ケミカルフィルタおよびこれを備える空調システム
【課題】省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を実現可能な、腐食性ガス除去システムを提供することにある。
【解決手段】第１のフィルタと、上記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備える。
【解決手段】第１のフィルタと、上記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケミカルフィルタに関する。より詳しくは、本発明のケミカルフィルタは、クリーンルームに送給して循環させる空気中に含まれる腐食性ガスを効率的に除去するためのケミカルフィルタに関する。本発明は、このようなケミカルフィルタを備える空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クリーンルームにおいては、作業を好適に行うために、温度、湿度、気流、および空気清浄度などの室内環境を空調システムによって制御している。
【０００３】
特に、半導体およびディスク媒体などの製造に使用されるクリーンルームでは、ディスク媒体などの製品品質を向上させるために、当該ルーム内で循環している空気中に含まれる腐食性ガスをケミカルフィルタによって除去している。また、このようなクリーンルームを使用する場合には、クリーンルームに送給される前の外気に対しても、ケミカルフィルタを用いて、腐食性ガスの除去を行うことがある。
【０００４】
上記のようなケミカルフィルタとしては、従来、イオン交換式のフィルタ、イオン交換吸着剤担持方式のフィルタ、および活性炭の空孔による吸着方式のフィルタが知られている。これらのケミカルフィルタは、腐食性ガス除去率が９０〜９９％と高いものの、アニオンを含む空気に対して適用すると、そのアニオン濃度に反比例して、その寿命が低下する。
【０００５】
これに対し、新たに開発された化学吸着型の酸化還元反応方式のケミカルフィルタ、および化学吸着型の中和反応方式のケミカルフィルタは、より長寿命ではあるが、腐食性ガス除去率が７０〜９０％と低い。
【０００６】
従って、腐食性ガスに対して、９０％程度の除去率と長寿命とを同時に発揮できるケミカルフィルタは存在しなかった。
【０００７】
ところで、パーソナルコンピュータのハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）には、記録部品としてのディスク媒体が挿入されて用いられる。このディスク媒体が、硫黄酸化物（ＳＯX）などの腐食性ガスで汚染されている場合には、ハードディスクドライブの読み書き用のヘッド（Ｒ／Ｗヘッド）が汚染または腐食され、ＨＤＤの故障に至ることが知られている。
【０００８】
このため、ディスク媒体の製造時には、クリーンルームに送給される前の外気からエアーウォッシャによりＳＯXなどの腐食性ガスを除去するとともに、クリーンルームで循環している空気中の腐食性ガスをケミカルフィルタによって除去している。
【０００９】
ケミカルフィルタには、上記のとおり、イオン交換方式、イオン吸着剤担持方式、および活性炭の空孔による吸着方式、ならびに化学吸着型の酸化還元反応方式および中和反応方式がある。特に、腐食性ガスの除去効率が高く、寿命が長い方式は、イオン交換方式である。
【００１０】
また、ディスク媒体の製造時には、ディスク媒体の表面に、フッ素系溶剤を用いて、フッ素系潤滑剤を塗布する。このため、上記溶剤および上記潤滑剤の分解により、アニオンであるフッ素イオンが多量に発生するおそれがある。このように、多量のアニオンが発生した場合には、従来のケミカルフィルタにおいて優れた寿命は実現されない。
【００１１】
このような事情に鑑み、イオン交換方式、イオン吸着剤担持方式、または活性炭の空孔による吸着方式のケミカルフィルタの寿命を伸ばす技術の開発が行われており、以下の技術が開示されている。
【００１２】
特許文献１には、陽電極と陰電極との間に１以上のイオン交換膜を配置したイオン移動装置に、電流を印加しながら無機塩水溶液を通過させることによってガス処理液を調製し、このガス処理液に被処理気体を接触させて気体中の有害ガス成分をガス処理液中に吸収させる、気体中の有害ガス成分の除去方法が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２４７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記技術には、以下の問題が内在する。
【００１５】
即ち、特許文献１に開示の技術においては、イオン移動装置の設置を要するため、腐食性ガスを除去するための装置全体に対して大きなスペースが必要となる。
【００１６】
また、当該技術においては、腐食性ガスを除去するに際し、ガス処理液を予め調製させるために、イオン移動装置に無機塩水溶液を通過させなければならず、簡素な工程のみにより所定の目的を達成できない。
【００１７】
さらに、当該技術においては、ガス処理液を発生させるために、イオン移動装置に電圧を印加し続けなければならず、優れたエネルギー効率を実現できない。
【００１８】
加えて、近年においては、腐食性ガス除去システムの益々の長寿命化の要請がある。
【００１９】
従って、本発明の目的は、省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を実現可能な、腐食性ガス除去システムを提供することにある。また、本発明の目的は、このようなシステムを備える空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、第１のフィルタと、上記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備えるケミカルフィルタに関する。本発明のケミカルフィルタは、クリーンルームに送給して循環させる空気に含まれる腐食性ガスを効率的に除去するために用いられる。本発明のケミカルフィルタは、上記第１のフィルタが、化学吸着型の酸化還元反応方式のフィルタ、または化学吸着型の中和反応方式のフィルタであることが望ましい。また、本発明のケミカルフィルタは、上記第２のフィルタが、イオン交換方式のフィルタ、またはイオン吸着剤担持方式のフィルタであることが望ましい。
【００２１】
本発明は、上記ケミカルフィルタを備える空調システムを包含する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のケミカルフィルタは、省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を図ることができる。このため、本発明のケミカルフィルタを用いれば、腐食性ガスを高効率に除去でき、ひいては、クリーンルームに送給され、かつ循環された空気に含まれる腐食性ガスを効率的に除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜本発明の思想に至る過程および本発明の原理＞
本発明者は、省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を実現可能な、腐食性ガス除去システムについて、鋭意、検討した。その結果、当該システムを、第１のフィルタと、上記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備えるケミカルフィルタとすることで、上記目的が達成されるとの結論に達した。このような結論を導く過程で得た具体的な知見は、以下の通りである。
【００２４】
まず、本発明者は、省スペース化を実現するため、腐食性ガス除去システム中に、特許文献１のイオン移動装置を使用しないことが好適であるとの知見を得た。また、本発明者は、当該イオン移動装置を使用しない場合には、ガス処理液を予め調製させる必要がないため、簡素な工程により腐食性ガスを除去することができ、しかも、電圧の継続的な印加が不要であるため、エネルギー効率に優れることも、併せて確認した。
【００２５】
そこで、本発明者は、特許文献１のイオン移動装置を使用しないで気体中の腐食性ガスの除去を実現する腐食性ガスシステムとして、ケミカルフィルタのみを用いることとした。ここで、ケミカルフィルタとは、腐食性ガスを化学的な手段等（例えば吸着）によって除去するフィルタである。
【００２６】
さらに、本発明者は、ケミカルフィルタの構造について、特に、長寿命化を図ることのできる構成について検討した。具体的には、腐食性ガスの除去率が異なる２種類のフィルタの併用態様を具体的に検討した。
【００２７】
腐食性ガスの除去率が比較的低いフィルタ（以下、「低除去フィルタ」とも称する場合がある）には、酸化還元反応方式のフィルタ、または中和反応方式のフィルタがある。これに対し、腐食性ガスの除去率が比較的高いフィルタ（以下、「高除去フィルタ」とも称する場合がある）には、イオン交換方式のフィルタ、またはイオン吸着剤担持方式のフィルタがある。
【００２８】
ここで、低除去フィルタは腐食性ガス成分を捕捉する能力が低く、当該フィルタに用いられる吸着剤の反応基の消費率が低いことから、単独で用いた場合には寿命が比較的長い。これに対して、高除去フィルタは腐食性ガス成分を捕捉する能力が高く、当該フィルタに用いられる吸着剤の反応基の消費率が高いことから、単独で用いた場合には寿命が比較的短い。
【００２９】
そこで、本発明者は、上記２種類のフィルタのこのような特性を併用し、まず寿命が比較的長い低除去フィルタによって空気中の腐食性ガス濃度をある程度低減し、次いで腐食性ガス濃度低減後の空気を比較的寿命の短い高除去フィルタに通過させることを検討した。
【００３０】
このような腐食性ガスの除去態様によれば、本来寿命が比較的長い低除去フィルタについては、空気中の腐食性ガス濃度が相当高くても、長寿命化が図れる。一方、本来寿命が比較的短い高除去フィルタについては、腐食性ガス濃度がある程度低減された空気を通過させるため、目詰まりを生じ難く、故に長寿命化を図ることができる。
【００３１】
以上により、本発明者は、各々に長寿命化を実現した２種類のフィルタを組み合わせて構成されたケミカルフィルタにおいては、当該ケミカルフィルタ全体について効率的に長寿命化が図られることとなる、との結論に達した。
【００３２】
以下に、上記原理に基づく本発明の実施形態を、図面を参照して詳述する。なお、以下に示す例は、本発明の単なる例示であり、当業者であれば、適宜設計変更可能である。
【００３３】
＜ケミカルフィルタ＞
図１は、本発明のケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）、および本発明のケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）をそれぞれ示す断面図である。ケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂは、ともに、第１のフィルタ１２と、第１のフィルタ１２に対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタ１４ａまたは１４ｂとを備える。図１（ａ）に示す例は、第２のフィルタ１４ａに、一対のイオン交換方式のフィルタ１６ａ，１８ａを適用した例であり、図１（ｂ）は、第２のフィルタ１４ｂに、一対のイオン吸着剤担持方式のフィルタ１６ｂ，１８ｂを適用した例である。
【００３４】
[ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）]
（第１のフィルタ１２）
第１のフィルタ１２は、図１（ａ）に示す空気Ａに含まれる腐食性ガスを捕捉することで、空気Ａ中の腐食性ガスの濃度を低減させるための構成要素である。
【００３５】
腐食性ガスには、ディスク媒体などの製品の品質を劣化させるおそれのあるあらゆるガスが含まれる。例えば、フッ素などのハロゲンを含むハロゲン系ガス、硫黄酸化物（ＳＯｘ）および窒素酸化物（ＮＯｘ）などの酸性ガス、ならびにアンモニアガスなどのアルカリ性ガスが挙げられる。また、空気Ａは上記腐食性ガスを含む気体（特に、空気）である。
【００３６】
第１のフィルタ１２には、化学吸着型のフィルタを使用することが、腐食性ガス成分、特にフッ素系イオンの選択的な除去の観点から好ましい。例えば、酸化還元反応方式のフィルタ、または中和反応方式のフィルタを使用することができる。
【００３７】
酸化還元反応方式のフィルタとは、当該フィルタを構成する担体に、酸化剤または還元剤を担持したフィルタである。ここで、担持とは、含浸、固着、および添着等のあらゆる態様を包含する概念である。
【００３８】
担体としては、活性炭などの多孔質部材、および高分子繊維などの繊維物質を使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂を用いることができる。
【００３９】
酸化剤としては、塩素酸塩などを用いることができ、還元剤としては、チオ硫酸塩などを用いることができる。
【００４０】
中和反応方式のフィルタとは、当該フィルタを構成する担体に、酸性物質またはアルカリ性物質を担持したフィルタである。ここで、「担持」、および「担体の材料」については、酸化還元反応方式のフィルタの欄で記載した用語と同じ意味である。
【００４１】
酸性物質としては、リン酸などを用いることができ、アルカリ性物質としては、酸化カルシウムなどを用いることができる。
【００４２】
第１のフィルタ１２の厚みは、上述した酸化還元反応方式のフィルタおよび中和反応方式のフィルタのいずれにおいても、１〜１５ｃｍとすることが好ましい。１ｃｍ以上とすることで、長寿命化を実現することができる一方、１５ｃｍ以下とすることで、低廉化を達成することができる。
【００４３】
このように、第１のフィルタ１２としては、化学吸着型の酸化還元反応方式または中和反応方式のフィルタを用いることができる。以下に、その一例である、化学吸着型の中和反応方式のフィルタによる作用について述べる。
【００４４】
なお、以下では、第１のフィルタ１２を構成する担体に担持する物質として、アルカリ性物質の酸化カルシウムを用いることにより、ディスク媒体製造時に使用されるフッ化水素ガス（腐食性ガス）を吸着する例を示す。
【００４５】
図１ａに示すフッ化水素ガスを含む空気Ａが第１のフィルタ１２を通過する際には、担体に担持された酸化カルシウムにフッ化水素ガスが衝突する。これにより、式（１）に示す中和反応が起こり、フッ化カルシウムと水が生成する。
ＣａＯ＋２ＨＦ→ＣａＦ2＋Ｈ2Ｏ （１）
【００４６】
この中和反応により、第１のフィルタ１２内に、空気Ａ中のフッ素系イオン（少なくともフッ素イオンを含むイオン群）が捕捉され、その結果、フッ化水素ガス（腐食性ガス）が吸着されたこととなる。
【００４７】
（第２のフィルタ１４ａ）
第２のフィルタ１４ａは、図１（ａ）に示す第１のフィルタ１２によって腐食性ガスの濃度が低減された空気に依然として含まれる腐食性ガスを捕捉することで、空気Ａ中の腐食性ガスの濃度をさらに低減させるための構成要素である。
【００４８】
第２のフィルタ１４ａには、第１のフィルタ１２に対して腐食性ガスの除去率が高いフィルタを用いる。この両フィルタ１２，１４ａの除去率についての関係は、上述したとおり、両フィルタ１２，１４ａの組み合わせにおいて、各構成要素１２，１４ａが備えるべき特性の観点から求められる。
【００４９】
例えば、第１のフィルタ１２の腐食性ガスの除去率が７０〜９０％である場合には、第２のフィルタ１４ａの腐食性ガスの除去率は、９０％以上とすることができる。
【００５０】
図１（ａ）に示す例は、第２のフィルタ１４ａとして、一対のイオン交換方式のフィルタ１６ａ，１８ａを適用した例である。
【００５１】
このような一対のイオン交換方式のフィルタとしては、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａとを組み合わせを採用することができる。
【００５２】
アニオン除去フィルタ１６ａ、カチオン除去フィルタ１８ａとは、それぞれ、当該フィルタを構成する担体に、イオン交換体を担持したフィルタである。
【００５３】
担体としては、活性炭などの多孔質部材、および高分子繊維などの繊維物質を使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂などを用いることができる。
【００５４】
アニオン除去フィルタ１６ａの場合には、イオン交換体の交換基として、四級アンモニウム基、三級アミノ基などの交換基が使用することができる一方、カチオン除去フィルタ１８ａの場合には、イオン交換体の交換基として、スルホン酸基、カルボキシル基などの交換基を使用することができる。
【００５５】
図１（ａ）に示す例では、第１のフィルタ１２の側に、アニオン除去フィルタ１６ａを配置しているが、除去すべき腐食性ガスの種類に応じて、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａとの配置順序を入れ替えてもよい。
【００５６】
図１（ａ）に示す第２のフィルタ１４ａの厚みは、０．５〜５０ｃｍとすることが好ましい。０．５ｃｍ以上とすることで、長寿命化を実現できる一方、５０ｃｍ以下とすることで、低廉化を達成することができる。
【００５７】
（図１（ａ）における第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ａとの組み合わせ）
以上に示す第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ａとを組み合わせて形成した、図１（ａ）に示すケミカルフィルタ１０ａにおいては、図１（ａ）に示すように、気体Ａが第１のフィルタ１２を通過してある程度の腐食性ガス濃度を低減し、次いで第２のフィルタ１４ａを通過してさらに腐食性ガス濃度が低減された気体Ｂが得られる。
【００５８】
このようなケミカルフィルタ１０ａは、特許文献１に開示されているようなイオン移動装置を備えるものではない。このため、ケミカルフィルタ１０ａは、省スペース化を実現でき、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去可能であって、しかもエネルギー効率に優れる腐食性ガス除去システムである。
【００５９】
また、ケミカルフィルタ１０ａは、寿命が比較的長い低除去フィルタ１２によって空気中の腐食性ガス濃度を低減し、次いで腐食性ガス濃度低減後の空気を比較的寿命の短い高除去フィルタ１４ａに通過させる腐食性ガス除去システムである。このため、ケミカルフィルタ１０ａによれば、フィルタ１２の本来有する長寿命特性と、フィルタ１２による腐食性ガスの事前の捕捉による、当該ガスの捕捉負担の軽減に起因したフィルタ１４ａの長寿命化とが相まって、ケミカルフィルタ１０ａ全体として優れた寿命を実現することができる。なお、本発明者の見解では、ケミカルフィルタ１０ａは、従来の第２のフィルタ１４ａを単独に使用した場合に比して、約４倍の寿命を実現するものであると推定される。
【００６０】
[ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法]
以下に、図１に示すケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法、ここでは、特に、その設置方法について併記する。なお、ケミカルフィルタ１０ａの各構成要素１２、１４ａに用いる具体的な材料等については、上述した通りであり、しかも、従来公知のいかなる材料等を使用することができるため、これらの事項についての記載は省略する。
【００６１】
まず、ケミカルフィルタ１０ａを構成する各構成要素である第１のフィルタ１２と、第２のフィルタ１４ａ（１６ａ，１８ａ）とに用いる材料（担体等）を用意する。
【００６２】
次いで、第１のフィルタ１２については、担体に、酸化還元反応方式の場合は酸化剤等を、また、中和反応方式の場合は酸性物質等を、それぞれ担持させる。
【００６３】
これに対し、第２のフィルタ１４ａについては、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａのそれぞれについて、担体に、イオン交換体を担持する。
【００６４】
さらに、このようにして準備した第１のフィルタ１２と、第２のフィルタ１４ａ（アニオン除去フィルタ１６ａおよびカチオン除去フィルタ１８ａ）とを、以下のように設置する。
【００６５】
例えば、まず、図１(ａ)に示す腐食性ガスを含む空気Ａを最初に通過させる第１のフィルタ１２を配置する。次いで、腐食性ガスの濃度が低減された空気をさらに通過させる第２のフィルタ１４ａ（１６ａ，１８ａ）を配置する。このような配置態様においては、必ず、第１のフィルタ１２を空気の流路において上流側とし、第２のフィルタ１４ａをその下流側とする。
【００６６】
また、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａとの配置関係については、図１（ａ）に示すように、第１のフィルタ１２の側に、アニオン除去フィルタ１６ａを配置し、フィルタ１６ａのフィルタ１２とは反対側にカチオン除去フィルタ１８ａを配置することができる。しかしながら、第１のフィルタ１２を基準としたアニオン除去フィルタ１６ａおよびカチオン除去フィルタ１８ａの配置順序は、図１に示す例と逆にしてもよい。
【００６７】
さらに、図１（ａ）に示す例では、ケミカルフィルタ１０ａの構成要素である第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ａとは接触配置しているが、これらのフィルタ１２，１４ａを離間して配置してもよい。このように、離間配置を採用する場合には、第１のフィルタ１２および第２のフィルタ１４ａを収容することのできるハウジング（図示しない）を用いて、当該ハウジング内の所定の位置に、これらのフィルタ１２，１４ａを適宜配置する。
【００６８】
[ケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）]
図１（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ｂの基本的構成、および基本的製造方法は、上述したケミカルフィルタ１０ａの構成および製造方法と同様である。このため、以下では、同図に示すケミカルフィルタ１０ｂについて、ケミカルフィルタ１０ａとの差異点のみについて説明する。
【００６９】
（第２のフィルタ１４ｂ（１６ｂ，１８ｂ））
ケミカルフィルタ１０ｂは、第２のフィルタ１４ｂとして、一対のイオン吸着剤担持方式のフィルタ１６ｂ，１８ｂを適用した例である。
【００７０】
このような一対のイオン吸着剤担持方式のフィルタとしては、アニオン除去フィルタ１６ｂとカチオン除去フィルタ１８ｂとの組み合わせを採用することができる。
【００７１】
アニオン除去フィルタ１６ｂ、カチオン除去フィルタ１８ｂとは、それぞれ、当該フィルタを構成する担体に、イオン吸着剤を担持したフィルタである。
【００７２】
担体としては、活性炭などの多孔質部材、および高分子繊維などの繊維物質を使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂などを用いることができる。
【００７３】
図１（ｂ）に示す例では、第１のフィルタ１２の側に、アニオン除去フィルタ１６ｂを配置しているが、除去すべき腐食性ガスの種類に応じて、アニオン除去フィルタ１６ｂとカチオン除去フィルタ１８ｂとの配置順序を入れ替えてもよい。
【００７４】
図１（ｂ）に示す第２のフィルタ１４ｂの厚みは、０．５〜５０ｃｍとすることが好ましい。０．５ｃｍ以上とすることで、長寿命化を実現することができる一方、１５ｃｍ以下とすることで、低廉化を達成することができる。
【００７５】
（図１（ｂ）における第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ｂとの組み合わせ）
以上に示す第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ｂとを組み合わせて形成した、図１（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ｂは、図１（ａ）に示すケミカルフィルタと同様に、省スペース化を実現でき、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去可能であって、しかもエネルギー効率に優れる腐食性ガス除去システムである。
【００７６】
また、図１（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ｂによれば、図１（ａ）に示すケミカルフィルタと同様に、フィルタ１２の本来有する長寿命特性と、フィルタ１２による腐食性ガスの事前の捕捉による、当該ガスの捕捉負担の軽減に起因したフィルタ１４ｂの長寿命化とが相まって、ケミカルフィルタ１０ｂ全体として優れた寿命を実現することができる。なお、本発明者の見解では、ケミカルフィルタ１０ｂについても、従来の第２のフィルタ１４ｂを単独に使用した場合に比して、約４倍の寿命を実現するものであると推定される。
【００７７】
[ケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）の製造方法]
ケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）の製造方法についても、ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法と概して同じである。ここでも、特に、ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法との差異点（第２のフィルタ１４ｂの具体的形成方法）のみについて説明する。
【００７８】
第２のフィルタ１４ｂについて、アニオン除去フィルタ１６ｂとカチオン除去フィルタ１８ｂのそれぞれについて、担体に、イオン吸着剤を担持する。
【００７９】
［その他のケミカルフィルタ］
以上は、図１（ａ），（ｂ）に示す各ケミカルフィルタ（タイプ１，２）に関する説明であるが、本発明のケミカルフィルタは、これらの２タイプに限られるものではなく、第１のフィルタと、第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備えるものであれば足りる。例えば、第２のフィルタには、活性炭の空孔による吸着方式のフィルタ等を用いることができる。
【００８０】
＜空調システム＞
図２は、上述した本発明のケミカルフィルタを用いた、本発明の空調システムを示す概略図である。同図に示す空調システム３０は、外調機４０、空調機５０、およびクリーンルーム６０を備える。また、これらの構成要素４０，５０，６０は、図示しない配管を介して連結されている。
【００８１】
（外調機４０）
外調機４０は、外気を取り込み、空気中の腐食性ガスを低減するための構成要素である。外調機４０は、ハウジング４２と、ハウジング４２に収容されたエアーウォッシャ４４と、アニオン除去フィルタ４６、およびカチオン除去フィルタ４８とを備える。
【００８２】
（空調機５０）
空調機５０は、外調機４０によってある程度浄化された空気中の腐食性ガスを低減するための構成要素である。空調機５０は、ハウジング５２と、ハウジング５２に収容されたケミカルフィルタ５４とを備える。ここで、ケミカルフィルタ５４には、図１（ａ），（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂを含む、本発明のいかなるケミカルフィルタを使用することもできる。図２の空調機５０に含まれるケミカルフィルタ５４は、図１（ａ）のケミカルフィルタ１０ａを用いた例である。
【００８３】
ケミカルフィルタ５４（１０ａ）については、上述のとおり、図１の（ａ）に示す例である。
【００８４】
（クリーンルーム６０）
クリーンルーム６０は、ディスク媒体等の製造工程のように、清浄空間での作業が必要な場合に設けられる作業領域であり、当該作業において発生した腐食性ガスを低減し、さらに空気を循環等させる領域である。
【００８５】
クリーンルーム６０は、ハウジング６２と、ハウジング６２内に収容させた浄化ユニット６４、浄化ユニット６４から図２の矢印の向き（気流の向き）に延在する隔壁６６ａ，６６ｂ、および隔壁６６ａ，６６ｂの端部間に設けされた多数の開口を有するフリーアクセスフロア６８とを備える。
【００８６】
浄化ユニット６４は、図２において一列に並んだ複数のファン６４ａと、ケミカルフィルタ６４ｂとを備える。ここで、ケミカルフィルタ６４ｂには、図１（ａ），（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂを含む、本発明のいかなるケミカルフィルタを使用することもできる。図２のクリーンルーム６０に含まれるケミカルフィルタ６４ｂは、図１（ｂ）のケミカルフィルタ１０ｂと、この下流側に有機物除去ケミカルフィルタ２０とを組み合わせた例である。
【００８７】
このような構成のクリーンルーム６０においては、浄化ユニット６４の端縁、隔壁６６ａ，６６ｂ、およびフリーアクセスフロア６８によって画成された空間が、ディスク媒体等の製造工程に好適な清浄空間となる。
【００８８】
図２に示す空調システム３０においては、気体が、以下のように流通する。即ち、外気である気体Ｃが外調機４０を通過し、腐食性ガスが低減された気体Ｄが得られる。次に、気体Ｄが空調機５０を通過し、腐食性ガスが低減された気体Ｅが得られる。
【００８９】
さらに、気体Ｅがクリーンルーム６０に送給されると、一部はケミカルフィルタ６４ｂを通過して、腐食性ガスが低減され、残りはそのままファン６４ａを通過して、全体として腐食性ガスが低減された気体Ｇが得られる。
【００９０】
気体Ｇは、前述の清浄空間において作業により発生した腐食性ガスと混合されて気体Ｈとなり、フリーアクセスフロア６８を通過する。次いで、気体Ｈは、その一部が気体Ｉとしてクリーンルーム６０内を循環し、また他の一部が気体Ｊとしてクリーンルーム６０から空調機５０に送給され、残りは気体Ｋとして外部に放出される。
【００９１】
以上に示す空調システム３０によれば、外気を、外調機４０および空調機５０を介してクリーンルーム６０に送給することで、空調機５０およびクリーンルーム６０に配設された本発明のケミカルフィルタによる腐食性ガスの高効率な低減を実現することができる。
【００９２】
また、空調システム３０においては、クリーンルーム６０内の清浄空間を通過した気体の一部を空調機５０に再度送給するとともに、他の一部をクリーンルーム６０内で循環させている。このため、空調システム３０は、清浄空間内で発生した腐食性ガスを含む気体を全て外部に放出することなく、環境への配慮にも優れたシステムである。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上に示す、本発明のケミカルフィルタによれば、腐食性ガスの除去効果の異なる２種類のフィルタを好適に組み合わせることで、省スペース化、簡素な工程のみによる腐食性ガスの除去、エネルギー効率化、および長寿命化を実現することができる。このため、本発明のケミカルフィルタを単独で、または空調システムに組み込んで用いた場合には、腐食性ガスを高効率に除去することができる。
【００９４】
例えば、本発明のケミカルフィルタを組み込んだ空調システムにおいては、好適な清浄空間を得ることができるため、高品質のディスク媒体等を製造することができる。従って、本発明は、今後益々品質向上が求められるディスク媒体等の製造において、好適な清浄空間を提供することができる点で有望である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明のケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）、および本発明のケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）をそれぞれ示す断面図である。
【図２】図１に示すケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂを用いた、本発明の空調システムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ａ、１０ｂ ケミカルフィルタ
１２ 第１のフィルタ
１４ａ，１４ｂ 第２のフィルタ
１６ａ イオン交換方式のアニオン除去フィルタ
１６ｂ イオン吸着剤担持方式のアニオン除去フィルタ
１８ａ イオン交換方式のカチオン除去フィルタ
１８ｂ イオン吸着剤担持方式のカチオン除去フィルタ
３０ 空調システム
４０ 外調機
５０ 空調機
６０ クリーンルーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケミカルフィルタに関する。より詳しくは、本発明のケミカルフィルタは、クリーンルームに送給して循環させる空気中に含まれる腐食性ガスを効率的に除去するためのケミカルフィルタに関する。本発明は、このようなケミカルフィルタを備える空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クリーンルームにおいては、作業を好適に行うために、温度、湿度、気流、および空気清浄度などの室内環境を空調システムによって制御している。
【０００３】
特に、半導体およびディスク媒体などの製造に使用されるクリーンルームでは、ディスク媒体などの製品品質を向上させるために、当該ルーム内で循環している空気中に含まれる腐食性ガスをケミカルフィルタによって除去している。また、このようなクリーンルームを使用する場合には、クリーンルームに送給される前の外気に対しても、ケミカルフィルタを用いて、腐食性ガスの除去を行うことがある。
【０００４】
上記のようなケミカルフィルタとしては、従来、イオン交換式のフィルタ、イオン交換吸着剤担持方式のフィルタ、および活性炭の空孔による吸着方式のフィルタが知られている。これらのケミカルフィルタは、腐食性ガス除去率が９０〜９９％と高いものの、アニオンを含む空気に対して適用すると、そのアニオン濃度に反比例して、その寿命が低下する。
【０００５】
これに対し、新たに開発された化学吸着型の酸化還元反応方式のケミカルフィルタ、および化学吸着型の中和反応方式のケミカルフィルタは、より長寿命ではあるが、腐食性ガス除去率が７０〜９０％と低い。
【０００６】
従って、腐食性ガスに対して、９０％程度の除去率と長寿命とを同時に発揮できるケミカルフィルタは存在しなかった。
【０００７】
ところで、パーソナルコンピュータのハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）には、記録部品としてのディスク媒体が挿入されて用いられる。このディスク媒体が、硫黄酸化物（ＳＯX）などの腐食性ガスで汚染されている場合には、ハードディスクドライブの読み書き用のヘッド（Ｒ／Ｗヘッド）が汚染または腐食され、ＨＤＤの故障に至ることが知られている。
【０００８】
このため、ディスク媒体の製造時には、クリーンルームに送給される前の外気からエアーウォッシャによりＳＯXなどの腐食性ガスを除去するとともに、クリーンルームで循環している空気中の腐食性ガスをケミカルフィルタによって除去している。
【０００９】
ケミカルフィルタには、上記のとおり、イオン交換方式、イオン吸着剤担持方式、および活性炭の空孔による吸着方式、ならびに化学吸着型の酸化還元反応方式および中和反応方式がある。特に、腐食性ガスの除去効率が高く、寿命が長い方式は、イオン交換方式である。
【００１０】
また、ディスク媒体の製造時には、ディスク媒体の表面に、フッ素系溶剤を用いて、フッ素系潤滑剤を塗布する。このため、上記溶剤および上記潤滑剤の分解により、アニオンであるフッ素イオンが多量に発生するおそれがある。このように、多量のアニオンが発生した場合には、従来のケミカルフィルタにおいて優れた寿命は実現されない。
【００１１】
このような事情に鑑み、イオン交換方式、イオン吸着剤担持方式、または活性炭の空孔による吸着方式のケミカルフィルタの寿命を伸ばす技術の開発が行われており、以下の技術が開示されている。
【００１２】
特許文献１には、陽電極と陰電極との間に１以上のイオン交換膜を配置したイオン移動装置に、電流を印加しながら無機塩水溶液を通過させることによってガス処理液を調製し、このガス処理液に被処理気体を接触させて気体中の有害ガス成分をガス処理液中に吸収させる、気体中の有害ガス成分の除去方法が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２４７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記技術には、以下の問題が内在する。
【００１５】
即ち、特許文献１に開示の技術においては、イオン移動装置の設置を要するため、腐食性ガスを除去するための装置全体に対して大きなスペースが必要となる。
【００１６】
また、当該技術においては、腐食性ガスを除去するに際し、ガス処理液を予め調製させるために、イオン移動装置に無機塩水溶液を通過させなければならず、簡素な工程のみにより所定の目的を達成できない。
【００１７】
さらに、当該技術においては、ガス処理液を発生させるために、イオン移動装置に電圧を印加し続けなければならず、優れたエネルギー効率を実現できない。
【００１８】
加えて、近年においては、腐食性ガス除去システムの益々の長寿命化の要請がある。
【００１９】
従って、本発明の目的は、省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を実現可能な、腐食性ガス除去システムを提供することにある。また、本発明の目的は、このようなシステムを備える空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、第１のフィルタと、上記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備えるケミカルフィルタに関する。本発明のケミカルフィルタは、クリーンルームに送給して循環させる空気に含まれる腐食性ガスを効率的に除去するために用いられる。本発明のケミカルフィルタは、上記第１のフィルタが、化学吸着型の酸化還元反応方式のフィルタ、または化学吸着型の中和反応方式のフィルタであることが望ましい。また、本発明のケミカルフィルタは、上記第２のフィルタが、イオン交換方式のフィルタ、またはイオン吸着剤担持方式のフィルタであることが望ましい。
【００２１】
本発明は、上記ケミカルフィルタを備える空調システムを包含する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のケミカルフィルタは、省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を図ることができる。このため、本発明のケミカルフィルタを用いれば、腐食性ガスを高効率に除去でき、ひいては、クリーンルームに送給され、かつ循環された空気に含まれる腐食性ガスを効率的に除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜本発明の思想に至る過程および本発明の原理＞
本発明者は、省スペース化が図れ、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去することができ、エネルギー効率に優れ、しかも長寿命化を実現可能な、腐食性ガス除去システムについて、鋭意、検討した。その結果、当該システムを、第１のフィルタと、上記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備えるケミカルフィルタとすることで、上記目的が達成されるとの結論に達した。このような結論を導く過程で得た具体的な知見は、以下の通りである。
【００２４】
まず、本発明者は、省スペース化を実現するため、腐食性ガス除去システム中に、特許文献１のイオン移動装置を使用しないことが好適であるとの知見を得た。また、本発明者は、当該イオン移動装置を使用しない場合には、ガス処理液を予め調製させる必要がないため、簡素な工程により腐食性ガスを除去することができ、しかも、電圧の継続的な印加が不要であるため、エネルギー効率に優れることも、併せて確認した。
【００２５】
そこで、本発明者は、特許文献１のイオン移動装置を使用しないで気体中の腐食性ガスの除去を実現する腐食性ガスシステムとして、ケミカルフィルタのみを用いることとした。ここで、ケミカルフィルタとは、腐食性ガスを化学的な手段等（例えば吸着）によって除去するフィルタである。
【００２６】
さらに、本発明者は、ケミカルフィルタの構造について、特に、長寿命化を図ることのできる構成について検討した。具体的には、腐食性ガスの除去率が異なる２種類のフィルタの併用態様を具体的に検討した。
【００２７】
腐食性ガスの除去率が比較的低いフィルタ（以下、「低除去フィルタ」とも称する場合がある）には、酸化還元反応方式のフィルタ、または中和反応方式のフィルタがある。これに対し、腐食性ガスの除去率が比較的高いフィルタ（以下、「高除去フィルタ」とも称する場合がある）には、イオン交換方式のフィルタ、またはイオン吸着剤担持方式のフィルタがある。
【００２８】
ここで、低除去フィルタは腐食性ガス成分を捕捉する能力が低く、当該フィルタに用いられる吸着剤の反応基の消費率が低いことから、単独で用いた場合には寿命が比較的長い。これに対して、高除去フィルタは腐食性ガス成分を捕捉する能力が高く、当該フィルタに用いられる吸着剤の反応基の消費率が高いことから、単独で用いた場合には寿命が比較的短い。
【００２９】
そこで、本発明者は、上記２種類のフィルタのこのような特性を併用し、まず寿命が比較的長い低除去フィルタによって空気中の腐食性ガス濃度をある程度低減し、次いで腐食性ガス濃度低減後の空気を比較的寿命の短い高除去フィルタに通過させることを検討した。
【００３０】
このような腐食性ガスの除去態様によれば、本来寿命が比較的長い低除去フィルタについては、空気中の腐食性ガス濃度が相当高くても、長寿命化が図れる。一方、本来寿命が比較的短い高除去フィルタについては、腐食性ガス濃度がある程度低減された空気を通過させるため、目詰まりを生じ難く、故に長寿命化を図ることができる。
【００３１】
以上により、本発明者は、各々に長寿命化を実現した２種類のフィルタを組み合わせて構成されたケミカルフィルタにおいては、当該ケミカルフィルタ全体について効率的に長寿命化が図られることとなる、との結論に達した。
【００３２】
以下に、上記原理に基づく本発明の実施形態を、図面を参照して詳述する。なお、以下に示す例は、本発明の単なる例示であり、当業者であれば、適宜設計変更可能である。
【００３３】
＜ケミカルフィルタ＞
図１は、本発明のケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）、および本発明のケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）をそれぞれ示す断面図である。ケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂは、ともに、第１のフィルタ１２と、第１のフィルタ１２に対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタ１４ａまたは１４ｂとを備える。図１（ａ）に示す例は、第２のフィルタ１４ａに、一対のイオン交換方式のフィルタ１６ａ，１８ａを適用した例であり、図１（ｂ）は、第２のフィルタ１４ｂに、一対のイオン吸着剤担持方式のフィルタ１６ｂ，１８ｂを適用した例である。
【００３４】
[ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）]
（第１のフィルタ１２）
第１のフィルタ１２は、図１（ａ）に示す空気Ａに含まれる腐食性ガスを捕捉することで、空気Ａ中の腐食性ガスの濃度を低減させるための構成要素である。
【００３５】
腐食性ガスには、ディスク媒体などの製品の品質を劣化させるおそれのあるあらゆるガスが含まれる。例えば、フッ素などのハロゲンを含むハロゲン系ガス、硫黄酸化物（ＳＯｘ）および窒素酸化物（ＮＯｘ）などの酸性ガス、ならびにアンモニアガスなどのアルカリ性ガスが挙げられる。また、空気Ａは上記腐食性ガスを含む気体（特に、空気）である。
【００３６】
第１のフィルタ１２には、化学吸着型のフィルタを使用することが、腐食性ガス成分、特にフッ素系イオンの選択的な除去の観点から好ましい。例えば、酸化還元反応方式のフィルタ、または中和反応方式のフィルタを使用することができる。
【００３７】
酸化還元反応方式のフィルタとは、当該フィルタを構成する担体に、酸化剤または還元剤を担持したフィルタである。ここで、担持とは、含浸、固着、および添着等のあらゆる態様を包含する概念である。
【００３８】
担体としては、活性炭などの多孔質部材、および高分子繊維などの繊維物質を使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂を用いることができる。
【００３９】
酸化剤としては、塩素酸塩などを用いることができ、還元剤としては、チオ硫酸塩などを用いることができる。
【００４０】
中和反応方式のフィルタとは、当該フィルタを構成する担体に、酸性物質またはアルカリ性物質を担持したフィルタである。ここで、「担持」、および「担体の材料」については、酸化還元反応方式のフィルタの欄で記載した用語と同じ意味である。
【００４１】
酸性物質としては、リン酸などを用いることができ、アルカリ性物質としては、酸化カルシウムなどを用いることができる。
【００４２】
第１のフィルタ１２の厚みは、上述した酸化還元反応方式のフィルタおよび中和反応方式のフィルタのいずれにおいても、１〜１５ｃｍとすることが好ましい。１ｃｍ以上とすることで、長寿命化を実現することができる一方、１５ｃｍ以下とすることで、低廉化を達成することができる。
【００４３】
このように、第１のフィルタ１２としては、化学吸着型の酸化還元反応方式または中和反応方式のフィルタを用いることができる。以下に、その一例である、化学吸着型の中和反応方式のフィルタによる作用について述べる。
【００４４】
なお、以下では、第１のフィルタ１２を構成する担体に担持する物質として、アルカリ性物質の酸化カルシウムを用いることにより、ディスク媒体製造時に使用されるフッ化水素ガス（腐食性ガス）を吸着する例を示す。
【００４５】
図１ａに示すフッ化水素ガスを含む空気Ａが第１のフィルタ１２を通過する際には、担体に担持された酸化カルシウムにフッ化水素ガスが衝突する。これにより、式（１）に示す中和反応が起こり、フッ化カルシウムと水が生成する。
ＣａＯ＋２ＨＦ→ＣａＦ2＋Ｈ2Ｏ （１）
【００４６】
この中和反応により、第１のフィルタ１２内に、空気Ａ中のフッ素系イオン（少なくともフッ素イオンを含むイオン群）が捕捉され、その結果、フッ化水素ガス（腐食性ガス）が吸着されたこととなる。
【００４７】
（第２のフィルタ１４ａ）
第２のフィルタ１４ａは、図１（ａ）に示す第１のフィルタ１２によって腐食性ガスの濃度が低減された空気に依然として含まれる腐食性ガスを捕捉することで、空気Ａ中の腐食性ガスの濃度をさらに低減させるための構成要素である。
【００４８】
第２のフィルタ１４ａには、第１のフィルタ１２に対して腐食性ガスの除去率が高いフィルタを用いる。この両フィルタ１２，１４ａの除去率についての関係は、上述したとおり、両フィルタ１２，１４ａの組み合わせにおいて、各構成要素１２，１４ａが備えるべき特性の観点から求められる。
【００４９】
例えば、第１のフィルタ１２の腐食性ガスの除去率が７０〜９０％である場合には、第２のフィルタ１４ａの腐食性ガスの除去率は、９０％以上とすることができる。
【００５０】
図１（ａ）に示す例は、第２のフィルタ１４ａとして、一対のイオン交換方式のフィルタ１６ａ，１８ａを適用した例である。
【００５１】
このような一対のイオン交換方式のフィルタとしては、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａとを組み合わせを採用することができる。
【００５２】
アニオン除去フィルタ１６ａ、カチオン除去フィルタ１８ａとは、それぞれ、当該フィルタを構成する担体に、イオン交換体を担持したフィルタである。
【００５３】
担体としては、活性炭などの多孔質部材、および高分子繊維などの繊維物質を使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂などを用いることができる。
【００５４】
アニオン除去フィルタ１６ａの場合には、イオン交換体の交換基として、四級アンモニウム基、三級アミノ基などの交換基が使用することができる一方、カチオン除去フィルタ１８ａの場合には、イオン交換体の交換基として、スルホン酸基、カルボキシル基などの交換基を使用することができる。
【００５５】
図１（ａ）に示す例では、第１のフィルタ１２の側に、アニオン除去フィルタ１６ａを配置しているが、除去すべき腐食性ガスの種類に応じて、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａとの配置順序を入れ替えてもよい。
【００５６】
図１（ａ）に示す第２のフィルタ１４ａの厚みは、０．５〜５０ｃｍとすることが好ましい。０．５ｃｍ以上とすることで、長寿命化を実現できる一方、５０ｃｍ以下とすることで、低廉化を達成することができる。
【００５７】
（図１（ａ）における第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ａとの組み合わせ）
以上に示す第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ａとを組み合わせて形成した、図１（ａ）に示すケミカルフィルタ１０ａにおいては、図１（ａ）に示すように、気体Ａが第１のフィルタ１２を通過してある程度の腐食性ガス濃度を低減し、次いで第２のフィルタ１４ａを通過してさらに腐食性ガス濃度が低減された気体Ｂが得られる。
【００５８】
このようなケミカルフィルタ１０ａは、特許文献１に開示されているようなイオン移動装置を備えるものではない。このため、ケミカルフィルタ１０ａは、省スペース化を実現でき、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去可能であって、しかもエネルギー効率に優れる腐食性ガス除去システムである。
【００５９】
また、ケミカルフィルタ１０ａは、寿命が比較的長い低除去フィルタ１２によって空気中の腐食性ガス濃度を低減し、次いで腐食性ガス濃度低減後の空気を比較的寿命の短い高除去フィルタ１４ａに通過させる腐食性ガス除去システムである。このため、ケミカルフィルタ１０ａによれば、フィルタ１２の本来有する長寿命特性と、フィルタ１２による腐食性ガスの事前の捕捉による、当該ガスの捕捉負担の軽減に起因したフィルタ１４ａの長寿命化とが相まって、ケミカルフィルタ１０ａ全体として優れた寿命を実現することができる。なお、本発明者の見解では、ケミカルフィルタ１０ａは、従来の第２のフィルタ１４ａを単独に使用した場合に比して、約４倍の寿命を実現するものであると推定される。
【００６０】
[ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法]
以下に、図１に示すケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法、ここでは、特に、その設置方法について併記する。なお、ケミカルフィルタ１０ａの各構成要素１２、１４ａに用いる具体的な材料等については、上述した通りであり、しかも、従来公知のいかなる材料等を使用することができるため、これらの事項についての記載は省略する。
【００６１】
まず、ケミカルフィルタ１０ａを構成する各構成要素である第１のフィルタ１２と、第２のフィルタ１４ａ（１６ａ，１８ａ）とに用いる材料（担体等）を用意する。
【００６２】
次いで、第１のフィルタ１２については、担体に、酸化還元反応方式の場合は酸化剤等を、また、中和反応方式の場合は酸性物質等を、それぞれ担持させる。
【００６３】
これに対し、第２のフィルタ１４ａについては、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａのそれぞれについて、担体に、イオン交換体を担持する。
【００６４】
さらに、このようにして準備した第１のフィルタ１２と、第２のフィルタ１４ａ（アニオン除去フィルタ１６ａおよびカチオン除去フィルタ１８ａ）とを、以下のように設置する。
【００６５】
例えば、まず、図１(ａ)に示す腐食性ガスを含む空気Ａを最初に通過させる第１のフィルタ１２を配置する。次いで、腐食性ガスの濃度が低減された空気をさらに通過させる第２のフィルタ１４ａ（１６ａ，１８ａ）を配置する。このような配置態様においては、必ず、第１のフィルタ１２を空気の流路において上流側とし、第２のフィルタ１４ａをその下流側とする。
【００６６】
また、アニオン除去フィルタ１６ａとカチオン除去フィルタ１８ａとの配置関係については、図１（ａ）に示すように、第１のフィルタ１２の側に、アニオン除去フィルタ１６ａを配置し、フィルタ１６ａのフィルタ１２とは反対側にカチオン除去フィルタ１８ａを配置することができる。しかしながら、第１のフィルタ１２を基準としたアニオン除去フィルタ１６ａおよびカチオン除去フィルタ１８ａの配置順序は、図１に示す例と逆にしてもよい。
【００６７】
さらに、図１（ａ）に示す例では、ケミカルフィルタ１０ａの構成要素である第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ａとは接触配置しているが、これらのフィルタ１２，１４ａを離間して配置してもよい。このように、離間配置を採用する場合には、第１のフィルタ１２および第２のフィルタ１４ａを収容することのできるハウジング（図示しない）を用いて、当該ハウジング内の所定の位置に、これらのフィルタ１２，１４ａを適宜配置する。
【００６８】
[ケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）]
図１（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ｂの基本的構成、および基本的製造方法は、上述したケミカルフィルタ１０ａの構成および製造方法と同様である。このため、以下では、同図に示すケミカルフィルタ１０ｂについて、ケミカルフィルタ１０ａとの差異点のみについて説明する。
【００６９】
（第２のフィルタ１４ｂ（１６ｂ，１８ｂ））
ケミカルフィルタ１０ｂは、第２のフィルタ１４ｂとして、一対のイオン吸着剤担持方式のフィルタ１６ｂ，１８ｂを適用した例である。
【００７０】
このような一対のイオン吸着剤担持方式のフィルタとしては、アニオン除去フィルタ１６ｂとカチオン除去フィルタ１８ｂとの組み合わせを採用することができる。
【００７１】
アニオン除去フィルタ１６ｂ、カチオン除去フィルタ１８ｂとは、それぞれ、当該フィルタを構成する担体に、イオン吸着剤を担持したフィルタである。
【００７２】
担体としては、活性炭などの多孔質部材、および高分子繊維などの繊維物質を使用することができ、具体的には、オレフィン系樹脂などを用いることができる。
【００７３】
図１（ｂ）に示す例では、第１のフィルタ１２の側に、アニオン除去フィルタ１６ｂを配置しているが、除去すべき腐食性ガスの種類に応じて、アニオン除去フィルタ１６ｂとカチオン除去フィルタ１８ｂとの配置順序を入れ替えてもよい。
【００７４】
図１（ｂ）に示す第２のフィルタ１４ｂの厚みは、０．５〜５０ｃｍとすることが好ましい。０．５ｃｍ以上とすることで、長寿命化を実現することができる一方、１５ｃｍ以下とすることで、低廉化を達成することができる。
【００７５】
（図１（ｂ）における第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ｂとの組み合わせ）
以上に示す第１のフィルタ１２と第２のフィルタ１４ｂとを組み合わせて形成した、図１（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ｂは、図１（ａ）に示すケミカルフィルタと同様に、省スペース化を実現でき、簡素な工程のみにより腐食性ガスを除去可能であって、しかもエネルギー効率に優れる腐食性ガス除去システムである。
【００７６】
また、図１（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ｂによれば、図１（ａ）に示すケミカルフィルタと同様に、フィルタ１２の本来有する長寿命特性と、フィルタ１２による腐食性ガスの事前の捕捉による、当該ガスの捕捉負担の軽減に起因したフィルタ１４ｂの長寿命化とが相まって、ケミカルフィルタ１０ｂ全体として優れた寿命を実現することができる。なお、本発明者の見解では、ケミカルフィルタ１０ｂについても、従来の第２のフィルタ１４ｂを単独に使用した場合に比して、約４倍の寿命を実現するものであると推定される。
【００７７】
[ケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）の製造方法]
ケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）の製造方法についても、ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法と概して同じである。ここでも、特に、ケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）の製造方法との差異点（第２のフィルタ１４ｂの具体的形成方法）のみについて説明する。
【００７８】
第２のフィルタ１４ｂについて、アニオン除去フィルタ１６ｂとカチオン除去フィルタ１８ｂのそれぞれについて、担体に、イオン吸着剤を担持する。
【００７９】
［その他のケミカルフィルタ］
以上は、図１（ａ），（ｂ）に示す各ケミカルフィルタ（タイプ１，２）に関する説明であるが、本発明のケミカルフィルタは、これらの２タイプに限られるものではなく、第１のフィルタと、第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタとを備えるものであれば足りる。例えば、第２のフィルタには、活性炭の空孔による吸着方式のフィルタ等を用いることができる。
【００８０】
＜空調システム＞
図２は、上述した本発明のケミカルフィルタを用いた、本発明の空調システムを示す概略図である。同図に示す空調システム３０は、外調機４０、空調機５０、およびクリーンルーム６０を備える。また、これらの構成要素４０，５０，６０は、図示しない配管を介して連結されている。
【００８１】
（外調機４０）
外調機４０は、外気を取り込み、空気中の腐食性ガスを低減するための構成要素である。外調機４０は、ハウジング４２と、ハウジング４２に収容されたエアーウォッシャ４４と、アニオン除去フィルタ４６、およびカチオン除去フィルタ４８とを備える。
【００８２】
（空調機５０）
空調機５０は、外調機４０によってある程度浄化された空気中の腐食性ガスを低減するための構成要素である。空調機５０は、ハウジング５２と、ハウジング５２に収容されたケミカルフィルタ５４とを備える。ここで、ケミカルフィルタ５４には、図１（ａ），（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂを含む、本発明のいかなるケミカルフィルタを使用することもできる。図２の空調機５０に含まれるケミカルフィルタ５４は、図１（ａ）のケミカルフィルタ１０ａを用いた例である。
【００８３】
ケミカルフィルタ５４（１０ａ）については、上述のとおり、図１の（ａ）に示す例である。
【００８４】
（クリーンルーム６０）
クリーンルーム６０は、ディスク媒体等の製造工程のように、清浄空間での作業が必要な場合に設けられる作業領域であり、当該作業において発生した腐食性ガスを低減し、さらに空気を循環等させる領域である。
【００８５】
クリーンルーム６０は、ハウジング６２と、ハウジング６２内に収容させた浄化ユニット６４、浄化ユニット６４から図２の矢印の向き（気流の向き）に延在する隔壁６６ａ，６６ｂ、および隔壁６６ａ，６６ｂの端部間に設けされた多数の開口を有するフリーアクセスフロア６８とを備える。
【００８６】
浄化ユニット６４は、図２において一列に並んだ複数のファン６４ａと、ケミカルフィルタ６４ｂとを備える。ここで、ケミカルフィルタ６４ｂには、図１（ａ），（ｂ）に示すケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂを含む、本発明のいかなるケミカルフィルタを使用することもできる。図２のクリーンルーム６０に含まれるケミカルフィルタ６４ｂは、図１（ｂ）のケミカルフィルタ１０ｂと、この下流側に有機物除去ケミカルフィルタ２０とを組み合わせた例である。
【００８７】
このような構成のクリーンルーム６０においては、浄化ユニット６４の端縁、隔壁６６ａ，６６ｂ、およびフリーアクセスフロア６８によって画成された空間が、ディスク媒体等の製造工程に好適な清浄空間となる。
【００８８】
図２に示す空調システム３０においては、気体が、以下のように流通する。即ち、外気である気体Ｃが外調機４０を通過し、腐食性ガスが低減された気体Ｄが得られる。次に、気体Ｄが空調機５０を通過し、腐食性ガスが低減された気体Ｅが得られる。
【００８９】
さらに、気体Ｅがクリーンルーム６０に送給されると、一部はケミカルフィルタ６４ｂを通過して、腐食性ガスが低減され、残りはそのままファン６４ａを通過して、全体として腐食性ガスが低減された気体Ｇが得られる。
【００９０】
気体Ｇは、前述の清浄空間において作業により発生した腐食性ガスと混合されて気体Ｈとなり、フリーアクセスフロア６８を通過する。次いで、気体Ｈは、その一部が気体Ｉとしてクリーンルーム６０内を循環し、また他の一部が気体Ｊとしてクリーンルーム６０から空調機５０に送給され、残りは気体Ｋとして外部に放出される。
【００９１】
以上に示す空調システム３０によれば、外気を、外調機４０および空調機５０を介してクリーンルーム６０に送給することで、空調機５０およびクリーンルーム６０に配設された本発明のケミカルフィルタによる腐食性ガスの高効率な低減を実現することができる。
【００９２】
また、空調システム３０においては、クリーンルーム６０内の清浄空間を通過した気体の一部を空調機５０に再度送給するとともに、他の一部をクリーンルーム６０内で循環させている。このため、空調システム３０は、清浄空間内で発生した腐食性ガスを含む気体を全て外部に放出することなく、環境への配慮にも優れたシステムである。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上に示す、本発明のケミカルフィルタによれば、腐食性ガスの除去効果の異なる２種類のフィルタを好適に組み合わせることで、省スペース化、簡素な工程のみによる腐食性ガスの除去、エネルギー効率化、および長寿命化を実現することができる。このため、本発明のケミカルフィルタを単独で、または空調システムに組み込んで用いた場合には、腐食性ガスを高効率に除去することができる。
【００９４】
例えば、本発明のケミカルフィルタを組み込んだ空調システムにおいては、好適な清浄空間を得ることができるため、高品質のディスク媒体等を製造することができる。従って、本発明は、今後益々品質向上が求められるディスク媒体等の製造において、好適な清浄空間を提供することができる点で有望である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明のケミカルフィルタ１０ａ（タイプ１）、および本発明のケミカルフィルタ１０ｂ（タイプ２）をそれぞれ示す断面図である。
【図２】図１に示すケミカルフィルタ１０ａ，１０ｂを用いた、本発明の空調システムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ａ、１０ｂ ケミカルフィルタ
１２ 第１のフィルタ
１４ａ，１４ｂ 第２のフィルタ
１６ａ イオン交換方式のアニオン除去フィルタ
１６ｂ イオン吸着剤担持方式のアニオン除去フィルタ
１８ａ イオン交換方式のカチオン除去フィルタ
１８ｂ イオン吸着剤担持方式のカチオン除去フィルタ
３０ 空調システム
４０ 外調機
５０ 空調機
６０ クリーンルーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフィルタと、
前記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタと
を備えることを特徴とするケミカルフィルタ。
【請求項２】
前記第１のフィルタが、化学吸着型の酸化還元反応方式のフィルタ、または化学吸着型の中和反応方式のフィルタであることを特徴とする、請求項１に記載のケミカルフィルタ。
【請求項３】
前記第２のフィルタが、イオン交換方式のフィルタ、またはイオン吸着剤担持方式のフィルタであることを特徴とする、請求項１または２に記載のケミカルフィルタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のケミカルフィルタを備えることを特徴とするクリーンルーム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のケミカルフィルタを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項１】
第１のフィルタと、
前記第１のフィルタに対して腐食性ガスの除去率が高い、第２のフィルタと
を備えることを特徴とするケミカルフィルタ。
【請求項２】
前記第１のフィルタが、化学吸着型の酸化還元反応方式のフィルタ、または化学吸着型の中和反応方式のフィルタであることを特徴とする、請求項１に記載のケミカルフィルタ。
【請求項３】
前記第２のフィルタが、イオン交換方式のフィルタ、またはイオン吸着剤担持方式のフィルタであることを特徴とする、請求項１または２に記載のケミカルフィルタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のケミカルフィルタを備えることを特徴とするクリーンルーム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のケミカルフィルタを備えることを特徴とする空調システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−７５７９１（Ｐ２０１０−７５７９１Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４４４４０（Ｐ２００８−２４４４４０）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（５０３３６１２４８）富士電機デバイステクノロジー株式会社 (1,023)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（５０３３６１２４８）富士電機デバイステクノロジー株式会社 (1,023)
【Ｆターム（参考）】
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