JP2013087711A - ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物混入および大気侵入をともに防止しつつガスを浄化するようなガス浄化装置を提供する。
【解決手段】外部から流入するガスに含まれる異物を除去するプレフィルタ２と、このプレフィルタ２から流入するガスを圧送するブロワ４と、このブロワ４から流入するガスに含まれる異物を除去するＨＥＰＡ (High Efficiency Particulate Air）フィルタ６と、ブロワ４の周囲を覆うとともにクリーニング対象のガスと同じガスが封止される封止部９と、を備えるようなガス浄化装置とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスの浄化を行うガス浄化装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、２つの電極間にある有機材料を電圧により励起し、再び元に戻る時に光を放出する現象を利用した自発光型素子である。そしてＲＧＢ各発光層の有機ＥＬ素子をマトリクス状にｎ×ｍ個配置して有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、有機ＥＬディスプレイという。）を構成する。

このような有機ＥＬディスプレイは、低消費電力で発熱が少なく、薄型軽量という特性がある。さらに、有機ＥＬディスプレイの画質は、良好な色再現性、高コントラスト、動画応答性とピーク輝度の高さ、視野角依存性がないなどの優れた特性をもつ。

このような有機ＥＬディスプレイの有機材料は、水や酸素に触れると劣化しやすいという特性を有する。そこで、有機ＥＬディスプレイ製造では、真空下、または、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下で、ＲＧＢ各発光層などや金属電極材料を基板に真空蒸着により成膜し、また、大気に触れることなく封止ガラスの接着や封止を行っている。

さて、有機ＥＬディスプレイ製造では長尺の製造ラインを用いるが、一般的に不活性ガス雰囲気下で行われることが多い。この場合、製造ライン全体を封止カバーで覆い、この封止カバー内に不活性ガスを充満させることになる。しかしながら、製造途中で発する塵埃や微小片（以下、単に異物という）で不活性ガスが汚染される場合もあり、通常はガス浄化装置を用いて、この封止カバー内の不活性ガスをクリーニングして異物を除去するようにしている。

このような有機ＥＬディスプレイ製造に関する従来技術として、例えば、特許文献１（特開２００７−１９８３６４号，発明の名称：ケース収納型送風機およびガス循環精製装置）や特許文献２（特開２００８−１２８２２４号，発明の名称：ケース収納型送風機およびガス循環精製装置）に記載の装置が知られている。特許文献１，２に記載の発明では、何れも電動送風機を密閉性の良いケースに収納している。そして、引用文献１では冷却板にガスを接触させて熱交換を行い、この冷却板に接する水冷パイプにより排熱を行う構造としている。さらに引用文献２ではこの電動送風機が作り出す風で電動送風機のモータを冷却する自己冷却を行う、というものである。

特開２００７−１９８３６４号（図１，図２，図３） 特開２００８−１２８２２４号（図１，図２，図３，図４）

特許文献１の図１，図２の装置では、不活性ガスをモータ４に接触させて冷却させるため不活性ガスに異物が混入するおそれがあるという問題があった。また、同様に特許文献２の図１，図２，図４の装置でも、不活性ガスをモータ４に接触させて冷却させるため不活性ガスに異物が混入するおそれがあるという問題があった。

また、特許文献１の図３の装置や特許文献２の図３の装置では、従来技術として説明されているが、不活性ガスは閉じた経路内にあるため、不活性ガスに異物が混入するおそれを低減させている。しかしながら、送風機構を気密構造にしないと異物に加えて送風機構の周囲から大気が混入するおそれもある。多くの部品から構成される送風機構の完全気密化は容易ではない。先に説明したように大気が混入すると、有機材料が水や酸素に触れて劣化し、発光ができないダークスポットと呼ばれる不良が発生し、有機ＥＬディスプレイが不良品になるという問題があった。

特許文献１，２に記載のどの従来技術を用いても異物混入や大気侵入が回避できないという問題があった。

そこで、本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異物混入および大気侵入をともに防止しつつガスを浄化するようなガス浄化装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係るガス浄化装置は、
外部から流入するガスに含まれる異物をほぼ除去するプレフィルタと、
プレフィルタから流入するガスを圧送するブロワと、
ブロワから流入するガスに含まれる異物を除去するＨＥＰＡ (High Efficiency Particulate Air）フィルタと、
少なくともブロワの周囲を覆うとともにクリーニング対象と同じガスが内部のガス空間に封止される封止部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るガス浄化装置は、
請求項１に記載のガス浄化装置において、
前記封止部にはクリーニング対象と同じガスをガス供給経路を介して流入させるガス流入口と、
ガスをガス供給経路へ流出させるガス流出口と、
を備え、
封止部内のガスを循環させることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係るガス浄化装置は、
請求項１に記載のガス浄化装置において、
前記封止部にはクリーニング対象と同じガスが充填されるとともに封止部が周囲から遮蔽されていることを特徴とする。

本発明によれば、異物混入および大気侵入をともに防止しつつガスを浄化するようなガス浄化装置を提供することができる。

本発明を実施するための形態のガス浄化装置のブロック図である。 本発明を実施するための形態のガス浄化装置の外観図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図である。 本発明を実施するための形態のガス浄化装置の外観図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は右側面図である。 本発明を実施するための形態のガス浄化装置の外観図であり、図４（ａ）は左側面図、図４（ｂ）は正面図である。 本発明を実施するための形態のガス浄化装置の外観図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は背面図である。 本発明を実施するための形態のガス浄化装置の外観図であり、図６（ａ）はＡ−Ａ線断面図、図６（ｂ）は背面から視た封止部の内観図である。 本発明を実施するための形態のガス浄化装置の外観図であり、図７（ａ）は右側面から視た封止部の内観図、図７（ｂ）は正面図から視た封止部の内観図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置のブロック図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置の外観図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は正面図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置の外観図であり、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は右側面図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置の外観図であり、図１１（ａ）はＢ−Ｂ線断面図、図１１（ｂ）は正面図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置の外観図であり、図１２（ａ）は平面から視た下側内観図、図１２（ｂ）は背面から視た内観図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置の外観図であり、図１３（ａ）は平面から視た上側内観図、図１３（ｂ）は正面から視た内観図である。 本発明を実施するための他の形態のガス浄化装置のブロック図である。

続いて、本発明を実施するための形態のガス浄化装置について図を参照しつつ以下に説明する。ガス浄化装置１００は、図１のブロック図に示すように、浄化前ガス流入口１、プレフィルタ２、第１ガス流路３、ブロワ４、第２ガス流路５、ＨＥＰＡフィルタ６、浄化ガス流出口７、ブロワ駆動部８、封止部９、ガス流入口１０、ガス流出口１１を備えている。ガス浄化装置１００の外観は、図２〜図５に示すようになる。

このようなガス浄化装置１００は、例えば有機ＥＬディスプレイの製造ラインに接続され、製造ライン内に充填される窒素やアルゴンというような不活性ガス（以下、単にガスといい、大気と区別される。）を引き込んでからクリーニングを行い、浄化ガスとして再度循環供給する機能を有している。なお、以下に説明するガス浄化装置２００，３００も同様である。

続いて各部について説明する。
浄化前ガス流入口１は、図１で示すように、上流側開口部が封止部９の外側に形成され、また、下流側開口部が封止部９の内側に形成されている。浄化前ガス流入口１の流路は、図示しない製造ラインの空間と、封止部９のガス空間９１にあるプレフィルタ２と、の間で連通しており、製造ラインからの浄化前のガス（以下、浄化前ガスという）を流入させる。浄化前ガス流入口１は、図２，図３，図４，図５，図６でも示すように封止部９から突出するように設けられている。

プレフィルタ２は、図１で示すように、浄化前ガス流入口１の下流側開口に連結されている。プレフィルタ２は浄化前ガス流入口１から流入する浄化前ガスから殆どの異物を除去した準清浄ガスを生成し、後段へ流出させる。プレフィルタ２は、図１，図６，図７で示すように封止部９の内部に配置されている。

第１ガス流路３は、図１で示すように、上流側開口部がプレフィルタ２側に連結され、また、下流側開口部がブロワ４側に連結されている。第１ガス流路３は、図１，図６，図７でも示すように封止部９内に配置され、詳しくは図６（ａ）で示すように略Ｕ字状に形成されている。これにより内部構成をコンパクトな配置とすることができる。

ブロワ４は、図１で示すように、第１ガス流路３の下流側開口に連結され、また、第２ガス流路５の上流側開口に連結されている。ブロワ４は、プレフィルタ２で異物が殆ど除去された準浄化ガスを下流側へ圧送する。ブロワ４は、図１，図６，図７で示すように封止部９の内部に配置されている。

第２ガス流路５は、図１で示すように、上流側開口部が封止部９の内側に形成され、また、下流側開口部が封止部９の外側に形成されている。第２ガス流路５は、ブロワ４から圧送された準浄化ガスを後段のＨＥＰＡフィルタ６へ流入させる。第２ガス流路５は、図２，図３，図４，図５，図６，図７でも示すように封止部９から上側へ突出するように設けられている。

ＨＥＰＡフィルタ６は、図１で示すように、第２ガス流路５の下流側開口が連結され、また、浄化ガス流出口７の上流側開口が連結されている。ＨＥＰＡフィルタ６は、プレフィルタ２から出力される準浄化ガスから高い粒子捕集率（例えば定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上：ＪＩＳ Ｚ ８１２２）で異物を除去した上で、下流へ流出させる。ＨＥＰＡフィルタ６は、図１で示すように封止部９の外部に配置され、詳しくは図２，図３，図４，図５，図６，図７で示すように封止部９の外部上側に配置されている。

浄化ガス流出口７は、図１で示すように、上流側開口部がＨＥＰＡフィルタ６に連結され、また、下流側開口部が図示しない配管等を介して製造ラインに連結されている。浄化ガス流出口７の流路は、図示しない製造ラインの空間と連通しており、製造ラインへ浄化ガスを流出させる。浄化ガス流出口７は、図２，図３，図４，図５，図６，図７でも示すようにＨＥＰＡフィルタ６に固定されるように設けられている。

ブロワ駆動部８は、図１で示すように、ブロワ４が内蔵する電動機（図示せず）を駆動制御するものであり、例えばインバータ装置である。ブロワ駆動部８は、図２，図３，図４，図５，図６，図７でも示すように封止部９の外部上側に配置されている。

封止部９は、図１で示すように、その内部にガス空間９１が形成されており、このガス空間９１内にプレフィルタ２、ブロワ３が配置されている。このように封止部９は、プレフィルタ２、ブロワ３を外界から隔離して外部から封止する機能を有している。このガス空間９１内には製造ライン内に充填されるガスと同じ種類であって清浄なガスが充填されている。そしてこのガスが漏出しないように機械的な連結箇所でシールを施すなど高気密な構造を有している。

ガス流入口１０は、図１で示すように、上流側開口部が封止部９の外側に形成され、また、下流側開口部が封止部９の内側に形成されている。ガス流入口１０の流路は、図示しないガス供給経路と封止部９のガス空間９１との間で連通しており、ガス供給経路からのガスを流入させる。ガス流入口１０は、図２，図３，図４，図５，図６，図７でも示すように封止部９から突出するように設けられている。

ガス流出口１１は、図１で示すように、上流側開口部が封止部９の内側に形成され、また、下流側開口部が封止部９の外側に形成されている。ガス流出口１１の流路は、図示しないガス供給経路と封止部９のガス空間９１との間で連通しており、ガス供給経路へガスを流出させる。ガス流出口１１は、図２，図３，図４，図５，図６，図７でも示すように封止部９から突出するように設けられている。

続いて、実際の経路について説明する。図６（ａ），（ｂ）で示すように、浄化前ガスは、浄化前ガス流入口１を経てプレフィルタ２へ流入し、あらかたの異物が除去された準浄化ガスとして流出される。プレフィルタ２から流出された準浄化ガスは、第１ガス流路３を経て封止部９内のブロワ４へ流入する。

準浄化ガスは、ブロワ４により圧送され、図６（ａ），図７（ａ），（ｂ）で示すように、第２ガス流路５を介して封止部９から外へ流出され、図７（ａ），（ｂ）で示すように、ＨＥＰＡフィルタ６へ流入する。ＨＥＰＡフィルタ６から流出された浄化ガスは、浄化ガス流出口７を介して図示しない製造ラインへ流出される。

続いて、本発明の特徴をなす大気侵入防止技術について説明する。本発明では特にブロワ４を、気密性が高い封止部９のガス空間９１に配置するとともにガス流入口１０およびガス流出口１１を含むガス供給経路によりガス空間９１にガスを循環させつつ充填する。このガスは製造ラインに充填するガスと同じガスである。ブロワ４は、第１ガス流路３、ブロワ４および第２ガス流路５を流れる準浄化ガスを圧送するときに、ブロワ４から準浄化ガスを漏出させたり、また、若干ではあるがブロワ４の周囲にあるガスを吸引し、この準浄化ガスに混入させる。

仮にブロワの周囲が大気で覆われているような場合には、ブロワを通じて大気が製造ラインに侵入し、大気中の酸素に影響されて不良品が発生するおそれがある。しかしながら、本発明ではブロワ４の周囲も製造ラインと同じガスが充填されているため、仮にブロワ４の周囲にあるガスがブロワ４内に流入しても、大気が混入するわけではなく、製造ライン内は依然ガスのみが充填されるため、例えば有機ＥＬディスプレイのように大気中の酸素を嫌う製造対象の不良品が発生するおそれを低減させている。また、ブロワ４から準清浄ガスが漏出してもガス空間９１内やガス供給経路に留まるため、ガスが消費されることもない。

また、ブロワ４へはプレフィルタ２を経てから準浄化ガスが供給されるため、ブロワ４から封止部９内のガス空間９１へ準浄化ガスが漏れて異物とともに放出されたとしてもその量は僅かであり、また、ガス流入口１０からガス空間９１へ清浄なガスが流入し、ガス放出口１１からガス供給経路へガスが流出するというように、ガスがガス供給経路内を循環しているため、異物がガス空間内で増えることもない。ガス供給経路途中で図示しない高機能のフィルタ（例えばＨＥＰＡフィルタ）があればこの異物も除去されるため、ガス空間９１内は清浄なガスが充填され続けることとなる。加えてブロワ４自体から発塵した異物やガス空間９１内に浮遊する異物がブロワ４に吸引されて準浄化ガスに混入したとしてもＨＥＰＡフィルタ６で確実に除去されるため、製造ライン内へは異物が到達するおそれを殆どなくしている。

また、第１ガス流路３、ブロワ４および第２ガス流路５による経路は、周囲のガスを流入させないように気密性を高めており、この点でも製造ラインへは異物が到達するおそれを殆どなくしている。

なお、図７（ａ）で示すように、ガス流入口１０の軸線上にブロワ４が存在するようにして、ガス流入口１０から流入するガスをブロワ４に直接当ててブロワ４を冷却する機能も有している。充分に温度が低いガスをブロワ４に当てるようにすれば、ブロワ４の温度上昇も抑えることができる。

続いて本発明を実施するためのガス浄化装置の他の形態について以下に説明する。
ガス浄化装置２００は、図８のブロック図に示すように、浄化前ガス流入口１、プレフィルタ２、第１ガス流路３、ブロワ４、第２ガス流路５、ＨＥＰＡフィルタ６、浄化ガス流出口７、ブロワ駆動部８、封止部２０を備えている。ガス浄化装置２００の外観は、図９〜図１１に示すようになる。

先の形態と比較すると、まず、封止部２０にガス流入口やガス流出口がなくガス空間が完全に遮蔽された構造である点で相違する。さらに、先の形態では本体に対して封止部９が一体に形成されている構成について説明したが、本形態では本体から封止部２０が分離されている点で相違する。以下、特に封止部２０について重点的に説明するとともに他の構成については同じ符号を付すとともに重複する説明を省略する。

封止部２０は、図８で示すように、ガス空間２０１が形成されており、このガス空間２０１内にブロワ４が配置されている。このように封止部２０は、ブロワ４を外部から封止する機能を有している。このガス空間２０１内には製造ラインに充填されるガスが充填されている。

封止部２０の外観としては、図９，図１０，図１１で示すように、封止部２０と筐体２１とが分離するとともに、第１ガス流路３および第２ガス流路５により封止部２０と筐体２１との間の流路が連結されている。封止部２０の内部のガス空間２０１には、図８，図１２，図１３で示すように、ブロワ４が配置される。また、駆動ライン２２がブロワ駆動部８とブロワ４とに接続されており、封止部２０と筐体２１との間を渡されている。

続いて、実際の経路について説明する。図１２（ａ），（ｂ）で示すように、浄化前ガスは、浄化前ガス流入口１を経てプレフィルタ２へ流入し、あらかたの異物が除去された準浄化ガスとして流出する。プレフィルタ２から流出された準浄化ガスは、第１ガス流路３を経て封止部２０内のブロワ４へ流入する。

準浄化ガスは、ブロワ４により圧送され、図１２（ａ），図１３（ａ），（ｂ）で示すように、第２ガス流路５を介して封止部２０から外へ流出され、図１３（ａ），（ｂ）で示すように、ＨＥＰＡフィルタ６へ流入する。ＨＥＰＡフィルタ６から流出された浄化ガスは、浄化ガス流出口７を介して図示しない製造ラインへ流出される。

続いて、本発明の特徴をなす大気侵入防止技術について説明する。本発明では特にブロワ４を封止部２０のガス空間２０１に配置するとともにガス空間２０１をガスで充満させる。このガスは製造ラインに充填するガスと同じガスである。ブロワ４は、第１ガス流路３、ブロワ４および第２ガス流路５を流れる準浄化ガスを圧送するときに、若干ではあるがブロワ４の周囲にあるガスを吸引し、この準浄化ガスに混入させる。

仮にブロワの周囲が大気で覆われているような場合には、ブロワを通じて大気が製造ラインに侵入し、大気中の酸素に影響されて不良品が発生するおそれがある。しかしながら、本発明ではブロワ４の周囲も製造ラインと同じガスが充填されているため、仮にブロワ４の周囲にあるガスがブロワ４内に流入しても、大気が混入することなく、製造ライン内はガスのみが充填されるため、例えば有機ＥＬディスプレイのように大気中の酸素を嫌う製造対象の不良品が発生するおそれを低減させている。また、ブロワ４から準清浄ガスが漏出してもガス空間２０１内に留まるため、ガスが消費されることもない。

また、ブロワ４へはプレフィルタ２を経てから準浄化ガスが供給されるため、ブロワ４から封止部２０内のガス空間２０１へ準浄化ガスが漏れて異物とともに放出されたとしてもその量は僅かであり、また、ブロワ４自体から発塵した異物やガス空間２０１内に浮遊する異物がブロワ４に吸引されて準浄化ガスに混入したとしてもＨＥＰＡフィルタ６で確実に除去されるため、製造ライン内へは異物が到達するおそれを殆どなくしている。

また、第１ガス流路３、ブロワ４および第２ガス流路５による経路は、周囲のガスを流入させないように気密性を高めており、この点でも封止部２０内や製造ラインへは異物が到達するおそれを殆どなくしている。

以上、本形態のガス浄化装置２００について説明した。なお、本形態では各種の変形形態が可能である。例えば、本形態では、先の形態のように冷却機能を設けてないが、例えば、封止部２０の上に冷却フィンを配置したり、封止部２０に外側から冷風や冷水を当てるなどの冷却でも対処が可能である。少なくとブロワ４のみをガス空間２０１内に配置し、第１ガス流路３および第２ガス流路５で封止部の内外をつなげば本発明の特徴を満たすものである。

また、本形態では封止部２０のガス空間２０１内にブロワ４のみを配置するものとして説明した。しかしながら、図１４に示すガス浄化装置３００のように、封止部２０に対してガス流入口１０およびガス流出口１１を設け、これらガス流入口１０およびガス流出口１１に対してガス供給経路に取り付けてガス空間２０１内のガスを循環冷却および浄化するようにしても良い。これは、図１で示すようなプレフィルタ２、第１ガス流路３およびブロワ４を配置するガス浄化装置１００と比較すると、プレフィルタ２を封止部９の外へ置くとともに、ブロワ４のみをガス空間９１内に配置する構成でもある。少なくとブロワ４のみをガス空間２０１（９１）内に配置し、第１ガス流路３および第２ガス流路５で封止部２０（９）の内外をつなげば本発明の特徴を満たすものである。

以上説明したような本発明のガス浄化装置によれば、特に、異物混入や大気侵入を共に防止し、清浄なガスにして送り出すという効果が見込める。

本発明のガス浄化装置は、例えば有機ＥＬディスプレイの製造というようにクリーンなガスが必要とされる製造ラインに適用することができる。なお、本発明のガス浄化装置は、有機ＥＬディスプレイ製造に限定するものではなく、特定のガスのみ（例えば二酸化炭素のみなど）を循環供給させる用途で適用することができる。

１００，２００，３００：ガス浄化装置
１：浄化前ガス流入口
２：プレフィルタ
３：第１ガス流路
４：ブロワ
５：第２ガス流路
６：ＨＥＰＡフィルタ
７：浄化ガス流出口
８：ブロワ駆動部
９：封止部
９１：ガス空間
１０：ガス流入口
１１：ガス流出口
２０：封止部
２０１：ガス空間
２１：筐体
２１１：ベース部
２２：駆動ライン

Claims (3)

1. 外部から流入するガスに含まれる異物をほぼ除去するプレフィルタと、
   プレフィルタから流入するガスを圧送するブロワと、
   ブロワから流入するガスに含まれる異物を除去するＨＥＰＡ (High Efficiency Particulate Air）フィルタと、
   少なくともブロワの周囲を覆うとともにクリーニング対象と同じガスが内部のガス空間に封止される封止部と、
   を備えることを特徴とするガス浄化装置。
2. 請求項１に記載のガス浄化装置において、
   前記封止部にはクリーニング対象と同じガスをガス供給経路を介して流入させるガス流入口と、
   ガスをガス供給経路へ流出させるガス流出口と、
   を備え、
   封止部内のガスを循環させることを特徴とするガス浄化装置。
3. 請求項１に記載のガス浄化装置において、
   前記封止部にはクリーニング対象と同じガスが充填されるとともに封止部が周囲から遮蔽されていることを特徴とするガス浄化装置。

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