧力調整のできる通常の装置で構成される。

次に、動作について説明する。

液体窒素（１）の温度より高い温度に凝縮器（８）の温
度を設定した場合、ポンプ（１５）によって入口弁（１
３）から注入されるレーザガスの熱と、連通管（３）の
弁（５）を絞ることによって、圧力容器（４）に導入さ
れる液体窒素の量が調整され、設定された温度に制御さ
れる。

また、液体窒素（１）の温度より低い温度に凝縮器（８
）の温度を設定する場合、液体窒素（１）を弁（５）を
通して圧力容器（４）に注入した後、圧力制御装置（１
１）で圧力容器（４）の圧力を減圧に調節すれば、液体
窒素が蒸発し、その蒸発潜熱によって液体窒素自身が冷
却され、必要とする温度が得られる。

温度計（１０）では凝縮器（８）の温度を調べることが
でき、充填材（９）は、凝縮器（８）の熱容量を大きく
して温度の安定性を高めると共に、ガスに対する熱伝導
を良くすることができる。熱交換器（１７）は、凝縮器
（８）に入るガス　（高温）と凝縮器から出たガス（低
温）を熱交換して熱の有効利用が計れる。

導入口（６）は、液体窒素（１）を有効に利用するため
に、タンクの最下部に設け、又吐出口は、タンクの液面
より上部にすることにより、サイホンの原理により液体
窒素が圧力容器へ注入され続けるのを防止できる。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、凝縮器を圧力容器の
中に設けて、冷媒の量の調整と、圧力容器内の圧力を制
御して凝縮器の温度を制御できるように構成したので、
装置が安価にでき、また冷媒の消１！量が少なく、不純
物濃度の小さいガス組成物が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による気体精製装置を示す
断面図第２図は従来の気体精製装置を示す断面図である
。（１）は冷媒、（２）はタンク、（３）は連通管、（４
）は圧力容器、（５）は弁、（６）は導入口、（７）は
吐出口、（８）は凝縮器、（９）は充填材、（１１）は
圧力制御装置、（１２）は液面計、（１５）はポンプ、
（１７）は熱交換器、（１８）は断熱材。なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。鵠１図＋４４Ｊ玉力容呑１６：面己篭

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧力容器、この圧力容器内に配設された凝縮器、
この凝縮器内に被処理ガスを通流する手段、上記圧力容
器内に冷媒を送給する手段、上記圧力容器内の圧力を制
御することにより上記凝縮器の温度を制御する圧力制御
装置を備え、上記被処理ガス中の不純物を上記凝縮器で
凝縮除去するようにした気体精製装置。
（２）タンク、圧力容器、連通管を断熱材で囲ったこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体精製装置
。
（３）連通管の一方の開口端がタンクの低面にあり、他
端の開口端がタンクに充填した冷媒の液面より高いこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体精製装置
。
（４）連通管の圧力容器側開口端が多数の小孔で形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
気体精製装置。
（５）凝縮器内部にＮｉ粒子、Ｎｉ線、ステンレス粒子
、ステンレス・ウール、ステンレス線、銅線、銅粒子を
充填したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
気体精製装置。
（６）配管に２重同心円管よりなる予冷用熱交換器を備
えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体
精製装置。