(57)【要約】【課題】長期間にわたって信頼性の高いガスの熱分解処理を行うことのできるガス検知器用ガス熱分解器を提供することにある。【解決手段】ガス検知器用ガス熱分解器は、ガス熱分解反応用触媒が充填されてなる触媒充填領域が形成された、一端に熱分解対象ガスを導入するガス導入口および他端に熱分解処理されたガスを排出するガス排出口を有する筒状の触媒管と、触媒管を加熱するためのガス熱分解器本体とを備えてなり、触媒管がガス熱分解器本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする。【選択図】    図１
2004309393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス熱分解反応用触媒が充填されてなる触媒充填領域が形成された、一端に熱分解対象ガスを導入するガス導入口および他端に熱分解処理されたガスを排出するガス排出口を有する筒状の触媒管と、当該触媒管を加熱するためのガス熱分解器本体とを備えてなり、
前記触媒管がガス熱分解器本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とするガス検知器用ガス熱分解器。
【請求項２】
ガス熱分解器本体に触媒管の触媒充填領域が挿通される加熱空間が形成されており、
触媒管が、ガス熱分解器本体の加熱空間内において、触媒充填領域が熱分解対象ガスの流動方向における下流側に変位した状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のガス検知器用ガス熱分解器。
【請求項３】
ガス熱分解器本体に設けられた触媒管の外径よりも大径の内径を有する加熱空間形成用部材によって区画される加熱空間内に、その外周面が当該加熱空間形成用部材の内周面に接触しない状態に挿入され、加熱空間から突出している両端の各々に装着された触媒管支持体によって支持されている触媒管が、触媒管支持体を取り外し、加熱空間から取り出すことによりガス熱分解器本体から取り外されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス検知器用ガス熱分解器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス検知器用ガス熱分解器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体の製造工場において用いられるガス検知装置としては、ガス検知器と、検知対象ガスを熱分解処理するためのガス検知器用ガス熱分解器を備えてなり、検知対象ガスをガス熱分解器によって熱分解処理し、この熱分解処理によって生成する検知対象ガスに由来のガス（以下、「分解ガス」ともいう。）をガス検知器が検知することにより、間接的に検知対象ガスを検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなガス検知装置に用いられるガス検知器用ガス熱分解器の或る種のものとしては、例えばガス熱分解反応用触媒が充填された触媒充填領域が形成された、一端にガス検知装置における検知対象ガスである熱分解対象ガスを導入するガス導入口および他端に分解ガスを排出するガス排出口を有する石英ガラス製の円筒体よりなる触媒管と、当該触媒管の外周面に巻回された電熱線を備えたヒーターよりなる加熱源と、電熱線が巻回されている触媒管を覆うよう設けられた断熱材とよりなる組み立て体を備えてなり、この一体的な組み立て体がハウジング内に収納されてなる構成を有するものが用いられている。
【０００４】
しかしながら、このような構成のガス検知器用ガス熱分解器においては、触媒管における触媒充填領域に充填されているガス熱分解反応用触媒が他の構成部材に比して劣化しやすく、更にこのガス熱分解反応用触媒が劣化するに従って熱分解性能が低下してしまうこととなるため、ガス熱分解反応用触媒が劣化した場合には、他の構成部材が所期の性能を有していても、実用上必要とされる熱分解性能によって熱分解処理を行うことができなくなる、という問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２９２１３８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、長期間にわたって信頼性の高いガスの熱分解処理を行うことのできるガス検知器用ガス熱分解器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス検知器用ガス熱分解器は、ガス熱分解反応用触媒が充填されてなる触媒充填領域が形成された、一端に熱分解対象ガスを導入するガス導入口および他端に熱分解処理されたガスを排出するガス排出口を有する筒状の触媒管と、当該触媒管を加熱するためのガス熱分解器本体とを備えてなり、
前記触媒管がガス熱分解器本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のガス検知器用ガス熱分解器においては、ガス熱分解器本体に触媒管の触媒充填領域が挿通される加熱空間が形成されており、
触媒管が、ガス熱分解器本体の加熱空間内において、触媒充填領域が熱分解対象ガスの流動方向における下流側に変位した状態で配置されていることが好ましい。
【０００９】
本発明のガス検知器用ガス熱分解器は、ガス熱分解器本体に設けられた触媒管の外径よりも大径の内径を有する加熱空間形成用部材によって区画される加熱空間内に、その外周面が当該加熱空間形成用部材の内周面に接触しない状態に挿入され、加熱空間から突出している両端の各々に装着された触媒管支持体によって支持されている触媒管が、触媒管支持体を取り外し、加熱空間から取り出すことによりガス熱分解器本体から取り外されるものであることが好ましい。
【００１０】
【作用】
本発明のガス検知器用ガス熱分解器によれば、ガス熱分解器本体に対して着脱自在に設けられているため、触媒管におけるガス熱分解反応用触媒が劣化することに起因してガス検知器用ガス熱分解器の熱分解性能が低下した場合には、触媒管のみを交換することによって所望の熱分解性能を得ることができることから、当該ガス検知器用ガス熱分解器自体に長い使用寿命が得られる。
従って、本発明のガス検知器用ガス熱分解器によれば、長期間にわたって信頼性の高いガスの熱分解処理を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のガス検知器用ガス熱分解器の構成の一例を示す説明図であり、図２は、図１のガス検知器用ガス熱分解器の説明用横断面図であり、図３は、図１のガス検知器用ガス熱分解器を構成するガス熱分解器本体を示す説明用縦断面図であり、図４は、図１のガス検知器用ガス熱分解器を構成する触媒管を示す説明用断面図である。
このガス検知器用ガス熱分解器１０は、ガス熱分解反応用触媒３４が充填されてなる触媒充填領域３５が形成されている、一端（図１において左端）に熱分解対象ガスを導入するためのガス導入口３２Ａおよび他端（図１において右端）に熱分解処理された熱分解対象ガスに由来のガス（分解ガス）を排出するガス排出口３２Ｂを有する円筒状の触媒管３０と、この触媒管３０の触媒充填領域３５を含む被加熱部分が挿通される加熱空間２３Ａを有し、この加熱空間２３Ａにおいて被加熱部分を加熱するガス熱分解器本体２０と、加熱空間２３Ａから突出している触媒管３０の両端の各々において当該触媒管３０を支持する第１の触媒管支持体１３および第２の触媒管支持体１５とにより構成されている。
【００１２】
この例において、第１の触媒管支持体１３は、例えばボンデ鋼板（ＳＰＣＣ）などの金属板加工体よりなるシャーシ１１の側面１１Ｂに固定され、触媒管挿入用孔（図示せず）および当該触媒管挿入用孔に連結するガス流路用孔（図示せず）が形成されたホルダー１４により構成されており、また、第２の触媒管支持体１５は、触媒管挿入用孔（図示せず）および当該触媒管挿入用孔に連結するガス流路用孔（図示せず）が形成されたホルダー１６と、当該触媒ホルダー１６に固着されている、シャーシ１１の底面１１Ａに固定用ネジ１８によって固定されたＬ字状の金属板よりなる連結部材１７とにより構成されている。
【００１３】
ガス熱分解器本体２０は、例えばアルミニウムよりなる箱状の本体ケース２１を備え、この本体ケース２１内に、当該本体ケース２１の対向する側面２１Ａ、２１Ｂの各々に開口を形成し、加熱空間２３Ａを区画するよう設けられた、触媒管３０の外径よりも大径の内径を有する、例えばアルミナ製の円筒体よりなる加熱空間形成用部材２３と、当該加熱空間形成用部材２３の中央部分の外周面に巻回されてなる、例えばニクロム線などの電熱線２５を備えたヒーターよりなる加熱源と、この電熱線２５が巻回されている加熱空間形成用部材２３を覆うよう設けられた断熱材２７とが収容されてなる構成を有するものである。
【００１４】
この例においては、加熱源であるヒーターにおける電熱線２５は、本体ケース２１上に設けられたコネクター２６を介してヒーター電源装置（図示せず）に接続されている。
また、断熱材２７としては、電熱線２５が巻回されている加熱空間形成用部材２３の中央部分（以下、「加熱源接触部分」ともいう。）を覆うよう設けられた、セラミックファイバーボードよりなる第１の断熱材２７Ａと、当該第１の断熱材２７Ａが設けられている加熱空間形成用部材２３の外周全体を覆うよう設けられた、シリカおよびチタニアを主成分とするマイクロサームよりなる第２の断熱材２７Ｂと、当該第２の断熱材２７Ｂを覆うよう設けられた、セラミックファイバーよりなる第３の断熱材２７Ｃとの合計３種の断熱材が用いられている。
なお、このガス熱分解器本体２０には、加熱空間形成用部材２３の加熱源接触部分に形成された貫通孔２４を介してその先端４１Ａが触媒管３０の触媒充填領域３５が位置する加熱空間２３Ａを臨むよう配置された熱電対４１が設けられている。
【００１５】
ガス熱分解器本体２０における加熱空間２３Ａは、触媒管３０における触媒充填領域３５の全長Ｓよりも大きい全長を有するものとされる。
【００１６】
触媒管３０は、例えば石英ガラス製の円筒体よりなる触媒管本体３１の触媒充填領域形成用領域に、ガス熱分解反応用触媒３４が充填されることによって触媒充填領域３５が形成されてなる構成を有するものである。
ここに、ガス熱分解反応用触媒３４としては、熱分解対象ガスに対応するものを適宜に用いることができるが、粒径範囲１〜２ｍｍの粒子状体を好適に用いることができる。
【００１７】
この例の触媒管３０の触媒充填領域３５においては、例えば粒子状体よりなるガス熱分解反応用触媒３４の粒径よりも小さい編み目を有する金網を、触媒管本体３１の内径に適合した碗状に変形加工することによって得られた通気性を有する２個の触媒ホルダー３６、３６によって、各々、一端部３５Ａ、他端部３５Ｂが形成されている。
なお、図４において、矢印は熱分解対象ガスの流動方向を示す。
【００１８】
触媒管本体３１の具体的な一例としては、外径６ｍｍ、内径４ｍｍ、全長１８０ｍｍの寸法のものが挙げられ、このような構成の触媒管本体３１においては、触媒充填領域３５の全長Ｓは、例えば熱分解対象ガスの種類、ガス熱分解反応用触媒３４の種類、触媒管本体３１の形状などによって異なるが、例えば５０ｍｍとされる。
【００１９】
触媒管３０は、ガス熱分解器本体２０の加熱空間２３Ａ内において、触媒充填領域３５が、熱分解対象ガスの流動方向（図１において左右方向）における下流側（図１において右側）に変位した状態で配置されている。
この例においては、触媒管３０において、触媒充填領域３５が、その一端部３５Ａからガス導入口３２Ａまでの距離が他端部３５Ｂからガス排出口３２Ｂまでの距離よりも大きくなる位置に形成されており、この触媒管３０がガス熱分解器本体２０から突出する両端部分の長さが同一となるよう配置されることによって変位状態が構成されている。
また、図２に示すように、触媒管３０は、被加熱領域の外周面がガス熱分解器本体２０に係る加熱空間形成用部材２３の内周面に接触しない状態で挿入されている。
【００２０】
そして、触媒管３０は、固定用ネジ１２によってシャーシ１１の底面１１Ａに固定されているガス熱分解器本体２０に対して着脱自在に設けられている。
【００２１】
この触媒管３０は、第２の触媒管支持体１５を固定している固定用ネジ１８を取り外し、当該第２の触媒管支持体１５を、ホルダー１６の触媒管挿入用孔から触媒管３０を引き抜くよう取り外した後、触媒管３０を第１の触媒管支持体１３におけるホルダー１４の触媒管挿入用孔から引き抜き、その全体をガス熱分解器本体２０の加熱空間２３Ａから取り出すことにより、ガス熱分解器本体２０から取り外される。
【００２２】
一方、ガス検知器用ガス熱分解器１０の組み立ては、前述のガス熱分解器本体２０から触媒管３０を取り外す場合と逆の要領により、ガス熱分解器本体２０の加熱空間２３Ａ内に触媒管３０を挿入し、この加熱空間２３Ａに被加熱部分が挿通された状態の触媒管３０の両端の各々に第１の触媒管支持体１３および第２の触媒管支持体１５を装着し、触媒管３０をガス熱分解器本体１０に対する所期の位置に配置することにより行われる。
【００２３】
このような構成を有するガス検知器用ガス熱分解器１０は、ガス熱分解器本体２０における加熱空間２３Ａ内に、触媒管３０における被加熱部分が挿通されることによってガス熱分解動作が可能となるものであり、そのガス熱分解動作中においては、ガス熱分解器本体２０によって触媒管３０の被加熱部分が加熱されており、ガス導入口３２Ａを介して触媒管３０内に熱分解対象ガスが導入されると、この熱分解対象ガスが触媒充填領域３５においてガス熱分解反応用触媒３４に接触して熱分解反応し、この反応によって生成した分解ガスがガス排出口３２Ｂから排出される。
【００２４】
ガス検知器用ガス熱分解器１０においては、熱分解処理が、温度５〜３５℃、相対湿度３０〜９０％ＲＨの環境条件で行われることが好ましい。
【００２５】
以上のガス検知器用ガス熱分解器１０によれば、他の構成要素に比して使用寿命の短い触媒管３０が、ガス熱分解器本体２０に対して着脱自在に設けられているため、触媒管３０におけるガス熱分解反応用触媒３４が劣化することに起因してガス検知器用ガス熱分解器１０の熱分解性能が低下した場合には、触媒管３０のみを交換することによって所望の熱分解性能を得ることができることから、ガス検知器用ガス熱分解器１０自体に長い使用寿命が得られる。
従って、ガス検知器用ガス熱分解器１０によれば、長期間にわたって信頼性の高いガスの熱分解処理を行うことができる。
【００２６】
このガス検知器用ガス熱分解器１０においては、ガス熱分解器本体２０の加熱空間２３Ａ内において、触媒管３０が、触媒充填領域３５が熱分解対象ガスの流動方向における下流側に変位した状態で配置されているため、熱分解対象ガスが触媒管３０の被加熱部分を通過して触媒充填領域３５に至る過程において十分に加熱され、その結果、触媒充填領域３５において熱分解対象ガスが熱分解温度にまで加熱されることとなるから、熱分解対象ガスの熱分解処理を一層確実に行うことができる。
【００２７】
更に、このガス検知器用ガス熱分解器１０によれば、ガス熱分解動作中においては、具体的に触媒管として、全長１８０ｍｍ、外径６ｍｍ、内径４ｍｍの触媒管本体を備え、粒径範囲１〜２ｍｍの粒子状体よりなるガス熱分解反応用触媒が充填されてなる触媒充填領域の全長が５０ｍｍであって、ガス導入口から触媒充填領域の一端までの距離が７０ｍｍ、ガス排出口から触媒充填領域の他端までの距離が６０ｍｍであるものを用い、ガス熱分解器本体として、全長１１０ｍｍ、内径７ｍｍのアルミナ製の加熱空間形成用部材と、当該加熱空間形成用部材の外周面に巻回されたニクロム線を備えたヒーターを加熱源として有するものを用いる場合には、ガス導入口３２Ａを介して触媒管３０内に導入される熱分解対象ガスの流量が１５０〜３５０ミリリットル／分、特に２５０ミリリットル／分であることが好ましい。
【００２８】
以上のようなガス検知器用ガス熱分解器１０は、検知すべきガスを、ガス検知器に対応するガスに熱分解するためのガス熱分解器として用いられるものであり、例えば検知対象ガスをガス熱分解器によって熱分解処理し、この熱分解処理によって生成する分解ガスをガス検知器が検知することにより、間接的に検知対象ガスを検知するガス検知装置を構成するガス熱分解器として好適に用いられる。
このようなガス検知装置を構成するガス検知器としては、テープ式ガス測定装置（特開平１１−２２３６２７号公報等参照）を好適に用いることができる。
【００２９】
以上において、本発明のガス検知器用ガス熱分解器について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガス検知器用ガス熱分解器は、触媒充填領域が形成されている触媒管と、当該触媒管の触媒充填領域を加熱するガス熱分解器本体とを備えてなり、触媒管がガス熱分解器本体に対して着脱自在に設けられているものであれば、その他の構成部材としては種々のものを用いることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のガス検知器用ガス熱分解器によれば、ガス熱分解器本体に対して着脱自在に設けられているため、触媒管におけるガス熱分解反応用触媒が劣化することに起因してガス検知器用ガス熱分解器の熱分解性能が低下した場合には、触媒管のみを交換することによって所望の熱分解性能を得ることができることから、当該ガス検知器用ガス熱分解器自体に長い使用寿命が得られる。
従って、本発明のガス検知器用ガス熱分解器によれば、長期間にわたって信頼性の高いガスの熱分解処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス検知器用ガス熱分解器の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のガス検知器用ガス熱分解器の説明用横断面図である。
【図３】図１のガス検知器用ガス熱分解器を構成するガス熱分解器本体を示す説明用縦断面図である。
【図４】図１のガス検知器用ガス熱分解器を構成する触媒管を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
１０    ガス検知器用ガス熱分解器
１１    シャーシ
１１Ａ    底面
１１Ｂ    側面
１２    固定用ネジ
１３    第１の触媒管支持体
１４    ホルダー
１５    第２の触媒管支持体
１６    ホルダー
１７    連結部材
１８    固定用ネジ
２０    ガス熱分解器本体
２１    本体ケース
２１Ａ、２１Ｂ    側面
２３    加熱空間形成用部材
２３Ａ    加熱空間
２４    貫通孔
２５    電熱線
２６    コネクター
２７    断熱材
２７Ａ    第１の断熱材
２７Ｂ    第２の断熱材
２７Ｃ    第３の断熱材
３０    触媒管
３１    触媒管本体
３２Ａ    ガス導入口
３２Ｂ    ガス排出口
３４    ガス熱分解反応用触媒
３５    触媒充填領域
３５Ａ    一端部
３５Ｂ    他端部
３６    触媒ホルダー
４１    熱電対
４１Ａ    先端
【図１】
2004309393.tif 000003
【図２】
2004309393.tif 000004
【図３】
2004309393.tif 000005
【図４】
2004309393.tif 000006