[發(fā)明專利]電解裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280032007.0
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN103635609A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 兒玉昌士;初代善夫
• 申請（專利權(quán)）人: 東洋炭素株式會社
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C25B1/24;C25B11/06;C25B11/12;C25B13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馮春時;李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備電解槽的電解裝置。

背景技術(shù)

以往，在半導(dǎo)體的制造工序等中，因材料的洗凈以及表面改質(zhì)等各種用途而使用氟氣。此時，既有使用氟氣自身的情況，也有使用基于氟氣而合成的NF3(三氟化氮)氣體、NeF(氟化氖)氣體以及ArF(氟化氬)氣體等各種氟系氣體的情況。

為了穩(wěn)定地供應(yīng)氟氣，通常使用對HF(氟化氫)進(jìn)行電分解而產(chǎn)生氟氣的電解裝置。在這樣的電解裝置中，例如在電解槽內(nèi)形成由KF-HF(氟化氫鉀)系的混合熔鹽構(gòu)成的電解浴。通過電解槽內(nèi)的電解浴被電分解，從而產(chǎn)生氟氣。

例如，在專利文獻(xiàn)1中記載的熔鹽電解裝置具有電解槽，該電解槽由電解槽本體和上蓋構(gòu)成。通過隔壁，將電解槽的內(nèi)部分隔成位于電解槽中心部的陽極室和圍住該陽極室的陰極室。在陽極室中設(shè)置陽極，且在陰極室中設(shè)置陰極。在上蓋的大致中央部形成用于將陽極插入電解槽本體內(nèi)的開口部，且以覆蓋開口部的方式設(shè)置蓋體。在蓋體和上蓋之間存在氣體密封材料。在蓋體中，垂直地設(shè)置保持陽極的連接棒。

如上所述，在電解槽內(nèi)，與氟氣一同產(chǎn)生氫氣。因此，在電解槽內(nèi)設(shè)置用于將產(chǎn)生的氟氣和氫氣分隔的隔壁。在專利文獻(xiàn)2記載的電解槽中，為了防止氣體混合，使用具有多孔性或纖維狀結(jié)構(gòu)的隔板。此時，電解浴能夠透過隔板。因此，防止在電解槽內(nèi)設(shè)置的陽極和陰極之間的通電電阻增加。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-48290號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-104187號公報。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1記載的熔鹽電解裝置中，通過從上蓋取下蓋體，能夠容易地從電解槽本體拆卸下上蓋和陽極。由此，即使在陽極消耗時，也能夠容易地更換陽極。

但是，在上述熔鹽電解裝置中，對于存在在蓋體和上蓋之間的氣體密封材料要求相對于氟氣的耐腐蝕性。另外，即使是相對于氟氣具有耐腐蝕性的氣體密封材料，也因長期地與氟氣接觸而腐蝕。因此，有必要頻繁地更換氣體密封材料。其結(jié)果是增加維護(hù)成本。另外，更換氣體密封材料的頻率比更換陽極的頻率多，所以維護(hù)的作業(yè)效率差。

另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在專利文獻(xiàn)2的電解槽中，因產(chǎn)生的氣泡堵塞隔板的孔而妨礙電解浴的透過。由此，不能穩(wěn)定地進(jìn)行電解浴的電解反應(yīng)。

本發(fā)明的目的在于提供能夠降低維護(hù)成本以及提高維護(hù)作業(yè)效率的電解裝置。

本發(fā)明的另外的目的在于提供能夠防止氣體混合且穩(wěn)定地進(jìn)行電解反應(yīng)的電解裝置。

用于解決課題的手段

(1)本發(fā)明的一個方面涉及的電解裝置是通過對電解浴進(jìn)行電分解而產(chǎn)生氟氣以及其它氣體的電解裝置，且具有收容電解浴的電解槽，電解槽具有：電解槽本體，在上部具有第一開口；第一蓋體，具有比第一開口小的第二開口，且以閉塞第一開口的方式設(shè)置于電解槽本體；第一密封部件，以圍住第二開口的方式設(shè)置于第一蓋體；第二蓋體，以閉塞第二開口的方式夾著第一密封部件設(shè)置在第一蓋體上；第一電極，安裝于第二蓋體；以及隔壁，將電解槽本體內(nèi)分隔成產(chǎn)生氟氣的第一室和產(chǎn)生其它氣體的第二室，其中，隔壁以第一室設(shè)置在第一密封部件的內(nèi)側(cè)區(qū)域的方式形成。

在該電解裝置中，電解槽本體的上部的第一開口由第一蓋體閉塞。第一蓋體的第二開口夾著第一密封部件被第二蓋體閉塞。第一電極安裝于第二蓋體。由于第二開口比第一開口小，第二蓋體成為比第一蓋體小型且輕量的結(jié)構(gòu)。因此，即使在第一電極消耗時，也能夠通過從第一蓋體取下第二蓋體，容易地更換第一電極。

另外，通過隔壁，將第一室設(shè)置在第一密封部件的內(nèi)側(cè)的區(qū)域。此時，由于在第一室產(chǎn)生的氟不與第一密封部件接觸，所以防止第一密封部件的腐蝕。由此，減少更換第一密封部件的頻率。

其結(jié)果是降低電解裝置的維護(hù)成本且提高維護(hù)的作業(yè)效率。

(2)隔壁也可以以圍住第一電極的周圍的方式一體地設(shè)置于第一蓋體。此時，通過從第一蓋體取下第二蓋體，能夠容易地檢查隔壁。由此，更降低電解裝置的維護(hù)成本且更提高維護(hù)的作業(yè)效率。

(3)電解槽本體也可作為第二電極發(fā)揮功能。此時，無需單獨地設(shè)置第二電極。由此，電解裝置的結(jié)構(gòu)能夠簡單化。

(4)電解裝置還具備以圍住第一開口的方式設(shè)置于電解槽本體的第二密封部件，第一蓋體也可夾著第二密封部件設(shè)置在電解槽本體上。

此時，能夠從電解槽本體取下第一蓋體。因此，能夠通過從電解槽本體取下第一蓋體，檢查電解裝置的內(nèi)部。