JP2000320865A - 汚染ガス除去空気調和装置 - Google Patents
汚染ガス除去空気調和装置Info
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- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
Abstract
少なく、ケミカルフィルタの延命を図ることができる汚
染ガス除去空気調和装置を提供する。 【解決手段】 水噴霧室98の空気入口側に最上流ワッ
シャメディア99を配置し、空気出口側に最下流ワッシ
ャメディア100を配置し、空気流とは逆方向に向けて
最上流ワッシャメディア99に達する噴霧水を発生させ
る噴霧ノズル101を配置し、流下する噴霧水を受け止
める貯水槽103と、循環水を噴霧ノズル101に供給
する循環水供給系104を設け、最上流ワッシャメディ
ア99の上流側に冷却コイル92を配置し、最下流ワッ
シャメディア100の下流側に加熱コイル95を配置
し、加熱コイル95の下流側にケミカルフィルタ96を
配置し、冷却コイル92と加熱コイル95との間に熱媒
体を循環させる循環配管90を設けた。
Description
し、高集積度半導体の生産ラインを設置するスーパーク
リーンルームにおける排気および循環空気の汚染ガスを
除去する汚染ガス除去空気調和装置に関する。
7に示すものがある。図7において、外気OAは外気処
理空気調和機1、顕熱冷却ユニット2を通り、給気流路
3に流入し、天井面に設けたファン・フィルタユニット
4を通ってクリーンルーム5に垂直層流で流入し、孔あ
き床6を通って還気流路7に流入し顕熱冷却ユニット2
に循環する。還気流路7に流入する空気の一部は排気ブ
ロア8により吸引されて、排気処理装置(スクラバー)
9を通って系外へ流れ出る。
って外気OAを吸い込んで顕熱冷却ユニット2に送気す
るものであり、プレフィルタ11による粗塵除去と、中
性能フィルタ12による細塵除去と、予冷・予熱コイル
13による冷却もしくは加熱と、エアワッシャ14によ
る水溶性汚染ガス除去および加湿と、冷却コイル15に
よる冷却と、再熱コイル16による加熱と、活性炭フィ
ルタや吸着剤含浸マット等のケミカルフィルタ17によ
る非水溶性汚染ガス除去と、超高性能エアフィルタ(H
EPAフィルタ)18による微細塵除去とを行なうこと
により、外気を適温、適湿の清浄空気として顕熱冷却ユ
ニット2に供給する。
ユニット4の送風機によって還気空気を吸い込んで空気
を冷却するものである。ファン・フィルタユニット4
は、クリーンルーム5の空気を循環させるとともに、ク
リーンルーム内で発生した塵埃や汚染ガスの除去を行な
う。
て、排気処理装置(スクラバー)9は、充填物23にお
ける圧力損失が大きく、排気ブロア8による排気搬送動
力が大きくなり、装置自体が高価である。ファン・フィ
ルタユニット4に汚染ガス除去のためのケミカルフィル
タを組み込んだ場合、ケミカルフィルタは、汚染ガスの
除去性能が経時変化(劣化)し、その性能劣化の度合い
を把握することが難しので、劣化する以前に半年から1
年毎に定期的に交換する必要ある。クリーンルーム5の
内部においての交換作業は煩わしく、取り外したフィル
タは有害成分を含むので廃棄処理を必要とする。
り、排気の搬送動力が小さく、消費エネルギーが少な
く、ケミカルフィルタの延命や削減を図ることができる
汚染ガス除去空気調和装置を提供することを目的とす
る。
ために、本発明の汚染ガス除去空気調和装置は、空気入
口と空気出口とを有し、空気入口から空気出口に向かっ
て空気流が生じる水噴霧室を形成する本体ケーシング
と、空気入口側に配置する最上流ワッシャメディアと、
空気出口側に配置する最下流ワッシャメディアと、最上
流ワッシャメディアより下流側の水噴霧室内に位置し、
空気流とは逆方向に向けて最上流ワッシャメディアに達
する噴霧水を発生させる噴霧ノズルと、水噴霧室から流
下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水
を噴霧ノズルに循環供給する循環水供給系と、補給水を
供給する補給水供給系と、最上流ワッシャメディアの上
流側に配置する冷却コイルと、最下流ワッシャメディア
の下流側に配置する加熱コイルと、加熱コイルの下流側
に配置するケミカルフィルタとを備え、冷却コイルと加
熱コイルとの間に熱媒体を循環させる循環配管および循
環ポンプを設けたものである。
は、空気入口から本体ケーシングに流入し、冷却コイル
によって顕熱を奪われて後に、最上流ワッシャメディア
を通して水噴霧室に流入する。この空気流に対し、その
流れに対向するように噴霧ノズルから純水を噴霧する。
噴霧水は空気中の塵埃や汚染ガスに衝突し、衝突した空
気中の塵埃や汚染ガスが噴霧水とともに最上流ワッシャ
メディアに達し、最上流ワッシャメディアが汚染ガス、
塵埃を伴った噴霧水を捕捉する。最上流ワッシャメディ
アでは、噴霧水が汚染ガスを取り込んで貯水槽へ流下す
る。
噴霧水は、一部が水噴霧室の天井面、壁面または貯水面
に衝突するが、それ以外は空気流に乗って移動し、空気
中の塵埃や汚染ガスを取り込んで最下流ワッシャメディ
アに達し、最下流ワッシャメディアが塵埃や汚染ガスを
伴った噴霧水を捕捉する。最下流ワッシャメディアで
は、噴霧水が最下流ワッシャメディアに付着した塵埃を
洗い流して流下するとともに、汚染ガスを取り込んで貯
水槽へ流下する。このエアワッシャの排水は、その不純
物質含有量が水道水質基準以下のクリーン度であり、放
流が可能である。
度の空気は、浄化して十分に加湿した清浄な空気として
加熱コイルに導入し、加熱コイルによる加熱によってケ
ミカルフィルターのガス除去性能を低下させない適値の
相対湿度に低下させて後に、ケミカルフィルターに導
き、ケミカルフィルターで非水溶性の汚染ガスを除去す
る。
産するクリーンルームから排気する空気の処理に使用す
る場合に、ワッシャメディア、冷却コイル、加熱コイル
における空気圧力損失は小さいので、従来のスクラバー
に比べて排気搬送動力を大幅に抑制(2/3以下)する
ことができる。ケミカルフィルターにおける負荷が少な
いので、ケミカルフィルターの延命を図ることができ
る。補給する純水量は空気流重量の1.5%程度、循環
して噴霧する噴霧水量が空気流重量の60%程度でよ
く、純水製造コストとポンプ動力費の合計は、ケミカル
フィルターの交換費用に比べて大幅に小さく(1/2以
下)なる。
循環することで、浄化後の空気の加熱は、汚染ガスを含
む空気が当初に有していた顕熱を利用して行なうことが
でき、空気の冷却・加熱にポンプ動力以外のエネルギー
を消費しない。この加熱により、エアワッシャ後の10
0%飽和湿度の空気は、その湿度が相対湿度70%程度
になり、ケミカルフィルタの除去性能を低下させること
がない。
ンルームにおける循環空気の処理に使用する場合には、
循環水供給系に循環水を冷却する熱交換器を設け、冷却
した循環水を噴霧することにより、循環空気を加湿する
ことなく、入口空気と同じ絶対湿度を維持しながら循環
空気の顕熱を冷却し、汚染ガスを除去できる。
に基づいて説明する。図1は、半導体工場のスーパーク
リーンルーム用の空調システムの構成を示すものであ
り、外気OAは外気処理空気調和機51、顕熱冷却ユニ
ット52を通り、給気流路53に流入し、天井面に設け
たフィルタユニット54を通ってクリーンルーム55に
垂直層流で流入し、孔あき床56を通って還気流路57
に流入し顕熱冷却ユニット52に循環する。還気流路5
7に流入する空気の一部は排気処理装置58を通って系
外へ流れ出る。
1は、送風機60によって外気OAを吸い込んで顕熱冷
却ユニット52に送気するものであり、粗塵除去を行な
うプレフィルタ61と、細塵除去を行なう中性能フィル
タ62と、冷却もしくは加熱を行なう予冷・予熱コイル
63と、水溶性汚染ガス除去および加湿を行なうエアワ
ッシャ64と、冷却を行なう冷却コイル65と、加熱を
行なう再熱コイル66と、活性炭フィルタや吸着剤含浸
マット等からなり非水溶性汚染ガス除去を行なうケミカ
ルフィルタ67と、微細塵除去を行なう超高性能エアフ
ィルタ(HEPAフィルタ)68からなり、外気を適
温、適湿の清浄空気として顕熱冷却ユニット52に供給
する。
は、還気空気RAを吸い込んで空気を循環する送風機6
9と、顕熱冷却を行なう冷却コイル70と、汚染ガス除
去を行なうエアワッシャ71と、加熱を行なう加熱コイ
ル72とを備え、冷却コイル70と加熱コイル72との
間に熱媒体としての冷・温水を循環させる循環配管73
および循環ポンプ74を設けている。
の内部に形成した水噴霧室76の空気入口76aに最上
流ワッシャメディア77を配置し、水噴霧室76の最下
流位置に最下流ワッシャメディア78を配置している。
各ワッシャメディア77、78は、ポリ塩化ビニルデン
系繊維やステンレスの線材等からなり、たとえば25m
m〜50mm程度の厚みを有するマット状のものであ
る。
供給系に連通する複数の第1段ノズル79を最上流ワッ
シャメディア77より下流側に配置するとともに、後述
する補給水供給系に連通する複数の第2段ノズル80を
第1段ノズル79とほぼ同じ位置に配置している。第1
段ノズル79は、空気流とは逆方向に向けて最上流ワッ
シャメディア77に達する噴霧水を噴霧するものであ
り、第2段ノズル80は、空気流と順方向に向けて最下
流ワッシャメディア78に噴霧水を噴霧するものであ
る。
を受け止める貯水槽81が設けてあり、貯水槽81に滞
留する循環水を第1段ノズル79に循環供給する循環水
供給系82が水噴霧室76の下部に連通して設けてあ
る。循環水供給系82は、貯水槽81の下部に開口する
吸込管83と、吸込管83に接続した循環ポンプ84
と、循環ポンプ84の吐出口に接続して水噴霧室76に
配置した吐出管85と、吐出管85から分岐して水噴霧
室76に垂直方向に配設した複数の分岐管86と、各分
岐管86に設けた複数の第1段ノズル79と、循環水を
冷却する熱交換器87とからなる。
給する補給水供給系88は、清浄水供給装置(図示せ
ず)もしくは純水供給装置(図示せず)に接続して水噴
霧室76の上方に配置した給水管89を有し、給水管8
9に複数の第2段ノズル80を設けている。貯水槽81
には、オーバーフロー管(図示省略)と、予備の補給水と
して清浄水を供給する予備補給水供給管(図示省略)が連
通している。
OAは、顕熱冷却ユニット52の本体ケーシング75に
流入し、冷却コイル70によって顕熱を奪われて後に、
最上流ワッシャメディア77を通して水噴霧室76に流
入する。この空気流に対し、その流れに対向するように
第1段ノズル79から純水を噴霧する。噴霧水は空気中
の塵埃や汚染ガスに衝突し、衝突した空気中の塵埃や汚
染ガスが噴霧水とともに最上流ワッシャメディア77に
達し、最上流ワッシャメディア77が汚染ガス、塵埃を
伴った噴霧水を捕捉する。最上流ワッシャメディア77
では、噴霧水が汚染ガスを取り込んで貯水槽81へ流下
する。最上流ワッシャメディア77に衝突しなかった噴
霧水は、空気流に乗って移動し、空気中の塵埃や汚染ガ
スを取り込んで最下流ワッシャメディア78に達し、最
下流ワッシャメディア78が塵埃や汚染ガスを伴った噴
霧水を捕捉する。
器87において冷却しており、冷却した循環水を噴霧す
ることにより、循環空気を加湿することなく、入口空気
と同じ絶対湿度を維持しながら循環空気の顕熱を冷却
し、汚染ガスを除去できる。第2段ノズル80から噴霧
する噴霧水は、空気中の塵埃や汚染ガスに衝突し、衝突
した空気中の塵埃や汚染ガスが噴霧水とともに最下流ワ
ッシャメディア78に達し、最下流ワッシャメディア7
8が汚染ガス、塵埃を伴った噴霧水を捕捉する。最下流
ワッシャメディア78では、噴霧水が最下流ワッシャメ
ディア78に付着した塵埃を洗い流して流下するととも
に、汚染ガスを取り込んで貯水槽103へ流下する。最
下流ワッシャメディア78を通過した飽和湿度の空気
は、浄化した清浄な空気として加熱コイル72に導入し
て適値の相対湿度に低下させて後に送気する。
2との間で熱媒体を循環することで、浄化後の空気の加
熱は、流入した空気が当初に有していた顕熱を利用して
行なうことができ、空気の冷却・加熱にポンプ動力以外
のエネルギーを消費しない。図5は、上述した過程にお
ける空気の状態変化を示すもので、図5の、、、
の各点は、図3に示す、、、の各点のそれぞ
れに対応する。
送風機91によって汚染ガスを含む排気EAを排出する
ものであり、冷却を行なう冷却コイル92と、水溶性汚
染ガス除去および加湿を行なうエアワッシャ93と、水
滴を除去するエリミネータ94と、加熱を行なう加熱コ
イル95と、活性炭フィルタや吸着剤含浸マット等から
なるケミカルフィルタ96とを備え、循環空気を清浄空
気として排出する。冷却コイル92と加熱コイル95と
の間に熱媒体としての冷・温水を循環させる循環配管9
0および循環ポンプ90aを設けている。
の内部に形成した水噴霧室98の空気入口98aに最上
流ワッシャメディア99を配置し、水噴霧室98の空気
出口98bに最下流ワッシャメディア100を配置して
いる。各ワッシャメディア99、100は、ポリ塩化ビ
ニルデン系繊維やステンレスの線材等からなり、たとえ
ば25mm〜50mm程度の厚みを有するマット状のも
のである。
供給系に連通する複数の第1段ノズル101を最上流ワ
ッシャメディア99より下流側に位置して配置するとと
もに、後述する補給水供給系に連通する複数の第2段ノ
ズル102を第1段ノズル101とほぼ同じ位置に配置
している。第1段ノズル101は、空気流とは逆方向に
向けて最上流ワッシャメディア99に達する噴霧水を噴
霧するものであり、第2段ノズル102は、空気流と順
方向に向けて最下流ワッシャメディア100に噴霧水を
噴霧するものである。
を受け止める貯水槽103が設けてあり、貯水槽103
に滞留する循環水を第1段ノズル101に循環供給する
循環水供給系104が水噴霧室98の下部に連通して設
けてある。循環水供給系104は、貯水槽98の下部に
開口する吸込管105と、吸込管105に接続した循環
ポンプ106と、循環ポンプ106の吐出口に接続して
水噴霧室98に配置した吐出管107と、吐出管107
から分岐して水噴霧室98に垂直方向に配設した複数の
分岐管108とからなり、各分岐管108に複数の第1
段ノズル101を設けている。
供給する補給水供給系109は、清浄水供給装置(図示
せず)もしくは純水供給装置(図示せず)に接続して水
噴霧室98の上方に配置した給水管110を有し、給水
管110に複数の第2段ノズル102を設けている。貯
水槽103には、オーバーフロー管(図示省略)と、予
備の補給水として清浄水を供給する予備補給水供給管
(図示省略)が連通している。
気EAは、排気処理装置58の本体ケーシング97に流
入し、冷却コイル92によって顕熱を奪われて後に、空
気入口98aから最上流ワッシャメディア99を通して
水噴霧室98に流入する。この空気流に対し、その流れ
に対向するように貯水槽103からの循環水を第1段ノ
ズル101から噴霧する。噴霧水は空気中の塵埃や汚染
ガスに衝突し、衝突した空気中の塵埃や汚染ガスが噴霧
水とともに最上流ワッシャメディア99に達し、最上流
ワッシャメディア99が塵埃や汚染ガスを伴った噴霧水
を捕捉する。最上流ワッシャメディア99では、噴霧水
が最上流ワッシャメディア99に付着した塵埃を洗い流
して流下するとともに、汚染ガスを取り込んで貯水槽1
03へ流入する。最上流ワッシャメディア99に衝突し
なかった噴霧水は、空気流に乗って移動し、空気中の塵
埃や汚染ガスを取り込んで最下流ワッシャメディア10
0に達し、最下流ワッシャメディア100が塵埃や汚染
ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
清浄水もしくは純水を第2段ノズル102から噴霧する
と、清浄水もしくは純水の噴霧水が空気中に残存する塵
埃や汚染ガスとともに最下流ワッシャメディア100に
達し、最下流ワッシャメディア100が塵埃や汚染ガス
を伴った噴霧水を捕捉する。最下流ワッシャメディア1
00では、噴霧水が最下流ワッシャメディア100に付
着した塵埃を洗い流して流下するとともに、汚染ガスを
取り込んで貯水槽103へ流入する。噴霧水は流下する
過程において蒸発して空気を加湿する。貯水槽103へ
流入した清浄水もしくは純水は、補給水として循環水に
合流し、循環水供給系104を通って第1段ノズル10
1から循環水として噴霧する。
100%飽和湿度の空気は、浄化して十分に加湿した清
浄な空気として加熱コイル95に流入し、加熱によって
ケミカルフィルター96のガス除去性能を低下させない
適値の相対湿度(70%程度)に低下させて後に、ケミ
カルフィルター96に導き、ケミカルフィルター96で
非水溶性の汚染ガスを除去した後に、送風機91を通っ
て排気する。
5との間で熱媒体を循環することで、浄化後の空気の加
熱は、流入した空気が当初に有していた顕熱を利用して
行なうことができ、空気の冷却・加熱にポンプ動力以外
のエネルギーを消費しない。図6は、上述した過程にお
ける空気の状態変化を示すもので、図6の、、、
の各点は、図4に示す、、、の各点のそれぞ
れに対応する。
ッシャメディア、冷却コイル、加熱コイルにおける空気
圧力損失は小さいので、従来のスクラバーに比べて排気
搬送動力を大幅に抑制(2/3以下)することができ、
ランニングコストがケミカルフィルターの交換費用に比
べて大幅に小さく(1/2以下)なる。冷却コイルと加
熱コイルとの間で熱媒体を循環することで、エネルギー
を消費せずに、浄化後の空気を、空気が当初に有してい
た顕熱を利用して行なうことができる。
冷却することにより、循環空気を加湿することなく、入
口空気と同じ絶対湿度を維持しながら循環空気の顕熱を
冷却し、汚染ガスを除去できるので、ケミカルフィルタ
の延命や削除が可能となる。
図である。
る。
示す湿り空気線図である。
湿り空気線図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 空気入口と空気出口とを有し、空気入口
から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室を形成
する本体ケーシングと、空気入口側に配置する最上流ワ
ッシャメディアと、空気出口側に配置する最下流ワッシ
ャメディアと、最上流ワッシャメディアより下流側の水
噴霧室内に位置し、空気流とは逆方向に向けて最上流ワ
ッシャメディアに達する噴霧水を発生させる噴霧ノズル
と、水噴霧室から流下する噴霧水を受け止める貯水槽
と、貯水槽内の循環水を噴霧ノズルに循環供給する循環
水供給系と、補給水を供給する補給水供給系と、最上流
ワッシャメディアの上流側に配置する冷却コイルと、最
下流ワッシャメディアの下流側に配置する加熱コイル
と、加熱コイルの下流側に配置するケミカルフィルタと
を備え、冷却コイルと加熱コイルとの間に熱媒体を循環
させる循環配管および循環ポンプを設けたことを特徴と
する汚染ガス除去空気調和装置。 - 【請求項2】 空気入口と空気出口とを有し、空気入口
から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室を形成
する本体ケーシングと、空気入口側に配置する最上流ワ
ッシャメディアと、空気出口側に配置する最下流ワッシ
ャメディアと、最上流ワッシャメディアより下流側の水
噴霧室内に位置し、空気流とは逆方向に向けて最上流ワ
ッシャメディアに達する噴霧水を発生させる噴霧ノズル
と、水噴霧室から流下する噴霧水を受け止める貯水槽
と、貯水槽内の循環水を噴霧ノズルに循環供給する循環
水供給系と、補給水を供給する補給水供給系と、最上流
ワッシャメディアの上流側に配置する冷却コイルと、最
下流ワッシャメディアの下流側に配置する加熱コイルと
を備え、冷却コイルと加熱コイルとの間に熱媒体を循環
させる循環配管および循環ポンプを設け、循環水供給系
に循環水を冷却する熱交換器を設けたことを特徴とする
汚染ガス除去空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13068799A JP3955163B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 汚染ガス除去空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13068799A JP3955163B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 汚染ガス除去空気調和装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007031515A Division JP4383459B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | 汚染ガス除去空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320865A true JP2000320865A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3955163B2 JP3955163B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=15040228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13068799A Expired - Fee Related JP3955163B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 汚染ガス除去空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3955163B2 (ja) |
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