JPH0920501A - 超高純度水の製造方法およびその装置 - Google Patents
超高純度水の製造方法およびその装置Info
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- JPH0920501A JPH0920501A JP17063895A JP17063895A JPH0920501A JP H0920501 A JPH0920501 A JP H0920501A JP 17063895 A JP17063895 A JP 17063895A JP 17063895 A JP17063895 A JP 17063895A JP H0920501 A JPH0920501 A JP H0920501A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 システムを単純化でき、運転管理の維持コス
トを低減できるとともに、有機物質等を含む不純物を極
限まで低減する。 【構成】 大気から隔絶された耐食性の燃焼チャンバ
１、冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６を有し、燃焼
チャンバ１、冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６等の
装置内部を高真空に排気し、この装置内部を不活性ガス
で置換した後、液体水素と液体酸素とを原料とする超高
純度水素ガス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら
燃焼チャンバ１で燃焼させることによりＨ2Ｏガスを生
成し、この高温のＨ2Ｏガスを予備冷却板３により予備
冷却された後、冷却部４で冷却して蒸気化し、凝縮部５
で凝結して超高純度水を生成する。
トを低減できるとともに、有機物質等を含む不純物を極
限まで低減する。 【構成】 大気から隔絶された耐食性の燃焼チャンバ
１、冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６を有し、燃焼
チャンバ１、冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６等の
装置内部を高真空に排気し、この装置内部を不活性ガス
で置換した後、液体水素と液体酸素とを原料とする超高
純度水素ガス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら
燃焼チャンバ１で燃焼させることによりＨ2Ｏガスを生
成し、この高温のＨ2Ｏガスを予備冷却板３により予備
冷却された後、冷却部４で冷却して蒸気化し、凝縮部５
で凝結して超高純度水を生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高純度水の製造
方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、液体水素
と液体酸素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガス
を所定の比率で混合して燃焼させ、その燃焼ガスを冷
却、凝縮することにより超高純度水を製造する方法およ
びその装置に関する。
方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、液体水素
と液体酸素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガス
を所定の比率で混合して燃焼させ、その燃焼ガスを冷
却、凝縮することにより超高純度水を製造する方法およ
びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＮＡ培養等のバイオアッセイ用の水、
医薬製造用の水及びエレクトニクス用の超精密洗浄水等
には、総有機炭素量を含む不純物の極めて少ない超高純
度水が不可欠のものである。従来、この種の超純水を製
造するに際しては、凝集、濾過、イオン交換、脱気出、
逆浸透、蒸留、紫外線分解等の単位操作を組み合わせ
て、所望の純水製造能力を有する最適なプロセスになる
ように設計し、このプロセスを利用して原水から超純水
を生成するようにしていた。
医薬製造用の水及びエレクトニクス用の超精密洗浄水等
には、総有機炭素量を含む不純物の極めて少ない超高純
度水が不可欠のものである。従来、この種の超純水を製
造するに際しては、凝集、濾過、イオン交換、脱気出、
逆浸透、蒸留、紫外線分解等の単位操作を組み合わせ
て、所望の純水製造能力を有する最適なプロセスになる
ように設計し、このプロセスを利用して原水から超純水
を生成するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の超純水の製造プロセスでは、装置が複雑で
大掛かりになるほか、運転の維持及び管理に多くの時間
と人手を要し、装置の運転管理コストが上昇する問題が
ある。特に装置を構成する材質から溶出する金属イオン
や有機性物質等の不純物の低減には限界があり、ＤＮＡ
培養等のバイオアッセイ用水や医薬製造用水などに適用
される超高純度水の製造には限界があった。
ような従来の超純水の製造プロセスでは、装置が複雑で
大掛かりになるほか、運転の維持及び管理に多くの時間
と人手を要し、装置の運転管理コストが上昇する問題が
ある。特に装置を構成する材質から溶出する金属イオン
や有機性物質等の不純物の低減には限界があり、ＤＮＡ
培養等のバイオアッセイ用水や医薬製造用水などに適用
される超高純度水の製造には限界があった。
【０００４】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、システムを単純化でき、
運転管理の維持コストを低減できるとともに、有機物質
等を含む不純物を極限まで低減し得る超高純度水の製造
方法及びその装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、システムを単純化でき、
運転管理の維持コストを低減できるとともに、有機物質
等を含む不純物を極限まで低減し得る超高純度水の製造
方法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１の発明は、超高純度水の製造方法であって、
大気から隔絶された燃焼チャンバ内に液体水素と液体酸
素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガスを所定の
比率で混合しながら供給して燃焼させることによりＨ2
Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガスを大気から隔絶された
冷却部で冷却して蒸気化した後、このＨ2Ｏ蒸気を大気
から隔絶された凝縮部で凝結して超高純度水を生成する
ことを特徴とする。
に請求項１の発明は、超高純度水の製造方法であって、
大気から隔絶された燃焼チャンバ内に液体水素と液体酸
素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガスを所定の
比率で混合しながら供給して燃焼させることによりＨ2
Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガスを大気から隔絶された
冷却部で冷却して蒸気化した後、このＨ2Ｏ蒸気を大気
から隔絶された凝縮部で凝結して超高純度水を生成する
ことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、超高純度水の製造方法
おいて、大気から隔絶された燃焼チャンバ、冷却部及び
凝縮部を有し、前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部の
内部を高真空に排気し、その後、該燃焼チャンバ、冷却
部及び凝縮部内に不活性ガスを導入して内部を不活性ガ
スにより置換し、しかる後、前記燃焼チャンバ内に液体
水素と液体酸素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素
ガスを所定の比率で混合しながら供給して燃焼させるこ
とによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガスを前記冷却
部で冷却して蒸気化し、このＨ2Ｏ蒸気を前記凝縮部で
凝結して超高純度水を生成することを特徴とする。
おいて、大気から隔絶された燃焼チャンバ、冷却部及び
凝縮部を有し、前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部の
内部を高真空に排気し、その後、該燃焼チャンバ、冷却
部及び凝縮部内に不活性ガスを導入して内部を不活性ガ
スにより置換し、しかる後、前記燃焼チャンバ内に液体
水素と液体酸素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素
ガスを所定の比率で混合しながら供給して燃焼させるこ
とによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガスを前記冷却
部で冷却して蒸気化し、このＨ2Ｏ蒸気を前記凝縮部で
凝結して超高純度水を生成することを特徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の超高純度水の製造方法において、前記燃焼チャンバ、
冷却部及び凝縮部を耐蝕性の金属から構成し、かつこれ
ら燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部の内壁面を0.０５μ
以下の面粗度に仕上げたことを特徴とする。請求項４の
発明は、請求項１または２記載の超高純度水の製造方法
において、前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部は冷媒
が循環される冷却ジャケットを有するものである。
の超高純度水の製造方法において、前記燃焼チャンバ、
冷却部及び凝縮部を耐蝕性の金属から構成し、かつこれ
ら燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部の内壁面を0.０５μ
以下の面粗度に仕上げたことを特徴とする。請求項４の
発明は、請求項１または２記載の超高純度水の製造方法
において、前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部は冷媒
が循環される冷却ジャケットを有するものである。
【０００８】請求項５の発明は、超高純度水の製造装置
であって、冷却ジャケット付きの燃焼チャンバと、前記
燃焼チャンバ内に突出して設けられ、液体水素供給源及
び液体酸素供給源から供給される液体水素及び液体酸素
を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガスを所定の比
率で混合しながら燃焼させる耐蝕、耐熱性の燃焼バーナ
と、前記燃焼チャンバ内に前記燃焼バーナによる燃焼炎
の前方に位置して配置され、前記燃焼バーナから発生す
る高温のＨ2Ｏガスを予備冷却する耐蝕性の予備冷却板
と、前記燃焼チャンバのＨ2Ｏガス流出側に連結され、
Ｈ2Ｏガスを冷却して蒸気化する冷却ジャケット付きの
冷却部と、前記冷却部の蒸気化ガス流出側に連結され、
蒸気化されたＨ2Ｏガスを凝結する冷却ジャケット付き
の凝縮部と、前記凝縮部で凝結された超高純度水を分離
して捕集するトラップ部とを備えてなるものである。
であって、冷却ジャケット付きの燃焼チャンバと、前記
燃焼チャンバ内に突出して設けられ、液体水素供給源及
び液体酸素供給源から供給される液体水素及び液体酸素
を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガスを所定の比
率で混合しながら燃焼させる耐蝕、耐熱性の燃焼バーナ
と、前記燃焼チャンバ内に前記燃焼バーナによる燃焼炎
の前方に位置して配置され、前記燃焼バーナから発生す
る高温のＨ2Ｏガスを予備冷却する耐蝕性の予備冷却板
と、前記燃焼チャンバのＨ2Ｏガス流出側に連結され、
Ｈ2Ｏガスを冷却して蒸気化する冷却ジャケット付きの
冷却部と、前記冷却部の蒸気化ガス流出側に連結され、
蒸気化されたＨ2Ｏガスを凝結する冷却ジャケット付き
の凝縮部と、前記凝縮部で凝結された超高純度水を分離
して捕集するトラップ部とを備えてなるものである。
【０００９】請求項６の発明は、請求項５記載の超高純
度水の製造装置において、前記燃焼チャンバ、冷却部及
び凝縮部を耐蝕性の金属から構成し、かつこれら燃焼チ
ャンバ、冷却部及び凝縮部の内壁面を0.０５μ以下の面
粗度に仕上げたものである。請求項７の発明は、請求項
５記載の超高純度水の製造装置において、前記凝縮部の
前記トラップ部側から流出する未処理ガスを無害化処理
して大気に放出する排気処理装置を更に備えてなるもの
である。
度水の製造装置において、前記燃焼チャンバ、冷却部及
び凝縮部を耐蝕性の金属から構成し、かつこれら燃焼チ
ャンバ、冷却部及び凝縮部の内壁面を0.０５μ以下の面
粗度に仕上げたものである。請求項７の発明は、請求項
５記載の超高純度水の製造装置において、前記凝縮部の
前記トラップ部側から流出する未処理ガスを無害化処理
して大気に放出する排気処理装置を更に備えてなるもの
である。
【００１０】請求項８の発明は、請求項５記載の超高純
度水の製造装置において、前記燃焼チャンバ、冷却部、
凝縮部及びトラップ部の内部を高真空に排気して不活性
ガスで置換した後、超高純度水の生成処理に移行される
ようにしたものである。
度水の製造装置において、前記燃焼チャンバ、冷却部、
凝縮部及びトラップ部の内部を高真空に排気して不活性
ガスで置換した後、超高純度水の生成処理に移行される
ようにしたものである。
【００１１】上記のように構成された本発明において
は、液体水素と液体酸素とを原料とする超高純度水素ガ
ス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼チャン
バで燃焼させることによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2
Ｏガスを冷却して蒸気化した後、凝縮部で凝結するか
ら、有機物質等を含む不純物を極限まで低減した超高純
度水を得ることができる。
は、液体水素と液体酸素とを原料とする超高純度水素ガ
ス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼チャン
バで燃焼させることによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2
Ｏガスを冷却して蒸気化した後、凝縮部で凝結するか
ら、有機物質等を含む不純物を極限まで低減した超高純
度水を得ることができる。
【００１２】また、本発明においては、燃焼チャンバ、
冷却部、凝縮部及びトラップ部等の装置内部を高真空に
排気し、この装置内部を不活性ガスで置換した後、超高
純度水の生成処理を行うから、装置内からの有機物質等
を含む不純物の発生が抑制され、更に有機物質等を含む
不純物を極限まで低減した超高純度水を得ることができ
る。
冷却部、凝縮部及びトラップ部等の装置内部を高真空に
排気し、この装置内部を不活性ガスで置換した後、超高
純度水の生成処理を行うから、装置内からの有機物質等
を含む不純物の発生が抑制され、更に有機物質等を含む
不純物を極限まで低減した超高純度水を得ることができ
る。
【００１３】また、本発明においては、燃焼チャンバ、
冷却部及び凝縮部等を耐蝕性の金属から構成し、これら
燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部等の内壁面を0.０５μ
以下の面粗度に仕上げることにより、装置内面に有機物
質等を含む不純物が付着するのを大幅に抑制でき、かつ
装置内面から金属イオン等が溶出するのを大幅に抑制で
きる。
冷却部及び凝縮部等を耐蝕性の金属から構成し、これら
燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部等の内壁面を0.０５μ
以下の面粗度に仕上げることにより、装置内面に有機物
質等を含む不純物が付着するのを大幅に抑制でき、かつ
装置内面から金属イオン等が溶出するのを大幅に抑制で
きる。
【００１４】また、本発明においては、排気処理装置を
設けることにより、装置内で液化されない未処理ガスを
無害化処理して大気に放出することができる。
設けることにより、装置内で液化されない未処理ガスを
無害化処理して大気に放出することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は、本発明方法を適用した超高純
度水の製造装置の一例を示す全体の構成図である。図１
において、超高純度水の製造装置は、Ｈ2Ｏガスを生成
する燃焼チャンバ１、燃焼バーナ２、予備冷却板３、冷
却部４、凝縮部５、トラップ部６及び排気処理装置７を
備える。
づいて説明する。図１は、本発明方法を適用した超高純
度水の製造装置の一例を示す全体の構成図である。図１
において、超高純度水の製造装置は、Ｈ2Ｏガスを生成
する燃焼チャンバ１、燃焼バーナ２、予備冷却板３、冷
却部４、凝縮部５、トラップ部６及び排気処理装置７を
備える。
【００１６】燃焼チャンバ１は、水素と酸素を燃焼させ
てＨ2Ｏガスを生成するもので、ステンレス、金または
プラチナ等の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金または
プラチナ等の耐蝕性金属層でコーテングしたものから構
成され、更にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕
上げられているとともに、その外周囲には冷媒を強制循
環できる周知の冷却ジャケット（図示省略）が設けられ
ている。また、燃焼チャンバ１には、ヘリウム等の不活
性ガスを導入するための不活性ガス導入口８が設けら
れ、この不活性ガス導入口８には開閉弁９を介して不活
性ガス供給源１０が接続されている。
てＨ2Ｏガスを生成するもので、ステンレス、金または
プラチナ等の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金または
プラチナ等の耐蝕性金属層でコーテングしたものから構
成され、更にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕
上げられているとともに、その外周囲には冷媒を強制循
環できる周知の冷却ジャケット（図示省略）が設けられ
ている。また、燃焼チャンバ１には、ヘリウム等の不活
性ガスを導入するための不活性ガス導入口８が設けら
れ、この不活性ガス導入口８には開閉弁９を介して不活
性ガス供給源１０が接続されている。
【００１７】燃焼バーナ２は、流量調整弁１１，１２を
介して液体水素供給源１３及び液体酸素供給源１４から
供給される液体水素及び液体酸素を原料とする超高純度
水素ガス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼
させるもので、その一部は燃焼チャンバ１内に突出して
気密に設けられている。また、この燃焼バーナ２はプラ
チナ等の耐蝕，耐熱性に富む材料から成形されている。
介して液体水素供給源１３及び液体酸素供給源１４から
供給される液体水素及び液体酸素を原料とする超高純度
水素ガス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼
させるもので、その一部は燃焼チャンバ１内に突出して
気密に設けられている。また、この燃焼バーナ２はプラ
チナ等の耐蝕，耐熱性に富む材料から成形されている。
【００１８】予備冷却板３は、燃焼チャンバ１内に燃焼
バーナ２の燃焼炎の前方に位置して配置され、燃焼バー
ナ２から発生する高温のＨ2Ｏガスを予備冷却するもの
で、ステンレス、金またはプラチナ等の耐蝕性金属、も
しくは全内壁面を金またはプラチナ等の耐蝕性金属層で
コーテングしたものから構成され、更にその表面は、0.
０５μ以下の面粗度に仕上げられている。また、この予
備冷却板３は、図示省略してあるが、燃焼チャンバ１の
外側から予備冷却板３の内部に冷媒を循環させることに
より強制冷却できる構成になっている。
バーナ２の燃焼炎の前方に位置して配置され、燃焼バー
ナ２から発生する高温のＨ2Ｏガスを予備冷却するもの
で、ステンレス、金またはプラチナ等の耐蝕性金属、も
しくは全内壁面を金またはプラチナ等の耐蝕性金属層で
コーテングしたものから構成され、更にその表面は、0.
０５μ以下の面粗度に仕上げられている。また、この予
備冷却板３は、図示省略してあるが、燃焼チャンバ１の
外側から予備冷却板３の内部に冷媒を循環させることに
より強制冷却できる構成になっている。
【００１９】冷却部４は、予備冷却板３で予備冷却され
たＨ2Ｏガスを更に冷却して蒸気化するもので、そのＨ2
Ｏガス導入側は燃焼チャンバ１のＨ2Ｏガス流出側に連
結されている。また、この冷却部４は、ステンレス、金
またはプラチナ等の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金
またはプラチナ等の耐蝕性金属層でコーテングしたもの
から構成され、更にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗
度に仕上げられているとともに、その外周囲には冷媒を
強制循環できる周知の冷却ジャケット（図示省略）が設
けられている。
たＨ2Ｏガスを更に冷却して蒸気化するもので、そのＨ2
Ｏガス導入側は燃焼チャンバ１のＨ2Ｏガス流出側に連
結されている。また、この冷却部４は、ステンレス、金
またはプラチナ等の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金
またはプラチナ等の耐蝕性金属層でコーテングしたもの
から構成され、更にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗
度に仕上げられているとともに、その外周囲には冷媒を
強制循環できる周知の冷却ジャケット（図示省略）が設
けられている。
【００２０】凝縮部５は、冷却部４で蒸気化されたＨ2
Ｏガスを更に冷却して凝結することにより超高純度水を
生成するもので、その蒸気ガス導入側は冷却部４の蒸気
ガス流出側に連結されている。また、この凝縮部５は、
ステンレス、金またはプラチナ等の耐蝕性金属、もしく
は全内壁面を金またはプラチナ等の耐蝕性金属層でコー
テングしたものから構成され、更にその全内壁面は0.０
５μ以下の面粗度に仕上げられているとともに、その外
周囲には冷媒を強制循環できる周知の冷却ジャケット
（図示省略）が設けられている。
Ｏガスを更に冷却して凝結することにより超高純度水を
生成するもので、その蒸気ガス導入側は冷却部４の蒸気
ガス流出側に連結されている。また、この凝縮部５は、
ステンレス、金またはプラチナ等の耐蝕性金属、もしく
は全内壁面を金またはプラチナ等の耐蝕性金属層でコー
テングしたものから構成され、更にその全内壁面は0.０
５μ以下の面粗度に仕上げられているとともに、その外
周囲には冷媒を強制循環できる周知の冷却ジャケット
（図示省略）が設けられている。
【００２１】トラップ部６は、凝縮部５で凝結された超
高純度水を分離して捕集するするもので、このトラップ
部６の一端は、高真空排気口１５ａ及び未処理ガス流出
口１５ｂを有する連結管１５を介して凝縮部５の超高純
度水流出側に連結され、トラップ部６の他端には超高純
度水取りだし用の開閉弁１６が設けられている。また、
このトラップ部６は、ステンレス、金またはプラチナ等
の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金またはプラチナ等
の耐蝕性金属層でコーテングしたものから構成され、更
にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕上げられて
いる。更に、連結管１４も同様にステンレス、金または
プラチナ等の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金または
プラチナ等の耐蝕性金属層でコーテングしたものから構
成され、更にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕
上げられている。
高純度水を分離して捕集するするもので、このトラップ
部６の一端は、高真空排気口１５ａ及び未処理ガス流出
口１５ｂを有する連結管１５を介して凝縮部５の超高純
度水流出側に連結され、トラップ部６の他端には超高純
度水取りだし用の開閉弁１６が設けられている。また、
このトラップ部６は、ステンレス、金またはプラチナ等
の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金またはプラチナ等
の耐蝕性金属層でコーテングしたものから構成され、更
にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕上げられて
いる。更に、連結管１４も同様にステンレス、金または
プラチナ等の耐蝕性金属、もしくは全内壁面を金または
プラチナ等の耐蝕性金属層でコーテングしたものから構
成され、更にその全内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕
上げられている。
【００２２】前記連結管１５の高真空排気口１５ａに
は、開閉弁１７を介して真空ポンプ１８が接続され、ま
た、連結管１５の未処理ガス流出口１５ｂには、開閉弁
１９を介して未処理ガスを無害化処理する排気処理装置
７が接続されている。
は、開閉弁１７を介して真空ポンプ１８が接続され、ま
た、連結管１５の未処理ガス流出口１５ｂには、開閉弁
１９を介して未処理ガスを無害化処理する排気処理装置
７が接続されている。
【００２３】次に、上記のように構成された本実施例に
よる超高純度水の生成処理について説明する。超高純度
水の生成に際しては、まず、開閉弁９、流量調整弁１
１， ２、開閉弁１６，１９を閉じ、開閉弁１７開いた
状態で真空ポンプ１８を起動し、燃焼チャンバ１、冷却
部４及び凝縮部５、連結管１５及びトラップ部６の内部
を１０-6Ｐａ以下の高真空に排気することにより、内部
の大気及び不純物を除去し、真空ポンプ１８を停止して
開閉弁１７を閉じる。しかる後、開閉弁９を開き、不活
性ガス供給源１０から不活性ガス導入口８を通してヘリ
ウム等の不活性ガスを燃焼チャンバ１、冷却部４及び凝
縮部５、連結管１５及びトラップ部６の内部に大気圧に
なるまで導入し、これらの内部を不活性ガスにより置換
する。
よる超高純度水の生成処理について説明する。超高純度
水の生成に際しては、まず、開閉弁９、流量調整弁１
１， ２、開閉弁１６，１９を閉じ、開閉弁１７開いた
状態で真空ポンプ１８を起動し、燃焼チャンバ１、冷却
部４及び凝縮部５、連結管１５及びトラップ部６の内部
を１０-6Ｐａ以下の高真空に排気することにより、内部
の大気及び不純物を除去し、真空ポンプ１８を停止して
開閉弁１７を閉じる。しかる後、開閉弁９を開き、不活
性ガス供給源１０から不活性ガス導入口８を通してヘリ
ウム等の不活性ガスを燃焼チャンバ１、冷却部４及び凝
縮部５、連結管１５及びトラップ部６の内部に大気圧に
なるまで導入し、これらの内部を不活性ガスにより置換
する。
【００２４】その後、開閉弁１９を開き、かつ流量調整
弁１１、１２を開いて液体水素供給源１３及び液体酸素
供給源１４から液体水素及び液体酸素を原料とする超高
純度水素ガス及び酸素ガスを所定の比率、例えば２：１
の比率、さらに詳しくは、この比率より液体酸素を原料
とする酸素ガスを多めにした比率で燃焼バーナ２に供給
し、この液体水素と液体酸素を原料とする超高純度水素
ガス及び酸素ガスを混合して燃焼させる。この時の燃焼
チャンバ１内燃焼ガス温度は、１５００℃〜２５００℃
である。
弁１１、１２を開いて液体水素供給源１３及び液体酸素
供給源１４から液体水素及び液体酸素を原料とする超高
純度水素ガス及び酸素ガスを所定の比率、例えば２：１
の比率、さらに詳しくは、この比率より液体酸素を原料
とする酸素ガスを多めにした比率で燃焼バーナ２に供給
し、この液体水素と液体酸素を原料とする超高純度水素
ガス及び酸素ガスを混合して燃焼させる。この時の燃焼
チャンバ１内燃焼ガス温度は、１５００℃〜２５００℃
である。
【００２５】液体水素と液体酸素を原料とする超高純度
水素ガス及び酸素ガスの燃焼により生成される高温のＨ
2Ｏガスは予備冷却板３により予備冷却された後、その
Ｈ2Ｏガスは冷却部４へ流動し、この冷却部４を通過す
る間に冷却されて蒸気化される。Ｈ2Ｏガスを含むＨ2Ｏ
蒸気は更に凝縮部５へ流動し、この凝縮部５を通過する
間に凝結されて液化し、この液化による超高純度水２０
はＨ2Ｏガスと分離されたトラップ部６に捕集される。
水素ガス及び酸素ガスの燃焼により生成される高温のＨ
2Ｏガスは予備冷却板３により予備冷却された後、その
Ｈ2Ｏガスは冷却部４へ流動し、この冷却部４を通過す
る間に冷却されて蒸気化される。Ｈ2Ｏガスを含むＨ2Ｏ
蒸気は更に凝縮部５へ流動し、この凝縮部５を通過する
間に凝結されて液化し、この液化による超高純度水２０
はＨ2Ｏガスと分離されたトラップ部６に捕集される。
【００２６】一方、液化されないＨ2Ｏガス等の未処理
ガスは未処理ガス流出口１５ｂ及び開閉弁１９を通して
排気処理装置７に送られ、この排気処理装置７で無害化
処理して大気に放出される。
ガスは未処理ガス流出口１５ｂ及び開閉弁１９を通して
排気処理装置７に送られ、この排気処理装置７で無害化
処理して大気に放出される。
【００２７】このような本実施例においては、燃焼チャ
ンバ１、冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６等の装置
内部を高真空に排気し、この装置内部を不活性ガスで置
換した後、液体水素と液体酸素とを原料とする超高純度
水素ガス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼
チャンバ１で燃焼させることによりＨ2Ｏガスを生成
し、この高温のＨ2Ｏガスを予備冷却板３により予備冷
却された後、冷却部４で冷却して蒸気化し、凝縮部５で
凝結して超高純度水の生成するから、従来のように原水
から超純水を生成する場合と異なり、有機物質等を含む
不純物を極限まで低減した超高純度水を得ることができ
るほか、従来のように、凝集、濾過、イオン交換、脱気
出、逆浸透、蒸留、紫外線分解等の単位装置が不要にる
ため、装置が簡単になり、装置の運転管理、保守、維持
が簡便になって低コスト化できる。
ンバ１、冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６等の装置
内部を高真空に排気し、この装置内部を不活性ガスで置
換した後、液体水素と液体酸素とを原料とする超高純度
水素ガス及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼
チャンバ１で燃焼させることによりＨ2Ｏガスを生成
し、この高温のＨ2Ｏガスを予備冷却板３により予備冷
却された後、冷却部４で冷却して蒸気化し、凝縮部５で
凝結して超高純度水の生成するから、従来のように原水
から超純水を生成する場合と異なり、有機物質等を含む
不純物を極限まで低減した超高純度水を得ることができ
るほか、従来のように、凝集、濾過、イオン交換、脱気
出、逆浸透、蒸留、紫外線分解等の単位装置が不要にる
ため、装置が簡単になり、装置の運転管理、保守、維持
が簡便になって低コスト化できる。
【００２８】また、本実施例においては、燃焼チャンバ
１、冷却部４及び凝縮部５及びトラップ部６等を耐蝕性
の金属から構成し、これら燃焼チャンバ、冷却部、凝縮
部及びトラップ部６等の内壁面を0.０５μ以下の面粗度
に仕上げることにより、装置内面に有機物質等を含む不
純物が付着するのを大幅に抑制でき、かつ装置内面から
金属イオン等が溶出するのを大幅に抑制できる。
１、冷却部４及び凝縮部５及びトラップ部６等を耐蝕性
の金属から構成し、これら燃焼チャンバ、冷却部、凝縮
部及びトラップ部６等の内壁面を0.０５μ以下の面粗度
に仕上げることにより、装置内面に有機物質等を含む不
純物が付着するのを大幅に抑制でき、かつ装置内面から
金属イオン等が溶出するのを大幅に抑制できる。
【００２９】また、本実施例においては、排気処理装置
７により、装置内で液化されない未処理ガスを無害化処
理して大気に放出することができる。
７により、装置内で液化されない未処理ガスを無害化処
理して大気に放出することができる。
【００３０】なお、上記実施例では、燃焼チャンバ１、
冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６等の装置内部を高
真空に排気し、この装置内部を不活性ガスで置換した
後、超高純度水の生成に移行する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されず、上述する装置内の高真
空排気工程による装置内部の不活性ガス置換工程を省略
し、常圧にて長時間不活性ガスによる置換工程のみでも
よい。
冷却部４、凝縮部５及びトラップ部６等の装置内部を高
真空に排気し、この装置内部を不活性ガスで置換した
後、超高純度水の生成に移行する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されず、上述する装置内の高真
空排気工程による装置内部の不活性ガス置換工程を省略
し、常圧にて長時間不活性ガスによる置換工程のみでも
よい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
体水素と液体酸素とを原料とする超高純度水素ガス及び
酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼チャンバで燃
焼させることによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガス
を冷却して蒸気化した後、凝縮部で凝結するから、有機
物質等を含む不純物を極限まで低減した超高純度水を得
ることができる。
体水素と液体酸素とを原料とする超高純度水素ガス及び
酸素ガスを所定の比率で混合しながら燃焼チャンバで燃
焼させることによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガス
を冷却して蒸気化した後、凝縮部で凝結するから、有機
物質等を含む不純物を極限まで低減した超高純度水を得
ることができる。
【００３２】また、本発明によれば、燃焼チャンバ、冷
却部、凝縮部及びトラップ部等の装置内部を高真空に排
気し、この装置内部を不活性ガスで置換した後、超高純
度水の生成処理を行うから、装置内からの有機物質等を
含む不純物の発生が抑制され、更に有機物質等を含む不
純物を極限まで低減した超高純度水を得ることができ
る。
却部、凝縮部及びトラップ部等の装置内部を高真空に排
気し、この装置内部を不活性ガスで置換した後、超高純
度水の生成処理を行うから、装置内からの有機物質等を
含む不純物の発生が抑制され、更に有機物質等を含む不
純物を極限まで低減した超高純度水を得ることができ
る。
【００３３】また、本発明によれば、燃焼チャンバ、冷
却部及び凝縮部等を耐蝕性の金属から構成し、これら燃
焼チャンバ、冷却部及び凝縮部等の内壁面を0.０５μ以
下の面粗度に仕上げることにより、装置内面に有機物質
等を含む不純物が付着するのを大幅に抑制でき、かつ装
置内面から金属イオン等が溶出するのを大幅に抑制でき
るほか、装置が簡単になり、装置の運転管理、保守、維
持が簡便になる。
却部及び凝縮部等を耐蝕性の金属から構成し、これら燃
焼チャンバ、冷却部及び凝縮部等の内壁面を0.０５μ以
下の面粗度に仕上げることにより、装置内面に有機物質
等を含む不純物が付着するのを大幅に抑制でき、かつ装
置内面から金属イオン等が溶出するのを大幅に抑制でき
るほか、装置が簡単になり、装置の運転管理、保守、維
持が簡便になる。
【００３４】また、本発明にによれば、排気処理装置を
設けることにより、装置内で液化されない未処理ガスを
無害化処理して大気に放出することができるいう効果を
有する。
設けることにより、装置内で液化されない未処理ガスを
無害化処理して大気に放出することができるいう効果を
有する。
【図１】本発明方法を適用した超高純度水の製造装置の
一例を示す全体の構成図である。
一例を示す全体の構成図である。
１ 燃焼チャンバ ２ 燃焼バーナ ３ 予備冷却板 ４ 冷却部 ５ 凝縮部 ６ トラップ部 ７ 排気処理装置 ８ 不活性ガス導入口 １０ 不活性ガス供給源 １３ 液体水素供給源 １４ 液体酸素供給源 １８ 真空ポンプ
Claims (8)
- 【請求項１】 大気から隔絶された燃焼チャンバ内に液
体水素と液体酸素を原料とする超高純度水素ガス及び酸
素ガスを所定の比率で混合しながら供給して燃焼させる
ことによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガスを大気か
ら隔絶された冷却部で冷却して蒸気化した後、このＨ2
Ｏ蒸気を大気から隔絶された凝縮部で凝結して超高純度
水を生成することを特徴とする超高純度水の製造方法。 - 【請求項２】 大気から隔絶された燃焼チャンバ、冷却
部及び凝縮部を有し、前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝
縮部の内部を高真空に排気し、その後、該燃焼チャン
バ、冷却部及び凝縮部内に不活性ガスを導入して内部を
不活性ガスにより置換し、しかる後、前記燃焼チャンバ
内に液体水素と液体酸素を原料とする超高純度水素ガス
及び酸素ガスを所定の比率で混合しながら供給して燃焼
させることによりＨ2Ｏガスを生成し、このＨ2Ｏガスを
前記冷却部で冷却して蒸気化し、このＨ2Ｏ蒸気を前記
凝縮部で凝結して超高純度水を生成することを特徴とす
る超高純度水の製造方法。 - 【請求項３】 前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部は
耐蝕性の金属から構成され、かつこれら燃焼チャンバ、
冷却部及び凝縮部の内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕
上げられていることを特徴とする請求項１または２記載
の超高純度水の製造方法。 - 【請求項４】 前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部は
冷却水が循環される冷却ジャケットを有する請求項１ま
たは２記載の超高純度水の製造方法。 - 【請求項５】 冷却ジャケット付きの燃焼チャンバと、
前記燃焼チャンバ内に突出して設けられ、液体水素供給
源及び液体酸素供給源から供給される液体水素及び液体
酸素を原料とする超高純度水素ガス及び酸素ガスを所定
の比率で混合しながら燃焼させる耐蝕、耐熱性の燃焼バ
ーナと、前記燃焼チャンバ内に前記燃焼バーナの燃焼炎
の前方に位置して配置され、前記燃焼バーナから発生す
る高温のＨ2Ｏガスを予備冷却する耐蝕性の予備冷却板
と、前記燃焼チャンバのＨ2Ｏガス流出側に連結され、
Ｈ2Ｏガスを冷却して蒸気化する冷却ジャケット付きの
冷却部と、前記冷却部の蒸気化ガス流出側に連結され、
蒸気化されたＨ2Ｏガスを凝結する冷却ジャケット付き
の凝縮部と、前記凝縮部で凝結された超高純度水を分離
して捕集するトラップ部とを備えてなる超高純度水の製
造装置。 - 【請求項６】 前記燃焼チャンバ、冷却部及び凝縮部は
耐蝕性の金属から構成され、かつこれら燃焼チャンバ、
冷却部及び凝縮部の内壁面は0.０５μ以下の面粗度に仕
上げられている請求項５記載の超高純度水の製造装置。 - 【請求項７】 前記凝縮部の前記トラップ部側から流出
される未処理ガスを無害化処理して大気に放出する排気
処理装置を更に備える請求項５記載の超高純度水の製造
装置。 - 【請求項８】 前記燃焼チャンバ、冷却部、凝縮部及び
トラップ部の内部を高真空に排気して不活性ガスで置換
した後、超高純度水の生成処理に移行される請求項５記
載の超高純度水の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17063895A JPH0920501A (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 超高純度水の製造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17063895A JPH0920501A (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 超高純度水の製造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920501A true JPH0920501A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15908589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17063895A Pending JPH0920501A (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 超高純度水の製造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0920501A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6524934B1 (en) | 1999-10-28 | 2003-02-25 | Lorimer D'arcy H. | Method of manufacture for generation of high purity water vapor |
| US7144826B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-12-05 | Mattson Thermal Products | Method and apparatus for the production of process gas that includes water vapor and hydrogen formed by burning oxygen in a hydrogen-rich environment |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP17063895A patent/JPH0920501A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6524934B1 (en) | 1999-10-28 | 2003-02-25 | Lorimer D'arcy H. | Method of manufacture for generation of high purity water vapor |
| US7144826B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-12-05 | Mattson Thermal Products | Method and apparatus for the production of process gas that includes water vapor and hydrogen formed by burning oxygen in a hydrogen-rich environment |
| DE10119741B4 (de) * | 2001-04-23 | 2012-01-19 | Mattson Thermal Products Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Halbleitersubstraten |
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