JP4777946B2 - Pollutant removal device - Google Patents
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Description
本発明は、水が滴下された気液接触材料を気体が横向きに通過し、該気体中の汚染物質を除去するための汚染物質除去装置に関する。 The present invention relates to a pollutant removing apparatus for removing a pollutant in a gas by passing the gas laterally through a gas-liquid contact material into which water is dropped.
一般に、半導体や液晶の製造は、清浄度の高いクリーンルーム内で行われ、このクリーンルームには、室内から排気される風量を補うと共に、室内を陽圧に保つために大量の外気が導入される。この導入される外気は外調機によって温湿度の制御が行われる他、HEPA(High-Efficiency Particulate Air)フィルターなどにより塵埃を除去された後、室内に供給される。また、近年における半導体等の集積度の高度化に伴い、クリーンルーム内の空気中の分子状汚染物質(AMCs)を除去することが求められているため、エアワッシャーと呼ばれる汚染物質除去装置が設置されることも多くなっている。 In general, semiconductors and liquid crystals are manufactured in a clean room with high cleanliness, and a large amount of outside air is introduced into the clean room in order to compensate for the amount of air exhausted from the room and keep the room at a positive pressure. The outside air to be introduced is controlled by an external air conditioner, and the dust is removed by a HEPA (High-Efficiency Particulate Air) filter or the like and then supplied to the room. In addition, with the recent increase in the degree of integration of semiconductors and the like, it is required to remove molecular contaminants (AMCs) in the air in clean rooms, so a contaminant removal device called an air washer has been installed. There are also many things.
この種の汚染物質除去装置は、空気中のアンモニアや二酸化硫黄などの水溶性成分を、気液接触により水に溶解させて除去するものであり、水溶性成分の高い除去能力、低い通気抵抗、省スペースが求められる他、加湿器としても使用されるため、加湿時の高い飽和効率が求められる。汚染物質除去装置には、空気流に対してスプレーによって水を噴霧して直接、気液接触を行う水噴霧式のものと、気液接触材料に水を滴下して気液接触を行う気化式のものとがあるが、水噴霧式のものはポンプ動力や通気抵抗が大きく、広い設置スペースが必要となるため、現在では気化式のものが主流となっている。 This type of pollutant removal device removes water-soluble components such as ammonia and sulfur dioxide in the air by dissolving them in water by gas-liquid contact, and has a high water-soluble component removal capability, low ventilation resistance, In addition to space saving, it is also used as a humidifier, so high saturation efficiency during humidification is required. There are two types of pollutant removal devices: a water spray type that sprays water against the air flow and makes direct gas-liquid contact, and a vaporization type that makes gas-liquid contact by dripping water onto the gas-liquid contact material. However, the water spray type has a large pump power and ventilation resistance, and requires a large installation space.
従来のこの種の汚染物質除去装置としては、例えば、図4に示されているように、積層された気液接触材料1の上方に給水設備2を設置すると共に気液接触材料1の下方に最下水槽3を設置し、気液接触材料を横向きに通過する空気を給水設備2から気液接触材料1に滴下させた水に接触させるものが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
As a conventional contaminant removal device of this type, for example, as shown in FIG. 4, a
また、図5に示されているように、気液接触材料1の下端を最下水槽3に浸漬したものや、或いは、図6に示されているように、多数の孔4が底部5に形成された水槽6を気液接触材料1の上端に設置すると共に該水槽6の底部5に含浸材層7を設置し、水槽4内の液をこの含浸材層7に含浸させた後、孔4を介して気液接触材料1に供給するもの(例えば、特許文献4参照)なども知られている。
しかしながら、上記した図4に示す汚染物質除去装置では、気液接触材料1を通過する空気の一部が気液接触材料1の上端や下端からバイパスし、気液接触材料1との接触時間が短くなり、十分に気液接触が行われないといった問題がある。また、この問題の解決策として、図4中に二点鎖線で示すように、蓋8で気液接触材料1の上端を塞ぐことも考えられるが、空気のバイパスを完全に防止することはできない。
However, in the pollutant removing device shown in FIG. 4 described above, a part of the air passing through the gas-
また、上記した図5に示すような汚染物質除去装置では、気液接触材料1の下端からの空気のバイパスを防止することはできるが、気液接触材料1の上端からの空気のバイパスを完全に防止することはできない。さらに、最下水槽3には、加湿時の水の不足を補うと共に、純水のブローを補うための補給水設備が必要となり、最下水槽3内の水位の変動が大きくなる。そのため、気液接触材料1の下端を最下水槽3内に100mm以上浸漬する必要があり、その分の気液接触材料1が余計に必要となり、不経済である。
Further, in the pollutant removing device as shown in FIG. 5 described above, air bypass from the lower end of the gas-
さらに、上記した図6に示す汚染物質除去装置では、多数並設された気液接触材料1に対して均等に水を滴下できるように水槽6の底部5に多数の孔4を精度良く配設する必要があると共に孔4の形状が特定の形状に制約されるため、製造に手間が掛かるといった問題がある。さらにまた、含浸材層7が必要となる分、部品点数が増え、製造コストや保守管理コストの増大の要因になるといった問題もある。
Furthermore, in the pollutant removal apparatus shown in FIG. 6 described above, a large number of
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、気液接触材料の上下端からの気体のバイパスを防止することにより、気液接触効率を向上させ、汚染物質の除去能力を高めることのできる汚染物質除去装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents gas bypass from the upper and lower ends of the gas-liquid contact material, thereby improving the gas-liquid contact efficiency and increasing the contaminant removal capability. It is an object of the present invention to provide a pollutant removing device that can perform such a process.
上記した目的を達成するため、本発明は、水が滴下された気液接触材料を気体が横向きに通過し、該気体中の汚染物質を除去するための汚染物質除去装置であって、前記気液接触材料の上端及び下端が水封されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pollutant removing apparatus for removing a pollutant in a gas by passing the gas laterally through the gas-liquid contact material into which water has been dropped. The upper and lower ends of the liquid contact material are sealed with water.
そして、前記気液接触材料の上方には、開口を有する底面を該気液接触材料の上端に接触させた状態で上側水槽が設けられていると共に、該上側水槽内に水を供給する給水設備が設けられており、前記気液接触材料の下方には、該気液接触材料の下端が浸漬するように下側水槽が設けられているのが好ましい。 An upper water tank is provided above the gas-liquid contact material with a bottom surface having an opening in contact with the upper end of the gas-liquid contact material, and water supply equipment for supplying water into the upper water tank It is preferable that a lower water tank is provided below the gas-liquid contact material so that the lower end of the gas-liquid contact material is immersed.
また、前記上側水槽の開口の開口率は、0.5〜1%であってもよい。 The opening ratio of the upper water tank opening may be 0.5 to 1%.
さらに、前記下側水槽の下方に最下水槽が設けられており、前記下側水槽から排出された水は前記最下水槽に落下するようになっていてもよい。 Further, a lowermost water tank may be provided below the lower water tank, and water discharged from the lower water tank may fall into the lowermost water tank.
さらにまた、前記下側水槽の底面には前記上側水槽の底面の開口と同一の開口が形成されていてもよい。 Furthermore, the same opening as the opening of the bottom face of the upper water tank may be formed on the bottom face of the lower water tank.
さらに、前記下側水槽は、前記気液接触材料の下端が浸漬する浸漬部と、該浸漬部から溢れた水が流入するように設けられ、底面に開口が形成された排水部とを備えており、該排水部の開口から排出された水は前記最下水槽に落下するようになっていてもよい。 Further, the lower water tank includes an immersion part in which a lower end of the gas-liquid contact material is immersed, and a drainage part provided so that water overflowing from the immersion part flows in and an opening is formed on the bottom surface. The water discharged from the opening of the drainage part may fall into the lowest water tank.
さらに、前記下側水槽は、前記気液接触材料の下端が浸漬する浸漬部と、該浸漬部に連通するように設けられた排水部とを備えており、該排水部から溢れた水は前記最下水槽に落下するようになっていてもよい。 Furthermore, the lower water tank includes an immersion part in which a lower end of the gas-liquid contact material is immersed, and a drainage part provided so as to communicate with the immersion part, and the water overflowing from the drainage part is It may fall to the lowest water tank.
本発明によれば、気液接触材料の上端及び下端が水封されているため、気液接触材料を通過する空気の一部が気液接触材料の上端や下端からバイパスすることがない。したがって、空気と気液接触材料との接触時間を十分に確保することができ、気液接触が確実に行われ、空気中の汚染物質の除去効率を高めることができる。 According to the present invention, since the upper and lower ends of the gas-liquid contact material are sealed with water, a part of the air passing through the gas-liquid contact material does not bypass the upper and lower ends of the gas-liquid contact material. Therefore, a sufficient contact time between the air and the gas-liquid contact material can be secured, the gas-liquid contact can be reliably performed, and the removal efficiency of contaminants in the air can be increased.
また、気液接触材料の下端が下側水槽内の水に浸漬されることにより、冬季等、空気に加湿を行うことが必要な場合でも、気液接触材料は水を吸い上げて乾燥を防止することができる。 In addition, when the lower end of the gas-liquid contact material is immersed in the water in the lower water tank, even when it is necessary to humidify the air, such as in winter, the gas-liquid contact material sucks up water and prevents drying. be able to.
さらに、上側水槽の開口を通過する水量は、上側水槽に貯留される水量により変化するため、開口を通過する水量を調整するために開口率を変える必要はなく、この開口の形状や配置は任意に設定可能である。したがって、製造が簡素化されると共に、含浸材層等の余計な部品が不要となり、製造コストや保守管理コストの低減化を図ることができる。 Furthermore, since the amount of water that passes through the opening of the upper water tank changes depending on the amount of water stored in the upper water tank, there is no need to change the opening ratio in order to adjust the amount of water that passes through the opening, and the shape and arrangement of this opening are arbitrary. Can be set. Therefore, the manufacturing is simplified, and unnecessary parts such as an impregnating material layer are not required, and the manufacturing cost and the maintenance management cost can be reduced.
さらにまた、下側水槽の底面の開口を上側水槽の底面の開口と同一に形成したり、或いは、浸漬部から排水部に水が溢れるように構成したり、或いは、浸漬部から流入した水が排水部から溢れるように構成したりすることにより、下側水槽の水位はほとんど変動しない。したがって、下側水槽に浸漬する気液接触材料の下端の長さを最小限に抑えることができるため、気液接触材料を有効に利用することができ、経済性の向上を図ることができる。 Furthermore, the bottom opening of the lower water tank is formed to be the same as the opening of the bottom surface of the upper water tank, or water is overflowed from the immersion part to the drainage part, or the water flowing from the immersion part is The water level of the lower water tank hardly fluctuates by being configured to overflow from the drainage section. Therefore, since the length of the lower end of the gas-liquid contact material immersed in the lower water tank can be minimized, the gas-liquid contact material can be used effectively, and economic efficiency can be improved.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図1は本発明の実施の形態に係る汚染物質除去装置を示す概略図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a schematic view showing a contaminant removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
本発明の実施の形態に係る汚染物質除去装置10は、前後方向(図1の紙面垂直方向)に積層された気液接触材料11と、気液接触材料11の上方に設けられた上側水槽12及び給水設備13と、気液接触材料11の下方に設けられた下側水槽14と、下側水槽14の下方に設けられた最下水槽15とを備えて構成されており、気液接触材料11を空気が横向き(図1中の矢印方向)に通過することにより該空気中の汚染物質が除去されるようになっている。
A
気液接触材料11は、例えば、ポリエステルやポリエチレン或いはセラミック等の親水性又は吸水性を有する材料をハニカム状に積層して形成されているが、この材料や形状は既に公知であるため、ここではこれ以上の説明は省略する。
The gas-
上側水槽12は、底面16を気液接触材料11の上端に接触させた状態で設けられ、この底面16には微小な開口17が多数形成されている。底面16の面積に対する開口17全体の面積の割合(以降「開口率」と称す。)は、例えば、0.5〜1%に設定されており、この開口17を通過する水量は、上側水槽12に貯留される水量により変化するため、開口17を通過する水量を調整するために開口率を変える必要はない。また、この開口17は、特定の形状に限定されるものではなく、例えば、丸形やスリット形状等、各種形状を採用可能であり、又、開口17の設置位置についても制限がない。すなわち、開口17は、開口率が所定の範囲に入るように形成されていれば、その形状や位置は任意に設定可能であるため、製造が簡素化されると共に、含浸材層等の余計な部品が不要となり、製造コストや保守管理コストの低減化を図ることができる。
The
給水設備13は、上側水槽12の上方において水平に配設された給水配管18を備え、この給水配管18に穿設された孔(図示省略)を介して配管18内の水が上側水槽12に滴下されるようになっている。
The
下側水槽14は、気液接触材料11の下端が浸漬するように設けられ、底面19には上側水槽12の開口17と同一の形状及び開口率の開口20が形成されている。なお、この場合、下側水槽14の水位はほとんど変動しないため、下側水槽14に浸漬する気液接触材料11の下端の長さは、5mm程度で十分である。したがって、気液接触材料11を有効に利用することができ、経済性の向上を図ることができる。
The
最下水槽15には、特に図示しないが、循環ポンプや配管などを備えた循環設備が接続されており、この循環設備により最下水槽15内の水は給水設備13に還流されるようになっている。
Although not shown in the drawings, the
次に、図1を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る汚染物質除去装置10の作用について説明する。
Next, the operation of the
給水配管18から上側水槽12に滴下された水は、上側水槽12の底面16の開口17を通って気液接触材料11に滴下され、これにより、気液接触材料11には薄い水膜が形成され、気液接触材料11は濡れた状態となる。そして、気液接触材料11を伝わって下側水槽14に落下した水は開口20を通って最下水槽15に落下した後、前記循環設備によって給水設備13に還流される。
Water dropped from the
一方、汚染物質除去の対象となる空気は、横向き(図1中の矢印方向)に汚染物質除去装置10に供給され、気液接触材料11に形成された水膜と接触し、空気中のアンモニアや二酸化硫黄などの水溶性成分はこの水に溶解され、除去される。この時、気液接触材料11の上端及び下端はそれぞれ上側水槽12及び下側水槽14内の水により水封されているため、気液接触材料11を通過する空気の一部が気液接触材料11の上端や下端からバイパスすることがない。したがって、空気と気液接触材料11との接触時間を十分に確保することができ、気液接触が確実に行われ、空気中の汚染物質の除去効率を高めることができる。
On the other hand, air to be pollutant-removed is supplied to the pollutant-removing
また、気液接触材料11の下端は下側水槽14内の水に浸漬されているため、冬季等、空気に加湿を行うことが必要な場合でも、気液接触材料11は水を吸い上げることにより乾燥を防止することができる。
Moreover, since the lower end of the gas-
なお、上記した実施の形態では、下側水槽14が上側水槽12と同一の開口20を備えているが、これは単なる例示に過ぎず、下側水槽の構成については各種変更が可能である。
In the above-described embodiment, the
すなわち、例えば、図2に示すように、下側水槽21を、気液接触材料11の下端が浸漬する浸漬部22と、該浸漬部22に隣接する排水部23とを備えるように構成し、浸漬部22から溢れて排水部23に流入した水が排水部23の底面に形成された開口24から最下水槽15に落下するように構成したり、或いは、図3に示すように、下側水槽25を、気液接触材料11の下端が浸漬する浸漬部26と、該浸漬部26に連通する排水部27とを備えるように構成し、浸漬部26から排水部27に流入した水が排水部27から溢れて最下水槽15に落下するように構成したりすることもできる。
That is, for example, as shown in FIG. 2, the
また、上記した実施の形態では、最下水槽15の水は循環設備により給水設備13に還流されるようになっているが、これは単なる例示に過ぎず、例えば、最下水槽15に循環設備を設置せず、最下水槽15内の水がそのまま排水されるように構成したり、或いは、汚染物質除去装置10を上下方向に複数段直列に設置し、上段の最下水槽15内の水が直接、気液接触材料11に滴下されるように構成したり、或いは、給水設備13が直接、純水供給設備に直結されるように構成したりする等、各種変更が可能である。
In the above-described embodiment, the water in the
さらに、本発明に係る汚染物質除去装置により汚染物質除去の対象となる気体は、上記した空気に限定されるものではなく、本発明は、空気以外の気体中の汚染物質の除去をする場合にも適用可能であることは言う迄もない。 Furthermore, the gas that is subject to contaminant removal by the contaminant removal apparatus according to the present invention is not limited to the above-described air, and the present invention is applicable when removing contaminants in gases other than air. It goes without saying that is also applicable.
10 汚染物質除去装置
11 気液接触材料
12 上側水槽
13 給水設備
14 下側水槽
15 最下水槽
16 底面
17 開口(上側水槽)
20 開口(下側水槽)
21 下側水槽
22 浸漬部
23 排水部
25 下側水槽
26 浸漬部
27 排水部
DESCRIPTION OF
20 Opening (lower water tank)
21
Claims (4)
前記気液接触材料の上端及び下端が水封され、
前記気液接触材料の上方には、底面の面積に対する開口全体の面積の割合である開口率が0.5〜1%の範囲に入る開口を有する底面を該気液接触材料の上端に接触させた状態で上側水槽が設けられていると共に該上側水槽内に水を供給する給水設備が設けられ、前記気液接触材料の下方には、該気液接触材料の下端が浸漬するように下側水槽が設けられ、
該下側水槽の下方に最下水槽が設けられ、前記下側水槽から排出された水は前記最下水槽に落下するようになっていることを特徴とする汚染物質除去装置。 A pollutant removing apparatus for removing a pollutant in a gas by passing the gas laterally through the gas-liquid contact material into which water has been dropped,
The upper and lower ends of the gas-liquid contact material are sealed with water,
Above the gas-liquid contact material, a bottom surface having an opening whose aperture ratio, which is a ratio of the area of the entire opening to the area of the bottom surface, falls within a range of 0.5 to 1% is brought into contact with the upper end of the gas-liquid contact material. In addition, an upper water tank is provided and a water supply facility for supplying water into the upper water tank is provided, and the lower side of the gas-liquid contact material is immersed below the gas-liquid contact material. A water tank,
The lowermost water tank is provided below the lower water tank, and the water discharged from the lower water tank falls into the lower water tank.
The lower water tank includes an immersion part in which the lower end of the gas-liquid contact material is immersed, and a drainage part provided to communicate with the immersion part, and water overflowing from the drainage part is the lowest The pollutant removing device according to claim 1 or 2, wherein the pollutant removing device is adapted to fall into a water tank.
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