[发明专利]电解装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备电解槽的电解装置。

背景技术

以往，在半导体的制造工序等中，因材料的洗净以及表面改质等各种用途而使用氟气。此时，既有使用氟气自身的情况，也有使用基于氟气而合成的NF3(三氟化氮)气体、NeF(氟化氖)气体以及ArF(氟化氩)气体等各种氟系气体的情况。

为了稳定地供应氟气，通常使用对HF(氟化氢)进行电分解而产生氟气的电解装置。在这样的电解装置中，例如在电解槽内形成由KF-HF(氟化氢钾)系的混合熔盐构成的电解浴。通过电解槽内的电解浴被电分解，从而产生氟气。

例如，在专利文献1中记载的熔盐电解装置具有电解槽，该电解槽由电解槽本体和上盖构成。通过隔壁，将电解槽的内部分隔成位于电解槽中心部的阳极室和围住该阳极室的阴极室。在阳极室中设置阳极，且在阴极室中设置阴极。在上盖的大致中央部形成用于将阳极插入电解槽本体内的开口部，且以覆盖开口部的方式设置盖体。在盖体和上盖之间存在气体密封材料。在盖体中，垂直地设置保持阳极的连接棒。

如上所述，在电解槽内，与氟气一同产生氢气。因此，在电解槽内设置用于将产生的氟气和氢气分隔的隔壁。在专利文献2记载的电解槽中，为了防止气体混合，使用具有多孔性或纤维状结构的隔板。此时，电解浴能够透过隔板。因此，防止在电解槽内设置的阳极和阴极之间的通电电阻增加。

专利文献1：日本特开2005-48290号公报

专利文献2：日本特开2000-104187号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1记载的熔盐电解装置中，通过从上盖取下盖体，能够容易地从电解槽本体拆卸下上盖和阳极。由此，即使在阳极消耗时，也能够容易地更换阳极。

但是，在上述熔盐电解装置中，对于存在在盖体和上盖之间的气体密封材料要求相对于氟气的耐腐蚀性。另外，即使是相对于氟气具有耐腐蚀性的气体密封材料，也因长期地与氟气接触而腐蚀。因此，有必要频繁地更换气体密封材料。其结果是增加维护成本。另外，更换气体密封材料的频率比更换阳极的频率多，所以维护的作业效率差。

另外，本发明人发现在专利文献2的电解槽中，因产生的气泡堵塞隔板的孔而妨碍电解浴的透过。由此，不能稳定地进行电解浴的电解反应。

本发明的目的在于提供能够降低维护成本以及提高维护作业效率的电解装置。

本发明的另外的目的在于提供能够防止气体混合且稳定地进行电解反应的电解装置。

用于解决课题的手段

(1)本发明的一个方面涉及的电解装置是通过对电解浴进行电分解而产生氟气以及其它气体的电解装置，且具有收容电解浴的电解槽，电解槽具有：电解槽本体，在上部具有第一开口；第一盖体，具有比第一开口小的第二开口，且以闭塞第一开口的方式设置于电解槽本体；第一密封部件，以围住第二开口的方式设置于第一盖体；第二盖体，以闭塞第二开口的方式夹着第一密封部件设置在第一盖体上；第一电极，安装于第二盖体；以及隔壁，将电解槽本体内分隔成产生氟气的第一室和产生其它气体的第二室，其中，隔壁以第一室设置在第一密封部件的内侧区域的方式形成。

在该电解装置中，电解槽本体的上部的第一开口由第一盖体闭塞。第一盖体的第二开口夹着第一密封部件被第二盖体闭塞。第一电极安装于第二盖体。由于第二开口比第一开口小，第二盖体成为比第一盖体小型且轻量的结构。因此，即使在第一电极消耗时，也能够通过从第一盖体取下第二盖体，容易地更换第一电极。

另外，通过隔壁，将第一室设置在第一密封部件的内侧的区域。此时，由于在第一室产生的氟不与第一密封部件接触，所以防止第一密封部件的腐蚀。由此，减少更换第一密封部件的频率。

其结果是降低电解装置的维护成本且提高维护的作业效率。

(2)隔壁也可以以围住第一电极的周围的方式一体地设置于第一盖体。此时，通过从第一盖体取下第二盖体，能够容易地检查隔壁。由此，更降低电解装置的维护成本且更提高维护的作业效率。

(3)电解槽本体也可作为第二电极发挥功能。此时，无需单独地设置第二电极。由此，电解装置的结构能够简单化。

(4)电解装置还具备以围住第一开口的方式设置于电解槽本体的第二密封部件，第一盖体也可夹着第二密封部件设置在电解槽本体上。

此时，能够从电解槽本体取下第一盖体。因此，能够通过从电解槽本体取下第一盖体，检查电解装置的内部。