JPS6342715A - 空気等の気体の清浄化方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば半導体製造用のクリーンルームや病院、
その他一般家屋の室内空気等の清浄化を好適に行うこと
ができる方法とその方法に使用される装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えばクリーンルーム等に於いて清浄な空気雰囲
気を作る手段としては、クリーンルーム内等の空気をダ
スト除去用のフィルターにて濾過せしめる手段が多用さ
れており、またそのフィルターとしては例えば０．１μ
ｍ程度の径の粒子をも捕集可能なもの等が現在開発され
るに至っている。

（従来の技術） しかしながら、前記従来の手段は、空気を単にフィルタ
ーに送風して濾過させるだけであるために、高品質のフ
ィルターを使用して空気清浄化作業を行う場合に於いて
も、実際上、連続した空気の濾過作業を行う場合には０
．１μｍ−０，２μｍの範囲に於けるダストの捕集効率
が非常に悪くなるという難点を生ずるばかりが、前記フ
ィルターの捕集能力を越える微小な粒子等は全く除去で
きないという致命的な難点を生じていたのである。

すなわち、前記従来の手段に於いては、０．０１〜０．
０３μｍの臭いの粒子や、細菌、イオンの他、有害な気
体等を除去することは全く困難となっていたのである。

従って、前記従来に於いては、例えばクリーンルームを
例に挙げれば、超ＬＳＩのパターンの微細化は近年に於
いて急速に進んでなるものの、これに対応するクリーン
ルーム内の空気雰囲気の清浄化が行えないことによって
、ＬＳＩ製造が適正に行えない事態が生じたり、或いは
病院内に於いては有害な細菌やガスを除去できないこと
により健康衛生上致命的な難点を生じる等、清浄な空気
雰囲気を必要とする各種分野に於いて大きな問題点を抱
えていたのである。

本発明は上記の如き従来の問題点に鑑みて発明されたも
ので、その目的とするところは、従来のフィルターでは
除去できなかった微細なダスト、臭いの粒子、細菌等の
不純物をも好適に除去セしめ、またその除去効率を良好
なものにする点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明はフィルターを通過するような微細な不純物をフ
ィルターにて捕捉可能な大きさに増幅させた状態になら
しめることにより、既存のフィルターによる濾過除去を
可能ならしめ、もって従来の問題点を解決せんとして構
成されたものである。

すなわち、本発明に係る清浄化方法の構成の要旨は、空
気等の気体を加湿せしめた後に、該気体に含まれた水蒸
気を気体中の不純物を核として凝縮せしめ、その後前記
気体をフィルターにて濾過させて前記凝縮工程で得られ
た水滴を除去する点にある。

また、上記清浄化方法を実施するために開発された装置
の構成の要旨は、気体導入用のチャンバー４を有し且つ
該チャンバー４内に導入される気体を加湿するための加
湿装置１と、該加湿装置１のチャンバー４の後段側に配
管接続されたチャンバー１０を有し且つ該チャンバー１
ｏ内に導入される気体中の水蒸気を凝縮するための凝縮
装置８と、該凝縮装置８の後段側に接続して設けられた
水滴遮断用のエアフィルター１３とからなるにある。

（作用） 従って、上記構成を特徴とする清浄化方法に於いては、
加湿せしめた気体の水蒸気を凝縮させる際には、該水蒸
気は気体中の不純物即ち微細なダストや臭いの粒子或い
は細菌等の微粒子を核として凝縮されるために、該不純
物に水滴が付着することによってその径の粗大化が図れ
ることとなり、従ってその後前記気体をフィルターにて
濾過させた際には、通常であればフィルターを通過する
程の微小な不純物でさえもその径が粗大化されてなるこ
とによってフィルターにて効率良く確実に捕捉、捕集で
きることとなるのである。尚、前記水蒸気の凝縮作用は
ダスト等の微粒子以外に各種イオンをも核として成され
るために、該イオンを核として凝縮された水滴もフィル
ターにて除去され、更には気体中に含まれた水溶性のガ
スも凝縮された水滴中に溶解するために、フィルターに
て除去されることとなるのである。

また、上記構成を特徴とする清浄化装置に於いては、清
浄化せしめる気体を先ず加湿装置１のチャンバー４内に
導入せしめて加湿セしめた後に、該加湿せしめた気体を
その後段側の凝縮装置８のチャンバー１０内に導入せし
めて凝縮させ、その後エアフィルター１３にて濾過する
ことにより、前記気体中の不純物を含有する水滴を除去
して清浄な気体を得ることができることとなって、本発
明に係る清浄化方法を好適に実施できるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

すなわち、本発明に係る清浄化装置の実施例から説明す
れば、第１図に於いて、１はクリーンルーム２とファン
３を介して配管接続されたチャンバー４を有する加湿装
置を示し、該加湿装置１はその内部に水蒸気を導入する
ための蒸気供給用管５を有してなり、またその底部には
排水トラップ６が付設されている。７は前記ファン３の
前段に設けられた外部空気の取入口を示す。

８は前記加湿装置１の後段に断熱膨張用の減圧弁９を介
して配管接続された凝縮装置を示し、該凝縮装Ｗ８はそ
のチャンバー１０の周囲にフレオンガスを利用した冷却
装置１１を設けてなるものである。また、該冷却装置１
１の冷却用コンブレサソサ１６は凝縮装置８の後段側に
設けられた調整器Ｉ７にてその運転状態を調整でき、こ
れによって凝縮装Ｗ８内の冷却温度が調整自在である。

１２は前記凝縮装置８の後段側に配管接続された集塵装
置を示し、該集塵装置１２はその内部流通路を撥水性の
エアフィルター１３にて遮蔽してなるものであり、また
その下部には排水トラップ１４が設けられている。

１５は前記集塵装置１２の後段側とクリーンルーム２と
の両者間に配管接続された調整装置を示し、該装ｆｆ　
１５には前記凝縮装置８の冷却袋Ｍ１１と接続された冷
却装置１８が設けられてなると共に、クリーンルーム２
内の調整器１９にて温度調整自在の電熱ヒータ２０が別
途設けられている。

本実施例の清浄化装置は以上の構成からなり、次にその
装置を使用しての空気清浄化方法について説明する。

先ず、ファン３の運転によってクリーンルーム２内の空
気を加湿装置１のチャンバー４内に導入せしめるのであ
るが、該加湿装置１内には予め蒸気供給用管５から大量
の蒸気を噴出せしめておく。

よって、該加湿装置１内に導入された空気は高湿度の蒸
気飽和状態となる。

次に、前記蒸気飽和状態の空気を凝縮装Ｗ８のチャンバ
ー１０内に導入させて冷却袋？１１１にて冷却させるこ
とにより、前記空気中の蒸気を凝縮させるのであるが、
該凝縮作用は空気中に含まれたダストや、臭いの粒子、
細菌、及び各種イオンを核として行われることとなり、
これによって前記ダストの如き微粒子の径が粗大化する
のである。またこれと同時に、水溶性の有害なガスも、
前記凝縮作業によって生成される水滴に溶解して含有さ
れることとなる。

従って、その後前記空気を集塵装置１２内に導入せしめ
てエアフィルター１３にて濾過させれば、通常であれば
該フィルター１３を通過する大きさの微粒子即ち０．０
１μｍ〜０．０３μｍ程度の臭いの粒子等であっても、
該微粒子は水滴内に含有されてその径が粗大化されてな
るために、前記フィルター１３にて確実に捕捉され、該
フィルター１３を通過するようなことが好適に防止され
るのである。また当然ながら、水滴に溶解した状態の有
害なガスも前記エアフィルター１３を通過することがな
い。

更に、該フィルター１３はｔθ水性なるために、前記ダ
スト等を含有する水滴を不当に浸透させるようなことが
なく、確実な水滴遮断が行えることとなり、また水の中
に含有されて封じ込まれた粒子等は水から再飛散するよ
うなこともなく、従ってフィルター１３にて遮断された
水滴から細菌等のみがフィルター１３を不当に通過する
ようなことはない。尚、前記フィルター１３にて捕捉さ
れて捕集された水滴は、その下方の排水トラップ１４に
て外部に排水されて所定の処理がなされることとなる。

更に、その後に於いては、前記フィルター１３を通過し
て清浄な状態にされた空気を調整装置１５に供給せしめ
て、適当な温度に加熱し、再度クリーンルーム２内に還
元させればよく、これによってクリーンルーム２内は半
導体製造の支障となる有害な微粒子や有害なガスが除去
された適正な清浄空気の雰囲気にすることができるので
ある。

尚、上記実施例に於いては、半導体製造等を行うクリー
ンルームの室内空気の清浄化を一例として説明してなる
が、本発明は決してこれに限定されるものではなく、例
えばその他の精密部品や薬品、食品等を取扱う各種の部
屋は勿論のこと、病院、その他の家屋の一般空調、或い
は冷蔵庫、冷凍倉庫内等の空気清浄化に適用できる他、
その対象も空気に限らずその他の気体の清浄化にも適用
できるものであり、その具体的な用途や利用分野を問う
ものではない。

また、上記実施例に於いては、清浄化せしめる空気の全
量を加湿装置１のチャンバー４内に導入させてなるが、
本発明は決してこれに限定されるものではない。

すなわち、例えば第２図に示す如く、クリーンルーム２
から分岐配管２３を介して送られる空気の一部のみを加
湿装置１に供給せしめて、他方の分岐配管２４例の空気
は加湿せず、その後該双方の空気を凝縮装置８内にて混
合させてから所定の凝縮作業を行うようにしても何ら構
わないのである。

尚、その場合に例えば同図の如く、他方の配管２４側に
加湿装置１と並列して別途冷却装置２１を具備する冷却
室２２を別途設けて、加湿しない他方側の空気を前もっ
て冷却させるようにすれば、その後凝縮装置８内に於け
る加湿された空気との混合時に空気全体の冷却効率が非
常に良好となって、凝縮装置８に於ける凝縮作業の促進
が好適に図れ、清浄化作業の一サイクルの作業時間を短
かくできるという利点が得られるのである。

更に、上記実施例に於いては、気体を加湿せしめる手段
として、該気体に水蒸気を噴出させる手段を用いてなる
が、本発明はこれに限定されず、例えば純水を気体に対
して噴霧するような手段を用いても何ら構わず、その具
体的な加湿手段を問うちのではない。

更に、本発明に係る水蒸気の凝縮手段に関しても上記実
施例の如く気体を冷却させる手段に限定されず、例えば
気体を導入せしめるためのチャンバー内の圧力を低下可
能な凝縮装置を用いて気体の圧力を低下させるような手
段でもよく、また本発明に使用されるフィルターは要は
凝縮された水蒸気の水滴を遮断するエアフィルターであ
ればよく、その具体的な種類や性能は適宜選択すればよ
い。但し、実際上に於いては上記実施例の如く撥水性の
ものを使用することが好ましい。

更に、本発明はフィルターにて気体を濾過させた後に於
いて再度該空気を加熱するようなことは必要に応じて行
えばよいもので本発明の必須要件ではない。

その他、本発明に係る清浄化方法の各工程は本発明の意
図する範囲内で全て変更自在であり、また装置の構成も
決して上記実施例の如く限定されず、各部の具体的な構
成は全て本発明の意図する範囲内で任意に設計変更自在
である。

（発明の効果） 軟土のように、本発明は気体を加湿せしめた後に、該気
体に含まれた水蒸気を気体中の不純物を核として凝縮せ
しめることにより該不純物の粗大化を図り、その後前記
気体をフィルターにて濾過させることにより該水滴に含
まれて粗大化された不純物を除去する手段なるために、
従来のフィルター濾過作業では不可能とされていた非常
に微細な不純物を凝縮によって得られた水滴と共にフィ
ルターにて効率良く且つ確実に捕集できることとなり、
その結果半導体製造や病院等の各種分野に於いて要求さ
れる高レベルの清浄な空気雰囲気等を好適に提供できる
という格別な効果を得るに至った。

特に、本発明は気体中の水蒸気の凝縮作業時に於いては
固体状の微粒子の他に、イオンをも核として凝縮できる
ために、従来に於いては到底除去できなかった有害なＨ
ａイオンや重金属イオン等の各種イオンの除去も行え、
更には凝縮によって得られる水滴に有害な水溶性のガス
を溶解させて除去できることとなって、その気体の清浄
化を一層完全なものにできるという顕著な効果を有する
に至った。

このように、本発明はフィルターにて気体を濾過する前
段階に於いて該気体中に含まれた水蒸気を凝縮させて不
純物の粗大化を図ることにより、該不純物の除去を容易
ならしめるという従来には存在しない全く新規な技術思
想の下に構成されて上記の如き優れた効果を得た他、−
炭水に封じ込めた微粒子や細菌等は水から再飛散する恐
れがないために、その細菌や微粒子の排除を完璧に行え
る等の利点をも有し、その実用的価値は多大なものであ
る。

また、本発明に係る清浄化装置によれば、所望の気体の
加湿、凝縮、及び濾過の各一連の作業を、加湿装置、凝
縮装置、及びエアフィルターにて連続して好適に行える
こととなって、本発明の清浄化方法のスムース且つ適正
な実施化を達成できるという好ましい効果を有するに至
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る清浄化装置の一実施例の示す説明
図。 第２図は本発明に係る清浄化装置の他実施例を示す説明
図。 ｌ・・・加湿装置　　　　　　４・・・チャンバー８・
・・凝縮装置　　　　　　１０・・・チャンバー１３・
・・フィルター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　空気等の気体を加湿せしめた後に、該気体に含まれ
   た水蒸気を気体中の不純物を核として凝縮せしめ、その
   後前記気体をフィルターにて濾過させて前記凝縮工程で
   得られた水滴を除去することを特徴とする空気等の気体
   の清浄化方法。 ２　前記不純物が、ダスト、臭いの粒子、若しくは細菌
   等の微粒子、又はイオンである特許請求の範囲第１項記
   載の空気等の気体の清浄化方法。 ３　気体導入用のチャンバー４を有し且つ該チャンバー
   ４内に導入される気体を加湿するための加湿装置１と、
   該加湿装置１のチャンバー４の後段側に配管接続された
   チャンバー１０を有し且つ該チャンバー１０内に導入さ
   れる気体中の水蒸気を凝縮するための凝縮装置８と、該
   凝縮装置８の後段側に接続して設けられた水滴遮断用の
   エアフィルター１３とからなることを特徴とする空気等
   の気体の清浄化装置。 ４　前記加湿装置１が、チャンバー４内に水蒸気を噴出
   するための蒸気供給用管５を有するものである特許請求
   の範囲第３項記載の空気等の気体の清浄化装置。 ５　前記加湿装置１が、チャンバー４内に純水を噴霧す
   るための噴霧装置を具備するものである特許請求の範囲
   第３項記載の空気等の気体の清浄化装置。 ６　前記凝縮装置８が、チャンバー１０の周囲に該チャ
   ンバー１０内を冷却するための冷却装置１１を設けてな
   るものである特許請求の範囲第３項記載の空気等の気体
   の清浄化装置。 ７　前記凝縮装置８が、チャンバー１０内の気圧を低下
   可能に構成されてなる特許請求の範囲第３項記載の空気
   等の気体の清浄化装置。 ８　前記フィルター１３が撥水性のものである特許請求
   の範囲第３項記載の空気等の気体の清浄化装置。