JPH0724239A - 空気浄化装置 - Google Patents

空気浄化装置

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JPH0724239A
JPH0724239A JP5173176A JP17317693A JPH0724239A JP H0724239 A JPH0724239 A JP H0724239A JP 5173176 A JP5173176 A JP 5173176A JP 17317693 A JP17317693 A JP 17317693A JP H0724239 A JPH0724239 A JP H0724239A
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JP
Japan
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zone
rotor
air
regeneration
honeycomb
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JP5173176A
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English (en)
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Tomosuke Ooizumi
智資 大泉
Mikio Hirose
幹男 廣瀬
Hisaaki Yokota
久昭 横田
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Sanki Engineering Co Ltd
Kobe Steel Ltd
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Sanki Engineering Co Ltd
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単独で所望の清浄度を得ることは高コストに
なり実用的でないので、除湿と脱ガスの吸着材を複合し
てこれをハニカム状ロータに構成することにより、水分
と微量含有ガスの吸着及び脱着を連続的に行い、所望の
清浄度の空気を、低ランニングコスト及び低イニシャル
コストで得ることができる空気浄化装置を提供する。 【構成】 ハニカム状吸着材からなるロータ1は、その
回転域が処理ゾーン1c、再生ゾーン1a及びパージゾ
ーン1bに分割されている。このハニカム状吸着材は、
シリカゲルと、活性炭又は金属酸化物触媒との複合体に
より構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クリーンルームへ導入
するための外気及びクリーンルーム内の室内循環空気等
の浄化に適した空気浄化装置に関し、特に、超高集積度
の集積回路素子を製造する超清浄クリーンルーム用に好
適の空気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】クリーンルーム用の空調設備において
は、従来から含有粉塵を除去する種々のグレードのフィ
ルタが使用されている。超高集積度の集積回路素子の製
造に際しては、超清浄クリーンルームが要求されるが、
その仕様には、空気に含まれている粉塵以外に微量含有
ガスも高レベルで除去することが要望されている。
【0003】一般に、クリーンルームへ導入するための
外気及びクリーンルーム内の室内循環空気等の空気中に
微量含有されるガスを除去する手段としては、下記の手
段がある。
【0004】水分の除去 外気中には多量の水分が含有されており、クリーンルー
ムの製造工程において、作業環境の維持だけではなく、
人間の発汗によるナトリウムの汚染及び発錆の防止等の
ために、外気を除湿する必要がある。
【0005】除湿装置としては、冷却除湿機と、吸着に
よる乾式除湿機とがあり、夫々長所及び短所を有する。
従来、露点温度が10℃までは5℃冷水の供給による冷
却除湿が使用され、露点温度を10℃以下にすることが
必要な場合は、乾式除湿機が併設して使用されている。
【0006】乾湿除湿機は、シリカゲルで形成されたハ
ニカム状ロータを回転させ、ロータ端面に設けた空気流
路を吸着除湿ゾーンと熱風再生ゾーンとに分割し、ロー
タが回転する間にロータは処理空気中の水分の吸着除湿
と、熱風によるロータの乾燥とを交互に繰り返し、連続
して乾燥空気を供給する。この乾式除湿機は比較的高価
であり、除湿のみを行う単一機能の除湿装置であるた
め、冷却を主体とするクリーンルームにおいては、乾式
除湿機を使用するメリットが少ない。
【0007】しかし、冷却除湿機は常に安定した5℃冷
水の製造が必要であり、フロンを使用したターボ冷凍機
を使用する場合が多い。このため、現在のフロンの規制
問題及びCO2問題から、冷却除湿機における熱源の変
更が求められており、相対的にフロンを用いない除湿方
式である乾式除湿機のメリットが注目されるようになっ
ている。
【0008】水分以外の微量含有ガスの除去 外気空気中には、NOx及びSOx等が含まれている。ま
た、クリーンルーム循環空気中には、室内で製造されて
いる物質並びに製造工程で使用されている塩素系及びフ
ッ素系の有機溶剤から排出されたNH3、NCl及びH
F等の微量ガスが含まれている。従来はこれらの微量ガ
スを除去する手段として、活性炭ペレット及び活性炭繊
維が充填されたフィルタが用いられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】超清浄クリーンルーム
で要求されている室内湿度レベルは、露点温度11℃ク
ラスであり、冷却除湿機で除湿しようとすると、設備コ
ストが極めて高くなる。従って、乾式除湿機を並用する
こととなるが、その場合の乾式除湿機における除湿効率
は、20%程度で良く、十分な除湿余力を残している。
【0010】一方、従来の活性炭フィルタで除去してい
る場合には除去するガス成分が微量であり、また、除去
したい成分が多岐にわたるだけにフィルターの寿命管理
が困難である。また、安全サイドのフィルター設計を行
うと、過大にフィルターを設置したことになることとな
る。
【0011】前述の如く、超清浄クリーンルームで要求
される湿度レベルは露点11℃の設定が最も多い。従
来、冷却除湿機でこの室内湿度レベルを達成している
が、この方式は常に安定した5℃程度の冷水が必要にな
る。クリーンルーム施設において、冷水は除湿以外に室
内温度を一般に23℃に維持するための冷却と用力(ク
リーンルーム内で使用されている生産機械に対する冷却
水)の冷却等に必要であるが、この目的を達成するため
の冷水温度は10℃〜12℃で十分である。また、この
ための冷水製造に必要な冷凍機容量は除湿のための容量
に比して、1. 5〜2倍多い。
【0012】クリーンルーム施設における冷水製造設備
においては、上述の如く、5℃及び10℃の2つの温度
の冷水を供給する合理的なものも実施されているが、設
備が重複し、高価なものになる。
【0013】従って、従来、一般に冷凍機の運転効率が
10℃の冷水供給の場合に比して、7〜10%悪くなる
ことを承知で全冷凍機を除湿のために必要な冷水温度5
℃で計画され、運転されている。また、5℃の冷水の安
定供給は、冷凍機の機種選定などに制約を受け、熱源シ
ステムのフレキシビリティを害っている。
【0014】冷水製造用冷凍機の冷却能力例を図2に示
す。この図は、同一冷凍機に関するものであるが、60
Hzで運転させた場合を例にとると、5℃冷水製造時は
冷却能力が10,600kcal/Hとなり、10℃冷
水製造時は冷却能力が13,400kcal/Hとな
る。このように、5℃冷水製造時には、10℃の場合に
比べ79%の冷却能力しか得られないことになると共
に、5℃冷水製造時に、冷却部で氷結する可能性がある
ため、氷結温度の低いブライン水を使わねばならない
等、設備コストが高くなることはもちろんのこと、保守
管理上も課題が多くなる。
【0015】冷却除湿に代替する方法として、吸着によ
る方法が知られている。吸着による乾式除湿機を併設し
た場合、冷却除湿に必要な冷水温度を10℃〜12℃と
比較的高温に設定することができ、前述の冷水製造の不
合理性を解決することができる。
【0016】一方、超清浄クリーンルームの空気調和機
は、これまで説明してきた水分の除去だけでなく、外気
中に含まれているNOx及びSOx等を除去するため、活
性炭のペレット状のフィルタを設けている。活性炭フィ
ルタは使い捨てであるが、ガスの除去機能の原理はやは
り吸着である。
【0017】従来型活性炭フィルタは、除去するガス成
分が微量であり、除去したい成分が多岐にわたるだけ
に、寿命管理が困難であるため、約1年毎に交換してい
る。連続吸着再生型の吸着装置は、再生によって脱ガス
能力が安定的に確定できるが、脱ガスのみを目的とした
場合、イニシャルコストが高く、償却することが困難で
ある。
【0018】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、単独で所望の清浄度を得ることは高コスト
になり実用的でないので、除湿と脱ガスの吸着材を複合
してこれをハニカム状ロータに構成することにより、水
分と微量含有ガスの吸着及び脱着を連続的に行い、所望
の清浄度の空気を、低ランニングコスト及び低イニシャ
ルコストで得ることができる空気浄化装置を提供するこ
とを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明に係る空気浄化装
置は、ハニカム状吸着材からなるロータと、このロータ
を回転する駆動手段と、前記ロータの回転域を処理ゾー
ン及び再生ゾーンに分割する分割手段と、前記処理ゾー
ンにて被処理空気を前記ロータに通す被処理空気導入手
段と、前記再生ゾーンにて前記ロータを加熱してロータ
から吸着成分を脱着させる再生手段とを有する空気浄化
装置において、前記ハニカム状吸着材がシリカゲルと、
活性炭又は金属酸化物触媒との複合体により構成されて
いることを特徴とする。
【0020】
【作用】本発明は、微量含有ガスの吸着材を前記乾式除
湿機の吸着材と複合化したハニカム状吸着材からなるロ
ータを使用し、水分と微量含有ガスの吸着と脱着を連続
的に交互に行い、常に必要性能に浄化された空気を供給
する。
【0021】乾式除湿材としては、活性炭、シリカゲ
ル、ゼオライト及び活性アルミナ等の水分吸着材があ
り、露点温度11℃クラスの除湿には、シリカゲルが最
も有用である。
【0022】また、微量ガスの吸着材としては上記吸着
材の他に、比表面積150m2/gレベル以上を有する金
属酸化物触媒も使用できる。しかし、クリーンルームの
空気浄化に使用する吸着材として有用なものは、活性炭
と金属酸化物触媒である。更には、金属酸化物触媒中で
も、Mn系、Fe系及びCu系が特に優れた微量ガスの
吸着特性を示す。
【0023】本発明においては、除湿のためのシリカゲ
ルと、活性炭又は金属酸化物触媒との複合吸着材より構
成されている吸着材ロータを使用し、このロータをその
中心軸の周りに回転させ、ロータが回転する間に、被処
理空気を処理ゾーンに通過させ、被処理空気中の不純物
成分(水分及び微量含有ガス)を吸着処理し、前記ロー
タが再生ゾーンを通過する間に、前記ロータが吸着した
成分をロータから脱着する。この再生ゾーンでは熱風を
ロータに通流して吸着材から吸着成分を脱着させること
が実用的である。
【0024】従って、再生ゾーンでは、脱着作用に値す
る熱エネルギーを与える必要があり、そのためには、中
心角度は大きい程熱エネルギーを十分に与えられること
となるが、あまり過大な中心角度をとることは、その分
処理ゾーンが少なくなることとなり、処理効率が低下す
るため、多くても120°が限度である。また、小さす
ぎても十分な熱エネルギーを与えることは困難で非効率
となるため少なくとも30°以上が必要となる。
【0025】また、パージゾーンは、再生ゾーンで加熱
されているロータを次工程の吸着処理作用に備えて冷却
する作用のために設けておいた方が望ましいものである
が、これも前記再生ゾーンと同じく広い中心角度をとっ
た方が冷却作用は得やすいが、処理ゾーンがその分少な
くなるため、処理効率を確保する必要上多くても60°
が限度である。また、小さすぎても十分な冷却効果をも
たらすことは困難であるため、30°以上が必要であ
る。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施例に
係る空気浄化装置を示すブロック図である。複合吸着材
からなるロータ1は円板状をなし、その中心軸の周りに
回転可能に設置されている。そして、このロータの側面
が再生ゾーン1aと、パージゾーン1bと、処理ゾーン
1cとに分割され、各ゾーンが空気流路で分割されてい
る。この再生ゾーン1a、パージゾーン1b及び処理ゾ
ーン1cは、その中心角度が例えば夫々90°、45°
及び225°である。そして、除湿すべき処理空気は、
処理ゾーン1cを通過した後、中性能フィルタ2へ導入
され、このフィルタ2により塩化ナトリウムの粒子が除
去される。一方、パージゾーン1bには、粗塵フィルタ
3を通過した後の外気空気が導入され、パージゾーン1
bを通過した後、この空気はヒータ4により加熱され
る。そして、この加熱後の空気は、再生ゾーン1aを通
過した後、大気中に放出される。これらのパージガス及
び再生ガスは、再生ゾーン1aの下流側に配置された再
生ブロア5により吸引されて大気まで排出される。一
方、処理空気は処理ゾーン1cの上流側に配置されたブ
ロア6により、処理ゾーン1aに送り込まれる。ロータ
1はシリカゲルと活性炭又は金属酸化物触媒とが空気通
流方向に積層された複合体である。
【0027】このように構成された空気浄化装置におい
ては、ロータ1をその中心軸の周りに回転させ、ロータ
1が回転する間に、被処理空気を処理ゾーン1cにてロ
ータ1に通過させる。処理空気はシリカゲルを通過して
除湿されると共に、活性炭又は金属酸化物触媒により被
処理空気中の微量含有ガスが吸着除去される。
【0028】次いで、ロータ1は再生ゾーン1aを通過
する間に、ヒータ4により加熱された熱風の通流を受け
て加熱され、ロータ1が吸着していた成分がロータ1か
ら脱着される。その後、ロータ1はパージゾーン1bに
て常温の空気の通流を受けて冷却され、これによりロー
タ1は再生ゾーンにて加熱されて低下していた吸着能
が、パージゾーン1bにて冷却されて回復する。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータを構成するハニカム状吸着材がシリカゲルと、活
性炭又は金属酸化物触媒との複合体により構成されてい
るので、水分と微量ガスとを吸着除去することができ、
低コストで高清浄度の空気を連続的に得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る空気浄化装置を示すブロ
ック図である。
【図2】冷水製造用冷凍機の冷却能力の一例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1;ロータ 1a;処理ゾーン 1b;パージゾーン 1c;再生ゾーン 2;中性能フィルタ 3;粗塵フィルタ 4;再生蒸気ヒータ 5,6;ブロア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/56 53/58 53/68 B01D 53/34 131 134 A 134 C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハニカム状吸着材からなるロータと、こ
    のロータを回転する駆動手段と、前記ロータの回転域を
    処理ゾーン及び再生ゾーンに分割する分割手段と、前記
    処理ゾーンにて被処理空気を前記ロータに通す被処理空
    気導入手段と、前記再生ゾーンにて前記ロータを加熱し
    てロータから吸着成分を脱着させる再生手段とを有する
    空気浄化装置において、前記ハニカム状吸着材がシリカ
    ゲルと、活性炭又は金属酸化物触媒との複合体により構
    成されていることを特徴とする空気浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記処理ゾーンと再生ゾーンとの間に更
    にパージゾーンが設けられていることを特徴とする請求
    項1に記載の空気浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記再生ゾーンの中心角度が30°乃至
    120°であり、残部が処理ゾーンであることを特徴と
    する請求項1に記載の空気浄化装置。
  4. 【請求項4】 前記再生ゾーンの中心角度が30°乃至
    120°、前記パージゾーンの中心角度が30°乃至6
    0°であり、残部が処理ゾーンであることを特徴とする
    請求項2に記載の空気浄化装置。
JP5173176A 1993-07-13 1993-07-13 空気浄化装置 Pending JPH0724239A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001036880A1 (fr) * 1999-11-12 2001-05-25 Daikin Industries, Ltd. Salle blanche
KR100458043B1 (ko) * 1997-06-10 2005-06-08 다까사고네쯔가꾸고교가부시끼가이샤 건식감습장치의운전방법,건식감습장치및감습시스템
JP2015196133A (ja) * 2014-04-01 2015-11-09 株式会社実践環境研究所 フィルタ装置

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