JPH09155132A

JPH09155132A - エアーフィルタおよびフィルタユニットおよび空気清浄装置

Info

Publication number: JPH09155132A
Application number: JP7321700A
Authority: JP
Inventors: Makiko Tamaoki; 真希子玉置; Sachiko Yanagi; 佐知子柳
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Microelectronics Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタの寿命を簡単に検知することができる
エアーフィルタおよびエアーフィルタユニットと、下流
側の空気が汚染される危険性を回避することができる空
気清浄装置を提供する。【解決手段】空気中の汚染物質との反応により前記汚染
物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィルタ１
とこのエアーフィルタ１を保持するフィルタ枠２とより
構成され、エアーフィルタ１は前記汚染物質との反応に
より外観が変化する指示薬を含有し、フィルタ枠２は側
壁面の一部にエアーフィルタ１に含有された前記指示薬
の変化を観察するように構成された窓３を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の汚染物質
を除去するためのエアーフィルタおよびエアーフィルタ
ユニットおよび空気清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気中の汚染物質を除去する目的で使用
されるエアーフィルタにおいて、特に、ケミカルフィル
タは、この空気中の汚染物質と化学吸着剤との化学反応
を利用して、汚染物質を除去するものである。

【０００３】このようなケミカルフィルタは、一般に、
化学吸着剤が添加された例えば高分子繊維等の繊維また
は例えば活性炭等の粒子、あるいは、例えばスルホン基
等のイオン交換基を有するイオン交換繊維により構成さ
れ、これらの化学吸着剤またはイオン交換基と汚染物質
との中和反応または酸化還元反応等を利用して、空気中
の汚染物質を粒子または繊維等の担体に取り込むことに
より、汚染物質を除去する。この時、担体中に添加する
ことができる化学吸着剤またはイオン交換基（以降まと
めて化学吸着剤と呼ぶ）の量には限界があり、また、一
度汚染物質と反応した化学吸着剤は別の物質に変換され
るため、再び汚染物質と反応することができない。この
ため、担体中に添加されたすべての化学吸着剤が汚染物
質を反応してしまうと、このフィルタは汚染物質を除去
する機能を失う。この時点をフィルタの寿命と呼び、ケ
ミカルフィルタを使用する時には、使用中のフィルタが
寿命前であることを確認しながら使用し、寿命後のフィ
ルタは交換する必要がある。

【０００４】従来は、以下の２つの方法のいずれかを用
いて、フィルタの交換時期を見積もっている。すなわ
ち、第１の方法は、ケミカルフィルタの上流側および下
流側においてそれぞれ、例えばインピンジャー捕集法を
用いて、汚染物質を水中捕獲し、例えばイオンクロマト
グラフを用いてその濃度を測定して、フィルタの前後に
おける汚染物質の濃度差を定期的に検出することによ
り、フィルタの寿命を判断する方法である。

【０００５】また、第２の方法は、このような測定は行
わずに、経験的に寿命の見積もりを行い、安全性を考慮
して、見積もられた寿命よりも早く定期的な交換を行う
方法である。

【０００６】しかし、第１の方法では、測定のための汚
染物質の採集から分析までの作業をすべて作業者が行う
必要があるため、大変効率が悪い。また、例えばインピ
ンジャー捕集法による汚染物質の水中捕獲、または、例
えばイオンクロマトグラフによる濃度測定は長時間を要
するため、このような作業を開始してから結果を得るま
でに長時間が経過し、現時点でのフィルタの消費量を検
知することができない。これにより、フィルタの寿命を
正確に予測することが困難である。

【０００７】さらに、このような検出作業を常時行うこ
とは困難であるため、常に寿命を判断することができな
い。このため、例えば突発的な汚染等によりフィルタの
寿命が早まった場合にも、定期的な検出作業が終了する
までは、すでに寿命を経過したフィルタを続けて使用す
ることになり、フィルタの下流側領域を汚染する可能性
が大きい。

【０００８】また、第２の方法では、寿命前にフィルタ
を交換するため、原理的に使用可能な化学吸着剤の量に
比べて、実際に使用可能な化学吸着剤の量が大幅に少な
くなってしまう。

【０００９】また、突発的な汚染等が発生する等、フィ
ルタの上流側における汚染物質の量は必ずしも定常的で
はないため、見積もりに対する実際の寿命の誤差が大き
く、フィルタの下流側領域を汚染する可能性が大きい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のケ
ミカルフィルタでは、化学吸着剤の消費量を常時検出す
ることができないため、フィルタの寿命を検知すること
が困難であり、フィルタの下流側領域を汚染する可能性
が大きいという問題があった。

【００１１】本発明の第１の目的は、フィルタの寿命を
簡単に検知することができるエアーフィルタおよびエア
ーフィルタユニットを提供することである。また、本発
明の第２の目的は、フィルタの寿命を簡単に検知し、下
流側の空気が汚染される危険性を回避することができる
空気清浄装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明によるエアーフィルタは、空気
中の汚染物質との反応により前記汚染物質を吸着する化
学吸着剤を具備するエアーフィルタにおいて、前記汚染
物質との反応により外観が変化する指示薬を含有するこ
とを特徴とする。

【００１３】また、本発明によるフィルタユニットは、
空気中の汚染物質との反応により前記汚染物質を吸着す
る化学吸着剤を具備するエアーフィルタとこのエアーフ
ィルタを保持するフィルタ枠とより構成され、前記エア
ーフィルタは前記汚染物質との反応により外観が変化す
る指示薬を含有し、前記フィルタ枠は側壁面の一部に前
記エアーフィルタに含有された前記指示薬の変化を観察
するように構成された窓を具備することを特徴とする。

【００１４】また、本発明によるフィルタユニットにお
いて、前述のフィルタユニットに対して、前記エアーフ
ィルタが前記汚染物質との反応により外観が変化する指
示薬を片側表面近傍のみに含有させるようにすることも
可能である。

【００１５】さらに、本発明によるフィルタユニット
は、前述のフィルタユニットのフィルタに指示薬を含有
させないで、前記フィルタ枠の内側にフィルタ枠に接す
るように前記汚染物質との反応により外観が変化する物
質により構成される指示領域を設け、前記フィルタ枠は
側壁面の前記指示領域と接する部分にこの指示領域を構
成する物質の変化を観察するように構成された窓を具備
する構造にすることも可能である。

【００１６】さらに、本発明によるフィルタユニット
は、上記のフィルタユニットに対して、前記フィルタ枠
の内側に前記汚染物質との反応により外観が変化する物
質により構成される指示領域を設け、この指示領域は前
記フィルタ枠から着脱可能に構成することも可能であ
る。

【００１７】また、本発明による空気清浄装置は、空気
中の汚染物質との反応により前記汚染物質を吸着する化
学吸着剤を具備するエアーフィルタとこのエアーフィル
タを保持するフィルタ枠とより構成されるフィルタユニ
ットと、このフィルタユニットの上流側または下流側に
設置された送風器とを具備し、前記エアーフィルタは前
記汚染物質との反応により外観が変化する指示薬を含有
し、前記フィルタ枠および前記空気清浄装置の壁面の一
部に前記エアーフィルタに含有された前記指示薬の変化
を観察するように構成された窓を具備することを特徴と
する。

【００１８】さらに、本発明による空気清浄装置は、前
記空気清浄装置に対して、前記エアーフィルタが前記汚
染物質との反応により外観が変化する指示薬を下流側の
表面近傍のみに含有することを特徴とする。

【００１９】また、本発明による空気清浄装置は、前記
空気清浄装置に対して、前記フィルタユニットが前記フ
ィルタ枠の内側にフィルタ枠に接するように前記汚染物
質との反応により外観が変化する物質により構成される
指示領域を具備し、前記フィルタ枠は側壁面の前記指示
領域と接する部分に第１の窓を具備し、前記空気清浄装
置は壁面の前記第１の窓に対応する部分に第２の窓を具
備し、前記第１および第２の窓は前記指示領域を構成す
る物質の変化を観察するように構成されていることを特
徴とする。

【００２０】また、本発明による空気清浄装置は、前記
空気清浄装置に対して、前記フィルタユニットが前記フ
ィルタ枠の内側に前記汚染物質との反応により外観が変
化する物質により構成される指示領域を具備し、前記指
示領域は前記フィルタ枠から着脱可能に構成されている
ことを特徴とするこのように、本発明によるエアーフィルタは、空気中の
汚染物質との反応により外観が変化する指示薬を含有す
るため、この外観の変化を目視により観察することによ
り、フィルタの内部において汚染物質が到達した位置を
目視により検知することができる。

【００２１】この時、本発明のエアーフィルタは、化学
吸着剤と汚染物質との化学反応を利用して汚染物質を除
去するものであるが、一般に、この化学吸着剤はエアー
フィルタの上流側から下流側へ消費されるため、汚染物
質は常にフィルタの上流側の化学吸着剤が消費された領
域を通過し、まだ消費されていない化学吸着剤に到達し
た時点で、この化学吸着剤と反応して捕獲される。すな
わち、汚染物質は常に化学吸着剤が消費された領域の先
端に到達することになる。

【００２２】したがって、前述のように指示薬の外観の
変化から目視により汚染物質が到達した位置を検知する
ことによって、それまでに汚染物質と反応してしまった
化学吸着剤の消費量を確認することができる。

【００２３】また、指示薬の変化がフィルタの下流側の
表面に到達した時点で、このフィルタの化学吸着剤はす
べて反応してしまったことになるため、この時点をフィ
ルタの寿命として検知することができる。このようにし
て、フィルタの寿命を目視により簡単に検知することが
できる。

【００２４】また、本発明によるエアーフィルタは、そ
の全領域に指示薬を含有することも、片側の表面近傍の
みに含有することも可能である。指示薬を全領域に含有
した場合には、化学吸着剤の消費量を目視により常に確
認することが可能であり、指示薬を片側の表面近傍のみ
に含有した場合には、この指示薬を含有する面を下流側
として使用することにより、この指示薬が変化した時点
をフィルタの寿命として、目視により簡単に検知するこ
とができる。

【００２５】また、本発明によるフィルタユニットは、
汚染物質との反応により外観が変化する指示薬を含有す
るエアーフィルタと、側壁面の一部に前記エアーフィル
タに含有された前記指示薬の変化を観察するための窓を
具備するフィルタ枠とにより構成されるため、この窓か
ら指示薬の変化を観察することにより、常に、汚染物質
の到達位置を検知して、化学吸着剤の消費量を確認する
ことができる。このようにして、フィルタの寿命を目視
により簡単に検知することができる。

【００２６】また、本発明によるフィルタユニットは、
汚染物質との反応により外観が変化する指示薬を片側の
表面にのみ含有するエアーフィルタを具備しているた
め、この指示薬が含有された表面を下流側として使用す
ることにより、エアーフィルタ内の化学吸着剤がすべて
消費されて汚染物質が下流側の表面に到達した時点で、
この指示薬が変化する。この変化を目視により観察する
ことにより、フィルタの寿命を簡単に検知することがで
きる。

【００２７】さらに、本発明によるフィルタユニット
は、フィルタ枠の内側にフィルタ枠に接するように前記
汚染物質との反応により外観が変化する物質により構成
された指示領域を具備し、前記フィルタ枠は側壁面の前
記指示領域と接する部分にこの指示領域の変化を観察す
るための窓を具備するため、この窓から指示領域の変化
を観察することにより、フィルタの寿命を簡単に検知す
ることができる。

【００２８】また、本発明によるフィルタユニットは、
フィルタ枠の内側に前記汚染物質との反応により外観が
変化する物質により構成された指示領域を具備し、この
指示領域が前記フィルタ枠より着脱可能に構成されてい
るため、この指示領域を前記フィルタ枠より抜き取りそ
の外観の変化を観察することによりフィルタの寿命を目
視により簡単に検知することができる。

【００２９】また、本発明の空気清浄装置は、汚染物質
との反応により外観が変化する指示薬を含有するエアー
フィルタを具備し、側壁面の一部に前記エアーフィルタ
に含有された前記指示薬の変化を観察するための窓を具
備するため、この窓から指示薬の変化を観察することに
より、常に、汚染物質の到達位置を検知して、化学吸着
剤の消費量を確認することができる。このようにして、
フィルタの寿命を目視により簡単に検知することができ
る。

【００３０】さらに、本発明の空気清浄装置は、前記汚
染物質との反応により外観が変化する指示薬を下流側の
表面近傍のみに含有するエアーフィルタを具備するた
め、エアーフィルタ内の化学吸着剤がすべて消費されて
汚染物質が下流側の表面に到達した時点で、この指示薬
が変化する。この変化を目視により観察することによ
り、フィルタの寿命を簡単に検知することができる。

【００３１】また、本発明の空気清浄装置は、フィルタ
枠の内側にフィルタ枠に接するように前記汚染物質との
反応により外観が変化する物質により構成された指示領
域を具備し、前記フィルタ枠は側壁面の前記指示領域と
接する部分にこの指示領域の変化を観察するための第１
の窓を具備し、前記空気清浄装置は壁面の前記第１の窓
に対応する部分に第２の窓を具備し、前記第１および第
２の窓は前記指示領域を構成する物質の変化を観察する
ように構成されているため、この窓から指示領域の変化
を観察することにより、フィルタの寿命を簡単に検知す
ることができる。

【００３２】さらに、本発明による空気清浄装置は、フ
ィルタ枠の内側に前記汚染物質との反応により外観が変
化する物質により構成された指示領域を具備し、この指
示領域が前記フィルタ枠より着脱可能に構成されている
ため、この指示領域を前記フィルタ枠より抜き取りその
外観の変化を観察することによりフィルタの寿命を目視
により簡単に検知することができる。このような構成
は、指示領域の変化を観察するための窓を設けることが
困難な空気清浄装置において、特に望ましい構成であ
る。

【００３３】このように本発明の空気清浄装置はフィル
タの寿命を簡単に検知することができるため、フィルタ
が寿命となった時点ですみやかにがフィルタを交換する
ことができることにより、下流側の空気が汚染される危
険性を回避することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態によるエアーフィルタユニットの構造を示す斜
視図である。

【００３５】本実施の形態によるエアーフィルタユニッ
トは、ケミカルフィルタ１とフィルタ枠２とにより構成
される。ケミカルフィルタ１は、図１の（ａ）では、化
学吸着剤が添加された例えば高分子繊維等の繊維、ある
いはイオン交換基を有するイオン交換繊維により形成さ
れた布から構成され、一般にハニカム型と呼ばれる形状
に折り畳まれている。図１の（ｂ）では、ケミカルフィ
ルタ１は、化学吸着剤が添加された例えば活性炭等の粒
子により構成されている。さらに図示しないが、化学吸
着剤が添加された例えば高分子繊維等の繊維、あるいは
イオン交換基を有するイオン交換繊維により、スポンジ
状のフィルタを構成することも可能である。

【００３６】従来と同様に、空気中の汚染物質は、この
化学吸着剤またはイオン交換基との化学反応によりケミ
カルフィルタに取り込まれる。ここで、本実施の形態で
は、従来と異なり、ケミカルフィルタ１には、さらに汚
染物質と反応して色が変化する指示薬が添加されてい
る。また、指示薬の色の変化が目視により観察すること
ができるように、フィルタ枠２の側面に窓３が設けられ
ている。

【００３７】以下、空気中のアンモニアを除去するため
に使用されるケミカルフィルタを例として、さらに、具
体的に説明する。この場合、化学吸着剤として例えばリ
ン酸等の酸が添加された例えば活性炭繊維または活性炭
粒子をケミカルフィルタ１として使用する。または、例
えばスルホン基またはカルボキシル基等のイオン交換基
を有するイオン交換繊維をケミカルフィルタ１として使
用することも可能である。

【００３８】ここで、例えばリン酸は、例えば以下の式
（ａ）に示すような中和反応により、イオン交換基は、
例えば以下の式（ｂ）に示すような置換反応により、空
気中のアンモニアを捕獲する。

【００３９】ＮＨ₄ ＯＨ＋Ｈ₃ ＰＯ₄ → （ＮＨ₄ ）Ｈ₂ ＰＯ₄ ＋Ｈ₂ Ｏ … （ａ）ＮＨ₄ ＯＨ＋Ｒ−ＳＯ₃ Ｈ → Ｒ−ＳＯ₃ ＮＨ₄ ＋Ｈ₂ Ｏ … （ｂ）一般に、（ａ）または（ｂ）の反応は、反応時間が短
い。このため、新しいフィルタ１では、まずフィルタ１
の上流側において反応が起こる。さらに、アンモニアと
の反応により、この上流側の例えば酸またはイオン交換
基等が消費されると、順次フィルタの下流側へ反応位置
が移動していく。このように、フィルタ１の例えば酸ま
たはイオン交換基は、フィルタ１の上流側から順に消費
され、この消費が下流側の端まで達した時点でフィルタ
１の寿命となる。

【００４０】本実施の形態によるフィルタ１では、アン
モニアの指示薬として例えばネスラー試薬をフィルタ１
に含浸させておく。このネスラー試薬は、微量のアンモ
ニアと反応して黄色に変色する液体であるため、フィル
タ１のうち、アンモニアとの反応により、酸またはイオ
ン交換基の消費された部分が、順次黄色に変色する。

【００４１】このような色の変化を観察するために、本
実施の形態によるフィルタ枠２は、図１に示すように、
例えば側面の一部に窓３が設けられている。このように
して、この窓３よりフィルタ１の断面を観察することに
より、目視で常時、フィルタ１の酸またはイオン交換基
の消費量を確認することが可能となる。

【００４２】このように、本実施の形態では、フィルタ
１の化学吸着剤の消費量を目視により簡単に常時検知す
ることができるため、フィルタの寿命を簡単に常時管理
することが可能となる。

【００４３】前述のように、従来は、寿命管理のため
に、汚染物質の採集から分析までの作業を定期的に行う
必要があり、また、この作業は非効率的で、長時間を要
していたが、本実施の形態により、このような作業を不
要とすることができる。

【００４４】また、従来は、上記のような汚染物質の採
集から分析までの作業に長時間を要するため、現時点で
の化学吸着剤の消費量を検知することができなかった。
このため、フィルタ１の寿命を正確に予測することが非
常に困難であったが、本実施の形態により、化学吸着剤
の消費量を常時確認することができるため、フィルタ１
の寿命を正確に予測することが可能となる。

【００４５】さらに、フィルタの上流において突発的に
高濃度の汚染物質が発生した場合に、化学吸着剤の消費
量を即座に確認することができるため、従来のように、
寿命を経過してしまったフィルタの使用を続けることに
より、フィルタの下流側が汚染されてしまうという危険
を回避することができる。

【００４６】また、従来は、フィルタの寿命を正確に予
測することが困難であったため、フィルタの下流側を汚
染する危険を回避するために、常に予測される寿命より
も大幅に早い時期にフィルタを交換する必要があり、原
理的に使用可能な化学吸着剤に対して実際使用される化
学吸着剤が少なく、無駄を生じていたが、本実施の形態
では、常時化学吸着剤の消費量を確認することができる
ため、化学吸着剤を完全に消費する時点よりわずかだけ
早い時期にフィルタを交換すればよいことにより、無駄
を省くことが可能となる。

【００４７】次に、第２の実施の形態について、図２お
よび図３を用いて説明する。それぞれ、図中（ａ）は本
発明の第２の実施の形態によるエアーフィルタユニット
の概観を示す斜視図、図中（ｂ）はその断面図である。
第１の実施の形態と同様に、空気中のアンモニアを除去
するために使用されるケミカルフィルタを例として説明
する。本実施の形態によるエアーフィルタユニットは、
第１の実施の形態と同様に、ケミカルフィルタ４とフィ
ルタ枠２とにより構成されるが、ケミカルフィルタの形
状および指示薬の添加形態が第１の実施の形態と異な
る。すなわち、図２の場合には、ケミカルフィルタ４
は、例えばリン酸等の酸による化学吸着剤が添加された
例えば高分子繊維等の繊維、あるいはイオン交換基を有
するイオン交換繊維、から形成される布により構成され
ているが、第１の実施の形態と異なり、図２に示すよう
に、一般にプリーツ型と呼ばれる形状に折り畳まれてい
る。また、図３では、ケミカルフィルタ４は、化学吸着
剤が添加された例えば活性炭等の粒子が例えば網等を用
いて板状に集合され、この板状の粒子集合体をＶ字型に
繰り返し並べることにより構成されている。

【００４８】さらに、本実施の形態では、第１の実施の
形態と異なり、例えばネスラー試薬等の汚染物質の指示
薬６が、フィルタ４を構成する布または粒子集合体の下
流側の表面近傍のみに含浸されている。

【００４９】例えばアンモニア等の汚染物質と、ケミカ
ルフィルタ４に添加されている化学吸着剤との反応は、
フィルタ４を構成する布または粒子集合体の上流側の表
面から進行するため、化学吸着剤はフィルタ４の上流側
表面から下流側表面へ向かって消費される。このため、
化学吸着剤の消費が、フィルタ４の下流側の表面に到達
した時点がフィルタ４の寿命となる。

【００５０】本実施の形態では、例えばネスラー試薬等
の汚染物質の指示薬６がフィルタ４の下流側の表面に含
浸されており、例えばアンモニアがフィルタ４の下流側
の表面に到達すると、このアンモニアと指示薬６とが反
応して黄色に変色する。このため、フィルタ４の下流側
の表面を目視により観察することにより、フィルタ４の
寿命を検知することができる。

【００５１】このように本実施の形態では、プリーツ型
の形状を有するフィルタ４の下流側の表面近傍に汚染物
質の指示薬６を含浸することにより、汚染物質がフィル
タ４の下流側の表面に到達した時点でこの指示薬６の色
が変化するため、フィルタ４の寿命を目視により簡単に
検知することができる。

【００５２】このため、本実施の形態により、第１の実
施の形態と同様に、寿命管理のために従来行っていた作
業が不要となり、また、フィルタの上流において突発的
に高濃度の汚染物質が発生した場合に、フィルタの下流
側が汚染される危険を回避することができ、さらに、寿
命となった時点でフィルタを交換すればよく、フィルタ
の無駄を省くことが可能となる。

【００５３】なお、上記のように、指示薬６をフィルタ
４の下流側の表面近傍にのみ含浸させる本実施の形態
は、特にプリーツ型の構造を有するフィルタに適用する
ことが有効であるが、プリーツ型に限らず、前述の第１
の実施の形態において示したようなハニカム型の構造ま
たは粒子構造、スポンジ構造等のフィルタに適用するこ
とも可能である。この場合、フィルタ４の下流側の表面
のみの色を観察すればよいため、第１の実施の形態のよ
うに、フィルタ枠２に窓３を設置する必要はない。

【００５４】次に、本発明の第３の実施の形態について
図４を用いて説明する。図４は、本発明の第３の実施の
形態によるエアーフィルタユニットの構造を示す斜視図
である。第１の実施の形態と同様に、空気中のアンモニ
アを除去するために使用されるケミカルフィルタを例と
して説明する。

【００５５】本実施の形態によるエアーフィルタユニッ
トは、第１の実施の形態と同様に、ケミカルフィルタ７
とフィルタ枠２とを具備するが、第１の実施の形態と異
なり、本実施の形態では、さらに、フィルタ枠２の内側
の一部に、フィルタ７とは異なる材料により構成される
指示領域８を設ける。

【００５６】ケミカルフィルタ７は、第１の実施の形態
と同様に、例えばリン酸等の酸による化学吸着剤が添加
された例えば高分子繊維等の繊維、あるいは例えばスル
ホン基またはカルボキシル基等のイオン交換基を有する
イオン交換繊維、から形成される布により構成され、例
えばハニカム型の形状を有している。

【００５７】この指示領域８は、例えばシリカゲル、ア
ルミナ等の材料を例えば網等を用いて例えば直方体等の
形状に集積することにより構成される。また、フィルタ
ユニットに侵入してくる空気の一部が、この指示領域８
を必ず通過するように構成される必要がある。

【００５８】ここで、例えばシリカゲル、アルミナ等の
指示領域８を構成する材料は、例えばアンモニウムと反
応することによりこのアンモニウムを捕獲し、さらにこ
の反応により変色する性質を有する。

【００５９】このため、本実施の形態では、フィルタ枠
２の指示領域８に対応する位置に窓３を設けて、指示領
域８の色の変化を目視で観察できるようにフィルタユニ
ットが構成されている。

【００６０】このように、フィルタ１と指示領域８とが
異なる材料により構成されている場合には、それぞれの
領域において圧力損失が異なるため、各領域を通過する
空気の流速が異なる。例えば、前述のシリカゲル、アル
ミナ等の材料により構成された指示領域は、例えば図４
に示すようなハニカム型のフィルタ７に比べて、流速が
遅い。このため、本実施の形態によるフィルタユニット
を使用する場合には、各領域における空気の流量をあら
かじめ測定し、フィルタ７における流量に対する指示領
域８における流量の割合から、フィルタ７が寿命となっ
た時点で指示領域８のうち変色されている範囲を算出し
ておく必要がある。このようにあらかじめ算出された範
囲まで材料が変色した時点で、フィルタ７を交換する。

【００６１】このように、本実施の形態では、フィルタ
枠２の内側の一部に指示領域８を設け、この指示領域８
の色の変化を観察することができるように、フィルタ枠
２に窓３を設けることにより、フィルタ７に添加された
化学吸着剤の消費量を目視で簡単に検知することができ
る。

【００６２】このため、第１の実施の形態で述べた特長
と同様の特長を有し、さらに、例えば活性炭繊維等の黒
色のフィルタ材料を使用する場合に、第１の実施の形態
のようにフィルタに指示薬を含浸する構成では、フィル
タの黒色に妨げられてこの指示薬の変色を観察すること
が困難であるが、本実施の形態では、第１の実施の形態
とは異なり、指示領域８をフィルタ枠２内のフィルタ７
とは異なる領域に構成するため、指示領域８とフィルタ
７とを異なる材料を用いて形成することができる。これ
により、黒色のフィルタを用いた場合にも、指示領域８
をフィルタとは異なる色を有する材料により構成するこ
とにより、材料の色の変化を簡単に観察することが可能
となり、目視により簡単にフィルタの化学吸着剤の消費
量を確認することが可能となる。

【００６３】なお、上記第３の実施の形態では、指示領
域８を構成する例えばシリカゲル等の材料が汚染物質と
反応し色が変化すると同時に、この汚染物質を吸着する
ため、指示領域を通過した空気から汚染物質が除去され
ているが、この指示領域８を、汚染物質との反応により
色は変化するがこの汚染物質を吸着しない材料により構
成することも可能である。

【００６４】この時、指示領域を通過した空気からは汚
染物質が除去されないが、フィルタ７に比べて指示領域
８の面積を非常に小さくして、指示領域を通過した空気
の量をフィルタを通過した空気の量に対して非常に少な
くすることにより、指示領域を通過した空気に含まれる
汚染物質を無視できる程度の濃度とすることができる。
この場合には、指示領域を通過した空気とフィルタを通
過した空気とをそのまま合流させることができる。

【００６５】また、指示領域を通過した空気に含まれる
汚染物質が無視できない場合には、指示領域を通過した
空気をフィルタを通過した空気にそのまま合流させず
に、例えば再びフィルタの上流側に帰還させることによ
り、下流側に汚染物質が流入することを防止することが
できる。

【００６６】また、上記第３の実施の形態では、指示領
域８を構成する材料の色の変化を目視により直接観察す
ることができるように、フィルタ枠２に窓３を設けた
が、このような窓を設けずに、指示領域８を簡単に着脱
可能な構造となるように形成し、この指示領域８をフィ
ルタ枠２から抜き出して観察することにより、フィルタ
の寿命を検知することも可能である。このような方法
は、例えば後述するクリーンルームの外調機等の空気清
浄装置のように、フィルタを外から直接観察することが
困難であったり、フィルタユニットが非常に大型でフィ
ルタユニットを空気清浄装置から抜き出して観察するこ
とが困難である場合に、特に有効である。

【００６７】なお、上記第１乃至第３の実施の形態で
は、空気中のアンモニアを除去するエアーフィルタを例
として説明したが、除去される物質はアンモニアに限ら
ず、例えば酸性ガス、陰イオン、陽イオン、有機物等を
除去するためのフィルタおよびフィルタユニットに本実
施の形態を適用することも可能である。この場合、それ
ぞれ除去される汚染物質の性質に従って、化学吸着剤お
よび指示薬を適宜変更してフィルタまたはフィルタユニ
ットを構成する必要がる。例えば、酸性ガスを除去する
エアーフィルタでは、指示薬として酸または塩基指示薬
を使用することができる。

【００６８】次に、本発明によるエアーフィルタユニッ
トを用いた空気清浄装置について、図５および図６を用
いて説明する。図５の（ａ）は、本発明の空気清浄装置
の第１の実施例のクリーンベンチの正面図、図５の
（ｂ）は、その側面図である。このクリーンベンチは、
例えば４つの本発明によるエアーフィルタユニット１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、送風器１２と、これら
を収納する筐体１０とにより構成される。筐体１０は例
えばその下端面に設けられた空気の侵入口１３および例
えばその上面に設けられた排出口１４を備えている。４
つのエアーフィルタユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄは、それぞれ、例えば陰イオン、陽イオン、有機
物等を除去するためのフィルタとフィルタ枠により構成
されている。空気は、空気清浄装置の下方の侵入口１３
から装置の内部に吸引され、例えば４つのエアーフィル
タユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを通過し、
この時に各フィルタユニットにおいて汚染物質が除去さ
れ、さらに、この清浄化された空気は送風器１２により
空気清浄装置の上方の排出口１４から装置の外部に排出
される。この排出口１４に例えば配管を設けることによ
り、このクリーンベンチと他の装置とを接続することも
可能である。

【００６９】ここで、本発明のクリーンベンチでは、各
フィルタが、例えば、第１の実施の形態で述べたよう
に、各フィルタにおいて除去される各汚染物質に対応す
る指示薬を含有している。さらに、この指示薬の色の変
化が空気清浄装置の外部から目視により観察できるよう
に、フィルタ枠および筐体１０には窓１５が設けられて
いる。

【００７０】このため、各フィルタユニットにおいて汚
染物質と化学吸着剤の反応により上流側から消費されて
いく化学吸着剤の消費量を、フィルタに含浸されている
指示薬の色の変化により、空気清浄装置の外部から、目
視により観察することができる。各フィルタについて、
それぞれ化学吸着剤がすべて消費された時点で、フィル
タユニットを交換する。

【００７１】このように、この空気清浄装置では、フィ
ルタの化学吸着剤の消費量を目視により装置の外部から
常時観察することができるため、フィルタの寿命を簡単
に常時管理することが可能となる。

【００７２】また、従来、寿命管理のために定期的に行
っていた、汚染物質の採集から分析までの作業を不要と
することができる。さらに、現時点での化学吸着剤の消
費量を常時確認することができるため、フィルタの寿命
を正確に予測することが可能となる。

【００７３】また、フィルタの上流において突発的に高
濃度の汚染物質が発生した場合に、化学吸着剤の消費量
を即座に確認することができるため、従来のように、寿
命を経過してしまったフィルタの使用を続けることによ
り、フィルタの下流側が汚染されてしまうという危険を
回避することができる。

【００７４】さらに、常に化学吸着剤の消費量を確認す
ることができるため、化学吸着剤を完全に消費する時点
よりわずかだけ早い時期にフィルタを交換すればよいこ
とにより、常に予測される寿命よりも大幅に早い時期に
フィルタを交換する必要があった従来に比べて大幅に無
駄を省くことが可能となる。

【００７５】なお、本実施例のクリーンベンチは、フィ
ルタユニットを４つ備えているが、除去される汚染物質
の数に応じて適宜設けることができる。また、１つの汚
染物質に対応して１つのフィルタユニットを設ける必要
は必ずしもなく、１つのフィルタで数種類の汚染物質を
除去することも可能である。この場合、すべての汚染物
質と反応して変色する指示薬をフィルタに含浸させるこ
とも可能であるが、このような適当な物質がない場合に
は、例えば、前述の第３の実施の形態のような指示領域
およびこの指示領域を観察することができるような窓を
複数個設け、さらに、各指示領域を各汚染物質に対応し
た材料を用いて形成することにより、フィルタの寿命を
目視により観察することが可能となる。

【００７６】ただし、各指示領域を通過した空気からす
べての汚染物質を除去することが困難な場合には、例え
ば、各指示領域を通過した空気はエアーフィルタを通過
した空気と合流させずに、再びエアーフィルターの上流
側に帰還させるように構成することも可能である。

【００７７】または、前述のように、指示領域の面積を
エアーフィルタの面積に比べて非常に小さくすることに
より、指示領域を通過した空気に含まれる汚染物質の量
を無視できる程度に低減することができる場合には、各
指示領域を通過した空気をエアーフィルタを通過した空
気とそのまま合流させることも可能である。

【００７８】次に、第５の実施の形態として、本発明に
よるエアーフィルタユニットを用いたクリーンルーム用
空気清浄装置について、図６を用いて説明する。図６
は、本発明の空気清浄装置の第２の実施例のクリーンル
ームの構造を示す図である。

【００７９】本実施例のクリーンルーム用空気清浄装置
は、外調機２０と、クリーンルーム２１とにより構成さ
れ、この外調機２０とクリーンルーム２１とは配管２２
により接続される。

【００８０】外調機２０は、例えば、プレフィルタユニ
ット２３と、送風器２４と、冷水コイル２５と、温水コ
イル２６と、中性能フィルタユニット２７と、ケミカル
フィルタユニット２８と、ＨＥＰＡフィルタユニット２
９と、純水加湿器３０とにより構成される。また、クリ
ーンルーム２１は、ワーキングゾーン３１の上流側に設
けられた超ＵＬＰＡフィルタユニット３２と、ワーキン
グゾーン３１の下流側に設けられた床用プレフィルタユ
ニット３３とにより構成される。

【００８１】空気は、送風器２４により、外調機２０に
設けられた侵入口３４より外調機２０の内部に吸引さ
れ、プレフィルタユニット２３を通過した後に、各種コ
イルおよびフィルタユニットに送り込まれる。例えば、
冷水コイル２５と温水コイル２６は、空気の温度を適切
な値に調整し、中性能フィルタユニット２７とケミカル
フィルタユニット２８とＨＥＰＡフィルタユニット２９
は、空気中の粉塵または汚染物質等を除去し、純水加湿
器３０は空気の湿度を適切な値に調整する。このよう
に、粉塵、汚染物質等が除去され、温度と湿度が適切な
値に調整された空気が、クリーンルーム２１に送られ
る。

【００８２】クリーンルーム２１では、例えば超ＵＬＰ
Ａフィルタユニット３２によりさらに、清浄化された空
気が、ワーキングゾーン３１に送り込まれ、いわゆるダ
ウンフロー方式により、床用プレフィルタユニット３３
を経て床下に排気され、再びワーキングゾーン３１の上
流側へ循環する。

【００８３】ここで本実施例では、例えば外調機２０内
のケミカルフィルタユニット２８のフィルタにこのケミ
カルフィルタにより除去される汚染物質の指示薬を添加
し、さらにケミカルフィルタユニット２８のフィルタ枠
と外調機２０の外壁にこのケミカルフィルタを観察する
ことができるように、窓３５を設ける。このようにする
ことにより、ケミカルフィルタに添加された指示薬の色
が汚染物質との反応により変化することを目視により外
調機の外部から観察することができる。

【００８４】このため、汚染物質との反応により消費さ
れた化学吸着剤の消費量を、指示薬の色の変化を観察す
ることにより、外調機２０の外部から検知することがで
きる。

【００８５】また、本実施例では、クリーンルーム２１
のワーキングゾーン３１の上流側に、空気中の微粒子を
除去するための超ＵＬＰＡフィルタユニット３２を設け
ているが、例えばこのようなワーキングゾーン３１の上
流側にケミカルフィルタユニット３２´を使用し、この
ケミカルフィルタユニット３２´に前述の第２の実施の
形態を適用することが可能である。すなわち、ケミカル
フィルタユニット３２´のフィルタの下流側の表面近傍
に、このフィルタにより除去される汚染物質の指示薬を
含浸させる。フィルタ内の化学吸着剤がすべて消費さ
れ、汚染物質がフィルタの下流面まで到達すると、汚染
物質と指示薬とが反応して指示薬の色が変化する。フィ
ルタの下流面はワーキングゾーン３１側から目視により
常に観察することができるため、フィルタの寿命を示す
このような色の変化を確認した時点で、ケミカルフィル
タユニット３２´を交換する。

【００８６】このように、本実施例では、外調機２０内
に設置されたケミカルフィルタユニット２８に、前述の
第１または第３の実施の形態を適用し、さらに外調機２
０にも窓３５を設けることにより、ケミカルフィルタユ
ニット２８のフィルタの化学吸着剤の消費量を目視によ
り外調機２０の外部より観察することができるため、本
発明の第１または第３の実施の形態で述べたように、フ
ィルタの寿命管理を容易に行うことが可能となる。

【００８７】また、ワーキングゾーン３１の上流側に設
けられたケミカルフィルタユニット３２´に本発明の第
２の実施の形態を適用することにより、ワーキングゾー
ン３１側からフィルタの表面の色の変化を観察すること
ができるため、本発明の第２の実施の形態において述べ
たように、フィルタの寿命管理を容易に行うことが可能
となる。

【００８８】なお、上記の実施例では、本発明の第１の
実施の形態によるフィルタユニットを用いたが、前述の
ように、クリーンルームの外調機に窓を設けて外部から
直接観察することが困難な場合には、本発明の第３の実
施の形態によるフィルタユニットを用いることができ
る。すなわち、フィルタユニットの内部に着脱可能な指
示領域を形成し、この指示領域のみを例えば定期的にフ
ィルタユニットより抜き出して観察することにより、フ
ィルタの寿命を検知することが可能である。

【００８９】このようにして、本発明の空気清浄装置で
は、本発明の第１乃至第３の実施の形態によるエアーフ
ィルタユニットを用いることにより、フィルタの寿命を
目視により簡単に検知することができるため、下流側の
空気が汚染される危険性を回避することが可能となる。

【００９０】以上本発明の実施の形態において、指示薬
または指示領域を構成する材料として、汚染物質との反
応により色が変化する性質を有する材料を用いたが、色
の変化のみでなく、例えば形状の変化、体積の変化等、
目視により検知できる程度に外観が変化する他の材料を
用いることも可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上のように、本発明のエアーフィルタ
およびエアーフィルタユニットにより、フィルタの寿命
を簡単に検知することができる。また、本発明の空気清
浄装置により、フィルタの寿命を簡単に検知し、下流側
の空気が汚染される危険性を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるエアーフィル
タユニットの構造を示す斜視図。

【図２】本発明の第２の実施の形態によるエアーフィル
タユニットの構造を示す斜視図および断面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態によるエアーフィル
タユニットの構造を示す斜視図および断面図。

【図４】本発明の第３の実施の形態によるエアーフィル
タユニットの構造を示す斜視図。

【図５】本発明による空気清浄装置の第１の実施例を示
す正面図および側面図。

【図６】本発明による空気清浄装置の第２の実施例を示
す正面図および側面図。

【符号の説明】

１、４、７…フィルタ、２…フィルタ枠、３、１５…
窓、６…指示薬、８…指示領域、１０…筐体、１１…フ
ィルタユニット、１２、２４…送風器、１３…侵入口、
１４…排出口、２０…外調機、２１…クリーンルーム、
２２…配管、２３…プレフィルタユニット、２５…冷水
コイル、２６…温水コイル、２７…中性能フィルタユニ
ット、２８…ケミカルフィルタユニット、２９…ＨＥＰ
Ａフィルタユニット、３０…純水加湿器、３１…ワーキ
ングゾーン、３２…超ＵＬＰＡフィルタユニット、３３
…床用プレフィルタユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気中の汚染物質との反応により前記汚
染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィルタ
において、前記汚染物質との反応により外観が変化する
指示薬を含有することを特徴とするエアーフィルタ。
【請求項２】前記指示薬を全領域に含有する請求項１
記載のエアーフィルタ。
【請求項３】前記指示薬を片側表面近傍のみに含有す
る請求項１記載のエアーフィルタ。
【請求項４】前記指示薬は、前記汚染物質との反応に
より変色する請求項１乃至３記載のエアーフィルタ。
【請求項５】前記指示薬はネスラー試薬である請求項
４記載のエアーフィルタ。
【請求項６】前記指示薬は酸または塩基指示薬である
請求項４記載のエアーフィルタ。
【請求項７】空気中の汚染物質との反応により前記汚
染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィルタ
とこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構成
されるフィルタユニットにおいて、前記エアーフィルタ
は前記汚染物質との反応により外観が変化する指示薬を
含有し、前記フィルタ枠は側壁面の一部に前記エアーフ
ィルタに含有された前記指示薬の変化を観察するように
構成された窓を具備することを特徴とするフィルタユニ
ット。
【請求項８】空気中の汚染物質との反応により前記汚
染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィルタ
とこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構成
されるフィルタユニットにおいて、前記エアーフィルタ
は前記汚染物質との反応により外観が変化する指示薬を
片側表面近傍のみに含有することを特徴とするフィルタ
ユニット。
【請求項９】空気中の汚染物質との反応により前記汚
染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィルタ
とこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構成
されるフィルタユニットにおいて、前記フィルタ枠の内
側にフィルタ枠に接するように前記汚染物質との反応に
より外観が変化する物質により構成された指示領域を具
備し、前記フィルタ枠は側壁面の前記指示領域と接する
部分にこの指示領域の変化を観察するように構成された
窓を具備することを特徴とするフィルタユニット。
【請求項１０】空気中の汚染物質との反応により前記
汚染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィル
タとこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構
成されるフィルタユニットにおいて、前記フィルタ枠の
内側に前記汚染物質との反応により外観が変化する物質
により構成された指示領域を具備し、前記指示領域は前
記フィルタ枠から着脱可能に構成されていることを特徴
とするフィルタユニット。
【請求項１１】前記指示領域を構成する物質は前記エ
アーフィルタを構成する材料と異なる材料である請求項
９または１０記載のフィルタユニット。
【請求項１２】前記指示薬または指示領域を構成する
物質は、前記汚染物質との反応により変色する請求項７
乃至１１記載のフィルタユニット。
【請求項１３】空気中の汚染物質との反応により前記
汚染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィル
タとこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構
成されるフィルタユニットと、このフィルタユニットの
上流側または下流側に設置された送風器とを具備する空
気清浄装置において、前記エアーフィルタは前記汚染物
質との反応により外観が変化する指示薬を含有し、前記
フィルタ枠および前記空気清浄装置の壁面の一部に前記
エアーフィルタに含有された前記指示薬の変化を観察す
るように構成された窓を具備することを特徴とする空気
清浄装置。
【請求項１４】空気中の汚染物質との反応により前記
汚染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィル
タとこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構
成されるフィルタユニットと、このフィルタユニットの
上流側または下流側に設置された送風器とを具備する空
気清浄装置において、前記エアーフィルタは前記汚染物
質との反応により外観が変化する指示薬を下流側の表面
近傍のみに含有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１５】空気中の汚染物質との反応により前記
汚染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィル
タとこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構
成されるフィルタユニットと、このフィルタユニットの
上流側または下流側に設置された送風器とを具備する空
気清浄装置において、前記フィルタユニットは前記フィ
ルタ枠の内側にフィルタ枠に接するように前記汚染物質
との反応により外観が変化する物質により構成される指
示領域を具備し、前記フィルタ枠は側壁面の前記指示領
域と接する部分に第１の窓を具備し、前記空気清浄装置
は壁面の前記第１の窓に対応する部分に第２の窓を具備
し、前記第１および第２の窓は前記指示領域を構成する
物質の変化を観察するように構成されていることを特徴
とする空気清浄装置。
【請求項１６】空気中の汚染物質との反応により前記
汚染物質を吸着する化学吸着剤を具備するエアーフィル
タとこのエアーフィルタを保持するフィルタ枠とより構
成されるフィルタユニットと、このフィルタユニットの
上流側または下流側に設置された送風器とを具備する空
気清浄装置において、前記フィルタユニットは前記フィ
ルタ枠の内側に前記汚染物質との反応により外観が変化
する物質により構成される指示領域を具備し、前記指示
領域は前記フィルタ枠から着脱可能に構成されているこ
とを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１７】前記指示薬または指示領域を構成する
物質は、前記汚染物質との反応により変色する請求項１
３乃至１６記載の空気清浄装置。