JP2003265913A

JP2003265913A - エアフィルタユニット

Info

Publication number: JP2003265913A
Application number: JP2002069879A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tagami; 貴士田上; Yoichi Fujimura; 洋一藤村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタフレームを使用することなく、軽量で
低コストのエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】濾材を貫通して支持材が設けられているこ
とを特徴とするエアフィルタユニット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエアフィルタユニッ
トに関し、さらに詳しくは、組立にフィルターフレーム
（外枠）を使用することなく構成可能にしたエアフィル
タユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造においては、雰囲気中にア
ンモニアやフタル酸エステルなどのガス状汚染物質が存
在していると、ウエハ上のパターン不良や絶縁破壊を発
生する原因になる。そのため、半導体製造工場では、ガ
ス吸着剤やガス分解剤を含有するエアフィルタを使用し
て室内の空気を清浄化し、ガス状汚染物質をppbレベル
の超低濃度に低減したクリーンルームにしている。

【０００３】上記エアフィルタには、ガス吸着剤を含有
するシート状の濾材とスペーサーとを積層し、フィルタ
ーフレーム（外枠）で固定したエアフィルタユニット
や、ガス吸着材を保持した３次元網状骨格構造の濾材を
フィルターフレームに固定したエアフィルタユニット、
またガス吸着材を含有するシート状の濾材をハニカム構
造体やコルゲート構造体にし、それらを積層しフィルタ
ーフレームで固定したエアフィルタユニットなどが知ら
れている。

【０００４】また、除去したい目標ガスが複数種類ある
場合は、それぞれの目標ガスに対して適した吸着材を含
有する濾材を複数種類組み合わせてフィルターフレーム
に固定したエアフィルタユニットなどが知られている。

【０００５】しかしながら、上記のように濾材をフィル
タフレームで固定する際には、フレーム開口部分に濾材
の脱落防止用のラス網を設置することも必要となり、エ
アフィルタ１ユニットの当たりの重量が重くなるため、
取り付けや交換時の作業性が悪化する問題や、フィルタ
フレームを使用することによりコストがかかるなどの問
題があった。

【０００６】一方、従来のエアフィルタを濾材のみでフ
ィルタ化しようとすると、濾材がバラバラになったり、
また薬品添着された活性炭繊維などのように見た目では
濾材の種類がわかりにくいものを組み合わせて使用する
とき、設置する際に組み合わせる順番等を間違えやすい
という問題も生じてくる可能性もあり、濾材を作業性良
く固定できないという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
したフィルタフレームに起因する問題を解消し、エアフ
ィルタにフィルタフレームを使用することなく構成可能
で、軽量で低コストのエアフィルタユニットを提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のエアフィルタユニットは、積層された濾材を
積層方向に貫通する支持材で拘束してなることを特徴と
するものである。

【０００９】また、濾材がコルゲートハニカム体である
ことが好ましい。

【００１０】さらに、濾材が、ガス吸着性物質および／
またはガス分解性物質を含有していることが好ましい。

【００１１】さらに、ガス吸着性物質を含有する濾材お
よび／またはガス分解性物質を含有する濾材を組み合わ
せて積層してなることが好ましい。通気方向上流側に酸
性ガスおよび塩基性ガスの少なくとも一方のガスの吸着
性物質および／または分解性物質を含有する濾材を組み
合わせて積層し、通気方向下流側には有機ガス吸着性物
質および／または有機ガス分解性物質を含有する濾材を
組み合わせて積層してなることがより好ましい。

【００１２】さらにまた、積層された濾材が、両端に留
め具を有する支持材で拘束されていることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
を参照して説明する。

【００１４】本発明のエアフィルタユニットは、積層さ
れた濾材を積層方向に貫通する支持材で拘束してなるこ
とを特徴とする。図１は、本発明のエアフィルタユニッ
トの一態様を示す。

【００１５】エアフィルタユニット１は、濾材２に支持
材３が貫通していることで濾材２が拘束され、積層状態
を維持している。本例では最も好ましい形状の濾材とし
てコルゲート体を用いた積層体を示すが、格子状やシー
ト状のものを積層した濾材でもよい。濾材としてコルゲ
ート濾材を用いると、エアとの接触面積が大きくなり、
また空隙率が高くなるため、圧力損失を低くできるので
好ましい。また支持材３から濾材２が外れてしまわない
ように、支持材３の両端に留め具４を有することも好ま
しい。支持材を貫通させる方向については、濾材を固定
することができれば特に限定されないが、コルゲート状
濾材の場合は波シート状濾材の波稜線方向と略垂直方向
に貫通していることが好ましい。このようにすることに
より、複数の濾材を一体に固定することができる。支持
材を濾材に貫通させる方法としては、直接濾材に支持材
を貫通させる方法や、濾材にあらかじめ孔を空けてお
き、その孔に支持材を刺す方法等があるが濾材に支持材
を通すことができれば限定されない。また、支持材は、
エアフィルタに流入・流出するエアの流れを塞ぐため、
設置数を最小限にする必要がある。

【００１６】図２は、コルゲートハニカム積層濾材の一
態様を示す。コルゲートハニカム積層体は、一対の重ね
合わせた平シート状濾材５と波シート状濾材６とを複数
枚重ね合わせた積層濾材である。ここで、平シート状濾
材５と波シート状濾材６の少なくとも一方に熱融着性の
樹脂を配合しておき、この樹脂の熱融着性により固着す
れば、接着剤を使用することなく形態安定性に優れたエ
アフィルタを形成できる。一般に接着剤にはアウトガス
の原因となる成分が含まれていることが多く、このよう
な接着剤を使用することのないエアフィルタを用いると
空気浄化をより一層効率よく行うことができる。

【００１７】コルゲートハニカム積層濾材２は、基材中
にガス吸着性物質および／またはガス分解性物質を含有
していることが好ましい。濾材５、６のうちいずれか一
方は、ガス吸着性物質および／またはガス分解性物質を
含有するようにしたものであれば特に限定されるもので
はなく、活性炭繊維シートやイオン交換繊維シート、ま
たはシート状物にガス吸着性もしくはガス分解性の粒子
や薬剤を担持もしくは含浸させたシートなど、いずれも
使用可能である。このような濾材としては、不織布にガ
ス吸着性の官能基をグラフト重合して導入したイオン交
換不織布濾材や、不織布にイオン交換樹脂、活性炭、ゼ
オライトまたは酸化チタンなどのガス吸着／分解性物質
を担持させた濾材などを好適に用いることができる。さ
らに、パルプ等の基材中にイオン交換樹脂、活性炭、ゼ
オライトおよび酸化チタンなどのガス吸着／分解性物質
を混合して湿式抄紙した濾紙を用いることもできる。

【００１８】図３は、本発明のエアフィルタユニットの
他の一態様を示す。エアフィルタユニット７は、それぞ
れ異なる吸着剤を含有した濾材８、９、１０を組み合わ
せて支持材３を貫通させることにより固定して形成され
る。濾材８、９、１０は、図１に示したようなエアフィ
ルタユニットを組み合わせたものでも良いが、三次元状
骨格構造の濾材や、コルゲート濾材を接着剤等を用いて
積層した濾材でもよい。図１に示したようなエアフィル
タユニットを組み合わせたものの場合は、支持材を貫通
させる以外にも各濾材の支持材同士をそれぞれ金具など
の連結材で連結して固定しても良い。濾材の組み合わせ
の数は特に問わないが、順番については、通気方向上流
側に酸性ガス、または塩基性ガス除去濾材、最下流側に
有機ガス除去濾材を配置することが好ましい。この順番
に配置することにより、上流側の酸性ガス、または塩基
性ガス除去濾材から有機ガス等のアウトガスが発生した
とき、下流側の有機ガス除去の濾材で除去することがで
きる。本例では、濾材８を酸性ガス除去濾材、濾材９を
塩基性ガス除去濾材、濾材１０を有機ガス除去濾材とす
る。また支持材から濾材が外れてしまわないように支持
材の両端に留め具４を有しても良い。支持材を貫通させ
る方向については濾材を固定することができれば特に限
定されないが、組み合わされた濾材の圧力損失が増加し
ないように流路に略平行に支持材が貫通されていること
が好ましい。

【００１９】このように固定することにより、組み合わ
されるそれぞれの濾材にフィルターフレームを使用せず
に濾材を固定することができる。たとえば、酸性ガス除
去濾材、塩基性ガス除去濾材、有機ガス除去濾材をそれ
ぞれフィルターフレームで固定した状態で組み合わせる
と、３つのフィルターフレームまたは１つの大きなフィ
ルターフレームが必要となるが、上記のように支持材を
濾材に貫通させて固定すると、フィルターフレーム無し
で濾材を固定することができる。

【００２０】また、薬品添着された活性炭繊維を用いた
濾材を酸性ガス除去、塩基性ガス除去、有機ガス除去と
して組み合わせて使用するとき、見た目では真っ黒で濾
材の種類が分かりにくいため、設置する際に組み合わせ
の順番を間違える可能性がある。そこで組み合わせる濾
材をあらかじめ順番通りに組み合わせ、支持材を貫通さ
せて固定しておくことにより、設置の際に組み合わせの
順番や、組み合わせる濾材を間違えることなく設置する
こともできる。

【００２１】本発明に用いる支持材としては、ひも状、
棒状のものであれば特に種類を問わない。たとえば、金
属棒、合成樹脂製棒、金属ワイヤ、合成繊維製ロープ、
麻ひも、綿ひもなどを用いることができる。特に、材料
からのガス状汚染物質発生量の少ない金属棒または金属
ワイヤが好ましく用いられる。また、支持材から濾材が
滑り落ちないように支持材の表面に凹凸のあるものや、
滑り止めがついたものが好ましい。

【００２２】また本発明に用いる留め具としては、支持
材から濾材が外れてしまわないように固定された構造に
なっていれば特に種類は問わない。

【００２３】

【実施例１】海成分にスルホン基を付与したポリスチレ
ン、島成分に補強・分割用のポリプロピレンを配した多
芯海島型イオン交換繊維と、天然パルプと、外側鞘部に
低融点成分を配したポリエステル系熱融着繊維とを、６
０：２０：２０（重量％）の比率で混合して湿式抄紙を
行い、目付約２００ｇ／ｍ²のカチオン交換シート濾材
を得た。このカチオン交換シート濾材２枚を用い、２枚
のうち一方をコルゲート加工マシン（５号段用シングル
フェーサ）を用いて波シート状に成型した後、他方の平
シートに加熱圧着させて、一対の平シート状濾材と波シ
ート状濾材との接合体を得た。この接合シートを、波シ
ート稜線に平行な方向に６３ｍｍ、波シート稜線に垂直
な方向に３０５ｍｍに採寸、カットし、同シートを１３
０枚積層し３０５mmの高さになるようにした。積層した
波シート稜線に垂直な面の両端６０ｍｍの２カ所に、直
径５．０ｍｍのアルミ製ネジ棒２本を波シート状濾材の
波稜線方向と略平行方向に突き刺し、その後、ネジ棒の
両端をネジ棒と合うような内径０．５ｍｍのナットでし
めて濾材と支持材を固定することにより良好なエアフィ
ルタユニットを得た。

【００２４】

【比較例１】実施例１に記載と同じ濾材を同じ量用いて
厚み２mmのアルミ板で縦３０５mm横３０５mm奥行き６３
ｍｍの濾材が入るようなフィルターフレームを作成し、
濾材をフィルタフレームで固定した。また、フィルタフ
レームの開口部から濾材の転落防止するための厚み２．
０mmのラス網を開口部分に設置しエアフィルタユニット
を得た。

【００２５】実施例１で濾材を除いた部材と、比較例１
の濾材を除いた部材の重量を比較した。結果、実施例１
では１５０ｇ、比較例１では１０００ｇであり、濾材を
除いた部材の重量を８５％軽量化できた。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、積層された濾材を積層
方向に貫通する支持材で拘束してなるエアフィルタを得
ることができるから、フィルタフレームを使用すること
なく濾材の積層状態を維持してエアフィルタ形状を保持
することができ、フレームの材料費を削減、フィルタユ
ニットの軽量化が可能となる。

【００２７】また、濾材がコルゲートハニカム体である
と、エアとの接触面積が大きくなり、また空隙率が高く
なるため、圧力損失を低くすることができる。

【００２８】また、濾材がガス吸着性物質および／また
はガス分解性物質を含有していることにより、効率的に
ガスを吸着および／または分解することができる。

【００２９】さらに、ガス吸着性物質を含有する濾材お
よび／またはガス分解性物質を含有する濾材を組み合わ
せて積層してなる濾材も、それぞれの濾材に支持材を貫
通させ相互に固定することにより、積層状態を維持しフ
ィルタフレームを使用することなくエアフィルタ形状を
保持することができ、フレームの材料費を削減、フィル
タユニットの軽量化が可能となる。また、ガス吸着性物
質を含有する濾材および／またはガス分解性物質を含有
する濾材を組み合わせることにより数種類のガスを一気
に吸着および／または分解することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアフィルタユニットの斜視図であ
る。

【図２】図１のエアフィルタユニットのコルゲートハニ
カム体部分の拡大図である。

【図３】本発明の他の実施形態のエアフィルタの斜視図
である。

【符号の説明】

１エアフィルタユニット２ハニカム積層濾材３支持材４留め具５平シート状濾材６波シート状濾材７エアフィルタユニット８酸性ガス除去濾材９塩基性ガス除去濾材１０有機ガス除去濾材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層された濾材を積層方向に貫通する支持
材で拘束してなることを特徴とするエアフィルタユニッ
ト。
【請求項２】濾材が、コルゲートハニカム体である、請
求項１に記載のエアフィルタユニット。
【請求項３】濾材が、ガス吸着性物質および／またはガ
ス分解性物質を含有している、請求項１または２に記載
のエアフィルタユニット。
【請求項４】ガス吸着性物質を含有する濾材および／ま
たはガス分解性物質を含有する濾材を組み合わせて積層
してなる、請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィル
タユニット。
【請求項５】通気方向上流側に酸性ガスおよび塩基性ガ
スの少なくとも一方のガスの吸着性物質および／または
分解性物質を含有する濾材を組み合わせて積層し、通気
方向下流側には有機ガス吸着性物質および／または有機
ガス分解性物質を含有する濾材を組み合わせて積層して
なる、請求項４に記載のエアフィルタユニット。
【請求項６】積層された濾材が、両端に留め具を有する
支持材で拘束されている、請求項１〜５のいずれかに記
載のエアフィルタユニット。