JP5153947B1 - ケミカルフィルター - Google Patents

Abstract

【課題】ケミカルフィルターの濾材の気流方向を示すラベルの脱落によるミスの発生を防止する。
【解決手段】ヒダ折りした機能材の間にセパレータ３を装着して、そのセパレータ３を装着したヒダ面が開口９に臨むように外枠１に収容されるケミカルフィルターの濾材２に、短冊状に形成したタグ６を接着する。前記タグ６は、長手側の一方の端を接着部７として濾材２の端のヒダ５の外側面に接着し、他方を表示部８として濾材２の気流方向を記載する。そして、その気流方向を記載したタグ６を接着した濾材２を外枠１に収容したときに、前記開口９からタグ６の表示部８が食み出るようにして、その食み出したタグ６に記載された気流方向に基づいてフィルターをチェックする。こうすることで、濾材２を外枠１に収容する際に、タグを外さないようにできるので、ラベルの移し替えによるミスを防止できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガス状化学汚染物質を取り除くことのできるケミカルフィルターに関するものである。

ケミカルフィルターは、対象空間の気体中に含まれるガス状化学汚染物質（例えば、半導体工場などの腐食性ガス）などを除去するために使用する。このケミカルフィルターには、プリーツタイプ、ハニカム形状タイプ、パネルタイプなどがあって、プリーツタイプは、直交流型（フラット型、折込型）と平行流型がある。直交流型は、気体流路が濾材の折り目に対して直交な流路を形成するもので、平行流型は、気体流路が濾材の配置に対して平行な流路を形成するというものである。この直交流型と平行流型は、除去性能や圧力損失のなどの使用条件で使い分ける。

特許文献１に示す直交流型のケミカルフィルターは、従来技術を説明する図１２のように、外枠１、濾材２、セパレータ３で構成されており、外枠１で形成された矩形状の空間に、プリーツ加工した機能材を濾材２として収容する構成となっている。また、収容された濾材２の入り口側プリーツの間に入り口側セパレータ３を装着（挿入）し、濾材２の出口側プリーツの間に出口側セパレータ３を装着することで、気体流路が機能材の折り目に対して直交な流路を形成する。
このとき、対象空間に除去対象ガスが複数存在するときは、図１３のように、１つのケミカルフィルターに吸着対象ガスが異なる複数の機能材を（２層重ね、・・・ｎ層重ね）として組み込んで使用する。
その結果、組み合わせる機能材の順番と気流方向は、吸着するガス成分の吸着性能に大きく影響を与える。
この機能材には、活性炭繊維、イオン交換基を用いたものなどがあり、中には、外観が同じで吸着対象のガスのみが異なるものが存在する。
そのため、使用する機能材を間違えたり、使用する機能材の順番を間違えたり、気流方向を間違えたりすると、ケミカルフィルターとして機能せず、対象空間にて製造される製品に重大な損害を与える。
したがって、ケミカルフィルターの製造面において、気流方向、機能材の種類、順番を管理することは重要である。

そこで、従来、ケミカルフィルターの組み立てに、例えば、図１０に示すように、気流方向、機能材の種類、機能材の順番などを記したラベル４を使用することで管理している。
具体的には、ラベル４を用いて、以下のように、３つの工程を管理する。
（１）機能材折加工工程
この工程は、機能材を外枠１に組み込むため、図１０に示すように、機能材をヒダ折りする。
ここで、機能材を折った濾材２を次工程に渡すため、図１０のように、気流方向、機能材の種類、機能材の順番が記されたラベル４をクリップ、ホッチキスなどで固定する。
（２）セパレータ装着→接着工程
この工程では、先の「折加工工程」で折られた濾材２に、図１１のように、セパレータ３を装着し、ラベル４を図１２のように、濾材２から外枠１に移し替えたのち、セパレータ３を装着した濾材２と外枠１を接着する。
（３）ガスケット貼付工程→製品検査工程
この工程は、外枠１に貼られたラベル４に記載の気流方向から濾材２の気流方向を認識し、外枠１にガスケットを貼付し（気流方向により図示せず）、図１４のように、製品情報、気流方向を明記した製品ラベル２０を張り付けたのち、製品検査を行う。ラベル４は製品検査後に外枠１から取り外す。

特開平１０−２３０１１８号公報

しかしながら、上記のラベルを用いる方法では、「（２）セパレータ装着→接着工程」でラベルを外枠に移し替えるため、一旦、ラベルを濾材（機能材をヒダ折りしたもの）から外す。そのため、外枠に移し替える際に、ウッカリ濾材の気流の方向と逆の向きに添付するミスを犯すことがある。
このようなミスが生じると、後の工程はラベルの気流方向を見て作業を行うことになる。特に、外観から種類の判別ができない複数の機能材を使っている場合は、ラベルの気流方向を頼りに作業を行うので、ミスを発見することは困難である。したがって、ケミカルフィルターの管理ができない問題がある。

また、ラベルは、濾材の機能材にクリップなどで添付して、外枠に貼り替える際に取り外し易いようにしていることから、工程間（例えば、（１）「機能材折加工工程」→（２）「セパレータ装着→接着工程」）の移動中やセパレータの挿入中でも簡単に外れてしまう問題がある。このようにクリップが外れると、再度、機能材にクリップで添付する際、濾材の気流の方向と逆の向きに添付してしまうミスを生じることがある。その際、外観から濾材の種類が判別できない複数の機能材を使っている場合は、作業中に気流方向を特定することが難しいため、ミスを発見することは困難である。
この問題を解決するため、ラベルを接着テープなどで機能材に外れにくいように貼り付けることが考えられる。しかし、このように、ラベルを接着テープで機能材に貼り付けると、貼り付けたラベルを移し替えるために接着テープを剥がすと、テープの接着剤が機能材の表面に残り、接着剤から揮発するガス状化学汚染物質が対象空間に漏れ出てしまうことも考えられる。

また、ラベルをホッチキスで留めることも考えられるが、ホッチキスの場合、ホッチキスの孔がラベルを移し替えると濾材２に残ってしまう問題がある。

そこで、この発明の課題は、ラベルの貼り付け方法を含むラベルを移し替えることによるミスの発生を防止することを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明では、外枠に収容され、前記外枠の開口に臨む濾材と、前記濾材の外枠に被われて、外枠の内側と接する部分で、フィルターとして用いない側面に、一方の端部が接着される接着部とし、他方の側を表示部とした短冊状のタグとからなり、前記タグを接着した濾材を外枠に収容した際に、前記タグの他方が外枠の開口から食み出るようにして、その食み出し部分を表示部として濾材の情報を記載するという構成を採用したのである。

このような構成を採用することにより、タグは、一方の端を外枠に被われる濾材の側面に接着することで外れないようにする。このように接着してタグを外れないようにして、接着剤が対象空間に漏れ出ないようにする。このとき、タグの濾材に対する接着位置は、濾材が外枠の内側と接する部分で、フィルターとして用いない部分なので、フィルター機能に影響は与えない。また、濾材の情報（気流方向、機能材の種類、機能材の順番など）を記載したタグの他方の端は、外枠に前記濾材を収容した際、外枠の開口からのタグのはみ出し部分となる。その結果、タグを移し替えなくても、タグのはみ出し部分を見て、常に気流方向を確認できるため、移し替えによるミスを防止できる。

また、このとき、上記タグを不織布とし、タグの接着を熱溶着で行うようにした構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、タグは、濾材に使用される不織布なので、はみ出し部分が対象空間に露出しても影響はない。また、タグの接着を熱溶着で行うことで、接着剤の揮発成分による対象空間の汚染を防止する。
このとき、熱溶着の方法としては、例えば、低アウトガスホットメルトによる接着、超音波によるウェルダー溶着、アイロンによる熱溶着などがある。なお、これ以外にも、熱溶着で接着できるものであればどのような方法でも良い。

また、上記タグの外枠の開口から食み出した表示部を切断可能にした構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、検査工程終了後に、タグの食み出し部分を切断すれば、食み出し部分が気流を妨げることがない。

また、このとき、上記のケミカルフィルター用濾材のいずれかを外枠に収容したケミカルフィルターを構成することができる。

また、このとき、外枠に収容され、前記外枠の開口に臨む濾材の、前記濾材の外枠に被われて、外枠の内側と接する部分で、フィルターとして用いない側面に、一方の端部が接着される接着部とし、他方の側を表示部とした矩形状のタグの一方の端を接着し、その接着したタグの他方の表示部に濾材の気流方向を記載して、前記気流方向を記載したタグを接着した濾材を開口に臨むように外枠に収容する際に、前記外枠の開口からタグの表示部が食み出るようにして、その食み出したタグに記載された気流方向に基づいて濾材の向きを管理するという方法を採用することができる。

このような方法を採用することにより、タグの外枠への移し替えは必要とせず、タグのはみ出し部分を見て、気流方向を確認できるため、移し替えによるミスを防止できる。

また、このとき、上記濾材の向きを管理したのち、表示部を切り取り、品質記録と一緒に保存して品質を管理するという方法を採用することができる。

このような方法を採用することにより、製造後の問題発生時に、品質記録の切り取ったタグを確認すれば、タグの素材や記載内容から気流方向、機能材の種類、また、記載する内容によっては、機能材の順番などが確認できるため、トレーサビリティを確保できる。また、タグの切り取りを品質記録に貼り付けなければならないので、タグの切り取り忘れが無い。

この発明は、上記のように構成したことにより、ケミカルフィルターの気流方向を間違えるミスを防止できる。

実施形態の斜視図 実施形態の濾材の斜視図 実施形態の濾材にセパレータを装着する作用説明図 （ａ）実施形態の正面図、（ｂ）（ａ）の断面図 （ａ）実施形態の作用説明図、（ｂ）実施形態の作用説明図 実施形態の作用説明図 実施形態の作用説明図 実施形態の作用説明図 実施例１の斜視図 従来例の作用説明図 従来例の作用説明図 従来例の作用説明図 濾材の断面図 従来例の作用説明図

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１に、この形態のケミカルフィルターを示す。
ケミカルフィルターは、タグ６を装着した濾材２と外枠１とで構成されている。
濾材２は、図２に示すように、例えば、ロールから切り出した活性炭素繊維、イオン交換基を用いた機能材等の複数のシート状の機能材を積層してプリーツ（ヒダ折り）加工したもので、図３のように、ヒダ折りした間にセパレータ３を装着した構造となっている。

前記タグ６は、不織布を、濾材２の幅より短く、かつ、ヒダ５の深さより長く短冊状に加工したものである。この短冊状のタグ６は、一方の端をヒダ６の面に接着する接着部７とし、他方の側は濾材情報を記載する表示部８としてある。
前記タグ６の接着部７は、ここでは、図２のように、濾材２の端面処理を利用して熱溶着する構造となっている。また、タグ６とヒダ５との接着は、タグ６の接着部７に予め低アウトガスのホットメルトなどの熱可塑性の接着剤を塗布しておくことで行うようにしてある。
具体的には、図２のように、タグ６をヒダ５の向きに対して並行に貼り付け、その端部にコの字にした不織布ａを宛がって、その上からアイロンなどで加熱することで接着している。
このとき、タグ６は、図２のように、ヒダ５の深さよりも長い形状に加工してあるので、ヒダ５の先端が並ぶヒダ面へ表示部８が達して、後述するように外枠１の開口９から食み出る。そのため、この食み出た表示部８には、「気流方向」、「機能材の種類」、「機能材の積層順」などの濾材２の情報を記載する。また、この情報を記載した表示部８は、例えば、切断線やミシン目などで切り離せるようにすれば、後述のように、品質管理に利用することができる。
ここでは、タグ６の熱溶着に低アウトガスのホットメルトを用いて熱溶着するものを例に挙げて説明したが、熱溶着としては、これ以外にも超音波によるウェルダー溶着やアイロンによる熱溶着などを採用することができる。特に、超音波によるウェルダー溶着やアイロンによる熱溶着は、繊維に熱を掛けて溶着するため、アウトガスの発生が一切無く、例えば、清浄度の高いクリーンルームなどでの使用に最適である。

セパレータ３は、この形態では、アルミ製の波板状のもので、図３のように、濾材２の流入側と流出側のヒダ５の間に装着（挿入）して気体流路を形成し、形成した流路が、濾材２の折り目に対して直交するようにしている。

外枠１は、図４（ａ）に示すように、アルミ製の上枠１０と下枠１１及び左側枠１２と右側枠１３で構成されており、各枠１０〜１３には、内向きに９０度折り曲げた縁１４が形成されている。
この外枠１は、先のセパレータ３を装着した濾材２を、濾材２のヒダ面が開口９に臨むように外枠１に収容したのち、リベットで締結して組み立てたものである。
具体的には、図４（ｂ）のように、タグ６を接着し、セパレータ３を装着した濾材２は、両側のヒダ５の端面を、それぞれ、左側枠１２と右側枠１３の内側の面に密着性の高いウレタン接着剤ｂで接着する。また、前記濾材２を接着した左右の側枠１２、１３と上下の枠１０、１１は、リベットで締結する。すると、図４（ａ）のように、各枠１０〜１３の縁１４が、組み立てられた外枠１の開口９を形成して、形成された開口９の一方からタグ６の表示部８が食み出す。
このとき、組み立てられたケミカルフィルターでは、濾材２の両側のヒダ５の端面と左側枠１２と右側枠１３の内側の面とをウレタン接着剤ｂで接着するが、この接着剤ｂを塗布する濾材２のヒダ５の端面は、フィルターとして使用しないところである。しかも、ウレタン接着剤ｂは密着性が高く、接着面は外枠１の縁１４で囲まれているので、ガスの流入は無い。

この形態のケミカルフィルターは上記のように構成されており、次に、このケミカルフィルターの組み立てに、気流方向、機能材の種類、順番を記したタグ６を使用することで管理する方法について述べる。
具体的には、生産時の「機能材折加工工程」でタグ６を貼付し、その貼付したタグ６に基づいて、次の「セパレータ装着→接着工程」、「製品検査工程」で濾材２の気流方向の管理を行う。さらに、フィルターの完成後は、タグ６の一部を保管することで、不都合が生じた際には、生産履歴の管理ができるというものである。以下、図面に基づいて各工程を説明する。

（１）「機能材折加工工程」
この工程は、従来例でも述べたように、機能材をヒダ折りして濾材２として外枠１に収容する工程である。そのため、この工程では、濾材２に、気流方向と機能材の種類及び順番を記したタグ６を準備して貼り付け、次、次々工程で濾材２を外枠１に収容する際の気流方向の管理に備える。
すなわち、タグ６は、例えば、濾材２に使用される不織布を短冊状に形成したものを準備する。短冊は、濾材２の幅より短く、ヒダの深さより長い形状に加工した大きさのものを準備する。そして、短冊状のタグ６の一方の端をヒダ５に接着する接着部７とし、他方の側は濾材２の情報を記載する表示部８として、前記表示部８に、図５（ａ）に示すように、例えば、「Ｘ＞Ｙ」と記入する。これは、「流入＞流出」を意味する記入例で、手前から奥方向へガスが流れることを示している。ここで、「Ｘ、Ｙ」は機能材の種類を示し、「Ｘ＞Ｙ」は積層の順番も示す。例えば、３層の場合は、「Ｘ＞Ｙ＞Ｙ」のような記入となる。
このように濾材２の情報を記したタグ６は、タグ６の気流方向の情報と一致する側の濾材２の端のヒダ５に貼り付ける。すると、タグ６は、図５（ａ）のように、ヒダ５の半山に接着することになる。この貼り付けは、例えば、タグ６に予め塗布されている低アウトガスのホットメルトなどの熱可塑性の接着剤をアイロンなどの発熱体を使って接着する。こうすることで揮発性物質からの汚染を防止する。さらに、図５（ｂ）のように、端面処理の不織布ａで挟んでホットメルトで接着する。このように接着することで、検査工程でも外れないようにする。
なお、タグ６への気流方向の記号や記入方法及びタグ６を出す開口９（流入側あるいは流出側）については、記載情報によって適宜決められるものである。

（２）「セパレータ装着→接着工程」
この工程は、上記の「機能材折加工工程」で折られた濾材２のヒダ５の間にセパレータ３を装着し、セパレータ３を装着した濾材２を外枠１に収容する（図３、図４（ａ）、（ｂ）参照）。
すなわち、濾材２を左側枠１２と右側枠１３とに接着剤ｂを使って接着する。具体的には、図６のように、濾材（タグも含む）２の幅一杯に、ウレタン系の接着剤ｂを帯のように塗布し、タグ６と一緒に左右の側枠１２、１３を取り付ける。そして、このように密着性の高いウレタン接着剤ｂで枠１２、１３を取り付けることで、流入側と流出側を分離する。
また、このとき、タグ６の表示部８は、組み立てた外枠１の開口９から食み出るようにして、それを確認してリベットにて外枠１０、１１、１２、１３を締結する。
このように、タグ６は、「機能材折加工工程」で貼り付けた状態のままなので、ラベル４を移し替えることによるミスの発生を防止できる。

（３）「ガスケット貼付工程→製品検査工程」
この工程は、開口９から食み出たタグ６の表示部８に記載された気流方向を見て、濾材２の気流方向を認識し、ガスケットｇ、製品ラベル２０を貼付して製品検査工程へ向かう。
この製品ラベル２０は、タグ６と同じ気流方向、機能材の種類、機能材の順番を記したもので、タグ６の記載に基づいて貼り付けるので、貼り付ける際のミスは生じ難い。
製品検査工程では、例えば、外観のチェック、濾材２やセパレータ３の仕様のチェック、傷や破損の有無などの検査をして完成となる。
その際、開口９から食み出たタグ６の表示部８を切り取る。この切り取りは、図７のように、濾材２を傷つけないように、例えば、保護用のアルミ板１５を敷いてカッターナイフなどで切り取る。切り取った表示部８は、図８のように、品質記録１６にテープ留めする。

このように、品質記録１６に貼り付けることで、濾材２の不織布が品質記録１６に残ることになる。したがって、フィルターの品質に問題が発生した場合は、不織布からの履歴調査が容易にできる。また、品質記録１６にテープ留めすることで、タグ６の切り取り忘れを防止できる。さらに、表示部８を切り取ったことで、表示部８による気流の乱れを防止できる効果もある。
このとき、タグ６の接着部７は濾材２に残るが、接着部７は濾材２の外枠１と接着する部分であり、フィルターとは関係の無い部分なので、影響はない。

また、ここでは、表示部の切り取りをカッターナイフで行うようにしたが、切断線にミシン目などを施すようにすれば、ナイフやハサミを使用しなくてもよい。そのため、作業性が向上し、ハサミやナイフで濾材２を傷付ける心配もない。

なお、この形態では、プリーツにセパレータ３を装着したものについて述べたが、これに限定されるものではない。セパレータ３を使用しないものにも適用可能なことは明白である。

この実施例１は、図９に示すように、本願のタグ６をプリーツタイプ以外のケミカルフィルターに適用したものを示す。
すなわち、パネル状の複数の濾材２は、外枠１に収容され、前記外枠１の開口９に臨む構造となっている。また、前記濾材２の外枠１に被われる側面に、短冊状のタグ６の端部の一方が接着されている。そして、前記タグ６の他方は、タグ６を接着した濾材２を外枠１に収容した際に、外枠１の開口９から食み出るようになっており、その食み出し部分を表示部８として濾材２の情報を記載するようになっている。
なお、他の構成及び作用効果は、実施形態と同じなので、図９の図１と同一部分に同一符号を付して説明は省略する。
また、本願発明は、これら以外の例えば、ハニカム形状などのケミカルフィルターについても適用可能であることは明白である。

１ 外枠
２ 濾材
３ セパレータ
５ ヒダ
６ タグ
７ 接着部
８ 表示部
９ 開口
１０ 上枠
１１ 下枠
１２ 左側枠
１３ 右側枠
１６ 品質記録
ａ 不織布
ｂ ウレタン接着剤

Claims (6)

1. 外枠（１）に収容され、前記外枠（１）の開口（９）に臨む濾材（２）と、
   前記外枠（１）に被われて、外枠（１）の内側と接する部分で、フィルターとして用いない濾材(２)の側面に、一方の端部が接着される接着部（７）とし、他方の側を表示部（８）とした短冊状のタグ（６）とからなり、
   前記タグ（６）を接着した濾材（２）を外枠（１）に収容した際に、前記タグ（６）の他方が外枠（１）の開口（９）から食み出るようにして、その食み出た表示部（８）に濾材（２）の情報を記載することを特徴とするケミカルフィルター用濾材。
2. 上記タグ（６）を不織布とし、タグ（６）の接着を熱溶着で行うようにした請求項１に記載のケミカルフィルター用濾材。
3. 上記タグ（６）の外枠（１）の開口（９）から食み出した表示部（８）を切断可能にした請求項１または２に記載のケミカルフィルター用濾材。
4. 上記請求項１〜３のいずれかのケミカルフィルター用濾材を外枠（１）に収容したケミカルフィルター。
5. 外枠（１）に収容され、前記外枠（１）の開口（９）に臨む濾材（２）の、前記外枠（１）に被われて、外枠（１）の内側と接する部分で、フィルターとして用いない濾材（２）の側面に、一方の端部が接着される接着部（７）とし、他方の側を表示部（８）とした矩形状のタグ（６）の一方の端を接着し、その接着したタグ（６）の他方の表示部（８）に濾材（２）の気流方向を記載して、前記気流方向を記載したタグ（６）を接着した濾材（２）を開口（９）に臨むように外枠（１）に収容する際に、前記外枠（１）の開口（９）からタグ（６）の表示部（８）が食み出るようにして、その食み出したタグ（６）に記載された気流方向に基づいて濾材（２）の向きを管理するケミカルフィルターの管理方法。
6. 上記濾材（２）の向きを管理したのち、表示部（８）を切り取り、品質記録と一緒に保存して品質を管理する請求項５に記載のケミカルフィルターの管理方法。

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