JP2002529703A - 空気中の汚染物インジケータ - Google Patents

空気中の汚染物インジケータ

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JP2002529703A
JP2002529703A JP2000579993A JP2000579993A JP2002529703A JP 2002529703 A JP2002529703 A JP 2002529703A JP 2000579993 A JP2000579993 A JP 2000579993A JP 2000579993 A JP2000579993 A JP 2000579993A JP 2002529703 A JP2002529703 A JP 2002529703A
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JP2000579993A
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ダラス，アンドリュー，ジェイ．
グラハム，クリスティン，エム．
グラフ，ティモシー，エイチ．
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ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】 インジケータシステム（１８）は空気中の汚染物の累積レベルを視覚的に指示する。インジケータは、酸性表面を有し変色ｐＨ指示薬（２０）で処理される支持媒体を含む透明なさや（２０）である。塩基性の汚染物が媒体により吸着され、媒体が変色する。さらに汚染物が吸着されると、色の前端がインジケータの長さに前進する。インジケータシステムは吸着床アセンブリの寿命を予測する吸着フィルタシステムと共に使用できる。流れの試料が吸着床の上流で採取され、インジケータを通過する。インジケータ内の変色率が吸着床の消費率に比例するよう流量を較正することが好ましい。インジケータをモニタすることにより吸着床の寿命を正確に予測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、一般に有機基質および無機基質等の空気中の汚染物の存在および空
気中の汚染物の蓄積を指示する方法および装置に関する。特に空気中の汚染物を
除去するフィルタシステムの寿命を予測する技術に関する。
【０００２】 （従来の技術） 人、環境、および多くは製造される製品の重要な製造工程を保護するため、多
くの産業でガス吸着床を使用して有機基質等の空気中の汚染物を除去している。
ガス吸着床を適用する特定の例としては、製品が一般に業界で「クリーンルーム
」として知られる超清浄環境で製造される、半導体産業がある。一般に製造工程
では、クリーンルーム環境で用いられる溶媒等の物質を使用する必要がある。こ
れらの物質を使用した場合、工程中に蒸気が形成された際に適切に除去しないと
クリーンルーム内の空気や他の工程が汚染され得る、という問題がある。さらに
、多くの環境には周囲の空気で通常発生し得る数種類のガスがあり、それらは製
品および／または工程を汚染するが、通常の粒子フィルタでは除去されない。こ
のような工程で発生する代表的な汚染物としては、アンモニア、有機アミンおよ
びＮ−メチル−２−ピロリドン等の空気中の塩基がある。
【０００３】 この問題をなくすため、汚染された空気は、多くの場合、フレームと、フレー
ム内に保持される活性炭等の吸着媒体とを有する粒状の吸着床アセンブリを通し
て引き込まれる。吸着媒体は空気流からガス状汚染物を吸着し、清浄な空気がク
リーンルームおよび／または工程に戻るようにしている。そのような床の除去効
率は、工程およびそれにより製造される製品を保護するのに重要であることが理
解されよう。
【０００４】 除去工程は、空気中の汚染物を吸着または空気中の汚染物と化学反応する活性
炭床を空気が通過することを伴うため、粒子フィルタが装着される際に生じるよ
うな測定可能な圧力変化はないことが理解されよう。したがって、活性炭床の状
態や劣化を直接モニタするのは困難である。下流側に位置するモニタは性能、効
率を検出し、または障害が生じた際に吸着床が消費されていることを検出する。
しかし、現在入手可能なセンサは、半導体産業に重要な、非常に費用のかかるこ
との多い汚染物の閾値レベルで作動するほど感度が良くない。容認できる感度を
持つセンサの問題は、それらが１つの汚染物に特定のものであることが多い点で
ある。かかるセンサは１つの低レベルの汚染物を検出し得るが、他の汚染物は高
レベルまで蓄積して検出されないままとなる可能性がある。しかし、一旦吸着床
が消費された指示が出た場合でも、しばしば遅すぎて工程や製品が破壊されたり
破損されたりする。
【０００５】 床を連続して配置する等、吸着床の寿命をモニタできる他のシステムが考えら
れている。吸着床を連続して配置すると、センサを２つの吸着床の中間に連続し
て配置できる。したがって、１つの吸着床が消費されてセンサが汚染物の存在を
示しても、第２の吸着床はまだ有効であり、障害が避けられる。しかし、斯かる
検出システムにはいくつかの欠点がある。２つの吸着床が消費されると、圧力降
下が２倍になる。このことは用途によっては重要なものとなり得る。加えて、一
旦第１の床が消費されたことが指示されると、吸着床は通常、時に複雑な方法で
回転する。斯かる回転は、斯かるシステムの保守および休止時間を増加させる。
普段は両方の吸着床を交換することにより労働力が減るが、下流の吸着床は完全
に消費される前に除去されるため、有効寿命が短くなる。
【０００６】 他のシステムは吸着床に直接配置されたセンサを利用する。しかし、非常に薄
い吸着床では、そのようなセンサは貴重なスペースを占めることになる。さらに
、吸着床内の汚染物の存在を検出する界面は封止部を必要とし、複雑で高価なも
のとなり得る。
【０００７】 フィルタを通った空気がバランスの取れた均一な状態で吸着床に分配され得る
場合には、各床の予想有効持続時間を確実に予測することにより、障害のない交
換間隔期間をより長くすることができることが理解されよう。障害のない最大限
度の交換間隔を達成することにより、吸着床フィルタの交換に使用するフィルタ
材料費や人件費が削減されることが理解されよう。
【０００８】 フィルタ床が暴露されていた汚染物の実際量の指示を既知のフィルタ容量に基
づいたものとして、吸着床の最適な交換期間を正確に予測できるようにすること
が望ましい。斯かる工程は、フィルタを通過する実際の流れを把握しており、吸
着床を通る実際の流れに比例する流れに基づいて予測を行う場合に、より正確な
ものになる。吸着床の上流でサンプリングすることにより、吸着床に流れる汚染
物の量を正確に予測することができる。
【０００９】 空気中の汚染物の累積レベルを検出するインジケータシステムが必要であるこ
とが分かる。斯かるシステムでは、吸着床装置を通って流れる空気中の汚染物の
比例量をサンプリングできるようにすべきである。斯かるインジケータシステム
は、使用された床の状態を明瞭に視覚的に指示し、いつ吸着床を交換すべきかを
指示しなければならない。さらに、汚染濃度は変動し得るので、吸着床を通る実
際の汚染流に基づいて交換間隔を予測するため、システムは累積汚染レベルをリ
アルタイムで指示しなければならない。斯かるシステムは、変化する安全要因に
備えて吸着床の障害が確実に生じないようにしなければならない。斯かるシステ
ムはまた、ある環境において斯かる汚染の存在および累積レベルを測定し視覚的
に指示することができなければならない。本発明は、これらの問題および空気中
の汚染物の存在を指示することに関連した他の問題に対処するものである。 （発明の概要） 本発明は空気中の塩基の存在を指示するシステムおよび方法を対象とする。斯
かるシステムはクリーンルームおよび空気の質が重要な他の用途に使用すること
ができる。
【００１０】 このインジケータシステムはシステムに対する流入・流出を制御する弁構成を
含む。空気の試料を得るプローブが利用される。一実施形態において、採取され
た試料はサンプリングされた空気の実際の流量に比例する。したがって、このシ
ステムによれば、汚染レベルが変動するのに伴い、さらに正確な予測装置として
使用できることになる。
【００１１】 このシステムでは流量計を使用してシステムをモニタし較正する。インジケー
タ装置は、指示媒体を内部に有する管等のさやを含む。汚染物が第１の端部から
管に入ると、特別に処理された媒体が変色して汚染物の存在を指示する。管は好
ましくはほぼ透明であるため、さや内で変色する媒体を視覚的に検出できる。汚
染物がさらに媒体を通過すると、処理された媒体はさらに作用を受けて変色しレ
ベルの増加を指示する。したがって、色の前端が前進するのが観察される。較正
された流量計は、インジケータを通る流量を実際の流れに比例させて維持する。
ポンプ、例えば圧縮空気により始動されるイジェクタ型のポンプはシステムを通
る流れを維持する。
【００１２】 一般的なクリーンルームでは、放出されるアンモニア、アミンその他の塩基が
処理されるので、塩基を検出できる媒体を設けることが望ましい。媒体はシリカ
ゲルまたは酸化表面を有する酸化ジルコニウムであることが好ましい。この酸化
表面は媒体を硫酸等の酸で処理することにより達成される。その後、酸性媒体は
、ｐＨ増加の際にイエローからブルーに変色するブロモフェノールブルー等のよ
うなｐＨ感知指示薬で処理される。したがって、空気中の塩基は媒体を通過し、
消費した媒体を指示する色の前端が管に沿って前進する。
【００１３】 クリーンルーム環境で一般に使用される吸着タイプの吸着床は、通常のフィル
タと同様の方法で、詰まらないように設計されている。このために、残念ながら
床をモニタして交換間隔を決定することは難しくなっている。センサをフィルタ
の下流で利用して吸着床が消費されると、検出するようにもできるが、斯かるセ
ンサは高価で空気中の低レベルの汚染物をモニタするのに十分な感度を持ってい
ないことが多い。さらに、クリーンルーム処理の制御は非常に重要であるため、
吸着床の終了が検出される時までに、すでに処理に損傷が発生していることもあ
り得る。したがって、吸着床を交換する必要のある間隔を予測できることは有利
である。これにより、維持に必要な休止時間のスケジューリングが可能になり、
障害が発生するに先立ってフィルタを交換する機会を最大にできる。
【００１４】 この交換の間隔を予測するため、インジケータプローブが吸着床の上流に配置
されて空気流をサンプリングする。インジケータを通過する空気は、吸着床を通
過する空気と同じ組成であるので、インジケータプローブで色変化が前進するこ
とにより、吸着床の劣化率を正確に指示できる。比例した流れが維持されると、
指示薬媒体の色の前端が吸着床の劣化に比例した率で前進する。したがって、管
内での前端の前進率、吸着床の流量、および吸着床の劣化率が分っているときに
は、モニタリングインジケータはいつ吸着床の間隔が終了するかを予測できるよ
うになる。
【００１５】 これらの新規性の特徴および本明細書に記載の発明を特徴付けるその他種々の
利点は、特に特許請求の範囲で指摘される。しかし、本発明、その利点、その使
用により得られる目的をよりよく理解するため、本明細書のさらなる部分を構成
する図面およびそれに伴う記載事項を参照し、本発明の好適な実施形態を例示し
て説明する。
【実施の形態の説明】
以下に、図１を参照して述べる。図１において、全体に１０で表された、空気
中の汚染物の存在およびレベルを指示するためのシステムが示されている。この
システムは導管または周囲の空気容積１００中から空気をサンプリングするプロ
ーブ１２を含んでいる。インジケータシステム１０は流量計１６を含み、流量計
１６はプローブ１２との間に弁１４を有している。インジケータ１８は流量計１
６の下流にある。ポンプ４０はインジケータシステム１０を通過する流れを維持
する。好適な実施形態において、ポンプはＰｉａｂ社から入手可能な型番ＬＸ−
５等のイジェクタ型のポンプであり、圧縮空気供給源４４により始動される。弁
４２は圧縮空気供給源４４とポンプ４０との間の安全弁として作用する。弁１４
はシステム１０への流れを制御し、流量計１６により較正される。好適な実施形
態において、流れはサンプリングされた流れに比例する。ポンプ４４は通気孔４
６を通して空気の試料を導管に戻し、サンプリングされた周囲の空気容積１００
に戻す。モニタの適用によっては、周囲の空気や流れをサンプリングする際等に
、ポンプ４０、流量計１６、弁１４を使用できないことが理解されよう。同様に
、その他種々のモニタの適用では、本明細書に記載の装置をすべて使用する必要
はないことになる。
【００１６】 図２を参照して、図示のようにインジケータシステム１０を吸着フィルタシス
テム６０と共に使用できるようになる。斯かるフィルタシステム６０は点検口６
６を有する筐体６２を一般に含む。筐体の内部において重なった吸着床７０を垂
直に通って延びる入口空間部６４を有している。流れは入口空間部６４から平行
に吸着床７０を通って出口空間部７２へと流れる。処理済の空気が循環されて周
囲の空気に戻される。別のシステムが、オステンドロフ（Ｏｓｔｅｎｄｏｒｆ）
に付与され本発明の譲受人であるドナルドソン カンパニー，インコーポレイテ
ィドに譲渡された米国特許第５，２９０，３４５号に示されている。
【００１７】 図２に示す構成では、プローブ１２は入口空間部に配置され、空気流が吸着床
７０を通って処理されるのに先立って空気流を遮断する。しかし、斯かるシステ
ムは、周囲の空気や、吸着床７０の下流等フィルタシステム内の異なる場所で汚
染物レベルを測定するのに使用できる。図示した構成では、インジケータシステ
ム１０は吸着床の寿命の予測装置として使用できる。吸着床７０が床を通してバ
ランスの取れた空気供給を受けるよう位置されるため、各吸着床７０の劣化率は
等しくなることが理解されよう。インジケータシステム１０は、先行技術のセン
サのように障害がすでに生じている際の指示装置としてではなく、吸着床の寿命
および交換間隔の予測装置として使用される。以下に説明するように、インジケ
ータ１８は吸着床７０の劣化レベルも指示する。
【００１８】 図３〜５では、インジケータ１８をより詳細に示している。インジケータ１８
に含まれる管２０は、管内の比色指示媒体２２が十分に見える透明度レベルを有
していることが好ましい。好適な実施形態において、管２０は非常に細く、外径
１／８インチ（３１ｍｍ）、内径０．０８インチ（２０ｍｍ）程度であり、商標
名のテフロン等の適当な材料で作られている。ガラス、プラスチック、十分な透
明度のあるセラミック材も使用できる。管２０の各端部には、ガラスウール等の
多孔性の栓素子３２が設けられており、管２０に密に詰め込まれた指示媒体２２
を所定位置に維持している。この管２０は商標名のスエッジロック（Ｓｗａｇｅ
ｌｏｋ）素子等の金具３０や、その他結合金具に接続するための適当な金具も含
んでいる。金具３０は、指示媒体２２が消費される際に、または関連する吸着床
を交換する際にインジケータ１８を容易に除去し交換するために備えられたもの
であり、新しいインジケータ１８を新しい吸着床アセンブリ７０に関連させるこ
とが望ましい。インジケータ１８の全長は約７．５インチ（１９．０５ｃｍ）で
あるが、約２〜１２インチ（５．０８〜３０．４８ｃｍ）の範囲とすることがで
きる。
【００１９】 媒体２０は一般に酸性表面を有する材料であり、フィルタ床システム７０の寿
命に一致する前進率を有するよう設計されている。媒体はシリカゲルまたは酸性
表面を提供するよう処理された酸化ジルコニウム（ジルコニア）を含んでいるこ
とが好ましい。他の適当な媒体の例としては、ガラスビーズ、ガラス泡、多孔性
ポリマー、アルミナ、セラミック材が含まれる。流量、管のサイズ、媒体の種類
、媒体の網のサイズおよび表面積、酸性表面の量、および／またはインジケータ
１８を通る流量を較正することにより、消費した指示薬媒体２４の量をモニタし
てフィルタ床アセンブリ７０を交換する最適な間隔を予測できることが理解され
よう。
【００２０】 好適な一実施形態において、指示媒体２２は被覆または含浸されたシリカゲル
である。指示媒体の特定の網と表面積は各インジケータシステム１０の特定の必
要性に対して選ばれる。粒子サイズをより小さくすることは、作用を受けた媒体
２４の前進する前端の色変化をより鮮明に分けるが、結果としてサンプリングさ
れた空気に対し、より高い圧力降下が生じることが理解されよう。空気中の塩基
の典型的な媒体の例として、１グラム当り約５００平方メートルの比表面積を持
つ１００／２００メッシュのシリカゲルまたはビーズがある。ゲルを作るため、
まず硫酸溶液に約２時間浸し、その後過剰な酸を流出させ、シリカゲルを蒸留水
で数回洗浄する。リン酸、硝酸、酢酸、塩酸、トリフルオロメタンスルホン酸、
トリフルオロ酢酸等、他の種類の酸も、希望するｐＨの範囲、使用する媒体、使
用する指示薬に応じて使用できる。シリカゲルの最終溶液はフィルタを通り乾燥
される。乾燥した試料は、イソプロパノールの水溶液で湿らされ、そこに既知量
の適当な指示薬が添加される。適当なｐＨで変色する指示薬の例として、ブロモ
フェノールブルーがある。
【００２１】 別の好適な実施形態において、指示媒体２２は被覆または含浸されたジルコニ
ア粒子である。シリカゲルと同様に、粒子サイズをより小さくすることにより、
色の前端がより鮮明に分けられる。ジルコニア粒子の表面を酸性にするため、ジ
ルコニアは酸、例えば硫酸中で煮沸されて、一般に「超酸」と呼ばれる硫酸ジル
コニア（ＺｒＯ2／ＳＯ４−2）が提供される。ジルコニアを作るため、粒子を硫
酸溶液中で約３時間煮沸し、その後粒子を蒸留水で数回洗浄して乾燥させる。一
般に、ジルコニアは強酸性になるようにすることができ、シリカゲルよりもその
能力が高い。変色指示薬はイソプロパノール水溶液から酸性粒子表面に添加され
る。
【００２２】 システムの必要に応じて、および除去される汚染物の種類に応じて、ｍ−クレ
ゾールパープル、チモールブルー、キシレノールブルー、クレゾールレッド、ブ
ロモチノールブルー、レゾリックレッド、フェノールフタレイン、チモールフタ
レインフェノールレッド、およびその他の異なるｐＨによって変化する比色指示
薬等の指示薬媒体を利用することもできることが理解されよう。さらに、使用さ
れる指示薬の濃度は希望する色の強度によることを理解すべきである。０．５重
量％のブロモフェノールブルー濃度でうまくいくことがわかっているが、０．１
〜５重量％の濃度を使用できる。
【００２３】 粒子に対して変色指示薬を添加するため、酸性化された媒体（例えばシリカゲ
ルまたはジルコニア）の溶液、水／イソプロパノール混合物、および色指示物質
（例えばブロモフェノールブルー）を数分間攪拌する。混合物を静置した後、媒
体を傾瀉し、イソプロパノールで洗浄する。それにより生じる媒体を例えば約６
０℃のオーブンで乾燥する。シリカゲル媒体がブロモフェノールブルーで処理さ
れる場合、それにより生じるシリカゲルは明るいイエローになるが、アンモニア
等の塩基に暴露されると、イエローからブルーに変色する。ブロモフェノールブ
ルーの濃度がより高くなると、オレンジのシリカゲルができ、塩基に暴露されて
ブルー／パープルに変化する。指示媒体２２は管２０に真空に詰め込まれ、ガラ
スウールの栓３２により保持される。
【００２４】 一旦管を作製した後、既知量の汚染物すなわち空気中の塩基を含む制御された
空気流に管を暴露することにより管を較正することができる。流量計１６により
、システムを通過する空気の試料の量が測定できる。図４に示すように、消費し
た媒体２４と新しい媒体２６との間にある色の前端２８の前進率が汚染量の関数
として測定される。図式曲線が導き出されて、指示媒体２２の変色と吸着床の劣
化率との関係が概算される。この曲線は既知量の吸着床７０と比べられ、予想貫
通時間または吸着床７０の障害点が予測できる。インジケータシステム１０を通
る流量（インジケータ１８を含む）は、流量計１６および弁１４を操作すること
により、必要な安全要因によって希望通りに増加または低減できる。
【００２５】 図３〜５を参照すると、インジケータ１８が新しく、塩基に暴露されていない
場合、使用した指示薬がブロモフェノールブルーであると指示媒体２２は最初の
色、一般にはイエローの未変化媒体２６を示すことを理解すべきである。図４に
示すように、より多くの汚染物がインジケータ１８を通過するにつれて、汚染物
塩基に暴露される媒体は変色し、消費された媒体２４は管２０を通して視覚的に
検出され得る。前端２８は、管２０に沿って前進する、視覚的に明瞭に知覚でき
る線を提供する。図５に示すように、媒体２２がほぼ完全に作用を受けた場合、
すべての媒体２２が変色して消費された媒体２４を示し、吸着床フィルタ７０を
交換しなければならないことを指示する。
【００２６】 上記の例はアンモニア等の空気中の塩基を検出するシステムに対するものであ
ることが理解できる。しかし、別の物質を利用して別の種類の空気中化合物の存
在を測定することができ、同程度に効果的に使用できる。さらに、上述の例は吸
着床アセンブリの寿命を予測することに備えたものであるが、インジケータシス
テムを使用して、汚染物の存在と、流れや吸着装置のない周辺状況での時間の経
過に伴う斯かる汚染物の累積濃度を測定することができる。
【００２７】 図６では、図１に示すインジケータシステム１０を使用する吸着フィルタの寿
命を予測する方法が示されている。新しい吸着媒体、例えば活性炭等が吸着床７
０に導入され、新しい媒体２４を有する新しいインジケータ管１８も導入される
。流量計１６および制御弁１４を使用し、インジケータ１８を通る流れを較正し
てインジケータ１０の変色率と吸着床７０の劣化率との関係を提供する。時間安
全要因が較正に含まれることが好ましい。最初の導入及び較正後、吸着床７０を
通る流れが変化しなければ更なる較正は不要である。しかし、流れをモニタして
システムの正確な稼動を確実にすることは流量計１６によりいつでも行うことが
できる。
【００２８】 較正後、流量計１６および弁１４により、正確な流れが確実に維持され、イン
ジケータ１８を通る流れが吸着床７０を通る流れに比例して吸着床７０を通る流
れとの関係が提供される。時間の経過に伴ってインジケータ１８が多くの汚染物
に暴露されるにつれて、消費した媒体２４の前端２８が図３〜５に示すように管
１８の長さに沿って移動する。この移動する色の前端により、視覚的に知覚でき
る指示が提供され、これをモニタすることができる。前端２８の前進率は吸着床
７０の劣化率に匹敵するため、吸着床７０の使用量および寿命はインジケータ１
８を見ることにより予測できる。全体的に変色することによって指示媒体２２が
ほぼ消費されると、図５に示すように、システムオペレータは吸着床７０を交換
する時期であると分かる。
【００２９】 インジケータ１８の交換は吸着床７０の媒体の交換と同時に行うことが好まし
い。インジケータシステム１０内の流れがすでに吸着フィルタシステムの流れに
合わせて較正されている場合、さらに較正する必要はないため、インジケータ管
１８は吸着床７０と同時に交換される唯一の素子となる。新しいインジケータ管
１８は新しい吸着床７０の使用率を予測する機能を果たす。
【００３０】 インジケータ１８を吸着床７０の寿命を予測するものとして詳細に説明したが
、インジケータ１８を床７０の下流に配置させて汚染物を検出する機能を果たす
ようにすることも可能であることが理解されよう。斯かる構成では、インジケー
タ１８は、吸着フィルタシステムの通過後に汚染物が空気流中に残っていること
がわかった場合に変色する。下流のインジケータとして、インジケータ１８は一
般的により短く（約１〜２インチ（２．５４〜５．０８ｃｍ））なっている。こ
れはその目的がインジケータ管の長さを移動する色の前端を観察することではな
く、すべての色変化を見ることであるからである。システムによっては、例えば
汚染物が約１００ｐｐｂ程度である場合には、床はすでに機能しておらず、イン
ジケータ１８が何らかの色の変化を示す時までシステム全体が逆に作用を受ける
。斯かる実施形態では、インジケータ１８は下流位置にあるのは望ましくない。
しかし、汚染物が約５〜１０ｐｐｂのシステムでは、インジケータ１８の変色に
より、床が障害点に近づいたことが警告される。上記の例は説明のためのみに使
用したものであって、限定する値として読んではならない。
【００３１】 しかし、本発明の多くの特徴および利点について、本発明の構成及び機能の詳
細と共に前述の通り説明してきたが、開示は例示したもののみではなく、詳細に
ついて、特に形状、サイズ、部分の構成について、添付の請求の範囲が表す表現
の広く一般的な意味により示される最大限まで本発明の原理の範囲内で変更を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理によるインジケータシステムのブロック図である。
【図２】 図１に示すインジケータシステムを有する逆流吸着床装置の側面図である。
【図３】 図１に示すシステムのインジケータ装置の側面図である。
【図４】 指示薬媒体の部分が変化した図２のインジケータ装置の側面図である。
【図５】 指示薬媒体が完全に変化した図２のインジケータ装置の側面図である。
【図６】 本発明の原理による吸着装置の間隔を予測するインジケータシステムを較正す
る方法のフローチャートである。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年５月２日（２００１．５．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】 フィルタ床が暴露されていた汚染物の実際量の指示を既知のフィルタ容量に基
づいたものとして、吸着床の最適な交換期間を正確に予測できるようにすること
が望ましい。斯かる工程は、フィルタを通過する実際の流れを把握しており、吸
着床を通る実際の流れに比例する流れに基づいて予測を行う場合に、より正確な
ものになる。吸着床の上流でサンプリングすることにより、吸着床に流れる汚染
物の量を正確に予測することができる。米国特許番号５，０６９，８７９によれ
ば、試料の容積分を試験チューブを介して空気ポンプ装置で送るように構成する
ことで空気中のガス成分の検出を行う装置について提案されている。また、特開
昭６２-１９７６５号公報によればＮＨ3やＨＣｌや他のガスの成分の検出を行う
検出薬剤について提案されている。検出薬剤は、アルファーアルミナ、シリカ、
及び／またはジルコニアとからなるキャリアーを含み、ＰＨ指示剤がキャリアー
に被覆されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 図６では、図１に示すインジケータシステム１０を使用する吸着フィルタの寿
命を予測する方法が示されている。新しい吸着媒体、例えば活性炭等が吸着床７
０に導入され、新しい媒体２２を有する新しいインジケータ管１８も導入される
。流量計１６および制御弁１４を使用し、インジケータ１８を通る流れを較正し
てインジケータ１０の変色率と吸着床７０の劣化率との関係を提供する。時間安
全要因が較正に含まれることが好ましい。最初の導入及び較正後、吸着床７０を
通る流れが変化しなければ更なる較正は不要である。しかし、流れをモニタして
システムの正確な稼動を確実にすることは流量計１６によりいつでも行うことが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０１Ｎ 21/78 Ｇ０１Ｎ 21/78 Ｚ 33/00 33/00 Ｃ // Ｇ０１Ｎ 31/00 31/00 Ｇ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 グラフ，ティモシー，エイチ． アメリカ合衆国 ミネソタ州 55416，エ ディナ，グライムス アベニュー サウス 4242 Ｆターム(参考） 2G042 AA05 BB06 BD13 BD16 BE02 CA01 CB01 DA08 FA01 FA11 FA12 FB06 HA07 2G052 AA01 AA03 AB22 AD02 AD22 AD42 BA02 EA03 GA11 HB08 HC09 2G054 AA01 AB10 CA05 CA30 EA06 FA06 GE01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主流から空気流の試料を供給するポンプと、 前記空気流の試料を測定しかつ較正する流量計と、 空気中の汚染物への暴露の増加をリアルタイムで指示するインジケータとを備
    え、空気中の汚染物のレベルを指示するインジケータシステムであって、 インジケータはほぼ透明な部分を有する中空管を備え、前記中空管中は、酸性
    表面と、前記酸性表面の変色染料とを有したジルコニアを含む媒体で満たされ、
    前記媒体の表面が、汚染物の蓄積に伴ない変色するように構成したことを特徴と
    するインジケータシステム。
  2. 【請求項２】 前記変色染料が、ｐＨインジケータを含むことを特徴とする
    請求項１に記載のインジケータシステム。
  3. 【請求項３】 前記空気流の試料が前記中空管内を第１の端部から第２の端
    部へと通り、前記変色染料が空気中の汚染物に暴露されるのに伴い前記中空管に
    沿って視覚的に変化する色の前端を形成することを特徴とする請求項２に記載の
    インジケータシステム。
  4. 【請求項４】 前記空気流の試料を制御する制御弁をさらに備えたことを特
    徴とする請求項１に記載のインジケータシステム。
  5. 【請求項５】 前記制御弁が所定の率でサンプリングするよう較正されるこ
    とを特徴とする請求項４に記載のインジケータシステム。
  6. 【請求項６】 空気中の汚染物を除去し、吸着媒体を上流から下流へ通る第
    １の流れを有する吸着媒体の劣化レベルを指示する方法であって、 第１の流れに比例した空気流の試料を得る工程と、 比例した空気の試料を、ジルコニアと第１の色を有する被覆とを含む指示媒体
    を備えたインジケータに通し、空気中の汚染物に暴露されると被覆が第２の色に
    変わる工程と、および 指示媒体が吸着媒体の劣化と同じ率で第１の色から第２の色に変化するよう、
    比例した空気の試料を較正する工程とを備えることを特徴とする吸着媒体の劣化
    レベルを指示する方法。
  7. 【請求項７】 前記比例した空気の試料が、前記指示媒体を第１の端部から
    第２の端部へと通過し、前記第２の色の前端が前記指示媒体を第１の端部から第
    ２の端部へと通過することを特徴とする請求項６に記載の吸着媒体の劣化レベル
    を指示する方法。
  8. 【請求項８】 前記指示媒体を通る流れの試料を較正して、前記吸着媒体の
    交換が必要なときには媒体が完全に変わるようにする工程をさらに含むことを特
    徴とする請求項７に記載の吸着媒体の劣化レベルを指示する方法。
  9. 【請求項９】 空気中の汚染物を除去するために使用され、上流から下流へ
    通る流れを有する吸着フィルタの寿命を測定する測定システムであって、 吸着フィルタを通る流れに比例した率で吸着フィルタ上流で空気をサンプリン
    グする入口と、 空気中の汚染物の存在を指示するための空気流の試料を受ける視覚的インジケ
    ータとを備え、前記視覚的インジケータが変色染料を含むジルコニア指示媒体を
    有するほぼ透明な１本の管材を備えたことを特徴とする測定システム。
  10. 【請求項１０】 前記吸着フィルタの劣化率に対して前記視覚的インジケー
    タを較正する較正装置をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の測定シ
    ステム。
  11. 【請求項１１】 サンプリング流量を変える制御弁をさらに備えたことを特
    徴とする請求項９に記載の測定システム。
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