JP2004033925A - 清浄空気供給システム及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロータ内に吸着剤を設けた回転式吸着装置を用いた清浄空気供給システムにおいて，高性能フィルタを組み込んだ場合に，システム内において該高性能フィルタ自体のガス状有機不純物の脱離を行う。
【解決手段】最終段の回転式吸着装置３１の下流側にＵＬＰＡフィルタ４２設置すると共に，ＵＬＰＡフィルタ４２の上流側に電気ヒータ４１を設置し，電気ヒータ４１で加熱された空気を積極的に冷却することなく高性能フィルタ４２に導入する。
【選択図】 図１
【解決手段】最終段の回転式吸着装置３１の下流側にＵＬＰＡフィルタ４２設置すると共に，ＵＬＰＡフィルタ４２の上流側に電気ヒータ４１を設置し，電気ヒータ４１で加熱された空気を積極的に冷却することなく高性能フィルタ４２に導入する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，清浄空気の供給システム及びその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば半導体デバイスの製造プロセスにおいては，高集積化が進むにつれてクリーンルーム中のガス状不純物による汚染が問題となっている。また製造プロセスに供給する給気の中に水分が含まれていると，ウエハに自然酸化膜が形成されてしまうことが知られている。そのため最近ではガス状不純物が殆どない，いわゆるケミカルフリーの乾燥空気を用いることが提案されている。
【０００３】
かかる観点から，例えば特開２００１−３８１３７号公報においては，乾式減湿装置を用いた清浄空気の浄化システムが提案されている。この先行技術においては，ガス状不純物濃度が１ｐｐｂ以下の清浄空気を製造する方法において，シリカゲル又は金属珪酸塩を有する回転自在なロータ内に処理空気を通過させて当該処理空気を減湿させる回転式吸着装置を直列に系統接続し，処理空気を順次減湿処理して清浄化するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上記システムにおいて，仮にロータを出た空気に吸着剤からの粒子成分が含まれている場合，これら粒子成分の目的室への侵入を防止するため，下流側にＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタなどの高性能フィルタを使用するようになる。
【０００５】
しかしながら前記した高性能フィルタは，フィルタの濾材をフレームに接着する際に使用された接着剤や，フレームとフィルタの外装パネルのシールに使用されるパッキンからガス状の有機物が発生するおそれがある。
【０００６】
前記したフィルタの接着剤やパッキンからの有機物の発生を防止するため，例えば特開平９−２２０４２５号公報に開示されたように，予めフィルタ全体を高温の空気に曝して有機物を接着剤やパッキンから除去する，「ベーキング」と呼ばれる熱処理をすることが提案されている。
【０００７】
しかし，そのように予めベーキングしたとしても運搬・保管時に梱包材が破損したり，設置後周囲空気との接触で濾材が有機成分を吸着してしまい，システムに組み込んで使用した場合，そのまま濾材から脱離して負荷側に流出するおそれがある。かかる場合，そのまま運転し続けると，いずれは有機物をそれら接着剤やパッキンから追い出すことは可能であるが，そうすると実際に稼動可能な状態になるまでのいわゆる立ち上がり時まで長時間を要することとなって好ましくない。
また高性能フィルタの表面には水分が付着しているために，立ち上がり時に水分を除去する必要があるが，予め高温の空気に曝してベーキングをしても，運搬や保管時に水分がフィルタのろ材に吸着されるため，立ち上がり時間を短縮するという点からは，ほとんどその効果が期待できない。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，高性能フィルタを予めベーキングすることなくそのままシステムに組み込んで，システム内でベーキング処理ができ，しかも立ち上がり時間が短い，清浄空気の供給システム及びその運転方法を提供して，前記問題の解決を図る事をその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，本発明の清浄空気供給システムは，ロータ内に吸着剤を設けた回転式吸着装置で処理空気中の有機物又は水分を除去した後，目的室に供給する清浄空気供給システムであって，前記回転式吸着装置の下流側に高性能フィルタを設置すると共に，前記回転式吸着装置と高性能フィルタとの間の空気の流路にヒータを設置し，前記ヒータで加熱された空気を積極的に冷却することなく前記高性能フィルタに導入可能としたことを特徴としている。
【００１０】
本発明は前記した構成をとるので，既存の汎用の高性能フィルタであっても，これを予めベーキングすることなく，そのままシステムに組み込んで使用しても，前記ヒータで処理空気を加熱することによって，高温の空気を高性能フィルタに流すことができ，これによって該高性能フィルタに対してベーキング処理を実施して，接着剤やシール材，パッキン等からガス状有機不純物を脱離させることができる。また高性能フィルタ表面に付着している水分も同時に脱離することができる。したがって従来よりも立ち上げ時間を短縮させることができる。
また高性能フィルタからの水分，ガス状有機不純物にとどまらず，ヒータの下流側の部材，例えばヒータと高性能フィルタを結ぶダクト，高性能フィルタから対象空間入口までのダクトの接合部，継ぎ目に存在するパッキン，シール材や，ダンパのグリースに含まれる有機物等も除去可能である。
【００１１】
前記高性能フィルタを通過した空気を，前記回転式吸着装置の入口側に戻すための戻し流路を備え，前記高性能フィルタを通過した後の空気を，前記目的室又は戻し流路側へと流すことを切り替え自在とすれば，例えば有機物が離脱している間は，戻し流路側へと流すことで目的室への有機物の流入を防止することができ，その後有機物の発生をみなくなった時点で目的室側へと流すことができ，目的室に有機物が流入すること自体を防止することができる。
【００１２】
前記回転式吸着装置の上流側に，外気を処理するエアワッシャを設ければ，エアワッシャによって外気を処理した後の空気を処理空気として回転式吸着装置に導入して処理することができる。エアワッシャで予め外気を処理することで，無機・有機の汚染ガスが低減される。これによってさらに高い清浄度の空気を目的室に供給することが可能になる。発明者らの実験によれば，無機ガス成分は，従来よりも，約１／１０まで低減することができた。また回転式吸着装置の入口空気の温湿度条件が安定するため，供給する清浄空気の露点温度も安定する。
単純にみれば，冬期にはエアワッシャで加湿した一次処理済みの外気を回転式吸着装置によって減湿処理することになり消費エネルギーが多くなるが，最終的には低エンタルピーの清浄空気を目的室内に供給できるため，目的室の浄化システム全体で考えた場合にはロスはそれほど多くはない。
【００１３】
前記回転式吸着装置において複数段のロータが直列多段に接続されている場合，１段目のロータの処理区域入口側にのみ冷却器を設置して２段目以降には冷却器を設置せず，当該回転式吸着装置内の各ロータについての処理空気系統と再生系統には，当該回転式吸着装置全体に対して各々送風機を１つずつのみを備えるようにして，システム全体の簡素化を図ってもよい。
【００１４】
従来のこの種の回転吸着装置でロータを多段に接続して使用する場合，各々のロータにおいて，処理区域入口側に冷却器を１つ設置し，さらに処理空気系統と再生系統にも各々のロータ毎に送風機を設置するようにしていた。そのため設置面積の肥大化，設備費の高騰を招いていた。この点，本発明によれば，設置面積，設備費とも従来よりも２０％低減させることが可能である。
【００１５】
また本発明の清浄空気供給システムを運転する場合，運転開始時には，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，所定時間経過後は，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すようにしてもよい。
それによって，例えば有機物が離脱している間は目的室への有機物の流入を防止することができ，その後所定時間かかるプロセスを実施することで，有機物を高性能フィルタから脱離させることができる。そして所定時間経過後に目的室側へと流すようにすることで，有機物の離脱処理と目的室への清浄空気の供給とを自動的に切り換えることも可能となって，全体として効率のよい運用が行える。またヒータの使用も必要以下に抑えて消費エネルギーの低減が図れる。
【００１６】
かかる場合，目的室側へと流す判断基準として，前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度，あるいは露点温度を測定し，所当該濃度又は露点温度が所定値以下になった後にヒータを停止して目的室側へと切り換えるようにしてもよい。この場合は，さらに必要最小限のヒータの使用で済み，また戻し流路側へ流す時間も必要最小限に抑えることができ，立ち上げ時間の一層の短縮化を図ることができる。
【００１７】
さらにまた，上記したように運転開始後直ちに高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流すのではなく，請求項７に記載したように，まず前記戻し流路の上流側の接続部分に別途排気ダクトを設ける。そして運転開始後所定時間経過するまで，あるいは運転開始後前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になるまでは，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量前記排気ダクトを通じて排気するようにする。そしてその後，前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，以後所定時間経過後，あるいは前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になった後に，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すようにしてもよい。
このようにすれば，運転開始当初に濃度の高い不純物が戻し流路内に流入して，戻し流路内を汚染することを防止することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の好ましい実施の形態を図面に基いて説明する。図１は，本実施の形態にかかる清浄空気供給システムの系統の概略を示しており，このシステムは，−８０℃以下の超低露点の清浄化空気を製造して，たとえば半導体ウエハの保管庫Ｓに供給するシステムとして構成されている。
【００１９】
原料空気としての外気ＯＡはまず，外気調和機として機能しているエアワッシャ１，１によって一次処理された後，処理ファン２によって処理系統ダクト３に導かれる。かかる一次処理によって，外気ＯＡ中の８０％以上のガス状無機不純物と一部のガス状有機不純物が除去される。なお本実施の形態では，２系統の外気導入系を有し，各々にエアワッシャ１が設置されている。
【００２０】
処理系統ダクト３に導かれた処理空気は，まずクーラ４によって冷却減湿される。冷却減湿された空気はその後，１段目の回転式吸着装置１０のロータ１１の処理区域１１ａを通過して，減湿処理される。
【００２１】
１段目の回転式吸着装置１０は，図２に示したように，回転するロータ１１の両端面にチャンバ１２，１３が配置された構成を有している。各チャンバ１２，１３は，内部に３つの仕切板１４，１４，１４が放射状に配置されており，チャンバ１２，１３内の空間を３つに仕切っている。これに対応して，ロータ１１の端面には，図２中の細矢印に示したロータ１１の回転方向順に，処理区域１１ａ，再生区域１１ｂ，パージ区域１１ｃの３つの空気の通過域が仕切板１４によって区画形成されている。そしてチャンバ１２の外側端面には，これら各区域に対応して，ダクトなどに接続するための処理出口１２ａ，再生入口１２ｂ，パージ出口１２ｃが形成されている。なおチャンバ１３の外方端面にも，前記３つの区域に対応して処理入口１３ａ，再生出口１３ｂ，パージ入口１３ｃが各々形成されている。
【００２２】
なおロータ１１には，シリカゲルにＡｌ（アルミニウム），Ｚｎ（亜鉛）を若干量添加したものを母材に含浸させたものを使用している。すなわち，例えばハニカム状繊維紙やセラミックの焼成体の細かい繊維に，シリカゲルを主体としてＡｌ（アルミニウム），Ｚｎ（亜鉛）を少し混ぜた金属珪酸塩を含浸させ，繊維の周りに当該金属珪酸塩をびっしりと張り付けたものを使用することができる。またロータ１１の厚みは４００ｍｍであり，またロータ１１の回転速度は，４回転／時に設定されている。
【００２３】
１段目の回転式吸着装置１０のロータ１１の処理区域１１ａを通過した空気は，露点温度が例えば−５０℃まで減湿処理されているが，その一部はパージ区域１１ｃに戻される。一方，１段目の回転式吸着装置１０のロータ１１の処理区域１１ａを通過した空気は，処理ファン５によってクーラ６へと送られ，クーラ６によって冷却された後，２段目の回転式吸着装置２０のロータ２１の処理区域２１ａに導かれ，減湿処理される。
【００２４】
２段目の回転式吸着装置２０は，１段目の回転式吸着装置１０と基本的に同一の構成を有する回転式吸着装置２１，３１とによって構成されている。すなわち回転式吸着装置２０における初段の回転吸着装置２１のロータ２２の端面は，ロータ２２の回転方向順に，処理区域２２ａ，再生区域２２ｂ，パージ区域２２ｃの３つの空気通過区域に区画されている。この初段の回転式吸着装置２１のロータ２２の処理区域２２ａを通過した空気は，例えば，その露点温度が−８０℃の低露点の空気にまで減湿処理されるようになっている。
【００２５】
回転式吸着装置２０における初段のロータ２２の処理区域２２ａを通過した空気は，その一部はパージ区域２２ｃに戻される。一方残りの空気は，そのまま２段目の回転式吸着装置２０における次段の回転式吸着装置３２のロータ３の処理区域３２ａに導かれる。
【００２６】
回転式吸着装置２０における，次段の回転式吸着装置３１は，前記したように，１段目の回転式吸着装置１０と基本的に同一の構成を有している。すなわち回転式吸着装置２０における，次段のロータ３２の端面は，ロータ３２の回転方向順に，処理区域３２ａ，再生区域３２ｂ，パージ区域３２ｃの３つの空気通過区域に区画されている。このロータ３２は，回転式吸着装置２０においては，２段目のロータということになり，その処理区域３２ａを通過した空気は，例えば，その露点温度が−１１０℃の超低露点にまで減湿処理されるようになっている。
【００２７】
回転式吸着装置３１におけるのロータ３２の処理区域３２ａを通過した空気は，その一部はパージ区域３２ｃに戻される。一方残りの空気は，さらに一部が分流されて後述の再生ヒータ５１に送られ，残りの空気が電気ヒータ４１を経て，その後ＵＬＰＡフィルタ４２によって粒子等が除去されて清浄化された後，保管庫Ｓに給気ＳＡとして供給されるようになっている。
ここで電気ヒータ４１の下流側，すなわち電気ヒータ４１の出口から，対象空間である保管庫Ｓに至るまでのダクト（清浄空気流通路）には，冷却手段を一切設けていない。したがって自然降温は別として，前記ダクト内の空気温度は電気ヒータ４１の温度と同等である。
【００２８】
次に上記システムのパージ，再生系統について説明する。電気ヒータ４１の直前で分流された処理空気の一部は，再生ヒータ５１に送られ，例えば１２０℃まで昇温された後，ロータ３２の再生区域３２ｂに送られ，ロータ３２の再生処理に使用される。再生区域３２ｂを出た空気は，前出パージ区域３２ｃでロータ３２のパージ処理に供された空気と混合されて，再生ヒータ５２に送られ，例えば１２０℃まで昇温される。
【００２９】
再生ヒータ５２によって昇温された空気は，ロータ２２の再生区域２２ｂに送られ，ロータ２２の再生処理に使用される。再生区域２２ｂを出た空気は，前出パージ区域２２ｃでロータ２２のパージ処理に供された空気と混合され，さらに前出一段目の回転式吸着装置１０のロータ１１のパージ区域１１ｃでロータ１１のパージ処理に供された空気とも混合されて，処理ファン５３によって再生ヒータ５４に送られる。再生ヒータ５４では，流入した空気が例えば１２０℃まで昇温される。
【００３０】
再生ヒータ５４によって昇温された空気は，ロータ１１の再生区域１１ｂに送られ，ロータ１１の再生処理に使用され，再生区域２２ｂを出た空気は，排気ファン５５によって排気ＥＡとして外部へと排気される。
【００３１】
そしてＵＬＰＡフィルタ４２の下流側と，処理ファン２の上流側であってエアワッシャの下流側との間の処理系統ダクト３との間には，戻し流路としてのリターンダクト６１が設けられている。なお図１中，Ｄ１〜Ｄ１５は空気ダンパ（少なくとも開閉機能を持ち，必要に応じ信号を受けて開度の制御が可能）であり，リターンダクト６１の両端に位置する空気ダンパＤ１，Ｄ２の操作によって，ＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を目的室Ｓ側へと送るか，リターンダクト６１側へと送るか切替可能となっている。
【００３２】
また処理ファン２，５，再生ファン５３，排気ファン５５は全てダクト内を流れる風量や温度に基づくインバータ制御が可能である。また図１の系統中，「◎」で示されるものは，露点測定口である。またＴ１〜Ｔ７は，温度検出器である。
【００３３】
以上の本実施の形態にかかる清浄空気供給システムの主要の空気の流れを図示すると，図３に示したようになる。なお図３中，各ロータのパージ区域を出た空気の流れは省略されている。
【００３４】
本実施の形態にかかる清浄空気供給システムは，以上のように構成されており，ＵＬＰＡフィルタ４２を新たにシステム内に組み込んだ後は，まず該ＵＬＰＡフィルタ４２から有機物を脱離させるためのベーキング運転がなされる。このとき，空気ダンパＤ１，Ｄ２を開放し，空気ダンパＤ１５は閉鎖する。また電気ヒータ４１は作動状態とする。この状態でエアワッシャ１によって一次処理された空気を，回転式吸着装置１０，２１，３１によって処理すると，最終段の回転式吸着装置３１におけるのロータ３２の処理区域３２ａを通過して電気ヒータ４１を経て，例えば５０〜６０℃まで加熱される。かかる温度まで昇温された空気は，積極的に冷却されることなくそのまま全量，ＵＬＰＡフィルタ４２を通過し，リターンダクト６１を流れて処理ファン２の上流側へと戻される。
リターンダクト６１，すなわち電気ヒータ４１の下流で分岐し，加熱された空気の一部を，後述する一次処理済み空気の導入ダクト３の合流部まで戻すダクトにも，前述の電気ヒータ４１−対象空間の入口間のダクトと同様，冷却手段は一切設けられていない。
【００３５】
かかるベーキング運転によって，ＵＬＰＡフィルタ４２のシール材や接着剤等から有機ガス成分が脱離する。なお脱離した有機ガス成分は，一段目のロータ１１の上流側に戻されることになるが，この段階でもともと多くの有機ガス成分があるため，ＵＬＰＡフィルタ４２から脱離した有機物によってロータ１１の性能が劣化するということはない。しかもＵＬＰＡフィルタ４２には，極めて低露点でかつ高温の空気が供給されるため，有機ガス成分の離脱と同時に，ＵＬＰＡフィルタ４２に付着している水分も蒸発して早くなくなる。
【００３６】
なおベーキング運転の間，エアワッシャ１からの一次処理済み空気の供給は停止せず，リターンダクト６１によって戻される空気の分，空気ダンパＤ３，Ｄ９を絞るなどして，エアワッシャ１からの供給空気量を減らす。これは，本実施の形態では，ロータのパージ，再生に処理空気の一部を使用して排気しているため，その不足分を補うためである。
【００３７】
そしてそのようなベーキング運転開始後所定時間，例えば４８時間経過した後は，定常運転に入る。すなわち空気ダンパＤ１，Ｄ２を閉鎖し，空気ダンパＤ１５は開放する。また電気ヒータ４１は停止状態とする。これによって最終段の回転式吸着装置３１におけるのロータ３２の処理区域３２ａを通過した空気は，ＵＬＰＡフィルタ４２によって粒子成分が除去された後，保管庫Ｓへと供給されるのである。
【００３８】
以上の清浄空気供給システムによれば，システムに組み込んだＵＬＰＡフィルタ４２に対してベーキング処理して，ガス状有機不純物をＵＬＰＡフィルタ４２から除去することができる。しかも同時にＵＬＰＡフィルタ４２中の水分も除去できる。
【００３９】
そして所定時間経過後は直ちにガス状不純物が高い程度まで除去された高清浄度の乾燥空気を直ちに保管庫Ｓに供給することができるので，従来のガス状有機不純物の自然放出による脱離運転と比較すると，立ち上げ時間も約半分程度まで短縮できる。しかもベーキング運転の間はガス状有機不純物は保管庫Ｓへは流入しないので，システムの稼働による保管庫Ｓ内の汚染はない。
【００４０】
そのうえシステム内でＵＬＰＡフィルタ４２のベーキング処理が可能であるから，ＵＬＰＡフィルタ４２の設置，搬送，梱包等に対して従来よりも余計な注意を払う必要がない。
【００４１】
さらにまた処理空気としてエアワッシャ１によって一次処理された後の空気を使用しているので，無機ガス成分，特に可溶性の無機ガス成分を事前に大幅に除去することができ，全体として無機ガス成分，有機ガス成分が大幅に除去された極めて高い清浄度の空気を保管庫Ｓに供給することが可能になっている。
【００４２】
さらに２段目の回転式吸着除去装置２０は。ロータ２２，３２を多段に直列接続した構成を有しているが，回転式吸着除去装置２０全体としてみれば，１段目のロータとなるロータ２２の処理区域３２ａ入口側には，１台のクーラ６しかなく，また送風機についても，１台の処理ファン５，１台の再生ファン５３しか設けていないので，設置面積，設備費とも従来よりも２０％低減させることが可能となっている。
【００４３】
なお前記実施の形態では，ＵＬＰＡフィルタ４２を高性能フィルタとして使用していたので，電気ヒータ４１による加熱温度は５０〜６０℃としていたが，ＵＬＰＡフィルタ４２の代わりにメタル系のフィルタも使用可能であり，その場合には，電気ヒータ４１による加熱温度も，それに応じて例えば２００℃とすればよい。要するにフィルタの耐熱温度まで電気ヒータ４１によって加熱して，フィルタに供給すればよい。もちろん電気ヒータに代えて，各種のヒータ，例えば温水のヒータでも蒸気ヒータでも使用することが可能である。
【００４４】
なおベーキング運転の際には，高温空気をリターンダクト６１によって上流側に戻しているため，その分クーラ４，６に対しての負荷がかかることになるが，クーラ４，６では，ガス状有機不純物の一部が水分と共に凝縮して，除去されているので，ガス状有機物の除去という点ではメリットがある。
【００４５】
さらにまた前記実施の形態では，ベーキング運転から定常運転に切り換えるに当たっては，時間を基準として，所定時間経過後に切り換えるようにしていたが，ＵＬＰＡフィルタ４２の下流側に，例えば特定の有機不純物の濃度を測定するセンサを設置し，このセンサからの検出結果が，所定のしきい値を下まわった時点で，ベーキング運転から定常運転に切り換えるようにしてもよい。あるいは露点温度を測定するセンサ，装置などを設置するなどして露点温度を測定し，所定の露点温度以下になったら定常運転に切り換えるようにしてもよい。それによって，不必要なべーキング運転時間を減らすことができ，さらに立ち上げ時間を短縮することも可能になる。
【００４６】
以上の実施の形態では，ヒータ（加熱手段）として電気ヒータを用いたが，工場など蒸気ヒータが既設である場合には，蒸気コイルを用いればコスト的に有利である。また外調機としてエアワッシャを用いたが，エアワッシャを内蔵しかつ空気加熱，空気冷却用の熱交換器とフィルタを備えたユニットを使用すれば，以降の冷却コイル処理負荷が減り，制御制度も向上する。この際，外調機内の冷却コイルをエアワッシャにより上流側に設置すると，エアワッシャに導かれる空気は低温となり，エアワッシャ水槽などでの菌や藻の繁殖が抑制される。
【００４７】
さらにまた処理系ダクト３とリターンダクト６１との接続部分に，別途排気ダクト（図示せず）を設けてもよい。この排気ダクトを設ければ，例えば運転開始後所定時間経過するまで，又は運転開始後前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になるまでは，電気ヒータ４１を作動させると共にＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を全量当該排気ダクトを通じて排気するようにし，その後にＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を全量リターンダクト６１へと流し，以後所定時間経過後，又はＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になった後は，電気ヒータ４１を停止させると共にＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を保管庫Ｓ側へと流すような運転が可能になる。
【００４８】
システムの立ち上げ時は，濃度の高い不純物が発生する可能性が高い。したがって運転開始直後にリターンダクト６１へ流すのを止めて，上記のように一旦排気ダクトを通じて強制排気することで，当該濃度の高い不純物当は系外に排出することができ，その結果以後のベーキング運転の際にリターンダクト６１内が汚染されるのを防止することができる。そしてその後は，既述したようにリターンダクト６１へ流し始めてから所定時間経過後，あるいは不純物濃度や露点温度が所定値以下になった際に，保管庫Ｓ側に流すようにすればよい。なおＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気の前記排気ダクト，リターンダクト６１，保管庫Ｓへの切替は，例えば前記排気ダクトに空気ダンパを設け，各々のダンパの切替操作によって容易にこれをなし得る。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば，高性能フィルタを予めベーキングすることなくそのままシステムに組み込んで使用しても，システム内でベーキング処理ができる。またシステムの立ち上げ時間も従来より短縮できる。さらにまた戻し流路を設ければ，有機物の脱離処理を実施する間，目的室内に有機物が流入すること自体を防止することができる。エアワッシャを使用すれば，無機ガス成分も，従来より約１／１０まで低減することができる。設置面積，設備費とも従来よりも２０％低減させることが可能である。
【００５０】
さらに本発明のシステムの運転方法によれば，有機物の脱離処理と目的室への清浄空気の供給とを自動的に切り換えることも可能であり，全体として効率のよい運用が行える。またヒータの使用も必要最小限に抑えて消費エネルギーの低減を図ることが可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる清浄空気供給システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】図１の清浄空気供給システムに用いた１段目の乾式減湿装置のロータ部分の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる清浄空気供給システムにおける主要な空気の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１ エアワッシャ
３ 処理系統ダクト
１０ 乾式減湿装置（１段目）
１１ ロータ
１１ａ 処理区域
１１ｂ 再生区域
１１ｃ パージ区域
２０ 乾式減湿装置（２段目）
２２ ロータ
３２ ロータ
４１ 電気ヒータ
４２ ＵＬＰＡフィルタ
６１ リターンダクト
Ｄ１〜Ｄ１５ ダンパ
Ｓ 保管庫
【発明の属する技術分野】
本発明は，清浄空気の供給システム及びその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば半導体デバイスの製造プロセスにおいては，高集積化が進むにつれてクリーンルーム中のガス状不純物による汚染が問題となっている。また製造プロセスに供給する給気の中に水分が含まれていると，ウエハに自然酸化膜が形成されてしまうことが知られている。そのため最近ではガス状不純物が殆どない，いわゆるケミカルフリーの乾燥空気を用いることが提案されている。
【０００３】
かかる観点から，例えば特開２００１−３８１３７号公報においては，乾式減湿装置を用いた清浄空気の浄化システムが提案されている。この先行技術においては，ガス状不純物濃度が１ｐｐｂ以下の清浄空気を製造する方法において，シリカゲル又は金属珪酸塩を有する回転自在なロータ内に処理空気を通過させて当該処理空気を減湿させる回転式吸着装置を直列に系統接続し，処理空気を順次減湿処理して清浄化するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上記システムにおいて，仮にロータを出た空気に吸着剤からの粒子成分が含まれている場合，これら粒子成分の目的室への侵入を防止するため，下流側にＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタなどの高性能フィルタを使用するようになる。
【０００５】
しかしながら前記した高性能フィルタは，フィルタの濾材をフレームに接着する際に使用された接着剤や，フレームとフィルタの外装パネルのシールに使用されるパッキンからガス状の有機物が発生するおそれがある。
【０００６】
前記したフィルタの接着剤やパッキンからの有機物の発生を防止するため，例えば特開平９−２２０４２５号公報に開示されたように，予めフィルタ全体を高温の空気に曝して有機物を接着剤やパッキンから除去する，「ベーキング」と呼ばれる熱処理をすることが提案されている。
【０００７】
しかし，そのように予めベーキングしたとしても運搬・保管時に梱包材が破損したり，設置後周囲空気との接触で濾材が有機成分を吸着してしまい，システムに組み込んで使用した場合，そのまま濾材から脱離して負荷側に流出するおそれがある。かかる場合，そのまま運転し続けると，いずれは有機物をそれら接着剤やパッキンから追い出すことは可能であるが，そうすると実際に稼動可能な状態になるまでのいわゆる立ち上がり時まで長時間を要することとなって好ましくない。
また高性能フィルタの表面には水分が付着しているために，立ち上がり時に水分を除去する必要があるが，予め高温の空気に曝してベーキングをしても，運搬や保管時に水分がフィルタのろ材に吸着されるため，立ち上がり時間を短縮するという点からは，ほとんどその効果が期待できない。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，高性能フィルタを予めベーキングすることなくそのままシステムに組み込んで，システム内でベーキング処理ができ，しかも立ち上がり時間が短い，清浄空気の供給システム及びその運転方法を提供して，前記問題の解決を図る事をその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，本発明の清浄空気供給システムは，ロータ内に吸着剤を設けた回転式吸着装置で処理空気中の有機物又は水分を除去した後，目的室に供給する清浄空気供給システムであって，前記回転式吸着装置の下流側に高性能フィルタを設置すると共に，前記回転式吸着装置と高性能フィルタとの間の空気の流路にヒータを設置し，前記ヒータで加熱された空気を積極的に冷却することなく前記高性能フィルタに導入可能としたことを特徴としている。
【００１０】
本発明は前記した構成をとるので，既存の汎用の高性能フィルタであっても，これを予めベーキングすることなく，そのままシステムに組み込んで使用しても，前記ヒータで処理空気を加熱することによって，高温の空気を高性能フィルタに流すことができ，これによって該高性能フィルタに対してベーキング処理を実施して，接着剤やシール材，パッキン等からガス状有機不純物を脱離させることができる。また高性能フィルタ表面に付着している水分も同時に脱離することができる。したがって従来よりも立ち上げ時間を短縮させることができる。
また高性能フィルタからの水分，ガス状有機不純物にとどまらず，ヒータの下流側の部材，例えばヒータと高性能フィルタを結ぶダクト，高性能フィルタから対象空間入口までのダクトの接合部，継ぎ目に存在するパッキン，シール材や，ダンパのグリースに含まれる有機物等も除去可能である。
【００１１】
前記高性能フィルタを通過した空気を，前記回転式吸着装置の入口側に戻すための戻し流路を備え，前記高性能フィルタを通過した後の空気を，前記目的室又は戻し流路側へと流すことを切り替え自在とすれば，例えば有機物が離脱している間は，戻し流路側へと流すことで目的室への有機物の流入を防止することができ，その後有機物の発生をみなくなった時点で目的室側へと流すことができ，目的室に有機物が流入すること自体を防止することができる。
【００１２】
前記回転式吸着装置の上流側に，外気を処理するエアワッシャを設ければ，エアワッシャによって外気を処理した後の空気を処理空気として回転式吸着装置に導入して処理することができる。エアワッシャで予め外気を処理することで，無機・有機の汚染ガスが低減される。これによってさらに高い清浄度の空気を目的室に供給することが可能になる。発明者らの実験によれば，無機ガス成分は，従来よりも，約１／１０まで低減することができた。また回転式吸着装置の入口空気の温湿度条件が安定するため，供給する清浄空気の露点温度も安定する。
単純にみれば，冬期にはエアワッシャで加湿した一次処理済みの外気を回転式吸着装置によって減湿処理することになり消費エネルギーが多くなるが，最終的には低エンタルピーの清浄空気を目的室内に供給できるため，目的室の浄化システム全体で考えた場合にはロスはそれほど多くはない。
【００１３】
前記回転式吸着装置において複数段のロータが直列多段に接続されている場合，１段目のロータの処理区域入口側にのみ冷却器を設置して２段目以降には冷却器を設置せず，当該回転式吸着装置内の各ロータについての処理空気系統と再生系統には，当該回転式吸着装置全体に対して各々送風機を１つずつのみを備えるようにして，システム全体の簡素化を図ってもよい。
【００１４】
従来のこの種の回転吸着装置でロータを多段に接続して使用する場合，各々のロータにおいて，処理区域入口側に冷却器を１つ設置し，さらに処理空気系統と再生系統にも各々のロータ毎に送風機を設置するようにしていた。そのため設置面積の肥大化，設備費の高騰を招いていた。この点，本発明によれば，設置面積，設備費とも従来よりも２０％低減させることが可能である。
【００１５】
また本発明の清浄空気供給システムを運転する場合，運転開始時には，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，所定時間経過後は，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すようにしてもよい。
それによって，例えば有機物が離脱している間は目的室への有機物の流入を防止することができ，その後所定時間かかるプロセスを実施することで，有機物を高性能フィルタから脱離させることができる。そして所定時間経過後に目的室側へと流すようにすることで，有機物の離脱処理と目的室への清浄空気の供給とを自動的に切り換えることも可能となって，全体として効率のよい運用が行える。またヒータの使用も必要以下に抑えて消費エネルギーの低減が図れる。
【００１６】
かかる場合，目的室側へと流す判断基準として，前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度，あるいは露点温度を測定し，所当該濃度又は露点温度が所定値以下になった後にヒータを停止して目的室側へと切り換えるようにしてもよい。この場合は，さらに必要最小限のヒータの使用で済み，また戻し流路側へ流す時間も必要最小限に抑えることができ，立ち上げ時間の一層の短縮化を図ることができる。
【００１７】
さらにまた，上記したように運転開始後直ちに高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流すのではなく，請求項７に記載したように，まず前記戻し流路の上流側の接続部分に別途排気ダクトを設ける。そして運転開始後所定時間経過するまで，あるいは運転開始後前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になるまでは，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量前記排気ダクトを通じて排気するようにする。そしてその後，前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，以後所定時間経過後，あるいは前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になった後に，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すようにしてもよい。
このようにすれば，運転開始当初に濃度の高い不純物が戻し流路内に流入して，戻し流路内を汚染することを防止することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の好ましい実施の形態を図面に基いて説明する。図１は，本実施の形態にかかる清浄空気供給システムの系統の概略を示しており，このシステムは，−８０℃以下の超低露点の清浄化空気を製造して，たとえば半導体ウエハの保管庫Ｓに供給するシステムとして構成されている。
【００１９】
原料空気としての外気ＯＡはまず，外気調和機として機能しているエアワッシャ１，１によって一次処理された後，処理ファン２によって処理系統ダクト３に導かれる。かかる一次処理によって，外気ＯＡ中の８０％以上のガス状無機不純物と一部のガス状有機不純物が除去される。なお本実施の形態では，２系統の外気導入系を有し，各々にエアワッシャ１が設置されている。
【００２０】
処理系統ダクト３に導かれた処理空気は，まずクーラ４によって冷却減湿される。冷却減湿された空気はその後，１段目の回転式吸着装置１０のロータ１１の処理区域１１ａを通過して，減湿処理される。
【００２１】
１段目の回転式吸着装置１０は，図２に示したように，回転するロータ１１の両端面にチャンバ１２，１３が配置された構成を有している。各チャンバ１２，１３は，内部に３つの仕切板１４，１４，１４が放射状に配置されており，チャンバ１２，１３内の空間を３つに仕切っている。これに対応して，ロータ１１の端面には，図２中の細矢印に示したロータ１１の回転方向順に，処理区域１１ａ，再生区域１１ｂ，パージ区域１１ｃの３つの空気の通過域が仕切板１４によって区画形成されている。そしてチャンバ１２の外側端面には，これら各区域に対応して，ダクトなどに接続するための処理出口１２ａ，再生入口１２ｂ，パージ出口１２ｃが形成されている。なおチャンバ１３の外方端面にも，前記３つの区域に対応して処理入口１３ａ，再生出口１３ｂ，パージ入口１３ｃが各々形成されている。
【００２２】
なおロータ１１には，シリカゲルにＡｌ（アルミニウム），Ｚｎ（亜鉛）を若干量添加したものを母材に含浸させたものを使用している。すなわち，例えばハニカム状繊維紙やセラミックの焼成体の細かい繊維に，シリカゲルを主体としてＡｌ（アルミニウム），Ｚｎ（亜鉛）を少し混ぜた金属珪酸塩を含浸させ，繊維の周りに当該金属珪酸塩をびっしりと張り付けたものを使用することができる。またロータ１１の厚みは４００ｍｍであり，またロータ１１の回転速度は，４回転／時に設定されている。
【００２３】
１段目の回転式吸着装置１０のロータ１１の処理区域１１ａを通過した空気は，露点温度が例えば−５０℃まで減湿処理されているが，その一部はパージ区域１１ｃに戻される。一方，１段目の回転式吸着装置１０のロータ１１の処理区域１１ａを通過した空気は，処理ファン５によってクーラ６へと送られ，クーラ６によって冷却された後，２段目の回転式吸着装置２０のロータ２１の処理区域２１ａに導かれ，減湿処理される。
【００２４】
２段目の回転式吸着装置２０は，１段目の回転式吸着装置１０と基本的に同一の構成を有する回転式吸着装置２１，３１とによって構成されている。すなわち回転式吸着装置２０における初段の回転吸着装置２１のロータ２２の端面は，ロータ２２の回転方向順に，処理区域２２ａ，再生区域２２ｂ，パージ区域２２ｃの３つの空気通過区域に区画されている。この初段の回転式吸着装置２１のロータ２２の処理区域２２ａを通過した空気は，例えば，その露点温度が−８０℃の低露点の空気にまで減湿処理されるようになっている。
【００２５】
回転式吸着装置２０における初段のロータ２２の処理区域２２ａを通過した空気は，その一部はパージ区域２２ｃに戻される。一方残りの空気は，そのまま２段目の回転式吸着装置２０における次段の回転式吸着装置３２のロータ３の処理区域３２ａに導かれる。
【００２６】
回転式吸着装置２０における，次段の回転式吸着装置３１は，前記したように，１段目の回転式吸着装置１０と基本的に同一の構成を有している。すなわち回転式吸着装置２０における，次段のロータ３２の端面は，ロータ３２の回転方向順に，処理区域３２ａ，再生区域３２ｂ，パージ区域３２ｃの３つの空気通過区域に区画されている。このロータ３２は，回転式吸着装置２０においては，２段目のロータということになり，その処理区域３２ａを通過した空気は，例えば，その露点温度が−１１０℃の超低露点にまで減湿処理されるようになっている。
【００２７】
回転式吸着装置３１におけるのロータ３２の処理区域３２ａを通過した空気は，その一部はパージ区域３２ｃに戻される。一方残りの空気は，さらに一部が分流されて後述の再生ヒータ５１に送られ，残りの空気が電気ヒータ４１を経て，その後ＵＬＰＡフィルタ４２によって粒子等が除去されて清浄化された後，保管庫Ｓに給気ＳＡとして供給されるようになっている。
ここで電気ヒータ４１の下流側，すなわち電気ヒータ４１の出口から，対象空間である保管庫Ｓに至るまでのダクト（清浄空気流通路）には，冷却手段を一切設けていない。したがって自然降温は別として，前記ダクト内の空気温度は電気ヒータ４１の温度と同等である。
【００２８】
次に上記システムのパージ，再生系統について説明する。電気ヒータ４１の直前で分流された処理空気の一部は，再生ヒータ５１に送られ，例えば１２０℃まで昇温された後，ロータ３２の再生区域３２ｂに送られ，ロータ３２の再生処理に使用される。再生区域３２ｂを出た空気は，前出パージ区域３２ｃでロータ３２のパージ処理に供された空気と混合されて，再生ヒータ５２に送られ，例えば１２０℃まで昇温される。
【００２９】
再生ヒータ５２によって昇温された空気は，ロータ２２の再生区域２２ｂに送られ，ロータ２２の再生処理に使用される。再生区域２２ｂを出た空気は，前出パージ区域２２ｃでロータ２２のパージ処理に供された空気と混合され，さらに前出一段目の回転式吸着装置１０のロータ１１のパージ区域１１ｃでロータ１１のパージ処理に供された空気とも混合されて，処理ファン５３によって再生ヒータ５４に送られる。再生ヒータ５４では，流入した空気が例えば１２０℃まで昇温される。
【００３０】
再生ヒータ５４によって昇温された空気は，ロータ１１の再生区域１１ｂに送られ，ロータ１１の再生処理に使用され，再生区域２２ｂを出た空気は，排気ファン５５によって排気ＥＡとして外部へと排気される。
【００３１】
そしてＵＬＰＡフィルタ４２の下流側と，処理ファン２の上流側であってエアワッシャの下流側との間の処理系統ダクト３との間には，戻し流路としてのリターンダクト６１が設けられている。なお図１中，Ｄ１〜Ｄ１５は空気ダンパ（少なくとも開閉機能を持ち，必要に応じ信号を受けて開度の制御が可能）であり，リターンダクト６１の両端に位置する空気ダンパＤ１，Ｄ２の操作によって，ＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を目的室Ｓ側へと送るか，リターンダクト６１側へと送るか切替可能となっている。
【００３２】
また処理ファン２，５，再生ファン５３，排気ファン５５は全てダクト内を流れる風量や温度に基づくインバータ制御が可能である。また図１の系統中，「◎」で示されるものは，露点測定口である。またＴ１〜Ｔ７は，温度検出器である。
【００３３】
以上の本実施の形態にかかる清浄空気供給システムの主要の空気の流れを図示すると，図３に示したようになる。なお図３中，各ロータのパージ区域を出た空気の流れは省略されている。
【００３４】
本実施の形態にかかる清浄空気供給システムは，以上のように構成されており，ＵＬＰＡフィルタ４２を新たにシステム内に組み込んだ後は，まず該ＵＬＰＡフィルタ４２から有機物を脱離させるためのベーキング運転がなされる。このとき，空気ダンパＤ１，Ｄ２を開放し，空気ダンパＤ１５は閉鎖する。また電気ヒータ４１は作動状態とする。この状態でエアワッシャ１によって一次処理された空気を，回転式吸着装置１０，２１，３１によって処理すると，最終段の回転式吸着装置３１におけるのロータ３２の処理区域３２ａを通過して電気ヒータ４１を経て，例えば５０〜６０℃まで加熱される。かかる温度まで昇温された空気は，積極的に冷却されることなくそのまま全量，ＵＬＰＡフィルタ４２を通過し，リターンダクト６１を流れて処理ファン２の上流側へと戻される。
リターンダクト６１，すなわち電気ヒータ４１の下流で分岐し，加熱された空気の一部を，後述する一次処理済み空気の導入ダクト３の合流部まで戻すダクトにも，前述の電気ヒータ４１−対象空間の入口間のダクトと同様，冷却手段は一切設けられていない。
【００３５】
かかるベーキング運転によって，ＵＬＰＡフィルタ４２のシール材や接着剤等から有機ガス成分が脱離する。なお脱離した有機ガス成分は，一段目のロータ１１の上流側に戻されることになるが，この段階でもともと多くの有機ガス成分があるため，ＵＬＰＡフィルタ４２から脱離した有機物によってロータ１１の性能が劣化するということはない。しかもＵＬＰＡフィルタ４２には，極めて低露点でかつ高温の空気が供給されるため，有機ガス成分の離脱と同時に，ＵＬＰＡフィルタ４２に付着している水分も蒸発して早くなくなる。
【００３６】
なおベーキング運転の間，エアワッシャ１からの一次処理済み空気の供給は停止せず，リターンダクト６１によって戻される空気の分，空気ダンパＤ３，Ｄ９を絞るなどして，エアワッシャ１からの供給空気量を減らす。これは，本実施の形態では，ロータのパージ，再生に処理空気の一部を使用して排気しているため，その不足分を補うためである。
【００３７】
そしてそのようなベーキング運転開始後所定時間，例えば４８時間経過した後は，定常運転に入る。すなわち空気ダンパＤ１，Ｄ２を閉鎖し，空気ダンパＤ１５は開放する。また電気ヒータ４１は停止状態とする。これによって最終段の回転式吸着装置３１におけるのロータ３２の処理区域３２ａを通過した空気は，ＵＬＰＡフィルタ４２によって粒子成分が除去された後，保管庫Ｓへと供給されるのである。
【００３８】
以上の清浄空気供給システムによれば，システムに組み込んだＵＬＰＡフィルタ４２に対してベーキング処理して，ガス状有機不純物をＵＬＰＡフィルタ４２から除去することができる。しかも同時にＵＬＰＡフィルタ４２中の水分も除去できる。
【００３９】
そして所定時間経過後は直ちにガス状不純物が高い程度まで除去された高清浄度の乾燥空気を直ちに保管庫Ｓに供給することができるので，従来のガス状有機不純物の自然放出による脱離運転と比較すると，立ち上げ時間も約半分程度まで短縮できる。しかもベーキング運転の間はガス状有機不純物は保管庫Ｓへは流入しないので，システムの稼働による保管庫Ｓ内の汚染はない。
【００４０】
そのうえシステム内でＵＬＰＡフィルタ４２のベーキング処理が可能であるから，ＵＬＰＡフィルタ４２の設置，搬送，梱包等に対して従来よりも余計な注意を払う必要がない。
【００４１】
さらにまた処理空気としてエアワッシャ１によって一次処理された後の空気を使用しているので，無機ガス成分，特に可溶性の無機ガス成分を事前に大幅に除去することができ，全体として無機ガス成分，有機ガス成分が大幅に除去された極めて高い清浄度の空気を保管庫Ｓに供給することが可能になっている。
【００４２】
さらに２段目の回転式吸着除去装置２０は。ロータ２２，３２を多段に直列接続した構成を有しているが，回転式吸着除去装置２０全体としてみれば，１段目のロータとなるロータ２２の処理区域３２ａ入口側には，１台のクーラ６しかなく，また送風機についても，１台の処理ファン５，１台の再生ファン５３しか設けていないので，設置面積，設備費とも従来よりも２０％低減させることが可能となっている。
【００４３】
なお前記実施の形態では，ＵＬＰＡフィルタ４２を高性能フィルタとして使用していたので，電気ヒータ４１による加熱温度は５０〜６０℃としていたが，ＵＬＰＡフィルタ４２の代わりにメタル系のフィルタも使用可能であり，その場合には，電気ヒータ４１による加熱温度も，それに応じて例えば２００℃とすればよい。要するにフィルタの耐熱温度まで電気ヒータ４１によって加熱して，フィルタに供給すればよい。もちろん電気ヒータに代えて，各種のヒータ，例えば温水のヒータでも蒸気ヒータでも使用することが可能である。
【００４４】
なおベーキング運転の際には，高温空気をリターンダクト６１によって上流側に戻しているため，その分クーラ４，６に対しての負荷がかかることになるが，クーラ４，６では，ガス状有機不純物の一部が水分と共に凝縮して，除去されているので，ガス状有機物の除去という点ではメリットがある。
【００４５】
さらにまた前記実施の形態では，ベーキング運転から定常運転に切り換えるに当たっては，時間を基準として，所定時間経過後に切り換えるようにしていたが，ＵＬＰＡフィルタ４２の下流側に，例えば特定の有機不純物の濃度を測定するセンサを設置し，このセンサからの検出結果が，所定のしきい値を下まわった時点で，ベーキング運転から定常運転に切り換えるようにしてもよい。あるいは露点温度を測定するセンサ，装置などを設置するなどして露点温度を測定し，所定の露点温度以下になったら定常運転に切り換えるようにしてもよい。それによって，不必要なべーキング運転時間を減らすことができ，さらに立ち上げ時間を短縮することも可能になる。
【００４６】
以上の実施の形態では，ヒータ（加熱手段）として電気ヒータを用いたが，工場など蒸気ヒータが既設である場合には，蒸気コイルを用いればコスト的に有利である。また外調機としてエアワッシャを用いたが，エアワッシャを内蔵しかつ空気加熱，空気冷却用の熱交換器とフィルタを備えたユニットを使用すれば，以降の冷却コイル処理負荷が減り，制御制度も向上する。この際，外調機内の冷却コイルをエアワッシャにより上流側に設置すると，エアワッシャに導かれる空気は低温となり，エアワッシャ水槽などでの菌や藻の繁殖が抑制される。
【００４７】
さらにまた処理系ダクト３とリターンダクト６１との接続部分に，別途排気ダクト（図示せず）を設けてもよい。この排気ダクトを設ければ，例えば運転開始後所定時間経過するまで，又は運転開始後前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になるまでは，電気ヒータ４１を作動させると共にＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を全量当該排気ダクトを通じて排気するようにし，その後にＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を全量リターンダクト６１へと流し，以後所定時間経過後，又はＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になった後は，電気ヒータ４１を停止させると共にＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気を保管庫Ｓ側へと流すような運転が可能になる。
【００４８】
システムの立ち上げ時は，濃度の高い不純物が発生する可能性が高い。したがって運転開始直後にリターンダクト６１へ流すのを止めて，上記のように一旦排気ダクトを通じて強制排気することで，当該濃度の高い不純物当は系外に排出することができ，その結果以後のベーキング運転の際にリターンダクト６１内が汚染されるのを防止することができる。そしてその後は，既述したようにリターンダクト６１へ流し始めてから所定時間経過後，あるいは不純物濃度や露点温度が所定値以下になった際に，保管庫Ｓ側に流すようにすればよい。なおＵＬＰＡフィルタ４２を通過した空気の前記排気ダクト，リターンダクト６１，保管庫Ｓへの切替は，例えば前記排気ダクトに空気ダンパを設け，各々のダンパの切替操作によって容易にこれをなし得る。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば，高性能フィルタを予めベーキングすることなくそのままシステムに組み込んで使用しても，システム内でベーキング処理ができる。またシステムの立ち上げ時間も従来より短縮できる。さらにまた戻し流路を設ければ，有機物の脱離処理を実施する間，目的室内に有機物が流入すること自体を防止することができる。エアワッシャを使用すれば，無機ガス成分も，従来より約１／１０まで低減することができる。設置面積，設備費とも従来よりも２０％低減させることが可能である。
【００５０】
さらに本発明のシステムの運転方法によれば，有機物の脱離処理と目的室への清浄空気の供給とを自動的に切り換えることも可能であり，全体として効率のよい運用が行える。またヒータの使用も必要最小限に抑えて消費エネルギーの低減を図ることが可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる清浄空気供給システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】図１の清浄空気供給システムに用いた１段目の乾式減湿装置のロータ部分の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる清浄空気供給システムにおける主要な空気の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１ エアワッシャ
３ 処理系統ダクト
１０ 乾式減湿装置（１段目）
１１ ロータ
１１ａ 処理区域
１１ｂ 再生区域
１１ｃ パージ区域
２０ 乾式減湿装置（２段目）
２２ ロータ
３２ ロータ
４１ 電気ヒータ
４２ ＵＬＰＡフィルタ
６１ リターンダクト
Ｄ１〜Ｄ１５ ダンパ
Ｓ 保管庫
Claims (7)
- ロータ内に吸着剤を設けた回転式吸着装置で処理空気中の有機物又は水分を除去した後，目的室に供給する清浄空気供給システムであって，前記回転式吸着装置の下流側に高性能フィルタを設置すると共に，
前記回転式吸着装置と高性能フィルタとの間の空気の流路にヒータを設置し，
前記ヒータで加熱された空気を積極的に冷却することなく前記高性能フィルタに導入可能としたことを特徴とする，清浄空気供給システム。 - 前記高性能フィルタを通過した空気を，前記回転式吸着装置の入口側に戻すための戻し流路を備え，
前記高性能フィルタを通過した後の空気を，前記目的室又は戻し流路側へと流すことが切り替え自在であることを特徴とする，請求項１に記載の清浄空気供給システム。 - 前記回転式吸着装置の上流側に，外気を処理するエアワッシャを備えたことを特徴とする，請求項１又は２に記載の清浄空気供給システム。
- 前記回転式吸着装置において複数段のロータが直列多段に接続されている場合，
１段目のロータの処理区域入口側にのみ冷却器を設置して２段目以降には冷却器を設置せず，
当該回転式吸着装置内の各ロータについての処理空気系統と再生系統には，当該回転式吸着装置全体に対して各々送風機を１つずつのみを備えたことを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の清浄空気供給システム。 - 請求項２に記載の清浄空気供給システムの運転方法であって，
運転開始時には，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，
所定時間経過後は，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すことを特徴とする，清浄空気供給システムの運転方法。 - 請求項２に記載の清浄空気供給システムの運転方法であって，
運転開始時には，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，
前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になった後は，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すことを特徴とする，清浄空気供給システムの運転方法。 - 請求項２に記載の清浄空気供給システムの運転方法であって，
さらに前記戻し流路の上流側の接続部分に別途排気ダクトを設け，
運転開始後所定時間経過するまで，又は運転開始後前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になるまでは，前記ヒータを作動させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量前記排気ダクトを通じて排気するようにし，
その後に前記高性能フィルタを通過した空気を全量戻し流路側へと流し，以後所定時間経過後，又は前記高性能フィルタを通過した空気中の不純物の濃度又は露点温度が所定値以下になった後は，前記ヒータを停止させると共に前記高性能フィルタを通過した空気を全量目的室側へと流すことを特徴とする，清浄空気供給システムの運転方法。
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