JP4698146B2 - 化学フィルタ媒体、これを用いた化学フィルタ及び前記化学フィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
前記下部ケース内で前記第1オゾン吸着層上に充填され、窒素酸化物除去用濾材で形成された、窒素酸化物を除去するための第1窒素酸化物吸着層と、前記下部ケース内で前記第1窒素酸化物吸着層上に充填され、オゾン除去用濾材で形成された、オゾンを除去するための第2オゾン吸着層と、を含むことを特徴とする化学フィルタを提供する。
実施例1:第1実施形態
図2は、本発明の第1実施形態に係る化学フィルタ媒体20の断面図である。前記化学フィルタ媒体は一つのトレイ内に充填される。
図3は、本発明の第2実施形態に係る化学フィルタ媒体30の断面図である。前記化学フィルタ媒体30は一つのトレイ内に充填される。
図4は、本発明の第3実施形態に係る化学フィルタ媒体40の断面図である。前記ケミカルフィルタ媒体40は一つのトレイ内に充填される。
以下では、前記第3実施形態の化学フィルタ媒体40を含むハイブリッド化学フィルタの製造方法について説明する。前記ハイブリッド化学フィルタは、トレイ内に前記第3実施形態の化学フィルタ媒体40が充填されている。
実施例4
前述した方法に従って、前記第2実施形態の5層構造のフィルタ媒体を有するフィルタトレイを製造した。具体的には、まず下部オゾン吸着層と上部オゾン吸着層の二重層からなる第1オゾン吸着層と、下部窒素酸化物吸着層及び上部窒素酸化物吸着層の二重層からなる窒素酸化物吸着層と、前記窒素酸化物吸着層上に積層され1層からなる第2オゾン吸着層と、を含むフィルタ媒体を有するフィルタトレイを製造した。
オゾン除去用濾材のみを使用してフィルタトレイを製造したことを除いては、前記実施例4と同一の方法でハイブリッドフィルタ202を製造した。
窒素酸化物除去用濾材のみを使用してフィルタトレイを製造したことを除いては、前記実施例4と同一の方法でハイブリッドフィルタ204を製造した。
前記実施例4、並びに比較例1及び2で製造した化学フィルタを使用して濃度10ppmの窒素酸化物(NO及びNO2を含む)を含む空気を濾過した。空気の流量は8リットル/分であり、空気の温度は10〜14℃であり、相対湿度は85〜95%であった。フィルタの前/後端の窒素酸化物の濃度を分単位で測定し除去効率を測定した。
実施例5
前記第1実施形態の4層構造のフィルタ媒体を用いたこと以外は、実施例4と同一の方法で化学フィルタ226を製造した。具体的には、下部オゾン吸着層と上部オゾン吸着層からなる二重層で構成された第1オゾン吸着層と、前記第1オゾン吸着層上に積層され、単一層からなる窒素酸化物吸着層と、前記窒素酸化物吸着層上に積層され、1層で構成される第2オゾン吸着層と、を含むフィルタ媒体を有するフィルタトレイを製造した。
従来の方法に従って製造された、図1に示すような、活性炭とゼオライトとが50:50の質量比で混合されたフィルタ媒体を用いたこと以外は、実施例5と同一の方法で化学フィルタ232を製造した。
実施例5と同一の方法に従って、オゾン吸着層および窒素酸化物吸着層の配列を変更して、下記表3に示した層配列を有する4層構造の化学フィルタを製造した。
前記実施例5、並びに比較例3〜7で製造した化学フィルタを使用して、前述した除去効率比較実験1と同一の方法でフィルタの前/後端の窒素酸化物の濃度を分単位で測定して除去効率を測定した。
実施例4と同一の方法に従って、オゾン吸着層および窒素酸化物吸着層の配列を変更し、下記表5に示した層配列を有する4層構造のフィルタを製造した。各層の配列方向は空気の移動方向と同一である。下記の表5において、活性炭層は活性炭にKOHを添着した添着活性炭からなるオゾン吸着層を意味する。そして、表5において、ゼオライト層はゼオライトにKMnO4を添着した無機物からなる窒素酸化物吸着層を意味する。比較例8及び9のフィルタとの比較のために、実施例4で製造したフィルタを使用した。又、参照符号240〜246に対応する各フィルタ媒体は5層に積層される構造を有する。
前記実施例4及び6、並びに比較例8及び9で製造した化学フィルタを使用して、前述した除去効率比較実験1と同一の方法でフィルタの前/後端の窒素酸化物の濃度を分単位で測定して除去効率を測定した。
本発明のハイブリッド化学フィルタを窒素酸化物の濃度を増加させた条件下で加速試験を行い、実際にクリーンルーム内で用いた場合の寿命を予測した。
12 ゼオライト
20,30,40 化学フィルタ媒体
22,22a,22b,32,32a,32b,42 第1オゾン吸着層
24,34,34a,34b 窒素酸化物吸着層
26,36,46 第2オゾン吸着層
44 第1窒素酸化物吸着層
48 第2窒素酸化物吸着層
50 第3オゾン吸着層
100 トレイ
102 不織布
104 第1オゾン吸着層
106 第1窒素酸化物吸着層
108 第オゾン吸着層
110 第2窒素酸化物吸着層
112 第3オゾン吸着層
114 不織布
120 メッシュ
200 実施例4の化学フィルタ
202 比較例1の化学フィルタ
204 比較例2の化学フィルタ
210 実施例4の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたNOの濃度
212 実施例4の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたNO2の濃度
214 比較例1の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたNOの濃度
216 比較例1の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたNO2の濃度
218 比較例2の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたNOの濃度
220 比較例2の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたNO2の濃度
222 比較例4の化学フィルタ
224 比較例5の化学フィルタ
226 実施例5の化学フィルタ
228 比較例6の化学フィルタ
230 比較例7の化学フィルタ
232 比較例3の化学フィルタ
240 実施例6の化学フィルタ
242 実施例4の化学フィルタ
244 比較例8の化学フィルタ
246 比較例9の化学フィルタ
300 ハイブリッド化学フィルタ前端の平均窒素酸化物濃度
302 ハイブリッド化学フィルタ後端の平均窒素酸化物濃度
Claims (18)
- 活性炭を含む濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された第1のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第1オゾン吸着層と、
前記第1オゾン吸着層上に積層され、酸化物系列の濾材に窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された窒素酸化物除去用濾材で形成され窒素酸化物を除去するための第1窒素酸化物吸着層と、
前記第1窒素酸化物吸着層上に積層され、活性炭を含む濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された第2のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第2オゾン吸着層と、を含む化学フィルタ媒体であり、
前記第1オゾン吸着層は、空気の移動方向を基準にして最前方に位置し、前記第2オゾン吸着層は、空気の移動方向を基準にして前記第1窒素酸化物吸着層よりも後方に位置することを特徴とする化学フィルタ媒体。 - 前記第1及び第2のオゾン除去用濾材は、活性炭及び前記活性炭に添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項1記載の化学フィルタ媒体。
- 前記添着剤は、金属酸化物を含むことを特徴とする請求項2記載の化学フィルタ媒体。
- 前記添着剤は、KOH又はMnOの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項2または3記載の化学フィルタ媒体。
- 前記窒素酸化物除去用濾材は、ゼオライト及び前記ゼオライトに添着された添着剤を含
むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の化学フィルタ媒体。 - 前記添着剤は、金属酸化物を含むことを特徴とする請求項5記載の化学フィルタ媒体。
- 前記添着剤は、KMnO4を含むことを特徴とする請求項5または6記載の化学フィルタ媒体。
- 前記第1オゾン吸着層は、前記第1窒素酸化物吸着層と比較して同一であるか、より厚いことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の化学フィルタ媒体。
- 前記第2オゾン吸着層は、前記第1窒素酸化物吸着層と同じであるか、または薄い厚さを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の化学フィルタ媒体。
- 前記第2オゾン吸着層上に、第2窒素酸化物吸着層及び第3オゾン吸着層が順次さらに積層された構造を有し、前記第3オゾン吸着層は、空気の移動方向を基準に前記第2窒素酸化物吸着層よりも後方に位置することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の化学フィルタ媒体。
- 前記第1、第2及び第3オゾン吸着層と前記第1及び第2窒素酸化物吸着層とは、互いに同じ厚さを有することを特徴とする請求項10記載の化学フィルタ媒体。
- 活性炭を含む濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第1層と、
前記第1層上に積層され、酸化物系列の濾材に窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された、窒素酸化物を除去するための第2層と、
前記第2層上に積層され、活性炭を含む濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第3層と、を含む化学フィルタ媒体であり、
前記第1層は、空気の移動方向を基準に最前方に位置し、
前記第1層は、前記第2層及び前記第3層のうち、少なくとも1つより厚いことを特徴とする化学フィルタ媒体。 - 前記第3層上に積層され、酸化物系列の濾材に窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された、窒素酸化物を除去するための第4層と、
前記第4層上に積層され、活性炭を含む濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第5層と、をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の化学フィルタ媒体。 - 上部ケース、及び前記上部ケースに連結された下部ケースを有するトレイと、
前記下部ケースの内部の下部に充填された請求項1〜13のいずれか1項に記載の化学フィルタ媒体と、
を含むことを特徴とする化学フィルタ。 - 前記トレイの内部に形成された不織布をさらに含むことを特徴とする請求項14記載の化学フィルタ。
- 前記不織布の外部に、前記不織布を保護するためのメッシュをさらに含むことを特徴とする請求項15記載の化学フィルタ。
- i)上部ケースと下部ケースを含み、前記上部及び下部ケースが分離されるトレイを準備する段階と、
ii)前記トレイの下部ケース内に請求項1〜13のいずれか1項に記載の化学フィルタ媒体を、吸着層毎に積層して充填する段階と、
iii)前記トレイの上部ケースを下部ケースに被せて固定する段階と、
を含むことを特徴とする化学フィルタの製造方法。 - 前記ii)段階を行う以前に、前記トレイの内部面に不織布を付着する段階をさらに行うことを特徴とする請求項17記載の化学フィルタの製造方法。
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