説明

空気清浄化方法及びその装置

【課題】 水滴の噴射だけでは充分に除去できない不純物を効率よく除去してクリーンルームなど高度に清浄化された空気が要求される場所に空気を送給する空気清浄化方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 エアダクト102を流れる空気中にエアワッシャ104の噴射ノズル105から純水112のミストMと粒子状の吸着剤113とを噴射し、ミストMにより空気中の塵埃や不純物を捕捉し、ミストMでは充分に捕捉できない不純物を吸着剤113によって捕捉する。回収タンク108に回収された純水112及び吸着剤113を再度エアワッシャ104に送給して噴射させ、回収タンク108内の吸着剤113は吸着剤再生装置114によって再生できるので、少ない量の吸着剤113でも空気中から効率よく不純物を除去することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クリーンルーム等の高度に清浄化された空気が要求される場所に導入する空気中に含まれる不純物を除去するための空気清浄化方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
クリーンルームに導入する空気中に含まれる微量不純物を除去する空気清浄化装置として、送風する空気中に水滴を噴霧して空気中の塵埃や不純物を除去するエアワッシャ方式のもの(特許文献1参照)や、エアワッシャとフィルタとを組み合わせたもの(特許文献2参照)などが知られている。
【0003】
図6は、エアワッシャ方式の空気清浄化装置の従来構成例を示すもので、クリーンルームの空気循環系に組み込まれたものである。図示するようにクリーンルームに空気を送給する空気ダクト2に空気清浄化装置1が組み込まれており、プレフィルタ3によって除塵された空気にエアワッシャ4からミスト状に水滴が噴射されることにより、空気中に残存する塵埃やガス状の汚染物質は水滴に取り込まれ、粒子径の大きい水滴はミストトラップ4bに当たってバッファタンク7に流下し、微小なミストと100%RHになった空気はエリミネータ5によって冷却除湿されることにより水滴は凝縮してバッファタンク7に流下する。塵埃や汚染物質が除去された空気は送風ファン6によりクリーンルームに送風される。このエアワッシャ方式の空気洗浄化装置では、空気流中に噴射された水滴は、主として噴射による慣性運動を主体とした動きにより空気中の不純物、特にイオン性のガスを捕捉する。不純物を取り込んだ水滴はバッファタンク7に回収され、噴射水給水ライン10によりエアワッシャ4に給水されて噴射されると共に、一部は純水供給ライン8に送られ、紫外線殺菌装置14により滅菌され、水質純化ユニット30により不純物が除去された後、フィルタ16を通してバッファタンク7に戻される。前記水質純化ユニット30にはカチオン交換樹脂カラム32b、アニオン交換樹脂カラム32cが配設され、空気中から取り込まれたカチオン類及びアニオン類の不純物が除去される。
【0004】
図7は、従来技術に係る空気清浄化装置の一例であるガス状化学汚染物質除去装置の構成を示すもので、エアワッシャとフィルタとを組み合わせて構成されている。この装置では、空気入口53から導入した空気を保水性及び通気性を備えたエレメント64に水を散布するエアワッシャ58に通し、冷却器59、加熱器60、再熱器61を通過させた後、ケミカルフィルタ62,63を通して空気出口54から排出する。この装置では、エアワッシャ58とケミカルフィルタ62,63とにより空気中から汚染物質を除去することができる。
【特許文献1】特開2003−144828号公報(第2〜4頁、図1)
【特許文献2】特開2000−167340号公報(第2〜4頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来技術に係るエアワッシャ方式の空気清浄化装置では、空気中に噴射された水滴によって空気中に含まれる汚染物質を捕捉することができれば、回収された水滴から水質純化ユニットによって汚染物質を除去することができるが、噴射された水滴によって充分に捕捉することができない汚染物質があるため、特定のイオン性ガス、特に窒素酸化物(NOx)の除去が不充分となる課題があった。高度に細密化が進んだLSIを製造するためのクリーンルームに適用するには、窒素酸化物が充分に除去された空気を供給することが不可欠であることが判明している。窒素酸化物がLSIの製造プロセスに及ぼす影響について、これまで具体的な報告例はなく、議論されることはなかったが、LSIの細密化が進展するほどに、その製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程においてレジスト残渣の原因となることが判明しつつある。
【0006】
クリーンルームに送給される空気中から窒素酸化物を除去する方法として、エアワッシャによって清浄化された空気をケミカルフィルタを通して供給する方法が有効となるが、ケミカルフィルタに充填できるイオン交換基の量に限りがあるため、ケミカルフィルタの交換を頻繁に行う必要があり、交換作業はクリーンルームへの空調を停止した状態で行うことになるため、経済的ではない。
【0007】
本発明が目的とするところは、エアワッシャによる水滴だけでは充分に除去できない空気中の不純物を効率的且つ経済的に除去することを可能とした空気清浄化方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するための本願第1発明に係る空気清浄化方法は、水滴と粒子状の吸着剤とを空気中に噴射し、空気中に含まれる不純物を捕捉した水滴及び吸着剤を回収することを特徴とするものである。空気中に水滴と共に吸着剤を噴射するので、水滴だけでは充分に捕捉することができない空気中の不純物を吸着剤によって捕捉することができる。
【0009】
上記第1発明に係る空気清浄化方法において、回収された水滴及び吸着剤を再び空気中に噴射することにより、少ない量の吸着剤であっても繰り返し使用により空気中の不純物を捕捉する作用を継続させることができる。
【0010】
また、上記第1発明に係る空気清浄化方法において、回収された吸着剤から吸着している不純物を除去する再生処理を行った後、再び空気中に噴射することにより、再生処理により不純物を吸着した吸着剤は再生されるので、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0011】
また、本願第2発明に係る空気清浄化方法は、水滴と粒子状の吸着剤とを空気中に噴射し、空気中に含まれる不純物を捕捉した水滴及び吸着剤を回収する工程を空気流路と直列の複数位置で実行することを特徴とするものである。水滴と吸着剤とを空気中に噴射する工程を空気流路の複数位置で実行することにより、水滴及び吸着剤による空気中の不純物の除去が複数段階で実行されることになり、空気の清浄化はより高度化される。
【0012】
上記第2発明に係る空気清浄化方法において、各工程で空気中に噴射する吸着剤の種類を異にすることが好適で、先の段階で充分に除去できなかった不純物もそれに対応する吸着剤の適用により除去することができる。
【0013】
また、上記第2発明に係る空気清浄化方法において、回収された水滴及び吸着剤を再び空気中に噴射することにより、少ない量の吸着剤であっても繰り返し使用により空気中の不純物を捕捉する作用を継続させることができる。
【0014】
また、上記第2発明に係る空気清浄化方法において、回収された吸着剤を再生処理により吸着している不純物を除去した後、再び空気中に噴射することにより、再生処理により不純物を吸着した吸着剤は再生されるので、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0015】
また、本願第3発明に係る空気清浄化方法は、水滴と粒子状に形成した複数種類の吸着剤とを空気中に噴射し、空気中に含まれる不純物を捕捉した水滴及び複数種類の吸着剤を回収することを特徴とするものである。空気中に水滴と共に複数種類の吸着剤を噴射するので、不純物の種類毎にそれを捕捉するのに最適の吸着剤を選択することにより、水滴だけでは充分に除去できない不純物を複数種類の吸着剤それぞれによって効果的に除去することができる。
【0016】
上記第3発明に係る空気清浄化方法において、回収された水滴及び複数種類の吸着剤を再び空気中に噴射することにより、少ない量の吸着剤であっても繰り返し使用により空気中の不純物を捕捉する作用を継続させることができる。
【0017】
また、上記第3発明に係る空気清浄化方法において、回収された複数種類の吸着剤を種類別に分離し、各吸着剤をそれぞれ個別の再生処理により吸着している不純物を除去した後、再び空気中に噴射することにより、再生処理により不純物を吸着した吸着剤は再生されるので、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0018】
また、本願第4発明に係る空気清浄化装置は、空気の流れを形成する送風手段と、流入空気に水滴と粒子状の吸着剤とを噴射する噴射手段と、空気中に噴射された水滴及び吸着剤を回収する回収手段とを備えてなることを特徴とするものである。送風手段によって形成された流入空気中に噴射手段から水滴と吸着剤とが噴射されるので、水滴により空気中の塵埃や不純物が捕捉され、水滴では充分に捕捉することができない不純物も吸着剤によって捕捉され、水滴及び吸着剤は回収手段によって空気中から回収されるので、噴射手段を通過した空気は清浄化される。
【0019】
上記第4発明に係る空気清浄化装置において、回収手段によって回収された水滴及び吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えて構成することにより、少ない量の吸着剤であっても繰り返し使用により空気中の不純物を捕捉する作用を継続させることができる。
【0020】
また、上記第4発明に係る空気清浄化装置において、回収された吸着剤を再生する再生手段と、再生された吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えて構成することにより、回収された吸着剤を再生手段により吸着している不純物を除去した後、循環手段により噴射手段に送給して再び空気中に噴射することができ、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0021】
また、本願第5発明に係る空気清浄化装置は、空気中に水滴と粒子状の吸着剤とを噴射する噴射手段と、空気中に噴射された水滴及び吸着剤を回収する回収手段とを備えた複数の空気清浄化手段が、送風手段によって形成された空気流路に直列配置されてなることを特徴とするものである。水滴と吸着剤とを空気中に噴射して空気を清浄化する工程が空気流路と直列に複数位置で実行されるので、水滴及び吸着剤による空気中の不純物の除去が複数段階で実行されることになり、空気の清浄化はより高度化される。各工程で空気中に噴射する吸着剤の種類を異にすることが好適で、先の段階で充分に除去できなかった不純物もそれに対応する吸着剤の適用により除去することができる。
【0022】
上記第5発明に係る空気清浄化装置において、複数の空気清浄化手段に、回収された水滴及び吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を設けて構成することにより、回収手段によって回収された吸着剤を循環手段により噴射手段に送給して再び空気中に噴射することができ、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0023】
また、上記第5発明に係る空気清浄化装置において、複数の空気清浄化手段に、回収された吸着剤を再生する再生手段と、再生された吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段とを設けて構成することにより、回収された吸着剤を再生手段により吸着している不純物を除去した後、循環手段により噴射手段に送給して再び空気中に噴射することができ、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0024】
また、本願第6発明に係る空気清浄化装置は、空気の流れを形成する送風手段と、流入空気に水滴と粒子状の複数の吸着剤とを噴射する噴射手段と、空気中に噴射された水滴及び複数の吸着剤を回収する回収手段とを備えてなることを特徴とするものである。空気中に水滴と共に複数種類の吸着剤を噴射するので、不純物の種類毎にそれを捕捉するのに最適の吸着剤を選択することにより、水滴だけでは充分に除去できない不純物を複数種類の吸着剤それぞれによって効果的に除去することができる。
【0025】
上記第6発明に係る空気清浄化装置において、回収された水滴及び複数の吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えて構成することにより、回収手段によって回収された複数の吸着剤を循環手段により噴射手段に送給して再び空気中に噴射することができ、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【0026】
また、上記第6発明に係る空気清浄化装置において、回収された複数の吸着剤を種類別に分離する分離手段と、分離された各吸着剤を再生する再生手段と、再生された複数の吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えて構成することにより、回収された吸着剤を種類別に分離して各吸着剤毎に最適の再生方法を実行する再生手段により吸着している不純物を除去した後、循環手段により噴射手段に送給して再び空気中に噴射することができ、少ない量の吸着剤を有効利用することができる。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、送風される空気中に水滴と共に吸着剤を噴射するので、水滴だけでは充分に捕捉することができない空気中の不純物を吸着剤に捕捉することができる。吸着剤は繰り返し噴射することができ、適宜の頻度で再生処理することにより再生されるので、少ない量の吸着剤を有効利用して空気中から不純物を効率よく除去することができる。また、吸着剤の種類を除去したい不純物の種類に対応できるように選択し、更には複数種類の吸着剤を適用することにより空気中の不純物を効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、添付図面を参照して本発明に係る空気清浄化方法及びその装置の第1〜第4の各実施形態について説明する。本実施形態は高度に細密化されたLSIを製造するクリーンルームに送給される空気を清浄化することを目的として構成されたものであるが、適用場所はクリーンルームに限定されるものではない。
【0029】
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る空気清浄化装置100の構成を示すもので、外気又はクリーンルームから排出された空気が一方端から流入し、他方端からクリーンルームに向けて送給されるエアダクト102を通過する空気を清浄化できるように構成されている。
【0030】
エアダクト102の入口側には空気中の塵埃を濾過するためのプレフィルタ103が配設され、その下流側には多数の噴射ノズル105を備えたエアワッシャ(噴射手段)104が配設されている。このエアワッシャ104には回収タンク(回収手段)108に貯留された純水112及び粒子状の吸着剤113が循環ポンプ(循環手段)111により給水管109を通じて送給され、エアワッシャ104は噴射ノズル105から純水112をミストMにして吸着剤113と共に空気中に噴射する。ミストMは空気中の塵埃やガス状の汚染物質を取り込み、ミストMによって充分に取り込むことができない汚染物質(不純物)は吸着剤113に取り込まれる。吸着剤113は、空気中に含まれた窒素酸化物等を捕捉するためには、イオン交換樹脂が好適なものとなる。
【0031】
空気中に噴射されたミストM及び吸着剤113はエアワッシャ104と対向配置されたエリミネータ(回収手段)106により空気中から分離され流下して回収タンク108に戻され、回収タンク108から噴射水給水ライン110、循環ポンプ111、給水管109を通じて再びエアワッシャ104に送給される。この純水112及び吸着剤113の循環により、少ない吸着剤113に量であっても繰り返し使用によって純水112だけでは除去できない空気中の不純物を効果的に除去することができる。塵埃や汚染物質が除去されて清浄化された空気は送風ファン(送風手段)107によってエアダクト102の出口側からクリーンルームに送給される。
【0032】
純水112が空気中から捕捉した汚染物質は吸着剤113に取り込まれ、吸着剤113は自らが取り込んだ汚染物質と共に繰り返し噴射により吸着量が徐々に増加するので、吸着した汚染物質を除去して吸着剤を再生させるための吸着剤再生装置(再生手段)114が設けられている。循環ポンプ111からエアワッシャ104に純水112及び吸着剤113を送給する給水管109から分岐して再生タンク115に通じる再生給水管116が形成されており、再生切替弁120を開くことによって給水管109を流れる純水112及び吸着剤113の一部を再生タンク115に取り込むことができる。ここでは吸着剤113として陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を混合したイオン交換樹脂を適用しているので、再生タンク115に取り込まれた吸着剤113の再生処理は、周知の混床式の再生処理方法を適用するのが好適である。再生タンク115に取り込まれて再生された吸着剤113は、移送配管119から吸着剤移送ポンプ117により吸着剤供給ライン118を通じて回収タンク108に供給される。
【0033】
図2は、上記第1の実施形態として示した空気清浄化方法により空気中の不純物が除去される効果を示すもので、エアダクト102の入口側におけるNO3-、SO42-、NH4+のイオン濃度を100%として、エアワッシャ104から水滴だけを噴射する従来の空気清浄化方法と、エアワッシャ104から水滴と共に吸着剤113を噴射する本実施形態に係る空気清浄化方法とを比較したものである。エアワッシャ104から水滴だけを噴射して空気中に含まれる不純物を除去しようとした場合に、水滴だけではNO3-を充分に除去することはできないが、エアワッシャ104から水滴と共に吸着剤113を噴射することにより、NO3-を除去する効果を得ることができる。エアワッシャ104から水滴と共に噴射する吸着剤113として、ここでは陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを混合したイオン交換樹脂を適用したので、NO3-は陰イオン交換樹脂によって吸着されてイオン濃度が低下させる効果が得られた。SO42-についても陰イオン交換樹脂による吸着効果が見られ、NH4+については陽イオン交換樹脂による吸着効果が得られたものと考えられる。
【0034】
従来技術においては、空気中から水滴によって捕捉された不純物を水質純化ユニットに設けられた陽イオン交換樹脂カラム及び陰イオン交換樹脂カラムで除去しているので、水滴によって捕捉されない不純物は空気中に残存してしまうが、本実施形態のように水滴と共に吸着剤が噴射されると、不純物は空気中から捕捉されるので空気中に含まれた不純物を効果的に除去することができる。
【0035】
また、本実施形態に係る空気清浄化方法では、回収タンク108に回収した吸着剤113を繰り返し使用することができるので、少ない量の吸着剤113で水滴では充分に除去できない汚染物質を効果的に除去することができる。また、吸着剤113は再生処理されるので、少ない量の吸着剤113で効率よく汚染物質を除去することができる。
【0036】
前述したように本実施形態においては、吸着剤113として陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを混合したイオン交換樹脂を適用しているが、空気中から除去したい汚染物質の種類に対応する単一のイオン交換樹脂や活性炭などを吸着剤113として適用することができる。例えば、前述したように高度に微細化が進展したLSI製造プロセスにおいて窒素酸化物による悪影響がでるとき、エアワッシャ104による水滴噴射だけでは空気中に窒素酸化物が残存するので、エアワッシャ104から水滴と共に陰イオン交換樹脂を吸着剤113として噴射すると、空気中の窒素酸化物を陰イオン交換樹脂に効率よく吸着して除去することができる。また、空気中に存在する有機物質を効率的に除去したい場合には、吸着剤113として活性炭を適用するのが有効となる。
【0037】
尚、図1に示した空気清浄化装置100においては、エアワッシャ104の噴射ノズル105を空気流通の下流側に向けて配置しているが、噴射ノズル105が空気流通の上流側に向くようにエアワッシャ104を配設することもできる。但し、この場合には噴射ノズル105に対向する位置にミスト衝突板を設ける必要がある。
【0038】
(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態に係る空気清浄化装置200の構成を示すものである。尚、第1の実施形態に係る空気清浄化装置100の構成と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0039】
第2の実施形態に係る空気清浄化方法では、エアワッシャ104から純水112のミストMと共に粒子状の第1の吸着剤113a及び第2の吸着剤113bを噴射ノズル105から噴射する。ここでは第1の吸着剤113aとしてイオン交換樹脂、第2の吸着剤113bとして活性炭を適用している。回収タンク108内に貯留された純水112及び第1及び第2の各吸着剤113a、113bは噴射水給水ライン110から循環ポンプ111に流入し、循環ポンプ111から給水管109に吐出されてエアワッシャ104の噴射ノズル105からエアダクト102内に噴射される。噴射された純水112は微細化されてミストMとなって空気中の塵埃やガス状の汚染物質を取り込む。ミストMによって充分に取り込むことができない空気中の汚染物質は、第1の吸着剤113a又は第2の吸着剤113bに取り込まれる。特に、空気中に存在する窒素酸化物はイオン交換樹脂である第1の吸着剤113aにより効率よく捕捉され、空気中に存在する有機物質は活性炭である第2の吸着剤113bにより効率よく捕捉される。
【0040】
エアダクト102内に噴射されて塵埃や汚染物質を取り込んだミストMはエリミネータ106によって凝縮されて回収タンク108に流下し、汚染物質を取り込んだ第1及び第2の吸着剤113a、113bも回収タンク108に落下する。回収タンク108内に回収された純水112、第1及び第2の各吸着剤113a、113bは再び循環ポンプ111によりエアワッシャ104に送給されて噴射ノズル105から噴射され、繰り返し使用される。ミストMにして噴射された純水112が空気中から捕捉した汚染物質は吸着剤113に取り込まれ、第1及び第2の各吸着剤113a、113bは自らが取り込んだ汚染物質と共に繰り返し噴射により吸着量が徐々に増加するので、吸着した汚染物質を除去して第1及び第2の各吸着剤113a、113bを再生させるための吸着剤再生装置(再生手段)114Aが設けられている。循環ポンプ111からエアワッシャ104に純水112及び第1及び第2の各吸着剤113a、113bを送給する給水管109から分岐して吸着剤再生装置114Aに通じる再生給水管116Aが形成されており、再生切替弁120を開くことによって給水管109を流れる純水112及び第1及び第2の各吸着剤113a、113bの一部を吸着剤再生装置114Aに取り込むことができる。
【0041】
前記給水管109から分岐した再生給水管116Aは吸着剤分離装置(分離手段)121に配管されており、吸着剤分離装置121に流入した第1及び第2の各吸着剤113a、113bは分離され、第1の吸着剤113aは第1の給水管116aから第1の再生タンク115aに送られ、第2の吸着剤113bは第2の給水管116bから第2の再生タンク115bに送られる。
【0042】
第1の吸着剤113aはイオン交換樹脂なので、第1の再生タンク115aにおける再生処理は周知の混床式の再生処理方法を適用するのが好適である。また、第2の吸着剤113bは活性炭なので、周知の熱再生法あるいは薬品再生法によって再生させることができる。汚染物質を吸着した飽和活性炭は、その吸着の要素が可逆吸着であるため、過熱水蒸気又は加熱空気の吹き込みによって再生させるのが好適である。
【0043】
再生された第1の吸着剤113aは第1の移送配管119aを通じて第1の吸着剤移送ポンプ117aから吐出され、第2の吸着剤113bは第2の移送配管119bを通じて第2の吸着剤移送ポンプ117bから吐出され、それぞれ第1の吸着剤移送配管118a、第2の吸着剤移送配管118bから吸着剤供給ライン118Aを通じて回収タンク108に供給される。
【0044】
上記構成により第1及び第2の各吸着剤113a、113bは繰り返し使用され、更に再生処理がなされるので、少ない量の第1及び第2の各吸着剤113a、113bにより純水112だけでは充分に除去できない空気中の汚染物質を効率よく除去することができる。また、第1及び第2の各吸着剤113a、113bは、その再生処理において種類毎に分離され、それぞれ別の処理経路で再生されるため、第1及び第2の各吸着剤113a、113bが混ざることがなく、それぞれ最適の再生処理方法により容易に再生することが可能となる。
【0045】
また、上記構成においては、第1の吸着剤113aとしてイオン交換樹脂、第2の吸着剤113bとして活性炭を適用しているが、これに限定されるものではなく、除去したい汚染物質に対応する吸着剤を選択使用することができる。また、吸着剤の種類についても2種類に限定されるものではなく、3種類以上の吸着剤を適用することもできる。この場合は、適用する吸着剤の種類に応じて再生タンクを追加し、再生処理を実行することができる。
【0046】
(第3の実施形態)
図4は、第3の実施形態に係る空気清浄化装置300の構成を示すものである。クリーンルームに空気を送給するエアダクト102内には、第1のエアワッシャ104a、第1のエリミネータ106a、第1の回収タンク108aを備えた第1の空気清浄化部(空気清浄化手段)301と、第2のエアワッシャ104b、第2のエリミネータ106b、第2の回収タンク108bを備えた第2の空気清浄化部(空気清浄化手段)302とが配設され、エアダクト102の入口側から導入されてプレフィルタ103で除塵された空気中に残存する塵埃及び汚染物質を第1及び第2の各空気清浄化部301,302で除去して清浄化した後、送風ファン107によってエアダクト102の出口側からクリーンルームに送給できるように構成されている。また、前記第1の空気清浄化部301には第1の吸着剤再生装置114aが、第2の空気清浄化部302には第2の吸着剤再生装置114bがそれぞれ配管接続されている。
【0047】
上記構成において、第1の空気清浄化部301を構成する第1の回収タンク108aに貯留された純水112及び第1の吸着剤113aは、噴射水給水ライン110aから循環ポンプ111aに流入して所定圧力で給水管109aに吐出され、第1のエアワッシャ104aの噴射ノズル105aから噴射される。噴射ノズル105aから噴射された純水112は微細化されてミストMとなり、空気中に残存する塵埃や汚染物質を取り込み、第1のエリミネータ106aで凝縮されて第1の回収タンク108aに流下回収される。また、噴射ノズル105aから純水112と共に噴射された第1の吸着剤113aはミストMによって充分に捕捉されなかった汚染物質を取り込み、第1の回収タンク108aに落下回収される。第1の吸着剤113aとして粒子状に形成されたイオン交換樹脂を適用することにより、LSI製造プロセスにおいて悪影響を及ぼす窒素酸化物の除去に効果的となる。
【0048】
また、第2の空気清浄化部302を構成する第2の回収タンクに貯留された純水112及び第2の吸着剤113bは、噴射水給水ライン110bから循環ポンプ111bに流入して所定圧力で給水管109bに吐出され、第2のエアワッシャ104bの噴射ノズル105bから噴射される。噴射ノズル105bから噴射された純水112は微細化されてミストMとなり、第1の空気清浄化部301によって充分に除去できずに空気中に残存していた塵埃や汚染物質を取り込み、第2のエリミネータ106bで凝縮されて第2の回収タンク108bに流下回収される。また、噴射ノズル105bから純水112と共に噴射された第2の吸着剤113bはミストMによって充分に捕捉されなかった汚染物質を取り込み、第2の回収タンク108bに落下回収される。第2の吸着剤113bとして粒子状に形成された活性炭を適用することにより、空気中に残存する有機物質の除去に効果的となる。
【0049】
第1の空気清浄化部301において、第1の回収タンク108a内に回収された純水112及び第1の各吸着剤113aは再び循環ポンプ111aにより第1のエアワッシャ104aに送給されて噴射ノズル105aから噴射され、繰り返し使用される。ミストMにして噴射された純水112が空気中から捕捉した汚染物質は第1の吸着剤113aに取り込まれ、第1の各吸着剤113aは自らが取り込んだ汚染物質と共に繰り返し噴射により吸着量が徐々に増加するので、吸着した汚染物質を除去して第1の各吸着剤113aを再生させるための吸着剤再生装置(再生手段)114aが設けられている。循環ポンプ111aから第1のエアワッシャ104aに純水112及び第1の各吸着剤113aを送給する給水管109aから分岐して吸着剤再生装置114aに通じる第1の給水管116aが形成されており、再生切替弁120aを開くことによって給水管109aを流れる純水112及び第1の各吸着剤113aの一部を吸着剤再生装置114aに取り込むことができる。吸着剤再生装置114aに取り込まれた第1の吸着剤113aは第1の給水管116aから第1の再生タンク115aに送られる。第1の吸着剤113aはイオン交換樹脂なので、第1の再生タンク115aにおける再生処理は周知の混床式の再生処理方法を適用するのが好適である。再生された第1の吸着剤113aは第1の移送配管119aを通じて第1の吸着剤移送ポンプ117aから吐出され、第1の吸着剤移送配管118aから第1の回収タンク108aに供給される。
【0050】
また、第2の空気清浄化部302において、第2の回収タンク108b内に回収された純水112及び第2の各吸着剤113bは再び循環ポンプ111bにより第2のエアワッシャ104bに送給されて噴射ノズル105bから噴射され、繰り返し使用される。ミストMにして噴射された純水112が空気中から捕捉した汚染物質は第2の吸着剤113bに取り込まれ、第2の各吸着剤113bは自らが取り込んだ汚染物質と共に繰り返し噴射により吸着量が徐々に増加するので、吸着した汚染物質を除去して第2の各吸着剤113bを再生させるための吸着剤再生装置(再生手段)114bが設けられている。循環ポンプ111bから第2のエアワッシャ104bに純水112及び第2の各吸着剤113bを送給する給水管109bから分岐して吸着剤再生装置114bに通じる第2の給水管116bが形成されており、再生切替弁120bを開くことによって給水管109bを流れる純水112及び第2の各吸着剤113bの一部を吸着剤再生装置114bに取り込むことができる。吸着剤再生装置114bに取り込まれた第2の吸着剤113bは第2の給水管116bから第2の再生タンク115bに送られる。第2の吸着剤113bは活性炭なので、第2の再生タンク115bにおける再生処理は、周知の熱再生法あるいは薬品再生法によって再生させることができる。汚染物質を吸着した飽和活性炭は、その吸着の要素が可逆吸着であるため、過熱水蒸気又は加熱空気の吹き込みによって再生させるのが好適である。再生された第2の吸着剤113bは第2の移送配管119bを通じて第2の吸着剤移送ポンプ117bから吐出され、第2の吸着剤移送配管118bから第2の回収タンク108bに供給される。
【0051】
上記構成により第1及び第2の各吸着剤113a、113bは繰り返し使用され、更に再生処理がなされるので、少ない量の第1及び第2の各吸着剤113a、113bにより純水112だけでは充分に除去できない空気中の汚染物質を効率よく除去することができる。
【0052】
また、上記構成においては、第1の吸着剤113aとしてイオン交換樹脂、第2の吸着剤113bとして活性炭を適用しているが、これに限定されるものではなく、除去したい汚染物質に対応する吸着剤を選択使用することができる。
【0053】
また、空気清浄化部301,302は、エアダクト102内に直列に2段構成しているが、更に空気清浄化部を追加設置することができ、それぞれに適用する吸着剤の種類を異にすることによって汚染物質をより効率よく除去することができる。
【0054】
(第4の実施形態)
本実施形態は、水滴と吸着剤とを空気中に噴射するエアワッシャの構成を第1〜第3の実施形態の構成に示したものと異にするもので、これを第2の実施形態に示した構成に適用したものである。従って、第2の実施形態の構成と共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0055】
図5において、第4の実施形態に係る空気清浄化装置400は、エアワッシャ104Aをその噴射ノズル105Aの噴射方向がエアダクト102の空気流通方向に対して直交する方向になるように配設し、その下方に回収タンク108を配設している。回収タンク108内に貯留された純水112と第1及び第2の各吸着剤113a,113bは噴射水給水ライン110から循環ポンプ111に送られ、給水管109からエアワッシャ104Aに向けて吐出されるので、噴射ノズル105Aから純水112のミストMと第1及び第2の各吸着剤113a,113bとが下向き方向に噴射され、エアダクト102内を流れる空気と直交して回収タンク108に向けて落下する。
【0056】
エアダクト102内を流れる空気は噴射されるミストMと第1及び第2の各吸着剤113a,113bの中を通過するので、その中に含まれる塵埃や汚染物質はミストMに捕捉され、ミストMによって充分に捕捉されない汚染物質は第1の吸着剤113a又は第2の吸着剤113bによって捕捉されて清浄化される。清浄化された空気は送風ファン107によってエアダクト102の出口側からクリーンルームに送給される。
【0057】
本構成では、図示するようにエリミネータを必ずしも設ける必要はなく、装置構成を簡略化することができる。このエアワッシャ104Aの配設構造は、第1の実施形態の構成又は第3の実施形態の構成に適用することもできる。
【0058】
尚、回収タンク108に回収された第1及び第2の吸着剤113a,113bの再生は、第2の実施形態において説明した吸着剤再生装置114Aと同様に構成することができるので、その説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【0059】
以上の説明の通り本発明によれば、空気流路を流れる空気中に水滴と吸着剤とを噴射するので、水滴では充分に捕捉できない空気中の不純物も吸着剤によって捕捉することができる。また、送給する空気中から除去したい汚染物質の種類に応じて吸着剤の種類を選択使用し、更には複数種類の吸着剤を適用することができるので、清浄化した空気を送給する場所に適合する空気清浄化を実現することができる。従って、従来では阻害要因とはならなかった微小量の汚染物質が問題となる細密化が進展したLSI製造プロセスなどを実施するクリーンルームに送給する空気の清浄化に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】第1の実施形態に係る空気清浄化装置の構成を示す模式図。
【図2】吸着剤を空気中に噴射した場合の効果を示すグラフ。
【図3】第2の実施形態に係る空気清浄化装置の構成を示す模式図。
【図4】第3の実施形態に係る空気清浄化装置の構成を示す模式図。
【図5】第4の実施形態に係る空気清浄化装置の構成を示す模式図。
【図6】従来技術に係る空気清浄化装置の構成を示す模式図。
【図7】従来技術に係る空気清浄化装置の構成を示す模式図。
【符号の説明】
【0061】
100,200,300,400 空気清浄化装置
102 エアダクト
104,104a,104b,104A エアワッシャ(噴射手段)
105,105a,105b,105A 噴射ノズル(噴射手段)
106,106a,106b エリミネータ(回収手段)
107 送風ファン(送風手段)
108,108a,108b 回収タンク(回収手段)
111,111a,111b 循環ポンプ(循環手段)
112 純水
113,113a,113b 吸着剤
114,114a,114b,114A 吸着剤再生装置(再生手段)
115,115a,115b 再生タンク(再生手段)
121 吸着剤分離装置(分離手段)
301、302 空気消化部(空気清浄化手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水滴と粒子状の吸着剤とを空気中に噴射し、空気中に含まれる不純物を捕捉した水滴及び吸着剤を回収することを特徴とする空気清浄化方法。
【請求項2】
回収された水滴及び吸着剤を再び空気中に噴射する請求項1に記載の空気清浄化方法。
【請求項3】
回収された吸着剤から吸着している不純物を除去する再生処理を行った後、再び空気中に噴射する請求項1に記載の空気清浄化方法。
【請求項4】
水滴と粒子状の吸着剤とを空気中に噴射し、空気中に含まれる不純物を捕捉した水滴及び吸着剤を回収する工程を空気流路と直列の複数位置で実行することを特徴とする空気清浄化方法。
【請求項5】
各工程で空気中に噴射する吸着剤の種類を異にする請求項4に記載の空気清浄化方法。
【請求項6】
回収された水滴及び吸着剤を再び空気中に噴射する請求項4又は5に記載の空気清浄化方法。
【請求項7】
回収された吸着剤を再生処理により吸着している不純物を除去した後、再び空気中に噴射する請求項4又は5に記載の空気清浄化方法。
【請求項8】
水滴と粒子状に形成した複数種類の吸着剤とを空気中に噴射し、空気中に含まれる不純物を捕捉した水滴及び複数種類の吸着剤を回収することを特徴とする空気清浄化方法。
【請求項9】
回収された水滴及び複数種類の吸着剤を再び空気中に噴射する請求項8に記載の空気清浄化方法。
【請求項10】
回収された複数種類の吸着剤を種類別に分離し、各吸着剤をそれぞれ個別の再生処理により吸着している不純物を除去した後、再び空気中に噴射する請求項8に記載の空気清浄化方法。
【請求項11】
空気の流れを形成する送風手段と、流入空気に水滴と粒子状の吸着剤とを噴射する噴射手段と、空気中に噴射された水滴及び吸着剤を回収する回収手段とを備えてなることを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項12】
回収された水滴及び吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えてなる請求項11に記載の空気清浄化装置。
【請求項13】
回収された吸着剤を再生する再生手段と、再生された吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えてなる請求項11に記載の空気清浄化装置。
【請求項14】
空気中に水滴と粒子状の吸着剤とを噴射する噴射手段と、空気中に噴射された水滴及び吸着剤を回収する回収手段とを備えた複数の空気清浄化手段が、送風手段によって形成された空気流路に直列配置されてなることを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項15】
複数の空気清浄化手段に、回収された水滴及び吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段が設けられてなる請求項14に記載の空気清浄化装置。
【請求項16】
複数の空気清浄化手段に、回収された吸着剤を再生する再生手段と、再生された吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段とが設けられてなる請求項14に記載の空気清浄化装置。
【請求項17】
空気の流れを形成する送風手段と、流入空気に水滴と粒子状の複数の吸着剤とを噴射する噴射手段と、空気中に噴射された水滴及び複数の吸着剤を回収する回収手段とを備えてなることを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項18】
回収された水滴及び複数の吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えてなる請求項17に記載の空気清浄化装置。
【請求項19】
回収された複数の吸着剤を種類別に分離する分離手段と、分離された各吸着剤を再生する再生手段と、再生された複数の吸着剤を再び噴射手段に送給する循環手段を備えてなる請求項17に記載の空気清浄化装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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