JP2009138975A - Cleaning method of clean room exhaust - Google Patents

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JP2009138975A
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Mitsuyoshi Hashimoto
順義 橋本
Shinya Kitaguchi
真也 北口
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Nippon Shokubai Co Ltd
Shinwa Controls Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously circulate and supply the exhaust from a clean room to the clean room and the like for a long period by taking the exhaust from the clean room and the like used in a process of manufacturing an electronic apparatus, a precision apparatus and the like, and performing the cleaning to remove molecular contaminants and particulate contaminants. <P>SOLUTION: In this cleaning method of the clean room exhaust, the process air is allowed to pass through a temperature/humidity conditioner, and then pass through a batch-wise temperature swing adsorbing device using the air taken from the inside or outside of a room as regenerated air, or allowed to pass through the batch-wide temperature swing adsorbing device using the air taken from the inside or outside of the room as the regenerated air, and then pass through the temperature/humidity control device, in cleaning the exhaust from a clean working space such as the temperature/humidity-conditioned clean room and the like, as the process air, and circulating and supplying the same to the clean working space. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器、電子部品、精密機器、精密部品等を製造する工程において使用されるクリーンルーム、クリーンチャンバ又はミニエンバイロメントからの排気を取入れて処理空気として、その処理空気中の塩基性分子状汚染物質及び有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質と粒子状汚染物質を除去する清浄化を行って調温調湿した後、これを当該クリーンルーム、クリーンチャンバ又はミニエンバイロメントに長期に亘り連続して循環供給を可能とする方法に関する。   The present invention takes in exhaust from a clean room, a clean chamber or a mini-environment used in a process of manufacturing electronic equipment, electronic parts, precision equipment, precision parts, etc. as processing air, and basic molecules in the processing air After cleaning and controlling the temperature to remove particulate contaminants, organic molecular contaminants and / or acidic molecular contaminants and particulate contaminants, this is applied to the clean room, clean chamber or mini-environment for a long time. The present invention relates to a method that enables continuous circulation supply over a period of time.

従来から電子機器やその部品、精密機器やその部品等は高い清浄度に保たれたクリーンルーム内で加工、製造されている。一般的なクリーンルームは、系外より取入れた空気からダストやミスト等の粒子状汚染物質を除去する清浄化と調温調湿とを行って当該クリーンルーム等に連続的に供給する。その供給量は、クリーンルーム、クリーンチャンバ又はミニエンバイロメントからの排気量の合計とほぼ同量に保つような方式の空調設備が用いられている。   Conventionally, electronic devices and their components, precision devices and their components, etc. have been processed and manufactured in a clean room maintained at a high degree of cleanliness. In a general clean room, cleaning is performed to remove particulate pollutants such as dust and mist from the air taken from outside the system, and the temperature is controlled and continuously supplied to the clean room. The air-conditioning system of the system which keeps the supply amount substantially the same amount as the total exhaust amount from a clean room, a clean chamber, or a mini-environment is used.

しかしながら、系外へ排出される空気は、前述のようにエネルギーを用いて調温調湿したものであり、省エネルギーの観点からは、系外へ排出する空気量をできるだけ少なくして、クリーンルーム内の空気を清浄化して、循環使用可能なように構成することが好ましい。又、クリーンルーム内において、被加工物に対し、薬剤を使用して加工作業が行われる際には、加工作業に伴って分子状汚染物質が発生するため、近年ではクリーンルーム内の空気を循環させる際に、粒子状汚染物質だけでなく分子状汚染物質も好適に除去できるように構成した空気清浄化装置も開発されている。   However, the air discharged outside the system is temperature-controlled using energy as described above. From the viewpoint of energy saving, the amount of air discharged outside the system is reduced as much as possible, It is preferable to clean the air so that it can be circulated. In addition, when a processing operation is performed on a workpiece in a clean room using a chemical, molecular contaminants are generated along with the processing operation. Therefore, in recent years, when air in a clean room is circulated. In addition, an air cleaning device has been developed that can suitably remove not only particulate contaminants but also molecular contaminants.

(従来の技術)
このうち粒子状汚染物質の除去装置としては、クリーンルーム内の空気を循環供給させる管路中の随所に高性能フィルタを設置して清浄度クラスに応じた除去が行われている。すなわち、図5は、従来技術による清浄化装置の説明図であるが、高性能フィルタとしては、処理空気導入口1乃至調温調湿装置60の上流側に高性能フィルタ(3)61及び又は下流側(図示せず)に設置され、乃至は、従来技術によるクリーンルーム100内の清浄化調温調湿空気吹出し口105にフィルタファン(1)114と一体化したファンフィルタユニット(FFU)110の中に高性能フィルタ(4)115として配設されている。なお、図5に示した従来の調温調湿装置60は、高性能フィルタ(3)61と従来の冷却除湿器62と従来の加温器63と従来の加湿器64から構成されており、清浄化調温調湿空気は、清浄化調温調湿空気送風機(3)101で昇圧されて清浄化調温調湿空気供給口2に流入する。
(Conventional technology)
Among them, as a particulate pollutant removal device, a high performance filter is installed in various places in a pipeline for circulating and supplying air in a clean room, and removal according to the cleanliness class is performed. That is, FIG. 5 is an explanatory view of a cleaning device according to the prior art. As a high performance filter, a high performance filter (3) 61 and / or an upstream side of the processing air inlet 1 to the temperature and humidity control device 60 are used. A fan filter unit (FFU) 110 that is installed on the downstream side (not shown) or integrated with the filter fan (1) 114 at the clean temperature-controlled humidity air outlet 105 in the clean room 100 according to the prior art. It is arranged as a high performance filter (4) 115 inside. 5 includes a high-performance filter (3) 61, a conventional cooling / dehumidifying device 62, a conventional warming device 63, and a conventional humidifying device 64. The purified temperature-controlled and humidity-controlled air is boosted by the purified temperature-controlled and humidity-controlled air blower (3) 101 and flows into the purified temperature-controlled and humidity-controlled air supply port 2.

分子状汚染物質は、クリーンルーム内の加工作業で薬剤を取扱った際に発生しており、多くの場合、トリメチルアミン(TMA)、トリエチルアミン(TEA)、N−メチルピロリドン(NMP)等の塩基性、且つ、有機性のアミン類;並びにシンナ類、トルエン、キシレン、エチレングリコールモノブチルエーテル(EGMBE)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、乳酸エチル、シクロヘキサノン等の有機性物質である。   Molecular contaminants are generated when chemicals are handled in processing operations in a clean room. In many cases, basic substances such as trimethylamine (TMA), triethylamine (TEA), N-methylpyrrolidone (NMP), and Organic amines; and organic substances such as cinna, toluene, xylene, ethylene glycol monobutyl ether (EGMBE), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), methyl isobutyl ketone (MIBK), ethyl lactate, cyclohexanone .

この他の分子状汚染物質は、環境大気、人体及び取扱う薬剤に由来する塩基性のアンモニア、環境大気中に存在する酸性のNOx、SOx、Cl-並びに環境大気中に存在する極めて多種類の有機性物質である。 Other molecular pollutants include basic ammonia derived from the ambient air, human body and chemicals handled, acidic NOx, SOx, Cl present in the ambient air, and a very wide variety of organic substances present in the ambient air. It is a sex substance.

又、環境大気中に存在するアミン類を含む有機性分子状汚染物質は、主要なものだけで60〜70種類検出され、分子量は50〜350の範囲にあり、濃度は最高5μg/m3で多くは0.2〜0.01μg/m3の範囲にあり、総量はヘキサデカン換算で50μg/m3程度である。 Moreover, 60 to 70 kinds of organic molecular pollutants including amines existing in the ambient air are detected with only main ones, the molecular weight is in the range of 50 to 350, and the concentration is 5 μg / m 3 at the maximum. many in the range of 0.2~0.01μg / m 3, the total amount is about 50 [mu] g / m 3 in hexadecane conversion.

一方、分子状汚染物質の除去装置としては、ケミカルフィルタが広く用いられており、高性能フィルタと同様に、クリーンルーム内の空気を循環供給させる管路中の複数個所に配設されている。すなわち、図5において、従来の調温調湿装置の60の上流側に設置するケミカルフィルタユニット80の中に、通常3種類のケミカルフィルタ(A1)81とケミカルフィルタ(B1)82とケミカルフィルタ(C1)83が組み込まれている。   On the other hand, chemical filters are widely used as molecular contaminant removal devices, and are disposed at a plurality of locations in a pipeline that circulates and supplies air in a clean room, as with high-performance filters. That is, in FIG. 5, in the chemical filter unit 80 installed on the upstream side of the conventional temperature and humidity control device 60, usually three types of chemical filters (A1) 81, chemical filters (B1) 82, and chemical filters ( C1) 83 is incorporated.

又、前記したファンフィルタユニット(FFU)110の中には、ケミカルフィルタ(A2)111、ケミカルフィルタ(B2)112、ケミカルフィルタ(C2)113が組み込まれている。ここでケミカルフィルタ(A)は酸性分子状汚染物質を、ケミカルフィルタ(B)は塩基性分子状汚染物質を、ケミカルフィルタ(C)は有機性分子状汚染物質を捕集して吸着除去する。   In the fan filter unit (FFU) 110, a chemical filter (A2) 111, a chemical filter (B2) 112, and a chemical filter (C2) 113 are incorporated. Here, the chemical filter (A) collects acidic molecular contaminants, the chemical filter (B) collects basic molecular contaminants, and the chemical filter (C) collects organic molecular contaminants and removes them by adsorption.

このうち、ケミカルフィルタ(B)は、布状フィルタ材に酸性薬剤を含浸させたもの、繊維状フィルタ材に陽イオン交換基を付加したもの又は布状フィルタ材にプリーツを付けて袋状に縫製してその袋の中に陽イオン交換樹脂を充填したものが用いられる。   Among these, the chemical filter (B) is a cloth filter material impregnated with an acidic agent, a fiber filter material added with a cation exchange group, or a cloth filter material sewed into a bag shape with pleats. And what filled the cation exchange resin in the bag is used.

したがって、ケミカルフィルタ(B)における捕集・除去の原理は、フィルタ材上で酸と塩基の中和反応を生起させて不揮発性の中和物に転化させることである。それゆえ、フィルタ材に含浸させた酸性物質量と反応する塩基性物質の化学当量以上の塩基性汚染物質は捕集・除去が不可能となるゆえ、必然的に寿命が存在するという問題がある。そのため、寿命となったケミカルフィルタ(B)は新品と取替えるという後述する大懸りな作業が不可避となる。   Therefore, the principle of collection / removal in the chemical filter (B) is to cause neutralization reaction of acid and base on the filter material to convert it into a non-volatile neutralized product. Therefore, basic contaminants exceeding the chemical equivalent of the basic substance that reacts with the amount of acidic substances impregnated in the filter material cannot be collected and removed. . For this reason, the chemical filter (B) that has reached the end of its life inevitably undergoes a large-scale work, which will be described later, to replace it with a new one.

一方、有機性物質を捕集・除去するケミカルフィルタ(C)は、布状フィルタ材にプリーツを付けて袋状に縫製して、その袋中に粒状活性炭を充填したもの、又は、活性炭繊維をフィルタ材としたものが用いられている。   On the other hand, the chemical filter (C) that collects and removes organic substances is made by sewing a cloth-like filter material with pleats and sewing it into a bag shape and filling the bag with granular activated carbon, or activated carbon fiber. A filter material is used.

したがって、ケミカルフィルタ(C)における捕集・除去の原理は、有機性物質を選択率良く物理吸着することであるから、充填した活性炭の飽和吸着量以上の有機性汚染物質量は捕集・除去が不可能となるゆえ、これまた寿命が存在するという問題がある。なお、アミン類のうち、強塩基性のアミンはケミカルフィルタ(B)で、弱塩基性のアミンはケミカルフィルタ(C)で捕集・除去される。   Therefore, the principle of collection / removal in the chemical filter (C) is to physically adsorb organic substances with high selectivity, so that the amount of organic pollutants exceeding the saturated adsorption amount of the packed activated carbon is collected / removed. Since this becomes impossible, there is a problem that a lifetime also exists. Of the amines, strong basic amines are collected and removed by the chemical filter (B), and weak basic amines are collected and removed by the chemical filter (C).

つまり、前述のケミカルフィルタ(B)の場合と同様に、寿命となったケミカルフィルタ(C)は新品と取替えるという大懸りな作業が不可避となる。   That is, as in the case of the above-described chemical filter (B), the chemical filter (C) that has reached the end of its life is inevitable to replace it with a new one.

さらに、酸性物質を捕集・除去するケミカルフィルタ(A)は、布状フィルタ材に塩基性薬剤を含浸させたもの、繊維状フィルタ材に陰イオン交換基を付加したもの又は布状フィルタ材にプリーツを付けて袋状に縫製してその袋の中に陰イオン交換樹脂を充填したものが用いられる。   Furthermore, the chemical filter (A) for collecting / removing acidic substances is obtained by impregnating a cloth-like filter material with a basic agent, a fiber filter material with an anion exchange group added, or a cloth-like filter material. A pleated sewed bag is used, and the bag is filled with an anion exchange resin.

したがって、ケミカルフィルタ(A)における捕集・除去の原理は、フィルタ材上で塩基と酸の中和反応を生起させて不揮発性の中和物に転化させることである。それゆえ、フィルタ材に含浸させた塩基性物質量と反応する酸性物質の化学当量以上の酸性汚染物質量は捕集・除去は不可能となるゆえ、必然的に寿命が存在するという問題がある。   Therefore, the principle of collection / removal in the chemical filter (A) is to cause a neutralization reaction between the base and the acid on the filter material to convert it into a non-volatile neutralized product. Therefore, the amount of acidic pollutants exceeding the chemical equivalent of the acidic substances that react with the amount of basic substances impregnated in the filter material cannot be collected and removed, which inevitably has a problem of having a lifetime. .

このように、前述のケミカルフィルタ(B)、(C)の場合と同様に、寿命となったケミカルフィルタ(A)は新品と取替えるという大懸りな作業が不可避となる。   As described above, as in the case of the above-described chemical filters (B) and (C), the chemical filter (A) that has reached the end of its life is inevitable to replace it with a new one.

以上のごとく、一般的に、ケミカルフィルタ(A)、(B)、(C)はいずれも寿命があり、取替え作業によって産業廃棄物となり、又、取替え作業時には、それを取付けていたクリーン作業空間での製造工程は操業を停止することになる。そして、近時の半導体製造及び液晶ディスプレイ製造分野においてはいずれも基板は大型化しており、そのために産業廃棄物量を増大させることになり、又、取替え頻度も増加させることになる。   As described above, in general, chemical filters (A), (B), and (C) all have a lifetime and become industrial waste due to replacement work, and the clean work space in which they were attached during replacement work. The manufacturing process at will stop operations. In both the recent semiconductor manufacturing and liquid crystal display manufacturing fields, the size of the substrate is increasing, which increases the amount of industrial waste and increases the frequency of replacement.

さらに、取替え時には当該クリーン作業空間や清浄空気管路やそれの関連機器は、その工程設備の外側にある雰囲気に曝すことになる。そして、供給しようとしている清浄空気中のアンモニア0.1ppb以下、有機物3.2ppb以下に対してその雰囲気は明らかに0.1ppbを越えるアンモニア、3.2ppbを越える有機物を含有する空気であるから、取替え前までは、清浄空気の雰囲気下にあったクリーン作業空間や清浄空気管路やそれが接続している関連機器、当該設備の内側も確実に汚染される。特にアンモニアと水の分子は金属表面に吸着付着しやすい。   Furthermore, at the time of replacement, the clean work space, the clean air pipeline, and related equipment are exposed to the atmosphere outside the process equipment. Since the atmosphere in the clean air to be supplied is 0.1 ppb or less and the organic matter is 3.2 ppb or less, the atmosphere is clearly an air containing ammonia exceeding 0.1 ppb and organic matter exceeding 3.2 ppb. Before the replacement, the clean work space, the clean air conduit, the related equipment to which it is connected, and the inside of the equipment are surely contaminated. In particular, ammonia and water molecules tend to adsorb and adhere to the metal surface.

それゆえ、取替え作業は終了しても、クリーン作業空間や清浄空気管路やそれの関連機器を清浄空気の雰囲気下に復旧させるのに長時間のクリーンアップ作業を要することになる。この間の操業停止による損失は莫大となる問題を誘起している。   Therefore, even if the replacement work is completed, a long-time cleanup work is required to restore the clean work space, the clean air conduit, and related equipment to the clean air atmosphere. Loss due to shutdown during this period has caused enormous problems.

又、上記したように、取替え作業時に、例えば、常に3〜5ppb存在するアンモニアを含有する屋内空気に曝したとすると、金属表面に吸着付着したアンモニアは、復旧後に清浄空気の流れによって、少しずつ脱離して清浄空気流中に混入する。例えばこの脱離によりアンモニアの濃度が0.2ppbとなったとすると、クリーン作業空間内のガラス基板を汚染する確率が倍増することになると考えられる。又、清浄空気中の水分子が分子運動で金属表面等に凝縮するとき、アンモニア分子がその凝縮熱を奪って気化する精留効果によっても、清浄空気中のアンモニア濃度は0.2ppb以上となる。つまり、調温調湿した空気中から低分子量、低沸点のアンモニアを0.1ppb以下にすることは極めて困難である。   In addition, as described above, when it is exposed to indoor air containing ammonia that is always present at 3 to 5 ppb, for example, when adsorbing and adhering to the metal surface, the ammonia adhering to the metal surface is little by little due to the flow of clean air after restoration. Detach and mix in clean air stream. For example, if the ammonia concentration is 0.2 ppb due to this desorption, it is considered that the probability of contaminating the glass substrate in the clean work space is doubled. Moreover, when water molecules in clean air condense on the metal surface or the like by molecular motion, the ammonia concentration in clean air becomes 0.2 ppb or more due to the rectification effect that ammonia molecules take away the heat of condensation and vaporize. . That is, it is extremely difficult to make ammonia having a low molecular weight and a low boiling point 0.1 ppb or less from the temperature-controlled and humidity-controlled air.

さらに又、前述したように、クリーンルーム排気中には、アンモニアと塩基性であって且つ有機性であるアミン類の分子状汚染物質、及び多種類の有機性分子状汚染物質及び酸性分子状汚染物質が混在している。これらの分子状汚染物質を、ケミカルフィルタ(A)、(B)、(C)によって捕集・除去する場合、アンモニアとTMAはケミカルフィルタ(B)で選択性よく捕集・除去される。しかしながら、TEAとNMPはケミカルフィルタ(B)での捕集・除去は低率であって、主としてケミカルフィルタ(C)で物理吸着により捕集・除去される。ところが、ケミカルフィルタ(C)の吸着容量は一般的に小さいのに加えて、TEAやNMPよりも分子量の大きい他の有機性分子状汚染物質が優先して吸着するため、予想以上に短時間でTEAやNMPの捕集・除去率は低下する。その結果、ケミカルフィルタ(C)は短時間で新品との交換が必要となる。   Furthermore, as described above, in clean room exhaust, amines that are basic and organic with ammonia are used as molecular pollutants, and many kinds of organic molecular pollutants and acidic molecular pollutants. Are mixed. When these molecular contaminants are collected and removed by the chemical filters (A), (B), and (C), ammonia and TMA are collected and removed by the chemical filter (B) with high selectivity. However, TEA and NMP have a low rate of collection / removal by the chemical filter (B) and are mainly collected / removed by physical adsorption by the chemical filter (C). However, since the adsorption capacity of the chemical filter (C) is generally small, other organic molecular pollutants having a higher molecular weight than TEA and NMP are preferentially adsorbed, so that the time is shorter than expected. The collection / removal rate of TEA and NMP decreases. As a result, the chemical filter (C) needs to be replaced with a new one in a short time.

又、前述したように、取入れたクリーン作業空間の排気、すなわち、処理空気中には、塩基性のアンモニアと、塩基性であって且つ有機性であるアミン類の分子状汚染物質、及び様々な分子量を有する有機性分子状汚染物質、及びNOx、SOx、Cl-等の酸性分子状汚染物質が混在している。加えて、それぞれの分子状汚染物質の発生状況はその成分を含有している薬剤を使用した瞬間や化学反応によってその分子状汚染物質を発生させるような薬剤を使用した瞬間に発生するから、その分子状汚染物質の濃度は数ppmから1ppbの変動幅で脈動状に急変動している。 In addition, as described above, the exhaust of the clean work space introduced, that is, in the processing air, the basic ammonia and the molecular contaminants of amines that are basic and organic, and various organic molecular contaminants with a molecular weight, and NOx, SOx, Cl - acidic molecular contaminants, such as are mixed. In addition, the state of occurrence of each molecular pollutant occurs at the moment of using the drug containing the component or at the moment of using a drug that generates the molecular pollutant by a chemical reaction. The concentration of the molecular pollutant rapidly changes in a pulsating manner with a fluctuation range of several ppm to 1 ppb.

その様な分子状汚染物質の濃度の変動状態が、処理空気導入口においてはいくらか平準化された状態となってはいるが、図5に示すケミカルフィルタ(A1)81、ケミカルフィルタ(B1)82、ケミカルフィルタ(C1)83に流入した場合、それぞれのケミカルフィルタの吸着容量に充分余裕のある時点では、化学吸着するNOx、SOx、Cl- はケミカルフィルタ(A1)81で捕集・除去され、又、アンモニアとTMAはケミカルフィルタ(B1)82で捕集・除去され、物理吸着されるTEA、NMP、シンナ類、EGMBE、PGMEA、MIBK、乳酸エチル、シクロヘキサノン等はケミカルフィルタ(C1)83で捕集・除去される。 Although the fluctuation state of the concentration of such molecular contaminants is somewhat leveled at the processing air inlet, the chemical filter (A1) 81 and the chemical filter (B1) 82 shown in FIG. When flowing into the chemical filter (C1) 83, when there is a sufficient margin in the adsorption capacity of each chemical filter, the chemically adsorbed NOx, SOx, Cl are collected and removed by the chemical filter (A1) 81, Ammonia and TMA are collected and removed by chemical filter (B1) 82, and TEA, NMP, cinna, EGMBE, PGMEA, MIBK, ethyl lactate, cyclohexanone, etc. that are physically adsorbed are collected by chemical filter (C1) 83. Collected and removed.

ところが、例えば、NMP(分子量:99.1)とPGMEA(分子量:132.2)をクリーン作業空間内の加工作業で使用する場合、ケミカルフィルタの吸着容量に充分余裕のある時点では、ケミカルフィルタ(C1)83でそれらの分子状汚染物質は捕集・除去される。しかしながら、そのケミカルフィルタ(C1)83の吸着容量の余裕が僅かになってきた時点で、PGMEAを使用する加工作業が行われ、最高値がppmオーダとなる脈動状でケミカルフィルタ(C1)83に流入すると、NMPがそのケミカルフィルタ(C1)83からPGMEAによって追い出される現象が発生する。同時に、ケミカルフィルタ(C1)83に吸着していた大気由来のNMPよりも分子量の小さい汚染物質がPGMEAによって追い出され、下流に漏出する。以上の現象が発生することを本発明者らは見いだした。   However, for example, when NMP (molecular weight: 99.1) and PGMEA (molecular weight: 132.2) are used in a processing operation in a clean work space, the chemical filter ( In C1) 83, these molecular contaminants are collected and removed. However, when the margin of the adsorption capacity of the chemical filter (C1) 83 becomes small, a processing operation using PGMEA is performed, and the chemical filter (C1) 83 has a pulsating shape in which the maximum value is on the order of ppm. When it flows in, a phenomenon occurs in which NMP is expelled from the chemical filter (C1) 83 by PGMEA. At the same time, a pollutant having a molecular weight smaller than that of NMP derived from the atmosphere adsorbed on the chemical filter (C1) 83 is driven out by PGMEA and leaks downstream. The present inventors have found that the above phenomenon occurs.

下流の清浄化調温調湿空気吹出し口105(図5)に設けたケミカルフィルタ(C2)113の吸着容量に余裕のある時点では、ケミカルフィルタ(C1)83から漏出したNMPとNMPよりも分子量の小さい分子状汚染物質はケミカルフィルタ(C2)113で捕集・除去される。しかしながら、吸着容量の余裕が僅かになってきた時点では、前記同様にNMPによって、それよりもさらに分子量の小さい汚染物質が追い出され、従来技術のクリーン作業空間を汚染する現象が発生する。   At a point in time when the adsorption capacity of the chemical filter (C2) 113 provided at the downstream purified temperature and humidity control air outlet 105 (FIG. 5) is sufficient, the molecular weight is larger than NMP leaked from the chemical filter (C1) 83 and NMP. Small molecular contaminants are collected and removed by the chemical filter (C2) 113. However, at the time when the capacity of the adsorption capacity becomes small, a contaminant having a molecular weight smaller than that is expelled by NMP in the same manner as described above, and a phenomenon of polluting the clean work space of the prior art occurs.

このように、ケミカルフィルタは吸着容量が限られており、定期的にあるいは前述の現象が発生した際には非定期的に交換する必要がある。そして、交換に際してはクリーンルーム内の加工作業の停止を伴う大懸りな取替え作業が発生する。加えて、使用済みのケミカルフィルタは吸着能力を再生することが困難であるため、最終的には廃棄せざるを得ない。すなわち、産業廃棄物となる。しかしながら、最近の環境保全の観点からは、産業廃棄物の一層の削減が強く社会から要請されているゆえ、ケミカルフィルタのような使い捨てタイプのものから、繰返し再生使用可能な空気清浄化装置を開発することが強く求められている。   As described above, the chemical filter has a limited adsorption capacity, and needs to be replaced periodically or irregularly when the above-described phenomenon occurs. In exchange, a large-scale replacement work accompanied by a stop of the processing work in the clean room occurs. In addition, since it is difficult to regenerate the adsorption capacity of the used chemical filter, it must eventually be discarded. That is, it becomes industrial waste. However, from the viewpoint of environmental protection, there is a strong demand from society for further reduction of industrial waste, so we have developed an air cleaning device that can be reused repeatedly from disposable types such as chemical filters. There is a strong demand to do.

そのため、最近では、ケミカルフィルタを用いない、再生可能な吸着材を用いて吸着と再生が同時に行えて、半永久的に使用可能な空気清浄化装置乃至高純度空気調製装置が提案されるに至っている(特許文献1を参照。)。   Therefore, recently, an air purifying apparatus or a high-purity air preparation apparatus that can perform adsorption and regeneration at the same time using a renewable adsorbent without using a chemical filter and can be used semipermanently has been proposed. (See Patent Document 1).

特開2001―141274号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141274 特許第3320730号明細書Japanese Patent No. 3320730 特許第3078697号明細書Japanese Patent No. 3078697 2005年度半導体製造装置技術ロードマップ報告書(日本半導体製造装置協会発行)2005 Semiconductor Manufacturing Equipment Technology Roadmap Report (Published by Japan Semiconductor Manufacturing Equipment Association)

この空気清浄化装置は、ゼオライトを主成分とするハニカム状積層体を円筒上に形成して、その軸線方向に空気が通過するように構成したハニカム積層体ロータと当該ロータをその軸線周りに回転する駆動手段を備えたものである。そしてハニカム状積層体ロータが回転する空間は、軸線周りに吸着部、再生部、冷却部に区分されている。つまり、吸着部、再生部、冷却部が順次移動していくことになり、これが連続的に繰返されるようになっている。   This air cleaning device is a honeycomb laminate rotor that is formed such that a honeycomb laminate comprising zeolite as a main component is formed on a cylinder and air passes in the axial direction thereof, and the rotor is rotated about the axis. The driving means is provided. The space in which the honeycomb laminated body rotor rotates is divided into an adsorption part, a regeneration part, and a cooling part around the axis. That is, the adsorption unit, the regeneration unit, and the cooling unit are sequentially moved, and this is repeated continuously.

この空気清浄化装置において、処理空気(汚染物質を含有する空気)をハニカム状積層体の吸着部に通じて清浄化してクリーンルームに供給すると同時に加熱した空気を再生空気としてハニカム状積層体の再生部に送り、吸着部で吸着させた分子状汚染物質を加熱空気中に離脱して排出させている。   In this air purification apparatus, the processing air (air containing pollutants) is purified through the adsorption portion of the honeycomb-shaped laminate and supplied to the clean room, and at the same time, the heated air is used as regenerated air as the regeneration portion of the honeycomb-shaped laminate. The molecular pollutant adsorbed by the adsorbing part is separated into heated air and discharged.

ここで処理空気は送風機を稼動させて、クリーンルーム内空気を装置内に導入している。そして導入した空気(処理空気)は、処理空気ダクト内を流下して、ハニカム状積層体ロータへ送られ清浄化されてクリーンルームに循環供給される。この空気清浄化装置においては、外気供給手段から一部の外気が取入れられ、処理空気に混入されている。   Here, the processing air operates a blower to introduce clean room air into the apparatus. The introduced air (process air) flows down in the process air duct, is sent to the honeycomb-shaped laminated body rotor, is cleaned, and is circulated and supplied to the clean room. In this air cleaning device, a part of the outside air is taken in from the outside air supply means and mixed into the processing air.

つまり、一部の外気を混入させた処理空気が、ハニカム状積層体ロータの軸線方向の一方向側から他方側に通過する間で分子状汚染物質が吸着部で吸着除去される。そして吸着材によって清浄化された処理空気は、除塵フィルタを通過して粒子状汚染物質を除去してクリーンルームに循環供給されている。   That is, the molecular contaminants are adsorbed and removed by the adsorbing portion while the processing air mixed with a part of the outside air passes from one direction side to the other side in the axial direction of the honeycomb laminated rotor. The treated air cleaned by the adsorbent passes through a dust filter to remove particulate contaminants and is circulated and supplied to the clean room.

ところで、前述した様に、環境大気中には極めて多種類の有機性分子状汚染物質、アンモニアやアミン類である塩基性分子状汚染物質、及びNOx、SOx等の酸性分子状汚染物質が既に存在している。又、クリーン作業空間では、様々な有機性物質や塩基性物質が取扱われており、特に、近時はトリエチルアミン(TEA)やトリメチルアミン(TMA)やNメチルピロリドン(NMP)等の塩基性であって且つ有機性の物質もしばしば取扱われている。それらは分子状汚染物質となって清浄空気中に混入する。したがって、処理空気中には有機性に限らず、アンモニアを代表とする塩基性分子状汚染物質、Cl-、SOx、NOx等の酸性分子状汚染物質、塩基性であって且つ有機性の分子状汚染物質が存在することになる。 By the way, as mentioned above, there are already many kinds of organic molecular pollutants, basic molecular pollutants such as ammonia and amines, and acidic molecular pollutants such as NOx and SOx. is doing. In the clean work space, various organic substances and basic substances are handled. Recently, basic substances such as triethylamine (TEA), trimethylamine (TMA) and N-methylpyrrolidone (NMP) are used. Organic materials are also often handled. They become molecular contaminants and enter the clean air. Thus, the process air is not limited to the organic, basic molecular contaminants typified by ammonia, Cl -, SOx, acidic molecular contaminants, such as NOx, a basic and organic molecules like There will be pollutants.

それゆえ、それらの分子状汚染物質を効率良く吸着除去するためには、ハニカム状積層体に担持させる吸着部材であるゼオライトの弱疎水性と強疎水性の割合を変える必要があるだけでなく、ハニカム状積層体ロータの吸着部で吸着除去が困難な分子状汚染物質が存在する際には、その空気清浄化装置とクリーンルームとの間にさらにケミカルフィルタを設置して除去することが記載されている。このように特許文献1に記載の空気清浄化装置は、吸着ロータと産業廃棄物となるケミカルフィルタ(化学吸着フィルタ)を併用する装置である。   Therefore, in order to efficiently adsorb and remove these molecular contaminants, it is not only necessary to change the ratio of weak hydrophobicity and strong hydrophobicity of zeolite, which is an adsorption member supported on the honeycomb-shaped laminate, It describes that when there are molecular contaminants that are difficult to adsorb and remove at the adsorbing portion of the honeycomb laminated rotor, an additional chemical filter is installed between the air cleaning device and the clean room. Yes. As described above, the air cleaning device described in Patent Document 1 is a device that uses an adsorption rotor and a chemical filter (chemical adsorption filter) as industrial waste in combination.

他方、クリーンルーム排ガスを導入して分子状汚染物質を吸着除去する吸着材として従来から知られている活性炭、シリカゲル、モレキュラシーブ、ゼオライト等の吸着材を用いて、排ガス中の非メタン系炭化水素を0.2ppm以下まで吸着除去する清浄気体の調製方法及び調製装置が開示されている(特許文献2を参照。)。   On the other hand, by using adsorbents such as activated carbon, silica gel, molecular sieve, zeolite, etc., which are conventionally known as adsorbents for adsorbing and removing molecular pollutants by introducing clean room exhaust gas, non-methane hydrocarbons in exhaust gas are reduced to 0. A method and apparatus for preparing a clean gas that is adsorbed and removed to 2 ppm or less are disclosed (see Patent Document 2).

当該特許文献2に示されるクリーンルーム排ガスからの清浄気体の調製方法には、非メタン系炭化水素系の分子状汚染物質の吸着除去には有効であることが記載されているが、有機性分子状汚染物質をppbオーダまで除去可能であることを明確にしていない。又、排ガス中に混在している塩基性分子状汚染物質の除去並びに酸性分子状汚染物質、塩基性且つ有機性の分子状汚染物質の除去に適用できる吸着材に関する言及はない。   The method for preparing clean gas from clean room exhaust gas shown in Patent Document 2 describes that it is effective for adsorption removal of non-methane hydrocarbon molecular contaminants. It is not clear that contaminants can be removed down to the ppb order. There is no mention of adsorbents applicable to the removal of basic molecular pollutants mixed in exhaust gas and the removal of acidic molecular pollutants, basic and organic molecular pollutants.

又、半導体ウエハやガラス基板の製造工程で必要とする機器を収容したクリーンルームに循環供給する清浄空気の調製方法としてゼオライトや活性炭を添加した吸着材で構成されるロータ式空気清浄化装置を用いて処理空気中の有機性分子状汚染物質であるオレフィン、パラフィン、芳香族、ジオレフイン類の炭化水素を0.1ppm以下に除去する方法が開示されている(特許文献3を参照。)。   In addition, as a method for preparing clean air to be circulated and supplied to a clean room containing equipment required for the manufacturing process of semiconductor wafers and glass substrates, a rotor type air cleaning device composed of an adsorbent added with zeolite or activated carbon is used. There has been disclosed a method for removing hydrocarbons of olefin, paraffin, aromatic and diolephine, which are organic molecular pollutants in the processing air, to 0.1 ppm or less (see Patent Document 3).

当該特許文献3は、吸着材ロータ式のものであるから、吸着と再生を同時並行して繰返し操作できる。しかしながら、環境大気中に有機性分子状汚染物質と共に混在している塩基性分子状汚染物質や酸性分子状汚染物質およびクリーン作業空間の加工作業に使用されて有機性分子状汚染物質と共に清浄空気中に混入する塩基性分子状汚染物質及び塩基性且つ有機性の分子状汚染物質の除去に適用できる繰返し吸着と再生が可能な吸着材、装置及び方法に関する言及はない。さらに、炭化水素を数ppbまで除去可能であることを明確にしていない。   Since the said patent document 3 is a thing of an adsorbent rotor type | mold, adsorption | suction and reproduction | regeneration can be repeated simultaneously in parallel. However, it is used for processing of basic molecular pollutants and acidic molecular pollutants mixed with organic molecular pollutants in the ambient air and clean work space. There is no mention of adsorbents, devices and methods that can be repeatedly adsorbed and regenerated that can be applied to the removal of basic molecular contaminants and basic and organic molecular contaminants that are mixed in. Furthermore, it is not clear that hydrocarbons can be removed up to several ppb.

特に、最先端の半導体製造において使用するドライ(乾燥)の高純度空気中の汚染物質の濃度は、代表的な塩基性分子状汚染物質であるアンモニアは濃度0.1ppb以下、すなわち、0.1μg/m3以下、有機性分子状汚染物質はヘキサデカン換算で22ppb以下、すなわち、22μg/m3以下、又代表的な酸性分子状汚染物質であるSOxはSO4換算で0.1ppb以下、すなわち、0.1μg/m3以下が要求されている。 In particular, the concentration of contaminants in dry high-purity air used in state-of-the-art semiconductor manufacturing is such that ammonia, which is a typical basic molecular contaminant, has a concentration of 0.1 ppb or less, that is, 0.1 μg. / M 3 or less, the organic molecular pollutant is 22 ppb or less in terms of hexadecane, that is, 22 μg / m 3 or less, and the typical acidic molecular pollutant SOx is 0.1 ppb or less in terms of SO 4 , that is, 0.1 μg / m 3 or less is required.

つまり、代表的な塩基性分子状汚染物質であるアンモニアの除去に関しては、特許文献1に記されている清浄化空気中の濃度より、さらに低減させられる高選択率をもった吸着材が必要であり、又有機性分子状汚染物質の除去に関しては、特許文献3に記されている清浄化方法よりも、一層除去率を向上させて確実にヘキサデカン換算で22ppb以下を達成させられる清浄化方法が強く要請されている。   In other words, for the removal of ammonia, which is a typical basic molecular pollutant, an adsorbent with a high selectivity that can be further reduced from the concentration in the purified air described in Patent Document 1 is required. In addition, there is a cleaning method that can improve the removal rate more reliably and achieve 22 ppb or less in terms of hexadecane than the cleaning method described in Patent Document 3 for the removal of organic molecular contaminants. It is strongly requested.

さらに環境大気中に有機性分子状汚染物質と共に本来混在している塩基性及び酸性の分子状汚染物質についても又、加工作業に使用されて清浄空気中に混入する有機性、塩基性、又は、塩基性且つ有機性の分子状汚染物質についても繰返し再生可能な吸着材を用いた長期間に亘って連続安定に循環供給可能な清浄化方法の開発が望まれている。   In addition, basic and acidic molecular pollutants that are naturally mixed with organic molecular pollutants in the ambient air are also used in processing operations to be mixed into clean air. It is desired to develop a cleaning method that can circulate and supply basic and organic molecular contaminants continuously and stably over a long period of time using an adsorbent that can be repeatedly regenerated.

(回分式温度スイング吸着装置)
次に、処理空気(汚染物質を含有する空気)を、従来技術よる回分式温度スイング吸着装置(以下、回分式TSA装置ということがある。)に通じて汚染物質を吸着除去し、清浄化空気とする際に生起する技術課題について図を用いて説明する。
図4は、従来技術による回分式TSA装置120の構成図である。図4には吸着モードが(A)系統、したがって再生モードが(B)系統の場合を示した。
(Batch temperature swing adsorption device)
Next, the process air (air containing the pollutant) is passed through a batch-type temperature swing adsorption device (hereinafter sometimes referred to as a batch-type TSA device) according to the prior art to adsorb and remove the pollutant, and purified air. The technical problem that arises in the process will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a block diagram of a batch type TSA apparatus 120 according to the prior art. FIG. 4 shows the case where the adsorption mode is the (A) system, and thus the regeneration mode is the (B) system.

処理空気は、処理空気導入口1から流入して高性能フィルタ(1)11を流下した後、分岐/合流継手T1から開閉弁V1、分岐/合流継手T2を経て吸着材ユニット(A)13Aに流入する。吸着材ユニット(A)13Aにて塩基性分子状汚染物質や有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質が吸着除去される。   Process air flows from the process air inlet 1 and flows down the high-performance filter (1) 11, and then passes from the branch / merging joint T1 to the adsorbent unit (A) 13A via the on-off valve V1 and the branch / merging joint T2. Inflow. The adsorbent unit (A) 13A adsorbs and removes basic molecular contaminants, organic molecular contaminants, and / or acidic molecular contaminants.

すなわち、処理空気は、吸着材ユニット(A)13Aを通過する間で清浄化され、分岐/合流継手T3、開閉弁V2、分岐/合流継手T4を経て清浄空気送出口16に流入する。このとき開閉弁V1、V2は開弁状態であるが、開閉弁V4、V5、V6、V3は閉弁状態である。   That is, the processing air is cleaned while passing through the adsorbent unit (A) 13A, and flows into the clean air outlet 16 through the branch / merging joint T3, the on-off valve V2, and the branch / merging joint T4. At this time, the on-off valves V1 and V2 are open, but the on-off valves V4, V5, V6, and V3 are closed.

一方、再生空気は、屋内又は屋外の空気を再生空気取入口26から取入れて、再生空気冷却加熱部28に流入させる。すなわち、再生空気は、再生空気フィルタ21を経て再生空気送風機22、再生空気冷却器23、再生空気予熱器24、再生空気加熱器25を流下する。ついで分岐/合流継手T8、開閉弁V7、分岐/合流継手T5を経て吸着材ユニット(B)13Bに流入する。再生モードの加熱時間帯においては再生空気冷却器23に使用する伝熱媒体の冷媒は流通させず、再生空気加熱器25には通電させる。   On the other hand, the regeneration air takes indoor or outdoor air from the regeneration air intake 26 and flows it into the regeneration air cooling and heating unit 28. That is, the regeneration air passes through the regeneration air filter 21 and flows down the regeneration air blower 22, the regeneration air cooler 23, the regeneration air preheater 24, and the regeneration air heater 25. Subsequently, it flows into the adsorbent unit (B) 13B through the branch / merging joint T8, the on-off valve V7, and the branch / merging joint T5. During the heating time zone in the regeneration mode, the refrigerant of the heat transfer medium used for the regeneration air cooler 23 is not circulated, and the regeneration air heater 25 is energized.

したがって、吸着材ユニット(B)13Bは、再生空気によって加熱されるから、吸着モード時に吸着した塩基性分子状汚染物質や有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質を脱離する。吸着材ユニット(B)13Bを流出した再生空気は、分岐/合流継手T6、開閉弁V8、分岐/合流継手T7を経て再生空気予熱器24に流入する。再生空気予熱器24では高温の再生空気のもつ余剰熱で低温の再生空気を予熱する。そして高温の再生空気は冷却空気は排出空気となって再生空気排出口27から排出される。   Therefore, since the adsorbent unit (B) 13B is heated by the regeneration air, it desorbs the basic molecular contaminants, organic molecular contaminants and / or acidic molecular contaminants adsorbed during the adsorption mode. The regeneration air that has flowed out of the adsorbent unit (B) 13B flows into the regeneration air preheater 24 via the branch / merging joint T6, the on-off valve V8, and the branch / merging joint T7. The regeneration air preheater 24 preheats the low temperature regeneration air with the excess heat of the high temperature regeneration air. The high-temperature regeneration air is discharged from the regeneration air outlet 27 as cooling air becomes exhaust air.

又、再生モードの冷却時間帯において、再生空気冷却器23には伝熱媒体の冷媒を流通させ、再生空気加熱器25には通電しない。したがって、吸着材ユニット(B)13Bは再生空気によって冷却されて、処理空気の温度に近づけて吸着モードの切換えに備える。再生モードが(B)系統の場合、開閉弁V7、V8は開弁状態にある。   Further, during the cooling time zone in the regeneration mode, the regeneration air cooler 23 is circulated through the refrigerant of the heat transfer medium, and the regeneration air heater 25 is not energized. Therefore, the adsorbent unit (B) 13B is cooled by the regeneration air and is brought close to the temperature of the processing air to prepare for switching the adsorption mode. When the regeneration mode is the (B) system, the on-off valves V7 and V8 are in an open state.

このように、吸着材ユニットを2系統備える従来の回分式TSA装置においては、吸着と再生のモードを同時に実行して連続的に清浄空気を供給しようとすると、処理空気,再生空気、清浄空気、排出空気相互の混入を防止して(A)系統吸着材ユニット(A)13A、(B)系統吸着材ユニット(B)13Bのそれぞれと、それらの空気の流れるダクトを接続する必要がある。そのため吸着材ユニットの上流側には処理空気又は排出空気が流れる2系統のダクト並びに処理空気を取入れて(A)系統と(B)系統のそれぞれの吸着材ユニットへ分岐する分岐/合流継手T1、排出空気を(A)系統と(B)系統から再生空気排出口27へ導くダクトに接続するダクトの分岐/合流継手T7及びそれぞれの両側にダクト回路を開閉するためのV1、V4、V5及びV8を配置する必要がある。   Thus, in a conventional batch-type TSA apparatus having two adsorbent units, if the adsorption and regeneration modes are executed simultaneously to continuously supply clean air, treated air, regenerative air, clean air, It is necessary to prevent the exhaust air from being mixed with each other, and to connect each of the (A) system adsorbent unit (A) 13A and (B) system adsorbent unit (B) 13B to the duct through which the air flows. For this reason, the upstream side of the adsorbent unit includes two ducts through which the processing air or exhaust air flows and the processing air, and the branch / merging joint T1 that branches to the respective adsorbent units of the system (A) and the system (B), V1, V4, V5 and V8 for opening / closing the duct branch / junction joint T7 for connecting the exhaust air to the duct for guiding the exhaust air from the system (A) and the system (B) to the regeneration air discharge port 27 and on both sides thereof. Need to be placed.

又、吸着材ユニットの下流側には清浄空気又は再生空気が流れる2系統のダクト並びに清浄空気を取出す(A)系統ダクトと(B)系統ダクトから清浄空気送出口16へ導くダクトに接続するダクトの分岐/合流継手T4、再生空気を導き(A)系統と(B)系統のそれぞれの吸着材ユニットへ送出する分岐/合流継手T8及びそれぞれの分岐/合流継手の両側に設置してダクトを開閉するための開閉弁V2、V3、V6及びV7を配置する必要がある。   Further, on the downstream side of the adsorbent unit, there are two ducts through which clean air or regenerated air flows, and a duct connected to a duct leading to the clean air outlet 16 from the (A) system duct and (B) the system duct. Branch / joint joint T4, installed on both sides of the branch / joint joint T8 and each branch / joint joint that guides the regenerative air and sends it to the adsorbent units of (A) system and (B) system, and opens and closes the duct It is necessary to arrange the on-off valves V2, V3, V6 and V7 for this purpose.

さらに、(A)系統ダクトから排出空気ダクトへ、又は(B)系統ダクトから排出空気ダクトへ再生空気が流れるように分岐/合流継手T2、T6が、再生空気ダクトから(A)系統ダクトへ、又は再生空気ダクトから(B)系統ダクトへ再生空気が流れるように分岐/合流継手T3、T5が必要である。結局、吸着材ユニット(A)13A及び吸着材ユニット(B)13Bの上流側と下流側のそれぞれに2系統、計4系統のダクトと計8基の開閉弁と計8基の分岐/合流継手が必要である。   Furthermore, branch / merging joints T2, T6 are connected from the regeneration air duct to the (A) system duct so that the regeneration air flows from (A) the system duct to the exhaust air duct or (B) from the system duct to the exhaust air duct. Alternatively, branching / merging joints T3 and T5 are necessary so that the regeneration air flows from the regeneration air duct to the (B) system duct. Eventually, two systems on the upstream and downstream sides of the adsorbent unit (A) 13A and the adsorbent unit (B) 13B, a total of four ducts, a total of eight on-off valves, and a total of eight branch / merging joints is required.

このため、極めて複雑で長いダクトの「引きまわし」が必要となる。ここで、本発明が対象としているクリーン作業空間で使用されるダクトは、径が50mm程度の小配管ではない。例えば、500mmの正方形の断面ダクト(処理空気量100m3/minの場合、約8m/sの流速で流すためには正方形断面のダクトの寸法は500mmとなる。)したがって、仮にこの「引きまわし」が30mであったならば、ダクトのみで6.2m3の占有空間が必要となる。処理空気量が20m3/minの場合は同じく約8m/sの流速、且つ30mの引きまわしでは、ダクトのみで1.3m3の占有空間が必要となる。 This necessitates a “compulsion” of extremely complex and long ducts. Here, the duct used in the clean work space targeted by the present invention is not a small pipe having a diameter of about 50 mm. For example, a square cross section duct of 500 mm (when the processing air amount is 100 m 3 / min, the size of the square cross section duct is 500 mm in order to flow at a flow rate of about 8 m / s). If it is 30 m, an occupied space of 6.2 m 3 is required only with the duct. Similarly, when the amount of processing air is 20 m 3 / min, a flow rate of about 8 m / s is required, and when the amount of air is 30 m, an occupied space of 1.3 m 3 is required only with the duct.

つまり、常圧下にある空気が流れるダクトの占有空間は、実際は莫大なものであって、これにダクトの分岐/合流継手や、ダクトの重なり、交叉、曲がり、拡大(縮小)、開閉弁、断熱材の装着等のために必要な空間が加わるから、装置全体としての占有空間は極めて大きなものとなる。   In other words, the space occupied by the duct through which the air under normal pressure flows is actually enormous, including the duct branch / merge joint, duct overlap, crossover, bending, expansion (reduction), open / close valve, heat insulation Since a space necessary for mounting the material is added, the occupied space as the whole apparatus becomes extremely large.

これが吸着材ユニットを2系列備える従来技術の回分式TSA装置をコンパクトにするのを困難にしている第1の理由である。   This is the first reason that it is difficult to make a conventional batch-type TSA apparatus having two adsorbent units compact.

吸着モードを(A)系統から(B)系統へ、再生モードを(B)系統から(A)系統へ切換える場合は、開弁状態にある開閉弁V1、V2、V7及びV8を閉弁状態へ、閉弁状態にある開閉弁V4、V5、V3及びV6を開弁状態に切換えることになる。逆に吸着モードを(B)系統から(A)系統へ、再生モードを(A)系統から(B)系統へ切換える際は、開閉弁V1、V2、V7及びV8を閉弁状態から開弁状態へ、開閉弁V4、V5、V3及びV6開弁状態から閉弁状態に切換えることになる。   When switching the adsorption mode from the (A) system to the (B) system and the regeneration mode from the (B) system to the (A) system, the open / close valves V1, V2, V7 and V8 in the open state are closed. The on-off valves V4, V5, V3 and V6 in the closed state are switched to the opened state. Conversely, when switching the adsorption mode from the (B) system to the (A) system and the regeneration mode from the (A) system to the (B) system, the on-off valves V1, V2, V7 and V8 are opened from the closed state to the open state. The on-off valves V4, V5, V3 and V6 are switched from the open state to the closed state.

さらに、吸着モードと再生モードの切換えは、処理空気と清浄空気の流れを停止させることなく、圧力損失が小さくて口径の大きい開閉バルブ8基を同時に動作を開始させ、且つ、同時に動作を停止させる必要があり、しかも動作時間を可能な限り短時間とする必要がある。   Further, switching between the adsorption mode and the regeneration mode simultaneously starts and stops the operation of the eight open / close valves having a small pressure loss and a large diameter without stopping the flow of the processing air and the clean air. In addition, the operation time must be as short as possible.

しかしながら、8基全ての開閉弁を同時に動作を開始させて、同時に動作を停止させ、且つ、短時間で動作させることは極めて困難である。いずれかの開閉弁にわずかな遅れがあると、清浄空気の流量と圧力が変動する大きな問題がある。   However, it is extremely difficult to start all the eight on-off valves at the same time, stop the operation at the same time, and operate them in a short time. If there is a slight delay in any of the on-off valves, there is a big problem that the flow rate and pressure of clean air fluctuate.

もしも、上記したような切換え時において、清浄空気の流量と圧力が変動することになった場合は、加工製品の歩留まりを著しく低下させる大きな要因となる。   If the flow rate and pressure of the clean air fluctuate at the time of switching as described above, this is a major factor that significantly reduces the yield of processed products.

さらに他の問題は、図4の従来技術の回分式TSA装置120において、吸着モードと再生モードの切換えの際には、8基の分岐/合流継手と8基の開閉弁との間にあるダクト内の空気はその開閉弁を閉弁状態とした場合はその流れが停止するから、次の開弁となるまでの間はそのまま滞留する淀み箇所となることである。図4には淀み箇所となるダクトを破線で示した。   Still another problem is that in the prior art batch-type TSA device 120 of FIG. 4, when switching between the adsorption mode and the regeneration mode, a duct between the eight branch / junction joints and the eight on-off valves is provided. Since the flow of the air stops when the on-off valve is closed, it becomes a stagnation point where it stays until the next valve is opened. In FIG. 4, a duct that becomes a stagnation portion is indicated by a broken line.

例えば開閉弁V4と分岐/合流継手T6との間のダクトは再生開始直後の高濃度の脱離した汚染物質を含む排出空気が滞留する淀み箇所となるから、切換え後の清浄空気中の汚染物質濃度に影響するという問題がある。又、分岐/合流継手T1と開閉弁V4との間のダクトも開閉弁V4の開閉動作に遅れがあると再生開始直後の高濃度の脱離した汚染物質を含む排出空気が滞留する淀み箇所となる。   For example, the duct between the on-off valve V4 and the branch / merging joint T6 becomes a stagnation place where exhaust air containing a high concentration of desorbed pollutants immediately after the start of regeneration stays, so that the pollutants in the clean air after switching There is a problem of affecting the concentration. Further, the duct between the branch / merging joint T1 and the on-off valve V4 also has a stagnation point where exhaust air containing high-concentrated desorbed pollutants immediately after the regeneration starts if there is a delay in the on-off operation of the on-off valve V4. Become.

さらに又、図4の再生モードの冷却時間帯においては、屋内又は屋外から空気を取入れて再生空気としているから、その再生空気にはアンモニアは3〜5ppb含まれている。それゆえ、分岐/合流継手T5と吸着材ユニット13Bとの間のダクトは、再生空気中のアンモニアによって汚染され、切換え後の清浄空気中のアンモニア濃度が変動することになる。   Furthermore, in the cooling time zone of the regeneration mode of FIG. 4, since air is taken in from indoors or outdoors, the regeneration air contains 3 to 5 ppb of ammonia. Therefore, the duct between the branch / merging joint T5 and the adsorbent unit 13B is contaminated by the ammonia in the regeneration air, and the ammonia concentration in the clean air after switching changes.

以上の説明から明らかなように、空気清浄化装置としてケミカルフィルタを用いると、定期的にあるいは状況によっては非定期的に新品に取替えるという大懸りな取替え作業が発生する。加えて、その作業を行う際には必然的にクリーンルーム内の加工作業を停止せざるを得ないという問題が発生し、さらに産業廃棄物が発生するという環境問題が生じている。さらに、取替え作業終了後、清浄状態に復旧させるクリーンアップ作業が必要であるから加工作業の停止はなお継続させる必要がある。この間の経済的損失とエネルギーの浪費問題も同時に発生する。   As is clear from the above description, when a chemical filter is used as an air cleaning device, a serious replacement operation is required in which a new filter is replaced regularly or irregularly depending on circumstances. In addition, when performing the work, there is a problem that it is inevitably necessary to stop the processing work in the clean room, and there is also an environmental problem that industrial waste is generated. Furthermore, after the replacement work is completed, it is necessary to perform a cleanup work to restore the clean state, so that the machining work must be stopped. During this time, economic loss and energy waste problems occur simultaneously.

他方、一定の加工量を維持しようとすると、予備のクリーン作業空間を設置せざるを得ず、設備投資が増大するという問題がある。加えて、塩基性、有機性、酸性の分子状汚染物質の捕集・除去率は製品の歩留まりに大きな影響を及ぼすため、常時モニタする必要がある。クリーン作業空間の大きさにもよるが、ケミカルフィルタは多数箇所に設置されており、個々のケミカルフィルタの管理とモニタ要員の確保とモニタ装置の導入と設置は不可欠となる。これによる加工製品のコストアップも不可避である。   On the other hand, if it is intended to maintain a certain amount of processing, there is a problem that a spare clean work space must be installed, and capital investment increases. In addition, the collection / removal rate of basic, organic, and acidic molecular contaminants has a large effect on the product yield and must be constantly monitored. Although it depends on the size of the clean work space, chemical filters are installed in many places, and management of individual chemical filters, securing of monitoring personnel, introduction and installation of monitoring devices are indispensable. This will inevitably increase the cost of processed products.

以上のごとく、空気清浄化装置としてケミカルフィルタを用いた場合、加工製品のコストアップと環境問題とエネルギー浪費とを誘発している。それゆえ、ケミカルフィルタを用いる方法を改変する方法、すなわち、ケミカルフィルタを用いない方法の開発が不可避である。   As described above, when a chemical filter is used as an air cleaning device, the cost of the processed product is increased, and environmental problems and energy waste are induced. Therefore, it is inevitable to develop a method for modifying a method using a chemical filter, that is, a method not using a chemical filter.

しかしながら、単に従来技術による回分式TSA装置を用いたのでは、きわめて複雑で長い引きまわしダクトが必要となり、装置をコンパクトにするのを阻むため、莫大な設備投資が避けられない。加えて、4個の大口径開閉弁を開から閉へ、他の4個の大口径開閉弁を閉から開へ同時に動作させる困難性とそれに伴う流量変動と圧力変動は避けられず、さらに吸着モード切換え後には、淀み箇所からの高濃度の分子状汚染物質の清浄空気中への混入問題、すなわち、分子状汚染物質の濃度変動問題も発生する。   However, simply using a batch-type TSA apparatus according to the prior art requires an extremely complicated and long drawing duct and prevents the apparatus from being made compact, so enormous capital investment is inevitable. In addition, the difficulty of operating the four large-diameter open / close valves from open to closed, and the other four large-diameter open / close valves simultaneously from closed to open, and the resulting flow and pressure fluctuations are unavoidable. After the mode switching, a problem of mixing high-concentration molecular contaminants from the stagnation site into clean air, that is, a concentration fluctuation problem of molecular contaminants also occurs.

他方、特許文献1及び特許文献3で提案されているケミカルフィルタを用いないで再生可能な吸着材を用いて吸着と再生が同時に行えて、半永久的に使用可能な吸着材ロータによる空気清浄化装置には次の問題がある。
第1に、長いダクトの引きまわしが必要であると同時に吸着材ロータの断面とダクトの断面の形状が全く相違するため複雑な構造形状の継手が多数必要となる。したがって、コンパクトな装置とすることが困難である。第2に、それらの継手端面と吸着材ロータ端面の摺動箇所からの処理空気、再生加熱空気、再生冷却空気の漏洩を防止できない。
また第3に、吸着材ロータは、吸着、再生、冷却の3区域に区画する必要があり、それらの区域に流速乃至流量、温度、圧力、流れ方向、汚染物質の質(有機性、塩基性、酸性)と濃度の各々が相違する処理空気、再生加熱空気、再生冷却空気の混入を防止することは極めて困難である。すなわち、吸着ロータでは非特許文献1に記載の高純度空気にまで清浄化することは明かに困難である。
第4に、再生加熱空気、再生冷却空気も連続して流すためエネルギー消費量が多い。また第5に、処理空気中に確実に存在するアンモニアと塩基性且つ有機性であるTEA、TMA、NMPとが混在する場合の汚染物質の除去・清浄化に関して言及していない。
On the other hand, an air cleaning device using an adsorbent rotor that can be adsorbed and regenerated simultaneously using an adsorbent that can be regenerated without using the chemical filter proposed in Patent Document 1 and Patent Document 3, and can be used semipermanently. Has the following problems:
First, it is necessary to draw a long duct, and at the same time, since the cross section of the adsorbent rotor and the cross section of the duct are completely different, many joints having a complicated structure are required. Therefore, it is difficult to make a compact device. Second, it is impossible to prevent leakage of treated air, regenerated heated air, and regenerated cooling air from the sliding portion between the joint end surface and the adsorbent rotor end surface.
Third, the adsorbent rotor must be divided into three areas: adsorption, regeneration, and cooling. These areas include flow velocity or flow rate, temperature, pressure, flow direction, and pollutant quality (organic, basic). It is extremely difficult to prevent mixing of processing air, regeneration heating air, and regeneration cooling air having different concentrations. In other words, it is clearly difficult to clean the high-purity air described in Non-Patent Document 1 with the adsorption rotor.
Fourthly, the regenerative heating air and the regenerative cooling air flow continuously so that the energy consumption is large. Fifth, there is no mention regarding removal / cleaning of pollutants when ammonia that is surely present in the processing air and basic and organic TEA, TMA, and NMP coexist.

本発明は前述の事実に鑑みてなされたものであって、調温調湿されたクリーンルームやクリーンチャンバやミニエンバイロメント等のクリーン作業空間からの排気を処理空気として取入れて、その処理空気中の塩基性分子状汚染物質及び有機性分子状汚染物質及び塩基性且つ有機性の分子状汚染物質及び又は環境大気に由来する酸性分子状汚染物質を含有する排気を清浄化するに際して、当該クリーン作業空間の加工作業を停止させることなく、吸着材を用いて清浄化して、さらに精密に調温調湿して当該クリーン作業空間で行う加工作業に好適な空気として、非特許文献1に記載されているように分子状汚染物質を、アンモニアは0.1ppb以下、有機性分子状汚染物質はヘキサデカン換算で22ppb以下、SOx(SO4換算)は0.1ppb以下に除去した高純度空気に調製して、当該クリーン作業空間に長期間に亘って連続安定に循環供給する方法を提供して、前述の問題を解決しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and incorporates exhaust from a clean work space such as a temperature-controlled and clean room, a clean chamber, and a mini-environment as process air, When cleaning exhaust containing basic molecular pollutants, organic molecular pollutants, basic and organic molecular pollutants and / or acidic molecular pollutants derived from the ambient air, the clean work space Non-Patent Document 1 describes air suitable for processing operations performed in the clean work space after cleaning with an adsorbent material without stopping the processing operation, and adjusting the temperature and humidity more precisely. the molecular contaminants as, ammonia 0.1ppb or less, organic molecular contaminants 22ppb or less hexadecane conversion, SOx (sO 4 equivalent) 0 1ppb prepared in high purity air removal below, provides a continuous process stably circulate and supply a long period of time on the clean work space, it is intended to solve the aforementioned problems.

本発明者らは、前述した課題を解決するべく鋭意検討した結果、アンモニア50ppbとPGMEA500ppbとトルエン270ppb、を環境大気に混入させた場合と、アンモニア50ppbとNMP290ppbとトルエン270ppb、を環境大気に混入させた場合について、第1層は活性炭と固体塩基性物質を含むものを用いた吸着材、第2層は固体酸性物質を含むものを用いた吸着材、及び第3層は活性炭を含むものを用いた吸着材、の3層からなる吸着塔に、上記の成分を混入させた空気を通じ、再生空気に環境大気を使用する小規模の吸着/再生実験を行った。
次いで、10m3/min規模の再生空気の処理を、図2に示す回分式TSA装置10と、図3に示す調温調湿装置30により処理し、クリーンルームに接続する長期繰返し循環供給試験を行い、高純度空気に調製できることを見出して、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have mixed ammonia 50 ppb, PGMEA 500 ppb, and toluene 270 ppb into the ambient atmosphere, and mixed ammonia 50 ppb, NMP 290 ppb, and toluene 270 ppb into the ambient atmosphere. The first layer uses an adsorbent containing activated carbon and a solid basic substance, the second layer uses an adsorbent containing a solid acidic substance, and the third layer contains an activated carbon. A small-scale adsorption / regeneration experiment was conducted in which ambient air was used as regeneration air through an adsorbing tower composed of three layers of adsorbents and air mixed with the above components.
Next, 10 m 3 / min scale regeneration air is processed by the batch-type TSA device 10 shown in FIG. 2 and the temperature control and humidity control device 30 shown in FIG. 3, and a long-term repeated circulation supply test connected to a clean room is performed. As a result, the inventors have found that high-purity air can be prepared and completed the present invention.

〔1〕本発明に従えば、調温調湿されたクリーンルーム、クリーンチャンバ、及び/又はミニエンバイロメント等のクリーン作業空間からの排気を処理空気として清浄化して、前記クリーン作業空間に循環供給するにあたり、当該処理空気を、調温調湿装置に通じ、次いで、屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式温度スイング吸着装置に通じて清浄化するか、又は、当該処理空気を屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式温度スイング吸着装置に通じて清浄化した後、調温調湿装置に通じることを特徴とするクリーンルーム排気の清浄化方法が提供される。
すなわち、具体的には、クリーン作業空間からの排気を処理空気として取入れて、その処理空気中の粒子状汚染物質を除去して、さらに塩基性分子状汚染物質及び有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質を除去する清浄化を行うための第1の具体的手段として、クリーンルーム、クリーンチャンバ、ミニエンバイロメント等のクリーン作業空間からの排気を処理空気として取り入れて調温調湿装置に通じた後、さらに、屋内又は屋外から取り入れた空気を再生空気として用いる前記した回分式温度スイング吸着装置(回分式TSA装置)に通じて処理空気中の汚染物質を除去して清浄化するか、クリーンルーム、クリーンチャンバ、ミニエンバイロメント等のクリーン作業空間からの排気である処理空気を、前記した回分式TSA装置に通じてこれらの汚染物質を除去して清浄化した後、調温調湿装置に通じることを特徴とするものである。
[1] According to the present invention, exhaust from a clean work space such as a temperature-controlled and clean room, a clean chamber, and / or a mini-environment is purified as processing air and circulated and supplied to the clean work space. In this case, the treated air is passed through a temperature control and humidity control device, and then purified through a batch temperature swing adsorption device using air taken from indoors or outdoors as regeneration air, or the treated air is passed indoors. Alternatively, there is provided a cleaning method for clean room exhaust, characterized in that it is cleaned through a batch-type temperature swing adsorption device that uses air taken from outside as regenerative air, and is then passed through a temperature and humidity control device.
Specifically, the exhaust from the clean work space is taken in as processing air, particulate contaminants in the processing air are removed, and basic molecular contaminants and organic molecular contaminants and / or As a first specific means for cleaning to remove acidic molecular pollutants, exhaust from clean work spaces such as clean rooms, clean chambers, mini-environments, etc., is taken as process air into a temperature and humidity control device. After passing through, the pollutant in the processing air is further removed and purified through the batch temperature swing adsorption device (batch type TSA device) using the air taken from indoors or outdoors as regeneration air. Processed air that is exhausted from clean work spaces such as clean rooms, clean chambers, mini-environments, etc. After cleaning to remove these contaminants through the location, it is characterized in that the lead to the temperature and humidity control device.

なお、本発明によれば、調温調湿されたクリーンルーム、クリーンチャンバ、及び/又はミニエンバイロメント等のクリーン作業空間からの排気を処理空気として清浄化して、前記クリーン作業空間に循環供給するクリーンルーム排気の清浄化装置であって、調温調湿装置と回分式温度スイング吸着装置とから構成され、当該処理空気を、調温調湿装置に通じ、次いで、屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式温度スイング吸着装置に通じて清浄化するか、又は、当該処理空気を屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式温度スイング吸着装置に通じて清浄化した後、調温調湿装置に通じることを特徴とするクリーンルーム排気の清浄化装置が提供される。   According to the present invention, a clean room that cleans exhaust from a clean work space such as a temperature-controlled and clean room, a clean chamber, and / or a mini-environment as process air, and circulates the air into the clean work space. This is an exhaust purification device that is composed of a temperature and humidity control device and a batch-type temperature swing adsorption device, and passes the treated air through the temperature and humidity control device, and then regenerates the air taken indoors or outdoors. Clean through a batch temperature swing adsorber used as air, or clean through a batch temperature swing adsorber that uses air taken indoors or outdoors as regeneration air, and then adjust it. A clean room exhaust cleaning device is provided which is connected to a temperature and humidity control device.

〔2〕本発明においては、前記回分式温度スイング吸着装置は、前記処理空気中の塩基性分子状汚染物質及び有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質を吸着材で除去する吸着モードにある吸着材ユニットの系統と、並びに前記した塩基性、有機性及び又は酸性の分子状汚染物質を吸着した吸着材ユニットに再生空気を通じることにより冷却・加熱する再生モードにある吸着材ユニットの系統とを、並列に配置した(A)、(B)の2系統を備え、更に屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用い、これを冷却・加熱する再生空気冷却・加熱部、並びに、吸着モードと再生モードを交互に繰返す、(A)系統と(B)系統の切換え手段である第1バルブ及び第2バルブを備えることを特徴とする〔1〕記載のクリーンルーム排気の清浄化方法が提供される。 [2] In the present invention, the batch temperature swing adsorption device is an adsorption mode for removing basic molecular contaminants, organic molecular contaminants and / or acidic molecular contaminants in the treated air with an adsorbent. And the adsorbent unit in the regeneration mode for cooling and heating by passing regeneration air through the adsorbent unit adsorbing the basic, organic and / or acidic molecular contaminants. A system is provided with two systems (A) and (B) arranged in parallel, and air taken from indoors or outdoors is used as regeneration air, and a regeneration air cooling / heating unit that cools and heats the system, and [1] The clean room according to [1], further comprising a first valve and a second valve which are switching means between the system (A) and the system (B), which alternately repeats the adsorption mode and the regeneration mode. Air-cleaning method is provided.

また、本クリーンルーム排気の清浄化装置においては、前記回分式温度スイング吸着装置は、前記処理空気中の塩基性分子状汚染物質及び有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質を吸着材で除去する吸着モードにある吸着材ユニットの系統と、並びに前記した塩基性、有機性及び又は酸性の分子状汚染物質を吸着した吸着材ユニットに再生空気を通じることにより冷却・加熱する再生モードにある吸着材ユニットの系統とを、並列に配置した(A)、(B)の2系統を備え、更に屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用い、これを冷却・加熱する再生空気冷却・加熱部、並びに、吸着モードと再生モードを交互に繰返す、(A)系統と(B)系統の切換え手段である第1バルブ及び第2バルブを備えるクリーンルーム排気の清浄化装置である。   Further, in the present clean room exhaust purification device, the batch temperature swing adsorption device uses an adsorbent for the basic molecular contaminants and organic molecular contaminants and / or acidic molecular contaminants in the processing air. The system is in the regeneration mode in which it is cooled and heated by passing regeneration air through the adsorbent unit system in the adsorption mode to be removed and the adsorbent unit adsorbing the basic, organic and / or acidic molecular contaminants. Regenerative air cooling / heating which has two systems (A) and (B) arranged in parallel with the adsorbent unit system, and further uses air taken from indoors or outdoors as regenerative air to cool and heat it. And a clean room exhaust comprising a first valve and a second valve as switching means for (A) system and (B) system, which alternately repeat the adsorption mode and the regeneration mode. A cleaning apparatus.

〔3〕本発明に従えば、前記吸着材ユニットは、第1層に有機性分子状汚染物質及び酸性分子状汚染物質を選択的に吸着する活性炭と固体塩基性物質を含むものを用いた吸着材層a、第2層に塩基性分子状汚染物質を選択的に吸着する固体酸性物質を含むものを用いた吸着材層b、及び第3層に有機性分子状汚染物質を選択的に吸着する活性炭を含むものを用いた吸着材層cから構成されていることを特徴とする〔2〕記載のクリーンルーム排気の清浄化方法が提供される。 [3] According to the present invention, the adsorbent unit is an adsorption unit using activated carbon and a solid basic substance that selectively adsorb organic molecular pollutants and acidic molecular pollutants on the first layer. Adsorbent layer b using material containing solid acidic substance that selectively adsorbs basic molecular contaminants on material layer a, second layer, and organic molecular contaminants selectively adsorbed on third layer It is comprised from the adsorbent layer c using the thing containing the activated carbon to perform, The cleaning method of the clean room exhaust | exhaustion of [2] characterized by the above-mentioned is provided.

また本クリーンルーム排気の清浄化装置においては、前記吸着材ユニットは、第1層に有機性分子状汚染物質及び酸性分子状汚染物質を選択的に吸着する活性炭と固体塩基性物質を含むものを用いた吸着材層a、第2層に塩基性分子状汚染物質を選択的に吸着する固体酸性物質を含むものを用いた吸着材層b、及び第3層に有機性分子状汚染物質を選択的に吸着する活性炭を含むものを用いた吸着材層cから構成されているクリーンルーム排気の清浄化装置である。   Further, in the present clean room exhaust cleaning apparatus, the adsorbent unit includes an activated carbon that selectively adsorbs organic molecular pollutants and acidic molecular pollutants and a solid basic substance on the first layer. The adsorbent layer a, the adsorbent layer b using a solid acid substance that selectively adsorbs basic molecular contaminants to the second layer, and the organic molecular contaminants selectively to the third layer This is a clean room exhaust cleaning device composed of an adsorbent layer c using an activated carbon adsorbed on the water.

〔4〕本発明に従えば、前記再生空気冷却・加熱部は再生空気取入れ口、再生空気送風機、冷凍サイクルの冷媒蒸発器である再生空気冷却器、高温の再生空気のもつ余剰熱を回収して常温の再生空気を予熱する再生空気予熱器、再生モードにある吸着材ユニットに流入する再生空気の温度を150〜220℃の範囲から選ばれた設定温度に制御する機能を備えた再生空気加熱器から構成されていることを特徴とする〔2〕記載のクリーンルーム排気の清浄化方法が提供される。 [4] According to the present invention, the regeneration air cooling / heating unit recovers excess heat of the regeneration air intake, the regeneration air blower, the regeneration air cooler that is the refrigerant evaporator of the refrigeration cycle, and the high temperature regeneration air. A regenerative air preheater that preheats the regenerated air at normal temperature, and a regenerative air heater that has a function of controlling the temperature of the regenerated air flowing into the adsorbent unit in the regeneration mode to a set temperature selected from the range of 150 to 220 ° C. The clean room exhaust gas cleaning method according to [2], characterized in that the clean room exhaust gas is constituted.

また、本クリーンルーム排気の清浄化装置においては、前記再生空気冷却・加熱部は再生空気取入れ口、再生空気送風機、冷凍サイクルの冷媒蒸発器である再生空気冷却器、高温の再生空気のもつ余剰熱を回収して常温の再生空気を予熱する再生空気予熱器、再生モードにある吸着材ユニットに流入する再生空気の温度を150〜220℃の範囲から選ばれた設定温度に制御する機能を備えた再生空気加熱器から構成されているクリーンルーム排気の清浄化装置である。   Further, in the present clean room exhaust purification apparatus, the regeneration air cooling / heating unit includes a regeneration air intake, a regeneration air blower, a regeneration air cooler that is a refrigerant evaporator of a refrigeration cycle, and excess heat of high temperature regeneration air. Is equipped with a function to control the temperature of the regeneration air flowing into the adsorbent unit in the regeneration mode to a set temperature selected from the range of 150 to 220 ° C. This is a clean room exhaust cleaning device composed of a regenerative air heater.

〔5〕本発明に従えば、前記第1バルブ及び第2バルブは内部が枠型仕切板により4つの小室に区画されており板状回動弁体の回動によって各小室の開放と閉鎖を繰返して、前記(A)系統と(B)系統を切換える4ポート自動切換えバルブであることを特徴とする〔2〕記載のクリーンルーム排気の清浄化方法が提供される。 [5] According to the present invention, the inside of the first valve and the second valve is divided into four small chambers by a frame-type partition plate, and each of the small chambers is opened and closed by the rotation of the plate-like rotating valve body. The clean room exhaust cleaning method according to [2] is provided, which is a four-port automatic switching valve that repeatedly switches between the (A) system and the (B) system.

また、本クリーンルーム排気の清浄化装置においては、前記第1バルブ及び第2バルブは内部が枠型仕切板により4つの小室に区画されており板状回動弁体の回動によって各小室の開放と閉鎖を繰返して、前記(A)系統と(B)系統を切換える4ポート自動切換えバルブであるクリーンルーム排気の清浄化装置である。   Further, in the present clean room exhaust purification apparatus, the first valve and the second valve are internally partitioned into four small chambers by a frame-type partition plate, and each small chamber is opened by the rotation of the plate-like rotary valve body. The clean room exhaust cleaning device is a 4-port automatic switching valve that switches between the (A) system and the (B) system by repeatedly closing and closing.

〔6〕本発明に従えば、前記屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式TSA装置において、前記吸着モードが(A)系統であって、再生モードが(B)系統の場合は、(A)系統から前記第2バルブを通って前記クリーン作業空間へ流れる清浄空気と、前記再生空気冷却・加熱部を経て前記第2バルブを通って(B)系統へ流れる再生空気とは、1:1から1:0.1の範囲から選ばれた流量比に設定されていることを特徴とする〔2〕又は〔4〕に記載のクリーンルーム排気の清浄化方法が提供される。 [6] According to the present invention, in the batch-type TSA apparatus that uses the air taken from the inside or outside as regeneration air, when the adsorption mode is (A) system and the regeneration mode is (B) system, (A) Clean air that flows from the system through the second valve to the clean work space, and regenerated air that flows to the system through the second valve via the regeneration air cooling / heating unit (B), The clean room exhaust gas cleaning method according to [2] or [4] is provided, wherein the flow rate ratio is set in a range from 1: 1 to 1: 0.1.

また、本クリーンルーム排気の清浄化装置においては、前記屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式TSA装置において、前記吸着モードが(A)系統であって、再生モードが(B)系統の場合は、(A)系統から前記第2バルブを通って前記クリーン作業空間へ流れる清浄空気と、前記再生空気冷却・加熱部を経て前記第2バルブを通って(B)系統へ流れる再生空気とは、1:1から1:0.1の範囲から選ばれた流量比に設定されているクリーンルーム排気の清浄化装置である。   Further, in the present clean room exhaust purification apparatus, in the batch-type TSA apparatus using the air taken from the inside or outside as regeneration air, the adsorption mode is (A) system, and the regeneration mode is (B) system. In this case, (A) clean air that flows from the system through the second valve to the clean work space, and regenerated air that flows to the system through the second valve via the regeneration air cooling / heating unit (B) Is a clean room exhaust purifier set to a flow rate ratio selected from the range of 1: 1 to 1: 0.1.

本発明のクリーンルーム排気の清浄化方法は、ケミカルフィルタを使用しないで、加工作業に伴って発生するアンモニア、トリエチルアミン(TEA)、トリメチルアミン(TMA)、N−メチルピロリドン(NMP)等の塩基性分子状汚染物質乃至塩基性であって且つ有機性の分子状汚染物質、シンナ類、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等の有機性分子状汚染物質、大気中に含まれている多種類の有機性分子状汚染物質、Cl-、NOx、SOxの酸性分子状汚染物質並びにアミン類及びアンモニアの塩基性分子状汚染物質が除去できる、したがって、産業廃棄物が大幅削減でき、環境改善に貢献することができる。 The clean room exhaust gas purification method of the present invention uses a basic molecular form such as ammonia, triethylamine (TEA), trimethylamine (TMA), N-methylpyrrolidone (NMP), etc. generated during processing without using a chemical filter. Pollutants or basic and organic molecular pollutants, organic molecular pollutants such as cinna, toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), many kinds contained in the atmosphere organic molecular contaminants, Cl -, NOx, basic molecular contaminants acidic molecular contaminants as well as amines and ammonia SOx can be removed, thus, industrial waste can be greatly reduced, contributing to environmental improvement can do.

又、本発明のクリーンルーム排気の清浄化方法は、ケミカルフィルタを使用しないため、寿命となったケミカルフィルタを新品と取替えるという大懸りな作業が無用となり、クリーンルーム内に設置されている装置の操業を停止させる必要もなく、汚染された清浄空間を清浄状態に回復させるために要していたクリーンアップエネルギーも無用となるという製品の製造コストに占める変動費を低減させる経済効果をもたらすことができる。   In addition, since the clean room exhaust gas cleaning method of the present invention does not use a chemical filter, the heavy work of replacing a chemical filter that has reached the end of its life with a new one becomes unnecessary, and the operation of the equipment installed in the clean room is eliminated. There is no need to stop it, and it is possible to bring about an economic effect of reducing the variable cost in the production cost of the product that the cleanup energy required to restore the contaminated clean space to the clean state is also unnecessary.

又、本発明においては、ケミカルフィルタを使用しないため、クリーンルーム内に設置した装置の稼働率が向上すると共に、従来必要であった予備の作業空間すなわち予備のクリーンルームとクリーンルーム内に設置する装置等は無用となり、アンモニアをはじめとする分子状汚染物質をモニタする必要はなくなり、モニタ装置と要員が不要となるという製品の製造コストに占める固定費を低減させる大きな経済的効果をもたらすことができる。   In the present invention, since a chemical filter is not used, the operating rate of the apparatus installed in the clean room is improved, and a spare work space that has been necessary in the prior art, that is, a spare clean room and an apparatus installed in the clean room, etc. There is no need to monitor molecular pollutants such as ammonia, and a great economic effect of reducing the fixed cost in the production cost of the product, that is, no monitoring device and personnel are required.

さらに、本発明のクリーン作業空間からの排気を清浄化する方法は、半永久的に連続して且つ安定に清浄化調温調湿空気が供給できるので操業度の向上と製品の歩留まり向上に寄与することができる。したがって、製品の製造コストの大幅低減に貢献することができる。加えて、クリーン作業空間からの排気を処理空気として取入れて粒子状汚染物質と分子状汚染物質の除去を行い、調温調湿を行って、そのクリーン作業空間に循環供給するから、その供給量と同量のクリーン作業空間内の空気を系外へ排出した1パス使い捨て方式に要した莫大なエネルギーに比べ本発明のクリーンルーム等のクリーン作業空間向けの調温調湿エネルギーは格段に削減できる。   Furthermore, the method for purifying exhaust from the clean work space according to the present invention contributes to the improvement of the operation rate and the yield of the product because the purified temperature-controlled air can be supplied semi-permanently and stably. be able to. Therefore, it can contribute to a significant reduction in the manufacturing cost of the product. In addition, exhaust from the clean work space is taken in as process air to remove particulate pollutants and molecular pollutants, temperature control and humidity are circulated and supplied to the clean work space. Compared with the enormous amount of energy required for the one-pass disposable method in which the same amount of air in the clean work space is discharged out of the system, the temperature control and humidity control energy for the clean work space such as the clean room of the present invention can be significantly reduced.

又、本発明においては、循環空気ダクト55(図1)に高性能フィルタ(1)11(図1及び図2)を設置したのに加え、クリーン作業空間からの排気を処理空気としたから、粒子状汚染物質の濃度は既に極めて低減されており一旦取付けた高性能フィルタ(2)53(図1)は半永久的に連続して安定に使用できる。さらに、たとえ高性能フィルタ(1)11(図2)や除塵フィルタ(1)54(図1及び図6)や再生空気フィルタ21(図2)を取替えるとしてもクリーン作業空間内の操業を停止する必要はない。   In the present invention, the high-performance filter (1) 11 (FIGS. 1 and 2) is installed in the circulating air duct 55 (FIG. 1), and the exhaust from the clean work space is used as the processing air. The concentration of particulate contaminants has already been extremely reduced, and the high performance filter (2) 53 (FIG. 1) once attached can be used continuously and semipermanently and stably. Furthermore, even if the high performance filter (1) 11 (FIG. 2), the dust removal filter (1) 54 (FIGS. 1 and 6) and the regenerative air filter 21 (FIG. 2) are replaced, the operation in the clean work space is stopped. There is no need.

又、本発明においては、繰返し再生使用可能であって、且つ、塩基性分子状汚染物質を高選択率で吸着する固体酸層と有機性分子状汚染物質及び酸性分子状汚染物質を高選択率で吸着する活性炭層と固体塩基性物質を含有する吸着材層をその固体酸層の上流側に、さらに、有機性分子状汚染物質を高選択率で吸着する活性炭層をその固体酸層の下流側に設けた3層からなる吸着材ユニットを用いたから、塩基性汚染物質であるアンモニア、TEA及びTMAはそれぞれ0.1μg/m3以下、NMPは0.6μg/m3以下、有機性分子状汚染物質はヘキサデカン換算3.2μg/m3以下、酸性分子状汚染物質である2酸化窒素(NO2)は1.0μg/m3以下、Cl-は0.01μg/m3以下並びにSOx(SO4換算)は検出限界以下まで半永久的に連続安定に除去できる。 In the present invention, the solid acid layer which can be repeatedly reused and adsorbs the basic molecular pollutant with high selectivity, the organic molecular pollutant and the acidic molecular pollutant with high selectivity. Activated carbon layer adsorbed at the top and an adsorbent layer containing a solid basic substance upstream of the solid acid layer, and an activated carbon layer adsorbing organic molecular pollutants with high selectivity downstream of the solid acid layer. because using the adsorbent unit comprising three layers provided on the side, ammonia is a basic contaminant, respectively TEA and TMA 0.1 [mu] g / m 3 or less, NMP is 0.6 [mu] g / m 3 or less, the organic molecules form contaminants hexadecane conversion 3.2 [mu] g / m 3 or less, 2 nitric oxide is an acidic molecular contaminants (NO 2) is 1.0 [mu] g / m 3 or less, Cl - is 0.01 [mu] g / m 3 or less and SOx (SO 4 equivalent) to below the detection limit Permanently it can continuously stably removed.

さらに又、本発明によれば、ケミカルフィルタ(C)を使用した場合に発生していた分子量の大きな有機性分子状汚染物質が脈動的に流入した際に、先に吸着していた分子量がそれより小さい有機性分子状汚染物質を追い出す現象は、本発明においては吸着材層cを設けたことによって吸着容量を増加させたことに加え、その処理空気と再生空気を用いる吸着/再生試験を行って吸着容量に余裕のある状態にあることを事前に確認した上で吸着モードから再生モードへ、さらに、再生モードから吸着モードへの切換えサイクル時間を設定しているから、本発明においては発生しない。   Furthermore, according to the present invention, when the organic molecular contaminant having a large molecular weight generated when the chemical filter (C) is used flows in pulsatingly, the molecular weight previously adsorbed is reduced. In the present invention, an adsorption / regeneration test using the treated air and the regenerated air is performed in addition to increasing the adsorption capacity by providing the adsorbent layer c in the present invention. In the present invention, the cycle time for switching from the suction mode to the regeneration mode and from the regeneration mode to the suction mode is set after confirming in advance that the suction capacity is in a sufficient state. .

本発明における回分式TSA装置は、吸着材ユニットを並列に(A)、(B)2系統と再生機能を備えているから、(A)系統と(B)系統を交互に吸着モードと再生モードを繰返し切換えることによって半永久的に連続して安定にクリーンルーム排気の清浄化が可能である。   Since the batch type TSA apparatus in the present invention has the regeneration function with two adsorbent units (A) and (B) in parallel, the adsorption mode and the regeneration mode are alternately used for the (A) system and the (B) system. By switching repeatedly, clean room exhaust can be cleaned semi-permanently and stably.

本発明における回分式TSA装置で用いる再生空気は、屋内又は屋外の空気を取り入れて150〜220℃に加熱しているから、脱離後に吸着材に残留している塩基性汚染物質であるアンモニア、TEA及びTMAに対する吸着平衡分圧はそれぞれ0.1μg/m3以下、NMPは0.6μg/m3以下、有機性汚染物質に対する平衡分圧はヘキサデカン換算で3.2μg/m3以下、酸性汚染物質であるNO2に対する吸着平衡分圧は1.0μg/m3以下に相当するレベルとなる。 Since the regeneration air used in the batch-type TSA apparatus in the present invention takes indoor or outdoor air and heats it to 150 to 220 ° C., ammonia that is a basic pollutant remaining in the adsorbent after desorption, each adsorption equilibrium partial pressure for the TEA and TMA 0.1 [mu] g / m 3 or less, NMP is 0.6 [mu] g / m 3 or less, the equilibrium partial pressure for the organic contaminants is 3.2 [mu] g / m 3 or less at hexadecane conversion, acid contamination The adsorption equilibrium partial pressure for the substance NO 2 is at a level corresponding to 1.0 μg / m 3 or less.

本発明における回分式TSA装置は4ポート自動切換えバルブである第1バルブと第2バルブを備えているから、吸着モードと再生モードを交互に切換える際、クリーン作業空間への流れは断続することがなく、圧力変動は発生しない。したがって、清浄空気と再生空気の流量比を1:1とするときは流量変動は発生しない。   Since the batch type TSA apparatus according to the present invention includes the first valve and the second valve which are four-port automatic switching valves, the flow to the clean work space may be intermittent when the adsorption mode and the regeneration mode are switched alternately. There is no pressure fluctuation. Accordingly, when the flow rate ratio between the clean air and the regeneration air is 1: 1, no flow rate fluctuation occurs.

又、本発明における回分式TSA装置は、ダクトの複雑な引きまわしがなく、装置はコンパクトであり、処理空気、清浄空気、再生空気の混入はない。しかも、ダクトとバルブの間に滞留・淀み箇所が生じないから、吸着モードと再生モードの切換え時においても、定常時においても清浄空気中の分子状汚染物質濃度の増加・変動はなく安定している。   Further, the batch type TSA apparatus of the present invention does not have complicated ducting, the apparatus is compact, and there is no mixing of processing air, clean air, and regeneration air. In addition, there is no stagnation or stagnation between the duct and valve, so there is no increase or fluctuation in the concentration of molecular pollutants in clean air, even when switching between adsorption mode and regeneration mode, and in steady state. Yes.

本発明における回分式TSA装置は、吸着材ユニットを並列に(A)、(B)2系統と再生機構を備えているから、(A)系統と(B)系統を交互に吸着モードと再生モードを繰返し切換えることによって長期に亘って連続して安定にクリーンルーム排気の清浄化が可能である。   Since the batch type TSA apparatus in the present invention is provided with two adsorbent units (A) and (B) and a regeneration mechanism in parallel, the adsorption system and the regeneration mode are alternately used for the (A) system and the (B) system. By switching repeatedly, clean room exhaust can be cleaned continuously and stably over a long period of time.

又、本発明における回分式TSA装置で用いる再生空気は、屋内又は屋外の空気であるから、クリーン作業空間から循環される排気の全量を粒子状汚染物質及び有機性のみならず塩基性、酸性の分子状汚染物質を除去清浄化してさらに調温・調湿してクリーン作業空間に供給できる。   In addition, since the regenerative air used in the batch-type TSA apparatus in the present invention is indoor or outdoor air, the total amount of exhaust air circulated from the clean work space is not limited to particulate pollutants and organic, but basic and acidic. Molecular contaminants can be removed and cleaned, and temperature and humidity can be adjusted and supplied to a clean work space.

本発明における調温調湿装置としては、本発明の出願人が特開2004―28421においてすでに提案している産業用空調装置を好適に適用することができる。 As the temperature control apparatus in the present invention, an industrial air conditioner already proposed by the applicant of the present invention in JP-A-2004-28421 can be suitably applied.

当該産業用空調装置は、環境の全圧力、処理空気の流速乃至流量又は送風機全圧、処理空気の温度及び関係湿度、循環供給空気の関係湿度及び静圧を計測する計測手段と、その計測手段を用いて得られる計測値を入力して必要な冷却除湿量、必要な冷却除湿熱量、必要な加湿量及び必要な加湿熱量を演算させる演算手段を備えた冷凍サイクルを用いる空調装置であるから、調温調湿に要するエネルギー量を従来以上に削減可能である。   The industrial air conditioner includes a measuring means for measuring the total pressure of the environment, the flow rate or flow rate of the processing air or the total pressure of the blower, the temperature and the related humidity of the processing air, the related humidity and the static pressure of the circulating supply air, and the measuring means. Because it is an air conditioner that uses a refrigeration cycle provided with a calculation means for calculating a necessary cooling and dehumidifying amount, a necessary cooling and dehumidifying heat amount, a necessary humidifying amount and a necessary humidifying heat amount by inputting a measurement value obtained using The amount of energy required for temperature control and humidity control can be reduced more than before.

(第1の実施の態様)
以下、本発明を実施するための第1の実施の態様について、図面を参照しながら説明する。図1は、クリーン作業空間50からの排気を処理空気として処理空気導入口1から取入れて、その処理空気中の粒子状汚染物質及び分子状汚染物質の除去を行って清浄化して、更に調温調湿を行って清浄化調温調湿空気にして、清浄化調温調湿空気供給口2からそのクリーン作業空間50に循環供給する本発明の実施の態様の構成図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows that exhaust from the clean working space 50 is taken as processing air from the processing air inlet 1 and is cleaned by removing particulate contaminants and molecular contaminants in the processing air, and further adjusting the temperature. FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention in which humidity is adjusted to form purified temperature-controlled air and circulated from the cleaned temperature-controlled air supply port 2 to the clean work space 50;

この図1において、処理空気導入口1と清浄化調温調湿空気供給口2の間には、処理空気が流下する順に再生空気冷却加熱部28を備えた回分式TSA装置10と調温調湿装置30とが配置されている。   In FIG. 1, a batch-type TSA apparatus 10 provided with a regenerative air cooling and heating unit 28 and a temperature control are arranged between the processing air introduction port 1 and the purified temperature control and humidity control air supply port 2 in the order that the processing air flows. A dampening device 30 is arranged.

さらに回分式TSA装置10の構成を図2に示した。処理空気は処理空気導入口1から粒子状汚染物質を除去する高性能フィルタ(1)11に流入させた後、第1バルブ12を経て、吸着モードにある(A)系統の吸着材ユニット(A)13Aに流入させる。   Further, the configuration of the batch-type TSA apparatus 10 is shown in FIG. The processing air flows from the processing air inlet 1 into the high-performance filter (1) 11 that removes the particulate contaminants, and then passes through the first valve 12 and is in the adsorption mode (A) system adsorbent unit (A ) Inflow into 13A.

(吸着材層a、b、c)
本発明において、吸着材ユニット(A)13A、吸着材ユニット(B)13Bは、各々a〜cの3層の吸着材層が直列に配列され一体化されている。
第1層(a)は、有機性物質及び酸性物質を選択的に吸着する活性炭と固体塩基性物質を含有し、通気時に圧力損失が僅少になるようにハニカム状、コルゲート状又はプリーツ状に加工して、更に焼成して調製した成型物を積層した吸着材層aよりなる。活性炭としては活性コークス、グラファイト、カーボン、活性炭素繊維等が挙げられ、固体塩基性物質としては酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、セピオライト、アルミナ、ゼオライト等が使用可能である。
第2層(b)は、塩基性物質を選択的に吸着する固体酸性物質であるチタンと珪素等の複合酸化物及び酸化バナジウム等を含有し通気時に圧力損失が僅少になるようにハニカム状、コルゲート状又はプリーツ状に加工して、更に焼成して調製した成形物を積層した吸着材層bよりなる。
また第3層(c)は、有機性物質を主に吸着する活性炭を含有し、通気時に圧力損失が僅少になるようにハニカム状、コルゲート状又はプリーツ状に加工して、更に焼成して調製した成形物を積層した吸着材層cよりなる。
(Adsorbent layers a, b, c)
In the present invention, the adsorbent unit (A) 13A and the adsorbent unit (B) 13B each have three adsorbent layers a to c arranged in series and integrated.
The first layer (a) contains activated carbon that selectively adsorbs organic substances and acidic substances and a solid basic substance, and is processed into a honeycomb, corrugated, or pleated shape so as to minimize pressure loss during ventilation. And it consists of the adsorbent layer a which laminated | stacked the molding further prepared by baking. Examples of the activated carbon include activated coke, graphite, carbon, activated carbon fiber, and the like. As the solid basic substance, magnesium oxide, magnesium silicate, calcium silicate, sepiolite, alumina, zeolite and the like can be used.
The second layer (b) contains a composite oxide such as titanium and silicon, which is a solid acidic substance that selectively adsorbs a basic substance, and vanadium oxide. It consists of an adsorbent layer b in which molded articles prepared by corrugated or pleated processing and further baked are laminated.
The third layer (c) contains activated carbon that mainly adsorbs organic substances, is processed into a honeycomb, corrugated or pleated shape so as to minimize pressure loss during ventilation, and is further fired and prepared. It consists of the adsorbent layer c which laminated | stacked the molded object which carried out.

吸着材ユニット(A)13Aに流入した処理空気からは、吸着材層aを通過する間において、比較的分子量の大きな有機性分子状汚染物質と環境大気に由来するCl-、NOx、SOx等の酸性分子状汚染物質が除去され、次いで吸着材層bを通過する間に、アンモニア並びに塩基性且つ有機性の分子状汚染物質であるTMA、TEA、NMP、その他のアミン類が除去され、さらに吸着材層cを通過する間に、吸着材層aで吸着除去されないで、なお処理空気中に残存している有機性分子状汚染物質、及び吸着材層bで吸着除去されなかったTMA、TEA、NMPが除去される。 From the processing air flowing into the adsorbent unit (A) 13A, while passing through the adsorbent layer a, organic molecular pollutants having a relatively large molecular weight and Cl , NOx, SOx and the like derived from the environmental atmosphere While acidic molecular pollutants are removed and then pass through the adsorbent layer b, ammonia and basic and organic molecular pollutants TMA, TEA, NMP, and other amines are removed and further adsorbed. While passing through the material layer c, organic molecular contaminants that are not adsorbed and removed by the adsorbent layer a and still remain in the processing air, and TMA, TEA, which are not adsorbed and removed by the adsorbent layer b, NMP is removed.

吸着材ユニット(A)13Aから流出した処理空気中には、塩基性分子状汚染物質であるアンモニアは0.1μg/m3以下、TEA、TMAはそれぞれ0.1μg/m3以下、NMPは0.6μg/m3以下、有機性分子状汚染物質はヘキサデカン換算3.2μg/m3以下、酸性分子状汚染物質である窒素酸化物(NO2)は1.0μg/m3以下、Cl-は0.01μg/m3以下並びにSOxは検出限界以下まで除去されている。かくして得られた清浄空気は、第2バルブ15を経て、清浄空気送出口16から調温調湿装置30に流入する。 In the treated air flowing out from the adsorbent unit (A) 13A, ammonia as a basic molecular pollutant is 0.1 μg / m 3 or less, TEA and TMA are each 0.1 μg / m 3 or less, and NMP is 0 .6μg / m 3 or less, organic molecular contaminants hexadecane conversion 3.2 [mu] g / m 3 or less, the nitrogen oxides are acidic molecular contaminants (NO 2) is 1.0 [mu] g / m 3 or less, Cl - is 0.01 μg / m 3 or less and SOx are removed to the detection limit or less. The clean air thus obtained flows into the temperature and humidity control apparatus 30 from the clean air outlet 16 through the second valve 15.

調温調湿装置30に流入した清浄空気は、当該清浄空気の調温調湿の条件がクリーン作業空間50の要求条件を満たすように調整する。すなわち、先ず図3に示す冷却除湿器32に流入させて、冷却除湿を行う。通常は4〜17℃の範囲の露点となる飽和湿度に調整される。次いで加温器33に流入させ、通常は15〜30℃まで加温する。さらに加湿器34に流入させて、通常は35〜50%の範囲にある関係湿度に加湿調整する。調湿水は調湿水取入れ口3から取入れて、必要な水分量を蒸発させる。調温調湿された清浄空気は清浄化調温調湿空気送風機(1)35で昇圧して清浄化調温調湿空気供給口2からクリーンルーム、クリーンチャンバ、ミニエンバイロメント等のクリーン作業空間50に供給する。   The clean air that has flowed into the temperature and humidity control apparatus 30 is adjusted so that the temperature and humidity control conditions of the clean air satisfy the requirements of the clean work space 50. That is, the dehumidification is performed by first flowing into the cooling dehumidifier 32 shown in FIG. Usually, the saturation humidity is adjusted to a dew point in the range of 4 to 17 ° C. Subsequently, it is made to flow into the warmer 33 and is normally heated to 15-30 degreeC. Furthermore, it is made to flow into the humidifier 34 and humidification adjustment is carried out to the relative humidity which is normally in the range of 35 to 50%. The humidity control water is taken from the humidity control water intake 3 to evaporate a necessary amount of water. The clean air, which has been temperature-controlled and humidity-controlled, is pressurized by a purified temperature-controlled and humidity-controlled air blower (1) 35 and is supplied from the purified temperature-controlled and humidity-controlled air supply port 2 to a clean work space 50 such as a clean room, clean chamber, and mini-environment. To supply.

従来の調温調湿装置においては、環境の全圧(通常、大気圧)は天候や季節の変化のいかんに関わらず、又、海抜600mの位置にこの装置が設置されていても、標準大気圧であるとして関係湿度を制御する方法によって調湿が行われている。そのため、大気圧の変動に伴う必要エネルギ量の変動と絶対湿度の変動には追随できていない。因みに、大気圧の日間(24時間)変動は、概略、20〜50hPaであるから、絶対湿度は2〜5%変動している。つまり、関係湿度は一定であっても、絶対湿度は変動している。本発明が対象とするクリーンルーム内の加工作業には、関係湿度よりもむしろ絶対湿度を一定にした清浄化調温調湿空気を供給する必要がある。従って、本発明の実施の態様においては、前記した特開2004―28421で開示した産業用空調装置を適用することが好ましい。   With conventional temperature and humidity control devices, the total pressure of the environment (usually atmospheric pressure) is standard even if this device is installed at a position 600 meters above sea level, regardless of the weather and seasonal changes. Humidity adjustment is performed by a method of controlling the relative humidity as being atmospheric pressure. Therefore, it cannot follow the fluctuation | variation of the required energy amount accompanying the fluctuation | variation of atmospheric pressure, and the fluctuation | variation of absolute humidity. Incidentally, since the daily fluctuation (24 hours) of atmospheric pressure is approximately 20 to 50 hPa, the absolute humidity varies by 2 to 5%. That is, even if the relative humidity is constant, the absolute humidity varies. For processing operations in a clean room targeted by the present invention, it is necessary to supply purified temperature-controlled air with a constant absolute humidity rather than a relative humidity. Therefore, in the embodiment of the present invention, it is preferable to apply the industrial air conditioner disclosed in the aforementioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-28421.

すなわち、本発明者らが提案している産業用空調装置は、図3に示すように、清浄空気送出口16における清浄空気の流速、静圧、温度及び関係湿度、清浄化調温調湿空気供給口2における流速、静圧、温度及び関係湿度並びに環境の全圧を計測する計測手段である流速センサ(1)41、静圧センサ(1)42、温度センサ(1)43、関係湿度センサ(1)44、流速センサ(2)45、静圧センサ(2)46、温度センサ(2)47、関係湿度センサ(2)48、大気圧(全圧)センサ49を設置し、得られる計測値を入力して必要な加湿水量を演算させる演算手段40、その加湿水量を変換した制御信号によって作動する加湿水ポンプ37及びその水量を全量蒸発させるミニボイラ36を備えた調温調湿装置である。   That is, the industrial air conditioner proposed by the present inventors, as shown in FIG. 3, is the flow rate, static pressure, temperature and relative humidity of the clean air at the clean air outlet 16, and the purified conditioned air. A flow rate sensor (1) 41, a static pressure sensor (1) 42, a temperature sensor (1) 43, and a related humidity sensor, which are measuring means for measuring the flow rate, static pressure, temperature and related humidity in the supply port 2 and the total pressure of the environment. (1) 44, flow rate sensor (2) 45, static pressure sensor (2) 46, temperature sensor (2) 47, relative humidity sensor (2) 48, atmospheric pressure (total pressure) sensor 49 are installed and measurement obtained It is a temperature / humidity adjusting device including a calculating means 40 for inputting a value and calculating a required amount of humidified water, a humidifying water pump 37 that operates according to a control signal obtained by converting the amount of humidified water, and a mini-boiler 36 that evaporates all the amount of water. .

クリーン作業空間50には、図1に示すように、その吹出し口56付近に、清浄度クラスを最終調製する高性能フィルタ(2)53、フィルタファン(2)52が設置されており、又、空気取入れ口57付近には、除塵フィルタ(1)54、取入れ空気ファン(1)58、さらに、クリーン作業空間からの排気を回分式TSA装置10、調温調湿装置30へ循環させるための循環送風機51、循環空気ダクト55が設置されている。   In the clean work space 50, as shown in FIG. 1, a high performance filter (2) 53 and a filter fan (2) 52 for final preparation of a cleanliness class are installed near the outlet 56, In the vicinity of the air intake port 57, a dust filter (1) 54, an intake air fan (1) 58, and a circulation for circulating the exhaust from the clean work space to the batch-type TSA device 10 and the temperature and humidity control device 30 are provided. A blower 51 and a circulating air duct 55 are installed.

ここで本発明における回分式TSA装置の再生操作について図2を用いて説明する。吸着モードが(A)系統の場合は、再生モードは(B)系統となるから、(A)系統から第2バルブ15を通って清浄空気送出口16へ流れる清浄空気に対して、再生空気取入れ口26から再生空気冷却・加熱部28を経て第2バルブ15から(B)系統へ流れる再生空気を、1:1から1:0.1の範囲の流量比で流入させる。
ここで清浄空気流量に対して再生空気流量が多い程、再生操作は短時間で終了させることができるが、再生空気冷却加熱部28の機器能力を全て大きくする必要があり、回分式TSA装置はコンパクトとならず、装置設備費も嵩む。又、再生空気排出口27は排ガス処理装置(図示せず)に接続されているから、再生空気流量が多い程、脱離されて来る汚染物質の濃度が希薄となり排ガス処理装置の捕集効率が低下する。さらに、再生空気を150〜220℃に加熱した際には、熱膨張により再生空気の体積流量は常温のそれの1.4〜1.7倍となるから、圧力損失の増大とその際の送風に必要なエネルギーは再生空気量が多い程増大する。
Here, the reproduction operation of the batch-type TSA apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. When the adsorption mode is the (A) system, the regeneration mode is the (B) system. Therefore, the regeneration air is taken into the clean air flowing from the system (A) through the second valve 15 to the clean air outlet 16. The regenerated air flowing from the second valve 15 to the system (B) through the regenerative air cooling / heating unit 28 from the port 26 is introduced at a flow rate ratio in the range of 1: 1 to 1: 0.1.
Here, as the regeneration air flow rate is larger than the clean air flow rate, the regeneration operation can be completed in a shorter time. However, it is necessary to increase all the device capabilities of the regeneration air cooling and heating unit 28, and the batch-type TSA device is It is not compact and the equipment cost increases. Further, since the regeneration air discharge port 27 is connected to an exhaust gas treatment device (not shown), the greater the regeneration air flow rate, the less the concentration of contaminants that are desorbed, and the greater the collection efficiency of the exhaust gas treatment device. descend. Furthermore, when the regeneration air is heated to 150 to 220 ° C., the volumetric flow rate of the regeneration air is 1.4 to 1.7 times that of room temperature due to thermal expansion, so that the pressure loss increases and the air flow at that time The energy required for this increases as the amount of regenerated air increases.

逆に、清浄空気流量に対して再生空気流量が少ない程、再生操作時間に長時間を要することになるが、再生空気冷却加熱部28の機器能力は大きくする必要はなく、回分式TSA装置はコンパクトに製作できる。当然装置製作費も低減できる。又、排ガス処理装置の捕集効率も向上する。さらに、再生空気を150〜220℃に加熱した際の圧力損失と送風エネルギーも少ない。しかしながら、再生空気流量が少ない程、吸着材層中を流れる再生空気量として脱離する被吸着物を追い出すに十分な流速が与えられなくなる。又、同時に偏流や滞留や淀み箇所が吸着材ユニット内やダクト中に発生する。滞留や淀み箇所の分子状汚染物質の濃度は清浄空気中のそれより高濃度であるから、吸着モードに切替えることによって流量の多い処理空気によって押し出され、汚染された空気をクリーンルームに供給することになる。   Conversely, the smaller the regenerative air flow rate is relative to the clean air flow rate, the longer the regenerative operation time will be, but the regenerative air cooling / heating unit 28 does not need to have a large equipment capacity. Can be made compact. Naturally, the device manufacturing cost can also be reduced. Moreover, the collection efficiency of the exhaust gas treatment device is also improved. Furthermore, there is little pressure loss and blowing energy when the regeneration air is heated to 150 to 220 ° C. However, the smaller the regenerative air flow rate, the lower the flow rate sufficient to expel the adsorbed material desorbed as the regenerated air amount flowing in the adsorbent layer. At the same time, drift, stagnation and stagnation occur in the adsorbent unit and in the duct. Since the concentration of molecular pollutants at the stagnant or stagnant area is higher than that in clean air, switching to the adsorption mode will push the contaminated air into the clean room by being pushed out by the processing air with a high flow rate. Become.

以上を考慮して本発明における回分式TSA装置においては、清浄空気に対する再生空気の流量比は1:1から1:0.1の範囲とすることが好ましい。より好ましくは1:0.8から1:0.3の範囲である。
なお、念のため、本発明における再生空気とは、吸着モードが終了した吸着材ユニットに送る、加熱した空気であって、当該加熱空気により、吸着材ユニットから吸着した不純物を脱離させる工程(再生モード)に使用する空気である。
In consideration of the above, in the batch-type TSA apparatus according to the present invention, the flow rate ratio of the regeneration air to the clean air is preferably in the range of 1: 1 to 1: 0.1. More preferably, it is in the range of 1: 0.8 to 1: 0.3.
As a precaution, the regeneration air in the present invention refers to heated air that is sent to the adsorbent unit for which the adsorption mode has ended, and a process of desorbing impurities adsorbed from the adsorbent unit by the heated air ( This is the air used for the regeneration mode.

再生モードは、加熱時間帯と冷却時間帯とから構成されるが、再生モードが加熱時間帯にある場合において、再生空気は再生空気取入れ口26から流入して再生空気フィルタ21を経て再生空気送風機22で昇圧されて加熱時間帯には冷媒を循環させていない再生空気冷却器23を通過させ、再生モードにある吸着材ユニットからの高温の再生空気と熱交換せしめ、再生空気予熱器24に流入させて当該高温の再生空気の持つ余剰熱を回収する。それによって再生空気自身は常温から100〜170℃まで予熱昇温される。次いで再生空気は再生空気加熱器25に流入して150〜220℃の範囲から選ばれた設定温度に加熱されて第2バルブ15から吸着材ユニット(B)13Bに流入する。   The regeneration mode is composed of a heating time zone and a cooling time zone. When the regeneration mode is in the heating time zone, the regeneration air flows from the regeneration air intake 26 and passes through the regeneration air filter 21 and the regeneration air blower. In the heating time zone, the pressure is increased by 22 and the refrigerant is passed through the regenerative air cooler 23 in which the refrigerant is not circulated. Then, excess heat of the high-temperature regeneration air is recovered. Accordingly, the regeneration air itself is preheated from room temperature to 100 to 170 ° C. Next, the regeneration air flows into the regeneration air heater 25, is heated to a set temperature selected from the range of 150 to 220 ° C., and flows from the second valve 15 into the adsorbent unit (B) 13B.

150〜220℃に加熱された再生空気が吸着材ユニット(B)13Bに流入することによって吸着材は加熱され、前回のサイクルにおいて(B)系統が吸着モードのとき常温状態で吸着材に吸着されていた塩基性、有機性、酸性の汚染物質は脱離され、高温状態の再生空気の気流中に混入する。この際、比較的分子量の大きな有機性汚染物質とCl-、NOx、SOx等の酸性の汚染物質は吸着材層aから脱離され、アンモニア及び塩基性且つ有機性のTMA、TEA、NMPの汚染物質は吸着材層bから脱離され、吸着材層aで吸着されなかった有機性汚染物質や酸性の汚染物質及び吸着材層bで吸着されなかったTMA、TEA、NMPは吸着材層cから脱離される。 The adsorbent is heated by the regeneration air heated to 150 to 220 ° C. flowing into the adsorbent unit (B) 13B, and is adsorbed to the adsorbent at room temperature when the system (B) is in the adsorption mode in the previous cycle. The basic, organic, and acidic pollutants that have been removed are desorbed and mixed in the stream of high-temperature regeneration air. At this time, organic pollutants having a relatively large molecular weight and acidic pollutants such as Cl , NOx, and SOx are desorbed from the adsorbent layer a and contaminated with ammonia and basic and organic TMA, TEA, and NMP. Substances are desorbed from the adsorbent layer b, and organic pollutants and acidic pollutants that are not adsorbed by the adsorbent layer a and TMA, TEA, and NMP that are not adsorbed by the adsorbent layer b are removed from the adsorbent layer c. Detached.

本発明で使用する第1バルブと第2バルブとしては、いずれも4ポート自動切換えバルブを使用するこが好ましい。それの説明図を図7−8に示す。この4ポート自動切換えバルブ90は、本発明の出願人らが、特開2006−300394で提案したバルブである。このような4ポート自動切換えバルブに関しては、詳しくは、当該公開公報に詳細に記載された内容を取り込んで実施できる。   As the first valve and the second valve used in the present invention, it is preferable to use a 4-port automatic switching valve. An explanatory diagram of it is shown in FIG. 7-8. The 4-port automatic switching valve 90 is a valve proposed by the applicants of the present invention in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-300394. In detail, such a 4-port automatic switching valve can be implemented by incorporating the contents described in detail in the publication.

本発明の実施の態様においては、第1バルブ12(図2)及び第2バルブ15(図2)は、内部に空間を有する筐体部91と、当該空間部を4つの小室R1、R2、R3、R4に区画する開口部92を有する枠形仕切板93と、当該枠形仕切板93の開口部92を開放又は閉鎖する板状回動弁体94と、筐体部91に取付けた4つのポート(気体を常に流入させる流入ポートL1、流体の流入と流出を交互に行う流入/出ポート(1)L2、気体を常に流出させる流出ポートL3、気体の流入と流出をL2と交互に行う流入/出ポート(2)L4)と、前記板状回動弁体94を回転軸95周りに回動させる駆動手段96を備えている。なお、前記筐体部91を構成する部材、及び前記枠形仕切板93、前記回転軸95、前記板状回動弁体94は、好ましくは断熱機能を備え、且つ、いずれも同形状、同サイズの4ポート自動切換えバルブであることが好ましい。   In the embodiment of the present invention, the first valve 12 (FIG. 2) and the second valve 15 (FIG. 2) include a housing portion 91 having a space inside, and the space portion including four small chambers R1, R2, A frame-shaped partition plate 93 having an opening 92 partitioned into R3 and R4, a plate-shaped rotary valve body 94 for opening or closing the opening 92 of the frame-shaped partition plate 93, and 4 attached to the housing 91. Two ports (inflow port L1 for always allowing gas to flow in, inflow / outlet port (1) L2 for alternately flowing in and out of fluid), outflow port L3 for always flowing out gas, and alternately inflow and outflow of gas with L2. An inflow / outlet port (2) L4) and driving means 96 for rotating the plate-like rotary valve element 94 around the rotary shaft 95 are provided. The members constituting the casing 91, the frame-shaped partition plate 93, the rotating shaft 95, and the plate-like rotary valve body 94 preferably have a heat insulating function, and all have the same shape, A four-port automatic switching valve of the size is preferred.

(第2の実施の態様)
次に、本発明を実施するための第2の態様について、図6に沿って説明する。クリーン作業空間50からの排気を処理空気として処理空気導入口1から取入れて、その処理空気中の粒子状汚染物質を除去して、調温調湿装置30に通じた後、さらに回分式TSA装置10に通じて分子状汚染物質の除去を行って、清浄化調温調湿空気にして、清浄化調温調湿空気供給口2からそのクリーン作業空間50に循環供給する本発明の第2の実施の態様の構成図である。
(Second Embodiment)
Next, the 2nd aspect for implementing this invention is demonstrated along FIG. The exhaust from the clean work space 50 is taken as processing air from the processing air inlet 1 to remove particulate pollutants in the processing air, and after passing through the temperature and humidity control device 30, the batch type TSA device 10 is used to remove the molecular pollutant to obtain purified temperature-controlled humidity air, which is circulated from the purified temperature-controlled humidity air supply port 2 to the clean work space 50. It is a block diagram of the embodiment.

この図6において、処理空気導入口1と清浄化調温調湿空気供給口2の間には、処理空気が流下する順に、調温調湿装置30と再生空気冷却加熱部28を備えた回分式TSA装置10とが配置されている。処理空気は処理空気導入口1から粒子状汚染物質を除去する高性能フィルタ(1)11に流入させた後、調温調湿装置30に流入させる。   In FIG. 6, a batch provided with a temperature and humidity control device 30 and a regenerative air cooling and heating unit 28 in the order in which the processing air flows between the processing air introduction port 1 and the purified temperature and humidity control air supply port 2. A type TSA apparatus 10 is arranged. The processing air flows from the processing air inlet 1 into the high-performance filter (1) 11 that removes particulate contaminants, and then flows into the temperature and humidity control device 30.

本実施の態様における吸着材ユニット(A)13A、吸着材ユニット(B)13Bの詳細は、前記したものと同様であって、吸着材ユニット(A)13Aに流入した調温調湿空気からは吸着材層aを通過する間において、比較的分子量の大きな有機性分子状汚染物質と環境大気に由来するCl-、NOx、SOx等の酸性分子状汚染物質が除去され、次いで吸着材層bを通過する間において、アンモニア並びに塩基性且つ有機性の分子状汚染物質であるTMA、TEA、NMP、他のアミン類が除去され、さらに吸着材層cを通過する間に、吸着材層aで吸着除去されないで、なお処理空気中に残存している有機性分子状汚染物質及び吸着材層bで吸着除去されなかったTMA、TEA、NMPが除去される。 The details of the adsorbent unit (A) 13A and the adsorbent unit (B) 13B in the present embodiment are the same as those described above, and from the temperature-controlled humidity air flowing into the adsorbent unit (A) 13A. While passing through the adsorbent layer a, organic molecular pollutants having a relatively large molecular weight and acidic molecular pollutants such as Cl , NOx, SOx derived from the ambient air are removed, and then the adsorbent layer b is removed. During the passage, ammonia and basic and organic molecular contaminants TMA, TEA, NMP, and other amines are removed and further adsorbed by the adsorbent layer a while passing through the adsorbent layer c. The organic molecular contaminants that are not removed but still remain in the processing air and the TMA, TEA, and NMP that are not adsorbed and removed by the adsorbent layer b are removed.

図6に示す調温調湿装置30に流入した処理空気は、当該清浄空気の調温調湿の条件がクリーン作業空間50の要求条件を満たすように調製する。調温調湿装置30の説明図を図3に示した。すなわち、冷却除湿器32に流入させて、冷却除湿する。通常は4〜17℃の範囲の露点となる飽和湿度に調整される。次いで加温器33に流入させ、通常は15〜30℃まで加温する。さらに加湿器34に流入させて、通常は35〜50%の範囲にある関係湿度に加湿調製する。調湿水は調湿水取入れ口3から取入れて、加湿水槽38に貯留する。演算手段40によって得られる必要な加湿水量を変換した制御信号によって作動する加湿水ポンプ37を経てミニボイラ36に流入させ必要な加湿水量を蒸発させる。調温調湿された空気は調温調湿空気送風機35で昇圧して回分式TSA装置10(図6)に流入させる。   The process air that has flowed into the temperature and humidity control apparatus 30 shown in FIG. 6 is prepared so that the temperature and humidity control conditions of the clean air satisfy the requirements of the clean work space 50. An explanatory view of the temperature and humidity control apparatus 30 is shown in FIG. That is, it cools and dehumidifies by flowing into the cooling dehumidifier 32. Usually, the saturation humidity is adjusted to a dew point in the range of 4 to 17 ° C. Subsequently, it is made to flow into the warmer 33 and is normally heated to 15-30 degreeC. Furthermore, it is made to flow into the humidifier 34 and is humidified and adjusted to the relative humidity which is usually in the range of 35 to 50%. The humidity control water is taken from the humidity control water intake 3 and stored in the humidified water tank 38. The required amount of humidified water is evaporated by flowing into the mini-boiler 36 via the humidified water pump 37 operated by a control signal obtained by converting the necessary amount of humidified water obtained by the calculation means 40. The temperature-controlled and humidity-controlled air is boosted by the temperature-controlled humidity-controlled air blower 35 and flows into the batch-type TSA device 10 (FIG. 6).

本実施の態様における調温調湿装置30も前記したものと同様である。但し、図示しないが、流速センサ(1)、静圧センサ(1)、温度センサ(1)、及び関係湿度センサ(1)は、図1に示した処理空気導入口1に設置する。   The temperature and humidity control apparatus 30 in the present embodiment is the same as that described above. However, although not shown, the flow velocity sensor (1), the static pressure sensor (1), the temperature sensor (1), and the related humidity sensor (1) are installed in the processing air introduction port 1 shown in FIG.

さらに図6の回分式TSA装置10の構成を図2に示した。調温調湿された処理空気は、第1バルブ12から吸着モードにある(A)系統の吸着材ユニット(A)13Aに流入させる。吸着材ユニット(A)13Aで分子状汚染物質を吸着除去した後、清浄化調温調湿空気となり、第2バルブ15を経て清浄化調温調湿空気送風機(2)17(図6)で昇圧して清浄化調温調湿空気供給口2からクリーン作業空間50に供給する。   Further, the configuration of the batch-type TSA apparatus 10 of FIG. 6 is shown in FIG. The treated air whose temperature has been adjusted is caused to flow from the first valve 12 to the adsorbent unit (A) 13A of the system (A) in the adsorption mode. After adsorbing and removing the molecular contaminants with the adsorbent unit (A) 13A, it becomes purified temperature-controlled air, and passes through the second valve 15 to be the purified temperature-controlled air blower (2) 17 (FIG. 6). The pressure is raised and supplied to the clean work space 50 from the purified temperature-controlled and humidity-controlled air supply port 2.

本第2の実施の態様における吸着材ユニット(A)13A、吸着材ユニット(B)13Bの詳細は前記したものと同様であって、吸着材ユニット(A)13Aに流入した調温調湿空気からは吸着材層aを通過する間において、比較的分子量の大きな有機性分子状汚染物質や酸性分子状汚染物質が除去され、次いで吸着材層bを通過する間において、アンモニア並びに塩基性且つ有機性の分子状汚染物質であるTMA、TEA、NMP、他のアミン類が除去され、さらに吸着材層cを通過する間に、吸着材層aで吸着除去されないで、なお処理空気中に残存している有機性分子状汚染物質及び吸着材層bで吸着除去されなかったTMA、TEA、NMPと環境大気に由来するCl-、NOx、SOxの酸性分子状汚染物質が除去される。 The details of the adsorbent unit (A) 13A and the adsorbent unit (B) 13B in the second embodiment are the same as those described above, and the temperature-controlled humidity air flowing into the adsorbent unit (A) 13A The organic molecular pollutants and acidic molecular pollutants having a relatively large molecular weight are removed while passing through the adsorbent layer a, and ammonia and basic and organic substances are then passed through the adsorbent layer b. Molecular contaminants such as TMA, TEA, NMP, and other amines are removed, and while passing through the adsorbent layer c, they are not adsorbed and removed by the adsorbent layer a, but remain in the processing air. Organic molecular pollutants that are not adsorbed and removed by the adsorbent layer b, and acidic molecular pollutants such as Cl , NOx, and SOx that are derived from the ambient atmosphere are removed.

吸着材ユニット(A)13Aから流出した処理空気中には、塩基性分子状汚染物質であるアンモニアは0.1μg/m3以下、TEA、TMAはそれぞれ0.1μg/m3以下、NMPは0.6μg/m3以下、有機性分子状汚染物質はヘキサデカン換算3.2μg/m3以下、酸性分子状汚染物質である窒素酸化物(NO2)は1.0μg/m3以下、Cl-は0.01μg/m3以下並びにSOxは検出限界以下まで除去されている。すなわち、処理空気は、上記した第1の実施の態様における場合と同等の清浄化調温調湿空気となり、当該清浄化調温調湿空気は、第2バルブ15を経て、清浄化調温調湿空気送風機(2)17(図6)で昇圧されて清浄化調温調湿器空気供給口2からクリーン作業空間50に供給される。 In the treated air flowing out from the adsorbent unit (A) 13A, ammonia as a basic molecular pollutant is 0.1 μg / m 3 or less, TEA and TMA are each 0.1 μg / m 3 or less, and NMP is 0 .6μg / m 3 or less, organic molecular contaminants hexadecane conversion 3.2 [mu] g / m 3 or less, the nitrogen oxides are acidic molecular contaminants (NO 2) is 1.0 [mu] g / m 3 or less, Cl - is 0.01 μg / m 3 or less and SOx are removed to the detection limit or less. That is, the processing air becomes a purified temperature-controlled humidity air equivalent to that in the above-described first embodiment, and the purified temperature-controlled air passes through the second valve 15 and is cleaned and temperature-controlled. The pressure is increased by the humid air blower (2) 17 (FIG. 6) and supplied to the clean work space 50 from the purified temperature / humidifier air supply port 2.

なお、クリーン作業空間50には、その吹出し口56付近に、清浄度クラスを最終調製する高性能フィルタ(2)53、フィルタファン52と空気取入れ口57付近には除塵フィルタ(1)54、取入れ空気ファン(1)58、作業空間からの排気を調温調湿装置30、回分式TSA装置10へ循環させるための循環送風機51、循環空気ダクト55が設置されている。   In the clean work space 50, a high performance filter (2) 53 for final preparation of cleanliness class is provided near the outlet 56, and a dust filter (1) 54 is provided near the filter fan 52 and the air intake 57. An air fan (1) 58, a circulation fan 51 and a circulation air duct 55 for circulating the exhaust from the work space to the temperature and humidity control device 30 and the batch-type TSA device 10 are installed.

本発明のクリーンルーム排気の清浄化方法は、ケミカルフィルタを使用しないで、加工作業に伴って発生するアンモニア、トリエチルアミン(TEA)、トリメチルアミン(TMA)、N−メチルピロリドン(NMP)等の分子状汚染物質を、長期に亘り連続安定に除去できるので産業廃棄物の大幅削減という環境改善に貢献することができる。また、ケミカルフィルタを使用しないため、ケミカルフィルタを新品と取替えるという大懸りな作業が無用となり、半導体製造コストに占める変動費を低減させる大きな経済効果をもたらすことができるため、産業上の利用可能性は極めて大きい。   The clean room exhaust gas purification method of the present invention uses molecular pollutants such as ammonia, triethylamine (TEA), trimethylamine (TMA), N-methylpyrrolidone (NMP), etc. generated during processing without using a chemical filter. Can be removed continuously and stably over a long period of time, which can contribute to the environmental improvement of drastically reducing industrial waste. In addition, since no chemical filter is used, the heavy work of replacing the chemical filter with a new one becomes unnecessary, and it can bring about a great economic effect to reduce the variable cost in the semiconductor manufacturing cost. Is extremely large.

本発明の実施の形態における清浄化装置の構成図である。It is a block diagram of the cleaning apparatus in embodiment of this invention. 本発明における回分式TSA装置の構成図である。It is a block diagram of the batch type TSA apparatus in this invention. 本発明における調温調湿装置の説明図である。It is explanatory drawing of the temperature control humidity control apparatus in this invention. 従来技術による回分式TSA装置の構成図である。It is a block diagram of the batch type TSA apparatus by a prior art. 従来技術による清浄化装置の説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning apparatus by a prior art. 本発明の別の実施の形態における清浄化装置の構成図である。It is a block diagram of the cleaning apparatus in another embodiment of this invention. 本発明における4ポート自動切換えバルブの説明図である。It is explanatory drawing of the 4 port automatic switching valve in this invention. 本発明における4ポート自動切換えバルブの説明図である。It is explanatory drawing of the 4 port automatic switching valve in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:処理空気導入口
2:清浄化調温調湿空気供給口
3:調湿水取入れ口
10:回分式TSA装置
11:高性能フィルタ(1)
12:第1バルブ
13:吸着材ユニット
15:第2バルブ
16:清浄空気送出口
17:清浄化調温調湿空気送風機(2)
21:再生空気フィルタ
22:再生空気送風機
23:再生空気冷却器
24:再生空気予熱器
25:再生空気加熱器
26:再生空気取入れ口
27:再生空気排出口
28:再生空気冷却・加熱部
30:調温調湿装置
32:冷却除湿器
33:加温器
34:加湿器
35:清浄化調温調湿空気送風機(1)
36:ミニボイラ
37:加湿水ポンプ
38:加湿水槽
40:演算手段
41:流速センサ(1)
42:静圧センサ(1)
43:温度センサ(1)
44:関係湿度センサ(1)
45:流速センサ(2)
46:静圧センサ(2)
47:温度センサ(2)
48:関係湿度センサ(2)
49:大気圧(全圧)センサ
50:クリーン作業空間
51:循環送風機
52:フィルタファン(2)
53:高性能フィルタ(2)
54:除塵フィルタ(1)
55:循環空気ダクト
56:吹出し口
57:空気取入れ口
60:従来の調温調湿装置
61:高性能フィルタ(3)
62:従来の冷却除湿器
63:従来の加温器
64:従来の加湿器
66:清浄化調温調湿空気送風機(1)
80:ケミカルフィルタユニット
81:ケミカルフィルタ(A1)
82:ケミカルフィルタ(B1)
83:ケミカルフィルタ(C1)
84:清浄空気送風機
90:4ポート自動切換えバルブ
91:筐体部
92:開口部
93:枠形仕切版
94:板状回動弁体
95:回転軸
96:駆動手段
100:従来技術によるクリーンルーム
101:清浄化調温調湿空気送風機(3)
102:除塵フィルタ(2)
103:循環空気送風機
104:循環空気ダクト
105:清浄化調温調湿空気吹出し口
107:空気取入れ口(2)
108:取入れ空気ファン(2)
110:ファンフィルタユニット
111:ケミカルフィルタ(A2)
112:ケミカルフィルタ(B2)
113:ケミカルフィルタ(C2)
114:フィルタファン(1)
115:高性能フィルタ(4)
120:従来技術の回分式TSA装置
L1:流入ポート
L2:流入/出ポート(1)
L3:流出ポート
L4:流入/出ポート(2)
T1〜T8:分岐/合流継手
V1〜V8:開閉弁
R1〜R4:小室
1: treated air introduction port 2: purified temperature-controlled humidity-controlled air supply port 3: humidity-controlled water intake 10: batch-type TSA device 11: high-performance filter (1)
12: 1st valve | bulb 13: Adsorbent unit 15: 2nd valve | bulb 16: Clean air delivery port 17: Clean temperature-control humidity air blower (2)
21: regeneration air filter 22: regeneration air blower 23: regeneration air cooler 24: regeneration air preheater 25: regeneration air heater 26: regeneration air intake 27: regeneration air discharge port 28: regeneration air cooling / heating unit 30: Temperature control / humidity control device 32: Cooling dehumidifier 33: Heater 34: Humidifier 35: Purified temperature control humidity control air blower (1)
36: Mini boiler 37: Humidification water pump 38: Humidification water tank 40: Calculation means 41: Flow rate sensor (1)
42: Static pressure sensor (1)
43: Temperature sensor (1)
44: Related humidity sensor (1)
45: Flow rate sensor (2)
46: Static pressure sensor (2)
47: Temperature sensor (2)
48: Related humidity sensor (2)
49: Atmospheric pressure (total pressure) sensor 50: Clean work space 51: Circulating fan 52: Filter fan (2)
53: High performance filter (2)
54: Dust removal filter (1)
55: Circulating air duct 56: Air outlet 57: Air intake port 60: Conventional temperature control device 61: High performance filter (3)
62: Conventional cooling and dehumidifying device 63: Conventional heating device 64: Conventional humidifying device 66: Purified temperature-controlled humidity air blower (1)
80: Chemical filter unit 81: Chemical filter (A1)
82: Chemical filter (B1)
83: Chemical filter (C1)
84: Clean air blower 90: 4-port automatic switching valve 91: Housing 92: Opening 93: Frame-shaped partition plate 94: Plate-shaped rotary valve body 95: Rotating shaft 96: Driving means 100: Clean room 101 according to the prior art : Clean temperature control humidity air blower (3)
102: Dust removal filter (2)
103: Circulating air blower 104: Circulating air duct 105: Clean temperature-controlled humidity air outlet 107: Air intake (2)
108: Intake air fan (2)
110: Fan filter unit 111: Chemical filter (A2)
112: Chemical filter (B2)
113: Chemical filter (C2)
114: Filter fan (1)
115: High performance filter (4)
120: Prior art batch-type TSA device L1: Inflow port L2: Inflow / outflow port (1)
L3: Outflow port L4: Inflow / outflow port (2)
T1 to T8: Branch / merge joints V1 to V8: On-off valves R1 to R4: Small chamber

Claims (6)

調温調湿されたクリーンルーム、クリーンチャンバ、及び/又はミニエンバイロメント等のクリーン作業空間からの排気を処理空気として清浄化して、前記クリーン作業空間に循環供給するにあたり、当該処理空気を、調温調湿装置に通じ、次いで、屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式温度スイング吸着装置に通じるか、又は、当該処理空気を屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いる回分式温度スイング吸着装置に通じた後、調温調湿装置に通じることを特徴とするクリーンルーム排気の清浄化方法。   When the exhaust from a clean work space such as a temperature-controlled and clean room, clean chamber, and / or mini-environment is purified as process air and circulated and supplied to the clean work space, the process air is conditioned. It passes through a humidity control device, and then passes through a batch-type temperature swing adsorption device that uses air taken from indoors or outdoors as regeneration air, or a batch type that uses air taken from indoors or outdoors as regeneration air. A clean room exhaust gas cleaning method comprising: passing through a temperature swing adsorption device; and then passing through a temperature control humidity control device. 前記回分式温度スイング吸着装置は、前記処理空気中の塩基性分子状汚染物質及び有機性分子状汚染物質及び又は酸性分子状汚染物質を吸着材で除去する吸着モードにある吸着材ユニットの系統、並びに前記した塩基性、有機性及び又は酸性の分子状汚染物質を吸着した吸着材ユニットに再生空気を通じることにより冷却・加熱する再生モードにある吸着材ユニットの系統を並列に配置した(A)、(B)の2系統を備え、更に屋内又は屋外から取入れた空気を再生空気として用いこれを冷却・加熱する再生空気冷却・加熱部、並びに、吸着モードと再生モードを交互に繰返す、(A)系統と(B)系統の切換え手段である第1バルブ及び第2バルブを備えることを特徴とする請求項1記載のクリーンルーム排気の清浄化方法。   The batch temperature swing adsorption device is a system of adsorbent units in an adsorption mode for removing basic molecular contaminants and organic molecular contaminants and / or acidic molecular contaminants in the processing air with an adsorbent, In addition, an adsorbent unit system in a regeneration mode in which regeneration air is cooled and heated by passing regeneration air through the adsorbent unit adsorbing the basic, organic and / or acidic molecular contaminants is arranged in parallel (A). , (B), and a regenerative air cooling / heating unit that cools and heats the air taken from indoors or outdoors as regenerative air, and alternately repeats the adsorption mode and the regeneration mode. 2. The clean room exhaust gas purifying method according to claim 1, further comprising a first valve and a second valve which are switching means between the system and (B) system. 前記吸着材ユニットは、第1層に有機性分子状汚染物質及び酸性分子状汚染物質を選択的に吸着する活性炭と固体塩基性物質を含むものを用いた吸着材層a、第2層に塩基性分子状汚染物質を選択的に吸着する固体酸性物質を含むものを用いた吸着材層b、及び第3層に有機性分子状汚染物質を選択的に吸着する活性炭を含むものを用いた吸着材層cから構成されていることを特徴とする請求項2記載のクリーンルーム排気の清浄化方法。   The adsorbent unit includes an adsorbent layer a using activated carbon and a solid basic substance that selectively adsorb organic molecular pollutants and acidic molecular pollutants on the first layer, and a base on the second layer. Adsorbent layer b using a solid acidic substance that selectively adsorbs organic molecular contaminants, and adsorption using activated carbon that selectively adsorbs organic molecular contaminants in the third layer 3. The method for cleaning clean room exhaust according to claim 2, comprising a material layer c. 前記再生空気冷却・加熱部は再生空気取入れ口、再生空気送風機、冷凍サイクルの冷媒蒸発器である再生空気冷却器、高温の再生空気のもつ余剰熱を回収して常温の再生空気を予熱する再生空気予熱器、再生モードにある吸着材ユニットに流入する再生空気の温度を150〜220℃の範囲から選ばれた設定温度に制御する機能を備えた再生空気加熱器から構成されていることを特徴とする請求項2記載のクリーンルーム排気の清浄化方法。   The regeneration air cooling / heating unit is a regeneration air intake, a regeneration air blower, a regeneration air cooler that is a refrigerant evaporator of a refrigeration cycle, and a regeneration that preheats room temperature regeneration air by recovering excess heat of high temperature regeneration air. An air preheater and a regeneration air heater having a function of controlling the temperature of regeneration air flowing into the adsorbent unit in the regeneration mode to a set temperature selected from a range of 150 to 220 ° C. The method for cleaning clean room exhaust according to claim 2. 前記第1バルブ及び第2バルブは内部が枠型仕切板により4つの小室に区画されており板状回動弁体の回動によって各小室の開放と閉鎖を繰返して、前記(A)系統と(B)系統を切換える4ポート自動切換えバルブであることを特徴とする請求項2記載のクリーンルーム排気の清浄化方法。   The first valve and the second valve are internally divided into four small chambers by a frame-shaped partition plate, and each of the small chambers is repeatedly opened and closed by the rotation of the plate-shaped rotating valve body, and the system (A) 3. The clean room exhaust gas cleaning method according to claim 2, wherein the system is a 4-port automatic switching valve for switching the system. 前記吸着モードが(A)系統であって、再生モードが(B)系統の場合は、(A)系統から前記第2バルブを通って前記クリーン作業空間へ流れる清浄空気と前記再生空気冷却・加熱部を経て前記第2バルブを通って(B)系統へ流れる再生空気とは1:1から1:0.1の範囲から選ばれた流量比に設定されていることを特徴とする請求項2又は4に記載のクリーンルーム排気の清浄化方法。   When the adsorption mode is the (A) system and the regeneration mode is the (B) system, the clean air flowing from the system (A) through the second valve to the clean work space and the regeneration air cooling / heating The regeneration air flowing through the second valve and passing through the second valve to the system (B) is set to a flow rate ratio selected from the range of 1: 1 to 1: 0.1. Or the clean room exhaust gas cleaning method according to 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016172203A (en) * 2015-03-16 2016-09-29 清水建設株式会社 Air purification system
JP2018065089A (en) * 2016-10-19 2018-04-26 株式会社プランテック Exhaust gas treatment apparatus
CN113799710A (en) * 2020-06-11 2021-12-17 丰田自动车株式会社 Vehicle diagnostic device and vehicle diagnostic system

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