(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素と酸素を反応させ水分を発生させる方法において、
不活性ガスで希釈することなく水素および酸素を混合し第１の混合ガスを作製する混合ガス作製工程ａ１と、
該水素と該酸素とを反応せしめる触媒作用を有する材料を内蔵するかまたは該材料で構成された反応管内に該第１の混合ガスを導入するとともに、該反応管内において該水素と該酸素とを反応させ水分を発生させる水分発生工程ｂ１と、
前記第１の混合ガスとして酸素に対する水素の比率を２（モル比率）以上としたガスを用い、前記水分発生工程ｂ１により発生した第２の混合ガスに、該第２の混合ガスに含まれる水素に対する酸素の比率が０．５以上になる酸素を混合することにより第３の混合ガスを作製する混合ガス作製工程ａ２と、
水素と酸素とを反応させる触媒作用を有する材料を内蔵するか該材料で構成された第２の反応管内に該第３の混合ガスを導入するとともに、該第２の反応管内において水素と酸素とを反応させ水分を発生させる水分発生工程ｂ２と、
からなることを特徴とする水分発生方法。
【請求項２】
前記水素および前記酸素の不純物濃度は１０ｐｐｂ以下であることを特徴とする請求項１記載の水分発生方法。
【請求項３】
前記水素および前記酸素の不純物濃度は１０ｐｐｔ以下であることを特徴とする請求項２記載の水分発生方法。
【請求項４】
前記不純物は、窒素、二酸化炭素、有機ガスの１種以上であることを特徴とする請求項２または３記載の水分発生方法。
【請求項５】
前記水分は、半導体の酸化膜形成装置に導入するための水分であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水分発生方法。
【請求項６】
水素源と、
水素流量を制御するための手段と、
酸素源と、
酸素流量を制御するための手段と、
該水素と該酸素とを混合して第１の混合ガスを作製するための第１の混合部と、
該第１の混合ガスを構成する該水素と該酸素とを反応せしめる触媒作用を有する材料を内蔵するかまたは該材料で構成された反応管と、
該第１の混合部から該反応管に該第１の混合ガスを導入するための手段と、
前記反応管の下流において該反応管からの第２の混合ガスに酸素を混合し第３の混合ガスを作製するための第２の混合部と、
該第３の混合ガスを構成する成分のうちの水素と酸素とを反応せしめる触媒作用を有する材料を内蔵するかまたは該材料で構成された第２の反応管と、
該第２の混合部から該第２の反応管に該第３の混合ガスを導入するための手段と、
を有することを特徴とする水分発生装置。
【請求項７】
前記第２の混合ガスの成分濃度を検知するための検知手段と、
該検知手段からの信号に基づき第２の混合ガスに混合する酸素の量を制御するための制御系を有することを特徴とする請求項６記載の水分発生装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、水分発生方法および水分発生装置に係る。より詳細には、水素と酸素から水分を発生する反応率が高く、かつ、該反応率の劣化が少ない、水分発生方法および水分発生装置に関する。
背景技術
（１）ディフュージョンチューブ（拡散）式水分発生方法
水分子が透過する樹脂管の内部に水を導入しておき、任意の温度において水分子がその樹脂膜を外部に向かって透過してくる速度が一定であることを利用し、拡散してくる水分をディフュージョンチューブの外側に流れているイナートガスに混入させ、水分を発生させる方法である。水分濃度のコントロールは、ディフュージョンチューブの温度とイナートガスの流量によって決定される。図５に装置の概略図を示す。
（２）水の蒸気圧を利用した分発生方法
水の入った密閉容器（外気と遮断）を任意の温度に恒温しておき、その容器の気相部あるいは水中にイナートガスを通ガスさせ、任意の温度での水の蒸気圧に相当する水分を含んだイナートガスを得る方法である。水分濃度のコントロールは密閉容器内の温度（蒸気圧）によって決定される。図６に装置の概略図を示す。
（３）ボンベに充填された標準ガスを希釈する水分発生方法。
ボンベに充填された水分の標準ガスをイナートガスで任意の希釈率で希釈し、任意の濃度の水分を発生する方法。図７に装置の概略図を示す。
（４）石英炉の中で７００℃以上の温度で水素ガスと酸素ガスを燃焼させ水分を発生させる方法。図８に装置の概略図を示す。
しかし、上記従来技術には、次のような問題点がある。
（ａ）上記（１）の技術は超高純度な水分の混合ガスが得られない。ディフュージョンチューブから、炭化水素系の不純物の混合が起こるため。
（ｂ）上記（１）の技術はｐｐｂ、ｐｐｔレベルの低濃度の水分濃度がコントロールできない。ディフュージョンチューブからの放出水分がｐｐｂレベルで常に発生するため。
（ｃ）上記（１）の技術は水分濃度の応答性が悪い。
（ｄ）上記（１）の技術は水分濃度の信頼性が低い。ディフュージョンチューブの経時変化が生じるため。
（ｅ）上記（１）及び（２）の技術は保守、取扱いが難しい。正確な温度コントロールが必要なため。
（ｆ）上記（２）の技術は装置の立ち上げに長時間を要する。
（ｇ）上記（２）の技術は水分濃度の信頼性が低い。
（ｈ）上記（２）の技術は校正に長時間を要する。
（ｉ）上記（３）の技術は水分濃度の信頼性が低い。正確な水分濃度の標準ガスが無いため。
（ｊ）上記（３）の技術は高濃度および多量の水分の発生が難しい。
（ｋ）上記（４）の技術は水素と酸素を直接燃焼させるため２０００℃近い高温となり、吹き出し口の材料がカーボンやＳｉＣに限定され作りにくいだけでなく、ダストが発生する。
（１）上記（４）の技術は７００℃以上の高温プロセスに対応できる設備が不可欠である。
このような問題を解決する方法として、特願平６−１１５９０３号公報に開示された技術、すなわち、水素、酸素およびイナートガスを混合し第１の混合ガスを作成する混合ガス作成工程と、水素および酸素をラジカル化し得る触媒作用を有する材料で構成された反応管内に該第１の混合ガスを導入するとともに該反応炉管内を加熱することにより該第１の混合ガスに含まれる水素と酸素を反応させ水を発生させる水分発生工程とからなることを特徴とする水分発生方法が挙げられる。図９に装置の概略図を示す。
この技術によれば、ｐｐｔ、ｐｐｂの低濃度から数％オーダーの高濃度まで広い範囲で、多量の正確な濃度で、かつ、超高清浄度の水分の混合ガスが得られ、さらに、応答性が早く、保守も簡単な水分発生方法が提供できることが報告されている。
しかしながら、該公報の技術では、水素および酸素以外にイナートガスを混合しているため、水分を発生するために導入した水素および酸素の利用効率、すなわち、（導入した水素および酸素の量から生成可能な水分の量）に対する（実際に生成した水分の量）の比率（以後、反応率と呼称する）が低いため、例えば％オーダーでも高い範囲の水分を得ることが困難であった。さらに、１００％近い高濃度領域の水分が実現することはできなかった。
また、水分の発生量を増すには、大量の混合ガスを導入しなければならない。したがって、水分発生工程を構成する容器として、内容積の大きな容器を用いる必要があった。その結果、製造プロセスの制御が難しく、その安定性にも問題があった。
本発明は、反応率が高く、高濃度の水分を効率よく生成できる水分発生装置および水分発生方法を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の水分発生方法は、水素と酸素を反応させ水分を発生させる方法において、
不活性ガスで希釈することなく水素および酸素を混合し第１の混合ガスを作製する混合ガス作製工程ａ１と、
該水素と該酸素とを反応せしめる触媒作用を有する材料を内蔵するかまたは該材料で構成された反応管内に該第１の混合ガスを導入するとともに、該反応管内において該水素と該酸素とを反応させ水分を発生させる水分発生工程ｂ１と、
前記第１の混合ガスとして酸素に対する水素の比率を２（モル比率）以上としたガスを用い、前記水分発生工程ｂ１により発生した第２の混合ガスに、該第２の混合ガスに含まれる水素に対する酸素の比率が０．５以上になる酸素を混合することにより第３の混合ガスを作製する混合ガス作製工程ａ２と、
水素と酸素とを反応させる触媒作用を有する材料を内蔵するか該材料で構成された第２の反応管内に該第３の混合ガスを導入するとともに、該第２の反応管内において水素と酸素とを反応させ水分を発生させる水分発生工程ｂ２と、からなることを特徴とする。
本発明では、不活性ガスで希釈せずに水素および酸素を混合し第１の混合ガスとし、水分発生工程ｂ１では該第１の混合ガスから水分を発生させるため、従来の不活性ガスを含む場合に比べて、高い反応率で水分を発生することができる。
また、前記第１の混合ガスとして酸素に対する水素の比率を２（モル比率）以上としたガスを用いることによりほぼ１００％の反応率で反応を達成させることができる。
さらに、水分発生工程ｂ１により発生した第２の混合ガスには過剰水素が含まれるが、第２の混合ガスに含まれる水素に対する酸素の比率が０．５以上になるように酸素を混合し（第３の混合ガス作製工程ａ２）、この第３の混合ガスを、水素と酸素とを反応させる触媒作用を有する材料を内蔵するか該材料で構成された第２の反応管内に導入して第２の反応管内において水素と酸素とを反応させ水分を発生させることにより水素を含有しない、水分のみあるいは酸素を含有する水分を発生させることができる。従って、第２の反応管において発生したガスを半導体等の酸化膜の形成装置に導入することができる。
また、前記水素および前記酸素の不純物濃度は１０ｐｐｂ以下とすることが好ましく、１０ｐｐｔ以下とすることがより好ましい。
ここで、不純物は、窒素、二酸化炭素、有機ガスの１種以上である。これらの不純物は、そのままユースポイント（たとえは半導体の酸化膜形成装置）に導入されると半導体等の汚染原因となるのみならず、酸素と水素との反応率の低下を招く。
第１の反応管、第２の反応管とも３００℃以上に加熱することが好ましく、４００℃以上に加熱することがより好ましい。５００℃以上に加熱することがさらに好ましい。ただ、第１の反応管の場合は、水素を４％以上含有しているため５５０℃を超えると水素の爆発のおそれがあるため５５０℃以下が好ましい。第２の反応管の場合は、水素の含有量が少ないため６００℃程度までの加熱も可能である。
本発明の水分発生装置は、
水素源と、
水素流量を制御するための手段と、
酸素源と、
酸素流量を制御するための手段と、
該水素と該酸素とを混合して第１の混合ガスを作製するための第１の混合部と、
該第１の混合ガスを構成する該水素と該酸素とを反応せしめる触媒作用を有する材料を内蔵するかまたは該材料で構成された反応管と、
該第１の混合部から該反応管に該第１の混合ガスを導入するための手段と、
前記反応管の下流において該反応管からの第２の混合ガスに酸素を混合し第３の混合ガスを作製するための第２の混合部と、
該第３の混合ガスを構成する成分のうちの水素と酸素とを反応せしめる触媒作用を有する材料を内蔵するかまたは該材料で構成された第２の反応管と、
該第２の混合部から該第２の反応管に該第３の混合ガスを導入するための手段と、
を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
図１は、参考発明に係る水分発生方法の一例を示す概略図である。
図２は、本発明に係る水分発生方法の一例を示す概略図である。
図３は、参考例に係るアルゴンガスの希釈率と反応率との関係を調べた結果を示すグラフである。
図４は、実施例に係る酸素に対する水素の比率と反応率との関係を調べた結果を示すグラフである。図５は、従来の水分発生方法の一例を示す概略図である。
図６は、従来の水分発生方法の他の一例を示す概略図である。
図７は、従来の水分発生方法の他の一例を示す概略図である。
図８は、従来の水分発生方法の他の一例を示す概略図である。
図９は、従来の水分発生方法の他の一例を示す概略図である。
図１０は、反応管の一例を示す断面図である。
（符号の説明）
５０ 反応管、
５１ 容器、
５２ 触媒、
５３ ガス導入口、
５４ ガス排出口、
５５ ジャマ板、
５６ ジャマ板、
５７ フィルター、
１０１ 水素の導入量を制御するマスフローコントローラー（ＭＦＣ）、
１０２、１０５ 酸素の導入量を制御するマスフローコントローラー、
１０３、１０７ 混合配管、
１０４ 反応炉、
１１０ 光学露点計（水分濃度計）、
１１１ ガルバニ電池式酸素計、
１１２ ガスクロマトグラフィー、
１１３ 濃度系、
１１４ 制御系、
１１５ センサ、
９０１ 酸素ガスの流量をマスフローコントローラー（ＭＦＣ）、
９０２ 水素ガスの流量をマスフローコントローラー、
９０３ アルゴンガスの流量をマスフローコントローラー、
９０４ 混合配管、
９０５ 反応炉、
９１０ 光学露天計（水分濃度計）、
９１１ ガルバニ電池式酸素計、
９１２ ガスクロマトグラフィー。
実施態様例
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施態様例を説明する。
図１は、混合ガス作製工程ａ１と水分発生工程ｂ１とからなる水分発生方法の一例を示す概略図である。
図１において、１０１は水素の導入流を制御するマスフローコントローラー（ＭＦＣ）、１０２は酸素の導入料を制御するマスフローコントローラー、１０３は混合配管、１０４は反応炉、１１０は工学露点計（水分濃度計）、１１１はガルバニ電池式酸素計である。
混合ガス作製工程ａ１は、１０１、１０２及び１０３において行われる工程である。マスフローコントローラー１０１及び１０２を介して適当量の水素と酸素を混合配管１０３に供給し、所定の混合比を有する第１の混合ガスを作製する。
水分発生工程ｂ１は、反応炉１０４において行われる。反応炉１０４は、不図示の加熱系により温度制御が可能であり、この加熱によって反応炉１０４内に導入した第１の混合ガスを適当な温度にすることが出来る。
反応炉１０４としては、例えば、ガスが接する部分に電解研磨あるいは電解複合研磨を施したＳＵＳ３１６Ｌからなる配管や容器、ＳＵＳ３１６Ｌからなる配管や容器においてガスが接する部分に触媒作用のある金属又はその金属をコーティングした配管、フィルター、容器などが好適に用いられる。触媒作用のある金属としては、ハステロイ、ニッケル、白金、金、銀等、又はこれらの合金が挙げられる。コーティングは、単層膜が簡便であるが、多層膜としても構わない。比較的安価でかつ化学的に安定なニッケルが多用されるが、反応の低温化を図るためにはニッケルの上に白金をさらにコーティングして用いる場合もある。
また、特願平６−１１５９０３号公報に記載されているように、ＳＵＳ３１６Ｌからなる配管や容器において、ガスが接する部分を不動態化して、第１の混合ガスを構成する水素や酸素をラジカル化し、水分を発生させる反応を促進させても構わない。
反応炉１０４の内部形状は、第１の混合ガスの導入に対する発生した水分の排出をスムーズに行い、極めて速い応答速度をえるために、ガス滞留部を小さくすることが好ましい。
たとえば図１０に示す反応管を用いることが好ましい。すなわち、反応管５０は楕円形の容器５１二より構成する。容器の材質としてはＳＵＳ３１６Ｌを用いればよい。この容器にはガス導入口５３とガス排出口５４が形成されている。そして、容器５１の内部には略０．３μｍ以上の粗さを有するフィルター５７が設けられている。そして、少なくともガス排出口５４側の容器５１の内面には触媒（たとえばＰｔ，Ｐｄ，Ｎｉなど）がたとえば堆積法あるいはめっき法により形成されている。
また、少なくともガス排出口５４側にはジャマ板５６が設けられている（図１０に示す例ではガス導入口５３側にもジャマ板５５が設けられている）。
ガス導入口から容器５１内部に導入されたガスは、フィルター５７を通過して層流となる。
フィルターを通過したガスは、ジャマ板５６があるため容器５１の内壁面に沿って流れる。容器５１の内壁面には触媒が形成されているため効率よく反応が生じる。
なお、図１０には図示していないが加熱手段が設けられている。
図２は、図１に示した混合ガス作製工程ａ１と水分発生工程ｂ１の後工程として、水分発生工程ｂ１を経て発生した第２の混合ガスに、酸素を混合して第３の混合ガスを作る混合ガス作製工程ａ２と、第３の混合ガスを導入する水分発生工程ｂ２とを設けた水分発生方法の一例を示す概略図である。
図２において、１０１は水素の導入量を制御するマスフローコントローラー（ＭＦＣ）、１０２および１０５は酸素の導入量を制御するマスフローコントローラー、１０３および１０７は混合配管、１０４および１０７は反応炉、１１０は光学露点計（水分濃度計）、１１１はガルバニ電池式酸素計である。１０１〜１０４は図１と同じ構成物である。
１１５は反応管１０４から排出される第２の混合ガスの濃度を探知するセンサであり、１１３は濃度計である。１１４は濃度計１１３からの信号に基づき、ＭＦＣを制御し、酸素の混合量を制御するための制御系である。
混合ガス作製工程ａ２は、１０５及び１０６おいて行われる工程である。混合配管１０７は、水分発生工程ｂ１により発生した第２の混合ガスと、第２の混合ガスに含まれる水素量より多量の酸素とを混合するために用いられる。この時供給される酸素は、マスフローコントローラー０５で制御する。
第１の混合ガスとして酸素に対する水素の比率を２以上としたガスを用いた場合、水分発生工程ｂ１で発生した第２の混合ガスは、主成分が発生した水分であり、残分は未反応の水素から構成される。この未反応の水素を水分に変えるため、混合ガス作製工程ａ２では、第２の混合ガスと第２の混合ガスに含まれる水素に対する酸素の比率が０．５以上になる酸素を混合し、第３の混合ガスを作製する。
次に、水分発生工程ｂ２に第３の混合ガスを導入することにより、水分を発生させる。その結果、最終的に水分発生工程ｂ２を経て作成されたガスは、第２の混合ガスに含まれていた未反応の水素を完全に水分に変化させることが出来るため、水分と酸素から構成されるガスが得られる。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照して本発明の水分発生方法を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（参考例）
本例では、図９に示した従来の水分発生方法を用い、水素及び酸素をイナートガスで希釈した場合の影響を調べた。その際、イナートガスとしてはＡｒを用い、酸素に対する水素の比率を２に固定し、アルゴンガスの希釈率を変化させた。
なお、水素および酸素の不純物濃度（窒素、二酸化炭素、有機ガス、金属の濃度）は１０ｐｐｂ以下とした。
また、比較例として、従来実施されていた条件（希釈率が２８、酸素に対する水素の比率が１００）の場合も調べた。
以下では、水分発生方法の手順に従って説明する。
図９に示すように、酸素ガスの流量をマスフローコントローラー（ＭＦＣ）９０１、水素ガスの流量をマスフローコントローラー９０２、アルゴンガスの流量をマスフローコントローラー９０３でそれぞれ制御し、３種類のガスを混合する混合配管９０４に通し、反応炉９０５に導入した。反応炉９０５において水素と酸素を反応させ、任意の水分を含んだ水素とアルゴンからなる混合ガス（第１の混合ガス）を発生させた。
反応炉９０５としては、径１／４インチ、長さ２ｍのＮｉチューブ（Ｎｉ配管）を使用し、その触媒作用を利用して反応の低温化を実現した。なお、Ｎｉチューブ（Ｎｉ配管）としては、内表面に電解研磨処理を施したものを用いた。
水素ガスと酸素ガスの流量をマスフローコントローラー９０１と９０２を用いて、それぞれ５０ｃｃ／ｍｉｎと２５ｃｃ／ｍｉｎに固定しておき、アルゴンガスの流量のみマスフローコントローラー９０３を用いて０〜２０２５ｃｃ／ｍｉｎの範囲で変化させ、３種類ガスからなる混合ガスを反応炉に導入した。
反応炉から流出してくる水素とアルゴンからなる混合ガス中に含まれる水分濃度を、光学露天計（水分濃度計）９０６で計測した。使用した水素、酸素およびアルゴンガスは、いずれも不純物濃度が１ｐｐｂ以下の高純度ガスを使用した。
反応炉９０５の温度は全長にわたり３００℃に保持した。
図３は、計測した水分濃度から反応率を求めた結果を示すグラフである。図３において横軸はアルゴンガスの希釈率、縦軸は反応率を示している。アルゴンガスの希釈率が１０の場合は、水素流量が５０ｃｃ／ｍｉｎ、酸素流量が２５ｃｃ／ｍｉｎ、アルゴン流量が６７５ｃｃ／ｍｉｎの場合である。すなわち、アルゴンガスの希釈率は、（５０＋２５＋６２５）／（５０＋２５）＝１０という式で求められる値である。したがって、アルゴンガスの希釈率が１の場合は、アルゴンを流さず、水素と酸素のみ導入した場合を示す。また、アルゴンガスの希釈率が２８の場合のみ、酸素に対する水素の比率が１００の場合（従来条件：図３の▲印）を調べた。また、反応率とは、（導入した水素および酸素の量から生成可能な水分の量）に対する（実際に生成した水分の量）の比率を意味する。
図３から以下の点が明らかとなった。
（１）従来のアルゴンガスの希釈率２８において、酸素に対する水素の比率を１００（従来値）から２に変更した場合、反応率が低下する。
（２）酸素に対する水素の比率を２に固定した場合は、アルゴンガスの希釈率を低くすることで（２８→１）反応率が増加する。
したがって、イナートガスであるアルゴンガスを混合せず、水素と酸素のみ用いて水分を発生した場合に、反応率が最も高くなることが分かった。すなわち、図１に示すような水分発生方法が、高い反応率で水分を発生するために好ましいことが分かった。
（実施例）
本例では、図１に示した水分発生方法を用い、第１の混合ガスにおける酸素に対する水素の比率を変化させ、反応率を調べた点が参考例と異なる。また、反応炉１０４の温度を、３００℃、４００℃及び５００℃に変えて実験を行った。他の点は、参考例と同様とした。
図４は、計測した水分濃度から反応率を求めた結果を示すグラフである。図４において横軸は酸素に対する水素の比率、縦軸は反応率を示している。●印は３００℃、■印は４００℃、▲印は５００℃の結果である。
図４から以下の点が明らかとなった。
（１）反応炉１０４の温度が３００℃（●印）の結果から、酸素に対する水素の比率を２以上とした場合、５０％以上の高い反応率が得られることが分かった。特に、酸素に対する水素の比率が３の場合には、反応率をほぼ１００％とすることができる。
（２）反応炉１０４の温度が４００℃（■印）および５００℃（▲印）の結果から、酸素に対する水素の比率を２以上とした場合、１００％近い反応率が安定して実現できる。
これらの結果から、前記第１の混合ガスとして酸素に対する水素の比率を２以上としたガスを用いることで、反応炉１０４の温度がかなり低温の場合でも、５０％〜１００％という高い反応率で水分を発生できることが分かった。
しかしながら、上記反応後にえられたガス（第２の混合ガス）には、水分以外に未反応の水素が残存していることが、ガスクロマトグラフィーを用いた測定から分かった。
第２の混合ガスに含まれる未反応の水素を除去するためには、第２の混合ガスに含まれる水素に対する酸素の比率が０．５以上になる酸素を混合し第３の混合ガスを作製する混合ガス作製工程ａ２と、水素と酸素とを反応させる触媒作用を有する材料で構成された反応管内に該第３の混合ガスを導入するとともに、該反応管内にて水素と酸素とを反応させ水分を発生させる水分発生工程ｂ２とを設ければ良い。
水分発生工程ｂ２を構成する反応炉から流出してくるガス中に含まれる水分濃度、酸素濃度および水素濃度を、光学露天計（水分濃度計）１１０、ガルバニ電池式酸素計１１１およびガスクロマトグラフィー１１２で計測した。その結果、水分発生工程ｂ２を経たガスは、水分と酸素からなる混合ガスであることが分かった。また、第３の混合ガスに混合する酸素量を適宜調節することにより、水分発生工程ｂ２を経たガスを水分のみにすることも可能である。たとえば酸素に対する水素の比率を略２とし、４００℃以上に加熱すればよい。この際制御系１１４により酸素導入量を制御すればよい。
したがって、第１の混合ガスとして酸素に対する水素の比率を２以上としたガスを用い、５０％〜１００％という高い反応率で水分を発生するためには、図２に示すような水分発生方法が好ましいことが分かった。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によれば、反応率が高く、高濃度の水分を効率よく生成できる水分発生方法が得られる。
その結果、混合ガス作製工程および水分発生工程を小さくできる。より具体的には、混合ガス作製工程をなす混合配管の長さを短縮できる。また、水分発生工程をなす反応炉の内容積を小さくできる。すなわち、本発明に係る水分発生方法を用いることにより、従来より小型で高性能の水分発生機構が得られる。
また、本発明により得られた高濃度の水分を任意のイナートガスで希釈することにより、イナートガスに含有する水分量を、ごく微量のｐｐｍ、ｐｐｔオーダーからほぼ１００％近傍まで広範囲に制御可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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