JP2010259983A - 気体浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、吸着材の再生率が高く、装置構成を単純化できる気体浄化装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
物理吸着材及び化学吸着材を備える気体浄化管（１ａ、１ｂ）を並列に２本配し、それぞれの気体浄化管に被浄化気体又は再生気体を切替えて流すことにより、被浄化気体の清浄化と再生気体による物理吸着材の再生とが同時に実施できる気体浄化装置であって、各気体浄化管（１ａ、１ｂ）の物理吸着材と化学吸着材との間に、少なくとも三方の配管が切替可能な流路切替手段（４ａ、４ｂ）を有し、各流路切替手段同士がバイパス管１ａで接続されている気体浄化装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気体浄化装置に関する。さらに詳しくは、物理吸着材の再生が可能な気体浄化装置に関する。

有機物質、酸性物質及び塩基性物質を含む空気である処理空気から、前記物質を除去する気体浄化装置として、有機物質及び酸性物質を吸着する吸着材並びに塩基性物質を吸着する吸着材を備える配管を、並列に二本配した気体浄化装置が知られている（特許文献１）。この気体浄化装置は、並列に配した二本の配管に処理空気、又は吸着材を再生するための加熱した空気を切替えて流すことで、処理空気からの有機物質、酸性物質及び塩基性物質の除去と、前記物質を吸着した吸着材の再生とが同時に実施できる。
特開２００５−２７３９８６号公報

しかし、特許文献１に記載の気体浄化装置は、有機物質及び酸性物質を吸着する吸着材を通過させた再生空気を、塩基性物質を吸着する吸着材に送るため、後に通過した吸着材が十分に再生できない（再生率が低い）という問題がある。また、吸着材ごとに再生気体を導入する装置を設けた場合、装置構成が複雑になる。そこで、本発明は、吸着材の再生率が高く、装置構成を単純化できる気体浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の気体浄化装置は、物理吸着材及び化学吸着材を備える気体浄化管を並列に二本配し、前記各気体浄化管に被浄化気体又は再生気体を切替えて流すことにより、前記被浄化気体の清浄化と前記再生気体による前記物理吸着材の再生とが同時に実施できる気体浄化装置であって、前記各気体浄化管の前記物理吸着材と前記化学吸着材との間に、三方の配管を切替えることができる少なくとも１つの流路切替手段を有し、前記各流路切替手段同士がバイパス管で接続されていることを特徴とする。

本発明の気体浄化装置を用いると、再生気体が化学吸着材を通過せずに物理吸着材を通過することができるため、物理吸着材の再生率を高めることができる。また、本発明の気体浄化装置では、気体浄化管の化学吸着材と物理吸着材との間に三方の配管を切り替えることのできる流路切替手段を有し、各流路切替手段がバイパス管で接続されているため、装置構成を単純化できる。

気体浄化管の導入口側から、物理吸着材、化学吸着材の順に配した本発明の気体浄化装置を概念的に示した平面図である。 気体浄化管の導入口側から、化学吸着材、物理吸着材の順に配した本発明の気体浄化装置を概念的に示した平面図である。 気体浄化管の導入口側から、化学吸着材、物理吸着材、化学吸着材の順に配した本発明の気体浄化装置を概念的に示した平面図である。 気体浄化管の導入口側から、物理吸着材、化学吸着材の順に配した比較用の気体浄化装置を概念的に示した平面図である。

本発明を詳細に説明する為に、以下に発明を実施する為の形態を示す。なお、個々に開示する実施形態は、本発明である気体浄化装置が実際に用いられる例であり、これに限定されるものではない。

本発明でいう物理吸着材とは、物理吸着により被浄化気体中の気体状汚染物質を吸着することで、被浄化気体を清浄化する吸着材である。前記物理吸着は、ファンデルワールス力という弱い力による吸着であるため、気体状汚染物質を吸着した物理吸着材の吸着能の再生率が優れる。前記吸着能は、物理吸着材に被浄化気体を流し始めてから、物理吸着材が破過するまでに物理吸着材に導入した気体状汚染物質の総量である。前記再生率は、再生後の吸着能と再生前の吸着能との比である。

前記物理吸着材は、物理吸着剤を気体浄化管内の一部に充填してなる物理吸着剤充填体、及び、物理吸着剤をハニカム形、セパレータ形、プリーツ形又はコルゲート形などに成形してなる物理吸着剤成形体等を含むことができる。
前記物理吸着剤の例として、ヤシ殻活性炭、石炭活性炭及び繊維状活性炭等の活性炭、並びにスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等が挙げられる。

前記物理吸着剤成形体の例として、ヤシ殻活性炭成形体、石炭活性炭成形体及び繊維状活性炭成形体等の活性炭成形体、並びにスチレン−ジビニルベンゼン共重合体成形体が挙げられる。また、前記物理吸着剤成形体は、物理吸着剤以外に、不織布、セルロース繊維及びウレタン樹脂等の成形材料を含んでもよい。さらに、前記物理吸着材成形体は、粉末活性炭を成形材料とともに抄紙した活性炭混抄紙を所望の形状（ハニカム形等）に成形することで製造できる。

前記物理吸着剤充填体は、気体状汚染物質に対する吸着能及びコスト等の観点から、ヤシ殻活性炭充填体、石炭活性炭充填体、繊維状活性炭充填体、及び、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体充填体の少なくとも１種類を含むことが好ましい。特に、ヤシ殻活性炭充填体及びスチレン−ジビニルベンゼン共重合体充填体を含むことが好ましい。

また、本発明の物理吸着剤成形体は、ヤシ殻活性炭成形体、石炭活性炭成形体及び繊維状活性炭成形体の少なくとも１種類を含むことが好ましい。特に、ヤシ殻活性炭充填体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体充填体、ヤシ殻活性炭成形体、石炭活性炭成形体及び繊維状活性炭成形体を含むことが好ましい。さらに好ましくはヤシ殻活性炭成形体である。

本発明でいう被浄化気体とは、少なくとも一種の気体状汚染物質を含む空気である。ここでいう空気とは、窒素及び酸素を含む気体で、窒素及び酸素以外に、二酸化炭素及び希ガス（ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン及びラドン）等の通常空気に含まれる物質を含んでもよい。

本発明でいう気体状汚染物質の例として、水蒸気、親水性ガス（アンモニア、トリメチルアミン及びＮ−メチルピロリドン等の塩基性ガス、二酸化硫黄、三酸化硫黄、酢酸、硫化水素及びメチルメルカプタン等の酸性ガス、並びにメタノール、イソプロピルアルコール及びアセトン等の中性ガス）及び疎水性ガス（トリメチルシラノール及びヘキサメチルジシロキサン等の鎖状ポリジメチルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等の環状ポリジメチルシロキサン、ｎ−ヘキサン、２−ブタノン及び酢酸エステル等の脂肪族炭化水素、トルエン及びフタル酸エステル等の芳香族炭化水素、並びに硫化メチル及び二硫化メチル等の硫化アルキル）等が挙げられる。

前記被浄化気体には、クリーンルーム内の空気等の室内空気、ドライエア及びクリーンドライエア等が含まれる。前記ドライエアは水分を除去した空気であり、前記クリーンドライエアは水分と有機物等の気体状汚染物質を除去した空気である。通常と同様、本発明の前記ドライエア中の気体状汚染物質がｐｐｍレベル、前記クリーンドライエア中の気体状汚染物質がｐｐｂレベルで制御されている。

前記被浄化気体の圧力は、特に制限されないが、気体浄化管内での圧力損失があっても清浄気体を安定的に製造できるという観点から、大気圧以上に昇圧させることが好ましい。大気圧以上の被浄化気体は、被浄化気体を圧縮機（気体を圧縮して昇圧させる装置）等により昇圧して製造することができる。例えば、大気を昇圧させて圧縮空気を製造することができる。昇圧されたドライエアは、圧縮空気から水分を除去して製造することができる。昇圧されたクリーンドライエアは、圧縮空気から水分及び気体状汚染物質を除去して製造することができる。また本発明における被浄化気体の圧力は０．１Ｍｐａ以上〜０．１５ＭＰａ未満が好ましい。これは、配管の耐圧性が低くてもよいため、装置のコストを低下させることができるからである。

前記被浄化気体の温度は、特に制限がないが、吸着能及び温度制御に必要なコストの観点から、室温（約２０℃）であることが好ましい。また、前記被浄化気体の温度を冷却すると、物理吸着材の吸着能が向上する傾向があるため、必要があれば、前記被浄化気体を０℃までに冷却してもよい。０℃以下に冷却すると、吸着材に付着した水分が凍って、物理吸着材または化学吸着材が詰まる場合がある。

本発明でいう化学吸着材とは、化学吸着により被浄化気体中の気体状汚染物質を吸着することで、被浄化気体を清浄化する吸着材である。前記化学吸着は、水素結合、共有結合及びイオン結合等の強い力による吸着であるため、気体状汚染物質を吸着した化学吸着材は、吸着能の再生ができない。

本発明の化学吸着材は、化学吸着剤を気体浄化管内の一部に充填してなる化学吸着剤充填体、及び、化学吸着剤をハニカム形、セパレータ形、プリーツ形又はコルゲート形などに成形してなる化学吸着剤成形体を含むことができる。

前記化学吸着剤の例として、添着活性炭、イオン交換樹脂、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ等が挙げられる。

前記添着活性炭とは添着剤で処理した活性炭である。添着剤で処理するとは、添着剤を含有させる、または添着剤と活性炭とを反応させることを意味する。また必要に応じて添着剤で処理した後に洗浄処理してもよい。添着活性炭の例として、塩基性ガス用活性炭、酸性ガス用活性炭及び中性ガス用活性炭が挙げられる。前記塩基性ガス用活性炭とは、塩基性ガスの吸着能が優れた活性炭である。前記酸性ガス用活性炭とは、酸性ガスの吸着能が優れた活性炭である。前記中性ガス用活性炭とは、中性ガスの吸着能が優れた活性炭である。

前記添着剤の例として、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等のアルカリ、硫酸、酢酸及びリン酸等の酸、酢酸マンガン及び硫酸銅等の金属化合物等が挙げられる。
塩基性ガス用活性炭として例えば、活性炭を硫酸で処理することで活性炭の表面にカルボキシル基などを有するようにし、その後硫酸を洗浄処理してできた活性炭が挙げられる。表面にカルボキシル基を有することによって、アンモニアなどの塩基性ガスを吸着することができる。また、酸性ガス用活性炭として例えば、活性炭の表面に前記の方法などでカルボキシル基やヒドロキシル基を有するようにした上で、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリと反応させ、−Ｏ−Ｎａ＋、−ＣＯＯ−Ｎａ＋を有するようにした活性炭などが挙げられる。表面に−Ｏ−Ｎａ＋、−ＣＯＯ−Ｎａ＋などの基を有することによって、二酸化硫黄などの酸性ガスを吸着させることができる。中性ガス用活性炭として例えば、活性炭の表面にヒドロキシル基などを有するようにした活性炭が挙げられる。表面にヒドロキシル基などを有することによって、メタノールやアセトンなどの中性ガスを吸着することができる。

前記イオン交換樹脂の例として、スルホ基を有するスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、アミノ基を有するスチレン−ジビニルベンゼン共重合体及びヒドロキシル基を有するスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等の極性官能基を有するスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等が挙げられる。

前記化学吸着剤充填体の例として、塩基性ガス用活性炭充填体、酸性ガス用活性炭充填体及び中性ガス用活性炭充填体等の添着活性炭充填体、イオン交換樹脂充填体、シリカゲル充填体並びにゼオライト充填体が挙げられる。

前記化学吸着剤成形体の例として、塩基性ガス用活性炭成形体、酸性ガス用活性炭成形体及び中性ガス用活性炭成形体等の添着活性炭成形体、イオン交換樹脂成形体、シリカゲル成形体、並びにゼオライト成形体が挙げられる。また、前記化学吸着剤の成形体は、化学吸着剤以外に、不織布、セルロース繊維、ウレタン樹脂などの成形材料を含んでもよい。さらに、前記化学吸着材成形体は、粉末活性炭を成形材料とともに抄紙した活性炭混抄紙を所望の形状（ハニカム形等）に成形することで製造できる。

前記化学吸着剤充填体は、吸着能及びコスト等の観点から、添着活性炭充填体、イオン交換樹脂充填体、ゼオライト充填体の少なくとも１種類を含むことが好ましい。また、前記化学吸着剤成形体は、添着活性炭成形体、イオン交換樹脂成形体及びゼオライト成形体の少なく１種類を含むことが好ましい。さらに好ましくは添着活性炭成形体及びイオン交換樹脂成形体で、特に好ましくは添着活性炭成形体である。

前記気体浄化管は、物理吸着材及び化学吸着材を備える配管である。被浄化気体は気体浄化管の一方の末端から導入され、物理吸着材及び化学吸着材を通過した後、気体浄化管の他方の末端から排気される。被浄化気体が導入される側の気体浄化管の末端が導入口であり、被浄化気体が排気される側の気体浄化管の末端が排気口である。

前記気体浄化装置は、気体浄化管が並列に二本配されている。すなわち、二本の気体浄化管の導入口が被浄化気体供給配管に接続され、二本の気体浄化管の排気口が清浄気体排気配管に接続されている。

前記被浄化気体供給配管は、気体浄化装置に被浄化気体を供給する配管である。前記被浄化気体供給配管と二本の気体浄化管の導入口とは、導入口切替手段を介して接続している。前記導入口切替手段は、前記被浄化気体供給配管から流れてきた被浄化気体を、二つの導入口の何れか一方の導入口を選択して導入することができる手段であり、選択されていない他方の導入口は被浄化気体供給配管と遮断される。さらに、前記導入口切替手段は、選択する導入口を切替えることができる。

すなわち、本発明の導入口切替手段は、少なくとも三方の配管への切替が可能である。前記導入口切替手段が三方よりも多くの配管を切替える場合、一つの被浄化気体供給配管と二本の気体浄化管の導入口以外で導入口切替手段に接続する配管としては、再生気体排気口、気体の圧力や流量を計測するための計測器との接続用配管、被浄化気体をサンプリングするための配管などが含まれる。

前記導入口切替手段の例として、弁のみで構成される導入口切替手段、及び弁と配管とを組合わせて構成される導入口切替手段が挙げられる。

前記弁のみで構成される導入口切替手段の例として、三方切替弁、四方切替弁及びそれ以上の多方向に分岐した多方切替弁が挙げられる。

前記弁と配管とを組合わせて構成される導入口切替手段の例として、一本の配管の両末端に三方切替弁が接続した流路切替手段、一本の配管の両末端に四方切替弁が接続した流路切替手段、一本の配管の片末端に三方切替弁、他末端に四方切替弁が接続した流路切替手段、三方切替弁で接続した二本の配管の残りの両末端に三方切替弁が接続した流路切替手段等が挙げられる。

前記導入口切替手段は、気体浄化装置の設置環境によって構成上要求される仕様（被浄化気体供給配管の数や位置、気体浄化装置の設置スペースなど）などを考慮して、適宜選択することができる。本発明の導入口切替は、装置構成を単純化できる観点から、三方切替弁又は四方切替弁であることが好ましい。特に、前記再生気体排気口が導入口切替手段に接続される場合は、四方切替弁を用いることが好ましく、前記再生気体排気口が導入口切替手段に接続されない場合は、三方切替弁を用いることが好ましい。

本発明でいう清浄気体排気配管は、清浄気体を排気する配管である。前記清浄気体排気配管と二本の気体浄化管の排気口とは、排気口切替手段を介して接続されている。前記排気口切替手段は、清浄気体排気配管から流れてきた清浄気体を、二つの排気口の何れか一方の排気口を選択して排気することができる手段であり、選択されていない他方の排気口は清浄気体排気配管と遮断される。さらに、前記排気口切替手段は、選択される排気口を切替えることができる。

前記排気口切替手段は、前記導入口切替手段と同じものを使用することができる。特に、前記再生気体導入口が前記排気口切替手段に接続される場合は、四方切替弁を用いることが好ましく、前記再生気体導入口が前記排気口切替手段に接続されない場合は、三方切替弁を用いることが好ましい。

また、前記排気口切替手段は、前記導入口切替手段と同じでも異なっていてもよい。例えば、排気口切替手段が三方切替弁であって導入口切替手段が四方切替弁である場合、及び排気口切替手段が四方切替弁であって導入口切替手段が三方切替弁である場合等が挙げられる。

前記気体浄化管には、物理吸着材及び化学吸着材以外のエアフィルタを備えることができる。前記エアフィルタの例として、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air
Filter）及び中性能エアフィルタ等が挙げられる。前記エアフィルタは、被浄化気体に含まれる浮遊粒子を除去するフィルタである。本発明では、通常同様、ＵＬＰＡフィルタが０．１５μｍ、ＨＥＰＡフィルタが０．３μｍ、中性能エアフィルタが５μｍよりも大きい浮遊粒子を除去できる。

前記気体浄化管がエアフィルタを備える場合、エアフィルタの位置は制限されないが、圧力損失等の観点から、物理吸着材及び化学吸着材よりも気体浄化管の導入口側にあることが好ましい。

前記再生気体は、物理吸着材を再生するために、気体状汚染物質を吸着した物理吸着材を通過する気体である。再生気体が物理吸着材を通過するとき、物理吸着材から気体状汚染物質を脱着させて物理吸着材の吸着能は再生される。本発明では、再生気体が通過する物理吸着材を被再生吸着材という。

前記再生気体としては、吸着材の再生率及び再生気体のコスト等の観点から、水蒸気、ドライエア、クリーンドライエア及び窒素を用いることが好ましく、さらに好ましくはドライエア及びクリーンドライエア、特に好ましくはクリーンドライエアである。なお、上記の再生気体は二種類以上を切替えて用いることもができる。

また、前記水蒸気を使用した場合、被再生吸着材及び水蒸気が通過した配管内に残存する水分を乾燥させるために、水蒸気を用いた後に窒素、ドライエア又はクリーンドライエアを再生気体として用いることが好ましい。

前記再生気体の圧力は特に制限されないが、再生時間を短くするという観点から、大気圧以上に昇圧されたものが好ましい。

前記昇圧した再生気体は昇圧した被浄化気体と同様にして製造することができる。前記昇圧した水蒸気は過熱水蒸気発生装置等を用いて製造することができる。前記昇圧した窒素は窒素ボンベ又は窒素供給装置等で製造することができる。

前記再生気体の温度は、室温〜３５０℃であることが好ましく、さらに好ましくは８０〜２５０℃である。この範囲内であれば、物理吸着材を短時間で再生することが可能であり、再生後の吸着能も優れる。前記再生気体は室温でも使用することができるが、温度が高くなるほど気体状汚染物質が脱離し易いため再生速度が速くなる傾向があり、前記再生気体の温度が８０℃を超えると再生速度が十分に速くなる。

前記再生気体の温度が３５０℃以下であると、物理吸着材の吸着能が実質的に低下しない。また、再生気体の温度が２５０℃以下であると、物理吸着材の吸着能が低下しない上に、再生気体の加熱に要するエネルギーや気体浄化装置の耐熱性などを抑制することが可能であり、気体浄化装置のランニングコスト及び製造コスト等を低くすることができる。

前記再生気体は、前記気体浄化装置の外部で所望の温度に調整した再生気体をそのまま用いてもよいし、前記気体浄化装置の内部（例えば、再生気体導入口）にバンドヒータ、シースヒータ又は鋳込みヒータ等の加熱手段を設けることにより、気体浄化装置内で温度を調整してもよい。

加熱した再生気体を用いる場合、物理吸着材が気体状汚染物質を吸着除去する効率を高める観点から、再生した後の物理吸着材を室温まで冷却することが好ましい。室温まで冷却する手段としては、放置して温度が低下するのを待ってもよいが、再生した物理吸着材に、さらに室温の再生気体を流すことで冷却することもできる。

前記再生気体は、被浄化気体が流れる方向とは逆方向に物理吸着材を通過する。被浄化気体中の気体状汚染物質は、被浄化気体を導入した側から物理吸着材に吸着されていくため、再生気体を被浄化気体と逆方向に流すことで再生時間を短縮することができる。

さらに、本発明の気体浄化装置は、再生気体が物理吸着材を通過するが、化学吸着材を通過しないように構成されている。これによって物理吸着材の再生率を高くすることができる。

この原因として、再生気体が物理吸着材及び化学吸着材を通過すると、再生時において一方の吸着材（例えば物理吸着材）から脱離した気体状汚染物質が、他方の吸着材（例えば化学吸着材）に再吸着されること等が考えられる。このような再吸着が起こると、気体状汚染物質が再吸着した量だけ気体浄化管内に残存することになり、物理吸着材の再生率が低下すると考えられる。

本発明の気体浄化装置は、各気体浄化管の物理吸着材と化学吸着材との間に、少なくとも三方の配管を切替えることができる流路切替手段を有する。そして、各流路切替手段同士がバイパス管で接続され、各流路切替手段が、物理吸着材側の気体浄化管、化学吸着材側の気体浄化管及びバイパス管からなる少なくとも三方の配管を接続する。

前記流路切替手段としては、導入口切替手段と同じものを使用することができる。これらのうち、装置構成を単純化できる観点から、三方切替弁又は四方切替弁を用いることが好ましく、さらに好ましくは三方切替弁を用いることである。二本の気体浄化管に配する各流路切替手段は、互いに同じでも異なっていてもよい。

前記バイパス管は、導入用バイパス管及び排気用バイパス管を含む。前記導入用バイパス管は、被再生吸着材に導入する再生気体が通るバイパス管である。前記排気用バイパス管は、被再生吸着材を通過した再生気体が通るバイパス管である。

前記導入用バイパス管は、再生気体導入口を有する。気体浄化装置が導入用バイパス管を有する場合、再生気体は、再生気体導入口から導入され、導入用バイパス管を通り、被再生吸着材を通過した後、再生気体排気口から排気される。

前記排気用バイパス管は、再生気体排気口を有する。気体浄化装置が排気用バイパス管を有する場合、再生気体は、再生気体導入口から導入され、被再生吸着材を通過した後、排気用バイパス管を通り、再生気体排気口から排気される。

本発明の気体浄化装置が導入用バイパス管及び排気用バイパス管を有する場合、再生気体は、再生気体導入口から導入され、導入用バイパス管を通り、被再生吸着材を通過した後、排気用バイパス管を通り、再生気体排気口から排気される。

本発明の気体浄化装置は、気体浄化管を二本切替えて用いることで、一方の気体浄化管で被浄化気体を清浄化しながら、被浄化気体を導入しない方の気体浄化管で被再生吸着材を再生することができる。すなわち、被浄化気体の清浄化と再生気体による物理吸着材の再生とが同時に実施できる。なお、本発明での気体浄化管の切替は、導入口切替手段、排気口切替手段、及び各気体浄化管に配した流路切替手段を切替えることで行われる。

なお、前記被浄化気体の浄化及び被再生吸着材の再生を実施している間、被再生吸着材と同じ気体浄化管に配した化学吸着材は、被浄化気体及び再生気体から遮断されている。

したがって、本発明では、被再生吸着材と同じ気体浄化管に配した化学吸着材は、被浄化気体及び再生気体から遮断されている気体浄化管の一部を分解すること等により、被浄化気体の清浄化及び被再生吸着材の再生を実施しながら交換することができる。

さらに、前記被再生吸着材は、再生気体を停止して被浄化気体から遮断されている気体浄化管の一部を分解すること等により、被浄化気体の浄化を実施しながら交換することができる。

すなわち、本発明の気体浄化装置は、物理吸着材及び化学吸着材を再生又は交換する場合であっても、装置を停止させる必要がない。なお、気体浄化管にエアフィルタを配した場合であっても、エアフィルタは物理吸着材又は化学吸着材と同様にして、装置を停止させることなく交換することができる。

また、本発明の気体浄化装置は、任意の位置にサンプリング口を設けることができる。前記サンプリング口は、ボールバルブ等の弁で開閉することができ、気体浄化装置を流れる気体を採取することが可能である。サンプリング口の数は１箇所でも数箇所でもよい。

前記サンプリング口を設ける位置の例として、気体浄化管の物理吸着材を挟む位置、気体浄化管の化学吸着材を挟む位置及び清浄気体排気配管の任意の位置などが挙げられる。物理吸着材又は化学吸着材を挟む位置に前記サンプリング口を設けることで、物理吸着材又は化学吸着材に導入前後の被浄化気体又は再生気体を採取して、気体状汚染物質の濃度を測定することができる。清浄気体排気配管に前記サンプリング口を設けることで、清浄気体を採取して、気体状汚染物質の濃度を測定することができる。

本発明では、気体状汚染物質の濃度を測定し、管理することで、物理吸着材及び化学吸着材の再生又は交換時期を判断することができる。気体状汚染物質の採取方法及び濃度測定法は、公知の方法を適用することができる。

本発明の気体浄化装置は、前記のように再生気体を物理吸着材のみに通過させる要件を満たせば、その気体浄化管に配した物理吸着材及び化学吸着材の順序に対する制限はなく、バイパス管等を異なる構成とすることができる。

本発明の気体浄化装置の構成の実施形態を以下に説明する。説明する３つの実施形態は本発明の気体浄化装置の具体的な形態であり、本発明の特許の技術的範囲を制限するものではない。また、本発明の気体浄化装置は、前記３つの実施形態で示した構成以外の構成を含んでいてもよい。さらに、前記本発明の３つの実施形態は、物理吸着材と化学吸着材とがどのように配されていても、前記要件を満たせば、本発明にとって、好ましい構成である。

（１）本発明の気体浄化装置の第一実施形態は、各気体浄化管の導入口側から、吸着材を物理吸着材、化学吸着材の順に配し、各気体浄化管の物理吸着材と化学吸着材との間に、三方の配管の流路を切替えることができる少なくとも１つの流路切替手段を有する。前記流路切替手段同士が導入用バイパス管で接続されている。

（２）本発明の気体浄化装置の第二実施形態は、各気体浄化管の導入口側から、吸着材を化学吸着材、物理吸着材の順に配し、各気体浄化管の物理吸着材と化学吸着材との間に、三方の配管の流路を切替えることができる少なくとも１つの流路切替手段を有する。前記流路切替手段同士が排気用バイパス管で接続されている。

（３）本発明の気体浄化装置の第三実施形態は、各気体浄化管の導入口側から吸着材を化学吸着材、物理吸着材、化学吸着材の順に配し、各気体浄化管の物理吸着材と化学吸着材との間に、三方の配管の流路を切替えることができる少なくとも１つの流路切替手段を有する。前記気体浄化管の導入口側の各流路切替手段同士が排気用バイパス管で接続され、各気体浄化管の排気口側の各流路切替手段同士が導入用バイパス管で接続されている。

以下に図面を用いて、本発明の気体浄化装置の第一実施形態、第二実施形態及び第三実施形態について、詳細に説明する。

（第一実施形態）
図１は、気体浄化管の導入口側から、吸着材を物理吸着材、化学吸着材の順に配した、本発明の気体浄化装置の第一実施形態を概念的に示した平面図である。気体浄化管１ａには物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａが配され、気体浄化管１ｂには物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂが配されている。

本実施形態では、気体浄化管１ａと気体浄化管１ｂとは、物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａの間に配した流路切替手段４ａと、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂの間に配した流路切替手段４ｂとを接続する導入用バイパス管１１ａによって接続されている。

物理吸着材２ａ及び物理吸着材２ｂは配されている気体浄化管が異なる以外は同じ物理吸着材である。また、化学吸着材３ａ及び化学吸着材３ｂは、配されている気体浄化管が異なる以外は同じ化学吸着材である。導入口切替手段５ａが四方切替弁、排気口切替手段６ａが三方切替弁、並びに流路切替手段４ａ及び流路切替手段４ｂが三方切替弁である。

サンプリング口１５ａａ、サンプリング口１５ａｂ、サンプリング口１５ｂａ、サンプリング口１５ｂｂ及びサンプリング口１５ｃは、図示していないボールバルブの開閉により、開放又は密閉されることができ、気体を採取する時だけ弁を開いて清浄気体を採取することができる。

図１では、導入口切替手段５ａは、被浄化気体供給配管７と気体浄化管１ａの導入口との間を接続し、また、気体浄化管１ｂの導入口と再生気体排気口１０とを接続している。

排気口切替手段６ａは、気体浄化管１ａの排気口と清浄気体排気配管８とを接続し、気体浄化管１ｂの排気口に対して閉じている。

流路切替手段４ａは、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａ側と化学吸着材３ａ側とを接続し、導入用バイパス管１１ａに対して閉じている。

以上のように接続しているとき、被浄化気体は、被浄化気体供給配管７から導入され、気体浄化管１ａに配した物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａによって気体状汚染物質が除去され、清浄気体となって清浄気体排気配管８から排気される。

次いで、物理吸着材２ｂの再生について説明する。気体浄化管１ｂは、気体浄化管１ａで清浄気体を製造する前に被浄化気体を処理した気体浄化管であり、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂが気体状汚染物質を吸着している。

流路切替手段４ｂは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と導入用バイパス管１１ａとを接続し、気体浄化管１ｂの化学吸着材３ｂ側に対して閉じている。

三方切替弁１６は、再生気体導入口９に導入する再生気体を切替えるための三方切替弁である。再生気体供給配管として、水蒸気供給配管１３とクリーンドライエア供給配管１４とを切替えることができる。三方切替弁１６は、水蒸気供給配管１３と再生気体導入口９とを接続するとき、クリーンドライエア供給配管１４に対して閉じられており、再生気体導入口９に水蒸気を導入するように設定されている。

加熱手段１２は再生気体導入口９に巻かれた３５０℃まで加熱可能なバンドヒータである。水蒸気供給配管１３から供給された水蒸気が、再生気体導入口９内で加熱手段１２により加熱され、導入用バイパス管１１ａ及び流路切替手段４ｂを通って、物理吸着材２ｂを通過する。このとき、物理吸着材２ｂに吸着している気体状汚染物質は脱離して、水蒸気と一緒になって導入口切替手段５ａを通り、再生気体排気口１０から排気される。

水蒸気で再生した物理吸着材２ｂは、水分を含んでいるため、それを乾燥させる必要がある。乾燥は、まず、クリーンドライエア供給配管１４と再生気体導入口９を接続し、水蒸気供給配管１３に対して閉じるように三方切替弁１６を、切替えることによって行われる。そして、水蒸気がクリーンドライエアになった以外は、水蒸気による再生の場合と同様にして、物理吸着材２ｂを再生する。このとき、物理吸着材２ｂに含まれている水分及び配管内に水蒸気が結露して生成した水滴等を乾燥させることができる。

なお、水蒸気を用いずに、はじめからクリーンドライエアで物理吸着材２ｂの再生を行ってもよい。この場合、気体汚染物質の脱離には水蒸気の場合よりも時間を要する場合があるが、乾燥が不要になる。したがって、水蒸気及びクリーンドライエアを用いる場合と比べて、再生時間を短縮できる場合がある。

物理吸着材２ｂの再生が完了したか否かは、サンプリング口１５ｂｂから採取した物理吸着材２ｂを通過する前の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度、及びサンプリング口１５ｂａから採取した物理吸着材２ｂを通過した後の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度から判断できる。

すなわち、物理吸着材２ｂを通過した後の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度は以下のように変化する。再生気体を流し始めた直後は高く、再生気体が物理吸着材２ｂを通過する量が増えるにつれて低下して、物理吸着材２ｂを通過する前の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度に近づく。

物理吸着材２ｂを通過した後の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度が、物理吸着材２ｂを通過する前の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度に十分に近くなった場合、再生が完了したと判断する。再生が完了したと判断する濃度は、コスト及び時間等を総合的に判断して決めればよい。また、濃度による測定をしなくても、再生気体を流す時間や流速等により、再生の完了時点を判断してもよい。

物理吸着材２ｂを通過した後の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度が、物理吸着材の寿命を判断する時間が経過しても物理吸着材２ｂを通過する前の再生気体に含まれる気体状汚染物質の濃度に十分に近くならない場合、物理吸着材の再生は完了しない、すなわち物理吸着材の寿命であると判断する。

物理吸着材の寿命を判断する時間は、気体浄化装置が常に清浄気体を製造し続けるという観点から、物理吸着材の交換に必要な時間より長く、気体浄化管１ａで清浄気体を製造できる時間から物理吸着材の交換に必要な時間を差し引いた時間より短いことが必要である。例えば、物理吸着材の交換に必要な時間が１日であり、気体浄化管１ａで清浄気体を製造できる時間が３０日である場合、物理吸着材の寿命を判断する時間は、２〜２９日の範囲で、再生気体のコスト、物理吸着材のコスト及び物理吸着材の交換に必要なコスト等を考慮して決定することができる。気体浄化管１ａで清浄気体を製造できる時間は、気体浄化管１ｂと気体浄化管１ａが同じ吸着材を用いているため、被浄化気体が同じであれば、気体浄化管１ｂで清浄気体を製造した時間と同じである。

物理吸着材の再生が完了しない場合、物理吸着材２ｂを新品などの十分な吸着能を有する物理吸着材に交換することができる。物理吸着材２ｂを交換する場合、まず、流路切替手段４ｂ及び導入口切替手段５ａを、気体浄化管の物理吸着材２ｂ側に対して閉じ、再生気体を停止させる。そして、流路切替手段４ｂから物理吸着材２ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置、及び、導入口切替手段５ａから物理吸着材２ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置（例えば、物理吸着材２ｂと気体浄化管１ｂとの接合部）を取り外す。それによって、気体浄化管１ａによる清浄気体の製造と同時に物理吸着材２ｂを交換できる。

本実施形態は、気体浄化管１ａでの清浄気体の製造並びに物理吸着材２ｂの再生又は交換と同時に、必要により、化学吸着材３ｂの交換が可能である。

化学吸着材３ｂを交換する場合、まず、流路切替手段４ｂ及び排気口切替手段６ａを、気体浄化管の化学吸着材３ｂ側に対して閉じるようにする。そして、流路切替手段４ｂから化学吸着材３ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置、及び、排気口切替手段６ａから化学吸着材３ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置（例えば、化学吸着材３ｂと気体浄化管１ｂとの接合部）を取り外す。それによって、気体浄化管１ａによる清浄気体の製造並びに物理吸着材２ｂの再生又は交換と同時に、化学吸着材３ｂを交換できる。

化学吸着材３ｂの交換の時期は、サンプリング口１５ｃで採取した清浄気体中の気体状汚染物質の濃度が、管理濃度を超えるかどうかで判断できる。

前記管理濃度は、清浄気体中の気体状汚染物質が許容される上限の濃度であり、対象となる物質や濃度は、気体浄化装置を使用する用途（クリーンルーム用及び露光装置用等）により異なる。

清浄気体中の気体状汚染物質の濃度が前記管理濃度を超える場合、清浄気体を製造している気体浄化管に配した物理吸着材２ｂ又は化学吸着材３ｂが破過しているから、物理吸着材２ｂ又は化学吸着材３ｂを交換する。この場合、物理吸着材２ｂの再生時に気体状汚染物質の濃度を測定して、物理吸着材２ｂの再生が十分であることを確認することができれば、化学吸着材３ｂを交換すればよい。

清浄気体中の気体状汚染物質の濃度が管理濃度以下である場合、必ずしも化学吸着材３ｂを交換する必要はない。しかし、物理吸着材２ｂ又は化学吸着材３ｂが破過する前に交換するという観点から、化学吸着材３ｂを交換してもよい。

物理吸着材２ｂを再生又は交換した後は、そのまま気体浄化管１ａで清浄気体を製造してもよいし、清浄気体の製造を気体浄化管１ｂに切替えて、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａを再生してもよい。

清浄気体の製造を、気体浄化管１ａから気体浄化管１ｂへ切替える場合、導入口切替手段５ａ、排気口切替手段６ａ、流路切替手段４ａ及び流路切替手段４ｂを以下のように切替える。

導入口切替手段５ａは、被浄化気体供給配管７と気体浄化管１ｂの導入口とを接続し、気体浄化管１ａの導入口と再生気体排気口１０とを接続する。

排気口切替手段６ａは、気体浄化管１ｂの排気口と清浄気体排気配管８とを接続し、気体浄化管１ａの排気口に対して閉じる。

流路切替手段４ａは、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａ側と導入用バイパス管１１ａとを接続し、気体浄化管１ａの化学吸着材３ａ側に対して閉じる。

流路切替手段４ｂは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と化学吸着材３ｂ側とを接続し、導入用バイパス管１１ａに対して閉じる。

清浄気体の製造を気体浄化管１ｂへ切替えた場合、物理吸着材２ａは以下のようにして再生できる。再生する側の気体浄化管を気体浄化管１ｂから気体浄化管１ａに切替え、物理吸着材２ｂに替えて物理吸着材２ａ、サンプリング口１５ｂｂに替えてサンプリング口１５ａｂ、サンプリング口１５ｂａに替えてサンプリング口１５ａａを用いる。それ以外は、物理吸着材２ｂと同様にして再生することができる。物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａの交換についても、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂと同様である。

（第二実施形態）
図２は、気体浄化管の導入口側から、吸着剤を化学吸着材、物理吸着材の順に配した気体浄化装置の第二実施形態を概念的に示した平面図である。気体浄化管１ａには化学吸着材３ａ及び物理吸着材２ａが配され、気体浄化管１ｂには化学吸着材３ｂ及び物理吸着材２ｂが配されている。

本実施形態では、気体浄化管１ａと気体浄化管１ｂとは、化学吸着材３ａ及び物理吸着材２ａの間に配した流路切替手段４ｃと、化学吸着材３ｂ及び物理吸着材２ｂの間に配した流路切替手段４ｄとを接続する排気用バイパス管１１ｂによって接続されている。

導入口切替手段５ｂが三方切替弁、排気口切替手段６ｂが四方切替弁、並びに流路切替手段４ｃ及び流路切替手段４ｄが三方切替弁である。物理吸着材２ａ、物理吸着材２ｂ、化学吸着材３ａ、化学吸着材３ｂ、サンプリング口１５ａａ、サンプリング口１５ａｂ、サンプリング口１５ｂａ、サンプリング口１５ｂｂ及びサンプリング口１５ｃは、第一実施形態の気体浄化装置と同じである。

導入口切替手段５ｂは、被浄化気体供給配管７と気体浄化管１ａの導入口とを接続し、気体浄化管１ｂの導入口に対して閉じている。

図２では、排気口切替手段６ｂは、気体浄化管１ａの排気口と清浄気体排気配管８とを接続し、気体浄化管１ｂの排気口と再生気体導入口９とを接続している。

流路切替手段４ｃは、気体浄化管１ａの化学吸着材３ａ側と物理吸着材２ａ側とを接続し、排気用バイパス管１１ｂに対して閉じている。

以上のように接続しているとき、被浄化気体は、被浄化気体供給配管７から導入され、気体浄化管１ａ内の化学吸着材３ａ及び物理吸着材２ａによって気体状汚染物質が除去され、清浄気体として清浄気体排気配管８から排気される。

次いで、物理吸着材２ｂの再生について説明する。気体浄化管１ｂは、気体浄化管１ａで清浄気体を製造する前に被浄化気体を処理した気体浄化管であり、化学吸着材３ｂ及び物理吸着材２ｂが気体状汚染物質を吸着している。

流路切替手段４ｄは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と排気用バイパス管１１ｂとを接続し、気体浄化管１ｂの化学吸着材３ｂ側に対して閉じている。

三方切替弁１６、再生気体導入口９、水蒸気供給配管１３及びクリーンドライエア供給配管１４は実施形態１と同じである。三方切替弁１６は、水蒸気供給配管１３と再生気体導入口９とを接続し、クリーンドライエア供給配管１４に対して閉じており、再生気体導入口９に水蒸気を導入するように設定されている。

物理吸着材２ｂの再生は、再生気体が、再生気体導入口９、排気口切替手段６ｂ、物理吸着材２ｂ、流路切替手段４ｄ、排気用バイパス管１１ｂ、再生気体排気口１０の順に通過することよって行われる。再生気体の通過経路が相違する以外は第一実施形態と同様にして、物理吸着材２ｂの再生が実施できる。

本気体浄化装置の実施形態は、気体浄化管１ａでの清浄気体の製造及び物理吸着材２ｂの再生と同時に、必要により化学吸着材３ｂの交換が可能である。すなわち、流路切替手段４ｄ及び導入口切替手段５ｂが、気体浄化管の化学吸着材３ｂ側に対して閉じているため、再生気体を停止させる。そして、流路切替手段４ｄから化学吸着材３ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置、及び、導入口切替手段５ｂから化学吸着材３ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置（例えば、化学吸着材３ｂと気体浄化管１ｂとの接合部）、を取り外すことにより行われる。これによって、化学吸着材３ｂを、気体浄化管１ａでの清浄気体の製造及び物理吸着材２ｂの再生と同時に交換することができる。

化学吸着材３ｂの交換の時期は、第一実施形態と同様にして判断することができる。

物理吸着材２ｂを再生した後は、再生気体を停止してそのまま気体浄化管１ａで清浄気体を製造してもよく、清浄気体の製造を気体浄化管１ｂに切替えて、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａを再生してもよい。

清浄気体の製造を、気体浄化管１ａから気体浄化管１ｂへ切替える場合、導入口切替手段５ｂ、排気口切替手段６ｂ、流路切替手段４ｃ及び流路切替手段４ｄを以下のように切替える。

導入口切替手段５ｂは、被浄化気体供給配管７と気体浄化管１ｂの導入口とを接続し、気体浄化管１ａの導入口に対して閉じる。

排気口切替手段６ｂは、気体浄化管１ｂの排気口と清浄気体排気配管８とを接続し、気体浄化管１ａの排気口と再生気体導入口９とを接続する。

流路切替手段４ｃは、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａ側と排気用バイパス管１１ｂとを接続し、気体浄化管１ａの化学吸着材３ａ側に対して閉じる。

流路切替手段４ｄは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と化学吸着材３ｂ側とを接続し、排気用バイパス管１１ｂに対して閉じる。

清浄気体の製造を気体浄化管１ｂへ切替えた場合、物理吸着材２ａは、以下のように経路が切替えられる以外は物理吸着材２ｂと同様にして再生できる。物理吸着材２ａの場合は、再生する側の気体浄化管を気体浄化管１ｂから気体浄化管１ａに切替える。そして、物理吸着材２ｂに替えて物理吸着材２ａ、サンプリング口１５ｂｂに替えてサンプリング口１５ａｂ、サンプリング口１５ｂａに替えてサンプリング口１５ａａを用いる。それ以外では、物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａの交換についても、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂと同様である。

（第三実施形態）
図３は、気体浄化管の導入口側から、吸着剤を、化学吸着材、物理吸着材、化学吸着材の順に配した本発明の気体浄化装置の第三実施形態を概念的に示した平面図である。気体浄化管１ａには化学吸着材３ｃ、物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａが配され、気体浄化管１ｂには化学吸着材３ｄ、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂが配されている。

本実施形態では、気体浄化管１ａと気体浄化管１ｂとは、化学吸着材３ｃ及び物理吸着材２ａの間に配した流路切替手段４ｃと、化学吸着材３ｄ及び物理吸着材２ｂの間に配した流路切替手段４ｄとを接続する排気用バイパス管１１ｂで接続されている。さらに、物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａの間に配した流路切替手段４ａと、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂの間に配した流路切替手段４ｂとを接続する導入用バイパス管１１ａで接続されている。

導入口切替手段５ｂ、流路切替手段４ｃ及び流路切替手段４ｄが三方切替弁である。物理吸着材２ａ、物理吸着材２ｂ、化学吸着材３ａ、化学吸着材３ｂ、排気口切替手段６ａ、流路切替手段４ａ、流路切替手段４ｂ、サンプリング口１５ａａ、サンプリング口１５ａｂ、サンプリング口１５ｂａ、サンプリング口１５ｂｂ及びサンプリング口１５ｃは、第一実施形態と同じである。

化学吸着材３ｃ及び化学吸着材３ｄは、配されている気体浄化管が異なる以外は同じ化学吸着材であり、化学吸着材３ａ及び化学吸着材３ｂとは種類が異なる。例えば、化学吸着材３ｃ及び化学吸着材３ｄがシリカゲル成形体又はゼオライト成形体であって化学吸着材３ａ及び化学吸着材３ｂが添着活性炭成形体である場合、化学吸着材３ｃ及び化学吸着材３ｄが酸性ガス用活性炭成形体であって、化学吸着材３ａ及び化学吸着材３ｂが塩基性ガス用活性炭成形体である場合等である。

導入口切替手段５ｂは、被浄化気体供給配管７と気体浄化管１ａの導入口とを接続し、気体浄化管１ｂの導入口に対して閉じる。

排気口切替手段６ａは、気体浄化管１ａの排気口と清浄気体排気配管８とを接続し、気体浄化管１ｂの排気口と再生気体導入口９とを接続している。

流路切替手段４ａは、気体浄化管１ａの化学吸着材３ａ側と物理吸着材２ａ側とを接続し、排気用バイパス管１１ａに対して閉じる。

流路切替手段４ｃは、気体浄化管１ａの化学吸着材３ｃ側と物理吸着材２ａ側とを接続し、排気用バイパス管１１ｂに対して閉じる。

以上の実施形態によって、被浄化気体は、被浄化気体供給配管７から導入され、気体浄化管１ａ内の化学吸着材３ｃ、物理吸着材２ａ及び化学吸着材３ａによって気体状汚染物質を除去され、清浄気体として清浄気体排気配管８から排気される。

次いで、物理吸着材２ｂの再生について説明する。気体浄化管１ｂは、気体浄化管１ａで清浄気体を製造する前に被浄化気体を処理した気体浄化管であり、化学吸着材３ｄ、物理吸着材２ｂ及び化学吸着材３ｂが気体状汚染物質を吸着している。

流路切替手段４ｂは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と排気用バイパス管１１ａとを接続し、気体浄化管１ｂの化学吸着材３ｂ側に対して閉じる。

流路切替手段４ｄは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と排気用バイパス管１１ｂとに接続し、気体浄化管１ｂの化学吸着材３ｄ側に対して閉じる。

三方切替弁１６、再生気体導入口９、水蒸気供給配管１３及びクリーンドライエア供給配管は第一実施形態と同じである。三方切替弁１６は、水蒸気供給配管１３と再生気体導入口９とを接続し、クリーンドライエア供給配管１４に対して閉じられており、再生気体導入口９に水蒸気を導入するように設定されている。

物理吸着材２ｂの再生は、再生気体が、再生気体導入口９、導入用バイパス管１１ａ、流路切替手段４ｂ、物理吸着材２ｂ、流路切替手段４ｄ、排気用バイパス管１１ｂ、再生気体排気口１０の順に通過することによって行われる。再生気体の通過経路が相違する以外は第一実施形態と同様にして、物理吸着材２ｂの再生が実施できる。

本気体浄化装置の実施形態は、清浄気体の製造及び物理吸着材２ｂの再生と同時に、必要により化学吸着材３ｂ及び化学吸着材３ｄの交換が可能である。すなわち、流路切替手段４ｂ及び排気口切替手段６ａが気体浄化管の化学吸着材３ｂ側に対して閉じられているため、再生気体を停止させる。そして、流路切替手段４ｂから化学吸着材３ｂに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置、及び、排気口切替手段６ａから化学吸着材３ｂに至るなでの気体浄化管１ｂの任意の位置（例えば、化学吸着材３ｂと気体浄化管１ｂとの接合部）を取り外すことによって行われる。これによって、化学吸着材３ｂを、清浄気体の製造及び物理吸着材２ｂの再生と同時に交換できる。

また、流路切替手段４ｄ及び導入口切替手段５ｂが気体浄化管の化学吸着材３ｄ側に対して閉じられているため、再生気体を停止させる。そして、流路切替手段４ｄから化学吸着材３ｄに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置、及び、導入口切替手段５ｂから化学吸着材３ｄに至るまでの気体浄化管１ｂの任意の位置（例えば、化学吸着材３ｂと気体浄化管１ｂとの接合部）を取り外すことによって行われる。これによって、化学吸着材３ｄを、清浄気体の製造及び物理吸着材２ｂの再生と同時に交換できる。

化学吸着材の交換の時期は、第一実施形態と同様にして判断することができる。

物理吸着材２ｂを再生した後は、再生気体を停止してそのまま気体浄化管１ａで清浄気体を製造してもよく、清浄気体の製造を気体浄化管１ｂに切替えて、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａを再生してもよい。

清浄気体の製造を、気体浄化管１ａから気体浄化管１ｂへ切替える場合、導入口切替手段５ｂ、排気口切替手段６ａ、流路切替手段４ａ、流路切替手段４ｂ、流路切替手段４ｃ及び流路切替手段４ｄを以下のように切替える。

導入口切替手段５ｂは、被浄化気体供給配管７と気体浄化管１ｂの導入口とを接続し、気体浄化管１ａの導入口に対して閉じる。

排気口切替手段６ａは、気体浄化管１ｂの排気口と清浄気体排気配管８とを接続し、気体浄化管１ａの排気口に対して閉じる。

流路切替手段４ｂは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と化学吸着材３ｂ側とを接続し、導入用バイパス管１１ａに対して閉じる。

流路切替手段４ｄは、気体浄化管１ｂの物理吸着材２ｂ側と化学吸着材３ｄ側とを接続し、排気用バイパス管１１ｂに対して閉じる。

清浄気体の製造を気体浄化管１ｂへ切替えた場合、物理吸着材２ａは、以下のように切替えることを除いて、物理吸着材２ｂと同様にして再生できる。物理吸着材２ａでは、再生する側の気体浄化管を気体浄化管１ｂから気体浄化管１ａに切替える。

流路切替手段４ａは、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａ側と導入用バイパス管１１ａとを接続し、気体浄化管１ａの化学吸着材３ａ側に対して閉じる。

流路切替手段４ｃは、気体浄化管１ａの物理吸着材２ａ側と排気用バイパス管１１ｂとを接続し、気体浄化管１ａの化学吸着材３ｃ側に対して閉じる。

物理吸着材２ｂに替えて物理吸着材２ａ、サンプリング口１５ｂｂに替えてサンプリング口１５ａｂ、サンプリング口１５ｂａに替えてサンプリング口１５ａａを用いる以外は、物理吸着材２ｂと同様にして再生できる。物理吸着材２ａ、化学吸着材３ａ及び化学吸着材３ｃの交換についても、物理吸着材２ｂ、化学吸着材３ｂ及び化学吸着材３ｄと同様である。

本発明の気体浄化装置について、実施例を用いて説明する。実施例１に記載の本発明の気体浄化装置（Ａ）及び比較例１に記載の比較用の気体浄化装置（Ｘ）を用いて、試験例に記載の方法で物理吸着材のトリメチルシラノール吸着能及び再生率を評価した。トリメチルシラノールは、露光装置において、除去することが好ましいと考えられている物質である。評価結果を表１に示す。

（実施例１）
図１において、物理吸着材２ａ及び２ｂがヤシ殻活性炭成形体、化学吸着材３ａ及び３ｂが塩基性ガス用活性炭成形体である本発明の気体浄化装置（Ａ）を作製した。塩基性ガス用活性炭成形体は、まず、活性炭を硫酸で処理することで活性炭の表面にカルボキシル基などを有するようにし、その後硫酸を洗浄処理して塩基性ガス用活性炭を作製する。次に、塩基性ガス用活性炭をハニカム成形することで塩基性ガス用活性炭成形体を作製する。

（比較例１）
比較用の気体浄化装置として、バイパス管を有さない比較用の気体浄化装置（Ｘ）を作製した。図４は、比較用の気体浄化装置（Ｘ）を概念的に示した平面図である。導入用バイパス管１１ａ、流路切替手段４ａ及び流路切替手段４ｂを有さず、排気口切替手段が四方切替弁であり、再生気体導入口９が排気口切替手段６ｂに接続している以外は、気体浄化装置（Ａ）と同じ構成である。

（試験例）
（１）パーミエータ−を用いて、トリメチルシラノール５０μｇ／Ｌ及びアセトン１００μｇ／Ｌを含有するクリーンドライエアを調整して、被浄化気体（以下、被浄化ＣＤＡ）とした。
（２）被浄化ＣＤＡを、物理吸着材２ａが破過するまで気体浄化装置の気体浄化管１ａに通過させて、トリメチルシラノールの積算入力量｛破過するまでに要した被浄化ＣＤＡの総流量（Ｌ）×５０／１０００｝をＴ０（ｍｇ）とした。なお、サンプリング口１５ａｂから採取した気体中のトリメチルシラノール濃度が、０．０５μｇ／Ｌに達したときを物理吸着材２ａの破過とした。
（３）２５０℃に加熱したクリーンドライエアを、破過した物理吸着材２ａに２時間通過させて、物理吸着材２ａを再生した。
（４）被浄化ＣＤＡを、再生後の物理吸着材２ａが破過するまで気体浄化装置の気体浄化管１ａに通過させて、トリメチルシラノールの積算入力量をＴ１（ｍｇ）とした。

試験例において、トリメチルシラノール濃度は、ガスクロマトグラフ質量分析装置により、以下の測定条件で測定した。
（ガスクロマトグラフ質量分析装置測定条件）
ガスクロマトグラフ：サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 ＴＲＡＣＥＧＣ Ｕｌｔｒａ
質量分析装置：サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 ＤＳＱ ＩＩ
カラム：Ｊ＆Ｗ社製 ＤＢ−５
カラム温度プログラム：開始温度４０℃、昇温速度２０℃／分、到達温度３００℃

表１において、Ｔ０が再生前のトリメチルシラノール吸着能、Ｔ１が再生後のトリメチルシラノール吸着能、Ｔ１／Ｔ０が再生率である。吸着能及び再生率は、数値が大きいほど優れている。バイパス管を有する本発明の気体浄化装置が、バイパス管を有さない比較用の気体浄化装置に比べて、物理吸着材の再生率が高いことが分かる。

本発明の気体浄化装置は、クリーンルーム又は露光装置へ供給する気体の清浄化に用いることができる。したがって、クリーンルーム又は露光装置の外気取込み口に、外付け又は内蔵して使用できる。また、排気装置に用いて、気体状汚染物質を含む排気を清浄化することができる。

１ａ、１ｂ：気体浄化管
２ａ、２ｂ：物理吸着材
３ａ、３ｂ：化学吸着材
４ａ、４ｂ：流路切替手段
９：再生気体導入口
１１ａ：導入用バイパス管

Claims (2)

1. 物理吸着材及び化学吸着材を備える気体浄化管を並列に二本配し、前記各気体浄化管に被浄化気体又は再生気体を切替えて流すことにより、前記被浄化気体の清浄化と前記再生気体による前記物理吸着材の再生とが同時に実施できる気体浄化装置であって、
   前記各気体浄化管の前記物理吸着材と前記化学吸着材との間に、三方の配管を切替えることができる少なくとも１つの流路切替手段を有し、前記各流路切替手段同士がバイパス管で接続されていることを特徴とする気体浄化装置。
2. 前記各流路切替手段同士を接続する前記バイパス管が再生気体導入口もしくは再生気体排気口に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の気体浄化装置。
   

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