JP4393018B2 - 空気清浄方法及びそれを実施するためのエアフィルター装置 - Google Patents

空気清浄方法及びそれを実施するためのエアフィルター装置 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体、液晶、オプトエレクトロニクス等の製造においてクリーンルーム室内やデバイスの空気清浄用に用いられるエアフィルター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工場におけるシリコンウエハーなどの製造工程において、６４ＭビットＤＲＡＭまでのデバイスではクリーンルーム中のパーティクルや金属不純物などの汚染物が欠陥の原因となるため、これらの汚染物をＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタを介して極限まで除去している。しかし、６４ＭビットＤＲＡＭ以上のデバイスにおいてはクリーンルーム内のｐｐｂレベルのガス状汚染物が製品の歩留り低下の原因となっている。これらのガス状汚染物質は外気からの侵入、クリーンルーム構成部材からのアウトガス、プロセス上の薬品などが原因であることが知られている。
【０００３】
これらガス状汚染物質をｐｐｂオーダ以下まで低濃度化する場合にはクリーンルーム内でケミカルフィルタを使用して、汚染物質を除去する方法が採られている。ケミカルフィルタは例えば、活性炭のような吸着材を素材としたフィルタにクリーンルームやデバイス内の空気を通過させ、ガス状汚染物質を除去するものである。ガス状汚染物質は酸、アルカリ及び有機物に分類され、一般的にはケミカルフィルタはこれらのガス状汚染物質を効率よく除去するため、ガスを吸着する吸着材やガスを吸収する反応材を適宜に選定して担持したものが使用される。
【０００４】
例えば、アミン類は大気中に数十ｐｐｂ含まれており、外気を採り入れる際にクリーンルーム内に侵入する。また、クリーンルーム内の建材、プロセス用の薬品からもアミン類などの塩基性ガス汚染物質が発生していることが知られている。これら塩基性ガス汚染物質がクリーンルーム内に１０〜２０ｐｐｂ存在すると、フォトレジスタンスの形状異常を引き起こし（Ｔトップ現象）、また、酸性ガスと反応することにより塩を形成し、プロセス装置の光学部品やシリコーンウエーハ表面に曇りを生じさせる。このため、ガスを吸収する反応材として酸性物質を担持したケミカルフィルタを使用し、アミン類などの塩基性ガス汚染物質を除去している。他方、クリーンルーム内に酸性ガス汚染物質が存在すると、除塵フィルタのガラス繊維を腐食することによりボロンの発生を促進し、また、ＩＣなどの金属腐食を引き起こす。
【０００５】
従来このようなケミカル物質の除去にはケミカルフィルターが用いられてきた。ケミカルフィルターは多孔質吸着材やこれに添着剤を加えたものをエアフィルター形状に加工し、被処理空気を通過させてガス中からケミカル物質を除去するものである。ケミカルフィルターは様々なケミカル物質を除去できるため多く用いられている。しかしながら、ケミカルフィルターはケミカル物質を物理吸着・化学吸着するため吸着量に限界があり、ある一定の時間使用すると交換する必要がある。交換頻度は、使用条件等にもよるが、例えば数カ月から一年に一回程度である。このため、新規にフィルターを購入するコストやメンテナンス費用が発生すると共に、廃棄物も発生する。
【０００６】
これに対し、特開２０００−２９６３０９号公報には、回転再生式のケミカルフィルターを用いた方法が開示されている。該方法は、ローター状のケミカルフィルターを回転させ、被処理空気を処理ゾーンに通してケミカル物質を吸着し、再生ゾーンで加熱して脱着、廃棄し、パージゾーンで冷却するという工程を繰り返して連続的に再生するものである。この方法を用いれば、吸着剤が劣化するまで何回でも再生でき、フィルターの新規購入や廃棄の必要が減るというメリットがある。
【０００７】
しかしながら、この方法はローターが回転し続けるため再生ゾーンで常にヒーターがついていることとなり電力消費量が大きくなる。加えて処理後の空気は吸着材の水分の吸着により乾燥したものになっているが、半導体装置の製造工程においては、湿度は下記理由により一定の基準に調節される必要がある。
【０００８】
すなわち、クリーンルーム内は温度と湿度を一定範囲内に保つ必要がある。これは、クリーンルーム内の温度及び湿度がこの範囲の上限を越えると、水分が多すぎてシリコン基板等の表面に水分が付き、そこに酸、アルカリや有機物が溶け込んだり、基板等が酸化する等の現象が生じるため好ましくない。また、クリーンルーム内の温度及び湿度が上記範囲の下限未満であると、水分が少なすぎてシリコン基板等の表面にパーティクルが静電吸着するため好ましくない。
【０００９】
従って、湿度を一定に保つために、これまでは処理ゾーンを通過した空気の温度、湿度をセンサー等を用いて感知し、その空気を純水、加湿器等で処理して湿度を一定に保つこと等を行っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような処理にはコストがかかったり、装置全体が大きくなる等の問題があった。
【００１１】
従って、本発明の目的は、低コスト、コンパクトで、長寿命な空気浄化装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、ローターを常に回転させるのではなく、処理時間、再生時間、パージ時間を例えば６時間に１回、１／８回転するというように適切に選定し、間欠的に回転させると、エアフィルター装置のランニングコストを抑えることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明（１）は、多孔質吸着材を担持し円周方向に回転可能なハニカムローターと、該ハニカムローターを回転させる駆動手段と、該ハニカムローターに２種のガスを混合させずに導入し、且つ導入されるガスの通気方向が互いに向流になるように設けられる第１ガス導入部及び第２ガス導入部と、第１ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第１ガス排出部と、第２ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第２ガス排出部と、第１ガス導入部の入口に設けられるヒーターとを有し、さらに前記ハニカムローターが、該ハニカムローターのフィルター面のうち前記第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーンの分ずつ間欠的に回転可能となるように前記駆動手段を制御する駆動コントローラーと、前記ハニカムローターが回転を停止してから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち、該期間前半の再生期間は前記ヒーターをオンにすると共に、該期間後半のパージ期間は前記ヒーターをオフにするヒーターコントローラーとを備えるエアフィルター装置において、
前記ハニカムローターを、該ハニカムローターのフィルター面のうち前記第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーンの分ずつ間欠的に回転させつつ、
被処理空気を、前記第２ガス導入部から前記ハニカムローターのフィルター面のうち該第２ガス導入部に相対する処理ゾーンに導入し、吸着処理後の処理ガスを前記第２ガス排出部から排出して、前記多孔質吸着材で該被処理空気中のガス状不純物を吸着除去し、且つ、前記ハニカムローターの回転を停止させてから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち、該期間前半の再生期間は前記ヒーターをオンにし、ヒーターで加熱したクリーンルーム内の清浄空気を、前記第１導入部から前記再生・パージゾーンに導入し、脱着処理後の脱着ガスを前記第１ガス排出部から排出して、該多孔質吸着材から該ガス状不純物を脱着し、該期間後半のパージ期間は前記ヒーターをオフにし、クリーンルーム内の清浄空気を、前記第１導入部から前記再生・パージゾーンに、該多孔質吸着材の水分吸着量が破過するまで導入し、該再生・パージゾーンを通過したパージガスを前記第１ガス排出部から排出すること
を特徴とする空気清浄方法を提供するものである。
また、本発明（２）は、 多孔質吸着材を担持し円周方向に回転可能なハニカムローターと、該ハニカムローターを回転させる駆動手段と、該ハニカムローターに２種のガスを混合させずに導入し、且つ導入されるガスの通気方向が互いに向流になるように設けられる第１ガス導入部及び第２ガス導入部と、第１ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第１ガス排出部と、第２ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第２ガス排出部と、第１ガス導入部の入口に設けられるヒーターとを有するエアフィルター装置であって、さらに、前記ハニカムローターが、該ハニカムローターのフィルター面のうち前記第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーンの分ずつ間欠的に回転可能となるように前記駆動手段を制御する駆動コントローラーと、前記ハニカムローターが回転を停止してから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち、該期間前半の再生期間は前記ヒーターをオンにすると共に、該期間後半のパージ期間は前記ヒーターをオフにするヒーターコントローラーとを備えることを特徴とする本発明（１）の空気清浄方法を実施するためのエアフィルター装置を提供するものである。
【００１４】
上記本発明によれば、再生ゾーンで再生が終わり次第ヒーターが切れるためにヒーターを作動する時間が短くなると共に、ヒーターを切って再生ゾーンをそのままパージゾーンとするためにハニカムローターの回転に使用される電力を大幅に節約することができる。また、クリーンルーム内の空気を用いてパージするため、パージ前後の湿度を一定にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るエアフィルター装置の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るエアフィルター装置の一部を示す模式的な斜視図である。図１中、１はハニカムローター、２は駆動手段、３は第１ガス導入部、４は第１ガス排出部、５は第２ガス導入部、６は第２ガス排出部、１０はエアフィルター装置、１３は第１仕切り板、１４は第２仕切り板、１５は第１仕切り部材、１６は第２仕切り部材、２１は再生・パージゾーン、２２は処理ゾーンである。なお、図１は、第１の実施の形態を説明し易くするために、ハニカムローター１と第１仕切り部材１５との間隔及びハニカムローター１と第２仕切り部材１６との間隔を広げて記載しているが、実際の装置ではこれらの隙間からガスが実質的に漏れないようにハニカムローター１の回転を妨害しない範囲内で略密着させて用いる。
【００１６】
ハニカムローター１は、多孔質吸着材が担持され、外形が略円柱状のハニカム構造体であり、中心に軸等が取り付けられることにより円周方向に回転可能なものである。ハニカムローターは、多孔質吸着材及びこの多孔質吸着材を担持するハニカム構造体とからなる。ハニカムローター１は、空気中の有機物質、酸性ガスやアルカリ性ガス等のガス状不純物を除去する目的で使用されるものである。ここで、有機物質とは、例えば、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸ブチル、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジメチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
【００１７】
本発明で用いられるハニカム構造体は、繊維基紙が無機接着剤で接着されてハニカム状に形成されるものである。本発明で用いられる繊維基紙とは、繊維から形成される織布又は不織布をいう。繊維としては、Ｅガラス繊維、ＮＣＲ繊維、ＡＲＧ繊維、ＥＣＧ繊維、Ｓガラス繊維、Ａガラス繊維などのガラス繊維やそのチョップドストランド、セラミック繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、シリカ繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維及び有機繊維が挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などを用いることができる。繊維基紙は無機繊維を使用することが耐熱性やハニカムローターの強度を高めることができる点で好ましい。これらの無機繊維及び有機繊維の形状等は特に制限さないが、繊維長は０．１〜５０mmのもの、繊維径は０．１〜２５μm のものの使用が好ましい。これらの無機繊維及び有機繊維は１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
上記繊維から繊維基紙を作製するには、例えば、上記繊維を織って織布を作製したり、上記繊維をポリビニルアルコール等の接着剤で固定して不織布を作製したりすればよい。本発明で用いられる繊維基紙は、繊維間空隙率が通常８０〜９５％であり、また、厚さが通常０．１〜１mmである。ここで、繊維間空隙率とは、繊維基紙の見かけの体積に対して、該見かけの体積から繊維基紙中の該無機繊維の占める体積を引いた部分（空隙部分の体積）の比率をいう。
【００１９】
上記繊維基紙からハニカム構造体を作製するには、例えば、繊維基紙を無機接着剤や有機接着剤で接着すればよい。具体的には、平板状の繊維基紙をものを、コルゲーター等を用いて波型状（以下、「コルゲート状」ともいう。）になるようにコルゲート加工し、得られたコルゲート状の繊維基紙の山部と平板状の繊維基紙とを無機接着剤等で接着してハニカム層を一段形成し、これを繰り返して積層し接着させればよい。積層させる形態としては、例えば、一段のハニカム層をこのまま重ねてゆく方法や、一段のハニカム層を成巻する方法が挙げられる。得られたハニカム構造体は円柱状に成形し、多孔質吸着材を担持させるとハニカムローターが得られる。
【００２０】
ハニカム構造体に担持される多孔質吸着材としては、シリカゲル、活性炭又はゼオライトのうちの１種又は２種以上が挙げられる。これらは有機物質、酸性ガスや塩基性ガスを吸着させる目的で用いる。このうち有機物質の吸着については、上記多孔質吸着材の細孔に有機物質がファンデルワールス力等により物理吸着するので、酸や塩基などの特別の添着物質を必要としない。
【００２１】
本発明においては、必要により、多孔質吸着材以外にさらにガス反応材が担持されていてもよい。ガス反応材としては、酸性ガスを吸収させる反応材及び塩基性ガスを吸収させる反応材が挙げられる。酸性ガスを吸収させる反応材としては、広くアルカリ性の無機塩を用いることができる。このような無機塩としては、炭酸カリウム等のアルカリ塩などが挙げられる。また、塩基性ガスを吸収させる反応材としては、広く無機酸及び酸性の無機塩を用いることができる。無機酸としては、硫酸などが挙げられ、酸性の無機塩としては硫酸鉄などの硫酸塩が挙げられる。
【００２２】
ハニカムローター１は、駆動手段２により回転させることができるようになっている。駆動手段２はモーター２ａとベルト２ｂとからなり、ベルト２ｂによりハニカムローター１が図示しない軸を中心として円周方向に回転できるようになっている。また、駆動手段２には図示しない駆動コントローラーが接続される。駆動コントローラーは、ハニカムローターが、該ハニカムローターのフィルター面のうち第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーン２１の分ずつ間欠的に回転可能となるように前記駆動手段を制御するものである。
【００２３】
ハニカムローター１のフィルター面の両面には、それぞれ第１仕切り部材１５及び第２仕切り部材１６が略密着して配置される。第１仕切り部材１５は、ハニカムローター１のフィルター面の形状及び大きさと略同じ形状及び大きさを有する筒状体と、該筒状体内部の空間を仕切る仕切り板１３と、仕切り板１３で仕切られた第１ガス導入部３及び第２ガス排出部６のそれぞれに穿設される孔部とを有するものであり、第１ガス導入部３及び第２ガス排出部６のそれぞれに相対するハニカムローター１のフィルター面のみにガスを供給したり、相対するハニカムローター１のフィルター面のみからガスを排出することができるものである。
【００２４】
第１ガス導入部３に穿設される孔部は後述のヒーターを介して図示しない清浄空気採り入れ口に接続している。清浄空気採り入れ口から導入する清浄空気としては、例えば、クリーンルーム内に循環する空気等が挙げられる。また、第１ガス排出部４に穿設される孔部は、例えば図示しないブロアー等を介して図示しない大気放出口に接続される。
【００２５】
第２仕切り部材１６は第１仕切り部材１５と同様の構造であり、第１仕切り部材１５と同様の筒状体と、該筒状体内部の空間を仕切る仕切り板１４と、仕切り板１４で仕切られた第１ガス排出部４及び第２ガス導入部５のそれぞれに穿設される孔部とを有するものである。第２ガス導入部５に穿設される孔部は図示しない送風機等を介して図示しない被処理空気採り入れ口に接続している。被処理空気採り入れ口から導入する被処理空気としては、例えば、大気や有機物質を含むクリーンルーム内からの汚染された被処理空気空気等が挙げられる。また、第２ガス排出部６に穿設される孔部は、例えば図示しないクリーンルーム内に接続される。
【００２６】
本発明に係るエアフィルター装置では、このように第１仕切り部材１５、ハニカムローター１及び第２仕切り部材１６の順で配置されることにより、ハニカムローター１のフィルター面のうち第１ガス導入部３に相対する部分に形成される再生・パージゾーン２１にガス３１を供給し、再生・パージゾーン２１を通過したガス３２を第１ガス排出部４から排出できると共に、ハニカムローター１のフィルター面のうち第２ガス導入部５に相対する部分に形成される処理ゾーン２２にガス４１を供給し、処理ゾーン２２を通過したガス４２を第２ガス排出部６から排出できるようになっている。また、第１仕切り部材１５の仕切り板１３又は第２仕切り部材１６の仕切り板１４の仕切り方は、再生・パージゾーン２１と処理ゾーン２２との面積の比率等を考慮して適宜設定する。
【００２７】
また、第１ガス導入部３には図示しないヒーターが連設されており、外部から導入されるガスがヒーターを通過して第１ガス導入部３に供給されるようになっている。ヒーターには、適宜、ハニカムローター１が回転を停止してから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち該期間前半の再生期間はヒーターをオンにすると共に、該期間後半のパージ期間はヒーターをオフにするヒーターコントローラーが接続されていると、再生工程とパージ工程との切替えが自動で行われるため好ましい。
【００２８】
ここで、再生・パージ期間とは再生工程に要する期間とパージ工程に要する期間とを併せた期間であり、再生工程とは処理工程でハニカムローター１の多孔質吸着材が吸着した被処理空気中の有機物質、酸性ガスや塩基性ガス等を加熱した清浄ガスで脱着する工程であり、パージ工程とは再生工程終了後にヒーターを切る以外は再生工程と同一条件にして多孔質吸着材に常温の清浄空気中の水分を多孔質吸着材の水分保持量が破過するまで多孔質吸着材に吸着させる工程をいう。ヒーターコントローラーとしては、例えば、予め設定した時間に従ってヒーターをオンオフするタイプのものや、第１ガス排出部４等にセットした湿度を測定してヒーターをオンオフするタイプのものが挙げられる。
【００２９】
また、第１ガス導入部３や第２ガス導入部５にガスを導入させる手段として、第１ガス導入部３の入口側や第１ガス排出部４の出口側、第２ガス導入部５の入口側や第２ガス排出部６の出口側等に図示しないブロアーや送風機を取り付けることが好ましい。このうち、第１ガス排出部４の出口側にブロアーを配置し、第２ガス導入部５の入口側に送風機を配置すると、汚染されたガスがクリーンルーム内に流れ込むことがないため好ましい。
【００３０】
上記エアフィルター装置の作用について説明する。第１に、ハニカムローター１の回転を停止したままで、再生・パージゾーン２１が再生工程にある場合について説明する。まず、大気やクリーンルーム内からの汚染空気等の被処理空気４１は、第２ガス導入部５からハニカムローター１の処理ゾーン２２に導入しハニカムローター１での吸着処理後の処理ガス４２を第２ガス排出部６から排出する。この間、クリーンルーム内等の清浄空気をヒーターで加熱した再生ガス３１を第１ガス導入部３からハニカムローター１の再生・パージゾーン２１に導入しハニカムローター１での脱着処理後の脱着ガス３２を第１ガス排出部４から排出する。これにより、処理ゾーン２２において被処理空気中の有機物質、酸性ガスや塩基性ガス等が吸着除去されると同時に、再生・パージゾーンにおいて処理工程の際に多孔質吸着材に吸着した有機物質、酸性ガスや塩基性ガス等が脱着され除去される。
【００３１】
第２に、ハニカムローター１の回転を停止したままで、再生・パージゾーン２１がパージ工程にある場合について説明する。まず、処理ゾーン２２においては、再生工程と同様に処理工程が行われる。一方、再生・パージゾーン２１においては、ヒーターが切られて加熱しない常温の清浄空気をパージガス３１として導入し、ハニカムローター１の多孔質吸着材の水分吸着量か破過するまでパージガスを導入し続ける。これにより、処理ゾーン２２において再生工程と同様に被処理空気中の有機物質、酸性ガスや塩基性ガス等が吸着除去されると同時に、再生・パージゾーンにおいて多孔質吸着材に水分が破過するため、後にハニカムローター１が回転して処理ゾーン２２に移動したときに、被処理空気から不必要に水分を除去することがなくケミカル物質のみが吸着されるようになる。
【００３２】
このように本発明に係るエアフィルター装置は、ハニカムローターの再生ゾーンでハニカムローターを止めて、多孔質吸着材の再生に要する時間だけヒーターを点灯させて再生ゾーンに空気を流し、再生が終わればヒーターを止めて空気のみを流し、パージを行うことができる。パージにより多孔質吸着材は十分に水分を吸着して破過の状態に至り、この状態でハニカムローターが回転し多孔質吸着材が処理ゾーンに移動すると、水分は吸着されずにケミカル物質のみが吸着される。この結果、処理ゾーンを通過した空気は湿度が一定のままに保たれることになる。また、パージ時間を十分にとり、パージ後の湿度が室内雰囲気と同じになるようにすることで、次の吸着ゾーンを通過した後の空気の湿度が室内雰囲気と同じになるため、改めて加湿する必要がなく、温度・湿度センサー、純水、加湿器等に係る費用が必要なくなり、またエアフィルター装置全体をコンパクトにすることができる。
【００３３】
本発明に係るエアフィルター装置は、半導体、液晶、オプトエレクトロニクス等の製造においてクリーンルーム室内やデバイスの空気清浄用に用いられるエアフィルター装置として使用できる。
【００３４】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
ファインフレックス（ニチアス株式会社製、組成Ａｌ2 Ｏ3 ５０重量％、ＳｉＯ2 ５０重量％）９０重量部、パルプ１０重量部及びバインダーとしてポリビニルアルコール２重量部を、水１００００重量部に分散させたスラリーを、丸網抄造機で常法により抄造して、繊維間空隙率９０％、厚さ０．２mmのセラミックペーパーを得た。このセラミックペーパーをコルゲート加工するものとしないものとに分け、コルゲート加工するものは上下一対の波形段ロールの間を通してコルゲート状物とした。このコルゲート状物の山部にコロイダルシリカ９０重量部、アエロジル１０重量部を混合した糊を付け、該山部にコルゲート加工していない平坦状物を載置した後、共に加圧して接着し、一体化した。得られた片段（一体化物）は直径３５mmの軸の周りに巻き取る形で片段の山部に糊を付けながら外径６３０mmまで巻き付けた後、通気方向が４００mmとなるように裁断して、外径６３０mm×厚さ４００mm、波状コルゲートのピッチ２．８mm、セル高さ１．３mmのハニカムローターを得た。
このハニカムローターをフォージャーサイト型ゼオライト２０重量部、コロイダルシリカ５０重量部及び水３６重量部を十分に混合して作製したスラリーに含浸し、ブローした後１８０℃で３０分間乾燥し、５００℃で６０分焼成し、吸着材担持フィルターを得た。
得られた吸着材担持フィルターの中心部にφ３５mmの孔を設け、φ２５mmの回転軸をベアリングを介して取り付けると共に、フィルター外周部とモーターとの間にタイミングベルトを取り付けて上記フィルターが回転できるようにした。
直径が略ハニカムローターの外径と一致する円筒状物で内部が仕切り板で２分割されたガス導入部材を２つ用い、これらをハニカムローターの表裏の２つのフィルター面に、ガス導入部材の仕切り板の位置がガス導入部側とガス排出部側とで一致するようにそれぞれ略密着させて配置した。ガス導入部材内部の仕切りは、ガス導入部材をガスの導入方向と垂直な面で切った断面の面積の比が７：１の扇形になるように作製し、ハニカムローターのフィルター面の面積が７／８となる扇形部分を処理ゾーンとし、残部の面積が１／８の扇形部分を再生・パージゾーンとなるようにした。
処理ゾーンと再生・パージゾーンとのガスの導入方向は、処理ゾーンでは吸着材担持フィルターの２つのフィルター面の一方の面からとし、再生・パージゾーンでは他方の面からとすることにより、ハニカムローター内で処理ゾーンのガスと再生・パージゾーンのガスとが互いに混じり合わずに向流方向に流れるようにした。また、処理ゾーンのガス導入部と再生・パージゾーンのガス排出部、及び、処理ゾーンのガス排出部と再生・パージゾーンのガス導入部とは、それぞれ仕切り板を設け、処理ゾーンの導入ガスと再生・パージゾーンの排出ガス、及び、処理ゾーンの排出ガスと再生・パージゾーンの導入ガスとが混合しないようにした。処理ゾーンのガス導入側には送風ファンを取り付けて被処理空気を処理ゾーンに送り込むようにし、再生・パージゾーンのガス排出側には吸引ブロアーを取り付けて再生・パージゾーンから排出されるガスを吸引するようにした。
また、モーターには間欠回転を行うためのタイマーを接続して、エアフィルター装置を得た。なお、再生工程からパージ工程とする際のヒーターのオンオフは人力でスイッチを制御した。また、処理ゾーンから再生・パージゾーン、再生・パージゾーンから処理ゾーンへのハニカムローターの回転は数秒程度で行った。
上記エアフィルター装置を用いて、空気中のアンモニア及びＮ−チメル−２−ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」ともいう。）の除去性能について測定した。処理条件及び結果を表１〜表４に示す。
【００３６】
【表１】
Figure 0004393018
【００３７】
【表２】
Figure 0004393018
【００３８】
【表３】
Figure 0004393018
【００３９】
【表４】
Figure 0004393018
【００４０】
実施例２及び３
処理条件等を表１〜表４に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして空気中のアンモニア及びＮＭＰの除去性能について測定した。処理条件及び結果を表１〜表４に示す。
【００４１】
比較例１
直径が略ハニカムローターの外径と一致する円筒状物で内部が仕切り板で３分割されたガス導入部材を２つ用い、これらをハニカムローターの表裏の２つのフィルター面に、ガス導入部材の仕切り板の位置がガス導入部側とガス排出部側とで一致するようにそれぞれ略密着させて配置した。ガス導入部材内部の仕切りは、ガス導入部材をガスの導入方向と垂直な面で切った断面の面積の比が６：１：１の扇形になるように作製し、ハニカムローターのフィルター面の面積が６／８となる扇形部分を処理ゾーンとし、残部の面積が１／８の扇形部分のそれぞれを再生ゾーン及びパージゾーンとなるようにした。
上記ガス導入部材を用い、処理ゾーンでは吸処理条件等を表１〜表４に示すように変え、且つ、ハニカムローターを１時間当たり２回転の割合で連続的に回転させた以外は、実施例１と同様にして空気中のアンモニア及びＮＭＰの除去性能について測定した。処理条件及び結果を表１〜表４に示す。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係るエアフィルター装置は、ハニカムローターを間欠的に回転させ、ハニカムローターが停止している時間内に処理工程、再生工程及びパージ工程を行うため、ハニカムローターを従来のように連続的に回転させる必要がなく、ハニカムローターの駆動モーターの消費電力を大幅に低減することができる。また、再生工程とパージ工程とを同一のゾーンで停止したまま、ヒーターのオン／オフで切り換えるため、ヒーターを従来のように連続して稼働させる必要がなく消費電力を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエアフィルター装置の一部を示す模式的な斜視図である。
【符号の説明】
１ ハニカムローター
２ 駆動手段
２ａ モーター
２ｂ ベルト
３ 第１ガス導入部
４ 第１ガス排出部
５ 第２ガス導入部
６ 第２ガス排出部
１０ エアフィルター装置
１３ 第１仕切り板
１４ 第２仕切り板
１５ 第１仕切り部材
１６ 第２仕切り部材
２１ 再生・パージゾーン
２２ 処理ゾーン

Claims (8)

  1. 多孔質吸着材を担持し円周方向に回転可能なハニカムローターと、該ハニカムローターを回転させる駆動手段と、該ハニカムローターに２種のガスを混合させずに導入し、且つ導入されるガスの通気方向が互いに向流になるように設けられる第１ガス導入部及び第２ガス導入部と、第１ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第１ガス排出部と、第２ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第２ガス排出部と、第１ガス導入部の入口に設けられるヒーターとを有し、さらに前記ハニカムローターが、該ハニカムローターのフィルター面のうち前記第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーンの分ずつ間欠的に回転可能となるように前記駆動手段を制御する駆動コントローラーと、前記ハニカムローターが回転を停止してから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち、該期間前半の再生期間は前記ヒーターをオンにすると共に、該期間後半のパージ期間は前記ヒーターをオフにするヒーターコントローラーとを備えるエアフィルター装置において、
    前記ハニカムローターを、該ハニカムローターのフィルター面のうち前記第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーンの分ずつ間欠的に回転させつつ、
    被処理空気を、前記第２ガス導入部から前記ハニカムローターのフィルター面のうち該第２ガス導入部に相対する処理ゾーンに導入し、吸着処理後の処理ガスを前記第２ガス排出部から排出して、前記多孔質吸着材で該被処理空気中のガス状不純物を吸着除去し、且つ、前記ハニカムローターの回転を停止させてから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち、該期間前半の再生期間は前記ヒーターをオンにし、ヒーターで加熱したクリーンルーム内の清浄空気を、前記第１導入部から前記再生・パージゾーンに導入し、脱着処理後の脱着ガスを前記第１ガス排出部から排出して、該多孔質吸着材から該ガス状不純物を脱着し、該期間後半のパージ期間は前記ヒーターをオフにし、クリーンルーム内の清浄空気を、前記第１導入部から前記再生・パージゾーンに、該多孔質吸着材の水分吸着量が破過するまで導入し、該再生・パージゾーンを通過したパージガスを前記第１ガス排出部から排出すること
    を特徴とする空気清浄方法。
  2. 前記ハニカムローターにはさらにガス反応材が担持されていることを特徴とする請求項１記載の空気清浄方法。
  3. 前記第２ガス導入部から導入されるガスが有機物質を含む被処理空気であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載の空気清浄方法。
  4. 前記第２ガス排出部をクリーンルーム内に接続することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の空気清浄方法。
  5. 多孔質吸着材を担持し円周方向に回転可能なハニカムローターと、該ハニカムローターを回転させる駆動手段と、該ハニカムローターに２種のガスを混合させずに導入し、且つ導入されるガスの通気方向が互いに向流になるように設けられる第１ガス導入部及び第２ガス導入部と、第１ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第１ガス排出部と、第２ガス導入部から導入されるガスを前記ハニカムローターから排出する第２ガス排出部と、第１ガス導入部の入口に設けられるヒーターとを有するエアフィルター装置であって、さらに、前記ハニカムローターが、該ハニカムローターのフィルター面のうち前記第１ガス導入部に相対する再生・パージゾーンの分ずつ間欠的に回転可能となるように前記駆動手段を制御する駆動コントローラーと、前記ハニカムローターが回転を停止してから回転を開始するまでの間の再生・パージ期間のうち、該期間前半の再生期間は前記ヒーターをオンにすると共に、該期間後半のパージ期間は前記ヒーターをオフにするヒーターコントローラーとを備えることを特徴とする請求項１記載の空気清浄方法を実施するためのエアフィルター装置。
  6. 前記ハニカムローターにはさらにガス反応材が担持されていることを特徴とする請求項５記載のエアフィルター装置。
  7. 前記第２ガス導入部から導入されるガスが有機物質を含む被処理空気であることを特徴とする請求項５又は６のいずれか１項記載のエアフィルター装置。
  8. 前記第２ガス排出部がクリーンルーム内に接続されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載のエアフィルター装置。
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