JPH11128644A

JPH11128644A - 粉塵除去装置及び粉塵除去方法

Info

Publication number: JPH11128644A
Application number: JP9314425A
Authority: JP
Inventors: Toshio Awaji; 敏夫淡路
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1999-05-18
Also published as: TW396053B

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】粉塵発生源、特に半導体素子製造工程から発生
する０．３μｍ程度以下の粉塵を長期間効率よく捕獲で
き、装置のコンパクト化が図れるようにした粉塵除去装
置及び粉塵除去方法を提供する。【解決手段】粉塵発生源から導入される気体中の水分及
び油分を除去する液分離装置３と、液分離装置からの気
体が導入される集塵装置４とを有し、集塵装置は、筒状
に形成されたフィルタ４３と、のフィルタの外側に形成
された浄気室４４と、フィルタの内側に摺接する粉塵除
去具４２とを備え、液分離装置は、導入口３３から導出
口３５に至る液分離室を仕切るように配置された円盤状
の液分離用回転ブラシ３６を備え、液分離用回転ブラシ
の厚さが、集塵装置におけるフィルタの長さの１〜７５
％の寸法とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉塵発生源から発
生する粉塵を捕獲、除去するための粉塵除去装置及び粉
塵除去方法に係り、特に、半導体素子製造工程において
生成される０．３μｍ程度以下の粉塵を長期間にわたっ
て効率よく捕獲でき、しかも、装置のコンパクト化が図
れるようにした粉塵除去装置及び粉塵除去方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】粉塵の発生源としては、例えば半導体素
子製造工業、自動車工業、プラスチック工業、資源産
業、セラミック工業、粉末冶金工業、洗剤工業、触媒工
業、フェライト工業、色材工業、農薬工業、飼料加工
業、食品工業、廃棄物処理産業、バイオ関連産業、化粧
品工業及び医薬品工業などの分野においては、各種の設
備から粉塵が発生するという問題があり、例えば粒径
０．０１〜５０μｍ程度の非常に微細な粉塵が発生する
ことが知られている。

【０００３】特に、最近、コンピュータ及びこれを応用
する電子制御装置の進歩には目を見張るものがあり、こ
れに伴って、コンピュータに使用される半導体素子の製
造技術及びその生産量も著しく急速に成長しているとこ
ろであって、これら半導体素子の原料となる半導体とし
て、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ガリウ
ム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウム燐（ＧａＰ）などが実用
されているが、これらの半導体素子製造工程で発生する
粉塵は、それ自体が公害防止の観点から放散することが
禁止される有害物質であったり、これを含有する気体が
有害物質であったり、さらには、雰囲気中の有害物質を
吸着したりしていることが知られている。

【０００４】半導体製造工程において使用され、或いは
生成される有害物質としては、シリコン系、砒素系、燐
系、硼素系、水素化金属、フロン系、ハロゲン、ハロゲ
ン化物、窒素酸化物、その他のものがあるが、今日で
は、これらの有害成分や粉塵を含んだ排ガスをそのまま
大気中に放出することは許されず、まず、排ガス中から
粉塵を除去した上で、種々の処理を施して、安全で清浄
なガスにして放出することが求められている。

【０００５】そこで、上記粉塵発生源からの気体中に含
まれる粉塵を除去するために、サイクロン、スクラバ
ー、ベンチュリスクラバー、バグフィルター、電気集塵
機、ルーパ、沈降室などを利用することが提案されてい
る。

【０００６】しかし、これらの装置で捕獲できる塵埃の
限界粒径は、サイクロンでは３．０μｍ、スクラバーで
は１．０μｍ、ルーパでは１０μｍ、沈降室では５０μ
ｍであり、これらの従来の装置では０．０１〜５０μｍ
の広範囲で効率良く、しかも非常に微細な粉塵を捕獲す
ることはできない。

【０００７】また、ベンチュリスクラバー、バグフィル
ター及び電気集塵機によれば、０．１μｍの粉塵を捕獲
することができるが、これらの装置は大掛かりで高価に
なったり、捕集した粉塵の廃棄処理が面倒であるなどの
問題がある。

【０００８】粉塵発生源、特に半導体製造工程において
発生する粉塵の粒径分布を観察すれば、０．３μｍ程度
以下のものが大部分を占めており、そこで、この０．３
μｍ程度以下の塵埃を捕集できる集塵装置を開発するた
めに実験を繰り返していたところであるが、その過程
で、厚さ１ｍｍ程度のフェルト状の不織布からなるフィ
ルタを用いると、０．３μｍ程度以上の粉塵を十分に捕
収できることが分かった。

【０００９】そこで、このフィルタの実用化を図るため
に、高圧の逆圧を与えて該フィルタを洗浄し、その再利
用を図ることを試みた。しかし、フィルタの目が微小で
あるために、かなり高圧の逆圧を与えなければならす、
そのため、大型で高性能の洗浄装置が必要になり、装置
全体としての敷設面積が大きくなり、また、装置が非常
に高価になるうえ、メンテナンス費用も高価になること
が判明した。

【００１０】これに対しては、例えば図６に示すよう
に、フィルタ１０１を縦軸の円筒形に形成すると共に、
このフィルタ１０１の内側の面に接するブラシ１０２を
設け、このブラシ１０２をフィルタ１０１に摺接させな
がらその一端に気体を導入し、ブラシ１０２の中を通し
てフィルタ１０１の内側から外側へ貫流させる一方、フ
ィルタ１０１に付着した粉塵をブラシ１０２を回転させ
ることにより払い落とすようにした自己再生型の集塵装
置を提案した。

【００１１】このフィルタ１０１の内側及び外側とは、
粉塵を含んだ気体中の水分及び油分を除去した後、この
粉塵を含んだ気体をフィルタに貫通させて当該粉塵を除
去する趣旨からすると、かかる気体が導入される側が内
側であり、この気体がフィルタ１０１を貫流し、粉塵が
除去され清浄化された気体が排出される側が外側である
ことは言うまでもない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この自
己再生型の集塵装置を、例えば実際の半導体素子製造工
程における粉塵除去装置として試用したところ、予想よ
りも短期間内にフィルタ１０１の圧力損失が大きくな
り、しかも、ブラシ１０２を回転させてもフィルタ１０
１を再生できなくなることが判明した。

【００１３】そこで、さらに、鋭意検討を重ねた結果、
半導体製造工程等の粉塵の発生源で使用される真空ポン
プやオイルロータリーなどから漏れた油分や、研磨や切
断などに用いる水性或いは油性の工作液などの液体成分
が微小滴状になって処理する気体の中に浮遊したり、ダ
クトの周面に付着した後、気流に乗り、フィルタ１０１
まで運ばれてその表面に粉塵と共に付着することが、こ
のフィルタ１０１の目詰まりの原因となることが判明し
た。

【００１４】しかも、このフィルタ１０１の表面に付着
した油分や水分は気体の圧力や毛細管現象によってフィ
ルタ１０１の目の中に浸透して貯留されるのであり、ま
たフィルタ１０１の表面に粉塵と共にベッタリ付着する
と、ブラシ１０２で掃いたりする程度では除去できない
のであり、その結果、フィルタが再生不可能な目詰まり
を起こすことが判明した。

【００１５】本発明は、上記技術的課題に鑑みて完成さ
れたものであり、粉塵発生源、特に半導体素子製造工程
から発生する０．３μｍ程度以下の粉塵を長期間にわた
って効率よく捕獲でき、しかも、装置のコンパクト化が
図れるようにした粉塵除去装置及び粉塵除去方法を提供
することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る粉塵
除去装置（以下、単に本発明装置という）は、粉塵発生
源から導入した気体中に含有される粉塵を除去する粉塵
除去装置に関するもので、粉塵発生源から導入される気
体中の水分及び油分を除去する液分離装置と、この液分
離装置からの気体が導入される集塵装置とを有し、この
集塵装置は、筒状に形成されたフィルタと、このフィル
タの外側に形成された浄気室と、これらのフィルタ及び
浄気室を取り囲み且つフィルタの内側に前記液分離装置
からの気体を導入する導入口とフィルタの外側に前記浄
気室を外部に連通する導出口とを有する匣体と、前記フ
ィルタの内側に摺接する粉塵除去具、この粉塵除去具を
駆動する駆動装置とを備え、一方、前記液分離装置は、
前記粉塵発生源からの気体を導入する導入口と上記集塵
装置の導入口に連通する導出口とを有する匣体と、この
匣体内の導入口から導出口に至る液分離室を仕切るよう
に配置された円盤状の液分離用回転ブラシと、このブラ
シを駆動する駆動装置とを備え、且つこの液分離用回転
ブラシの厚さが、上記集塵装置におけるフィルタの長さ
の１〜７５％の寸法とされていることを特徴とする。

【００１７】本発明装置において、フィルタの内側に摺
接する粉塵除去具とは、フィルタの内側を払ったり、擦
ったり、はたいたりすることをいい、例えばブラシやへ
ら等を用い、これらをフィルタの内側に接触させながら
円周方向に回転させたり(一方向の回転)、回動させたり
(時計回り方向或いはその逆方向の回転を交互に繰り返
すこと)、又はブラシ等を軸方向に上下或いは左右に運
動させたり、或いはこれらを組み合わせた運動をするも
のが挙げられるのである。

【００１８】具体的には、例えばブラシやへらがフィル
タの内側に接触するように回転或いは回動させたり、フ
ィルタが縦型の場合にはブラシやへらがフィルタの内側
に接触するように当該ブラシ等を上下運動させたり、フ
ィルタが横型の場合にはブラシやへらがフィルタの内側
に接触するように当該ブラシ等を左右に運動させたり、
柔軟なホースに加圧ガスを通して当該ホースを激しく運
動させ、鞭のようにフィルタの内側をはたくようにして
も良いのである。

【００１９】又、本発明装置における浄気室とは、粉塵
を含む気体をフィルタに貫通させ、この粉塵が除去され
た側(フィルタの外周面)から外部に連通する導出口に至
るまでの間の空間を意味する。

【００２０】本発明装置において、フィルタの内側及び
外側とは、粉塵を含んだ気体中の水分及び油分を除去し
た後、この粉塵を含んだ気体をフィルタに貫通させて当
該粉塵を除去する趣旨からすると、かかる気体が導入さ
れる側が内側であり、この気体がフィルタを貫流し、粉
塵が除去され清浄化された気体が排出される側が外側で
あることは言うまでもない。

【００２１】また、本発明装置においては、以上の構成
に加え、粉塵発生源から順に液分離装置、集塵装置を経
て外部に流れる気流を形成する送風機をが設けるのが望
ましい。

【００２２】また、本発明装置においては、必要に応じ
て、液分離室の底部に吸水性ポリマー、吸油性ポリマー
または吸水性ポリマーと吸油性ポリマーの積層体が配置
され、これに気体中の水分及び油分を吸収させるのが後
処理が簡便にあるので望ましい。

【００２３】さらに、本発明装置においては、液分離室
の下部がその上部から分離可能とされるようにしてもよ
い。このように構成することにより、液分離室内の保守
管理が至極容易になるので望ましい。

【００２４】また、本発明装置においては、集塵装置の
粉塵除去具が粉塵除去用回転ブラシからなり、この粉塵
除去用回転ブラシが、前記集塵装置のフィルタの軸心に
位置する中心軸を中心にして毛が螺旋面を形成するよう
に並ぶ螺旋ブラシからなり、この螺旋ブラシが前記集塵
装置の駆動装置によって回転するように構成されてもよ
く、これにより、粉塵を効率よく除去できるようにな
る。その場合に、螺旋状に形成された粉塵除去用回転ブ
ラシは、連続的に形成されたものの他、間欠的に形成さ
れたものでもよく、全体として螺旋状をしていればよ
い。

【００２５】また、本発明装置においては、集塵装置の
粉塵除去具が、集塵装置のフィルタの軸心に位置する中
心軸とこのを中心軸に植毛された毛からなり、この植毛
された毛が前記集塵装置のフィルタに摺接するように、
即ち、前述のように、前記集塵装置のフィルタに接触し
ながら円周方向に回転若しくは回動し又は軸方向に運動
するように、前記駆動装置により駆動されることによっ
てこのフィルタに付着した粉塵を除去するように構成さ
れてもよい。

【００２６】さらに、本発明装置においては、かかる装
置が縦型の粉塵除去装置の場合、集塵装置が液分離装置
の上方に配置され、集塵装置の導入口と液分離装置の導
出口とが兼用されていても良い。こうすることにより、
装置がコンパクトで、構造が簡単になる上、取り扱いが
至極容易となり、しかも至極経済的であるのである。

【００２７】また、本発明装置においては、集塵装置の
粉塵除去具と液分離装置の液分離用回転ブラシとが共通
の中心軸を有し、粉塵除去具の駆動装置と液分離用回転
ブラシの駆動装置とが兼用されるように構成してもよ
く、これにより構造が簡素化されるのである。

【００２８】特に、本発明装置においては、集塵装置の
フィルタが内側から外側に順に目が小さくなる３層以上
のフィルタを積層した積層フィルタで構成されてもよ
く、これによれば、微細な粉塵も効率よく除去できるこ
とになる。

【００２９】この場合、積層フィルタとしては、目の大
きさが２００μｍ程度の第１層フィルタと、目の大きさ
が５０〜２００μｍの第２層フィルタと、目の大きさが
第２層フィルタよりも小さく１μｍより大きい第３層フ
ィルタとからなるものが、長期間わたって粉塵を効率よ
く除去できるという点で望ましい。

【００３０】本発明装置において、積層フィルタの厚さ
は、粉塵を効率的に且つ経済的に除去できる範囲であれ
ば特に限定されるものではないが、一般に０．５〜２０
ｍｍである。即ち、積層フィルタの厚さが０．５ｍｍ未
満の場合は所望の粉塵除去率が達成できず、２０ｍｍを
超えるとフィルタによる圧力損失が増大し、その結果大
型の送風機が必要となり、設備費がかさむのである。こ
れらの観点より、積層フィルタの厚さは好ましくは１〜
１０ｍｍ、更に好ましくは１．５〜７．５ｍｍとするの
が望ましい。この場合、第１層フィルタの厚さが積層フ
ィルタ全体の厚さの２０〜５０％であり、第２層フィル
タの厚さが積層フィルタ全体の厚さの３０〜６０％であ
り、第３層フィルタの厚さが積層フィルタ全体の厚さの
１〜２５％であるものが望ましい。

【００３１】本発明装置は、上述の粉塵発生源からの粉
塵を効率よく除去するのに適用されるが、特に、粉塵発
生源が、微粉塵を大量に含む半導体素子製造工程におけ
る粉塵を発生する粉塵設備及びこれに付帯する粉塵設備
に好適に用いられる。

【００３２】本発明に係る粉塵除去方法（以下、単に本
発明方法という）は、粉塵発生源から発生する気体中に
含有される粉塵を除去する粉塵除去方法において、上記
目的を達成するために、前記気体を集塵装置に導入する
前に前記気体から油分及び水分を除去する工程と、筒形
に形成された集塵装置のフィルタの内側から外側に前記
気体を貫流させて濾過する工程とを包含することを特徴
とするものである。

【００３３】本発明方法においてフィルタの内側及び外
側とは、粉塵を含んだ気体中の水分及び油分を除去した
後、この粉塵を含んだ気体をフィルタに貫通させて当該
粉塵を除去する趣旨からすると、かかる気体が導入され
る側が内側であり、この気体がフィルタを貫流し、粉塵
が除去され清浄化された気体が排出される側が外側であ
ることは言うまでもない。

【００３４】本発明方法においては、粉塵除去具が集塵
装置のフィルタに摺接することによって、即ち、前述の
ように、集塵装置のフィルタに接触しながら円周方向に
回転若しくは回動し又は軸方向に運動し、或いはこれら
を組み合わせた運動をすることによって、このフィルタ
の表面を清掃しフィルタに捕捉された粉塵を除去するよ
うにしても良いのである。

【００３５】この場合、粉塵除去具が随時に、つまり間
欠的に、又は常時連続して、集塵装置のフィルタに摺接
することによって、即ち、集塵装置のフィルタに接触し
ながら円周方向に回転若しくは往復運動し又は軸方向に
往復運動し、或いはこれらを組み合わせた運動をするこ
とによって、このフィルタの表面を清掃しフィルタに捕
捉された粉塵を除去するようにしても良いのである。

【００３６】粉塵除去方法において、用いられる粉塵除
去具としては、本発明装置と同様のものが挙げられる。

【００３７】即ち、粉塵除去具とは、フィルタの内側を
払ったり、擦ったり、はたいたりすることをいい、例え
ばブラシやへら等を用い、これらをフィルタの内側に接
触させながら円周方向に回転させたり(一方向の回転)、
回動させたり(時計回り方向或いはその逆方向の回転を
交互に繰り返すこと)、又はブラシ等を軸方向に上下或
いは左右に運動させたり、或いはこれらを組み合わせた
運動をするものが挙げられるのである。

【００３８】具体的には、例えばブラシやへらがフィル
タの内側に接触するように回転或いは回動させたり、フ
ィルタが縦型の場合にはブラシやへらがフィルタの内側
に接触するように当該ブラシ等を上下運動させたり、フ
ィルタが横型の場合にはブラシやへらがフィルタの内側
に接触するように当該ブラシ等を左右に運動させたり、
柔軟なホースに加圧ガスを通して当該ホースを激しく運
動させ、鞭のようにフィルタの内側をはたくようにして
も良いのである。

【００３９】以上のように構成することにより、本発明
(本発明装置と本発明方法の両者を含む。)によれば、粉
塵発生源から粉塵を含有する気体が液分離装置に導入さ
れて水分、油分などを分離した後に集塵装置に導入され
ることになる。従って、集塵装置のフィルタの表面に水
分、油分或いはこれらと共にこれらに吸着された粉塵が
付着するおそれがなくなり、フィルタの目詰まりが気体
中の水分や油分によって促進されることが防止される。

【００４０】しかも、集塵装置として、フィルタを筒状
に形成し、気体をその内側から外側に貫流させる一方、
その内側に配置した粉塵除去具でそのフィルタから粉塵
を除去して集塵能力の回復を図る自己再生型の集塵装置
を用いているので、集塵用フィルタの再生のために大規
模な逆洗装置を設ける必要がなく、装置全体をコンパク
トにできる。

【００４１】そして、特に、本発明においては、液分離
装置における液分離用回転ブラシの厚さが、集塵装置に
おける筒状フィルタの長さの１〜７５％、好ましくは３
〜６０％、更に好ましくは５〜５０％の寸法とされるこ
とにより、この回転ブラシのために徒に通気性を悪くし
て、送風機の大型化等を招いたり処理能力を低下させた
りすることなく、粉塵発生源からの気体中の水分や油分
を効果的に除去でき、集塵装置のフィルタへの水分や油
分の付着や、これに伴う当該該フィルタの自己再生能力
の低下ないし喪失が防止される。すなわち、液分離用回
転ブラシの厚さが筒状フィルタの長さの１％未満である
と所要の水分及び油分の除去率を達成することができ
ず、一方、７５％を超えると圧力損失の増大を招き処理
ガスの導入効率が低下し、所要のガス処理効率を達成す
るためには設備を大型化する必要が生じ設備費が増大す
るので、いずれの場合も好ましくないのである。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。

【００４３】この実施の形態に係る粉塵除去装置は、粉
塵発生源が半導体素子製造工程において微粒子粉塵を発
生する微粒子粉塵発生源１である場合のもので、図１の
構成図に示すように、この粉塵除去装置は、上記微粒子
粉塵発生源１に導出ダクト２で連通させた液分離装置３
と、この液分離装置３の上側に直結された自己再生型集
塵装置４と、この集塵装置４から導出された排気ダクト
５と、この排気ダクト５に介在させた有害ガス処理装置
６及び送風機７とを有する。

【００４４】上記送風機７は、気体を微粒子粉塵発生源
１から導出ダクト２、液分離装置３、集塵装置４、排気
ダクト５及び有害ガス処理装置６を経て大気中に放出さ
せる構成であればよく、図示のように排気ダクト５上に
設ける場合の他、例えば微粒子粉塵発生源１に設けた大
気を吸入するための吸気ダクトに介在させたり、上記導
出ダクト２に介在させたり、或は液分離装置３内または
集塵装置４内に設けたりしてもよい。

【００４５】この送風機７により、微粒子粉塵発生源１
からの気体を導出ダクト２、液分離装置３、集塵装置
４、排気ダクト５及び有害ガス処理装置６を経て大気中
に放出させる気流が形成されると、微粒子粉塵発生源１
で発生した微粒子粉塵及びこの微粒子粉塵発生源１に侵
入した水分及び油分はその気流に乗り、或はその気流に
押されて導出ダクト２を経て液分離装置３に導入され、
後に詳しく説明するように、この液分離装置３で水分、
油分及び比較的大きい微粒子粉塵が除去された後、さら
に、集塵装置４に導入されて残りの微粒子粉塵が除去さ
れる。

【００４６】集塵装置４から排出される気体は、水分、
油分及び微粒子粉塵を除去されたものではあるが、有害
な気体成分を含んでいるので、さらに有害ガス処理装置
６に導かれ、ここで、主として酸化、還元、中和などの
化学処理や活性炭やゼオライト等の吸着材で処理され、
無害化された後、大気中に放出される。

【００４７】上記液分離装置３は匣体３１を有し、この
匣体３１の内部に液分離室３２が形成されている。ま
た、この匣体３１の下端から所定の高さの位置に、液分
離室３２を導出ダクト２に連通させる入口３３が形成さ
れていると共に、上壁３４には円筒状の開口部が形成さ
れて、液分離室３２を集塵装置４に連通させる出口３５
とされている。

【００４８】上記匣体３１を形成する素材は特に限定さ
れるものではなく、例えば、紙、木、合成樹脂または金
属などを用いることができるが、気流の圧力に耐える程
度の機械的強度、特に剛性を有することが必要である。

【００４９】この実施の形態では、機械的強度に優れ、
また、耐候性、耐薬品性及び耐酸性、耐アルカリ性及び
耐熱性に優れた繊維強化合成樹脂（ＦＲＰ）で匣体３１
を形成している。

【００５０】また、上記匣体３１の形状は、内部に液分
離室３２を形成できる中空形状であれば特に限定される
ものではなく、立方形、直方形などの多角立方体、円筒
形、楕円筒形などに形成すればよいが、製造コストの低
減を図るためできるだけ単純な形状に形成することが好
ましい。

【００５１】この実施の形態では、匣体３１は、平板材
を曲げたり、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、
真空バッグ成形法、加圧バッグ成形法、オートクレープ
成形法、コールドプレス成形法、スクイーズ成形法、リ
ザーバー成形法、射出成形法、減圧注入成形法、マッチ
ドダイ成形方法、ＳＭＣ成形法など公知のＦＲＰ成形方
法によって簡単に成形できる円筒形に形成されている。

【００５２】さらに、上記匣体３１の大きさは予め求め
られる単位時間の処理量、後述する吸油性ポリマー８、
吸水性ポリマー９などの交換周期などの処理能力に対応
して設計される。

【００５３】上記液分離室３２は、匣体３１の内部に形
成してあればよく、匣体３１の内部に液分離室３２を区
画する隔壁を設けてもよいが、この実施の形態では、構
成を簡単にすると共に、小型化及び軽量化を図るため、
匣体３１そのものが液分離室３２の周囲壁を構成してい
る。

【００５４】さらに、上記液分離装置３には、液分離室
３２の円筒形の出口３５の周囲壁に内接して縦軸心回り
に回転可能とされた円盤状の液分離用回転ブラシ３６が
設けられていると共に、その駆動源として、集塵装置４
における粉塵除去具としての粉塵除去用螺旋ブラシ４２
の駆動装置を兼ねる駆動装置Ｍが備えられ、液分離室３
２内を入口３３から出口３５に向けて上昇する気流が全
て連続回転する液分離用回転ブラシ３６を通過するよう
に構成されている。

【００５５】この液分離用回転ブラシ３６の毛の素材
は、特に限定されず、例えば天然または合成の繊維、
鋼、真鍮、銅などの金属線、これらの複合材など、一般
にブラシの毛に使用されているものの中から自由に選択
することができる。

【００５６】また、この液分離用回転ブラシ３６の毛の
毛先の長さは特に限定されず、毛先が匣体３１の内周面
から少し離れる程度から、毛先が匣体３１の内周面に触
れる程度までの長さが好ましい。

【００５７】毛先が匣体３１の内周面に触れる程度以上
に長い場合には、匣体３１の内周面に摩耗が生じるおそ
れがあるので、毛の素材として金属線を用いるのは好ま
しくなく、また匣体３１の内周面から毛先が大きく離れ
ると、液分離用回転ブラシ３６と匣体３１との間を油分
や水分を含んだ気体が上昇するおそれが生じるので好ま
しくない。

【００５８】しかし、毛先が匣体３１の内周面から少し
離れる程度であれば、液分離用回転ブラシ３６の回転に
伴って液分離用回転ブラシ３６の周縁と匣体３１との間
に遠心方向に流れる気流が生じ、この気流が液分離用回
転ブラシ３６と匣体３１との間を油分や水分を含んだ気
体が上昇することを防止するので問題はない。

【００５９】液分離用回転ブラシ３６に気流が接触する
と、この気流に含まれた油分及び水分は液分離用回転ブ
ラシ３６の毛の間に捕捉され、気流から分離される。液
分離用回転ブラシ３６に捕捉された油分及び水分は該ブ
ラシ３６の回転に伴う遠心力で液分離室３２の周囲に運
ばれ、液分離室３２の周壁３９に沿って自重で液分離室
３２の底部に流下し、油分と水分とが上下に分離して溜
まる。

【００６０】また、気流に含まれた粉塵の一部分、特に
比較的粒径が大きい粉塵も液分離用回転ブラシ３６の毛
の間に捕捉されたり、当該ブラシ３６に付着した油分或
いは水分に吸着されたりして、遠心力により油分或いは
水分と共に液分離室３２の周壁３９に運ばれ、さらに、
液分離室３２の底部に流れて行く。

【００６１】そして、残りの粉塵は液分離用回転ブラシ
３６の毛の間を通る気流に乗って出口３５から集塵装置
４に吸入される。

【００６２】ここで、上記液分離用回転ブラシ３６の厚
さｘは、油分、水分及び比較的粒径の大きい粉塵を効率
よく捕捉できると同時に、当該ブラシ３６による圧損を
少なくして小型の送風機７の使用を可能とするために、
後述する集塵装置４における円筒状のフィルタ４３の軸
線方向の有効長さｙの１〜７５％、好ましくは３〜６０
％、更に好ましくは５〜５０％に設定される。

【００６３】また、この実施の形態においては、油分、
水分、或いは油分と水分の廃棄処理を容易にするため
に、液分離室３２の底部に、必要に応じて、吸油性ポリ
マー８、吸水性ポリマー９、或いは吸油性ポリマー８と
吸水性ポリマー９の積層体が配置され、液分離室３２の
底部に流下した油分、水分、或いは油分と水分をこれら
のポリマーに吸着させ、これらのポリマーを液分離室３
２から取り出して廃棄できるようになっている。

【００６４】この場合、液分離室３２の底部に吸油性ポ
リマー８或いは吸水性ポリマー９を配置する形態は特に
限定されず、例えば粒状或いは粉末状のものを液分離室
３２の底部に適当な厚さに敷き詰めることができ、この
場合、両者を混合して敷き詰めてもよいが、吸油性ポリ
マー８と吸水性ポリマー９とを上下に層状に分けて敷き
詰め、両者を分けて廃棄処理できるようにすることが好
ましい。

【００６５】両者を分けて廃棄処理する上では、廃棄処
理の作業性を高めるために、粒状の吸油性ポリマー８や
吸水性ポリマー９を使用するよりも、吸油性ポリマー８
と吸水性ポリマー９とをそれぞれ一体物に形成すること
が好ましく、このような一体物としては、吸油性ポリマ
ー８或いは吸水性ポリマー９を担持した多孔質体や、吸
油性ポリマー８或いは吸水性ポリマー９を配合した合成
樹脂が考えられる。また、このような一体物の形状は特
に限定されないが、液分離室３２の容積の増大による大
型化を避けるため、例えば液分離室３２の底部内に収納
できるフィルム、シート或いは板状に形成することが好
ましい。

【００６６】ここで使用される吸油性ポリマー８とは油
を吸収し、保持するものであれば特に限定されるもので
はなく、この場合、公知のものが使用可能である。

【００６７】また、ここで使用される吸水性ポリマー９
とは水を吸収し、保持するものであれば特に限定される
ものではなく、この場合、公知のものが使用可能であ
る。

【００６８】さらに、この匣体３１の入口３３よりも下
側の部分３１ａはその上側の部分３１ｂから分解可能と
されており、所定量の水分や油分さらに粉塵が液分離室
３２内の底部に溜まった時や、吸油性ポリマー８、吸水
性ポリマー９或いは吸油性ポリマー８と吸水性ポリマー
９の積層体などの交換時期が到来した時などに、この匣
体３１の下部３１ａを分解して、水分、油分或いは水分
と油分またはこれらと粉塵を含んだポリマー及びその他
の粉塵とに分別する分別処理場に運び込めるようになっ
ている。そして、分別後に空に成った匣体３１の下部３
１ａに新しい吸水性ポリマー９と吸油性ポリマー８を入
れた後、この下部３１ａは匣体３１の上部３１ｂに組み
付けられる。

【００６９】また、匣体３１の下部３１ａを複数個用意
しておいて、回収された油分、水分、粉塵などの入った
匣体３１の下部３１ａと、新しい吸水性ポリマー９と吸
油性ポリマー８とを入れた他の１つの匣体３１の下部３
１ａとを交換するようにしてもよい。

【００７０】このようにすれば、作業者が直接に有害な
粉塵や有害物質を吸収している吸油性ポリマー８或いは
吸水性ポリマー９または吸油性ポリマー８と吸水性ポリ
マー９の積層体などに触れずに済むので安全性を高める
ことができる。

【００７１】尚、この場合、回収された油分、水分、粉
塵などの入った匣体３１の下部３１ａを分離した後、蓋
３１ｃによってその上面開口部を密閉することが安全性
を高める上で好ましい。

【００７２】集塵装置４は、液分離装置３との間で気流
から粉塵が分離されて堆積することや、液分離装置３か
らの流路抵抗による圧損が生じることなどを防止すると
共に、装置全体を一層小型化し、また、回収された粉塵
などの後処理場への運搬の安全性を高めるために、この
実施の形態では液分離装置３に直結される。

【００７３】即ち、この実施の形態の集塵装置４は、液
分離装置３の上側に、その匣体３１と同軸心に配置され
る縦軸の有蓋円筒形の匣体４１を有し、この匣体４１と
同軸心状に配置される粉塵除去具として使用される螺旋
ブラシ４２と、この螺旋ブラシ４２に接する円筒状のフ
ィルタ４３とが備えられている。

【００７４】この実施の形態では、粉塵除去具として螺
旋ブラシ４２が使用されるが、粉塵を除去し得るもので
あれば本発明はこれに限定されるものではない。例えば
他の形状のブラシ或いはヘラ状の部材であっても、フィ
ルタに捕獲された粉塵を除去できさえすれば粉塵除去具
として使用可能である。

【００７５】また、上記フィルタ４３と匣体４１の周壁
４１ａとの間に、円環状の浄気室４４が形成されている
と共に、匣体４１の上部に、この浄気室４４の上部を排
気ダクト５に連通させる導出口４５が形成されている。

【００７６】上記匣体４１の下面は液分離装置３の匣体
３１の上壁３４で覆われ、この上壁３４の中央部に、平
面視において、粉塵除去用螺旋ブラシ４２の輪郭と一致
するように円形に形成された液分離装置３の出口３５が
位置し、この出口３５が集塵装置４の導入口と兼用され
ている。

【００７７】上記匣体４１を形成する素材は特に限定さ
れず、例えば、紙、木、合成樹脂、金属などを用いるこ
とができるが、気流の圧力に耐える程度の機械的強度、
特に剛性を有することが必要である。

【００７８】この実施の形態では、匣体４１が、機械的
強度に優れ、また、耐候性、耐薬品性、耐酸性、耐アル
カリ性及び耐熱性に優れた合成樹脂で形成されている。

【００７９】また、上記匣体４１の形状は、中空形状に
形成されており、フィルタ４３と匣体４１の周壁４１ａ
との間に円環状の浄気室４４が形成されているが、フィ
ルタ４３が、全周囲にわたって形成されたり、または、
周方向に部分的に連続して、或いは断続して形成されて
いればよい。

【００８０】即ち、匣体４１は、例えば、立方形、直方
形などの多角立方体、円筒形、楕円筒形などに形成すれ
ばよいが、製造コストの低減を図るためにはできるだけ
単純な形状にすることが好ましく、また、円筒形のフィ
ルタ４３の全体にわたって均等な濾過が行われるように
するためには、フィルタ４３の全周囲にわたって浄気室
４４を形成することが好ましい。このような観点からこ
の実施の形態では匣体４１が有蓋円筒形に形成されてい
る。

【００８１】さらに、上記匣体４１の大きさは予め求め
られる単位時間の処理量、螺旋ブラシ４２、フィルタ４
３などの交換周期などの処理能力に対応して設計され
る。

【００８２】粉塵除去具として使用される上記粉塵除去
用螺旋ブラシ４２は、中心軸４２ａを備え、この中心軸
４２ａを中心にして毛４２ｂが螺旋面を形成するように
並ぶブラシであり、毛４２ｂの並びの間に一定の螺旋状
の通気路４２ｃが形成される。

【００８３】この粉塵除去用螺旋ブラシ４２の毛４２ｂ
の素材は、特に限定されるものではなく、具体的には、
例えば天然または合成の繊維、鋼、真鍮、銅などの金属
線など、一般にブラシの毛に使用されているものの中か
ら自由に選択することができ、この実施の形態では、粉
塵除去用螺旋ブラシ４２の毛先やフィルタ４３の内側の
面の摩耗を長期間にわたって防止するために、合成樹脂
製の毛を用いた粉塵除去用螺旋ブラシ４２が使われてい
る。

【００８４】この毛４２ｂの毛足の長さは少なくともフ
ィルタ４３の内側の面に毛４２ｂの先端がある程度の圧
力をもって接触できる程度にすることが必要であり、毛
４２ｂの先端部がフィルタ４３の内側の面の近傍で曲が
って所定の長さにわたってフィルタ４３の内側の面に沿
う程度にすることが好ましい。

【００８５】上記粉塵除去用螺旋ブラシ４２の中心軸４
２ａは匣体４１の上壁４１ｂ上に搭載された駆動装置Ｍ
に連結され、また、この中心軸４２ａの下端部には液分
離装置３の液分離用回転ブラシ３６が連結され、駆動装
置Ｍによって、粉塵除去用螺旋ブラシ４２と液分離装置
３の液分離用回転ブラシ３６とを同時に同方向に駆動で
きるようになっている。

【００８６】上記実施例のように駆動装置Ｍで粉塵除去
用螺旋ブラシ４２を回転するのに代えて、螺旋ブラシを
固定しフィルタ４３を回転させたり、螺旋ブラシとフィ
ルタの双方を互いに逆方向に回転させても良い。

【００８７】粉塵除去用螺旋ブラシ４２は、毛４２ｂの
並びが螺旋状であるので、このブラシ４２を旋回させる
と、フィルタ４３の中空部内の気体を上昇または下降さ
せることができるが、集塵を主目的として運転する間
は、フィルタ４３の全面にわたって均等に粉塵が運ばれ
るようにするために、気体が上昇する方向に回転させ
て、導入口から導入された気体を通気路４２ｃを通って
上昇させ、フィルタ４３全体にわたって均等な圧力で流
入させることが有利である。

【００８８】粉塵を含有する気体が粉塵除去用螺旋ブラ
シ４２に接触すると、粉塵が毛４２ｂの間に捕捉され、
遠心力によってフィルタ４３の内側の面に運ばれる。ま
た、この粉塵除去用螺旋ブラシ４２の毛４２ｂに触れる
ことなく、通気路４２ｃを通ってフィルタ４３の内側の
面に達した気体中に浮遊している微粒子粉塵は気体がフ
ィルタ４３を内側から外側に貫流することによりフィル
タ４３に捕捉される。

【００８９】本発明装置及び本発明方法において、フィ
ルタの内側及び外側とは、当該発明が水分及び油分を除
去した気体をフィルタに貫通させる趣旨からすると、言
うまでもなく、粉塵を含んだ気体が導入される側が内側
であり、粉塵が除去された気体が排出される側が外側で
あることは上述の通りである。

【００９０】フィルタ４３の構成は、０．３μｍ以下の
粉塵を捕獲できるものであれば特に限定されるものでは
ないが、例えば捕集可能な微粒子粉塵の最小粒径を０．
３μｍとする場合には、１枚の厚さ１．５ｍｍ程度のフ
ェルトで構成することができる。

【００９１】しかしながら、この実施の形態では、捕集
可能な微粒子粉塵の最小粒径を０．０１μｍ程度にする
ために、内側から外側に順に目が小さくなる３層以上の
フィルタを積層した積層フィルタで構成されている。

【００９２】上記フィルタ（積層フィルタ）４３を構成
するフィルタ４３Ａ・４３Ｂ・４３Ｃの積層数は３層以
上であればよく、用途にもよるが、１層または２層では
粒径０．０１μｍの微粒子粉塵を捕獲できないので好ま
しくない。

【００９３】また、積層フィルタ４３の上流側に目の小
さいフィルタ４３Ｂまたは４３Ｃを配置することは、そ
のフィルタ４３Ｂまたは４３Ｃの目の大きさで比較的小
さな粉塵を捕獲できるが、目詰まりが早く、使用可能期
間が短くなるので好ましくない。

【００９４】積層フィルタ４３の各フィルタ４３Ａ・４
３Ｂ・４３Ｃの目の大きさは、用途、捕獲される微粒子
粉塵の粒径分布などを考慮して適宜設定される。

【００９５】この実施の形態では、目の大きさが２００
μｍ程度の第１層フィルタ４３Ａと、目の大きさが５０
〜２００μｍの第２層フィルタ４３Ｂと、目の大きさが
１〜５０μｍの第３層フィルタ４３Ｃとが積層される。

【００９６】フィルタ４３に微粒子粉塵を含む気流を貫
流させると、第１層フィルタ４３Ａの目ａの大きさより
も粒径の大きい塵埃は全て第１層フィルタ４３Ａに捕獲
され、捕獲された塵埃が第１層フィルタ４３Ａの目ａを
塞ぐ面積は次第に広くなる。

【００９７】これにより、第１層フィルタ４３Ａの目ａ
の平均的大きさは小さくなるが、ここで塵埃が球形であ
り、フィルタの目が正方形であると仮定し、第１層フィ
ルタ４３Ａの目ａと同じ大きさの塵埃が第１層フィルタ
４３Ａの目ａに捕獲されたと考えると、塵埃が詰まった
目ではその目の大きさの約０．２倍以下の塵埃が通過で
きることになる。

【００９８】この値は第１層フィルタ４３Ａがほぼ完全
に目詰まりした状態での理論的な集塵限界粒径である
が、積層フィルタ４３の圧力損失が大となると、粉塵除
去用螺旋ブラシ４２が回転し、積層フィルタ４３が再生
される。

【００９９】図２の模式図に示すように、第１層フィル
タ４３Ａと第２層フィルタ４３Ｂとの境界では、第１層
フィルタ４３Ａの目ａはこれよりも目の大きさが小さい
第２層フィルタ４３Ｂの目ｂに分割され、また、第２層
フィルタ４３Ｂの目ｂの一部分が第１層フィルタ４３Ａ
の目ａによって分割される。

【０１００】このため、第１層フィルタ４３Ａと第２層
フィルタ４３Ｂとの境界の目の平均値は第２層フィルタ
４３Ｂの目ｂの大きさよりも小さくなり、この境界に第
２層フィルタ４３Ｂの目ｂの大きさよりも小さい塵埃が
多量に捕獲され、これにより、この境界の実質的な目の
大きさは第２層フィルタ４３Ｂの目ｂの大きさよりもか
なり小さくなる。

【０１０１】フィルタ４３Ａ・４３Ｂ・４３Ｃの積層
数、各層のフィルタ４３Ａ・４３Ｂ・４３Ｃの目ａ・ｂ
・ｃの大きさなどにより最終層のフィルタ（ここでは第
３層フィルタ４３Ｃ）とその前層のフィルタ４３Ｂとの
境界でも実質的な目の大きさが決定され、フィルタ４３
の集塵限界粒径が決まる。

【０１０２】現実には最終層のフィルタ４３Ｃの目ｃの
大きさが１μｍ以上のものしか製造できないので、最終
層のフィルタ４３Ｃの目の大きさと、その前の層のフィ
ルタ４３Ｂの目の大きさとを上記のように選定したり、
フィルタの積層枚数を増やすことにより、集塵限界粒径
を０．０１μｍ程度或いはそれ以下とすることができ
る。

【０１０３】積層フィルタ４３の厚さは、微粒子粉塵発
生源１と送風機７の吸入圧との圧力差、フィルタ４３の
通気性ないし圧力損失、フィルタ４３の機械的強度等を
考慮して決定すればよく、この実施の形態では５ｍｍ以
上に設定されている。

【０１０４】また、積層フィルタ４３の各フィルタ４３
Ａ・４３Ｂ・４３Ｃの厚さも、同様に微粒子粉塵発生源
１と送風機７の吸入圧との圧力差、各フィルタ４３Ａ・
４３Ｂ・４３Ｃの通気性ないし圧力損失、各フィルタ４
３Ａ・４３Ｂ・４３Ｃの機械的強度とを考慮して決定す
ればよく、この実施の形態では、第１層フィルタ４３Ａ
の厚さが積層フィルタ４３の全厚さの２０〜５０％、第
２層フィルタ４３Ｂの厚さが積層フィルタ４３の全厚さ
の３０〜６０％、第３層フィルタ４３Ｃの厚さが積層フ
ィルタ４３の全厚さの１〜２５％とされている。

【０１０５】上記積層フィルタ４３を構成する各フィル
タ４３Ａ・４３Ｂ・４３Ｃの素材は特に限定されず、例
えば、天然繊維、合成繊維或いはこれらの混合物、延伸
合成樹脂フィルム、発泡合成樹脂、合成樹脂の可溶混練
物を溶出して形成した多孔質体、セラミックス多孔質体
などを用いることができ、また、繊維を用いる場合に
は、その組織は編成組織、織成組織、不織組織のいずれ
の組織を採用してもよい。

【０１０６】上記天然繊維は有機のものと無機のものと
に分類され、有機天然繊維としては、綿、スフ、パルプ
などの植物性繊維、羊毛、牛毛、豚毛、馬毛、絹などの
動物性繊維がその例として挙げられ、また、無機天然繊
維としてはガラス繊維などのセラミック繊維、ロックウ
ール、アスベストなどがその例として挙げられる。

【０１０７】上記合成繊維は有機のものと無機のものと
に分類され、有機合成繊維としてはポリアミド繊維、ポ
リエステル繊維、アクリル繊維、アセテート繊維などが
その例として挙げられ、無機合成繊維としてはカーボン
繊維、ボロン繊維などがその例として挙げられる。

【０１０８】もっとも、各フィルタの素材は処理される
気流中に含まれる物質と反応して分解したり、腐食した
りしない素材を用いることが必要である。

【０１０９】この実施の形態では、第１層フィルタ４３
Ａは厚さ約４ｍｍのポリプロピレン繊維を重ねて形成さ
れており、第２層フィルタ４３Ｂは厚さ約３ｍｍのポリ
プロピレン繊維を重ねて形成されており、第３層フィル
タ４３Ｃは厚さ約１ｍｍのポリプロピレン繊維を重ねて
形成されている。

【０１１０】尚、ここで複数層のフィルタ４３Ａ、フィ
ルタ４３Ｂ及びフィルタ４３Ｃを積層するということ
は、各層のフィルタ４３Ａ、フィルタ４３Ｂ及びフィル
タ４３Ｃが順に密着して設けられるという意味であっ
て、必ずしも各層のフィルタ４３Ａ、フィルタ４３Ｂ及
びフィルタ４３Ｃが例えば接着などの手法により不可分
に一体化されなくてもよい。

【０１１１】また、積層フィルタ４３は補強材で補強す
ることが可能であり、補強材としては、例えば金属、合
成樹脂などからなる有孔板、網がその例として挙げられ
る。この補強材は積層フィルタ４３の何れかの層である
フィルタ４３Ａ、フィルタ４３Ｂまたはフィルタ４３Ｃ
に接着、ビス止め、リベット止め、係着などの方法によ
って固定してもよく、また、このいずれのフィルタとも
結合しなくてもよい。

【０１１２】さらに、上記積層フィルタ４３は樹脂含浸
により補強してもよく、この場合、樹脂はいずれか１層
のフィルタ４３Ａ、フィルタ４３Ｂまたはフィルタ４３
Ｃのみに含浸させてもよく、複数層のフィルタに含浸さ
せてもよく、また、全層のフィルタ４３Ａ・４３Ｂ・４
３Ｃに含浸させてもよい。

【０１１３】積層フィルタ４３に付着した微粒子粉塵
は、粉塵除去用螺旋ブラシ４２が回転しながらフィルタ
４３の内側の面に接触することにより清掃され、自重で
下方に落下する。

【０１１４】粉塵除去用螺旋ブラシ４２は、適当な時間
を置いて周期的に、或いは随時に、駆動装置Ｍを逆方向
に作動させて、毛４２ｂがフィルタ４３の内側の面を上
から下方向に掃く方向に逆回転させてもよい。そして、
積層フィルタ４３及び粉塵除去用螺旋ブラシ４２からの
微粒子粉塵の払い落としに要する適当な時間が経過した
後、逆回転から再び元の回転方向に戻すと、フィルタ４
３の内外の圧力差は元に戻り、効率のよい濾過作用がフ
ィルタ４３の全面にわたって回復されるようになる。

【０１１５】また、積層フィルタ４３は、粉塵除去用螺
旋ブラシ４２により内側の面が清掃されることにより、
その目を詰まらせていた微粒子粉塵が除去されて再生さ
れるのであり、また、この粉塵除去用螺旋ブラシ４２
は、積層フィルタ４３の内側の面を清掃する反動で毛４
２ｂが振動することにより、毛４２ｂの間に詰まった微
粒子粉塵が払い落とされて再生される。尚、この実施の
形態では、粉塵除去用螺旋ブラシ４２によって捕獲され
た粉塵の除去が行われ積層フィルタ４３が再生される
が、本発明は特にこれに限定されるものではなく、他の
形状のブラシ或いはヘラ状の部材であっても、それによ
ってフィルタに捕獲された粉塵を除去できさえすれば、
積層フィルタの再生は可能である。

【０１１６】粉塵除去用螺旋ブラシ４２が連続回転する
この実施の形態では、粉塵除去用螺旋ブラシ４２及び積
層フィルタ４３による粉塵の除去と粉塵除去用螺旋ブラ
シ４２及び積層フィルタ４３の再生とが同時に並行し
て、かつ、連続して行われることになり、高い集塵能力
を長期間にわたって維持できることになる。

【０１１７】また、集塵装置４に導入された気体は、上
述したように油分及び水分が除去された気体であるの
で、油分や水分さらに粉塵が積層フィルタ４３にベッタ
リ付着することがない。その結果、積層フィルタ４３の
目詰まりの進行を防止したり、さらに、油分や水分が積
層フィルタ４３に浸透して除去不能になることもないの
で、高い集塵能力を一層長期間にわたって維持できるこ
とになる。

【０１１８】粉塵除去用螺旋ブラシ４２及び積層フィル
タ４３から払い落とされた粉塵は、集塵装置４の導入口
を兼ねる液分離装置３の出口３５から液分離用回転ブラ
シ３６の周囲や毛の間を通って液分離室３２に落下し、
最終的には液分離室３２の底部に落下して、該液分離室
３２で分離された粉塵と共に貯留される。従って、集塵
装置４によって分離除去された粉塵と、液分離装置３で
分離された廃棄物とを同時に分別処理場などの後処理場
に運ぶことができ、作業員が有害物質に触れる機会が少
なくなり、安全性が高められる。

【０１１９】尚、この実施の形態において、液分離装置
３の底部に回収された粉塵の廃棄に際して、有害物質に
対する不特定多数の第三者の安全を確保するために、匣
体３１内の底部に回収された粉塵及び必要に応じて設け
られた吸油性ポリマー８と吸水性ポリマー９の積層体を
包む袋などの廃棄用容器を匣体３１の下部３１ａ内に配
置することが可能である。

【０１２０】また、上記中心軸４２ａを二重軸で構成
し、共通の駆動装置Ｍまたは個別の駆動装置で液分離用
回転ブラシ３６と、粉塵除去用螺旋ブラシ４２とを互い
に独立して同方向または逆方向に回転させるようにして
もよい。

【０１２１】さらに、例えば図３に示すように、液分離
装置３と集塵装置４とを互いに独立させ、液分離装置３
の出口３５と集塵装置４の導入口４７とを中間ダクト１
０で連通させるようにしてもよい。ここでは、液分離装
置３の液分離用回転ブラシ３６を駆動する駆動装置Ｍ１
と、集塵装置４の粉塵除去用螺旋ブラシ４２を駆動する
駆動装置Ｍ２とは別々に設けているが、液分離用回転ブ
ラシ３６と螺旋ブラシ４２とを連動させる適当な伝動機
構を有する共通の駆動装置で両者を共通に駆動するよう
にしてもよい。

【０１２２】特に、図３に示すように、匣体４１の上壁
４１ｂと独立して、フィルタ４３の中空部分或いはフィ
ルタ４３の上面全体を上側から蓋する蓋体４１ｃを設
け、この蓋体４１ｃの上側にフィルタ４３の外側全周に
連続する浄気室４４が均等に連通する集合室４６を形成
し、この集合室４６の中央に導出口４５を開口させるよ
うに構成すれば、フィルタ４３の外側の面から導出口４
５までの流路抵抗が周方向に均等になる。そして、この
ようにフィルタ４３の外周面から導出口４５までの流路
抵抗を周方向に均等にすることにより、フィルタ４３の
濾過能力を周方向に一層均一にすることができる。

【０１２３】尚、この実施の形態においても、液分離装
置３における液分離用回転ブラシの厚さｘ′は、集塵装
置４におけるフィルタ４３の有効長さｙ′の１〜７５
％、好ましくは３〜６０％、更に好ましくは５〜５０％
に設定され、したがって、該回転ブラシ３６による圧損
の増大ないし送風機７の大型化を回避しながら、油部、
水分及び比較的粒径の大きな粉塵を効率よく捕捉するこ
とが可能となる。すなわち、液分離用回転ブラシの厚さ
が筒状フィルタの長さの１％未満であると所望の水分及
び油分の除去率を達成することができず、７５％を超え
ると圧力損失の増大を招き処理ガスの導入効率が低下
し、所望のガス処理効率を達成するためには設備を大型
化する必要が生じ、設備費が増大するのである。

【０１２４】また、上記集塵装置４の匣体４１、粉塵除
去用螺旋ブラシ４２及びフィルタ４３は縦軸に限定され
ず、例えば図４に示すように横軸に配置することも可能
である。そして、この実施の形態においても、液分離装
置３における液分離用回転ブラシの厚さｘ″は、集塵装
置４におけるフィルタ４３の有効長さｙ″の１〜７５
％、好ましくは３〜６０％、更に好ましくは５〜５０％
に設定されることにより同様の効果を生ずる。

【０１２５】さらに、上記各実施の形態において、例え
ば図４に示すように、液分離装置３の底壁３１ｄをじょ
うご型に形成し、その下端に連設した取出口３１ｅに仕
切弁３７を設け、この仕切弁３７の開閉により、液分離
装置３内で回収される油分や水分さらに微粒子粉塵など
の廃棄物を随時取り出せるようにしてもよい。

【０１２６】上記の各実施の形態では、粉塵除去具とし
て、粉塵除去用螺旋ブラシ４２を用い、集塵装置４のフ
ィルタ４３の内側の面に接触させて、定位置で回転可能
に形成したものについて説明したが、本発明はこれに限
定されるものではない。即ち、粉塵除去用螺旋ブラシ等
の他、粉塵掻き取り用のヘラ等を用い、それらが集塵装
置のフィルタに接触しながら円周方向に回転若しくは往
復運動し又は軸方向に往復運動し、或いはこれらを組み
合わせた運動をすることによって、当該フィルタ４３に
捕捉された粉塵を除去、回収するようにしてもよい。

【０１２７】また、上記粉塵除去用螺旋ブラシまたは粉
塵掻き取り用のヘラが螺旋状に形成される場合には、こ
れらが連続的に形成される場合のほか、間欠的に形成さ
れ、全体として螺旋形状をしているものでもよい。

【０１２８】また、図５に示すように、粉塵を含んだ気
体が導入される側と粉塵か除去された気体が導入される
側とをフィルタ４３の形状を基準にして入れ替えても良
く、この場合、粉塵除去用螺旋ブラシ４２の位置もフィ
ルタ４３の形状を基準にして入れ替わる。駆動装置Ｍに
よって粉塵除去用螺旋ブラシ４２を駆動しても良く、或
いは粉塵除去用螺旋ブラシ４２を固定し、逆にフィルタ
４３を駆動装置Ｍにより駆動しても良い。図５に示す集
塵除去具において、粉塵除去用螺旋ブラシ４２に代え
て、フィルタの形状は長方形等の他の形状を採用しても
よいのである。

【０１２９】さらに、上記各実施の形態では、粉塵の発
生源として、微粒子粉塵を大量に発生する半導体素子製
造業の例について説明したが、本発明は、これに限定さ
れるものではなく、粉塵の発生源として、例えば、プラ
スチック工業、資源産業、セラミック工業、粉末冶金工
業、洗剤工業、触媒工業、フェライト工業、色材工業、
農薬工業、飼料加工業、食品工業、廃棄物処理産業、バ
イオ関連産業、化粧品工業及び医薬品工業などにおいて
も好適に適用される。

【０１３０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る粉塵除去装
置によれば、粉塵発生源から粉塵を含有する気体が液分
離装置に導入されて水分、油分などを分離した後に集塵
装置に導入されることになる。従って、集塵装置のフィ
ルタの表面に水分、油分或いはこれらと共にこれらに吸
着された粉塵が付着するおそれがなくなり、フィルタの
目詰まりの進行が気体中の水分や油分によって促進され
ることが防止される。

【０１３１】しかも、集塵装置として、フィルタを筒状
に形成し、気体をその内側から外側に貫流させる一方、
フィルタの内側に配置した粉塵除去具でフィルタに捕獲
された粉塵を除去してこのフィルタの集塵能力の回復を
図る自己再生型の集塵装置を用いているので、集塵用フ
ィルタの再生のために大規模な逆洗装置を設ける必要が
なく、装置全体をコンパクトにできる。

【０１３２】そして、特に、本発明においては、液分離
装置における液分離用回転ブラシの厚さが、集塵装置に
おける筒状のフィルタの長さの１〜７５％、好ましくは
３〜６０％、更に好ましくは５〜５０％の寸法とされる
ことにより、この回転ブラシのために徒に通気性を悪く
して、圧損の増大により送風機の大型化等を招いたり、
処理能力を低下させたりすることなく、粉塵発生源から
の気体中の水分や油分を効果的に除去できて、集塵装置
のフィルタへの水分や油分の付着や、これに伴う該フィ
ルタの自己再生能力の低下ないし喪失が防止される。そ
の結果、装置を一層コンパクトにできると共に、設備コ
スト及びランニングコストを削減することができる。

【０１３３】また、本発明装置においては、液分離装置
における液分離室の底部に、吸油性ポリマー、吸水性ポ
リマー、または吸油性ポリマーと吸水性ポリマーの積層
体を配置することができ、この場合、分離された油分或
いは水分または油分と水分をこのポリマーに吸収させて
当該ポリマーと共に廃棄する方法を実施できるので、こ
れを実施することにより、分離された油分或いは水分ま
たは油分と水分の廃棄処理を容易に行えることになる。

【０１３４】また、上記液分離室の下部がその上部から
分離可能に形成されている場合には、この液分離室で分
離され、その底部に貯留された廃棄物を液分離室の下部
ごと後処理場に運搬する方法を実施することができるの
で、これを実施することにより、後処理場への運搬時に
作業員が廃棄物に接触する必要がなくなり、一層安全性
を高めることができる。

【０１３５】また、本発明装置において、集塵装置の粉
塵除去具として、フィルタの軸心に位置する中心軸を中
心にして毛が螺旋面を形成するように並ぶ螺旋ブラシが
用いられる場合、この螺旋ブラシが集塵装置の駆動装置
によって回転することによって、フィルタの内側の気体
にブラシの気体導入側から反対側（導出側）に流れを与
えることができ、その結果、フィルタの全面にわたって
均等な圧力で気体を流入させることができて、フィルタ
の濾過作用を全面にわたって平均化させることができ、
これにより、フィルタに局部的に粉塵が集まって目詰ま
りを生じることが防止される。

【０１３６】更に、本発明装置において、集塵装置の粉
塵除去具として、フィルタの軸心に位置する中心軸を中
心にして毛が螺旋面を形成するように並ぶ螺旋ブラシが
用いられる場合、この螺旋ブラシを、随時、集塵装置の
駆動装置により、フィルタの内側の面を上から下に掃く
方向に駆動することによって、該螺旋ブラシ及びフィル
タから円滑に、かつ、効率よく微粒子粉塵を払い落とす
ことができる。

【０１３７】また、本発明装置において、集塵装置が液
分離装置の上方に配置され、集塵装置の導入口が液分離
装置の導出口と兼用される場合には、集塵装置から落下
する粉塵を液分離室に落下させて液分離室の底部に貯留
させることができるのであり、これにより、液分離装置
と集塵装置との間で気流から粉塵が分離されて堆積する
ことや、液分離装置から集塵装置までの流路抵抗による
圧損が生じることなどが防止されると共に、装置全体が
一層コンパクト化され、また、回収された粉塵などの後
処理場への運搬の安全性が高められることになる。

【０１３８】加えて、本発明装置において、集塵装置の
フィルタが内側から外側に順に目が小さくなる３層以上
のフィルタを積層した積層フィルタで構成される場合に
は、各層のフィルタの目の重なり、特に、最終層とそれ
以前の層のフィルタの目の重なりによって捕集可能な粉
塵の最小粒径を０．３μｍよりも小さくできる。

【０１３９】この場合、上記積層フィルタが、目の大き
さが２００μｍ程度の第１層フィルタと、目の大きさが
５０〜２００μｍの第２層フィルタと、目の大きさが１
〜５０μｍの第３層フィルタとからなる３層の積層フィ
ルタからなる場合には、捕集可能な粉塵の最終粒径を
０．０１μｍ程度にすることができる。

【０１４０】そして、この３層の積層フィルタで集塵装
置のフィルタを構成する場合には、積層フィルタの厚さ
を０．５〜２０ｍｍ以上とし、第１層フィルタの厚さが
積層フィルタの全厚さの２０〜５０％、第２層フィルタ
の厚さが積層フィルタの全厚さの３０〜６０％、第３層
フィルタの厚さが積層フィルタの全厚さの１〜２５％と
することにより、十分な機械的強度が得られるだけでな
く、優れた粉塵の除去効果が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明装置の構成図である。

【図２】図２は本発明に用いられる第１層と第２層のフ
ィルタの関係を示す模式図である。

【図３】図３は本発明装置の他の実施の形態を示す構成
図である。

【図４】図４は本発明装置のさらに他の実施の形態を示
す構成図である。

【図５】図５は本発明装置のさらに他の実施の形態を示
す構成図である。

【図６】図６は本発明に先立って発明した自己再生型集
塵装置の構成図である。

【符号の説明】

１微粒子粉塵発生源３液分離装置４集塵装置７送風機８吸油性ポリマー９吸水性ポリマー３１匣体３１ａ下部３１ｂ上部３２液分離室３３入口３４上壁３５出口３６液分離用回転ブラシ３８駆動装置４１匣体４２粉塵除去用螺旋ブラシ４３積層フィルタ（フィルタ）４３Ａ第１層フィルタ４３Ｂ第２層フィルタ４３Ｃ第３層フィルタ４４浄気室４５導出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 46/10 Ｂ０１Ｄ 46/10 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉塵発生源から導入した気体中に含有さ
れる粉塵を除去する粉塵除去装置において、前記粉塵発
生源から導入される気体中の水分及び油分を除去する液
分離装置と、この液分離装置からの気体が導入される集
塵装置とを有し、この集塵装置は、筒状に形成されたフ
ィルタと、このフィルタの外側に形成された浄気室と、
これらのフィルタ及び浄気室を取り囲み且つこのフィル
タの内側に前記液分離装置からの気体を導入する導入口
とこのフィルタの外側に前記浄気室を外部に連通する導
出口とを有する匣体と、前記フィルタの内側に摺接する
粉塵除去具と、この粉塵除去具を駆動する駆動装置とを
備え、一方、前記液分離装置は、前記粉塵発生源からの
気体を導入する導入口と前記集塵装置の導入口に連通す
る導出口とを有する匣体と、この匣体内の導入口から導
出口に至る液分離室を仕切るように配置された円盤状の
液分離用回転ブラシと、この液分離用回転ブラシを駆動
する駆動装置とを備え、且つこの液分離用回転ブラシの
厚さが、前記集塵装置におけるフィルタの長さの１〜７
５％の寸法とされていることを特徴とする粉塵除去装
置。
【請求項２】粉塵発生源から順に液分離装置、集塵装
置を経て外部に流れる気流を形成する送風機が設けられ
ている請求項１に記載の粉塵除去装置。
【請求項３】液分離装置の底部に吸水性ポリマー、吸
油性ポリマーまたは吸水性ポリマーと吸油性ポリマーの
積層体が配置されている請求項１または２に記載の粉塵
除去装置。
【請求項４】液分離装置の下部がその上部から分離可
能に形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に
記載の粉塵除去装置。
【請求項５】集塵装置の粉塵除去具が粉塵除去用回転
ブラシからなり、この粉塵除去用回転ブラシが、前記集
塵装置のフィルタの軸心に位置する中心軸を中心にして
毛が螺旋面を形成するように並ぶ螺旋ブラシからなり、
この螺旋ブラシが前記集塵装置の駆動装置によって回転
するように構成されている請求項１ないし４のいずれか
１項に記載の粉塵除去装置。
【請求項６】集塵装置の粉塵除去具が、この集塵装置
のフィルタの軸心に位置する中心軸とこの中心軸に植毛
された毛とからなり、この毛が前記集塵装置のフィルタ
に摺接するように、前記駆動装置により駆動されること
によってこのフィルタの粉塵を除去するように構成され
ている請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉塵除
去装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載
の粉塵除去装置において、縦型の粉塵除去装置であり、
集塵装置が液分離装置の上方に配置され、この集塵装置
の導入口とこの液分離装置の導出口とが兼用されている
請求項１から請求項６のいずれかに記載の粉塵除去装
置。
【請求項８】集塵装置の粉塵除去具と液分離装置の液
分離用回転ブラシとが共通の中心軸を有し、この粉塵除
去具の駆動装置とこの液分離用回転ブラシの駆動装置と
が兼用されている請求項１ないし７のいずれか１項に記
載の粉塵除去装置。
【請求項９】集塵装置のフィルタが内側から外側に順
に目が小さくなる３層以上のフィルタを積層した積層フ
ィルタで構成されている請求項１ないし８のいずれか１
項に記載の粉塵除去装置。
【請求項１０】積層フィルタが、目の大きさが２００
μｍ程度の第１層フィルタと、目の大きさが５０〜２０
０μｍの第２層フィルタと、目の大きさが第２層フィル
タよりも小さく、１μｍより大きい第３層フィルタとか
らなる３層の積層フィルタからなる請求項９に記載の粉
塵除去装置。
【請求項１１】積層フィルタの厚さが０．５〜２０ｍ
ｍであり、第１層フィルタの厚さがこの積層フィルタ全
体の厚さの２０〜５０％であり、第２層フィルタの厚さ
がこの積層フィルタ全体の厚さの３０〜６０％であり、
第３層フィルタの厚さがこの積層フィルタ全体の厚さの
１〜２５％である請求項９または１０に記載の粉塵除去
装置。
【請求項１２】粉塵発生源が半導体素子製造工程にお
ける粉塵発生設備及びこれに付帯する粉塵発生設備であ
る請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の粉塵除去
装置。
【請求項１３】粉塵発生源から発生する気体中に含有
される粉塵を除去する粉塵除去方法において、前記気体
を集塵装置に導入する前に前記気体から油分及び水分を
除去する工程と、筒型に形成された集塵装置のフィルタ
の内側から外側に前記気体を貫流させて濾過する工程と
を有する粉塵除去方法。
【請求項１４】粉塵除去具が、集塵装置のフィルタに
摺接することによって、このフィルタの表面を清掃しフ
ィルタに捕捉された粉塵を除去する請求項１３に記載の
粉塵除去方法。
【請求項１５】粉塵除去具が、集塵装置のフィルタに
随時に又は常時連続して摺接することによって、このフ
ィルタの表面を清掃しフィルタに捕捉された粉塵を除去
する請求項１４に記載の粉塵除去方法。