KR20120094023A

KR20120094023A - 불소 가스 생성 장치

Info

Publication number: KR20120094023A
Application number: KR1020127015027A
Authority: KR
Inventors: 아키후미 야오; 노부유키 도쿠나가
Original assignee: 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2012-08-23
Also published as: CN102713011A; US20120292180A1; JP5544895B2; US8951393B2; WO2011090014A1; EP2527496A1; KR101357752B1; JP2011149051A

Abstract

불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에 작동하는 긴급 정지 설비를 구비하고, 긴급 정지 설비는, 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 동반 가스 차단 밸브가 닫힘으로써 차단되는 동반 가스 대신, 정제 장치 냉매를 대체 가스로서 공급 가능한 대체 가스 공급 설비와, 대체 가스의 불화수소 공급 통로로의 공급과 차단을 전환하는 대체 동반 가스 차단 밸브와, 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 밸브를 열어 계장 가스를 공급 가능하게 하는 계장 가스 차단 밸브를 가지는 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비를 구비하고, 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에는, 계장 가스의 공급을 받아 대체 동반 가스 차단 밸브가 열리고 대체 가스가 불화수소 공급 통로로 공급된다.

Description

불소 가스 생성 장치{FLUORINE GAS GENERATION DEVICE}

본 발명은, 불소 가스 생성 장치에 관한 것이다.

종래의 불소 가스 생성 장치로서, 전해조를 사용하여, 전기 분해에 의해 불소 가스를 생성하는 장치가 알려져 있다.

JP2004-43885A에는, 불화수소를 포함하는 용융염으로 이루어지는 전해욕 중에서 불화수소를 전해하는 전해조(32)를 구비하고, 양극 측의 제1 기상 부분에 불소 가스를 주성분으로 하는 프로덕트 가스를 발생시킴과 함께, 음극 측의 제2 기상부분에 수소 가스를 주성분으로 하는 부생 가스를 발생시키는 불소 가스 생성 장치가 개시되어 있다.

전해조(32)에는, 용융염 중에 원료인 불화수소를 공급하기 위한 원료 배관(82)이 배치되어 설치된다. 원료 배관(82)에는, 배관(83, 93)을 통하여, 불화수소원(84)과 질소원(94)이 접속된다. 불화수소원(84) 측의 배관(83)에는 전환 밸브(86)가 배치되어 설치되고, 질소원(94) 측의 배관(93)에는 전환 밸브(96)가 배치되어 설치된다.

JP2004-43885A에 기재된 바와 같은 불소 생성 장치에 있어서, 정전 등의 트러블에 의해 장치 전체가 긴급 정지된 경우에는, 전환 밸브(86, 96)가 자동적으로 닫혀 불화수소 및 질소 가스의 공급이 차단된다. 이때, 원료 배관(82)에 잔존하는 불화수소 증기가 전해조(32)의 용융염 중에 용해되고, 원료 배관(82) 내의 압력이 저하됨으로써, 전해조(32)의 용융염이 원료 배관(82)으로 역류하는 사태가 일어날 수 있다. 그 경우, 역류된 용융염은 고체화되어 원료 배관(82)을 폐색한다.

이와 같이, 정전 등의 트러블에 의해 장치 전체가 긴급 정지된 경우에는, 안전하게 정지시킬 수 없다. 또, 재기동 시에는, 폐색된 원료 배관의 복구 작업이 필요해지기 때문에, 신속하게 재기동시킬 수 없다.

본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 긴급 정지 시에 안전하게 정지시킬 수 있고, 또한 신속하게 재기동시킬 수 있는 불소 가스 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 용융염 중의 불화수소를 전기 분해함으로써, 불소 가스를 생성하는 불소 가스 생성 장치로서, 용융염에 침지된 양극에서 생성된 불소 가스를 주성분으로 하는 주생(主生) 가스가 유도되는 제1 기실(氣室)과, 용융염에 침지된 음극에서 생성된 수소 가스를 주성분으로 하는 부생(副生) 가스가 유도되는 제2 기실이 용융염 액면 상에 분리되어 구획된 전해조와, 상기 전해조의 용융염으로부터 기화되어 상기 양극으로부터 생성된 주생 가스에 혼입된 불화수소 가스를 냉매를 사용하여 응고시키고 포집하여 불소 가스를 정제하는 정제 장치와, 불화수소 공급원의 불화수소를 상기 전해조에 보충하기 위한 불화수소 공급 통로와, 상기 불화수소 공급원의 불화수소를 상기 전해조에 유도하기 위한 동반 가스를 상기 불화수소 공급 통로에 공급하는 동반 가스 공급원과, 상기 동반 가스 공급원의 동반 가스의 공급과 차단을 전환하는 동반 가스 차단 밸브와, 상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에 작동하는 긴급 정지 설비를 구비하고, 상기 긴급 정지 설비는, 상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 상기 동반 가스 차단 밸브가 닫힘으로써 차단되는 동반 가스 대신, 상기 정제 장치에서 불화수소 가스의 응고를 위하여 사용된 냉매를 대체 가스로서 공급 가능한 대체 가스 공급 설비와, 상기 대체 가스 공급 설비의 대체 가스의 상기 불화수소 공급 통로로의 공급과 차단을 전환하는 대체 가스 차단 밸브와, 상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 밸브를 열어 계장(計奬) 가스를 공급 가능하게 하는 계장 가스 차단 밸브를 가지는 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비를 구비하고, 상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에는, 상기 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비의 계장 가스의 공급을 받아 상기 대체 가스 차단 밸브가 열리고, 상기 대체 가스 공급 설비의 대체 가스가 상기 불화수소 공급 통로로 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 긴급 정지 시에는, 작동원의 상실에 수반되어 계장 가스 차단 밸브가 열림으로써, 대체 가스 차단 밸브가 계장 가스의 공급을 받아 열리고, 대체 가스 공급 설비의 대체 가스가 불화수소 공급 통로로 공급되기 때문에, 불화수소 공급 통로에 용융염이 역류하는 것이 방지된다. 따라서, 불소 가스 생성 장치의 긴급 시에는 불소 가스 생성 장치를 안전하게 정지시킬 수 있고, 또한 신속하게 불소 가스 생성 장치를 재기동시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련된 불소 가스 생성 장치를 나타내는 계통도이다.
도 2는, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비를 나타내는 계통도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관련된 불소 가스 생성 장치(100)에 대하여 설명한다.

불소 가스 생성 장치(100)는, 전기 분해에 의해 불소 가스를 생성하고, 생성된 불소 가스를 외부 장치(4)로 공급하는 것이다. 외부 장치(4)로서는, 예를 들면, 반도체 제조 장치이며, 그 경우, 불소 가스는, 예를 들면, 반도체의 제조 공정에 있어서 클리닝 가스로서 사용된다.

불소 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 수반되어 생성된 부생 가스를 처리하는 부생 가스 처리 계통(3)을 구비한다.

먼저, 전해조(1)에 대하여 설명한다.

전해조(1)에는, 불화수소(HF)를 포함하는 용융염이 저류된다. 본 실시 형태에서는, 용융염으로서, 불화수소와 불화칼륨(KF)의 혼합물(KF·2HF)이 사용된다.

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) 사이에 전원(9)으로부터 전류가 공급됨으로써, 양극(7)에서는 불소 가스(F₂)를 주성분으로 하는 주생 가스가 생성되고, 음극(8)에서는 수소 가스(H₂)를 주성분으로 하는 부생 가스가 생성된다. 양극(7)에는 탄소 전극이 사용되고, 음극(8)에는 연철, 모넬, 또는 니켈이 사용된다.

전해조(1) 내의 용융염 액면 상에는, 양극(7)에서 생성된 불소 가스가 유도되는 제1 기실(11a)과, 음극(8)에서 생성된 수소 가스가 유도되는 제2 기실(12a)이, 서로의 가스가 왕래할 수 없도록 구획벽(6)에 의해 구획된다. 이와 같이, 제1 기실(11a)과 제2 기실(12a)은, 불소 가스와 수소 가스의 혼촉(混觸)에 의한 반응을 막기 위하여, 구획벽(6)에 의해 완전히 분리된다. 이에 대하여 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 90∼100℃로 조절된다. 전해조(1)의 양극(7) 및 음극(8)으로부터 생성된 불소 가스 및 수소 가스의 각각에는, 용융염으로부터 불화수소가 증기압분만큼 기화되어 혼입된다. 이와 같이, 양극(7)에서 생성되어 제1 기실(11a)로 유도되는 불소 가스 및 음극(8)에서 생성되어 제2 기실(12a)로 유도되는 수소 가스의 각각에는, 불화수소 가스가 포함되어 있다.

전해조(1)에는, 저류된 용융염의 액면 레벨을 검출하는 액면 레벨 검출기로서의 액면계(13)가 설치된다. 액면계(13)에는, 질소 가스 공급원(45)으로부터 퍼지 가스 공급 통로(44)를 통하여 퍼지 가스로서 질소 가스가 공급된다. 액면계(13)에 공급된 질소 가스는, 전해조(1) 내에 삽입된 삽입관(13a)을 통하여 일정 유량 용융염 중에 퍼지된다. 액면계(13)는, 질소 가스가 용융염 중에 퍼지되었을 때의 배압을 검지하고, 그 배압과 용융염의 액 비중으로부터 액면 레벨을 검출하는 배압식 액면계이다. 퍼지 가스 공급 통로(44)에는, 질소 가스의 공급과 차단을 전환하는 차단 밸브(43)가 설치된다.

차단 밸브(43)는, 컴프레서(도시 생략)로부터 공급되는 압축 공기에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 압축 공기의 공급이 없는 경우에는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

다음으로, 불소 가스 공급 계통(2)에 대하여 설명한다.

제1 기실(11a)에는, 불소 가스를 외부 장치(4)로 공급하기 위한 제1 메인 통로(15)가 접속된다.

제1 메인 통로(15)에는, 제1 기실(11a)로부터 불소 가스를 도출하여 반송하는 제1 펌프(17)가 설치된다. 제1 펌프(17)에는, 벨로우즈 펌프나 다이어프램 펌프 등의 용적형 펌프가 사용된다.

제1 메인 통로(15)에 있어서의 제1 펌프(17)의 상류에는, 주생 가스에 혼입된 불화수소 가스를 포집하여 불소 가스를 정제하는 정제 장치(16)가 설치된다. 정제 장치(16)는, 불소와 불화수소의 비등점의 차이를 이용하여, 불소 가스로부터 불화수소 가스를 분리하여 제거하는 장치이다.

정제 장치(16)는, 불화수소 가스를 포함하는 불소 가스가 유입되는 가스 유입부로서의 인너 튜브(61)와, 불소 가스에 혼입된 불화수소 가스가 응고하는 한편, 불소 가스는 인너 튜브(61)를 통과하도록, 불소의 비등점 이상이면서 불화수소의 융점 이하의 온도로 인너 튜브(61)를 냉각하는 냉각 장치(70)를 구비한다.

인너 튜브(61)는, 바닥이 있는 통 형상 부재이며, 상부 개구는 덮개 부재(62)로 봉지(封止)된다. 덮개 부재(62)에는, 인너 튜브(61) 내에 양극(7)에서 생성된 불소 가스를 유도하는 입구 통로(63)와, 인너 튜브(61)로부터 불소 가스를 배출하기 위한 출구 통로(65)가 접속된다. 입구 통로(63)와 출구 통로(65)는, 제1 메인 통로(15)의 일부를 구성한다.

입구 통로(63)에는, 인너 튜브(61)로의 불소 가스의 유입을 허용 또는 차단하는 입구 밸브(64)가 설치된다. 출구 통로(65)에는, 인너 튜브(61)로부터의 불소 가스의 유출을 허용 또는 차단하는 출구 밸브(66)가 설치된다.

냉각 장치(70)는, 인너 튜브(61)를 부분적으로 수용 가능하며 내부에 냉매로서의 액체 질소를 저류 가능한 재킷 튜브(71)와, 재킷 튜브(71)에 대하여 액체 질소를 급배(給排)하는 액체 질소 급배 계통(72)을 구비한다.

재킷 튜브(71)에는, 액체 질소 공급원(76)으로부터 공급되는 액체 질소를 재킷 튜브(71) 내로 유도하는 액체 질소 공급 통로(77)가 접속된다. 액체 질소 공급 통로(77)에는, 액체 질소의 공급 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(78)가 설치된다. 액체 질소 공급 통로(77)에 있어서의 유량 제어 밸브(78)의 하류에는, 재킷 튜브(71)의 내부 압력을 검출하는 압력계(80)가 설치된다.

재킷 튜브(71) 안은, 액체 질소와 기화된 질소 가스의 2층으로 이루어지고, 액체 질소의 액면 레벨은 액면계(74)에 의해 검출된다.

재킷 튜브(71)에는, 재킷 튜브(71) 내의 질소 가스를 배출하기 위한 질소 가스 배출 통로(79)가 접속된다. 질소 가스 배출 통로(79)에는, 재킷 튜브(71)의 내부 압력을 제어하는 압력 조정 밸브(81)가 설치된다. 압력 조정 밸브(81)는, 압력계(80)의 검출 결과에 기초하여, 재킷 튜브(71)의 내부 압력이 미리 정해진 소정 압력이 되도록 제어한다. 이 소정 압력은, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소의 온도가 불소의 비등점(-188℃) 이상이면서 불화수소의 융점(-84℃) 이하의 온도가 되도록 결정된다. 구체적으로는, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소의 온도가 -180℃ 정도가 되도록, 0.4MPa로 설정된다. 이와 같이, 압력 조정 밸브(81)는, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소의 온도가 -180℃ 정도로 유지되도록, 재킷 튜브(71)의 내부 압력을 0.4MPa로 제어한다. 압력 조정 밸브(81)를 통하여 배출된 질소 가스는 대기로 방출된다.

재킷 튜브(71) 내의 액체 질소가 기화되어 배출됨으로써, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소는 감소한다. 그래서, 유량 제어 밸브(78)는, 액면계(74)의 검출 결과에 기초하여, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소의 액면 레벨이 일정하게 유지되도록, 액체 질소 공급원(76)으로부터 재킷 튜브(71)로의 액체 질소의 공급 유량을 제어한다.

인너 튜브(61)는, 재킷 튜브(71)에 의해, 불소의 비등점 이상이면서 불화수소의 융점 이하의 온도로 냉각되기 때문에, 인너 튜브(61) 내에서는 불소 가스에 혼입된 불화수소만이 응고되고, 불소 가스는 인너 튜브(61)를 통과한다. 이와 같이 하여, 주생 가스에 혼입된 불화수소 가스가 포집되고, 불소 가스가 정제된다.

제1 메인 통로(15)에 있어서의 제1 펌프(17)의 하류에는, 제1 펌프(17)에 의해 반송된 불소 가스를 저류하기 위한 제1 버퍼 탱크(21)가 설치된다. 제1 버퍼 탱크(21)에 저류된 불소 가스는 외부 장치(4)로 공급된다.

제1 버퍼 탱크(21)의 하류에는, 외부 장치(4)로 공급되는 불소 가스의 유량을 검출하는 유량계(26)가 설치된다. 전원(9)은, 유량계(26)의 검출 결과에 기초하여, 양극(7)과 음극(8) 사이에 공급되는 전류값을 제어한다. 구체적으로는, 제1 버퍼 탱크(21)로부터 외부 장치(4)로 공급된 불소 가스량이 제1 버퍼 탱크(21)에 보충되도록, 양극(7)에 있어서의 불소 가스의 생성량을 제어한다.

이와 같이, 양극(7)에 있어서의 불소 가스의 생성량은, 외부 장치(4)로 공급된 불소 가스량을 보충하도록 제어되기 때문에, 제1 버퍼 탱크(21)의 내부 압력은 대기압보다 높은 압력으로 유지된다. 이에 대하여, 불소 가스가 사용되는 외부 장치(4) 측은 대기압이기 때문에, 외부 장치(4)에 설치되는 밸브를 열면, 제1 버퍼 탱크(21)와 외부 장치(4) 사이의 압력차에 의해, 제1 버퍼 탱크(21)로부터 외부 장치(4)로 불소 가스가 공급되게 된다.

제1 메인 통로(15)에 있어서의 제1 버퍼 탱크(21)의 상류와 하류에는, 각각 불소 가스의 유통을 허용 또는 차단하는 차단 밸브(22, 23)가 설치된다.

제1 메인 통로(15)에 설치되는 입구 밸브(64), 출구 밸브(66), 차단 밸브(22) 및 차단 밸브(23)는, 컴프레서로부터 공급되는 압축 공기에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 압축 공기의 공급이 없는 경우에는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

다음으로, 부생 가스 처리 계통(3)에 대하여 설명한다.

제2 기실(12a)에는, 수소 가스를 외부로 배출하기 위한 제2 메인 통로(30)가 접속된다.

제2 메인 통로(30)에는, 제2 기실(12a)로부터 수소 가스를 도출하여 반송하는 제2 펌프(31)가 설치된다.

제2 메인 통로(30)에 있어서의 제2 펌프(31)의 상류에는, 질소 가스 공급원(45)으로부터 희석 가스 공급 통로(32)를 통하여 수소 가스의 농도를 저하시키는 폭발 방지용 희석 가스로서 질소 가스가 공급된다. 희석 가스 공급 통로(32)에는, 질소 가스의 공급과 차단을 전환하는 차단 밸브(33)가 설치된다.

또, 제2 메인 통로(30)에 있어서의 제2 펌프(31)의 상류에는, 수소 가스의 유통과 차단을 전환하는 차단 밸브(35)가 설치된다.

제2 메인 통로(30)에 있어서의 제2 펌프(31)의 하류에는 제해부(除害部)(34)가 설치되고, 제2 펌프(31)에서 반송된 수소 가스는 제해부(34)에서 무해화되어서 방출된다.

희석 가스 공급 통로(32)에 설치되는 차단 밸브(33) 및 제2 메인 통로(30)에 설치되는 차단 밸브(35)는, 컴프레서로부터 공급되는 압축 공기에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 압축 공기의 공급이 없는 경우에는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

불소 가스 생성 장치(100)는, 전해조(1)의 용융염 중에 불소 가스의 원료인 불화수소를 공급하는 원료 공급 계통(5)도 구비한다. 이하에서는, 원료 공급 계통(5)에 대하여 설명한다.

원료 공급 계통(5)은, 전해조(1)에 보충하기 위한 불화수소가 저류된 불화수소 공급원(40)을 구비한다. 불화수소 공급원(40)과 전해조(1)는, 원료 공급 통로(41)를 통하여 접속된다. 불화수소 공급원(40)에 저류된 불화수소는, 불화수소 공급 통로(41)를 통하여 전해조(1)의 용융염 중에 공급된다. 불화수소 공급 통로(41)에는, 불화수소 공급원(40)으로부터 전해조(1)로의 불화수소의 공급과 차단을 전환하는 차단 밸브(42)가 설치된다.

불화수소 공급 통로(41)에는, 동반 가스 공급원으로서의 질소 가스 공급원(45)으로부터 동반 가스 공급 통로(46)를 통하여 동반 가스로서 질소 가스가 공급된다. 동반 가스 공급 통로(46)에는, 동반 가스의 공급과 차단을 전환하는 동반 가스 차단 밸브로서의 차단 밸브(47)가 설치된다. 동반 가스는, 불화수소 공급원(40)에 저류된 불화수소를 전해조(1)의 용융염 중에 유도하기 위한 가스이다. 동반 가스인 질소 가스는, 용융염 중에는 거의 녹지 않고, 제2 기실(12a)로부터 부생 가스 처리 계통(3)을 통하여 배출된다.

불화수소 공급 통로(41)에 설치되는 차단 밸브(42) 및 동반 가스 공급 통로(46)에 설치되는 차단 밸브(47)는, 컴프레서로부터 공급되는 압축 공기에 의해 구동하는 공기 구동 밸브이며, 압축 공기의 공급이 없는 경우에는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

이상과 같이, 전해조(1)의 액면계(13)에는, 노멀 클로즈형 공기 구동 밸브인 차단 밸브(43)가 설치된다.

또, 불소 가스 공급 계통(2)에는, 노멀 클로즈형 공기 구동 밸브인 입구 밸브(64), 출구 밸브(66), 차단 밸브(22), 및 차단 밸브(23)가 설치된다.

또, 부생 가스 처리 계통(3)에는, 노멀 클로즈형 공기 구동 밸브인 차단 밸브(33) 및 차단 밸브(35)가 설치된다.

또, 원료 공급 계통(5)에는, 노멀 클로즈형 공기 구동 밸브인 차단 밸브(42) 및 차단 밸브(47)가 설치된다.

정전이나 컴프레서의 고장 등에 수반되는 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 이들 공기 구동 밸브는 구동원인 압축 공기의 상실에 의해 닫힌다.

그 경우, 액면계(13)에서는, 퍼지 가스인 질소 가스의 공급이 차단되기 때문에, 전해조(1) 중의 불화수소 증기가 액면계(13) 내에 유입되고, 액면계(13)가 불화수소에 의해 부식되어 고장날 우려가 있다.

또, 불소 가스 공급 계통(2)에서는, 정제 장치(16)의 인너 튜브(61) 및 제1 펌프(17)가 각각 밀폐되기 때문에, 인너 튜브(61) 및 제1 펌프의 내부 압력이 상승하여, 불소 가스가 누설될 우려가 있다.

또, 부생 가스 처리 계통(3)에서는, 희석 가스인 질소 가스의 공급이 차단되기 때문에, 제2 메인 통로(30) 중의 수소 가스의 농도가 상승할 우려가 있다.

또, 원료 공급 계통(5)에서는, 불화 수소 공급원(40)으로부터 전해조(1)로의 불화수소의 공급, 및 동반 가스인 질소 가스의 공급이 차단된다. 이에 따라, 불화수소 공급 통로(41)에 잔존하는 불화수소 증기가 전해조(1)의 용융염 중에 용해되고, 불화수소 공급 통로(41) 내의 압력이 저하되기 때문에, 전해조(1)의 용융염이 불화수소 공급 통로(41)로 역류할 우려가 있다. 그 경우에는, 역류된 용융염이 고체화됨으로써, 불화수소 공급 통로(41)가 폐색될 우려가 있다.

또한, 전해조(1)에서는, 내부가 밀폐 상태가 되기 때문에, 내부 압력이 상승하여 용융염이 누설될 우려가 있다.

이들의 대책으로서, 불소 가스 생성 장치(100)는, 긴급 정지 시에 작동하여, 장치 전체를 안전하게 정지시키기 위한 긴급 정지 설비를 구비한다. 이하에서는, 긴급 정지 설비에 대하여 설명한다.

긴급 정지 설비는, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 각 공기 구동 밸브가 닫힘으로써 차단되는 질소 가스 공급원(45)의 질소 가스 대신, 대체 가스를 공급할 수 있는 대체 가스 공급 설비(201)와, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 대체 가스 공급 설비(201)에 계장 가스를 공급할 수 있는 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)(도 2 참조)를 구비한다.

대체 가스 공급 설비(201)는, 정제 장치(16)의 냉각 장치(70)에서 불화수소 가스의 응고를 위하여 사용되고 배출된 액체 질소를 회수하여 보존하고, 질소 가스를 대체 가스로서 공급할 수 있는 질소 버퍼 탱크(202)를 구비한다.

냉각 장치(70)의 재킷 튜브(71)에는, 액체 질소를 배출하기 위한 액체 질소 배출 통로(90)가 접속된다. 액체 질소 배출 통로(90)의 하류단(下流端)은, 질소 버퍼 탱크(202)에 접속된다. 액체 질소 배출 통로(90)에는, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소의 질소 버퍼 탱크(202)로의 배출과 차단을 전환하는 냉매 차단 밸브(203)가 설치된다. 냉매 차단 밸브(203)는, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)로부터 공급되는 계장 가스에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 계장 가스의 공급이 없는 통상의 상태에서는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

질소 버퍼 탱크(202)는, 재킷 튜브(71)보다 하방에 배치되기 때문에, 냉매 차단 밸브(203)가 열림으로써, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소는 중력에 의해 질소 버퍼 탱크(202)로 배출된다.

액체 질소의 배출을 받은 질소 버퍼 탱크(202) 안은, 액체 질소와 질소 가스의 2층으로 이루어진다. 질소 버퍼 탱크(202)에는, 내부의 질소 가스를 불소 가스 생성 장치(100)의 각 부분에 대체 가스로서 공급하기 위한 대체 가스 공급 통로(204)가 접속된다. 대체 가스 공급 통로(204)에는, 대체 가스의 공급과 차단을 전환하는 대체 가스 차단원 밸브(205)가 설치된다. 또, 대체 가스 차단원 밸브(205)의 하류에는, 대체 가스를 소정 압력으로 감압하는 감압 밸브(206)가 설치된다.

대체 가스 공급 통로(204)는 도중에 복수로 분기되어 형성되고, 질소 버퍼 탱크(202) 내의 질소 가스는, 질소 가스 공급원(45)의 질소 가스의 대체 가스로서 불소 가스 생성 장치(100)의 각 부분에 공급된다. 구체적으로는, 대체 가스 공급 통로(204)는, 액면계(13)에 퍼지 가스를 공급하는 대체 퍼지 가스 공급 통로(204a)와, 제2 메인 통로(30)에 희석 가스를 공급하는 대체 희석 가스 공급 통로(204b)와, 불화수소 공급 통로(41)에 동반 가스를 공급하는 대체 동반 가스 공급 통로(204c)로 분기되어 형성된다.

대체 퍼지 가스 공급 통로(204a)에는, 퍼지 가스의 공급과 차단을 전환하는 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207)가 설치된다. 대체 희석 가스 공급 통로(204b)에는, 희석 가스의 공급과 차단을 전환하는 대체 희석 가스 차단 밸브(208)가 설치된다. 대체 동반 가스 공급 통로(204c)에는 동반 가스의 공급과 차단을 전환하는 대체 동반 가스 차단 밸브(209)가 설치된다.

대체 가스 차단원 밸브(205), 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207), 대체 희석 가스 차단 밸브(208), 및 대체 동반 가스 차단 밸브(209)는, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)로부터 공급되는 계장 가스에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 계장 가스의 공급이 없는 통상의 상태에서는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

또, 액면계(13)의 삽입관(13a)은, 도중 병렬로 분기되어 형성되고, 일방의 통로에는, 통상 운전 시에는 열림 상태이며 퍼지 가스의 공급을 가능하게 하는 통상시 공급 밸브(242)가 설치되고, 타방의 통로에는, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는 열림 상태가 되어 퍼지 가스의 공급을 가능하게 하는 긴급시 공급 밸브(243)가 설치된다.

통상시 공급 밸브(242)는, 컴프레서(도시 생략)로부터 공급되는 압축 공기에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 압축 공기의 공급이 없는 경우에는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다. 또, 긴급시 공급 밸브(243)는, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)로부터 공급되는 계장 가스에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 계장 가스의 공급이 없는 통상의 상태에서는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)는, 계장 가스인 압축 공기가 충전된 계장 가스 용기로서의 봄베(211)를 구비한다. 봄베(211)에는, 내부의 계장 가스를 냉매 차단 밸브(203), 대체 가스 차단원 밸브(205), 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207), 대체 희석 가스 차단 밸브(208), 대체 동반 가스 차단 밸브(209), 및 긴급시 공급 밸브(243)에 공급하기 위한 계장 가스 공급 통로(212)가 접속된다. 계장 가스 공급 통로(212)에는, 계장 가스의 공급과 차단을 전환하는 계장 가스 차단 밸브(213)가 설치된다. 또, 계장 가스 차단 밸브(213)의 하류에는, 계장 가스를 소정 압력으로 감압하는 감압 밸브(214)가 설치된다. 계장 가스 차단 밸브(213)는, 컴프레서로부터 공급되는 압축 공기에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 압축 공기의 공급이 없는 경우에는 열리는 노멀 오픈형 밸브이다. 따라서, 컴프레서가 운전 상태인 통상의 상태에서는, 계장 가스 차단 밸브(213)는 닫힘 상태이다.

계장 가스 차단 밸브(213)는, 정전이나 컴프레서의 고장 등에 수반되는 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 구동원인 압축 공기의 상실에 의해 열린다. 이에 따라, 봄베(211)의 계장 가스는, 계장 가스 공급 통로(212)를 통하여 냉매 차단 밸브(203), 대체 가스 차단원 밸브(205), 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207), 대체 희석 가스 차단 밸브(208), 대체 동반 가스 차단 밸브(209), 및 긴급시 공급 밸브(243)에 공급되고, 구동원인 계장 가스의 공급을 받은 각 밸브(203, 205, 207, 208, 209, 243)는 열린다. 이와 같이, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 각 밸브(203, 205, 207, 208, 209, 243)는 열린다.

계장 가스 공급 통로(212)에 있어서의 감압 밸브(214)의 하류에는, 계장 가스를 대기 방출하는 방출 통로(215)가 분기되어 설치된다. 방출 통로(215)에는, 계장 가스의 방출 유량을 제한하는 유량 제한부로서의 오리피스(216)가 설치된다. 이와 같이, 계장 가스 차단 밸브(213)가 열린 후, 계장 가스 공급 통로(212) 내의 계장 가스는 방출 통로(215)를 통하여 대기로 방출된다. 계장 가스 공급 통로(212) 내의 계장 가스의 대기 방출에 수반되어, 계장 가스의 압력이 각 밸브(203, 205, 207, 208, 209, 243)의 필요 구동 압력을 하회한 경우에는, 각 밸브(203, 205, 207, 208, 209, 243)는 닫히게 된다. 계장 가스의 총량은 봄베(211)의 용량에 의해 결정되고, 계장 가스의 방출 유량은 오리피스(216)의 직경으로 결정된다. 따라서, 각 밸브(203, 205, 207, 208, 209, 243)의 열림 시간은, 봄베(211)의 용량 및 오리피스(216)의 직경에 의해 조정된다.

계장 가스 차단 밸브(213)를 공기 구동 밸브로 구성하는 대신, 전기를 구동 원으로 하고, 전기의 공급이 없는 경우에는 밸브가 열리는 노멀 오픈형 전자 밸브로 구성하도록 해도 된다. 이와 같이 구성하여도, 정전에 따른 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 계장 가스 차단 밸브(213)는 구동원의 상실에 의해 열리기 때문에, 각 밸브(203, 205, 207, 208, 209, 243)는 열린다.

다음으로, 도 1을 참조하여, 불소 가스 공급 계통(2) 및 부생 가스 처리 계통(3)에 있어서의 긴급 정지 설비에 대하여 설명한다.

긴급 정지 설비는, 제1 메인 통로(15)와 병렬로 설치된 제해용 통로(221)를 구비한다.

제1 메인 통로(15)에 있어서의 입구 밸브(64)의 상류 측, 즉 전해조(1)의 제1 기실(11a)과 제해용 통로(221)는 제1 배출 통로(222)를 통하여 접속된다. 제1 메인 통로(15)에 있어서의 입구 밸브(64)와 출구 밸브(66)의 사이, 즉 정제 장치(16)의 인너 튜브(61)와 제해용 통로(221)는 제2 배출 통로(223)를 통하여 접속된다. 또, 제1 메인 통로(15)에 있어서의 출구 밸브(66)와 차단 밸브(22)의 사이에는 제1 펌프(17)를 바이패스하는 바이패스 통로(225)가 접속되고, 바이패스 통로(225)와 제해용 통로(221)는 제3 배출 통로(224)를 통하여 접속된다.

제해용 통로(221)에는 제해부(226)가 설치되고, 각 배출 통로(222, 223, 224)에서 배출된 불소 가스는 제해부(226)에서 무해화되어서 방출된다.

각 배출 통로(222, 223, 224)에는, 제1 메인 통로(15)로부터 제해용 통로(221)로의 불소 가스의 배출과 차단을 전환하는 차단 밸브(227, 228, 229)가 설치된다. 또, 차단 밸브(227, 228, 229)의 하류에는, 제1 메인 통로(15)로부터 제해용 통로(221)로의 불소 가스의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(230, 231, 232)가 설치된다.

차단 밸브(227, 228, 229)는, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)로부터 공급되는 계장 가스에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 계장 가스의 공급이 없는 통상의 상태에서는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다. 따라서, 차단 밸브(227, 228, 229)는, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 구동원인 계장 가스의 공급을 받아서 열린다.

또, 제2 메인 통로(30)에는 차단 밸브(35)를 바이패스하는 바이패스 통로(240)가 접속된다. 바이패스 통로(240)에는 바이패스 차단 밸브(241)가 설치된다.

바이패스 차단 밸브(241)는, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(10)로부터 공급되는 계장 가스에 의해 구동되는 공기 구동 밸브이며, 계장 가스의 공급이 없는 통상의 상태에서는 닫히는 노멀 클로즈형 밸브이다. 따라서, 바이패스 차단 밸브(241)는, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 구동원인 계장 가스의 공급을 받아서 열린다.

다음으로, 긴급 정지 설비의 동작에 대하여 설명한다.

정전이나 컴프레서의 고장 등에 수반되는 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 컴프레서로부터 각 차단 밸브(43, 47, 33)로의 압축 공기의 공급이 정지되기 때문에, 질소 가스 공급원(45)으로부터 액면계(13), 불화수소 공급 통로(41), 및 제2 메인 통로(30)로의 질소 가스의 공급이 차단된다. 또, 컴프레서로부터 불소 가스 공급 계통(2)의 입구 밸브(64), 출구 밸브(66), 차단 밸브(22), 차단 밸브(23), 및 부생 가스 처리 계통(3)의 차단 밸브(35)로의 압축 공기의 공급도 정지되기 때문에, 이들 각 밸브도 닫힌다. 따라서, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 불소 가스 생성 장치(100)의 각 부분에서 상기 서술한 바와 같은 사태가 발생할 우려가 있다.

그러나, 계장 가스 차단 밸브(213)는 구동원인 압축 공기의 상실에 의해 열리고, 냉매 차단 밸브(203), 대체 가스 차단원 밸브(205), 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207), 대체 희석 가스 차단 밸브(208), 및 대체 동반 가스 차단 밸브(209)는, 봄베(211)의 계장 가스의 공급을 받아 열린다.

냉매 차단 밸브(203)가 열림에 따라, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소는 질소 버퍼 탱크(202)로 배출된다. 액체 질소의 배출을 받은 질소 버퍼 탱크(202) 안은 액체 질소와 질소 가스 2층으로 이루어지고, 질소 가스는, 대체 퍼지 가스 공급 통로(204a), 대체 희석 가스 공급 통로(204b), 및 대체 동반 가스 공급 통로(204c)를 통하여 액면계(13), 제2 메인 통로(30), 및 불화수소 공급 통로(41)로 공급된다. 그리고, 액면계(13)에서는, 긴급시 공급 밸브(243)도 봄베(211)의 계장 가스의 공급을 받아서 열리기 때문에, 컴프레서로부터의 압축 공기의 공급의 정지에 의해 닫힌 통상시 공급 밸브(242)를 바이패스하여 퍼지 가스가 용융염 중으로 공급된다. 이와 같이, 질소 가스 공급원(45)으로부터의 질소 가스의 공급이 차단되어도, 질소 버퍼 탱크(202)로부터 질소 가스가 대체 가스로서 공급되기 때문에, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 전과 동일한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 액면계(13)의 고장, 제2 메인 통로(30) 중의 수소 가스 농도의 상승, 및 용융염의 역류에 의한 불화수소 공급 통로(41)의 폐색이 방지된다.

계장 가스 차단 밸브(213)가 열림에 따라, 불소 가스 공급 계통(2)의 차단 밸브(227, 228, 229)도 봄베(211)의 계장 가스의 공급을 받아 열린다. 이에 따라, 전해조(1)의 제1 기실(11a), 인너 튜브(61), 및 제1 펌프(17)는 제해용 통로(221)에 연통된다. 또, 계장 가스 차단 밸브(213)가 열림에 따라, 부생 가스 처리 계통(3)의 바이패스 차단 밸브(241)도 봄베(211)의 계장 가스의 공급을 받아서 열린다. 이에 따라, 전해조(1)의 제2 기실(12a)은 제해부(34)에 연통되고, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 전과 동일한 상태가 유지된다. 이와 같이, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에 불소 가스 공급 계통(2) 및 부생 가스 처리 계통(3)의 각 밸브가 닫혀도, 전해조(1), 인너 튜브(61), 및 제1 펌프(17)가 밀폐 상태가 되는 것이 방지되고, 내부 압력이 상승하는 것이 방지된다.

봄베(211)로부터 공급되는 계장 가스는 방출 통로(215)를 통하여 대기로 방출되기 때문에, 소정 시간 경과 후, 계장 가스의 공급을 받아 열려 있던 각 밸브는 닫힌다. 여기서, 액면계(13)에서는, 통상시 공급 밸브(242) 및 긴급시 공급 밸브(243)의 쌍방이 닫힘 상태가 되기 때문에, 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207)가 닫힘에 따라 퍼지 가스의 공급이 정지된 후에도, 전해조(1) 중의 불화수소 증기가 액면계(13) 내에 유입되는 것이 방지된다. 또, 삽입관(13a) 안은 퍼지 가스로 충분히 치환된 후에, 긴급시 공급 밸브(243)가 닫히기 때문에, 불소 가스 생성 장치(100)의 재기동 시에는, 액면계(13)는 용융염의 액면 레벨을 신속하게 검출하는 것이 가능해진다.

각 밸브의 열림 시간을 규정하는 봄베(211)의 용량 및 오리피스(216)의 직경은, 액면계(13), 불화수소 공급 통로(41), 및 제2 메인 통로(30)로의 대체 가스의 필요 공급 유량, 및 전해조(1), 인너 튜브(61), 및 제1 펌프(17)의 압력 상승 방지의 관점에서 결정된다.

이상과 같이, 불소 가스 생성 장치(100)가 긴급 정지한 경우라도, 긴급 정지 설비의 작동에 의해, 불화수소 공급 통로(41)의 폐색, 액면계(13)의 고장, 전해조(1)와 제1 메인 통로(15)의 압력 상승, 및 제2 메인 통로(30) 중의 수소 가스 농도의 상승 등이 방지되어, 불소 가스 생성 장치(100)를 안전하게 정지 시킬 수 있다. 따라서, 정전이나 컴프레서의 고장 등이 회복된 경우에는, 불화수소 공급 통로(41)의 가스 치환 등의 특별한 조작을 행하지 않아도, 신속하게 불소 가스 생성 장치(100)를 재기동시킬 수 있다.

이상의 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 작용 효과를 갖는다.

불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지 시에는, 계장 가스 차단 밸브(213)가 열리고, 그에 따른 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소가 대체 가스로서 액면계(13), 불화수소 공급 통로(41), 및 제2 메인 통로(30)로 공급됨과 함께, 전해조(1) 및 제1 메인 통로(15)의 압력 상승이 방지된다. 따라서, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 시에는 불소 가스 생성 장치(100)를 안전하게 정지시킬 수 있고, 또한, 정전이나 컴프레서의 고장 등이 회복된 경우에는, 신속하게 불소 가스 생성 장치(100)를 재기동시킬 수 있다.

이하에, 상기 실시 형태의 다른 형태에 대하여 설명한다.

(1) 상기 실시 형태는, 계장 가스로서 봄베(211)에 충전된 압축 공기를 사용하는 것이다. 이 대신, 질소 버퍼 탱크(202) 내의 질소 가스를 계장 가스로서 사용하도록 해도 된다. 즉, 질소 버퍼 탱크(202) 내의 질소 가스를, 질소 가스 공급원(45)의 질소 가스의 대체 가스로서 사용함과 함께, 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비(210)의 계장 가스로서도 사용하도록 해도 된다. 단, 질소 가스의 공급량, 및 계장 가스를 받아서 밸브를 여는 각 밸브의 필요 구동압의 확보의 관점에서, 봄베(211)로부터 계장 가스를 공급하는 것이 바람직하다.

(2) 상기 실시 형태는, 정제 장치(16)의 냉각 장치(70)로부터 배출된 액체체 질소를 질소 버퍼 탱크(202)에서 회수한 후, 질소 버퍼 탱크(202) 내의 질소 가스를 대체 가스로서 이용하는 것이다. 이 대신, 냉각 장치(70)로부터 배출된 액체 질소를 대체 가스로서 직접 이용하도록 해도 된다. 그 경우, 액체 질소 배출 통로(90)의 하류 측에 열교환을 이용한 기화기를 설치하여 액체 질소를 가스화시킬 필요가 있다.

(3) 상기 실시 형태는, 정제 장치(16)에서 사용되는 냉매로서 액체 질소를 사용하는 것이다. 그러나, 냉매는 액체 질소에 한정되는 것이 아니고, 액체 아르곤 등을 사용하도록 해도 된다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지의 요인으로서, 정전이나 컴프레서의 고장을 들었다. 그러나, 불소 가스 생성 장치(100)의 긴급 정지의 요인은 이에 한정되는 것이 아니라, 불소 가스 생성 장치(100)의 제어 장치의 고장이나, 전해조(1)나 각 밸브의 고장에 수반되는 수동 및 자동에 의한 긴급 정지도 포함한다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 질소 버퍼 탱크(202)는 재킷 튜브(71)보다 하방에 배치된다. 그러나, 질소 버퍼 탱크(202)는, 재킷 튜브(71)와 동일 레벨 또는 재킷 튜브(71)보다 상방에 배치하도록 해도 된다. 그 경우에는, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소를 질소 버퍼 탱크(202)로 배출하기 위하여, 봄베(211)의 계장 가스에 의해 구동되는 펌프를 액체 질소 배출 통로(90)에 설치할 필요가 있다. 또, 펌프를 설치하는 대신, 재킷 튜브(71) 내의 기상부를 가압함으로써, 재킷 튜브(71) 내의 액체 질소를 질소 버퍼 탱크(202)로 배출하도록 해도 된다.

(6) 상기 실시 형태에서는, 대체 가스 공급 설비(201)의 차단 밸브로서, 대체 가스 차단원 밸브(205) 이외에, 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207), 대체 희석 가스 차단 밸브(208), 및 대체 동반 가스 차단 밸브(209)도 설치하도록 구성하였다. 그러나, 이 대신, 대체 가스 차단원 밸브(205)만을 설치하거나, 또는 대체 가스 차단원 밸브(205)를 설치하지 않고 대체 퍼지 가스 차단 밸브(207), 대체 희석 가스 차단 밸브(208), 및 대체 동반 가스 차단 밸브(209)만을 설치하도록 구성해도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

본원은 2010년 1월 21일에 일본국 특허청에 출원된 특허 출원 제2010-11010호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

용융염 중의 불화수소를 전기 분해함으로써, 불소 가스를 생성하는 불소 가스 생성 장치로서,
용융염에 침지된 양극에서 생성된 불소 가스를 주성분으로 하는 주생(主生) 가스가 유도되는 제1 기실(氣室)과, 용융염에 침지된 음극에서 생성된 수소 가스를 주성분으로 하는 부생(副生) 가스가 유도되는 제2 기실이 용융염 액면 상에 분리되어 구획된 전해조와,
상기 전해조의 용융염으로부터 기화되어 상기 양극으로부터 생성된 주생 가스에 혼입된 불화수소 가스를 냉매를 사용하여 응고시키고 포집하여 불소 가스를 정제하는 정제 장치와,
불화수소 공급원의 불화수소를 상기 전해조에 보충하기 위한 불화수소 공급 통로와,
상기 불화수소 공급원의 불화수소를 상기 전해조에 유도하기 위한 동반 가스를 상기 불화수소 공급 통로에 공급하는 동반 가스 공급원과,
상기 동반 가스 공급원의 동반 가스의 공급과 차단을 전환하는 동반 가스 차단 밸브와,
상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에 작동하는 긴급 정지 설비를 구비하고,
상기 긴급 정지 설비는,
상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 상기 동반 가스 차단 밸브가 닫힘으로써 차단되는 동반 가스 대신, 상기 정제 장치에서 불화수소 가스의 응고를 위하여 사용된 냉매를 대체 가스로서 공급 가능한 대체 가스 공급 설비와,
상기 대체 가스 공급 설비의 대체 가스의 상기 불화수소 공급 통로로의 공급과 차단을 전환하는 대체 가스 차단 밸브와,
상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지에 따른 구동원의 상실에 수반되어 밸브를 열어 계장(計裝) 가스를 공급 가능하게 하는 계장 가스 차단 밸브를 가지는 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비를 구비하고,
상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에는, 상기 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비의 계장 가스의 공급을 받아 상기 대체 가스 차단 밸브가 열리고, 상기 대체 가스 공급 설비의 대체 가스가 상기 불화수소 공급 통로로 공급되는 불소 가스 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 정제 장치는,
불화수소 가스를 포함하는 주생 가스가 유입되는 가스 유입부와,
주생 가스에 혼입된 불화수소 가스가 응고하는 한편, 불소 가스는 상기 가스 유입부를 통과하도록, 불소의 비등점 이상이면서 불화수소의 융점 이하의 온도로 상기 가스 유입부를 냉매를 사용하여 냉각하는 냉각 장치를 구비하고,
상기 대체 가스 공급 설비는,
상기 냉각 장치로부터 배출된 냉매를 회수하여 보존하고, 냉매를 대체 가스로서 공급 가능한 버퍼 탱크와,
상기 냉각 장치의 냉매의 상기 버퍼 탱크로의 배출과 차단을 전환하는 냉매차단 밸브를 구비하고,
상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에는, 상기 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비의 계장 가스의 공급을 받아 상기 냉매 차단 밸브가 열리고, 상기 냉각 장치의 냉매가 상기 버퍼 탱크로 배출되는 불소 가스 생성 장치.
제1항에 있어서,
긴급 정지용 계장 가스 공급 설비는,
계장 가스가 충전된 계장 가스 용기와,
상기 계장 가스 차단 밸브의 하류에 설치되고, 계장 가스를 대기 방출하는 방출 통로와,
상기 방출 통로에 설치되고, 계장 가스의 방출 유량을 제한하는 유량 제한부를 구비하는 불소 가스 생성 장치.
제2항에 있어서,
상기 버퍼 탱크에 보존된 냉매는, 동반 가스의 대체 가스로서 사용됨과 함께, 상기 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비의 계장 가스로서도 사용되는 불소 가스 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 기실에 접속되고, 주생 가스를 외부 장치로 공급하기 위한 제1 메인 통로를 더 구비하고,
상기 긴급 정지 설비는,
상기 제1 메인 통로와 병렬로 설치된 제해용 통로와,
상기 제1 메인 통로와 상기 제해용 통로를 접속하는 배출 통로와,
상기 배출 통로에 설치되고, 상기 제1 메인 통로로부터 상기 제해용 통로로의 주생 가스의 배출과 차단을 전환하는 차단 밸브를 더 구비하고,
상기 불소 가스 생성 장치의 긴급 정지 시에는, 상기 긴급 정지용 계장 가스 공급 설비의 계장 가스의 공급을 받아 상기 차단 밸브가 열리고, 상기 제1 메인 통로의 주생 가스가 상기 제해용 통로로 배출되는 불소 가스 생성 장치.