JPH09220426A

JPH09220426A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JPH09220426A
Application number: JP8049503A
Authority: JP
Inventors: Naotoshi Endo; 直利遠藤; Hiroyuki Shima; 弘之嶋; Nobuyori Bessho; 信頼別所; Makoto Yamaguchi; 誠山口
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-26
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: JP3426077B2

Abstract

(57)【要約】【課題】化学的汚染物質を高効率で除去することがで
き、且つ発塵の恐れのないイオン交換繊維を該イオン交
換繊維のイオン交換容量を効率良く消費するフィルタと
して用い、しかもこの交換を容易に行うことができるよ
うにする。【解決手段】矩形枠状のケース３の内部にイオン交換
繊維４をプリーツ形状に折り返しつつ収納して平板状の
フィルタカセット１を構成するとともに、このフィルタ
カセット１を、上下に位置する一対のフィルタカセット
１，１が互いに対面しつつ水平方向の一方に向けて拡が
るＶ字形を描くようにしてフィルタユニット２の内部に
着脱自在に装着したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体装置
製造用のクリーンルーム等の密閉空間内のエアーをクリ
ーンにするのに使用して最適な空気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、密閉空間内のエアーをクリーンに
するための空気浄化装置としては、ガラス繊維を構成成
分とする HEPA (High Efficiency Particulate Air) フ
ィルタや、さらに高効率の ULPA (Ultra Low Penetrati
on Air) フィルタを用いたものが一般に知られている。

【０００３】これらのフィルタを使用した空気浄化装置
は、粒子状汚染物の除去に対して効果を有するものの、
ガス状またはミスト状の化学的汚染物質（イオン物質）
の除去に対する効果を期待することができない。一方、
活性炭などの化学吸着剤を充填したケミカルフィルタを
使用して、化学的汚染物質を除去することも広く知られ
ている。

【０００４】この種のフィルタは、互いに前後方向に直
列に、即ち風の流れる方向に沿って順次重ね合わせた状
態でケース内に収納されていた。しかし、このようにフ
ィルタを配置すると、送風機で送る風の圧力損失が高
く、フィルタの寿命も短かくなってしまう。

【０００５】そこで、２個のフィルタを一組として、こ
の一組のフィルタを該フィルタが水平方向の一方に向け
て拡がるＶ字形を描くように互いに対面させつつ上下に
配置することにより、送風機で送る風の圧力損失を低下
させ、フィルタの寿命の向上を図ったものが開発されて
いる。

【０００６】また、イオン交換繊維からなる不織布等を
ケミカルフィルタとして用い、このイオン交換繊維間に
存在する数ミクロンから数十ミクロンの隙間に大気を通
過させて、イオン物質を不織布に吸着させることによっ
て、クリーンルーム等の密閉空間内の極低濃度のイオン
性（時に、酸性及び塩基性）汚染物を高効率で除去する
ようにしたものが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記化
学吸着剤を充填したケミカルフィルタを用いた従来例の
場合、このケミカルフィルタの交換作業の際に、吸着剤
が粉化して発塵が生じやすくなって、特にクリーン度の
高い場所、例えば半導体製造工場や生物化学実験施設、
病院等の使用に適していない。

【０００８】また、イオン交換繊維は、ケミカルフィル
タとしてイオン物質を高効率で除去できるものの、これ
を交換自在に空気浄化装置の内部に装着し、しかもイオ
ン交換繊維のイオン交換容量を効率良く消費することが
できるようにしたものの開発が強く望まれていた。

【０００９】本発明は上記に鑑み、化学的汚染物質を高
効率で除去することができ、且つ発塵のおそれのないイ
オン交換繊維を該イオン交換繊維のイオン交換容量を効
率良く消費するフィルタとして用い、しかもこの交換を
容易に行うことができるようにした空気浄化装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【発明を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためなされたもので、請求項１に記載の発明は、矩
形枠状のケースの内部にイオン交換繊維をプリーツ形状
に折り返しつつ収納して平板状のフィルタカセットを構
成するとともに、このフィルタカセットを、上下に位置
する一対のフィルタカセットが互いに対面しつつ水平方
向の一方に向けて拡がるＶ字形を描くようにしてフィル
タユニットの内部に着脱自在に装着したことを特徴とす
る空気浄化装置である。

【００１１】上記のように構成した本発明によれば、発
塵のおそれがなく化学的汚染物質に対して高除去率を有
するイオン交換繊維をフィルタとして内部に収納したフ
ィルタカセットをフィルタユニットの内部に着脱自在に
装着することができ、また、これを互いに対面させつつ
水平方向に傾斜させて配置することによって、イオン交
換繊維のイオン交換容量を効率よく消費することができ
る。

【００１２】請求項２に記載の発明は、前記フィルタカ
セットの厚みを５０〜７０mmに設定したことを特徴とす
る請求項１記載の空気浄化装置であり、実用的な範囲で
高いイオン交換効率を維持することができる。請求項３
に記載の発明は、前記Ｖ字形の開口端の幅を上記フィル
タカセットの厚みのほぼ２倍に設定したことを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の空気浄化装置であり、開
口端において圧損を発生させずにカセットを密に充填し
て装置空間の有効利用を図ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１乃至図４は、本発明の一実施例を示し、図１
は、フィルタユニット内にフィルタカセットを装着した
状態の縦断正面図、図２は、図１の要部拡大図、図３
は、フィルタカセットの取付け図、図４は、フィルタカ
セットの取付けの際の説明に付する図である。

【００１４】この実施例は、４個のフィルタカセット１
を、箱状のフィルタユニット２の内部に該ユニット２の
前後両方向から各２個づつ着脱自在に装着するようにし
た例を示すもので、各フィルタカセット１は、矩形枠状
のケース３の内部にイオン交換繊維からなる不織布４を
プリーツ形状に折り返しつつ収納して矩形平板状に形成
されているとともに、その裏面の周縁部には、ガスケッ
ト５が、また手前側上面には、ストッパ６がそれぞれ固
着されている。

【００１５】このように、イオン交換繊維からなる不織
布４をフィルタに用いることによって、発塵のおそれを
なくすとともに、化学的汚染物質を高効率で除去するこ
とができる。

【００１６】ここに、前記不織布４の折り返し部のピッ
チｐは、３〜４．５mmに設定されている。これは、厚さ
が１mm程度の不織布を必要枚数積層させて試作実験した
結果、３〜４．５mmの厚さのセパレータによって不織布
を折り曲げて積層したものが製作しやすく、しかも１０
ppm 程度のアンモニアを含む大気を通気した場合でも、
９５％以上の除去率を数時間保つことが判明したからで
ある。

【００１７】また、前記フィルタカセット１の厚みｔ
は、前記不織布（イオン交換繊維）４のイオン交換容量
を効率良く使用するため、７０mmに設定されている。

【００１８】即ち、前記ピッチの不織布を用いて、開口
部を２６５mm×２６５mm、厚みを７０mm，１５０mm，２
９０mmとした３種類のフィルタカセットを試作し、同一
条件で同じ濃度のアンモニアを通気させてアンモニアの
除去率が９０％以下まで低下した時点で通気を止めた。
そして、各フィルタカセットの不織布に残されたイオン
交換容量と、この不織布を完全再生させた交換容量の比
より各フィルタカセットでのイオン交換容量の消費率を
計算すると、厚みが７０mmのもので約７５％、１５０mm
のもので約６５％、２９０ｍｍのもので約５５％と順に
低下することが判明した。この結果より、経済的には厚
みが７０mmのものが効率良くイオン交換容量に使用でき
ると考えられるからである。

【００１９】なお、厚みが７０mm以下では、これ以上に
効率良くイオン交換容量を使用できると思われるが、イ
オン交換容量が小さくなく上に、不織布の面積が小さく
なって除去率が低下しやすくなるため、少なくとも厚み
５０mmが経済的には限界と考えられる。

【００２０】なお、以下の各実施例においても、上記と
同様な構成のフィルタカセット１が使用されている。

【００２１】前記フィルタユニット２は、クリーンルー
ムを施工する業者間で一般的なサイズに、即ち開口面で
６１０mm×６１０mmで、奥行き寸法が４４０mm程度に設
置されており、この内部に、合計４個のカセット搭載部
が備えられている。そして、このカセット搭載部の内の
最上段及び第３段に位置する２個は、図１において右側
で開口して、この開口から左方向にフィルタカセット１
を装着し、他の２個は、同じく左側で開口して、右方向
にフィルタカセット１を装着するようになっている。

【００２２】前記フィルタ搭載部は、フィルタユニット
２の奥行き方向のほぼ全長に亘って延びるフィルタサポ
ート７と、フィルタカセット１の押込み端部の下面を支
えるアングル８と、このアングル８の上方に位置して該
アングル８とでフィルタカセット１の押込み端部を弾性
的に挟持するフィルタ押え金具９と、フィルタカセット
１の前面に位置してこの脱出を防止するフィルタ押え蓋
１０とから主に構成されている。

【００２３】前記フィルタ押え蓋１０は、フィルタユニ
ット２に回動自在に支承されているとともに、その上部
は後方に延出して、この延長部に、やや角張って下方に
膨出する膨出部１０ａが形成され、この膨出部１０ａを
前記ストッパ６に引っ掛けることによって、フィルタユ
ニット２の脱出を防止するようになっている。

【００２４】そして、前記各フィルタ搭載部は、ここに
フィルタカセット１を装着した時、互いに対面して上下
に位置する各一対のフィルタカセット１，１が水平方向
の一方（図１左方向）に向けて拡がるＶ字形を描くよう
な所定の位置に配置されている。

【００２５】即ち、一対のフィルタカセット１，１の内
の上方に位置する一方のフィルタカセット１は、図１の
左上がりに、他方のフィルタカセット１は、同図左下が
りそれぞれ位置し、この実施例では、２対の計４個のフ
ィルタカセット１が備えられて、この４個のフィルタカ
セット１でＷ字を描くようになっている。

【００２６】この時、前述のように、フィルタカセット
１は７０mmの厚みを有し、フィルタユニット２の高さは
６１０mmであるため、前記Ｖ字形の開口部の幅Ｗは、フ
ィルタカセット１の取り付けしろを考慮して、１５０mm
に設定されている。このように、Ｖ字形の開口端の幅を
上記フィルタカセットの厚みのほぼ２倍に設定したこと
により、開口端において圧損を発生させずにカセットを
密に充填して装置空間の有効利用を図ることができる。

【００２７】ここに、被処理ガスは、一対のフィルタカ
セット１，１で形成されるＶ字型の収縮部の外側からフ
ィルタユニット２の内部に導かれ、ここでフィルタカセ
ット１の内部を通過した後、このＶ字型の開口部からフ
ィルタユニット２の外部に抜けて行くようになってい
る。

【００２８】このようにフィルタカセット１を配置する
ことにより、一枚のフィルタの受ける風量を少なくし、
しかもフィルタ面積を増やして、結果的にフィルタカセ
ット１の寿命を延ばすことができる。

【００２９】次に、上記実施例において、フィルタユニ
ット２の内部にフィルタカセット１を装着する際の動作
について説明する。

【００３０】先ず、フィルタカセット１を装着する際に
は、フィルタ押え蓋１０を開き、フィルタカセット１の
押込み端部がアングル８の上面に位置して、このアング
ル８とフィルタ押え金具９でここを弾性的に狭持するよ
うフィルタカセット１を押し込む。

【００３１】この時、図４（ａ）に示すように、フィル
タ押え金具９の先端が下がっているような時には、奥側
からこの先端を手で押し上げながらフィルタカセット１
を装着して、フィルタカセット１でフィルタ押え金具９
を曲げてしまうことがないようにする。

【００３２】また、フィルタカセット１の押込み端部が
フィルタ押え金具９の下に入ると、同図（ｂ）に示すよ
うに、奥側のガスケット５がアングル８の端に当たり、
フィルタカセット１を一番奥まで押し込めないので、奥
側下部からこの端部を押し上げ、奥側のガスケット５を
フィルタユニット２のアングル８で傷つけないように注
意して、フィルタカセット１を一番奥まで押し込む。

【００３３】フィルタカセット１をフィルタユニット２
の内部に入れたら、今度はフィルタ押え蓋１０を閉め
て、この膨出部１０ａをフィルタカセット１のストッパ
６に引っ掛けるのであり、この時、うくま掛からないと
きは、フィルタ押え蓋１０の立上り部を伸張させ、膨出
部１０ａを少し強めに曲げるようにして、フィルタ押え
蓋１０の力を調整する。

【００３４】そして、フィルタカセット１をフィルタユ
ニット２から取り外す場合は、上記動作の逆の動作を行
う。

【００３５】図５及び図６は、他の実施例を示すもの
で、図５は、フィルタユニット内にフィルタカセットを
装着した状態の縦断正面図、図６は、図５の要部拡大図
である。この実施例は、フィルタユニット２の内部に、
４個のフィルタカセット１を同一方向（図５の右から左
方向）に向けて着脱自在に装着するようにした例を示す
ものである。

【００３６】即ち、フィルタユニット２の内部には、前
記実施例とほぼ同じ位置にカセット搭載部が設けられて
いるのであるが、この実施例においては、２種類のフィ
ルタ搭載部が備えられている。

【００３７】第１のフィルタ搭載部は、最上段と第３段
に位置する２個のフィルタカセット１を搭載するための
ものであり、フィルタカセット１を下から支える押え板
１１と、この押え板１１の下方に位置してこれを上下動
させるフィルタ押え１２とが備えられ、前記押え板１１
を上動させて該押え板１１とこの上方に配置されたフィ
ルタサポート１３との間でフィルタカセット１を上下方
向から挟持して、これを移動不能に保持するようになっ
ている。

【００３８】また、第２のフィルタ搭載部は、他の２個
のフィルタカセット１を搭載するためのものであり、フ
ィルタカセット１の上方に位置する押え板１４と、この
押え板１４の上方に位置してこれを上下動させるフィル
タ押え１２とが備えられ、前記押え板１４を下動させて
該押え板１４とこの下方に配置されたフィルタサポート
１５との間でフィルタカセット１を上下方向から挟持し
て、これを移動不能に保持するようになっている。

【００３９】ここに、前記フィルタ押え１２は、ボルト
部１６と、このボルト部１６に螺合する回転自在なノブ
１７と、このノブ１７の脱出を防止するストッパ１８
と、前記ノブ１７と前記押え板１１または１４との間に
介装されたコイルばね１９とから主に構成されている。

【００４０】そして、ノブ１７を回転させてボルト部１
６を所定量前進させると、両者の螺合が解かれて、押え
板１１または１４をコイルばね１９の弾性力で外方に付
勢させるようになっている。

【００４１】次に、この実施例において、フィルタユニ
ット２内にフィルタカセット１を装着する際の動作につ
いて説明する。

【００４２】装着の手順は、装着時の作業性の観点か
ら、先に下側、即ち第２段及び第４段のフィルタカセッ
ト１を取付け後に、上側のカセットフィルタ１を取り付
ける。先ず、第２のカセット搭載部のフィルタ押さ１２
のノブ１７を締め込むことにより押え板１４を上昇させ
る。この状態で、フィルタカセット１を、ガスケット５
が下向きになるようにして、軽く持ち上げながらフィル
タユニット２の奥に当たるまで押し込む。

【００４３】フィルタカセット１を奥に当たるまで押し
込んだ後、フィルタ押え１４のノプ１７を緩め押え板１
４を下降させて、コイルばね１９の弾性力でフィルタカ
セット１を固定する。この時、ノブ１７をいっぱいまで
（ストッパ１８に当たりフィルタカセット１のガタが無
くなるまで）緩めると、このトルクが急に小さくなる。
このフィルタカセット１をフィルタユニット２から取り
外す場合は、上記動作の逆の動作を行う。

【００４４】次に、第１のフィルタ搭載部のフィルタ押
さ１２のノブ１７を締め込むことにより、押え板１１を
下降させる。この状態で、フィルタカセット１を、ガス
ケット５が上向きになるようにして、フィルタサポート
１３のガイドに沿ってフィルタユニット２の奥に当たる
まで押し込む。

【００４５】フィルタカセット１を奥に当たるまで押し
込んだ後、フィルタ押え１２のノプ１７を緩め押え板１
１を上昇させて、コイルばね１９の弾性力でフィルタカ
セット１を固定する。この時、片締め防止のため、ノブ
１７を少しずつ均等に緩めるようにし、ノブ１７をいっ
ぱいまで（ストッパ１９に当たりフィルタカセット１の
ガタが無くなるまで）緩めると、このトルクが急に小さ
くなる。このフィルタカセット１をフィルタユニット２
から取り外す場合は、上記動作と逆の動作を行う。

【００４６】図７は、更に他の実施例を示す要部拡大縦
断正面図であり、この実施例の前記図５及び図６に示す
実施例と異なる点は、前記フィルタ押え１２の代わりで
押えボルト２０を使用し、この押えボルト２０の締付け
力でフィルタカセット１を固定するようにした点であ
る。この実施例の場合、前記図５及び図６に示す実施例
と異なり、一定の締付け力でフィルタカセット１を固定
することはできないが、構造的に簡単となる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
イオン交換繊維をフィルタとして用いることにより、化
学的汚染物質を高効率で除去できるばかりでなく、軽量
化を図り、しかも発塵のおそれをなくすことができる。
更に、イオン交換繊維のイオン交換容量を効率良く消費
するとともに、この交換を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断正面図である。

【図２】同じく、図１の要部拡大図である。

【図３】同じく、フィルタカセットの取付け図である。

【図４】同じく、フィルタカセットの取付けの際の説明
に付する図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す縦断正面図である。

【図６】同じく、図５の要部拡大図である。

【図７】本発明の更に他の実施例を示す縦断正面図であ
る。

【符号の説明】

１フィルタカセット２フィルタユニット３ケース４不織布（イオン交換繊維）９フィルタ押え金具１０フィルタ押え蓋１１，１４押え板１２フィルタ押え

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口誠東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形枠状のケースの内部にイオン交換繊
維をプリーツ形状に折り返しつつ収納して平板状のフィ
ルタカセットを構成するとともに、このフィルタカセッ
トを、上下に位置する一対のフィルタカセットが互いに
対面しつつ水平方向の一方に向けて拡がるＶ字形を描く
ようにしてフィルタユニットの内部に着脱自在に装着し
たことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】前記フィルタカセットの厚みを５０〜７
０mmに設定したことを特徴とする請求項１記載の空気浄
化装置。
【請求項３】前記Ｖ字形の開口端の幅を上記フィルタ
カセットの厚みのほぼ２倍に設定したことを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の空気浄化装置。