JP2002028427A - エアフィルタ - Google Patents
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- JP2002028427A JP2002028427A JP2000211568A JP2000211568A JP2002028427A JP 2002028427 A JP2002028427 A JP 2002028427A JP 2000211568 A JP2000211568 A JP 2000211568A JP 2000211568 A JP2000211568 A JP 2000211568A JP 2002028427 A JP2002028427 A JP 2002028427A
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エアフィルタをその寿命が尽きる前に分解・
破壊することなく、それでいてエアフィルタの寿命を簡
単に検知することができるエアフィルタを得ること。 【解決手段】 イオン交換体を吸着剤として、酸性ガス
及びアルカリ性ガス等の不純物を除去するため、陽イオ
ン交換用濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねてひだ状に
折り畳まれて織り込んだエアフィルタにおいて、それぞ
れの濾材の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸させる
ことを特徴とするエアフィルタ。ｐＨ指示薬を含浸させ
た布またはテープ状の紙あるいはスポンジ状のプラスチ
ック材を空気流出側の表面近傍に具備することが好まし
い。
破壊することなく、それでいてエアフィルタの寿命を簡
単に検知することができるエアフィルタを得ること。 【解決手段】 イオン交換体を吸着剤として、酸性ガス
及びアルカリ性ガス等の不純物を除去するため、陽イオ
ン交換用濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねてひだ状に
折り畳まれて織り込んだエアフィルタにおいて、それぞ
れの濾材の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸させる
ことを特徴とするエアフィルタ。ｐＨ指示薬を含浸させ
た布またはテープ状の紙あるいはスポンジ状のプラスチ
ック材を空気流出側の表面近傍に具備することが好まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の汚染物質
を除去するために、半導体製造装置等の精密工業分野
や、一般用途の空気清浄装置に設置されるエアフィルタ
に関する。
を除去するために、半導体製造装置等の精密工業分野
や、一般用途の空気清浄装置に設置されるエアフィルタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気中の汚染物質の除去目的で使用され
るエアフィルタ、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。そして、一般にアンモニ
ア、アミン等のアルカリ性ガス及び、二酸化硫黄、塩酸
等の酸性ガスを吸着するためのエアフィルタを構成する
濾材には、イオン交換繊維からなる不織布または織布、
あるいはビーズ状のイオン交換体を樹脂構造材に担持さ
せたものが使用されている。イオン交換体はその交換容
量が計算できるために、除去対象とする物質の濃度と流
量からフィルタヘの負荷を計算し、フィルタが保有して
いるイオン交換基容量から設計寿命を計算することが可
能である。
るエアフィルタ、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。そして、一般にアンモニ
ア、アミン等のアルカリ性ガス及び、二酸化硫黄、塩酸
等の酸性ガスを吸着するためのエアフィルタを構成する
濾材には、イオン交換繊維からなる不織布または織布、
あるいはビーズ状のイオン交換体を樹脂構造材に担持さ
せたものが使用されている。イオン交換体はその交換容
量が計算できるために、除去対象とする物質の濃度と流
量からフィルタヘの負荷を計算し、フィルタが保有して
いるイオン交換基容量から設計寿命を計算することが可
能である。
【０００３】しかしながら、実際の環境においては除去
対象とする物質の濃度変動や、その他の物質等の影響に
より、設計寿命通りにならない場合がある。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縮まった
場合は、定期的な検査を行うまでは、すでに寿命の尽き
たフィルタを使用し続けることになり、フィルタの空気
流出側（下流側）領域を汚染する恐れが大きい。そこ
で、フィルタ寿命の判定のために、設計寿命の途中にお
いてフィルタの分析を行い、設計寿命の検証を行ってい
た。
対象とする物質の濃度変動や、その他の物質等の影響に
より、設計寿命通りにならない場合がある。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縮まった
場合は、定期的な検査を行うまでは、すでに寿命の尽き
たフィルタを使用し続けることになり、フィルタの空気
流出側（下流側）領域を汚染する恐れが大きい。そこ
で、フィルタ寿命の判定のために、設計寿命の途中にお
いてフィルタの分析を行い、設計寿命の検証を行ってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、寿命の確
認方法は、現在フィルタを分析することによっている
が、これには、フィルタ自体を分解し、フィルタのイオ
ン交換容量を中和滴定等を用いて分析を行う方法を取る
ことになる。この方法を行うにはフィルタの濾材の一部
をサンプルとして使用するために、寿命が尽きていない
フィルタであった場合にもフィルタを破壊するため、廃
棄せざるをえなかった。このように、寿命の尽きる前に
フィルタを交換するため、原理的にまだ使用可能なイオ
ン交換体（吸着剤）の量に比べて、実際に使用する吸着
剤の量が大幅に少なくなってしまうという問題点があっ
た。本発明は、エアフィルタを寿命が尽きる前に分解・
破壊することなく、それでいてエアフィルタの寿命を簡
単に検知することができるエアフィルタを得ることを課
題とするものである。
認方法は、現在フィルタを分析することによっている
が、これには、フィルタ自体を分解し、フィルタのイオ
ン交換容量を中和滴定等を用いて分析を行う方法を取る
ことになる。この方法を行うにはフィルタの濾材の一部
をサンプルとして使用するために、寿命が尽きていない
フィルタであった場合にもフィルタを破壊するため、廃
棄せざるをえなかった。このように、寿命の尽きる前に
フィルタを交換するため、原理的にまだ使用可能なイオ
ン交換体（吸着剤）の量に比べて、実際に使用する吸着
剤の量が大幅に少なくなってしまうという問題点があっ
た。本発明は、エアフィルタを寿命が尽きる前に分解・
破壊することなく、それでいてエアフィルタの寿命を簡
単に検知することができるエアフィルタを得ることを課
題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の課題
により、エアフィルタを分解・破壊することなく、それ
でいてエアフィルタの寿命を簡単に検知することができ
るエアフィルタの材質や形態について種々研究した。そ
して、陽イオン交換濾材と陰イオン交換用濾材とを重ね
てひだ状に折り畳むように織り込んだエアフィルタに、
それらの濾材の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸さ
せると、空気流出側の外部からの肉眼観察によりエアフ
ィルタの寿命を簡単に検知できることに着目して、本発
明に到達した。
により、エアフィルタを分解・破壊することなく、それ
でいてエアフィルタの寿命を簡単に検知することができ
るエアフィルタの材質や形態について種々研究した。そ
して、陽イオン交換濾材と陰イオン交換用濾材とを重ね
てひだ状に折り畳むように織り込んだエアフィルタに、
それらの濾材の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸さ
せると、空気流出側の外部からの肉眼観察によりエアフ
ィルタの寿命を簡単に検知できることに着目して、本発
明に到達した。
【０００６】すなわち、本発明は、下記の手段により前
記の課題を解決した。 （１）イオン交換体を吸着剤として、酸性ガス及びアル
カリ性ガス等の不純物を除去するため、陽イオン交換用
濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねてひだ状に折り畳ま
れて織り込んだエアフィルタにおいて、それぞれの濾材
の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸させることを特
徴とするエアフィルタ。 （２）前記ひだ状に織り込んだエアフィルタにおいて、
ｐＨ指示薬を含浸させた布またはテープ状の紙あるいは
スポンジ状のプラスチック材を空気流出側の表面近傍に
具備することを特徴とする前記（１）記載のエアフィル
タ。 （３）前記ひだ状に織り込んだエアフィルタにおいて、
その枠と濾材の接着部分の空気流出側にｐＨ指示薬を含
浸させることを特徴とする前記（１）記載のエアフィル
タ。 （４）前記イオン交換体が放射線グラフト重合法により
製造されたものであることを特徴とする前記（１）〜
（３）のいずれか１項記載のエアフィルタ。
記の課題を解決した。 （１）イオン交換体を吸着剤として、酸性ガス及びアル
カリ性ガス等の不純物を除去するため、陽イオン交換用
濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねてひだ状に折り畳ま
れて織り込んだエアフィルタにおいて、それぞれの濾材
の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸させることを特
徴とするエアフィルタ。 （２）前記ひだ状に織り込んだエアフィルタにおいて、
ｐＨ指示薬を含浸させた布またはテープ状の紙あるいは
スポンジ状のプラスチック材を空気流出側の表面近傍に
具備することを特徴とする前記（１）記載のエアフィル
タ。 （３）前記ひだ状に織り込んだエアフィルタにおいて、
その枠と濾材の接着部分の空気流出側にｐＨ指示薬を含
浸させることを特徴とする前記（１）記載のエアフィル
タ。 （４）前記イオン交換体が放射線グラフト重合法により
製造されたものであることを特徴とする前記（１）〜
（３）のいずれか１項記載のエアフィルタ。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のイオン交換体を保持する
フィルタが担持するｐＨ指示薬は、それが有する官能基
の種類により酸性又はアルカリ性の性質を持っている。
このフィルタはイオン交換を行うに従い酸性度及びアル
カリ性度は弱まり、ついには中性となる。このときフィ
ルタのイオン交換能力はなくなっている。つまり、濾材
のｐＨを調べることでフィルタ寿命を判定することがで
きる。従ってこの原理を応用し、ｐＨ指示薬を濾材に含
ませて、濾材自体にイオン交換機能とｐＨ指示機能を持
たせる。イオン交換の反応した程度に応じて指示薬の発
色度が異なり、現時点でのｐＨを示す。このｐＨ値か
ら、フィルタのイオン交換基の消費量が判定可能とな
る。また直接濾材にｐＨ指示薬を含浸させなくても、空
気が濾過された後の空気、つまりフィルタ流出側の空気
のｐＨ、すなわち、ｐＨ指示薬を含浸させた布、紙、発
泡プラスチックの発色度によりそのフィルタの能力を読
みとることができる。
フィルタが担持するｐＨ指示薬は、それが有する官能基
の種類により酸性又はアルカリ性の性質を持っている。
このフィルタはイオン交換を行うに従い酸性度及びアル
カリ性度は弱まり、ついには中性となる。このときフィ
ルタのイオン交換能力はなくなっている。つまり、濾材
のｐＨを調べることでフィルタ寿命を判定することがで
きる。従ってこの原理を応用し、ｐＨ指示薬を濾材に含
ませて、濾材自体にイオン交換機能とｐＨ指示機能を持
たせる。イオン交換の反応した程度に応じて指示薬の発
色度が異なり、現時点でのｐＨを示す。このｐＨ値か
ら、フィルタのイオン交換基の消費量が判定可能とな
る。また直接濾材にｐＨ指示薬を含浸させなくても、空
気が濾過された後の空気、つまりフィルタ流出側の空気
のｐＨ、すなわち、ｐＨ指示薬を含浸させた布、紙、発
泡プラスチックの発色度によりそのフィルタの能力を読
みとることができる。
【０００８】このように、本発明のエアフィルタは、空
気中の汚染物質との反応により発色が変化するｐＨ指示
薬を含有するため、この発色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。この時、
本発明のエアフィルタは、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、この吸着剤はエアフィルタの上流側から下流側へ、
すなわち空気流入側から空気流出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吸着剤に到達した
時点で、この吸着剤と反応して捕獲される。すなわち、
汚染物質は常に吸着剤が消費された領域の先端に到達し
ていることになる。
気中の汚染物質との反応により発色が変化するｐＨ指示
薬を含有するため、この発色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。この時、
本発明のエアフィルタは、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、この吸着剤はエアフィルタの上流側から下流側へ、
すなわち空気流入側から空気流出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吸着剤に到達した
時点で、この吸着剤と反応して捕獲される。すなわち、
汚染物質は常に吸着剤が消費された領域の先端に到達し
ていることになる。
【０００９】したがって、前述のようにｐＨ指示薬の発
色度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
まった吸着剤の消費量を確認することができる。この場
合、フィルタの断面に沿ってｐＨ指示薬を含有させてお
き、フィルタの厚さ方向（ガスの流れ方向）におけるそ
のｐＨ指示薬の発色度の変化を外部から観察できるよう
にしておくのがよい。また、ｐＨ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。
色度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
まった吸着剤の消費量を確認することができる。この場
合、フィルタの断面に沿ってｐＨ指示薬を含有させてお
き、フィルタの厚さ方向（ガスの流れ方向）におけるそ
のｐＨ指示薬の発色度の変化を外部から観察できるよう
にしておくのがよい。また、ｐＨ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。
【００１０】また、本発明のエアフィルタは、その全領
域にｐＨ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。しかし、ｐＨ指示薬を片
側の表面近傍のみに含有した場合には、このｐＨ指示薬
を含有する面を下流側、すなわち空気流出側として使用
することにより、このｐＨ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。しかも、本発明においては、ｐＨ指示薬を空気流
出側の一部や、空気流出側の表面近傍にｐＨ指示薬を含
浸させた布等を配置したり、エアフィルタの枠と濾材の
接着部分の空気流出側にｐＨ指示薬を含浸させるだけで
すむから、ｐＨ指示薬の使用量を、従来のエアフィルタ
の濾材全体に含有させたものに比べて大幅に節減するこ
とができる。さらに、本発明のエアフィルタは、エアフ
ィルタの濾材を陽イオン交換用濾材と陰イオン交換用濾
材とを重ねて織り込み、又は積層して形成した織物や不
織布で構成している点において、上記の従来のエアフィ
ルタに比べて新しいものであり、優れた性能を示す。
域にｐＨ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。しかし、ｐＨ指示薬を片
側の表面近傍のみに含有した場合には、このｐＨ指示薬
を含有する面を下流側、すなわち空気流出側として使用
することにより、このｐＨ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。しかも、本発明においては、ｐＨ指示薬を空気流
出側の一部や、空気流出側の表面近傍にｐＨ指示薬を含
浸させた布等を配置したり、エアフィルタの枠と濾材の
接着部分の空気流出側にｐＨ指示薬を含浸させるだけで
すむから、ｐＨ指示薬の使用量を、従来のエアフィルタ
の濾材全体に含有させたものに比べて大幅に節減するこ
とができる。さらに、本発明のエアフィルタは、エアフ
ィルタの濾材を陽イオン交換用濾材と陰イオン交換用濾
材とを重ねて織り込み、又は積層して形成した織物や不
織布で構成している点において、上記の従来のエアフィ
ルタに比べて新しいものであり、優れた性能を示す。
【００１１】空気中の汚染源としては、半導体製造技術
を例にとって説明すると、非イオン性の汚染としてワッ
クス、オイル、樹脂等の研磨工程、レジスト工程、ウエ
ハハンドリング全般に関連する有機物汚染と、洗浄工
程、ウエハハンドリング全般、酸化膜エッチング工程等
に関連する無機物汚染のほかに、酸洗浄、水洗浄の工程
に関連する金属イオン（アルカリ等）及び陰イオン（ハ
ロゲン等）のイオン性汚染とがある。このうち、非イオ
ン性の汚染は従来のエアフィルタでも十分対応できる
が、後者のイオン性汚染は、従来の陽イオン交換用か陰
イオン交換用のどちらか一方のイオン交換繊維だけを使
用するエアフィルタでは、どちらか一方の反対イオンは
捕捉されずにエアフィルタを通過することになってしま
う。
を例にとって説明すると、非イオン性の汚染としてワッ
クス、オイル、樹脂等の研磨工程、レジスト工程、ウエ
ハハンドリング全般に関連する有機物汚染と、洗浄工
程、ウエハハンドリング全般、酸化膜エッチング工程等
に関連する無機物汚染のほかに、酸洗浄、水洗浄の工程
に関連する金属イオン（アルカリ等）及び陰イオン（ハ
ロゲン等）のイオン性汚染とがある。このうち、非イオ
ン性の汚染は従来のエアフィルタでも十分対応できる
が、後者のイオン性汚染は、従来の陽イオン交換用か陰
イオン交換用のどちらか一方のイオン交換繊維だけを使
用するエアフィルタでは、どちらか一方の反対イオンは
捕捉されずにエアフィルタを通過することになってしま
う。
【００１２】本発明のエアフィルタでは、濾材を陰陽両
方のイオン交換用濾材を重ねて不織布や織布に形成して
いるので、例えばＮａ+ とＣｌ- を含む食塩水や、Ｃａ
+ +とＯＨ- 等を含む硬水の水滴が空気中に混在したと
しても、まず陽イオン交換樹脂でＮａ+ やＣａ++を除
き、次に陰イオン交換樹脂でＣｌ- やＯＨ- を除き、無
害な純水や軟水としてエアフィルタの流出側の空気に湿
度調製用に存在させることができるようになる。また、
二酸化炭素や二酸化イオウのような水と化合して酸素酸
になる酸性ガスの原因物質である酸化物や、アンモニア
ガスやメチルアミン、エチルアミン等の低沸点アミンの
ような水と化合してアルカリ水になるようなアルカリ性
ガスの原因物質についても、上記と同様のことが言え
る。
方のイオン交換用濾材を重ねて不織布や織布に形成して
いるので、例えばＮａ+ とＣｌ- を含む食塩水や、Ｃａ
+ +とＯＨ- 等を含む硬水の水滴が空気中に混在したと
しても、まず陽イオン交換樹脂でＮａ+ やＣａ++を除
き、次に陰イオン交換樹脂でＣｌ- やＯＨ- を除き、無
害な純水や軟水としてエアフィルタの流出側の空気に湿
度調製用に存在させることができるようになる。また、
二酸化炭素や二酸化イオウのような水と化合して酸素酸
になる酸性ガスの原因物質である酸化物や、アンモニア
ガスやメチルアミン、エチルアミン等の低沸点アミンの
ような水と化合してアルカリ水になるようなアルカリ性
ガスの原因物質についても、上記と同様のことが言え
る。
【００１３】本発明では、イオン交換体を幹ポリマにグ
ラフト重合させた濾材を使用している。グラフト重合
は、線状高分子上にイオンあるいはラジカル活性種を発
生させ、他の高分子の枝を付けることであるが、このグ
ラフト重合方法には、連鎖移動法、重合体開始剤法と放
射線グラフト法がある。本発明では、工程の簡便さ、副
生物の発生量等の観点から、放射線グラフト重合法を選
んだ。
ラフト重合させた濾材を使用している。グラフト重合
は、線状高分子上にイオンあるいはラジカル活性種を発
生させ、他の高分子の枝を付けることであるが、このグ
ラフト重合方法には、連鎖移動法、重合体開始剤法と放
射線グラフト法がある。本発明では、工程の簡便さ、副
生物の発生量等の観点から、放射線グラフト重合法を選
んだ。
【００１４】次に、上記に説明した各素材を用いて形成
したエアフィルタの形態について説明する。図１は、本
発明のエアフィルタ濾材を組み込んだエアフィルタユニ
ットの構造を示す斜視図であり、図２は、図１の丸囲み
部分の拡大詳細斜視図である。図１に示す濾材１の空気
流出側にｐＨ指示薬を含浸させたエアフィルタユニット
は、陽イオン交換濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねて
織り込みやパンチングしたひだ折り状濾材１とフィルタ
枠２とにより構成されている。従来のエアフィルタと同
様に、空気中の汚染物質は、空気流入側３からこのエア
フィルタユニットを通過して空気流出側４に至る過程
で、濾材１のイオン交換樹脂（吸着剤）との化学反応に
より濾材１に取り込まれる。そして、濾材１の空気流出
側４には、本発明によりさらに汚染物質と反応して色が
変化するｐＨ指示薬含浸部５が図２に示すように設けら
れている。
したエアフィルタの形態について説明する。図１は、本
発明のエアフィルタ濾材を組み込んだエアフィルタユニ
ットの構造を示す斜視図であり、図２は、図１の丸囲み
部分の拡大詳細斜視図である。図１に示す濾材１の空気
流出側にｐＨ指示薬を含浸させたエアフィルタユニット
は、陽イオン交換濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねて
織り込みやパンチングしたひだ折り状濾材１とフィルタ
枠２とにより構成されている。従来のエアフィルタと同
様に、空気中の汚染物質は、空気流入側３からこのエア
フィルタユニットを通過して空気流出側４に至る過程
で、濾材１のイオン交換樹脂（吸着剤）との化学反応に
より濾材１に取り込まれる。そして、濾材１の空気流出
側４には、本発明によりさらに汚染物質と反応して色が
変化するｐＨ指示薬含浸部５が図２に示すように設けら
れている。
【００１５】図１の例では、図２にその詳細な構造が示
されているように、濾材１がフィルタ枠２に接着されて
いる部分の空気流出側４にｐＨ指示薬含浸部５が設けら
れたものであって、図２にはｐＨ指示薬含浸部５が斜線
部分として示してある（見えない部分は点線による斜線
部分としてある）。この構造を分かりやすくするため
に、図３にこのエアフィルタユニットにおける濾材１を
接着した側のフィルタ枠２の平面図を示す。この場合、
濾材１の端部を折り曲げてフィルタ枠２の面に当て、そ
の部分でフィルタ枠２に接着することができる。その接
着部分７で、空気流出側における濾材１にｐＨ指示薬を
含浸してｐＨ指示薬含浸部５を形成する。図３のように
斜線部分のように広い接着部分７を形成することができ
ない場合には、フィルタ枠２に濾材１が接着されている
箇所に隣接するフィルタ枠２上の部分（「隣接部分」と
いう）にｐＨ指示薬含浸部５を形成してもよい。このよ
うな構造とすると、ｐＨ指示薬含浸部５が濾材１の濾過
面自体を塞ぐことがないため、濾過性能を低下させるこ
となく、濾過空気の汚染状態を検知することができる。
なお、ｐＨ指示薬は、濾材１そのものの空気流出側４に
含浸させてもよいが、含浸操作の容易さ等を考慮する
と、布、テープ状の紙またはスポンジ状プラスチック材
に含浸させるものを濾材１上に貼付した方が好都合であ
る。
されているように、濾材１がフィルタ枠２に接着されて
いる部分の空気流出側４にｐＨ指示薬含浸部５が設けら
れたものであって、図２にはｐＨ指示薬含浸部５が斜線
部分として示してある（見えない部分は点線による斜線
部分としてある）。この構造を分かりやすくするため
に、図３にこのエアフィルタユニットにおける濾材１を
接着した側のフィルタ枠２の平面図を示す。この場合、
濾材１の端部を折り曲げてフィルタ枠２の面に当て、そ
の部分でフィルタ枠２に接着することができる。その接
着部分７で、空気流出側における濾材１にｐＨ指示薬を
含浸してｐＨ指示薬含浸部５を形成する。図３のように
斜線部分のように広い接着部分７を形成することができ
ない場合には、フィルタ枠２に濾材１が接着されている
箇所に隣接するフィルタ枠２上の部分（「隣接部分」と
いう）にｐＨ指示薬含浸部５を形成してもよい。このよ
うな構造とすると、ｐＨ指示薬含浸部５が濾材１の濾過
面自体を塞ぐことがないため、濾過性能を低下させるこ
となく、濾過空気の汚染状態を検知することができる。
なお、ｐＨ指示薬は、濾材１そのものの空気流出側４に
含浸させてもよいが、含浸操作の容易さ等を考慮する
と、布、テープ状の紙またはスポンジ状プラスチック材
に含浸させるものを濾材１上に貼付した方が好都合であ
る。
【００１６】図４は、本発明の別の実施態様であるフィ
ルタ枠内の濾材の中央部に線状の箇所にｐＨ指示薬を含
浸させてｐＨ指示薬含浸部５を形成させたエアフィルタ
ユニットの構造を示す斜視図であり、図５は図４の丸囲
み部分の拡大斜視図であって、ｐＨ指示薬含浸部５の詳
細な構造を表している。図４と図５において、ｐＨ指示
薬含浸部５は、ひだ折り状濾材１の中央部に設けられて
おり、それはその箇所がもっとも検出に適しているから
である。この際、ｐＨ指示薬含浸部５は、含浸操作の容
易さ等から、上述のように布等に含浸させ、これをひだ
折り状濾材１の空気流出側４に貼りつけることが好都合
である。すなわち、図６は、フィルタ枠内の濾材の中央
部にｐＨ指示薬含浸テープを取り付けたエアフィルタユ
ニットの斜視図を示し、図７は、図６のｐＨ指示薬含浸
テープ６を取り付けた濾材部分の詳細構造を表わす拡大
斜視図を示す。
ルタ枠内の濾材の中央部に線状の箇所にｐＨ指示薬を含
浸させてｐＨ指示薬含浸部５を形成させたエアフィルタ
ユニットの構造を示す斜視図であり、図５は図４の丸囲
み部分の拡大斜視図であって、ｐＨ指示薬含浸部５の詳
細な構造を表している。図４と図５において、ｐＨ指示
薬含浸部５は、ひだ折り状濾材１の中央部に設けられて
おり、それはその箇所がもっとも検出に適しているから
である。この際、ｐＨ指示薬含浸部５は、含浸操作の容
易さ等から、上述のように布等に含浸させ、これをひだ
折り状濾材１の空気流出側４に貼りつけることが好都合
である。すなわち、図６は、フィルタ枠内の濾材の中央
部にｐＨ指示薬含浸テープを取り付けたエアフィルタユ
ニットの斜視図を示し、図７は、図６のｐＨ指示薬含浸
テープ６を取り付けた濾材部分の詳細構造を表わす拡大
斜視図を示す。
【００１７】以上、図１〜図７を通して説明したところ
により、本発明の構成と機能・作用を下記のように総括
することができる。イオン交換濾材としては、例えば放
射線グラフト重合法を用いて製造したイオン交換不織布
を使用できる。カチオン交換膜は酸性を呈し、アニオン
交換膜はアルカリ性を呈する。
により、本発明の構成と機能・作用を下記のように総括
することができる。イオン交換濾材としては、例えば放
射線グラフト重合法を用いて製造したイオン交換不織布
を使用できる。カチオン交換膜は酸性を呈し、アニオン
交換膜はアルカリ性を呈する。
【００１８】ｐＨ指示薬としては、例えばメチレンブル
ー、メチルレッド、フェノールフタレイン等を使用でき
る。メチレンブルーの場合には酸性では赤色、アルカリ
性では青色に変色する。一例として、このメチレンブル
ーをイオン交換濾材に含浸させる。含浸させる部位は、
フィルタの寿命を判定するために空気流出側に含浸部分
を設ける。含浸される範囲は濾材の一部でもよい。気流
がフィルタに均等に当たると考えられる場合には、含浸
部分はフィルタ面のどの部分でもよい。フィルタに対し
て中央部の気流がより速いと考えられる場合には、中央
部に近い部分がよい。また、ひだ状に折られたフィルタ
では、図４に示すように折れ線と垂直に一条含浸部分を
設ければ濾材の部位による使用度合いも判定できる。
ー、メチルレッド、フェノールフタレイン等を使用でき
る。メチレンブルーの場合には酸性では赤色、アルカリ
性では青色に変色する。一例として、このメチレンブル
ーをイオン交換濾材に含浸させる。含浸させる部位は、
フィルタの寿命を判定するために空気流出側に含浸部分
を設ける。含浸される範囲は濾材の一部でもよい。気流
がフィルタに均等に当たると考えられる場合には、含浸
部分はフィルタ面のどの部分でもよい。フィルタに対し
て中央部の気流がより速いと考えられる場合には、中央
部に近い部分がよい。また、ひだ状に折られたフィルタ
では、図４に示すように折れ線と垂直に一条含浸部分を
設ければ濾材の部位による使用度合いも判定できる。
【００１９】イオン状の汚染物は、気流とともにフィル
タ濾材の各部に流入する。このとき、含浸部では通常の
イオン交換による除去機構が働くと共に、指示薬による
ｐＨの発色反応が生じている。イオン交換基が消費され
るに従い、含浸部のｐＨは元の性質より、中性に近づく
ため、そのｐＨに応じた発色反応が生じることになる。
すなわち、イオン交換能力がゼロになったときにｐＨ指
示薬の変色域があることが必要である。
タ濾材の各部に流入する。このとき、含浸部では通常の
イオン交換による除去機構が働くと共に、指示薬による
ｐＨの発色反応が生じている。イオン交換基が消費され
るに従い、含浸部のｐＨは元の性質より、中性に近づく
ため、そのｐＨに応じた発色反応が生じることになる。
すなわち、イオン交換能力がゼロになったときにｐＨ指
示薬の変色域があることが必要である。
【００２０】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。
る。ただし、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００２１】実施例１ 強酸性カチオン交換膜を用いたフィルタの空気流出側に
メチルレッドを帯状に含浸させ、この含浸部分によるｐ
Ｈ判定と残留イオン交換基消費量の関係を調査した。結
果を第１表に示す。
メチルレッドを帯状に含浸させ、この含浸部分によるｐ
Ｈ判定と残留イオン交換基消費量の関係を調査した。結
果を第１表に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】実験は、強酸性カチオン交換膜にアンモニ
アを負荷させていき、ある時点での残留イオン交換基量
を滴定法により求め、膜のｐＨをｐＨ計とｐＨ指示薬に
より求めたものである。第１表の結果より、強酸に対し
て弱アルカリ性のアンモニアを負荷させているため、残
留イオン交換基が０％の時点でｐＨは酸性側に偏ってい
るが、指示薬での値とｐＨ計での値がよく一致してお
り、残留イオン交換基量の判定が可能である。すなわ
ち、フィルタ寿命を本発明により判定することが可能で
ある。
アを負荷させていき、ある時点での残留イオン交換基量
を滴定法により求め、膜のｐＨをｐＨ計とｐＨ指示薬に
より求めたものである。第１表の結果より、強酸に対し
て弱アルカリ性のアンモニアを負荷させているため、残
留イオン交換基が０％の時点でｐＨは酸性側に偏ってい
るが、指示薬での値とｐＨ計での値がよく一致してお
り、残留イオン交換基量の判定が可能である。すなわ
ち、フィルタ寿命を本発明により判定することが可能で
ある。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、陽イオン交換用濾材と
陰イオン交換用濾材とを重ねて織り込んでひだ状に折り
畳んだフィルタを使用し、このフィルタ濾材の空気流出
側の一部にｐＨ指示薬を含浸させているので、ｐＨ指示
薬の変色度をエアフィルタユニットの外部の空気流出側
から肉眼により観察するだけで、フィルタ濾材の寿命を
簡単に検知することができる。その結果、空気流出側の
空気が汚染される危険性を簡単容易に回避することがで
きる。
陰イオン交換用濾材とを重ねて織り込んでひだ状に折り
畳んだフィルタを使用し、このフィルタ濾材の空気流出
側の一部にｐＨ指示薬を含浸させているので、ｐＨ指示
薬の変色度をエアフィルタユニットの外部の空気流出側
から肉眼により観察するだけで、フィルタ濾材の寿命を
簡単に検知することができる。その結果、空気流出側の
空気が汚染される危険性を簡単容易に回避することがで
きる。
【図１】本発明のフィルタ濾材を組み込んだエアフィル
タユニットの斜視図を示す。
タユニットの斜視図を示す。
【図２】濾材の空気流出側にｐＨ指示薬を含浸させた部
分の詳細構造を表わす拡大斜視図を示す。
分の詳細構造を表わす拡大斜視図を示す。
【図３】エアフィルタユニットにおける濾材を接着した
側のフィルタ枠の平面図を示す。
側のフィルタ枠の平面図を示す。
【図４】フィルタ枠内の濾材の中央部にｐＨ指示薬を含
浸させたエアフィルタユニットの斜視図を示す。
浸させたエアフィルタユニットの斜視図を示す。
【図５】図４の濾材のｐＨ指示薬含浸部の詳細構造を表
わす拡大斜視図を示す。
わす拡大斜視図を示す。
【図６】フィルタ枠内の濾材の中央部にｐＨ指示薬含浸
テープを取り付けたエアフィルタユニットの斜視図を示
す。
テープを取り付けたエアフィルタユニットの斜視図を示
す。
【図７】図６のｐＨ指示薬含浸テープを取り付けた濾材
部分の詳細構造を表わす拡大斜視図を示す。
部分の詳細構造を表わす拡大斜視図を示す。
１ ひだ折り状濾材 ２ フィルタ枠 ３ 空気流入側 ４ 空気流出側 ５ ｐＨ指示薬含浸部 ６ ｐＨ指示薬含浸テープ ７ 枠と濾材の接着部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 30/00 Ｇ０１Ｎ 30/00 Ｃ 31/22 １２１ 31/22 １２１Ｃ Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BB03 BB06 BB12 CA01 CB01 DA08 EA02 EA07 FA12 FB07 FC01 2G054 AA01 AB07 BA01 BB02 CA03 CA04 CA05 CA10 CE01 EA06 EB11 FB07 GB04 GE06 4D012 BA01 CA10 CB03 CE02 CF10 CG01 4G066 AC11C AE10B BA02 BA05 BA41 CA01 CA07 CA08 CA23 CA25 CA27 CA29 CA31 DA03 FA07 FA31
Claims (4)
- 【請求項１】 イオン交換体を吸着剤として、酸性ガス
及びアルカリ性ガス等の不純物を除去するため、陽イオ
ン交換用濾材と陰イオン交換用濾材とを重ねてひだ状に
折り畳まれて織り込んだエアフィルタにおいて、それぞ
れの濾材の空気流出側の一部にｐＨ指示薬を含浸させる
ことを特徴とするエアフィルタ。 - 【請求項２】 前記ひだ状に織り込んだエアフィルタに
おいて、ｐＨ指示薬を含浸させた布またはテープ状の紙
あるいはスポンジ状のプラスチック材を空気流出側の表
面近傍に具備することを特徴とする請求項１記載のエア
フィルタ。 - 【請求項３】 前記ひだ状に織り込んだエアフィルタに
おいて、その枠と濾材の接着部分の空気流出側にｐＨ指
示薬を含浸させることを特徴とする請求項１記載のエア
フィルタ。 - 【請求項４】 前記イオン交換体が放射線グラフト重合
法により製造されたものであることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１項記載のエアフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211568A JP2002028427A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | エアフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211568A JP2002028427A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | エアフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002028427A true JP2002028427A (ja) | 2002-01-29 |
Family
ID=18707654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000211568A Pending JP2002028427A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | エアフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002028427A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1728545A1 (de) * | 2005-05-31 | 2006-12-06 | M+W Zander Holding AG | Verfahren zum Abscheiden von gasförmigen Bestandteilen in gasförmigen Medien sowie Filter zur Durchführung des Verfahrens |
| KR100675681B1 (ko) | 2004-03-29 | 2007-01-29 | 이노필텍(주) | 교체시기 지시 가스여과용 여재 |
| WO2014130712A1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Bha Altair, Llc | Air monitoring system and method |
| KR101524758B1 (ko) * | 2013-10-07 | 2015-08-13 | 강신석 | 내연기관의 매연저감 효율증가장치 |
| US10639588B2 (en) | 2015-08-28 | 2020-05-05 | Serionix, Inc. | Gas filters for acidic contaminants |
| US10926219B2 (en) | 2015-08-28 | 2021-02-23 | Serionix, Inc. | Gas filters for basic contaminants |
| CN113699773A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-26 | 广东溢达纺织有限公司 | 筒纱是否存在内外色差的判断方法 |
-
2000
- 2000-07-12 JP JP2000211568A patent/JP2002028427A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100675681B1 (ko) | 2004-03-29 | 2007-01-29 | 이노필텍(주) | 교체시기 지시 가스여과용 여재 |
| EP1728545A1 (de) * | 2005-05-31 | 2006-12-06 | M+W Zander Holding AG | Verfahren zum Abscheiden von gasförmigen Bestandteilen in gasförmigen Medien sowie Filter zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2014130712A1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Bha Altair, Llc | Air monitoring system and method |
| KR101524758B1 (ko) * | 2013-10-07 | 2015-08-13 | 강신석 | 내연기관의 매연저감 효율증가장치 |
| US10639588B2 (en) | 2015-08-28 | 2020-05-05 | Serionix, Inc. | Gas filters for acidic contaminants |
| US10926219B2 (en) | 2015-08-28 | 2021-02-23 | Serionix, Inc. | Gas filters for basic contaminants |
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