WO2023176208A1 - 水分発生用反応炉 - Google Patents

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platinum catalyst
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圭志 平尾
幸男 皆見
牧人 吉田
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Fujikin Inc
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B5/00—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum

Definitions

  • the present invention relates to a moisture generation reactor that is mainly used in semiconductor manufacturing equipment and generates moisture by reacting hydrogen gas and oxygen gas.
  • This reactor for moisture generation 1C includes a reactor body 6 in which an inlet-side furnace body member 3 having an inlet 2 for raw material gas and an outlet-side furnace body member 5 having an outlet 4 for moisture gas are welded and joined to face each other;
  • a first reflecting plate 7 is disposed inside the reactor main body 6 to face the outlet 4 and is fixed to the inner wall surface of the reactor main body 6 while maintaining a gap G2.
  • a second reflecting plate 8 is disposed facing the inlet 2 and fixed to the inner wall surface of the reactor main body 6 while maintaining a gap G1, and a platinum catalyst layer is provided on the inner wall surface of the outlet side reactor main body member 5. 9 is coated. Note that, for ease of understanding, the platinum catalyst layer is exaggerated with broken lines.
  • the moisture generation reactor 1C having the above configuration supplies oxygen gas and hydrogen gas into the reactor body 6 through the raw material gas inlet 2, and performs a catalytic reaction lower than the ignition point (500 to 580°C) between hydrogen gas and oxygen gas.
  • a catalytic reaction By causing a catalytic reaction with the platinum catalyst layer 9 at a temperature (400° C. or lower), high-purity moisture gas can be generated and taken out from the moisture gas outlet without combustion.
  • the moisture generation reactor 1C shown in FIG. 6 is provided with a tapered portion 10 at the peripheral edge of the first reflecting plate 7 on the side facing the inner wall surface of the reactor main body 6, thereby preventing unexpected ignition and combustion. Moisture can be produced stably without any problems. That is, since the catalytic reaction occurs strongly at the portion that enters the gap G2 between the first reflecting plate 7 and the reactor main body 6, the provision of the tapered portion 10 prevents the raw material gas from rapidly flowing into the gap G2. By suppressing the occurrence of strong catalytic reactions, local temperature spikes are prevented and ignition is prevented.
  • the above-mentioned conventional moisture generation reactor can achieve a moisture generation rate of 98% while preventing the risk of ignition, and has consistently achieved a high moisture generation rate.
  • an object of the present invention is to provide a moisture generation reactor that can achieve a higher moisture generation rate while preventing the risk of ignition.
  • a moisture generating reactor includes a reactor main body having a gas inlet and an outlet, and an inner part of the reactor main body disposed opposite to the outlet.
  • a first reflecting plate that is fixed within the reactor main body while maintaining a gap with the wall surface and has a tapered portion on a peripheral edge facing the inner wall surface of the reactor main body; and a coating on the inner wall surface of the reactor main body. and a second platinum catalyst layer coated on the outer surface of the first reflecting plate on the side facing the reactor main body and inside the tapered part.
  • the second platinum catalyst layer may be coated on the outer surface except for a portion where the ring-shaped spacer contacts the first reflective plate.
  • the second platinum catalyst layer may be coated on the inner side of the ring-shaped spacer.
  • the first platinum catalyst layer and the second platinum catalyst layer may be coated on the entire inner wall surface of the reactor main body and the entire surface of the first reflector plate with a barrier film.
  • a tapered portion is disposed opposite to the inlet, is fixed within the reactor main body while maintaining a gap with the inner wall surface of the reactor main body, and has a tapered portion on a peripheral edge facing the inner wall surface of the reactor main body.
  • the apparatus may further include a second reflecting plate having a barrier film coated on its entire surface and not coated with a platinum catalyst layer.
  • the second platinum catalyst layer is coated on the outer surface of the first reflecting plate on the side facing the reactor main body and inside the tapered part, thereby preventing the risk of ignition. , higher moisture generation rate can be achieved.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a moisture generation reactor according to the present invention.
  • 2 is a partially enlarged view of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a modification of the form shown in FIG. 3.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the moisture generation reactor according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional moisture generation reactor.
  • Embodiments of the moisture generating reactor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the same or similar components are given the same reference numerals throughout all the figures and all the embodiments, including the prior art.
  • a moisture generation reactor 1A includes a reactor main body 6 having an inlet 2 for raw material gas (oxygen and hydrogen) and an outlet 4 for moisture gas and unreacted raw material gas. , are disposed facing the outlet 4, are fixed in the reactor main body 6 while maintaining a gap G2 with the inner wall surface of the reactor main body 6, and are tapered at the peripheral edge facing the inner wall surface of the reactor main body 6.
  • a first reflecting plate 7 having a section 10; a first platinum catalyst layer 9 coated on the inner wall surface of the reactor main body 6; a second platinum catalyst layer 11 coated on the outer surface of the catalyst.
  • the moisture generation reactor 1A is equipped with a second reflection plate 8.
  • the second reflecting plate 8 is disposed to face the inlet 2 and is fixed within the reactor main body 6 while maintaining a gap G1 with the inner wall surface of the reactor main body 6.
  • a tapered portion 12 is provided at the opposing peripheral edge portions.
  • the second reflecting plate 8 has a function of efficiently diffusing the raw material gas flowing in from the inlet 2 into the reactor main body 6.
  • the reactor main body 6 has an inlet side furnace main body member 3 and an outlet side furnace main body member 5 joined together, and has a short cylindrical outer shape.
  • An internal space P is formed by the recess 3a of the inlet furnace main body member 3 and the recess 5a of the outlet furnace main body member 5.
  • the respective peripheral flange portions 3b and 5b of the recessed portion 3a and the recessed portion 5a are butted and welded to be joined.
  • the gas inlet 2 is provided in the inlet-side furnace main body member 3.
  • the moisture gas outlet 4 is provided in the outlet side furnace main body member 5.
  • the first platinum catalyst layer 9 is mainly coated on the outlet side furnace main body member 5.
  • the inlet-side furnace main body member 3 may also have a first platinum catalyst layer 9 coated on the inner surface of the peripheral flange portion 3b.
  • the second reflecting plate 8 When the second reflecting plate 8 is coated with a platinum catalyst layer, a catalytic reaction occurs within the gap G1 immediately after the gas enters the furnace.
  • the second reflecting plate 8 has a smaller heat capacity than the reactor main body, so it easily becomes high temperature, and it cannot radiate heat to the outside like the reactor main body 6. Therefore, if the second reflecting plate 8 is coated with a platinum catalyst layer, it will cause ignition. there's a possibility that. Therefore, it is desirable that the second reflective plate 8 is not coated with a platinum catalyst layer.
  • the second reflecting plate 8 and the first reflecting plate 7 both have a disk shape.
  • the second reflecting plate 8 and the first reflecting plate 7 are attached to the inner wall surface of the reactor main body 6 substantially parallel to each other with gaps G1 and G2 interposed therebetween, and the tapered parts 10 and 12 gradually increase toward the outer periphery of the reactor. The distance from the inner wall surface of the main body 6 is increased.
  • the reactor body 6, the first reflecting plate 7, and the second reflecting plate 8 can be formed of stainless steel, but may also be formed of other materials such as nickel alloy, aluminum alloy, iron-chromium-aluminum alloy, etc. You can also.
  • the inner surface of the reactor main body 6, the surface of the first reflecting plate 7, and the surface of the second reflecting plate 8 are entirely coated with a barrier coating 13 that is inert to oxygen and hydrogen.
  • a first platinum catalyst layer 9 and a second platinum catalyst layer 11 are coated on the barrier coating 13 .
  • the barrier coating prevents impurities in the base material such as stainless steel that constitutes the reactor main body 6 etc. from being released to the outside, and also prevents them from diffusing into the platinum catalyst layer, thereby preventing deterioration of the platinum catalyst layer. To prevent.
  • barrier coating 13 a known material can be used.
  • a barrier coating for example, TiN, Al2O3 , TiCN , TiAlN , Cr2O3 , SiO2 , CrN, Y2O3 , or Y2O3 and other metal oxides ( Ta2O5 , Mixed materials with ( SiO2 , TiO2 , ZrO2 , Al2O3 , HfO2 , La2O3 , CeO2 , Ce2O3 , MgO, ThO2 ) are known.
  • the barrier film 13 can be formed by an ion plating method, an ion sputtering method, a PVD method such as a vacuum evaporation method, a chemical vapor deposition method (CVD method), a hot press method, a thermal spray method, or the like.
  • the thickness of the barrier coating 13 can be approximately 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the first platinum catalyst layer 9 and the second platinum catalyst layer 11 can be formed by a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a hot press method, or the like.
  • the thickness of the first platinum catalyst layer 9 and the second platinum catalyst layer 11 is preferably 0.1 ⁇ m to 3 ⁇ m. Note that, for ease of understanding, the platinum catalyst layer is shown in an exaggerated manner with a broken line in FIG.
  • the first reflecting plate 7 is fixed to the reactor main body 6 with a fixing screw 15 via a ring-shaped spacer 14.
  • a gap G2 is maintained between the first reflecting plate 7 and the inner wall surface of the reactor main body 6 by the ring-shaped spacer 14 through which the fixing screw 15 passes.
  • the second reflection plate 8 is fixed to the reactor main body 6 with a fixing screw 17 via a ring-shaped spacer 16.
  • the gaps G1 and G2 are preferably 0.5 to 1.0 mm, and are set to 0.5 mm in the illustrated example.
  • the barrier coating is also provided on each surface of the ring-shaped spacers 14 and 16 and the fixing screws 15 and 17.
  • the fixing screws 15 are arranged radially inside the tapered portion 10 of the first reflecting plate 7 along the tapered portion 10 at predetermined angular intervals (for example, four locations at 90° intervals).
  • the catalytic reaction increases and a higher moisture generation rate can be obtained.
  • the tapered portion 10 prevents the raw material gas from rapidly entering the gap G2, thereby preventing a drastic rise in temperature.
  • the second platinum catalyst layer 11 is also coated on the tapered portion 10, the first platinum catalyst Combined with the reaction with layer 9, the catalytic reaction becomes stronger, the temperature rises rapidly, and there is a risk of ignition. Therefore, the second platinum catalyst layer 11 is coated on the surface inside the tapered part 10, excluding the tapered part 10.
  • the ring-shaped spacer 14 may contact the second platinum catalyst layer 11 when tightening the fixing screw 15.
  • the second platinum catalyst layer 11 is damaged and ignites due to this. Therefore, it is preferable that the second platinum catalyst layer 11 not be coated on the portion that contacts the ring-shaped spacer 14, and it is preferable that the second platinum catalyst layer 11 be coated in a circular shape radially inside the ring-shaped spacer 14.
  • the second platinum catalyst layer 11 be spaced a predetermined distance L (FIGS. 2 and 3) from the ring-shaped spacer 14. .
  • the distance L can be 4 to 7 mm.
  • the inner surface of the tapered portion 10 may be coated with the second platinum catalyst layer 11, except for only the contact area with the ring-shaped spacer 14.
  • the first platinum catalyst layer 9 can also be coated except for only the contact area with the ring-shaped spacer 14.
  • the amount of unreacted gas flowing into the gap G2 decreases as it approaches the outlet 4, and the amount of unreacted gas flowing into the middle of the gap G2 decreases. Even if there is a platinum catalyst layer on both sides, a reaction (temperature rise) that would lead to ignition does not occur. Thereby, a higher rate of moisture generation can be achieved while avoiding the risk of ignition.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the moisture generation reactor according to the present invention.
  • the moisture generation reactor 1B of the second embodiment includes a slightly thicker first reflecting plate 7, but does not include the second reflecting plate 8 of the first embodiment, and is accordingly more compact.
  • the rest of the configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, so detailed explanation will be omitted.

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Abstract

【課題】　発火の危険性を防ぎつつ、より高い水分発生率を達成し得る水分発生用反応炉を提供する。 【解決手段】　ガスの入口２及び出口４を有する反応炉本体６と、出口４に対向状に配設され、反応炉本体６の内壁面と間隙Ｇ２を保持して反応炉本体６内に固定されるとともに、反応炉本体６の内壁面と対向する周縁部にテーパー部１０を有する第１反射板７と、反応炉本体６の内壁面にコーティングされた第１白金触媒層９と、第１反射板７の反応炉本体６と対向する側であってテーパー部１０より内側の外表面にコーティングされた第２白金触媒層１１と、を備える。

Description

水分発生用反応炉
　本発明は、主として半導体製造装置において利用され、水素ガスと酸素ガスとを反応させて水分を発生させる水分発生用反応炉に関する。
　従来、この種の反応炉として、図６に示すような水分発生用反応炉１Ｃが知られている。この水分発生用反応炉１Ｃは、原料ガスの入口２を有する入口側炉本体部材３と水分ガスの出口４を有する出口側炉本体部材５とを対向状に溶接接合した反応炉本体６と、反応炉本体６の内部において出口４と対向状に配置されて反応炉本体６の内壁面と間隙Ｇ２を保持して固定された第１反射板７と、反応炉本体６の内部において原料ガスの入口２と対向状に配置されて反応炉本体６の内壁面と間隙Ｇ１を保持して固定されたた第２反射板８と、を備え、出口側炉本体部材５の内壁面に白金触媒層９がコーティングされている。なお、理解容易のために、白金触媒層を破線で誇張して図示している。
　上記構成の水分発生用反応炉１Ｃは、原料ガスの入口２を通じて反応炉本体６内に酸素ガス、水素ガスを供給し、水素ガスと酸素ガスとの着火点（５００～５８０℃）より低い触媒反応温度（４００℃以下）で白金触媒層９と触媒反応させることにより、燃焼させることなく、高純度の水分ガスを発生させ、水分ガス取出口から取り出すことができる。
　また、図６に示す水分発生用反応炉１Ｃは、第１反射板７の周縁部で反応炉本体６の内壁面と対向する側にテーパー部１０を設けることにより、予期しない発火燃焼を生じさせることなく、安定して水分を生成することができる。即ち、触媒反応は第１反射板７と反応炉本体６との間の間隙Ｇ２に入る部分で強く反応するため、テーパー部１０を設けることにより、間隙Ｇ２に前記原料ガスが急激に流入しないようにして、強い触媒反応の発生を抑えることにより、温度の局所的な急上昇を防ぎ、発火を防止している。
特開２０００－１６９１０９号公報
　上記従来の水分発生用反応炉は、発火の危険性を防ぎつつ水分発生率９８％を実現することができ、安定的に高い水分発生率が達成されている。しかしながら、発火の危険性を防ぎつつも、水分発生率を更に高めたいという要望がある。
　そこで、本発明は、発火の危険性を防ぎつつ、より高い水分発生率を達成し得る水分発生用反応炉を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る水分発生用反応炉は、ガスの入口及び出口を有する反応炉本体と、前記出口に対向状に配設され、前記反応炉本体の内壁面と間隙を保持して前記反応炉本体内に固定されるとともに、前記反応炉本体の内壁面と対向する周縁部にテーパー部を有する第１反射板と、前記反応炉本体の内壁面にコーティングされた第１白金触媒層と、前記第１反射板の前記反応炉本体と対向する側であって前記テーパー部より内側の外表面にコーティングされた第２白金触媒層と、を備える。
　前記第１反射板と前記反応炉本体の内壁面との間に介在されて、前記間隙を保持するためのリング状スペーサと、前記リング状スペーサを通して前記第１反射板を前記反応炉本体に固定する固定ネジと、を更に備え、前記第２白金触媒層は、前記リング状スペーサが前記第１反射板と当接する部分を除く前記外表面にコーティングされていてもよい。
　前記第２白金触媒層は、前記リング状スペーサより内側にコーティングされ得る。
　前記反応炉本体の内壁面全面及び前記第１反射板全面にバリア皮膜をコーティングした上に前記第１白金触媒層および前記第２白金触媒層がコーティングされていてもよい。
　前記入口に対向状に配設され、前記反応炉本体の内壁面と間隙を保持して前記反応炉本体内に固定されるとともに、前記反応炉本体の内壁面と対向する周縁部にテーパー部を有する第２反射板を更に備え、前記第２反射板は、全面にバリア被膜がコーティングされ、白金触媒層がコーティングされていない構成としてもよい。
　本発明によれば、前記第１反射板の前記反応炉本体と対向する側であって前記テーパー部より内側の外表面に第２白金触媒層をコーティングしたことにより、発火の危険性を防ぎつつ、より高い水分発生率を達成することができる。
本発明に係る水分発生用反応炉の第１実施形態を示す断面図である。 図１の部分拡大図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図３に示された形態の変更例を示す断面図である。 本発明に係る水分発生用反応炉の第２実施形態を示す断面図である。 従来の水分発生用反応炉を示す断面図である。
　本発明に係る水分発生用反応炉の実施形態について、以下に図１～図５を参照して説明する。なお、従来技術を含め、全図及び全実施例を通じて、同一又は類似の構成要素に同符号を付している。
　図１を参照して、第１実施形態に係る水分発生用反応炉１Ａは、原料ガス（酸素及び水素）の入口２及び水分ガス及び未反応の原料ガスの出口４を有する反応炉本体６と、出口４に対向状に配設され、反応炉本体６の内壁面と間隙Ｇ２を保持して反応炉本体６内に固定されるとともに、反応炉本体６の内壁面と対向する周縁部にテーパー部１０を有する第１反射板７と、反応炉本体６の内壁面にコーティングされた第１白金触媒層９と、第１反射板７の反応炉本体６と対向する側でテーパー部１０より内側の外表面にコーティングされた第２白金触媒層１１と、を備える。
　更に、水分発生用反応炉１Ａは、第２反射板８を備えている。第２反射板８は、入口２に対向状に配設され、反応炉本体６の内壁面と間隙Ｇ１を保持して反応炉本体６内に固定されるとともに、反応炉本体６の内壁面と対向する周縁部にテーパー部１２を有する。第２反射板８は、入口２から流入した原料ガスを反応炉本体６内に効率よく拡散させる機能を有している。
　反応炉本体６は、入口側炉本体部材３と出口側炉本体部材５とが接合され、短い円柱状外形を有している。入口側炉本体部材３の凹部３ａと出口側炉本体部材５の凹部５ａとにより内部空間Ｐが形成されている。凹部３ａ及び凹部５ａの其々の周縁フランジ部３ｂ、５ｂが突合されて溶接されることにより接合されている。ガスの入口２は、入口側炉本体部材３に設けられている。水分ガスの出口４は、出口側炉本体部材５に設けられている。
　第１白金触媒層９は、出口側炉本体部材５に主としてコーティングされる。入口側炉本体部材３は、周縁フランジ部３ｂの内面に第１白金触媒層９をコーティングすることもできる。
　第２反射板８に白金触媒層をコーティングすると、ガスが炉内に入ってすぐ間隙Ｇ１内で触媒反応を起こす。第２反射板８は炉本体に比べて熱容量が小さいため高温になりやすく、反応炉本体６のように外部に放熱することもできないため、第２反射板８に白金触媒層をコーティングすると、発火する可能性がある。従って、第２反射板８には白金触媒層をコーティングしないことが望ましい。
　第２反射板８及び第１反射板７は、何れも円板形状を有している。第２反射板８及び第１反射板７は、反応炉本体６の内壁面に間隙Ｇ１，Ｇ２を介して略平行に取り付けられており、テーパー部１０、１２は、外周側へ向かうにつれて反応炉本体６の内壁面との距離が拡がるように形成されている。
　反応炉本体６、第１反射板７、及び第２反射板８は、ステンレス鋼によって形成することができるが、他の材料、例えば、ニッケル合金、アルミ合金、鉄－クロム－アルミ合金等によって形成することもできる。
　反応炉本体６の内側面、第１反射板７の表面、及び第２反射板８の表面には、酸素及び水素に対して不活性なバリア被膜１３が全面にコーティングされる。第１白金触媒層９及び第２白金触媒層１１は、バリア被膜１３の上にコーティングされている。バリア被膜は、反応炉本体６等を構成するステンレス等の母材中の不純物が外部に放出されることを阻止するとともに、白金触媒層内に拡散することを阻止し、白金触媒層の劣化を防止する。
　バリア被膜１３は、公知の材料を用いることができる。バリア被膜として、例えば、ＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｒＮ、Ｙ２Ｏ３、或いは、Ｙ２Ｏ３と他の金属酸化物（Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｈＯ２）との混合材料が知られている。バリア被膜１３は、イオンプレーティング法、イオンスパッタリング法、真空蒸着法等のＰＶＤ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、ホットプレス法、或いは溶射法等により形成することができる。バリア被膜１３の厚さは、０．１μｍ～５μｍ程度とすることができる。
　第１白金触媒層９及び第２白金触媒層１１は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学蒸着法、ホットプレス法等によって成膜することができる。第１白金触媒層９及び第２白金触媒層１１の厚さは、０．１μｍ～３μｍとすることが好ましい。なお、理解容易のために、図１において白金触媒層を破線で誇張して示している。
　第１反射板７は、リング状スペーサ１４を介して固定ネジ１５によって反応炉本体６に固定されている。固定ネジ１５が通るリング状スペーサ１４によって、第１反射板７と反応炉本体６の内壁面との間に間隙Ｇ２が保持されている。第２反射板８も同様に、リング状スペーサ１６を介して固定ネジ１７によって反応炉本体６に固定されている。間隙Ｇ１，Ｇ２は、０．５～１．０ｍｍとすることが好ましく、図示例では０．５ｍｍに設定されている。リング状スペーサ１４，１６及び固定ネジ１５，１７の其々の表面にも前記バリア被膜が設けられる。
　固定ネジ１５は、第１反射板７のテーパー部１０の半径方向内側に、テーパー部１０に沿って、所定角度間隔（例えば９０°間隔で４カ所）で配設されている。
　上記構成を有する水分発生用反応炉１Ａは、第１反射板７に第２白金触媒層１１をコーティングすることにより、触媒反応が増加し、より高い水分発生率が得られる。
　テーパー部１０は上記したように間隙Ｇ２に原料ガスが急激に入らないようにして温度の激しい上昇を防いでいるが、第２白金触媒層１１をテーパー部１０にもコーティングすると、第１白金触媒層９との反応と合わさって、触媒反応が強くなり、温度が急上昇して発火する恐れがある。そのため、テーパー部１０を除く、テーパー部１０より内側の面に第２白金触媒層１１がコーティングされる。
　更に、図示例においては、リング状スペーサ１４の材質や、固定ネジ１５の締め付けトルクのバラツキ等によっては、固定ネジ１５の締め付け時に、リング状スペーサ１４が第２白金触媒層１１と接触する部分で、第２白金触媒層１１が損傷し、それが原因で発火する可能性も考えられる。そのため、第２白金触媒層１１は、リング状スペーサ１４と接触する部分にコーティングしないことが好ましく、リング状スペーサ１４より半径方向の内側に円形状にコーティングすることが好ましい。また、リング状スペーサ―１４との接触を確実に回避するためには、第２白金触媒層１１は、リング状スペーサ１４から所定距離Ｌ（図２、図３）を離間させておくことが好ましい。距離Ｌは、４～７ｍｍとすることができる。
　変更例として、図４に示すように、テーパー部１０より内側の面を、リング状スペーサ１４との接触領域のみを除いて、第２白金触媒層１１でコーティングすることもできる。なお、第１白金触媒層９もリング状スペーサ１４との接触領域のみを除いてコーティングすることができる。
　一方、間隙Ｇ２に流入したガスは、出口４に近づくにつれて未反応ガスが減少し、間隙Ｇ２の中程まで流れてくる未反応ガスは少なくなるので、第１反射板７と反応炉本体６の双方に白金触媒層があっても、発火に至るほどの反応（温度上昇）は生じない。それによって、発火の危険性を防ぎつつも、より高い水分発生率を得るとこができる。
　図５は、本発明に係る水分発生用反応炉の第２実施形態を示している。第２実施形態の水分発生用反応炉１Ｂは、やや厚めの第１反射板７を備えるが、第１実施形態の第２反射板８を備えておらず、その分、コンパクト化されている。第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
　本発明は、上記実施形態に限定解釈されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　水分発生用反応炉
２　入口
３　入口側炉本体部材
４　出口
５　出口側炉本体部材
６　反応炉本体
７　第１反射板
８　第２反射板
９　第１白金触媒層
１０　テーパー部
１１　第２白金触媒層
１４，１６　リング状スペーサ
１５，１７　固定ネジ

Claims (5)

  1. 　ガスの入口及び出口を有する反応炉本体と、
    　前記出口に対向状に配設され、前記反応炉本体の内壁面と間隙を保持して前記反応炉本体内に固定されるとともに、前記反応炉本体の内壁面と対向する周縁部にテーパー部を有する第１反射板と、
    　前記反応炉本体の内壁面にコーティングされた第１白金触媒層と、
    　前記第１反射板の前記反応炉本体と対向する側であって前記テーパー部より内側の外表面にコーティングされた第２白金触媒層と、
    を備える、水分発生用反応炉。
  2. 　前記第１反射板と前記反応炉本体の内壁面との間に介在されて、前記間隙を保持するためのリング状スペーサと、
    　前記リング状スペーサを通して前記第１反射板を前記反応炉本体に固定する固定ネジと、
    を更に備え、
    　前記第２白金触媒層は、前記リング状スペーサが前記第１反射板と当接する部分を除く前記外表面にコーティングされている、請求項１に記載の水分発生用反応炉。
  3. 　前記第２白金触媒層は、前記リング状スペーサより内側にコーティングされている、請求項２に記載の水分発生用反応炉。
  4. 　前記反応炉本体の内壁面全面及び前記第１反射板全面にバリア皮膜をコーティングした上に前記第１白金触媒層および前記第２白金触媒層がコーティングされている、請求項１に記載の水分発生用反応炉。
  5. 　前記入口に対向状に配設され、前記反応炉本体の内壁面と間隙を保持して前記反応炉本体内に固定されるとともに、前記反応炉本体の内壁面と対向する周縁部にテーパー部を有する第２反射板を更に備え、
    　前記第２反射板は、全面にバリア被膜がコーティングされ、白金触媒層がコーティングされていない、請求項１に記載の水分発生用反応炉。
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