[发明专利]特定气体的浓缩、稀释装置以及特定气体的浓缩、稀释方法

权利要求书

1.特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在于，该装置具备特定气 体浓缩系统和气体供给-取出系统，其中，所述特定气体浓缩系统包括 在内部封装有能够使特定气体选择性地结露的结露、蒸气化用粒子材 料或装有使特定气体以外的气体选择性地透过的气体透过部件的小 室，以及将上述小室内的气体冷却至规定低温的冷冻机，而所述气体 供给-取出系统具有用于向上述小室中供给含有多种气体的混合气体 的供给口、用于将上述特定气体被稀释后的气体取出的稀释气体取出 口以及用于将上述特定气体已经浓缩了的气体取出的浓缩气体取出 口；供给到上述小室内的上述含有多种气体的混合气体的上述稀释气 体取出口，通过用上述冷冻机进行冷温化，使上述特定气体选择性地 在上述粒子材料或上述气体透过部件的表面上结露，使上述特定气体 以外的气体选择性地透过上述气体透过部件，由此实现上述特定气体 的稀释化，而供给到上述小室内的上述含有多种气体的混合气体的上 述浓缩气体取出口，通过将上述浓缩气体取出口的周围保持在比上述 冷冻机导致的冷却温度高的温度，使在上述粒子材料或上述气体透过 部件表面结露的上述特定气体蒸气化，由此实现上述特定气体的浓缩 化，从上述小室的稀释气体取出口连续地取出上述特定气体的稀释气 体，而且从上述小室的浓缩气体取出口连续地取出上述特定气体的浓 缩气体。

2.权利要求1所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在于， 上述冷冻机设置在上述小室的稀释气体取出口侧，利用上述粒子材料 或上述气体透过部件的表面，将上述含有多种气体的混合气体冷却到 上述特定气体结露或者促进特定气体以外的气体透过的温度。

3.权利要求1或2所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在 于，在上述小室内装有上述粒子材料的特定气体的浓缩、稀释装置中， 在上述小室的稀释气体取出口以及浓缩气体取出口，设置用于控制上 述小室内压力的自动压力调节器APC以及用于控制从上述小室取出 的气体流量的流量控制器MFC中的任一个，同时，借助上述自动压 力调节器APC以及流量控制器MFC中的任一个，从上述小室的稀释 气体取出口连续地取出上述特定气体的稀释气体，而且从上述小室的 浓缩气体取出口连续地取出上述特定气体的浓缩气体。

4.权利要求1或2所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在 于，在上述小室内装有上述气体透过部件的特定气体的浓缩、稀释装 置中，设置用于控制由于让上述特定气体以外的气体透过而除去了上 述特定气体的稀释气体取出口侧的小室内的压力P1的第1自动压力 调节器，和设置用于控制上述小室的浓缩气体取出口侧的小室内的压 力P2的第2自动压力调节器，通过上述第1和第2自动压力调节器 设定上述压力P2和P1的压力差为ΔP，由此借助上述第1和第2自 动压力调节器来从上述小室的稀释气体取出口连续地取出上述特定气 体的稀释气体，而且从上述小室的浓缩气体取出口连续地取出上述特 定气体的浓缩气体。

5.权利要求1或2所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在 于，借助在上述小室的周围形成的用于提高朝向上方的绝热能力的结 构，使得在上述小室的上下方向上具有温度分布。

6.权利要求1或2所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在 于，封入到上述小室内的结露、蒸气化用粒子材料为球形且成为侧面 的1部分平面化的形状，按照使其平面部相互接触的方式填充成层状。

7.权利要求1所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在于， 上述结露、蒸气化用粒子材料的材质为玻璃、陶瓷、或者不与含有多 种气体的混合气体发生化学反应的金属。

8.权利要求6所述的特定气体的浓缩、稀释装置，其特征在于， 上述结露、蒸气化用粒子材料由不与上述含有多种气体的混合气体发 生化学反应的热导率高的金属膜包覆在热导率低的材质的表面而构 成，所述热导率低的材质是玻璃、陶瓷或是树脂材料。