JP2000051635A - Chemical filter unit and gas purifying system - Google Patents

Chemical filter unit and gas purifying system

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JP2000051635A
JP2000051635A JP10221545A JP22154598A JP2000051635A JP 2000051635 A JP2000051635 A JP 2000051635A JP 10221545 A JP10221545 A JP 10221545A JP 22154598 A JP22154598 A JP 22154598A JP 2000051635 A JP2000051635 A JP 2000051635A
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JP
Japan
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gas
filter
filter medium
filter unit
chemical
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Application number
JP10221545A
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Japanese (ja)
Inventor
Nami Hirata
奈美 平田
Yoichi Fujimura
洋一 藤村
Hideo Saruyama
秀夫 猿山
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong a life of a filter unit by lowering a pressure loss and increasing an adsorbing capacity of filter media to a specific value or over a method wherein an air to be treated is allowed to pass through a gas circulating passage provided from a gas inlet to a gas outlet between adjoining fiber sheets of the filter media. SOLUTION: Filter medium 5 comprises plural sets of fiber sheet laminates. That is, a corrugate processed product comprising a fiber sheet 6 for a center core and a fiber sheet 7 for a liner is formed from a set of fiber sheets, and a gas circulating passage 8 is formed on a comparted manner between both sheets 6, 7. Besides, a filter unit comprising a filter media storing box and a cover box, and an opening for circulating a gas is respectively arranged to those front surfaces. Then, a rear face metal net and a rear face non-woven fabric are successively stored in the media storing box prior to storing the filter media, and a front surface non-woven fabric and a front surface metal net are successively stored in the filter media storing box prior to equipping the cover box thereto. Herein, a total adsorbing capacity of the filter media to be filled in a unit volume of the filler is set at 300 eq/m3 or higher.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はケミカルフィルター
ユニットおよび気体清浄化システムに関するものであ
り、詳しくはクリーンルーム、クリーンブース、クリー
ンベンチなど(以下、クリーン閉空間と称する)に供給
される気体(特に空気)におけるケミカル汚染物質につ
いて、イオン交換もしくは電荷的吸着機構を利用して、
極めて低濃度のレベルまで低減・除去することを可能に
し、かつ処理される流動気体の通気の圧力損失が低い状
態で長期間使用可能な高精度ケミカルフィルターユニッ
トおよび気体清浄化システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical filter unit and a gas cleaning system, and more particularly to a gas (particularly air) supplied to a clean room, a clean booth, a clean bench, etc. (hereinafter referred to as a clean closed space). For chemical contaminants in the above), use ion exchange or charge adsorption mechanism
The present invention relates to a high-precision chemical filter unit and a gas cleaning system which can be reduced / removed to a very low concentration level and which can be used for a long period of time with a low pressure loss of flowing gas to be treated.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気・電子工業分野、バイオケミ
カル分野等でクリーンルーム等クリーン閉空間の必要性
が急増している。それぞれの製造技術レベルの向上が進
むにつれて、そのクリーン度への要求も厳しいものとな
り、またそれに不随した分析技術がここ数年で飛躍的に
向上したことによりこれまでは問題として顕在化しなか
った物質の除去に対する必要性が認識されるに至ってい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the necessity of a clean closed space such as a clean room has been rapidly increasing in the fields of electric and electronic industries, biochemical fields and the like. As the level of each manufacturing technology has improved, so has the demand for cleanliness, and the analysis technology that has been associated with it has dramatically improved in the past few years. The need for their removal has been recognized.

【0003】これまでのクリーン閉空間における気体の
清浄化はHEPAフィルターに代表される微粒子除去が
主体であり、固体微粒子の除去については極限に近い管
理が行われていた。
[0003] Up to now, gas purification in a clean closed space has mainly been carried out by removing fine particles typified by a HEPA filter, and the removal of solid fine particles has been managed to a limit.

【0004】しかし、クリーン閉空間の空気がフィルタ
ーを通過し循環使用されている場合においては、空気中
に含まれるミストやガス化している化学物質においては
むしろ濃縮されて外気の濃度レベルよりも高い値を示す
科学物質まで存在することが判明した。従来の空気清浄
化においては、空気中に含まれる化学物質の除去の必要
性が認識されておらず、従って清浄化装置がそういう機
能を有していなかったためである。
However, when the air in the clean enclosed space passes through the filter and is circulated, the mist and gasified chemical substances contained in the air are rather concentrated and higher than the concentration level of the outside air. It has been found that even chemical substances exhibiting values are present. This is because, in the conventional air cleaning, the necessity of removing chemical substances contained in the air is not recognized, and therefore, the cleaning device does not have such a function.

【0005】近年、超LSIに代表される精密製品を製
造する電子工業分野ではこの化学物質の除去の必要性が
認識され始めた。そのうちでも特にフォトリソ工程にお
いて、これらの化学物質の存在により直接製品の歩留ま
りを悪化させる現象が特定されるに至って、HEPAフ
ィルタとは全く異なるコンセプトの新規フィルタによる
化学物質の除去技術の開発の必要性が認識されるに至っ
た。
[0005] In recent years, the necessity of removing such chemical substances has been recognized in the field of electronics industry for manufacturing precision products represented by VLSI. Among them, especially in the photolithography process, the phenomenon that directly deteriorates the product yield due to the presence of these chemicals has been identified, necessitating the development of a technology for removing chemicals using a new filter with a completely different concept from HEPA filters. Came to be recognized.

【0006】その中にあって、特に問題が顕在化してき
た物質はアンモニア及び有機アミン等アミン類である。
工程の阻害物質となる化学物質が特定された例はまだ非
常に希有であるが、アンモニアに関してはヘイズや絶縁
破壊といった独特の現象でその存在が製品の歩留まりを
極めて悪化させることがはっきりと特定された。フォト
リソ工程中の化学増幅レジスト製造工程では、光が照射
された領域に化学増幅剤としてプロトンが発生し、現像
液への溶解が促進されるという機構でデバイスを形成し
ている。従ってその雰囲気中にアンモニアが存在する
と、プロトンが中和されて消失し、この部分の現像液へ
の溶解が阻害される。これがT−TOP破壊と呼ばれる
極めて重大なトラブルを生じる原因となる。この現象は
空気中のアンモニア濃度が数ppbという極めて低濃度
において生じることが知られており、この問題を解決す
るには清浄化処理された空気中のアンモニア濃度を5p
pb以下にする必要がある。被処理空気中のアンモニア
レベルは、場所によって異なるが、通常、数十〜数百p
pbであり、それだけの低減が可能な清浄化システムが
のぞまれていた。
[0006] Among them, substances that have become particularly problematic are ammonia and amines such as organic amines.
Although very few examples have been identified of chemicals that are process inhibitors, it has been clearly identified that the presence of ammonia, due to its unique phenomena, such as haze and dielectric breakdown, significantly reduces product yield. Was. In the process of manufacturing a chemically amplified resist in the photolithography process, a device is formed by a mechanism in which protons are generated as a chemically amplified agent in a region irradiated with light to promote dissolution in a developing solution. Therefore, if ammonia is present in the atmosphere, protons are neutralized and disappear, and dissolution of this portion in the developer is inhibited. This causes a very serious trouble called T-TOP destruction. It is known that this phenomenon occurs when the ammonia concentration in the air is as low as several ppb. To solve this problem, the ammonia concentration in the purified air must be reduced to 5 ppb.
It must be less than pb. The ammonia level in the air to be treated varies depending on the location, but is usually several tens to several hundreds p.
Therefore, a cleaning system which can be reduced by pb was desired.

【0007】ここで、特開平1−317512号公報に
は、イオン交換繊維を含む濾材に空気を通過して、空気
中の海塩類(アンモニアを含む)を除去する方法が開示
されている。しかし、この技術は極低濃度(ppbオー
ダー)までのアンモニアに対する吸着除去が可能である
こと、および前記濾材からなるフィルターの圧損を小さ
くする手法や、フィルターの使用寿命を意味する濾材の
単位体積中の吸着容量を大きくする手法について何ら記
載が見られない。
Here, JP-A-1-317512 discloses a method of removing sea salts (including ammonia) from air by passing air through a filter medium containing ion-exchange fibers. However, this technology is capable of adsorbing and removing ammonia to an extremely low concentration (ppb order), a technique for reducing the pressure loss of a filter made of the filter material, and a method for measuring the filter life per unit volume, which means the service life of the filter. There is no description of a method for increasing the adsorption capacity of the compound.

【0008】また、特開昭61−138543号公報に
おいて、イオン交換繊維含有シート状物の両面にパルプ
からなるシート状物を重ね合わせた積層シートをコルゲ
ート加工して得られる濾材が開示されている。しかし、
この濾材は、濾材を構成する前面のシート面から背面の
シート面に向かって気体流通せしめる方式(直交流方
式)で用いられる物である。また、濾材からなるフィル
ターの圧損を小さくする手法や、フィルターの使用寿命
を意味する濾材の単位体積中の吸着容量を大きくする手
法について何ら記載が見られない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-138543 discloses a filter medium obtained by corrugating a laminated sheet in which a sheet made of pulp is superposed on both sides of a sheet having ion exchange fibers. . But,
This filter medium is used in a method (cross-flow method) in which gas flows from the front sheet surface to the rear sheet surface constituting the filter material. In addition, there is no description about a method for reducing the pressure loss of a filter made of a filter medium or a method for increasing the adsorption capacity per unit volume of the filter medium, which means the service life of the filter.

【0009】また、特開昭60−183022号公報に
おいて、空気中の変異原物質の捕捉するためのイオン交
換繊維からなるフィルターが開示されている。しかし、
このフィルターは素材として非常に高い性能を有する物
である一方、そのフィルター構造に記述が無く平面的に
そのままの形で用いられているため(直交流)、非常に
圧損の高いフィルタ設計とならざるを得ない。そのた
め、フィルターの透過流束を考慮した材料構成をとって
いる。また、フィルターの使用寿命を意味する濾材の単
位体積中の吸着容量を大きくする手法について何ら記載
が見られない。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-183022 discloses a filter made of ion exchange fibers for capturing mutagenic substances in the air. But,
Although this filter has very high performance as a material, it is used as it is in a planar state without any description in its filter structure (cross-flow), so a filter design with extremely high pressure loss cannot be achieved. Not get. For this reason, a material configuration taking into account the permeation flux of the filter is adopted. In addition, there is no description of a technique for increasing the adsorption capacity per unit volume of the filter medium, which means the service life of the filter.

【0010】また、特開平8−24564号公報におい
てはイオン交換繊維からなるシートを組み込んだユニッ
トについての記載がある。しかし、この方法はイオン交
換繊維を不織布等のシート状にし、スペーサーを挟んで
重ね合わせ、塔に充填する方法を採っている。これは、
このシート状イオン交換繊維の吸着性能を活かした上で
実用レベルの圧力損失を確保するためには、濾材の厚密
化を防ぐためスペーサーを用いて一定の空間を作る必要
があるためである。しかし、このためどうしても単位体
積中に充填される濾材の量が著しく制限されて総吸着容
量が低くなることから、結果的にユニットとしての寿命
が短いものにならざるをえなかった。また反対に、その
寿命を長い物にしようとするとユニットの容積が非常に
大きいものとなり、送風のためのファン容量を非常に大
きいものする必要があったり、クリーンルームのシステ
ム自体を変更せざるを得無いのが現状であった。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-24564 describes a unit incorporating a sheet made of ion exchange fibers. However, this method employs a method in which the ion-exchange fibers are formed into a sheet such as a nonwoven fabric, overlapped with a spacer interposed therebetween, and filled in a tower. this is,
This is because in order to secure a practical level of pressure loss while utilizing the adsorption performance of the sheet-like ion exchange fiber, it is necessary to create a certain space using a spacer in order to prevent the filter medium from being thickened. However, this reason since the amount of filter media is significantly limited by the total adsorption capacity decreases to be filled surely into a unit volume, resulting in life of the unit had to become short. Conversely, if the service life is to be extended, the volume of the unit will be very large, and the fan capacity for blowing must be very large, and the clean room system itself must be changed. There was no current situation.

【0011】従って、従来技術では上記分野における要
望に答えることができない。
Therefore, the prior art cannot respond to the demands in the above field.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記の問題点に鑑み
て、本発明は、上記の要望に応えることが可能なケミカ
ルフィルターユニット、および気体清浄化システムを提
供することを目的とし、詳しくは濾材単位体積当たりの
吸着容量が従来の物に比べて著しく大きく、かつ濾材の
圧力損失が非常に小さいケミカルフィルターを提供す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a chemical filter unit and a gas cleaning system capable of meeting the above-mentioned demands. Provided is a chemical filter having a remarkably large adsorption capacity per unit volume as compared with conventional ones and having a very small pressure loss of a filter medium.

【0013】前者の課題を解決するには、一定容量中の
濾材量を増加させることが容易な方法であるが、これに
よると後者の課題が解決されない。反対に、一定容量中
の濾材量を低減すれば後者の目的は達成されるが、前者
の課題は解決されない。
In order to solve the former problem, it is easy to increase the amount of the filter medium in a fixed volume, but this does not solve the latter problem. Conversely, if the amount of filter medium in a given volume is reduced, the latter objective is achieved, but the former problem is not solved.

【0014】本発明は、これらの相反するフィルター特
性を同時に満足させることを可能にし、現在有している
課題について一挙に解決するものである。
The present invention makes it possible to simultaneously satisfy these contradictory filter characteristics, and at the same time solves the problems which the present problem has.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、繊維シートの複数枚が積層されてなる濾材
と該濾材が収容された枠体とからなり、該支持体の一面
に開口する気体流入口とこれに実質的に対向した他面に
開口する気体流出口とを有するケミカルフィルターユニ
ットにおいて、前記濾材の隣接する繊維シート間に、前
記気体流入口から前記気体流出口に向かって設けられた
気体流通路(該繊維シートの表面に沿って気体を流動可
能にする)に被処理空気を通過させる方法を採ることか
ら低い圧力損失を可能にし、同時に、前記濾材の吸着容
量が300eq/m3以上であることから長寿命を可能
にしたケミカルフィルターユニットが得られる。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention comprises a filter medium formed by laminating a plurality of fiber sheets, and a frame accommodating the filter medium. In a chemical filter unit having an open gas inlet and a gas outlet opening on the other surface substantially opposed to the gas inlet, between the adjacent fiber sheets of the filter medium, from the gas inlet toward the gas outlet. A low pressure loss is made possible by employing a method of passing air to be treated through a gas flow passage (which allows gas to flow along the surface of the fiber sheet) provided at the same time, and at the same time, the adsorption capacity of the filter medium is reduced. Since it is 300 eq / m 3 or more, a chemical filter unit having a long life can be obtained.

【0016】また、本発明の気体清浄化システムは、製
造室と、該製造室にケミカル汚染物質を除去した清浄気
体を供給する気体清浄化装置とからなり、該気体清浄化
装置が、上記ケミカルフィルターユニットを含むもので
ある。
Further, the gas cleaning system of the present invention comprises a production chamber and a gas purifier for supplying a clean gas from which chemical contaminants have been removed to the production chamber. It includes a filter unit.

【0017】なお、本発明において、「クリーン閉空
間」とはクリーンルーム、クリーンブース、クリーンベ
ンチ等の内部空間をいい、主として外部から遮断された
空間を意味するが、系外の外部から空気などの被処理流
体を取り込む空間も含まれるものとする。
In the present invention, the "clean closed space" refers to an internal space such as a clean room, a clean booth, a clean bench, etc., which means a space which is mainly shut off from the outside. A space for taking in the fluid to be treated is also included.

【0018】[0018]

【発明実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0019】本発明のケミカルフィルターユニットはク
リーン閉空間におけるケミカル汚染物質を吸着・除去す
る目的で使用され、その要求の中でも、特に厳しいと言
われる電子工業分野にも充分対応可能な高性能フィルタ
ーである。
The chemical filter unit of the present invention is used for the purpose of adsorbing and removing chemical contaminants in a clean enclosed space, and is a high-performance filter that can sufficiently cope with the demands of the electronics industry. is there.

【0020】本発明において最も重要なことは、フィル
ター構造が、繊維シートの複数枚が積層されてなる濾材
と該濾材が収容された枠材とからなり、該支持体の一面
に開口する気体流入口とこれに実質的に対向した他面に
開口する気体流出口とを有するフィルターユニットであ
ること、前記濾材の隣接する繊維シート間に、該繊維シ
ートの表面に沿って気体を流動可能にする気体流通路
が、前記気体流入口から前記気体流出口に向かって設け
られていること、前記濾材の吸着容量が300eq/m
3以上であること、の3点である。
The most important point in the present invention is that the filter structure is composed of a filter material formed by laminating a plurality of fiber sheets and a frame material containing the filter material, and a gas flow opening on one surface of the support. A filter unit having an inlet and a gas outlet opening on the other surface substantially opposite to the inlet, wherein between adjacent fiber sheets of the filter medium, gas can flow along the surface of the fiber sheet. A gas flow passage is provided from the gas inlet to the gas outlet, and the adsorption capacity of the filter medium is 300 eq / m.
3 or more.

【0021】気体流通路は、被処理気体を、濾材を構成
する繊維シートの表面に沿って流動させる。これは、被
処理気体の濾材に対する流れが、平行流であることを意
味している。この構造を濾材繊維シートのみで構成する
ことにより、濾材の単位体積当たりの吸着容量を300
eq/m3以上にすることが可能になるとともに、濾材
の圧力損失を小さくすることが可能になる。
The gas flow path allows the gas to be treated to flow along the surface of the fiber sheet constituting the filter medium. This means that the flow of the gas to be treated to the filter medium is a parallel flow. By constructing this structure only with the filter medium fiber sheet, the adsorption capacity per unit volume of the filter medium can be increased by 300.
eq / m 3 or more, and the pressure loss of the filter medium can be reduced.

【0022】この平行流構造をとることにより、フィル
ターユニットにおける前記気体流入口に通気される被処
理空気の平均風速が0.5m/sの時、気体流通路方向
における、奥行き70mmサイズの濾材の流動気体の圧
力損失が3mmAq以下という極めて低い値を可能にする。
通常のもののように濾材表面に対して直交流で通気され
た場合は、いかに薄い濾材を用いたとしても、その圧力
損失は平行流に比べ非常に大きいものにならざるを得な
い。
By adopting this parallel flow structure, when the average air velocity of the air to be processed that is passed through the gas inlet of the filter unit is 0.5 m / s, the filter medium having a depth of 70 mm in the direction of the gas flow passage is formed. It enables extremely low pressure loss of flowing gas of 3 mmAq or less.
When a cross-flow is applied to the surface of the filter medium as in a usual case, no matter how thin the filter medium is used, the pressure loss must be very large as compared with the parallel flow.

【0023】しかし、平行流で通気しながら優れた吸着
精度を保つためには濾材自身が保有する吸着性能(吸着
速度)が大きい材料を用いることが必要である。本発明
において濾材については任意であるが、吸着速度が大き
くて形態保持性が良い点から、活性炭素繊維に化学修飾
を行った(たとえばリン酸を担持した)ものやイオン交
換繊維からなる濾材が好ましい。そのうちでも特に、ポ
リスチレン基材のイオン交換繊維からなる濾材を用いる
のが好ましい。そのうちでも特に、架橋不溶化したポリ
スチレンにイオン交換基を導入したポリマを補強用ポリ
マ(例えばポリオレフィン)が構造的に支える構造をと
る繊維を用いることが最も好ましい。
However, it is necessary to use a material having a high adsorption performance (adsorption speed) possessed by the filter medium itself in order to maintain excellent adsorption accuracy while aerating with a parallel flow. In the present invention, the filter medium is optional, but from the viewpoint of high adsorption rate and good shape retention, a filter medium made of activated carbon fiber chemically modified (for example, carrying phosphoric acid) or ion exchange fiber is used. preferable. Among them, it is particularly preferable to use a filter medium made of a polystyrene-based ion exchange fiber. Among them, it is most preferable to use a fiber having a structure in which a polymer in which an ion exchange group is introduced into crosslinked insolubilized polystyrene is structurally supported by a reinforcing polymer (for example, polyolefin).

【0024】ここで、本発明のケミカルフィルターユニ
ットが除去する主ターゲットは総吸着物質の70%以上
になるアンモニア及び有機アミン等アミン類であり、そ
れらは雰囲気中でプラスジャージを持つ微粒子・ミスト
・ガスの形で存在する。それらを吸着するイオン交換基
としてはカチオン交換基が導入されていることが好まし
く、スルホン酸基,ホスホン酸基,カルボン酸基,イミ
ノジ酢酸基等のアミノカルボン酸基が好ましくもちいら
れるが、本発明における処理性能の点でスルホン酸基が
より好ましい。
Here, the main targets to be removed by the chemical filter unit of the present invention are amines such as ammonia and organic amines which make up 70% or more of the total adsorbed substances. Exists in gas form. It is preferable that a cation exchange group is introduced as the ion exchange group for adsorbing them, and an aminocarboxylic acid group such as a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, a carboxylic acid group, and an iminodiacetic acid group is preferably used. The sulfonic acid group is more preferable from the viewpoint of the processing performance in the above.

【0025】本発明における吸着容量とは、このプラス
ジャージを持つ微粒子・ミスト・ガス(主としてアンモ
ニア及び有機アミン類に属するもの)に対して、化学的
平衡を考慮してどれだけ吸着できるかを計算した値であ
る。たとえば、リン酸を担持した活性炭素繊維の場合で
あれば、担持できたリン酸の総重量から全ての反応基が
塩になった場合の最大平衡量を求めることができる。こ
こで、先に述べたようにカチオン交換繊維からなる濾材
を用いる場合は、カチオン交換容量が吸着容量というこ
とになる。その測定方法は任意であるが、一般的には濾
材サンプルを切り取ってファクターの精密にわかった水
酸化ナトリウム中で反応させ、その残液を中和滴定する
ことにとって算出する方法が用いられる。
The adsorption capacity according to the present invention is a calculation of how much a fine jersey gas having a plus jersey (mainly belonging to ammonia and organic amines) can be adsorbed in consideration of chemical equilibrium. Value. For example, in the case of activated carbon fiber carrying phosphoric acid, the maximum equilibrium amount when all the reactive groups are converted into salts can be determined from the total weight of phosphoric acid carried. Here, when the filter medium made of cation exchange fibers is used as described above, the cation exchange capacity is the adsorption capacity. The measurement method is arbitrary, but generally a method is used in which a filter medium sample is cut out, reacted in sodium hydroxide having a precisely determined factor, and the remaining liquid is subjected to neutralization titration.

【0026】ここで、本発明において重要であるのは、
フィルター単位体積中に充填される濾材の総吸着容量を
300eq/m3以上にすることである。これを可能に
するためには、吸着材そのものの吸着容量が大きいこと
も必要であるが、その充填方法と吸着性能のバランスが
重要である。
Here, what is important in the present invention is that
It is to make the total adsorption capacity of the filter medium filled in the filter unit volume 300 eq / m 3 or more. In order to make this possible, it is necessary that the adsorption capacity of the adsorbent itself is large, but the balance between the filling method and the adsorption performance is important.

【0027】単位体積中にできるだけ大きい吸着容量の
濾材をコンパクトに充填することは、ケミカルフィルタ
ーユニット設計上非常に重要であることは間違い無い。
これを可能にするためにはたとえば一例としてイオン交
換繊維を均一な繊維シート形態に加工して3次元構造体
を形作ったものを充填したフィルターが挙げられる。3
次元構造体では、隣接する繊維シートの間に、濾材の一
面からこれに向かい合う他面に貫通する気体流通路が形
成されている。
It is undoubtedly important to compactly fill a filter medium having as large an adsorption capacity as possible in a unit volume in designing a chemical filter unit.
In order to make this possible, for example, a filter filled with a material obtained by processing ion-exchange fibers into a uniform fiber sheet to form a three-dimensional structure can be mentioned. Three
In the three-dimensional structure, a gas flow passage penetrating from one surface of the filter medium to the other surface facing the filter medium is formed between adjacent fiber sheets.

【0028】シートに使用される材料は任意であるが、
そのうちでも特に、イオン交換繊維とともに熱融着材を
抄紙して、熱と圧着圧力のみで有効に3次元構造体を形
作ったものが好ましい。ここで本発明のケミカルフィル
ターユニットは、これらの濾材による3次元構造体を接
着剤や他の補強材・形態保持材をも使用することなく、
その圧縮充填圧のみによって枠材内に内蔵されることが
好ましい。このことはケミカルフィルターユニットのト
ータル性能にとって非常に重要である。例えば形態保持
材を用いてシート状の濾材を入れるのに対して、濾材の
みで構造体を作成して内蔵する方法が、単位体積あたり
の濾材比率が大きいのは自明である。また極めて重要な
ことは、接着剤や補強材・形態保持材から放出される微
量のガス(アウトガス)の懸念が無いということであ
る。本発明のケミカルフィルターユニットを必要とする
ようなクリーン閉空間においては、存在するガス濃度レ
ベルが通常空間とは全く異なる低濃度である。そういう
雰囲気においては、内部に存在する材料すべてから、ど
れだけアウトガスが放出されているかということが極め
て大きい問題となる。もちろん吸着材として使用されて
いるケミカルフィルターからのアウトガスについても同
様に細心の注意が必要である。そんな中で接着剤を使用
して、濾材を加工したり、枠材に装着したりすることは
全く致命的な欠点となる可能性が高い。また、形態保持
材や補強材といった他材料からのアウトガスといった懸
念がないことも、非常に有効な利点である。
Although the material used for the sheet is optional,
Among them, it is particularly preferable to use a paper made of a heat-sealing material together with the ion-exchange fiber to effectively form a three-dimensional structure only by heat and pressure. Here, the chemical filter unit of the present invention uses a three-dimensional structure made of these filter materials without using an adhesive or other reinforcing material / form retaining material.
It is preferable to be built in the frame material only by the compression filling pressure. This is very important for the total performance of the chemical filter unit. For example, it is obvious that a method in which a sheet-shaped filter medium is inserted using a shape-retaining material and a structure is formed and built using only the filter medium has a large filter medium ratio per unit volume. What is extremely important is that there is no concern about a small amount of gas (out gas) released from the adhesive, the reinforcing material, and the shape retaining material. In a clean enclosed space that requires the chemical filter unit of the present invention, the existing gas concentration level is a low concentration that is completely different from the normal space. In such an atmosphere, how much outgas is released from all the materials present therein becomes a very important problem. Of course, the same attention must be paid to outgas from a chemical filter used as an adsorbent. Under such circumstances, using an adhesive to process the filter medium or attach it to the frame material is likely to be a completely fatal drawback. Also, there is no concern about outgassing from other materials such as a shape retaining material and a reinforcing material, which is a very effective advantage.

【0029】本発明における、濾材による3次元構造体
についての限定は特に無い。最終的にフィルターとなっ
た際に、吸着すべきガスの吸着効率とその際の圧力損失
が実用レベルで達成できている物であればどんな形でも
基本的にはかまわない。例えば格子型、波型、ハニカム
型、円筒型等通常のもの等が挙げられるが、もちろんこ
れに限ったものではない。
In the present invention, there is no particular limitation on the three-dimensional structure using the filter medium. When the filter finally becomes a filter, basically any form can be used as long as the adsorption efficiency of the gas to be adsorbed and the pressure loss at that time can be achieved at a practical level. For example, a regular type such as a lattice type, a corrugated type, a honeycomb type, a cylindrical type and the like can be mentioned, but of course, the present invention is not limited thereto.

【0030】しかし、本発明の目的にはそのうちでもコ
ルゲート加工を施されたものが、単位体積あたりの充填
量を大きくできること、熱圧着のみの工程で容易に加工
できること、枠材に充填する際に圧縮充填圧をかけるこ
とによって隙間のないしっかりとしたものを接着剤なし
で作成可能である、というような理由から好ましい。コ
ルゲート加工品とは波形シート(中芯)と平面上シート
(ライナ)とを接着し、交互に積層されて多数の小透孔
を持つように形成されたものをいう。
However, for the purpose of the present invention, among them, the one subjected to corrugation processing can increase the filling amount per unit volume, can be easily processed only by the process of thermocompression bonding, and can be used for filling the frame material. This is preferable because a solid product without gaps can be produced without an adhesive by applying a compression filling pressure. The corrugated product is formed by bonding a corrugated sheet (core) and a planar sheet (liner) and alternately stacking them to form a large number of small through holes.

【0031】その構成は任意であり、中芯の枚数を複数
にしたり、その山高さを変えるなどの工夫を加えること
はなんら問題ない。基本的にはライナ及び少なくとも一
つの中芯からなるコルゲート加工を施されたものであれ
ば良い。熱融着コルゲート加工品の製法としては、中芯
用基材となる繊維シートを表面に凸凹を有するロールに
接触させながら通過させて波状加工した後、中芯側に波
状の形状を持つロール、ライナ側にフラットな形状を持
ったロールとしたロールにそれぞれの繊維シートを挟む
形で中芯用基材の波形の山の部分をライナ用基材に圧着
・加熱することにより、中芯の一部のみが溶融接着した
形にする方法が用いられることが多いが、最終的に同様
の形態を作ることができるものであるならば特にこれに
限るものではない。
The configuration is arbitrary, and there is no problem to add a contrivance such as increasing the number of cores or changing the height of the crest. Basically, it is only necessary to apply a corrugated process consisting of a liner and at least one core. As a method of producing a heat-fused corrugated product, a fiber sheet serving as a base material for the core is corrugated by passing the fiber sheet while being in contact with a roll having irregularities on the surface, and then a roll having a wavy shape on the core side, The corrugated crest of the core substrate is pressed and heated to the liner substrate in such a way that each fiber sheet is sandwiched between rolls having a flat shape on the liner side. In many cases, a method in which only a portion is melt-bonded is used, but the method is not particularly limited as long as a similar shape can be finally formed.

【0032】最後に、本発明のケミカルフィルターユニ
ットはクリーン閉空間におけるケミカル汚染物質を吸着
・除去する目的で使用され、使用される場所は任意であ
るが、超LSI製造工程、特にフォトリソ工程で使用さ
れることにおいてはもっともその効果を発揮する。しか
も近い将来の緊急課題とされている化学増幅レジストの
使用すなわちリソグラフィーの工程におけるプラスチャ
ージを持つ微粒子・ミスト・ガス等(その70%以上が
アンモニア及び有機アミン等アミン類に属する)の吸着
・除去において、ユニットを出た処理空気に含まれるそ
れらの濃度レベルがppbオーダーまで低減する高精度
処理が可能なケミカルフィルターユニットを提供するこ
とができる。
Finally, the chemical filter unit of the present invention is used for the purpose of adsorbing and removing chemical contaminants in a clean closed space, and it can be used in any place. It is most effective in being done. In addition, the use of chemically amplified resist, which is an urgent issue in the near future, that is, adsorption and removal of fine particles, mist, gas, etc. (more than 70% of which belongs to amines such as ammonia and organic amines) having a positive charge in the lithography process In the above, it is possible to provide a chemical filter unit capable of performing high-precision processing in which the concentration level of those contained in the processing air exiting the unit is reduced to the ppb order.

【0033】以下に実施例を示すが、本発明はこれらに
限定されるものではない。
Examples will be shown below, but the present invention is not limited to these.

【0034】[0034]

【実施例】本発明の好ましい実施例を説明する。勿論以
下に述べるものは一例であって、これに限定されるもの
ではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described. Of course, what is described below is an example, and the present invention is not limited to this.

【0035】第1図は、本発明のフィルターユニットの
濾材を形成するために用いられる繊維シートの一例であ
る。図に示すように、繊維シート1は、短繊維2が抄紙
されて形成されたもので、抄紙後、波形3を有して成形
加工されている。この繊維シート1が上下に複数枚積層
されて、濾材が形成される。濾材において、それぞれの
繊維シート1間に、気体流通路4が形成される。第2図
に、本発明のフィルターユニットに用いられる濾材の一
例が、示される。濾材5は、複数組の繊維シートの積層
体からなる。一組の繊維シートは、中芯用繊維シート6
とライナ用繊維シート7とからなるコルゲート加工品で
ある。中芯用繊維シート6とライナ用繊維シート7との
間に、気体流通路8が形成されている。第3図は、本発
明のフィルターユニットに用いられる濾材の他の例であ
る。濾材9は、複数枚の繊維シート10の積層体からな
る。各繊維シート10は、ハニカム構造を有して、積層
されている。ハニカムの中空部が、気体流通路11を形
成している。第4図は、本発明のフィルターユニットに
用いられる濾材の他の例である。濾材12は、中芯用繊
維シート13とライナ用繊維シート14とからなるコル
ゲート加工品からなる一枚の繊維シート15が、中心部
から外側へと連続して巻き上げられることにより、形成
されている。中芯用繊維シート13とライナ用繊維シー
ト14との間に、気体流通路16が形成されている。
FIG. 1 is an example of a fiber sheet used for forming a filter medium of the filter unit of the present invention. As shown in the figure, a fiber sheet 1 is formed by making short fibers 2 into paper, and is formed into a corrugated shape 3 after paper making. A plurality of the fiber sheets 1 are vertically stacked to form a filter medium. In the filter medium, a gas flow passage 4 is formed between each fiber sheet 1. FIG. 2 shows an example of a filter medium used in the filter unit of the present invention. The filter medium 5 is composed of a laminate of a plurality of sets of fiber sheets. One set of fiber sheets is a core fiber sheet 6.
And a fiber sheet 7 for a liner. A gas flow passage 8 is formed between the core fiber sheet 6 and the liner fiber sheet 7. FIG. 3 is another example of a filter medium used in the filter unit of the present invention. The filter medium 9 is composed of a laminate of a plurality of fiber sheets 10. Each fiber sheet 10 has a honeycomb structure and is laminated. The hollow portion of the honeycomb forms a gas flow passage 11. FIG. 4 is another example of a filter medium used in the filter unit of the present invention. The filter medium 12 is formed by continuously winding one fiber sheet 15 made of a corrugated product including the core fiber sheet 13 and the liner fiber sheet 14 from the center to the outside. . A gas flow passage 16 is formed between the core fiber sheet 13 and the liner fiber sheet 14.

【0036】なお、図示は省略したが、上記図1〜4中
のいずれの繊維シートも外周部に矩形状や円筒形状をし
た枠材に固定されて次の第5図で後述するケミカルフイ
ルターユニット20を構成している。
Although not shown, any of the fiber sheets in FIGS. 1 to 4 is fixed to a frame member having a rectangular or cylindrical shape on the outer periphery, and a chemical filter unit to be described later with reference to FIG. 20.

【0037】第5図は、本発明のフィルターユニットの
一例である。
FIG. 5 shows an example of the filter unit of the present invention.

【0038】フィルターユニット20は、濾材21が収
容される濾材収納箱22、濾材収納箱22に濾材21が
収納された後、濾材収納箱22の外側においてはまり合
い蓋となる蓋箱23を有する。濾材収納箱22と蓋箱2
3の正面には、気体が流通する開口24、25が、それ
ぞれ設けられている。濾材収納箱22に濾材21が収納
される前に、濾材収納箱22に、アルミ製の背面金網2
6と背面不織布27が、この順で、収納される。次い
で、濾材21は、矢印28で示す方向に、加圧され、圧
縮された状態で、濾材収納箱22に収容される。濾材収
納箱22に蓋箱23が装着される前に、前面不織布29
とアルミ製の前面金網30が、この順で、収納される。
アルミ製の前面金網30の濾材収納箱22への移動が、
矢印31で示される。次いで、蓋箱23が、濾材収納箱
22にかぶせられる。蓋箱23の濾材収納箱22への移
動が、矢印32で示される。両者は、固定具(図示せ
ず)で、固定される。ここに、本発明のフィルターユニ
ットの一例が、完成される。開口24を有する濾材収納
箱22と開口25を有する蓋箱23とは、本発明に云う
支持体を形成する。
The filter unit 20 has a filter medium storage box 22 in which the filter medium 21 is stored, and a lid box 23 which fits outside the filter medium storage box 22 after the filter medium 21 is stored in the filter medium storage box 22. Filter medium storage box 22 and lid box 2
Openings 24 and 25 through which gas flows are provided on the front surface of 3. Before the filter medium 21 is stored in the filter medium storage box 22, the aluminum wire mesh 2 is placed in the filter medium storage box 22.
6 and the back nonwoven fabric 27 are stored in this order. Next, the filter medium 21 is stored in the filter medium storage box 22 in a state of being pressed and compressed in the direction indicated by the arrow 28. Before the lid box 23 is attached to the filter medium storage box 22, the front non-woven fabric 29
And an aluminum front metal net 30 are stored in this order.
Movement of the aluminum front wire mesh 30 to the filter medium storage box 22
Indicated by arrow 31. Next, the lid box 23 is put on the filter medium storage box 22. The movement of the lid box 23 to the filter medium storage box 22 is indicated by an arrow 32. Both are fixed by a fixture (not shown). Here, an example of the filter unit of the present invention is completed. The filter medium storage box 22 having the opening 24 and the lid box 23 having the opening 25 form a support according to the present invention.

【0039】第6図は以下に述べる実施例、比較例の実
施に際して採用したアンモニア通気試験装置の概略模式
図であり、42は外気41を取り込むファン、43は外
気を予備的に濾過する活性炭充填フィルター、44はH
EPAフィルターである。一方、45はこれら機器を接
続する導管に設けられたアンモニアガス注入口であり、
46のガス混合チャンバー内で一定濃度に混合され、こ
の混合サンプルガスがサンプリング口(上流側)47で
サンプリングできるようになっている。
FIG. 6 is a schematic diagram of an ammonia gas aeration test apparatus employed in carrying out the following Examples and Comparative Examples. Reference numeral 42 denotes a fan for taking in outside air 41, and 43 denotes activated carbon filling for preliminarily filtering the outside air. Filter, 44 is H
EPA filter. On the other hand, 45 is an ammonia gas inlet provided in a conduit connecting these devices,
The mixed sample gas is mixed at a constant concentration in a gas mixing chamber 46 and can be sampled at a sampling port (upstream side) 47.

【0040】48は本発明に係る上記第5図で示したケ
ミカルフィルターユニット20の取り付け口であり、そ
のフィルターによって濾過された清浄ガス51がサンプ
リング口(下流側)49でサンプリングできるようにな
っている。一方、残余のガスは放流口50から放棄され
るようになっている。
Reference numeral 48 denotes an attachment port of the chemical filter unit 20 shown in FIG. 5 according to the present invention, and the clean gas 51 filtered by the filter can be sampled at a sampling port (downstream side) 49. I have. On the other hand, the remaining gas is abandoned from the discharge port 50.

【0041】実施例 (イオン交換繊維)製糸した多芯海島型複合繊維[海成
分ポリスチレン/島成分ポリエチレン=50/50(島
数16)]を長さ0.5mmに切断してカットファイバ
ーを得た。該カットファイバー1重量部を市販の1級硫
酸7.5容量部とパラフォルムアルデヒド0.07重量
部からなる架橋・スルホン化溶液に加え90℃で4時間
反応処理した。次にアルカリで処理してから塩酸で活性
化することによってスルホン酸基を有するカチオン交換
繊維を得た。(交換容量3.0ミリ当量/g−Na,含
水度1.5)。 交換容量は次の方法で測定した。
EXAMPLE (Ion-exchange fiber) A cut fiber is obtained by cutting a multifilament sea-island composite fiber [sea component polystyrene / island component polyethylene = 50/50 (16 islands)] into a 0.5 mm length. Was. One part by weight of the cut fiber was added to a commercially available cross-linking / sulfonation solution comprising 7.5 parts by weight of primary sulfuric acid and 0.07 part by weight of paraformaldehyde, followed by reaction at 90 ° C. for 4 hours. Next, a cation exchange fiber having a sulfonic acid group was obtained by treating with an alkali and then activating with hydrochloric acid. (Exchange capacity 3.0 meq / g-Na, water content 1.5). The exchange capacity was measured by the following method.

【0042】0.1Nの水酸化ナトリウム50mlにカ
チオン交換繊維1gを入れ、23℃、2時間振とうし、
5ml正確にはかりとって中和滴定によって計算する。
1 g of the cation exchange fiber was placed in 50 ml of 0.1 N sodium hydroxide, and shaken at 23 ° C. for 2 hours.
Weigh exactly 5 ml and calculate by neutralization titration.

【0043】また、Na型に変換した上記カットファイ
バーをイオン交換水に十分浸漬し、家庭用遠心脱水機で
脱水して重量(W)を測定し、そのまま60℃の乾燥機
中で48時間絶乾して重量を測定して(Wo )次式より
含水度を求めた。
Further, the cut fiber converted into Na type was sufficiently immersed in ion-exchanged water, dehydrated with a household centrifugal dehydrator, weighed (W), and kept in a dryer at 60 ° C. for 48 hours. After drying, the weight was measured (Wo) and the water content was determined by the following equation.

【0044】含水度=(W−Wo )/Wo (抄紙工程)上記イオン交換繊維と熱融着繊維(商品名
“ソフィットN720”:クラレ社製低融点PET)及
び抄紙副材料のマニラ麻を60:20:20の比率で混
合して回転濾布型の大型抄紙マシンで抄紙し、連続して
120℃のドラム回転式乾燥機で乾燥してから巻き取っ
てイオン交換繊維による繊維シートを得た。この繊維シ
ートから、3cm角のシートサンプルが切り取られ、サ
ンプルは、イオン交換繊維の場合と同様の方法で水酸化
ナトリウム溶液に浸漬され、サンプルの重量当たりのイ
オン交換容量が測定された。イオン交換容量は、1.5
meq/gであった。
Water content = (W-Wo) / Wo (papermaking process) The above ion-exchange fiber and heat-fused fiber (trade name "Sophite N720": low melting point PET manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and Manila hemp as a papermaking auxiliary material were mixed with 60: The mixture was mixed at a ratio of 20:20, paper was formed by a rotary filter cloth type large paper machine, continuously dried by a drum rotary dryer at 120 ° C., and wound up to obtain a fiber sheet made of ion exchange fibers. From the fiber sheet, a 3 cm square sheet sample was cut out, the sample was immersed in a sodium hydroxide solution in the same manner as in the case of the ion exchange fiber, and the ion exchange capacity per sample weight was measured. The ion exchange capacity is 1.5
meq / g.

【0045】(コルゲート加工工程)上記イオン交換繊
維による繊維シートをコルゲート加工マシン(5号段用
シングルフェーサ)において波形の表面形状を有するロ
ール(120〜130℃)、中芯用繊維シート、ライナ
用繊維シート、及びフラットな表面形状を持つプレッシ
ャーロールの順になるようにして、ロール間に圧力を与
えながらそれぞれのロールを回転し、中芯用繊維シート
6とライナ用繊維シート7とを加熱・加圧圧着し、第2
図に示すコルゲート構造体5を製造した。このコルゲー
ト構造体から、2cm角のサンプルが切り取られ、サン
プルは、イオン交換繊維の場合と同様の方法で水酸化ナ
トリウム溶液に浸漬され、サンプルの重量当たりのイオ
ン交換容量が測定された。イオン交換容量は、1.45
meq/gであった。
(Corrugating Step) A roll (120 to 130 ° C.) having a corrugated surface shape, a fiber sheet for a core, and a liner are prepared by corrugating the fiber sheet made of the above ion-exchange fibers in a corrugating machine (single facer for 5th stage). The fiber sheet for the core and the fiber sheet for the liner 7 are heated by applying pressure between the rolls so that the fiber sheet for the core and the fiber sheet for the liner 7 are arranged in the order of the fiber sheet for use and the pressure roll having a flat surface shape. Pressure bonding, 2nd
The corrugated structure 5 shown in the figure was manufactured. From this corrugated structure, a 2 cm square sample was cut out, and the sample was immersed in a sodium hydroxide solution in the same manner as in the case of the ion exchange fiber, and the ion exchange capacity per sample weight was measured. The ion exchange capacity is 1.45
meq / g.

【0046】(ケミカルフィルターユニット化工程)上
記コルゲート構造体5を590×70mmの長方形にカ
ットしてシート状にした。このシートを積み重ねて、横
590×縦590×奥行き70mmになるようにアルミ
製枠材にはめ込みケミカルフィルターユニットとした。
このフィルターユニット中に充填された濾材の総重量
は、6050gであった。上記コルゲート構造体のみか
らなるこの濾材の総イオン交換容量は、濾材の重量とイ
オン交換容量の積で示され、8.8eqであった。
(Chemical Filter Unitization Step) The corrugated structure 5 was cut into a rectangular shape of 590 × 70 mm to form a sheet. The sheets were stacked and fitted into an aluminum frame material so as to be 590 x 590 x 70 mm to form a chemical filter unit.
The total weight of the filter medium filled in the filter unit was 6050 g. The total ion exchange capacity of this filter medium consisting of only the corrugated structure was indicated by the product of the weight of the filter medium and the ion exchange capacity, and was 8.8 eq.

【0047】ここから、このケミカルフィルターの単位
容積当たりのイオン交換容量を計算すると360eq/
3であった。
From this, the ion exchange capacity per unit volume of the chemical filter was calculated to be 360 eq /
m 3 .

【0048】ケミカルフィルターユニット内の濾材5
は、枠の開口部及びその反対面に、コルゲート構造体の
開口面が来るように積み重ねられ、繊維シートの表面に
沿って気体を流動可能にする気体流通路8が、気体流入
口から気体流出口に向かって設けられていた。従って、
被処理空気は平行流8aの方向に流れる。
Filter media 5 in chemical filter unit
Are stacked so that the opening surface of the corrugated structure comes to the opening of the frame and the opposite surface thereof, and a gas flow passage 8 that allows gas to flow along the surface of the fiber sheet is provided with a gas flow passage from the gas inlet. It was provided towards the exit. Therefore,
The air to be processed flows in the direction of the parallel flow 8a.

【0049】このケミカルフィルターユニットを用い
て、アンモニアの吸着性能実験を行った。第6図の試験
装置の取り付け口48に上記ケミカルフィルターユニッ
トを装着し、上流から規定のアンモニア濃度(200p
pb)に調整した標準空気を通気した。通風の面風速は
0.5m/sとした。その際の圧力損失を測定したとこ
ろ、1.7mmAqであった。
Using this chemical filter unit, an experiment on ammonia adsorption performance was performed. The above-mentioned chemical filter unit is attached to the mounting port 48 of the test apparatus shown in FIG.
Standard air adjusted to pb) was ventilated. The surface wind speed of the ventilation was 0.5 m / s. When the pressure loss at that time was measured, it was 1.7 mmAq.

【0050】一定時間をおいてケミカルフィルターの前
後におけるガスについてサンプリングし、アンモニア濃
度を測定した結果をシュミレーション解析した。
After a certain period of time, the gas before and after the chemical filter was sampled, and the result of measuring the ammonia concentration was analyzed by simulation.

【0051】サンプリングは通気管40に流れている空
気を枝取りし、インピンジャーと呼ばれる補集器具中の
超純水にアンモニアを溶解させて捕集した。分析はイオ
ンクロマトグラフィーを用いた微量分析を行った。
In the sampling, the air flowing through the ventilation pipe 40 was pruned, and ammonia was dissolved in ultrapure water in a collection device called an impinger to collect. The analysis was performed by micro-analysis using ion chromatography.

【0052】シュミレーションの前提条件として、10
ppbのアンモニアガスを通気し、ケミカルフィルター
の出口濃度が1ppb以上になった点を寿命と取り決め
た。
As a precondition for the simulation, 10
A point at which the ppb ammonia gas was passed and the outlet concentration of the chemical filter became 1 ppb or more was determined as the life.

【0053】これは、電子工業分野におけるクリーンル
ーム等クリーン閉空間の必要条件の一例から算出した値
である。これを用いて解析を行ったところ、本ケミカル
フィルターユニットの寿命は890日となった。この結
果は、本ケミカルフィルターユニットは実際のクリーン
閉空間用の空気清浄化システムにおいて、途中交換する
ことなく2年間継続使用が可能であることを意味する。
This is a value calculated from an example of a necessary condition of a clean closed space such as a clean room in the field of electronics industry. As a result of analysis using this, the life of the present chemical filter unit was 890 days. This result means that the present chemical filter unit can be used continuously for two years in an actual air purifying system for a clean closed space without replacement midway.

【0054】比較例1 実施例と全く同様に作成したイオン交換繊維及び繊維シ
ートを用いて、コルゲート加工での空隙率を変更して第
2図の濾材5を作成し、実施例と同様の横590×縦5
90×奥行き70mmのアルミ製枠材にはめ込み、単位
容積当たりのイオン交換容量が290eq/m3である
ケミカルフィルターユニットを作成した。そのフィルタ
ーユニットを用いて実施例と全く同様の実験を行った。
その結果、圧力損失は1.3mmAqまで低下した。し
かし実験初期には高い除去率を保持していたが、実験を
すすめてゆく課程でのアンモニア除去率の低下速度が大
きく、シュミレーション解析を行ったところフィルター
寿命は590日となった。この日数は1回/年の定期修
繕時のみに、次回の定期修繕時までに寿命が来るフィル
ターをすべて取り替える現行のケミカル汚染捕集システ
ムからすると、1年で交換する必要があることを意味す
る。
Comparative Example 1 Using the ion-exchange fiber and the fiber sheet prepared in exactly the same manner as in the example, the porosity in corrugation was changed to prepare the filter medium 5 shown in FIG. 590 x 5 vertical
A chemical filter unit having an ion exchange capacity per unit volume of 290 eq / m 3 was prepared by fitting the frame into an aluminum frame material of 90 × 70 mm in depth. Using the filter unit, the same experiment as in the example was performed.
As a result, the pressure loss decreased to 1.3 mmAq. However, although the high removal rate was maintained in the early stage of the experiment, the rate of decrease in the ammonia removal rate during the course of the experiment was large, and the simulation analysis showed that the filter life was 590 days. This number of days means that only one time / year of regular repairs is needed, and in the current chemical pollution collection system, all filters that have reached the end of their service life by the next regular repair are replaced in one year. .

【0055】比較例2 ポリオレフィンのフィラメントを不織布に形態化してか
ら電子線を照射してグラフト基点を作り、グラフと反応
でカチオン交換繊維としたタイプのイオン交換不織布を
用いて、アルミ針金でできたスペーサーを配置し枠材内
に充填したタイプの市販のケミカルフィルターユニット
(横590×縦590×奥行き70mm)について、実
施例と全く同様の実験をおこなった。このケミカルフィ
ルターの単位容積当たりのイオン交換容量は278eq
/m3であった。
Comparative Example 2 A polyolefin filament was formed into a non-woven fabric and then irradiated with an electron beam to form a graft base point. The ion-exchange non-woven fabric was converted into a cation exchange fiber by a reaction with a graph, and was made of aluminum wire. For a commercially available chemical filter unit (590 in width × 590 in height × 70 mm in depth) in which a spacer is arranged and filled in a frame material, the same experiment as in the example was performed. The ion exchange capacity per unit volume of this chemical filter is 278 eq
/ M 3 .

【0056】結果のシュミレーション解析を行ったとこ
ろ、このケミカルフィルターの寿命は586日であった
が、圧力損失は6.0mmAqと極めて高いものであっ
た。
A simulation analysis of the results showed that the life of the chemical filter was 586 days, but the pressure loss was as high as 6.0 mmAq.

【0057】また、実験の際に面風速を実施例と同一に
する必要があるため、圧力損失が高いこのケミカルフィ
ルターでは通気ファンの容量を大きいものに変更する必
要もあった。
In the experiment, since the surface wind speed needs to be the same as that of the embodiment, it is necessary to change the capacity of the ventilation fan to be large in this chemical filter having a high pressure loss.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明のケミカルフィルターにより、ク
リーン閉空間におけるケミカル汚染物質を極めて低濃度
のレベルまで除去することが可能で、低圧損かつその効
果が非常に長寿命であるため、ユーザー側は低コストに
よるクリーン化が可能になった。
According to the chemical filter of the present invention, it is possible to remove chemical contaminants in a clean closed space to a very low concentration level, and since the low pressure drop and the effect thereof are very long, the user side is required. It has become possible to clean at low cost.

【0059】本ケミカルフィルターユニットを適用する
ことによって、これまで吸着容量の高いフィルタでは圧
損が大きく、反対に圧損を下げると吸着容量が小さいと
いう欠点から不満足なまま使用していたフィルター特性
を同時に満足させることができる。
By applying this chemical filter unit, the filter characteristics which have been used unsatisfactorily because of the drawback that the filter having a high adsorption capacity has a large pressure loss and the adsorption capacity is small when the pressure loss is reduced, are simultaneously satisfied. Can be done.

【0060】このことから特にケミカル汚染物質を嫌う
超LSIに代表される製品を製造する電子工業分野にお
ける空気清浄化装置への適用が非常に有効である。
From this fact, it is very effective to apply the present invention to an air purifying apparatus in the field of the electronics industry for manufacturing a product typified by a super LSI which dislikes chemical contaminants.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るケミカルフイルターユニットの格
子型濾材の一実施例を示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a lattice filter medium of a chemical filter unit according to the present invention.

【図2】本発明に係るケミカルフイルターユニットのコ
ルゲート型濾材の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a corrugated filter medium of the chemical filter unit according to the present invention.

【図3】本発明に係るケミカルフィルターユニットのハ
ニカム型濾材の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a honeycomb filter medium of the chemical filter unit according to the present invention.

【図4】本発明に係るケミカルフイルターユニットの円
筒型濾材の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a cylindrical filter medium of the chemical filter unit according to the present invention.

【図5】本発明に係るケミカルフイルターユニットの分
解図である。
FIG. 5 is an exploded view of the chemical filter unit according to the present invention.

【図6】実施例、比較例の実施に際して用いたフィルタ
ー試験装置の模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a filter test apparatus used in carrying out Examples and Comparative Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:繊維シート 2:短繊維 3:波形濾材 4:気体流通管 5、9、12:濾材 6:中芯用繊維シート 20:ケミカルフイルターユニット 1: fiber sheet 2: short fiber 3: corrugated filter medium 4: gas flow pipe 5, 9, 12: filter medium 6: fiber sheet for core 20: chemical filter unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D012 CA10 CB02 CG02 CG04 CH01 CK07 4F071 AA14 AA22 AB03 AF08C AF08Y AH02 FB05 FB07 FC03 FC06 FC11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D012 CA10 CB02 CG02 CG04 CH01 CK07 4F071 AA14 AA22 AB03 AF08C AF08Y AH02 FB05 FB07 FC03 FC06 FC11

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】繊維シートの複数枚が積層されてなる濾材
と該濾材が収容された枠材とからなり、該支持体の一面
に開口する気体流入口とこれに実質的に対向した他面に
開口する気体流出口とを有するケミカルフィルターユニ
ットにおいて、前記濾材の隣接する繊維シート間に、該
繊維シートの表面に沿って気体を流動可能にする気体流
通路が、前記気体流入口から前記気体流出口に向かって
設けられ、かつ前記濾材の吸着容量が300eq/m3
以上であることを特徴とするケミカルフィルターユニッ
ト。
1. A gas inlet formed on one surface of a support, comprising a filter medium formed by laminating a plurality of fiber sheets and a frame material containing the filter medium, and another surface substantially opposed to the gas inlet. A gas flow outlet that is open to the gas filter, wherein between the adjacent fiber sheets of the filter medium, a gas flow passage that allows gas to flow along the surface of the fiber sheet extends from the gas inlet to the gas flow path. Provided toward the outlet and having an adsorption capacity of the filter medium of 300 eq / m 3
A chemical filter unit characterized by the above.
【請求項2】前記気体流入口から前記気体流出口へと流
動する気体の前記気体流入口面での平均面風速が0.5
m/秒の時、前記気体流通路方面における奥行き70m
mの前記濾材による流動気体の圧力損失が3mmAq以
下であることを特徴とする請求項1に記載のケミカルフ
ィルターユニット。
2. An average surface wind velocity of the gas flowing from the gas inlet to the gas outlet at the gas inlet surface is 0.5.
m / sec, depth 70 m in the direction of the gas flow passage
The chemical filter unit according to claim 1, wherein the pressure loss of the flowing gas caused by the filter medium of m is 3 mmAq or less.
【請求項3】前記繊維シートを構成する繊維がイオン交
換繊維からなり、吸着容量がイオン交換容量であること
を特徴とする請求項1に記載のケミカルフィルターユニ
ット。
3. The chemical filter unit according to claim 1, wherein the fibers constituting the fiber sheet are ion exchange fibers, and the adsorption capacity is the ion exchange capacity.
【請求項4】前記濾材の前記枠材への充填が、実質的に
前記複数枚の繊維シートの弾発力のみでなされて前記枠
材に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の
ケミカルフィルターユニット。
4. The method according to claim 1, wherein the filling of the filter material into the frame material is performed substantially only by the elastic force of the plurality of fiber sheets, and the filter material is fixed to the frame material. The described chemical filter unit.
【請求項5】製造室と、該製造室にケミカル汚染物質を
除去した清浄気体を供給する気体清浄化装置とからな
り、該気体清浄化装置が、請求項1〜4のいずれかに記
載のケミカルフィルターユニットを含むことを特徴とす
る気体清浄化システム。
5. A gas purifying apparatus comprising: a production chamber; and a gas purifier for supplying a clean gas from which chemical contaminants have been removed to the production chamber. A gas cleaning system comprising a chemical filter unit.
【請求項6】前記製造室がLSI製造工程を含むことを
特徴とする請求項5に記載の気体清浄化システム。
6. The gas cleaning system according to claim 5, wherein said manufacturing chamber includes an LSI manufacturing process.
【請求項7】前記製造室がLSI製造工程におけるフォ
トリソ製造工程を含むことを特徴とする請求項5に記載
の気体清浄化システム。
7. The gas cleaning system according to claim 5, wherein said manufacturing chamber includes a photolithography manufacturing process in an LSI manufacturing process.
【請求項8】前記製造室がLSI製造工程における化学
増幅レジスト使用工程を含むことを特徴とする請求項5
に記載の気体清浄化システム。
8. The method according to claim 5, wherein said manufacturing chamber includes a step of using a chemically amplified resist in an LSI manufacturing process.
A gas cleaning system according to claim 1.
【請求項9】前記ケミカル汚染物質がプラスチャージを
持つ微粒子・ミスト・ガスからなる物であることを特徴
とする請求項5に記載の気体清浄化システム。
9. The gas cleaning system according to claim 5, wherein said chemical contaminants are particles, mist and gas having a positive charge.
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