JP2002235939A

JP2002235939A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2002235939A
Application number: JP2001032185A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Iwano; 友彦岩野; Takayoshi Kawamoto; 孝善川本
Original assignee: Ebara Corp; Fuji Denki Sosetsu Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Fuji Denki Sosetsu Co Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーンルーム等で用いられる純水噴霧装置
を具備する空気調和装置において、使用される純水の量
を低減して、低コスト化及び水資源の節約を図る。【解決手段】本発明に係る空気調和装置は、純水噴霧
装置を具備する空気調和装置において、調和装置内で噴
霧された純水を回収し、純水製造装置で精製処理した後
に上記純水噴霧装置に再循環する機構を有することを特
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、クリーンルーム等
のように清浄空気を必要とする設備に有利に適用できる
空気調和装置における改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルームなどの設備においては、
雰囲気中に塵埃などの微粒子や塩素、ＳＯｘ、ＮＯｘ、
ＮＨ₄ ⁺、海塩粒子などの物質が含まれていると、これが
クリーンルーム内での半導体装置の製造の歩留まりなど
に悪影響を与える可能性がある。したがって、クリーン
ルームなどには、塵埃微粒子や半導体製造に悪影響を与
える物質（以下、有害物質という）を除去して極めて清
浄な空気を供給するための空気調和装置が設置されてい
る。この目的で用いられる空気調和装置は、ＨＥＰＡフ
ィルタやＵＬＰＡフィルタなどの高性能フィルタ、ケミ
カルフィルタ、活性炭などの吸着剤、電気集塵器などの
手段に加えて、水噴霧装置を具備している場合が多い。
この水噴霧装置は、エアワッシャとも呼ばれ、空気に水
を噴霧して空気中の有害物質や塵埃微粒子を液滴に吸着
させ、有害物質及び塵埃微粒子を吸着した液滴を重力に
よって沈降分離することによって、空気中の有害物質や
塵埃微粒子を除去するものである。特に近年半導体分野
では微細化が著しく進歩して、活性炭の微細孔構造より
も小さな構造のものまで製造されるようになっており、
吸着剤やケミカルフィルタの補助手段として水噴霧装置
が多く用いられるようになっている。このような水噴霧
装置は、高性能フィルタや吸着剤などと組み合わせて空
気調和装置内に組み込まれる場合もあるし、或いはフィ
ルタなどとは別の独立した装置として空気調和システム
内に組み込まれる場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような水噴霧装
置をクリーンルームなどの空気調和に用いる場合には、
噴霧する水中に塩素などの有害物質や微粒子が含まれて
いると、これが逆に空気中に混入してしまうおそれがあ
る。このため、クリーンルームの空気調和に水噴霧装置
を用いる場合には、噴霧する水は混入物質が極めて少な
い純水を用いるのが通常である。この純水としては、特
に半導体製造用クリーンルームなどの施設では、ウエハ
洗浄などに用いるために、イオン交換樹脂、逆浸透膜な
どから構成される純水製造装置を用いて製造された純水
の一部を、噴霧用の純水として供給されることが多い。

【０００４】一方、空気に噴霧されて空気中に含まれて
いたＳＯｘなどの有害物質や塵埃微粒子を吸着した噴霧
排水は、そのまま廃棄されることが多かった。これは、
水資源の節約、クリーンルームシステムのランニングコ
スト低減などの面から好ましくない。特に、近年地球環
境資源の保護が叫ばれるようになっており、ＩＳＯ１４
００１に代表される省資源及び環境保護が２１世紀の課
題としてクローズアップされており、節水も各事業者の
大きな課題となっている。そこで、噴霧排水を回収し
て、再び噴霧装置に再循環する配管を設けると共に、排
水の比導電率をモニターしてある値以下になったら噴霧
排水の一部を廃棄して、その廃棄分に見合った量の純水
を補給する機構を設けた純水噴霧装置用の水循環システ
ムが提案されており、循環水量の１０％程度を排出／補
給しながら運転を行うシステムが実現されている。しか
しながら、このシステムでは、噴霧用循環水を単に希釈
しているのみなので、水中の混入物質の濃度が徐々に増
加していくことは避けられず、それに伴って噴霧水の除
去対象物質に対する吸着除去能が徐々に低下してしまう
ので、一定期間毎に循環水の全量を純水と置き換えるこ
とが必要である。

【０００５】このような現状の下、補給する水の量をよ
り少なくし、且つ噴霧用循環水の品質低下を長期間抑え
ることのできるシステムが望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、純水噴霧装
置において、噴霧排水を回収して再び噴霧装置に再循環
する配管を設けると共に、該配管中に純水製造装置を配
置して、連続的に循環水中の有害物質や微粒子を除去し
ながら循環させることにより、噴霧水の品質を一定以上
の高純度に保ちながら純水噴霧を連続的に行うことがで
きることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明は、純水噴霧装置を具備する
空気調和装置において、調和装置内で噴霧された純水を
回収し、純水製造装置で精製処理した後に上記純水噴霧
装置に再循環する機構を有することを特徴とする空気調
和装置に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る空気調和装置は、純
水噴霧装置を具備することを特徴とする。その形態とし
ては、純水噴霧装置単独の装置であってもよく、或い
は、純水噴霧装置が他の空気清浄化装置と組み合わされ
て空気調和装置が構成されていてもよい。純水噴霧装置
と組み合わせて本発明の空気調和装置を構成することの
できる空気清浄化装置としては、ＨＥＰＡフィルタやＵ
ＬＰＡフィルタなどの高性能フィルタ、ケミカルフィル
タ、活性炭などの吸着剤、電気集塵機などを挙げること
ができる。また、空気調和装置には、処理後の空気を調
温するための熱交換器などを更に含ませることもでき
る。

【０００９】本発明において用いることのできる純水噴
霧装置は、水噴霧室内で空気中に水を噴霧して空気中の
有害物質や微粒子を液滴に吸着させて沈降分離する形態
のものや、あるいは水噴霧室内に仕切板を配置してこれ
に水を噴霧することにより、有害物質や微粒子を吸着し
た液滴を仕切板上の水膜に捕捉させて、仕切板に沿って
落下分離させる形態のものなどを採用することができ
る。

【００１０】本発明に係る空気調和装置は、純水噴霧装
置によって噴霧された純水を回収し、純水製造装置で精
製処理した後に上記純水噴霧装置に再循環する機構を有
することを特徴とする。かかる目的で噴霧水循環機構中
に設置して、循環水中の有害物質などを除去することの
できる純水製造装置としては、例えば逆浸透膜、限外濾
過膜、中空糸膜、活性炭吸着剤、イオン交換樹脂、電気
式脱塩装置などを挙げることができる。これらの構成要
素は、本発明に係る空気調和装置によって空気調和を行
う施設において要求される環境条件などに依存して、い
ずれか単独で用いることもできるし、或いは幾つかを組
み合わせて用いることもできる。逆浸透膜、限外濾過
膜、中空糸膜、活性炭吸着剤、イオン交換樹脂などは、
当該技術において公知のものを適宜選択して用いること
ができる。

【００１１】本発明に係る空気調和装置の噴霧水循環機
構において用いられる純水製造装置は、電気式脱塩装置
を具備することが好ましい。電気式脱塩装置とは、電極
間に、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に配列
して脱塩室と濃縮室とを交互に形成して、電流を印加し
ながら脱塩室及び濃縮室に水を流して、電位勾配を駆動
源として水中のイオンを選択的に脱塩室からイオン交換
膜を通して濃縮室へと移動・分離させることによって、
イオンを除去した精製水を得る装置であり、超高純度の
純水を効率的に低コストで連続的に製造することが可能
であり、イオン交換樹脂塔を用いた場合の再生操作が不
要で且つ再生時の薬液も排出しないので、本発明に係る
空気調和装置における純水製造装置として好ましく用い
ることができる。このような電気式脱塩装置としては、
脱塩室にイオン交換体を充填してイオンの移動をより速
やかに行わせるようにしたものが実用化されている。脱
塩室内にイオン交換体を充填する形態としては、陽イオ
ン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを混合して充填した混
床イオン交換樹脂タイプのものや、脱塩室内を分割し
て、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを交互に充
填したタイプのものなどがある。

【００１２】本発明に係る空気調和装置において純水製
造装置として用いるのに更に好ましい電気式脱塩装置と
して、本発明者らが国際公開ＷＯ９９／４８８２０にお
いて提案した形態のものを挙げることができる。かかる
電気式脱塩装置は、電極間に、陽イオン交換膜と陰イオ
ン交換膜とを少なくとも一部交互に配列して脱塩室と濃
縮室とを交互に形成すると共に、脱塩室内に、陽イオン
交換膜側に陽イオン交換繊維より成る織布又は不織布、
陰イオン交換膜側に陰イオン交換繊維より成る織布又は
不織布が対向して配置され、その間の被処理水流路にイ
オン交換機能が付与されているイオン伝導スペーサーが
装填されていることを特徴とする。このような構成を採
用することにより、各室内でのイオンの移動がより速や
かになり、運転電圧の低減化及び脱塩効率の向上を達成
することができる。なお、イオン交換繊維及びイオン伝
導スペーサーは、好ましくは濃縮室内にも配置すること
ができる。

【００１３】かかる電気式脱塩装置の構成例を図１に示
す。図１に示す電気式脱塩装置においては、両端に配置
された陰極１と陽極１０との間に、陰イオン交換膜２、
濃縮室３、陽イオン交換膜４、陽イオン交換繊維より成
る不織布６、脱塩室５、陰イオン交換繊維より成る不織
布７、陰イオン交換膜２’、濃縮室３’及び陽イオン交
換膜４’が、この順番で配列されている。必要に応じ
て、この陽イオン交換膜／陰イオン交換膜の配列を少な
くとも一部交互に連続して配置することにより、脱塩室
のセル（濃縮室／脱塩室／濃縮室の組）が電極間に複数
個並列に配置される。脱塩室５の内部には、イオン伝導
スペーサー８が配置されていて、被処理水の流路を構成
している。図１においては、特に極室は図示していない
が、電極に最も近い側の濃縮室を極室とすることもでき
るし、あるいはこれとは別に、電極に最も近い濃縮室の
更に電極側に、電極に接して極室を独立して設けること
もできる。なお、電極に最も近い側の濃縮室を極室とす
る場合には、当該室の電極側のイオン交換膜は不要であ
る。また、イオン交換膜の配列は、一部において、同種
のイオン交換膜を連続して配列する部分が存在していて
もよい。

【００１４】かかる電気式脱塩装置の操作を説明する
と、陰極１と陽極１０の間に直流電圧を印加し、被処理
水１１を通水すると、被処理水中のＣａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｎ
ａ⁺などの陽イオンは、脱塩室５の陽イオン交換不織布
６にイオン交換されて、電場下で陽イオン交換不織布６
から陽イオン交換膜４を通り、濃縮室３に透過されて、
濃縮水１３として排出される。一方、被処理水中のＣｌ
^-、ＳＯ₄ ^2-等の陰イオンは、脱塩室５の陰イオン交換不
織布７にイオン交換されて、電場下で陰イオン交換不織
布７から陰イオン交換膜２’を通り、濃縮室３’に透過
されて、濃縮水１３’として排出される。また、濃縮室
３及び３’においては、供給される濃縮水９及び９’中
の陽イオンは陰極側へ、陰イオンは陽極側へとそれぞれ
引かれるが、透過し難いイオン交換膜が配置されている
ので、膜を通過することができず、そのまま濃縮水中に
残留して、濃縮水１３及び１３’として排出される。

【００１５】かかる構成の電気式脱塩装置においては、
脱塩室５内において、被処理水１１が、斜交網状のスペ
ーサー８によって乱流を形成しながら分散されて通る際
に、陽イオンは陽イオン交換不織布６に、陰イオンは陰
イオン交換不織布７にそれぞれ捕捉されるので、被処理
水１１中のイオン性物質が高効率で除去されて、高度に
脱塩された処理水１２が得られる。

【００１６】かかる構成の電気式脱塩装置において、イ
オン交換繊維を脱塩室及び好ましくは濃縮室内に配置す
る場合は、陽イオン交換膜に隣接して陽イオン交換繊維
を、陰イオン交換膜に隣接して陰イオン交換繊維をそれ
ぞれ配置する。

【００１７】イオン伝導スペーサーを脱塩室及び好まし
くは濃縮室内に配置する場合は、１枚でもよいし、複数
枚装填してもよいが、イオン交換機能の異なる陽イオン
伝導スペーサーと陰イオン伝導スペーサーとを任意に組
み合わせて配置することができる。被処理水の水質に応
じて組合せを選択することにより、種々の性能の脱塩装
置を形成することができる。例えば、脱塩室内に、陰イ
オン交換繊維に隣接して陰イオン伝導スペーサー、陽イ
オン交換繊維に隣接して陽イオン伝導スペーサーを配置
することができる。

【００１８】濃縮室の電気抵抗を低減させ、更にイオン
交換膜面のイオン濃度の上昇を抑制するためには、濃縮
室内にもイオン伝導スペーサーを装填することが望まし
い。この場合、陽イオン伝導スペーサー、陰イオン伝導
スペーサーのいずれも適用可能であるが、陽イオン交換
膜面の陽イオン濃度の上昇の抑制を目的とする場合には
陽イオン伝導スペーサーを配置することが好ましいし、
陰イオン交換膜面の陰イオン濃度の上昇の抑制を目的と
する場合には陰イオン伝導スペーサーを配置することが
好ましい。

【００１９】かかる形態の電気式脱塩装置において用い
ることのできるイオン伝導スペーサーとしては、ポリオ
レフィン系高分子製樹脂、例えば、従来電気透析槽にお
いて使用されていたポリエチレン製の斜交網（ネット）
を基材として、これに、放射線グラフト法を用いてイオ
ン交換機能を付与したものが、イオン伝導性に優れ、被
処理水の分散性に優れているので、好ましい。

【００２０】スペーサーの基材としては、ポリオレフィ
ン系高分子、例えばポリエチレンやポリプロピレンが挙
げられるが、本発明においては、放射線グラフト重合が
容易なポリエチレンを用いるのが好ましい。

【００２１】スペーサー基材に導入するイオン交換基と
しては、特に限定されることなく種々の陽イオン交換基
又は陰イオン交換基を用いることができる。例えば、陽
イオン交換体としては、スルホン酸基、カルボキシル
基、リン酸基、フェノール性水酸基などの陽イオン交換
基含有体、陰イオン交換体としては、第１級〜第３級ア
ミノ基、第４アンモニウム基などの陰イオン交換基含有
体を用いることができ、或いは、上記陽イオン交換基及
び陰イオン交換基の両方を併有するイオン交換体を用い
ることもできる。

【００２２】かかる形態の電気式脱塩装置において用い
るスペーサー基材にグラフト重合する重合性単量体（モ
ノマー）としては、イオン交換基を有するか、又はイオ
ン交換基に転換可能な基を有するものを用いることがで
きる。例えば、イオン交換基を有するモノマーとして、
アクリル酸（ＡＡｃ）、メタクリル酸、スチレンスルホ
ン酸ナトリウム（ＳＳＳ）、メタクリルスルホン酸ナト
リウム、アクリルスルホン酸ナトリウム、ビニルベンジ
ルトリメチルアンモニウムクロライド（ＶＢＴＡＣ）な
どを用いて放射線グラフト重合を行うことにより、基材
に直接イオン交換基を導入することができる。また、イ
オン交換基に転換可能な基を有するモノマーとしては、
アクリロニトリル、アクロレイン、ビニルピリジン、ス
チレン、クロロメチルスチレン、メタクリル酸グリシジ
ル（ＧＭＡ）などが挙げられる。例えば、メタクリル酸
グリシジルを放射線グラフト重合によって基材に導入
し、次に亜硫酸ナトリウムなどのスルホン化剤を反応さ
せることによってスルホン酸基を導入したり、又はジエ
タノールアミンなどを用いてアミノ化することなどによ
って、イオン伝導スペーサーを得ることができる。

【００２３】なお、陽イオン交換基を導入する場合には
少なくともスルホン酸基、陰イオン交換基を導入する場
合には少なくとも第４アンモニウム基を導入することが
好ましい。これは、本発明において電気式脱塩装置で処
理する水のｐＨが中性領域であり、したがって存在する
イオン交換基がこの領域でも解離しているスルホン酸基
や第４アンモニウム基でなければ電圧が高くなってしま
い、所定の性能を発揮することができなくなる可能性が
あるからである。もちろん、弱酸性の陽イオン交換基で
あるカルボキシル基、弱塩基性の陰イオン交換基である
第３級アミノ基や、より低級のアミノ基がスペーサーに
同時に存在していてもよいが、スルホン酸基及び第４ア
ンモニウム基が、それぞれ中性塩分解容量として０．５
〜２．０ｍｅｑ／ｇの量で存在することが好ましい。な
お、イオン交換容量はグラフト率を変化させることによ
って増減させることができ、グラフト率が大きい程、イ
オン交換容量が大きくなる。

【００２４】かかる形態の電気式脱塩装置において、脱
塩室及び好ましくは濃縮室中に充填するスペーサーの形
状としては、斜交網が適している。スペーサーの具備す
べき条件として、被処理水が乱流を起こしながら分散し
て流れ易いこと、スペーサーとイオン交換繊維とが十分
に密着することができること、溶出物や粒子の発生が少
ないこと、圧力損失が小さいこと、イオン交換繊維の変
形や圧密化が起こらないよう繊維に密着すること、など
が挙げられる。

【００２５】また、本発明において純水製造装置として
上記に説明した形態の電気式脱塩装置を用いる場合に
は、上記に説明したようなイオン交換体、特に、イオン
伝導スペーサーを電極室にも配置することができる。こ
のようにすると、本発明において電気式脱塩装置による
処理対象であるイオン濃度が極めて低い水中でも、イオ
ン伝導スペーサーが存在している部分のイオン伝導性が
向上して、あたかもイオン濃度が高くなった状態と同等
の電気抵抗になり、電流が流れ易く低電圧運転が可能に
なる。本発明において、電気式脱塩装置の電極室にイオ
ン伝導スペーサーを配置する場合には、一般に、陽極室
に陽イオン伝導スペーサーを、陰極室に陰イオン伝導ス
ペーサーを充填することが好ましい。

【００２６】以下において、本発明に係る空気調和装置
の具体的な構成例を説明する。図２は、本発明に係る空
気調和装置の構成例である。図２に示される空気調和装
置２１は、ロールマットフィルタ２３、純水噴霧装置２
４、ケミカルフィルタ２５を具備しており、空気取入れ
口２２から導入された空気が、これらの空気清浄ユニッ
トを通過することにより空気中の有害物質及び微粒子が
除去されて、ブロア２６によって送気口２７からクリー
ンルーム等の設備に供給される。純水噴霧装置２４で噴
霧されて空気中の有害物質や微粒子を吸着した噴霧排水
は排水槽２８によって回収され、配管２９を通って純水
製造装置３０で精製処理された後に配管３１を通って再
び純水噴霧装置２４に再循環される。なお、図２では、
空気調和装置を構成する空気清浄ユニットとして、純水
噴霧装置の他に、ロールマットフィルタとケミカルフィ
ルタとを配置した形態が示されているが、これら後者の
二つのユニットと組み合わせて、或いはこれらに代え
て、活性炭吸着剤、電気集塵機、ＨＥＰＡフィルタやＵ
ＬＰＡフィルタなどの高性能フィルタなど、当該技術に
おいて公知の空気清浄ユニットを配置することができ
る。

【００２７】次に、本発明に係る空気調和装置において
用いることのできる純水製造装置の構成について説明す
る。図３は、本発明において用いることのできる純水製
造装置の構成例である。図３中、１０１は水タンク、１
０２は活性炭カートリッジ、１０３はプレフィルタ、１
０４は熱交換器、１０５は逆浸透膜装置、１０６は脱気
膜装置、１０７は電気式脱塩装置、１０８はカートリッ
ジポリッシャである。また、Ｐはポンプ、ＶＰは減圧ポ
ンプである。なお、図３に示す構成は考えられる一具体
例を示すもので、これらの要素の一部を除いたり、要素
の組合せの順番を変更したり、或いは当該技術において
公知の他の要素を追加することは、当業者には容易で、
これらも全て本発明の範囲内である。

【００２８】空気調和装置の噴霧排水槽（図２の２８）
で回収された噴霧排水は、配管１１２から純水製造装置
の水タンク１０１に導入される。タンク内の水は、ポン
プＰによりまず配管１１３を通って活性炭カートリッジ
１０２に送られる。本装置においては、後述するように
補給水として水道水や工業用水を用いるが、これらには
バクテリアの殺菌を目的として遊離塩素が添加されてい
る。この遊離塩素は、逆浸透膜を酸化劣化させるので予
め分解しておく必要がある。図２に示す純水製造装置に
おける活性炭カートリッジ１０２は、この遊離塩素の分
解を行うものである。また、水中の有機物を吸着する機
能も果たす。

【００２９】活性炭カートリッジ１０２で処理された水
は次に、配管１１４を通ってプレフィルタ１０３に送ら
れる。ここでは、補給水及び純水噴霧装置からの戻り水
の中に含まれる比較的大きなダスト粒子や、活性炭カー
トリッジから混入する粉末粒子を捕捉して後段の逆浸透
膜の負荷を低減する役割を果たす。処理水は次に配管１
１５を通って熱交換器１０４に送られる。水温が低い場
合には逆浸透膜の流量が低下するため、処理水は熱交換
器１０４で水温を安定させた後に、ポンプにより配管１
１６及び１１７を通って逆浸透膜装置１０５に送られ
る。

【００３０】逆浸透膜１０５は、合成樹脂から形成さ
れ、水溶液中に含まれるイオン成分を９５％以上阻止
し、阻止されたイオン成分は膜の内側からの濃縮水とし
て、排水管１１９から廃棄される。また、逆浸透膜１０
５により、水中に含まれる大きな分子量の有機物（例え
ばフミン質成分）が除去される。

【００３１】逆浸透膜１０５で処理された処理水は、次
に配管１１８を通って脱気膜装置１０６に送られる。脱
気膜装置１０６では、電気式脱塩装置で除去できない水
中の溶存酸素を除去すると共に、水中の炭酸イオンを除
去して電気式脱塩装置の負荷を軽減する。ここで除去さ
れた溶存酸素や炭酸ガスは、減圧ポンプにより配管１２
０を通して排気される。

【００３２】処理水は次に、配管１２１を通して電気式
脱塩装置１０７の脱塩室及び濃縮室に送られ、電気透析
処理により、水中のイオンが除去された脱塩水と、水中
のイオンが濃縮された濃縮水とが得られる。脱塩水は配
管１２２を通してカートリッジポリッシャ１０８を通過
された後に、配管１２４によって空気調和装置の純水噴
霧装置（図２の４）に再循環される。カートリッジポリ
ッシャ１０８は、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂
が充填されているカートリッジで、前段の逆浸透膜又は
電気式脱塩装置が故障した場合に水質を維持する目的で
設置されている。逆浸透膜及び電気式脱塩装置が正常に
稼動している場合には、イオン負荷が極めて少なく、ラ
ンニングコストは少なく運用される。また、電気式脱塩
装置１０７で生成した濃縮水は、配管１２３を通ってタ
ンク１０１に戻される。

【００３３】上記の説明から明らかなように、図２に示
す純水製造装置の運転の際に排水として廃棄されるの
は、逆浸透膜装置１０５の濃縮水１１９のみである。こ
の廃棄量を補填するために、タンク１０１に補給水とし
て、水道水或いは工業用水を補給する。したがって、本
発明によれば、従来技術のように噴霧水を循環しなが
ら、その一部を廃棄して、補給水として純水を加える噴
霧水循環方式と比較して、廃棄する水の量を極めて少な
くする。例えば、後述の実施例では循環水の５％程度を
排出／補給することでシステムの安定な運転を行うこと
ができたが、これは前述した従来例で循環水の１０％程
度を排出／補給していたのと比較して、補給水量が大き
く低減されたことを示す。更に、本発明のシステムにお
いては、補給水として加える水は、従来技術のように純
水である必要はなく、水道水や工業用水をそのまま用い
ることができるので、経済的にも資源保護の面からも極
めて有利である。

【００３４】

【実施例】以下において、本発明に係る空気調和装置に
おいて用いることのできる純水製造装置の具体的運転試
験の結果を示す。図２に示す空気調和装置を用いて、空
気４４０００ｍ³／ｈを清浄化処理した。純水噴霧装置
２４で用いる純水は、配管２９及び３１により、純水製
造装置３０を介して５ｍ³／ｈの流量で循環させて用い
た。純水製造装置としては、図３に示すユニットを用い
た。活性炭吸着剤１０２としては（株）荏原製作所製の
商品名エバダイヤLG10Sを、プレフィルタ１０３として
は（株）新菱フィルテック製の商品名シンリョウワイン
ドSWPP型を、逆浸透膜１０５としては日東電工（株）製
の商品名ES20-D8を、脱気膜１０６としては大日本イン
キ化学工業（株）製の商品名SEPAREL EF-040Pを、カー
トリッジポリッシャ１０８としては（株）荏原製作所製
の商品名MC54011NN2を、それぞれ用いた。

【００３５】また、電気式脱塩装置１０７は次のように
構成した。ポリプロピレン芯／ポリエチレン鞘の複合繊
維不織布（目付５０ｇ／ｍ²、厚さ０．５５ｍｍ、繊維
径１５〜４０μｍ）に放射線グラフト重合法を用いて、
それぞれスルホン基、４級アンモニウム基を導入するこ
とによって、中性塩分解容量２．８２ｍｅｑ／ｇの強酸
性陽イオン交換不織布、及び中性塩分解容量２．４９ｍ
ｅｑ／ｇの強塩基性陰イオン交換不織布を製造した。ま
た、ポリエチレン斜交網（厚さ０．８ｍｍ、目開き６ｍ
ｍ×３ｍｍ）に放射線グラフト重合法を用いて、それぞ
れスルホン基、４級アンモニウム基を導入することによ
って、中性塩分解容量０．６２ｍｅｑ／ｇの強酸性陽イ
オン伝導スペーサー、及び中性塩分解容量０．４４ｍｅ
ｑ／ｇの強塩基性陰イオン伝導スペーサーを製造した。
これらのイオン交換不織布、イオン伝導スペーサーと、
陽イオン交換膜として株式会社トクヤマ製の陽イオン交
換膜（商品名：Ｃ６６−１０Ｆ）、陰イオン交換膜とし
て株式会社トクヤマ製の陰イオン交換膜（商品名：ＡＭ
Ｈ）をそれぞれ用い、脱塩室のセル２０個を１単位にま
とめたものを２セット並列に有する電気式脱塩装置を形
成した。脱塩室においては、陽イオン交換膜に隣接して
上記で得られた陽イオン交換不織布を、陰イオン交換膜
に隣接して上記で得られた陰イオン交換不織布を充填
し、更に、上記で得られた陽イオン伝導スペーサーを陽
イオン交換不織布側に、陰イオン伝導スペーサーを陰イ
オン交換不織布側に、それぞれ１枚ずつ装填した。濃縮
室内には、イオン伝導性を付与していない未処理のポリ
エチレン製斜交網を１枚装填した。電極室においては、
陽極室に上記で得られた陽イオン伝導スペーサーを、陰
極室に上記で得られた陰イオン伝導スペーサーをそれぞ
れ１枚装填した。

【００３６】逆浸透膜装置１０５から排出される濃縮水
１１９は０．２５ｍ³／ｈ（循環水量の５％）であり、
これと同じ量の水道水を配管１１１から補給した。補給
水（図３のＡ）、タンク１０１において補給水、純水噴
霧装置からの排水及び電気式脱塩装置１０７からの濃縮
水の混合水（図３のＢ）、逆浸透膜装置１０５の出口水
（図３のＣ）、電気式脱塩装置１０７の脱塩水（図３の
Ｄ）、カートリッジポリッシャ１０８の出口水（図３の
Ｅ）、及び純水噴霧装置からの排水（図３のＦ）の導電
率や各種イオン濃度を測定した。結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、純水噴霧装置を具備す
る空気調和装置において用いられる噴霧用純水を、高純
度を保ったままで再循環して使用することができ、また
系から廃棄される廃棄水の量も従来技術と比較して低く
抑えることができるので、水資源の保護、ランニングコ
ストの面から極めて有利である。例えば、上記実施例で
は排出／補給水量を循環水量の５％として安定な運転を
行うことができ、これは従来技術である循環水の一部を
廃棄してその分を補給するというシステムにおいて循環
水量の１０％程度を排出／補給することが必要であった
のに対して、大幅な水の節約となった。また、補給水と
して純水を用いる必要がなく、水道水や工業用水をその
まま使用することができるので、ランニングコストに資
すること大である。これは、本発明においては、純水噴
霧装置を具備する空気調和装置において、空気調和装置
に付属する純水循環系専用の純水製造装置を設けている
ことから、エアウォッシャからの戻り水の水質の純度が
高いために、原水（補給水）である水道水との混合水
も、逆浸透膜に析出し易いＣａ、Ｍｇ、ＳｉＯ₂が少な
く、逆浸透膜からの濃縮水が少ない高回収率の運転が可
能となったためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において用いることのできる電気式脱塩
装置の一具体例の概念を示す図である。

【図２】本発明に係る空気調和装置の概念図である。

【図３】本発明に係る空気調和装置において用いられる
純水製造装置の概念図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ２４Ｆ 3/16 Ｆ２４Ｆ 7/06 Ｃ 7/06 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０３ (72)発明者川本孝善東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 3L053 BC06 BD03 3L055 AA10 BB01 DA01 DA05 DA08 3L058 BD02 BE02 BF09 BG03 BG05 4D006 GA17 HA47 JA04A JA30A JA43A JA44A JA70A KA31 KB14 PB07 4D061 DA05 DB13 EA09 EB13 EB19 FA08 FA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】純水噴霧装置を具備する空気調和装置に
おいて、調和装置内で噴霧された純水を回収し、純水製
造装置で精製処理した後に上記純水噴霧装置に再循環す
る機構を有することを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】上記純水製造装置が電気式脱塩装置を備
えており、該電気式脱塩装置が、電極間に、陽イオン交
換膜と陰イオン交換膜とを少なくとも一部交互に配列し
て脱塩室と濃縮室とを交互に形成すると共に、少なくと
も前記脱塩室内にイオン交換体が充填されていることを
特徴とするものである請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】上記電気式脱塩装置が、電極間に、陽イ
オン交換膜と陰イオン交換膜とを少なくとも一部交互に
配列して脱塩室と濃縮室とを交互に形成すると共に、脱
塩室内に、陽イオン交換膜側に陽イオン交換繊維より成
る織布又は不織布、陰イオン交換膜側に陰イオン交換繊
維より成る織布又は不織布が対向して配置され、その間
の被処理水流路にイオン交換機能が付与されているイオ
ン伝導スペーサーが装填されていることを特徴とするも
のである請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】上記純水製造装置が、更に微粒子除去手
段を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載
の空気調和装置。
【請求項５】上記微粒子除去手段が微粒子除去フィル
タから構成されることを特徴とする請求項４に記載の空
気調和装置。