JP2001062253A - 浄化装置 - Google Patents

浄化装置

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JP2001062253A JP2000165898A JP2000165898A JP2001062253A JP 2001062253 A JP2001062253 A JP 2001062253A JP 2000165898 A JP2000165898 A JP 2000165898A JP 2000165898 A JP2000165898 A JP 2000165898A JP 2001062253 A JP2001062253 A JP 2001062253A
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ultraviolet
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謙二 渡辺
Akira Nagata
明 永田
Kazuji Nakajima
和司 中嶋
Takasato Katagiri
隆聡 片桐
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線により発生するオゾンを被処理流体に混
入させることなく、光触媒作用により分子レベルの汚染
物質を効率よく除去できる浄化装置を提供する。 【解決手段】流体通路としての第１パイプ３内に、光触
媒（酸化チタン）の薄膜が内外面に形成された第２パイ
プ９が複数本配設される。第１パイプ３の上流側の配管
５に送風機７が配設され、その送風機７によりクリーン
ルームからの空気が第１パイプ３内に流入される。第１
パイプ３と平行に紫外線ランプ４が配設され、同ランプ
４によって、紫外線が第１パイプ３に効率よく照射され
る。紫外線が、第１パイプ３の内面及び第２パイプ９の
内外面に形成される光触媒薄膜に照射されることで、そ
の光触媒が励起する。この光触媒に空気が接触して空気
中の分子レベルの汚染物質が酸化分解される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒を利用して
流体中に存在する分子レベルの汚染物質を浄化する浄化
装置に関するものである。
【０００２】近年、半導体デバイスの高集積化、高品質
化が進み、例えば、６４ＭＤＲＡＭと同等以上に高集積
化されたＵＬＳＩ、ＬＣＤデバイスの生産時において、
高性能フィルタ（以下、ＵＬＰＡという）で除去できな
い微細な汚染物質、例えば、製造設備等から発生する有
機性ガス、アンモニアガス等の分子レベルの汚染物質が
製造不良の原因となっている。この分子レベルの汚染物
質を除去する浄化装置として、活性炭、イオン交換樹脂
等からなる吸着材を用いた浄化装置が提供されている。
しかしながら、この浄化装置では、汚染物質の吸着量が
飽和に達すると吸着剤を交換する必要があり、その交換
に伴うメンテナンス費用の増加や廃棄処理など環境的な
問題がある。このため、分子レベルの汚染物質の除去に
際して廃棄物を伴わないクリーンな浄化装置が要求され
ている。
【０００３】具体的には、分子レベルの汚染物質を光エ
ネルギーにより分解し、その分解に際して廃棄物を伴わ
ない光触媒を用いた浄化装置が一般空調の脱臭用として
実用化されているが、この光触媒の技術を応用して半導
体デバイスの生産に対応した浄化装置が要求されてい
る。
【０００４】
【従来の技術】活性炭、イオン交換樹脂等からなる吸着
材を用いた浄化装置が実用化されているが、その代表的
な空気浄化装置を図１０を用いて説明する。図１０の空
気浄化装置９１は、半導体デバイスを製造するクリーン
ルームの天井等に設置され、クリーンルーム内の空気を
浄化するものである。
【０００５】空気浄化装置９１は、分子レベルの汚染物
質を除去するためのケミカルフィルタ９２と微粒子を除
去するためのＵＬＰＡ９３とを備え、そのケミカルフィ
ルタ９２とＵＬＰＡ９３との間に送風機９４が配設され
ている。そして、送風機９４が駆動すると、クリーンル
ームからの空気がケミカルフィルタ９２及びＵＬＰＡ９
３を通過して分子レベルの汚染物質及び微粒子が除去さ
れる。このように浄化された空気がクリーンルームへ送
出される。
【０００６】ケミカルフィルタ９２は、活性炭や活性炭
をベースにした反応性液体（酸・塩基・触媒成分等）を
基材に添着させることにより形成される。従って、ケミ
カルフィルタ９２における汚染物質の吸着量が飽和に達
すると寿命となり、そのフィルタ９２を交換しなければ
ならない。このため、交換するフィルタ及びメンテナン
ス工数が必要となる。またこれに加えて、ケミカルフィ
ルタ９２を廃棄処理する費用も発生してしまう。
【０００７】これに対し、廃棄物が発生しない光触媒を
利用したクリーンな空気浄化装置が知られている。光触
媒は、例えば、酸化チタンからなり、紫外線が照射され
ることで励起して、分子レベルの汚染物質を酸化分解す
る、いわゆる光触媒作用を有している。近年では、この
光触媒を利用した空気浄化装置が一般的な住宅用エアコ
ンとして実用化されている。この空気浄化装置は、段ボ
ール状に形成した光触媒を有し、その光触媒に紫外線を
照射するとともに空気を通過させて、臭気物質等を分解
する。
【０００８】また、効率よく空気を浄化する目的で、光
触媒をガラス繊維主体の空気濾過材に担持させた空気浄
化装置が提案されている（特開平１０−２３４８３５号
公報）。この空気浄化装置では、空気通路に配置された
光源、或いは、空気濾過材の側面に配置された光源から
空気濾過材を照射し、空気濾過材の光触媒を励起させて
空気の浄化が行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な浄化装置では、紫外線源の近傍において発生するオゾ
ンが浄化した空気に混入する。オゾンは酸化を促進させ
る作用を有しており、この酸化促進作用によって、半導
体デバイスに使用されるウエハ表面の酸化を促進させて
しまう虞がある。つまり、従来の光触媒により汚染物質
を除去する空気浄化装置では、発生するオゾンが原因で
半導体ウエハに酸化膜が形成されてしまう。その結果、
デバイス特性を悪化させ、品質の低下や歩留まりの低下
を招くという問題が生じる。
【００１０】また、光触媒をガラス繊維主体の空気濾過
材に担持させた特開平１０−２３４８３５号公報の空気
浄化装置では、光源から照射される紫外線は空気濾過内
で散乱するため、光源から離れた部分では光触媒を励起
できないことが考えられる。
【００１１】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的は、紫外線により発生す
るオゾンを被処理流体中に混入させることなく、光触媒
作用により分子レベルの汚染物質を効率よく除去できる
浄化装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、流体通路に気体又は液体の被処理流体が流通さ
れるとともに、流体通路の側面から紫外線が照射され
る。流体通路は、紫外線を通過する透明材により形成さ
れるため、紫外線が流体通路を通過してパイプの外面の
光触媒膜に照射されて、その光触媒が励起される。さら
に、紫外線は透明パイプを通過し該パイプの内面の光触
媒膜に照射されて、その光触媒が励起される。従って、
紫外線により透明パイプの内外面に形成される光触媒が
効率よく励起される。そして、流体通路内、即ち、透明
パイプの内外面を被処理流体が通過するとき、励起され
た光触媒に被処理流体が接触して、処理流体中の分子レ
ベルの汚染物質が酸化分解される。つまり、紫外線が照
射される流体通路を通過することで被処理流体が浄化さ
れる。また、被処理流体が流通する流体通路の側面から
紫外線が照射されるので、紫外線源の近傍で発生するオ
ゾンが流体通路内へ混入することが防止される。つま
り、被処理流体が通過する流体通路は、紫外線源の近傍
雰囲気と分離される。
【００１３】請求項２に記載の発明によれば、複数の透
明パイプが円筒状の第１パイプに収納され、複数の第１
パイプにより流体通路が形成される。つまり、円筒状の
第１パイプの内面と、第１パイプに収納される透明パイ
プの内外面によって被処理流体が通過する通路が形成さ
れる。
【００１４】請求項３に記載の発明によれば、第１パイ
プの内面に光触媒の薄膜が形成される。この場合、流体
通路を被処理流体が通過するとき、第１パイプの内面の
光触媒に接触することで、分子レベルの汚染物質が酸化
分解される。従って、浄化効率が向上される。
【００１５】請求項４に記載の発明によれば、気体又は
液体の被処理流体を流通させる流体通路内に該被処理流
体の流通方向と所定の角度をなす方向に沿って延びるよ
うに配設され、内周面及び外周面に光触媒の薄膜が形成
された複数の透明パイプを有し、前記透明パイプの側方
から紫外線を照射して前記内周面及び外周面に形成した
前記光触媒を励起することで、被処理流体を光触媒薄膜
により確実に接触させる。
【００１６】請求項５に記載の発明によれば、紫外線ラ
ンプは、前記紫外線透過性を有する隔壁によって前記流
体通路と区画された収容部に収容され、紫外線源の近傍
雰囲気が流体通路を通過する被処理流体と分離される。
【００１７】請求項６に記載の発明によれば、前記複数
の透明パイプを前記被処理流体の流通方向に沿って複数
段設け、処理能力が向上される。請求項７に記載の発明
によれば、前記複数の透明パイプの角度を変更可能とし
たことで、接触効率のよい角度が設定される。
【００１８】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
空気浄化装置に具体化した第１実施形態を図面に従って
説明する。
【００１９】図１は、空気浄化装置１の概略構成を示し
ている。本実施形態の空気浄化装置１は、図示しないク
リーンルームの壁面に設けられ、被処理流体としてのク
リーンルーム内の空気を浄化する。但し、設置場所には
限定されず、例えば、クリーンルームの天井、或いは床
に設置してもよい。
【００２０】空気浄化装置１は、浄化ボックス２内に備
えた流体通路としての複数の第１パイプ３と紫外線照射
手段としての紫外線ランプ４を含み、クリーンルームか
ら上流側配管５を介して供給される被処理流体としての
空気に含まれる分子レベルの汚染物質を除去した浄化空
気を、下流側配管６を介してクリーンルームに供給す
る。即ち、空気浄化装置１は、クリーンルームの空気を
循環させる空気通路上に設けられ、その経路を通る空気
を浄化する。
【００２１】複数の円筒状の第１パイプ３は、図２に示
すように、空気の流通方向から見てマトリックス状に配
列され、それらの内部（空気通路内）に図１の上流側配
管５内部に配設された送風機７により空気が流入され
る。
【００２２】下流側配管６には、その内部に高性能フィ
ルタ（ＵＬＰＡ）８が配設され、空気中の微細な粒子が
除去される。なお、ＵＬＰＡ８の位置は、第１パイプ３
よりも上流側に配設される構成としてもよい。
【００２３】第１パイプ３の内面には、図３に示すよう
に、光触媒の薄膜３ａが形成されている。図２に示すよ
うに、第１パイプ３内には、そのパイプ３と平行に径の
小さな透明パイプとしての第２パイプ９（例えば、直径
１０ｍｍ）が複数本挿入されている。図３に示すよう
に、第２パイプ９の内外面には、光触媒としての薄膜９
ａ，９ｂが形成されている。本実施形態では、光触媒と
して酸化チタンを用いている。即ち、第１パイプ３の内
面及び第２パイプ９内外面には、酸化チタンの薄膜３
ａ，９ａ，９ｂが形成されている。具体的には、酸化チ
タンの微粒子を分散させたゾルに円筒状の透明ガラスパ
イプを浸漬した後に熱処理を実施する。これにより、ア
ナターゼ結晶構造の酸化チタン膜（１ミクロン程度の薄
膜）が第２パイプ９の内外面に均一に形成される。
【００２４】紫外線ランプ４は直管状を成し、その長手
方向が第１パイプ３と平行に配設され、第１パイプ３の
長手方向全長に渡って紫外線を効率よく照射する。光触
媒薄膜３ａ，９ａ，９ｂは、紫外線ランプ４から照射さ
れる紫外線により励起され、空気中に存在する分子レベ
ルの大きさを持つ汚染物質を酸化分解する。従って、紫
外線ランプ４には、光触媒の励起に適した１５０〜４５
０ｎｍの波長帯の紫外線を照射するものが適しており、
本実施形態では、３５０ｎｍの中心波長を持つ紫外線を
照射可能なランプを用いている。尚、この波長以外に、
１８０ｎｍ，２８０ｎｍの中心波長を持つ紫外線を照射
可能なランプを用いても良い。
【００２５】第１パイプ３及び第２パイプ９は、紫外線
を通過する透明材として、紫外線の透過率の高い紫外線
透過ガラスを用いて形成されている。さらに、薄膜３
ａ，９ａ，９ｂは、その膜厚により紫外線に対して所定
の透過率を有している。従って、このように酸化チタン
薄膜を形成することで、第１パイプ３の内面全体及び第
２パイプ９の内外面全体で光触媒反応が起こるように構
成されている。
【００２６】また、第１パイプ３と配管５，６とは図示
しない接続部材により接続され、浄化ボックス２内の中
空部の空気が、空気路内に混入しないように構成されて
いる。言い換えれば、第１パイプ３内を通過する空気
は、同パイプ３外の空気と分離されている。つまり、ク
リーンルームからの空気は、第１パイプ３の外に漏れる
ことなく、第１パイプ３内における第２パイプ９の内外
面に形成される空気通路を通過する。なおこのとき、空
気通路となる第１パイプ３の内面及び第２パイプ９の内
外面に空気が接触することで、光触媒反応が起こり分子
レベルの汚染物質が酸化分解される。
【００２７】次に、上記のように構成した空気浄化装置
１の作用を説明する。紫外線ランプ４がオンされて紫外
線が第１パイプ３に照射される。すると、第１パイプ３
の内面及び第２パイプ９の内外面に形成された光触媒が
励起される。つまり、第１パイプ３を通過した紫外線
は、第１パイプ３の内面の光触媒薄膜３ａに照射されて
その光触媒を励起させるとともに、その一部は第１パイ
プ３を通過して第２パイプ９に照射される。そして、紫
外線は、第２パイプ９の外面の光触媒薄膜９ｂを励起さ
せるとともに、その一部は第２パイプ９のガラスを通過
して第２パイプ９の内面の光触媒薄膜９ａも励起させ
る。このように、紫外線によって空気通路を形成する第
１パイプ３及び第２パイプ９の光触媒が効率よく励起さ
れる。
【００２８】そして、第１パイプ３及び第２パイプ９の
光触媒薄膜３ａ，９ａ，９ｂが励起された状態で、送風
機７が駆動されクリーンルームからの空気が配管５を介
して第１パイプ３内に流入される。このとき、流入空気
が、第１パイプ３の内面及び第２パイプ９の内外面に接
触しながら通過する。つまり、紫外線により励起された
光触媒薄膜３ａ，９ａ，９ｂに接触し、分子レベルの汚
染物質が酸化分解される。その結果、空気中の分子レベ
ルの汚染物質が効率よく分解、除去されることとなる。
【００２９】さらに、第１パイプ３を通過した空気はＵ
ＬＰＡ８に流入され、空気中の微細粒子が除去される。
そして、浄化された空気が、配管６からクリーンルーム
へ送出される。このように、空気浄化装置１によってク
リーンルームの空気中の分子レベルの汚染物質及び微細
粒子が除去される。
【００３０】以上記述したように、上記実施形態によれ
ば、下記の効果を奏する。 （１）紫外線ランプ４からの紫外線によって第１パイプ
３の内面及び第２パイプ９の内外面に形成される光触媒
薄膜（酸化チタン薄膜）３ａ，９ａ，９ｂを効率よく励
起することができる。そして、クリーンルームからの空
気が第１パイプ３内を通過する際に、その空気が励起さ
れた光触媒薄膜３ａ，９ａ，９ｂに接触することで空気
中の分子レベルの汚染物質を効率よく酸化分解できる。
つまり、空気中の汚染物質が効率よく除去できる。従っ
て、浄化効率の高い空気浄化装置１を提供できる。
【００３１】（２）第１パイプ３により、紫外線ランプ
４近傍の雰囲気と、処理する空気を分離した。そのた
め、紫外線ランプ４の近傍で発生するオゾンが、処理後
の浄化空気に混入するのを防ぐことができる。従って、
この空気浄化装置１からの浄化空気下で、半導体ウエハ
を保管したり、半導体デバイスを製造する場合、分子レ
ベルの汚染物質による汚染が防止されるだけではなく自
然酸化膜の成長を抑制できる。その結果、デバイスの電
気的特性の悪化を防止できる。つまり、半導体デバイス
の品質を向上でき、そのデバイスの製造時における歩留
まりを向上できる。
【００３２】（３）光触媒を用いて空気中の分子レベル
の汚染物質を浄化するので、従来の空気浄化装置５１の
ようにケミカルフィルタ５２を交換する必要がない。ま
た、第１パイプ３，第２パイプ９は光触媒作用により汚
れにくく、仮に、汚れてしまったとしても、光触媒作用
によって汚れの結合力が弱められているので、水等を用
いて汚れを容易に落とすことができる。つまり、メンテ
ナンス費用が抑制できる。また、空気浄化装置１は汚染
物質を分解、除去するので環境的にも好ましい。
【００３３】（４）従来のハニカム状や段ボール状に形
成される光触媒を用いた空気浄化装置において、光触媒
を励起させるための紫外線ランプが空気通路内に配設さ
れるものに比べ、本実施形態の空気浄化装置１では、紫
外線ランプ４が空気通路に置かれないため、効率よく空
気の循環を行うことができる。その結果、空気浄化能力
を向上できる。
【００３４】（５）円筒状の透明ガラスパイプを用いて
第２パイプ９を形成した。この場合、透明ガラスパイプ
を酸化チタンゾルにディピングし焼成することで均一な
厚さの酸化チタンの薄膜を第２パイプ９の内外面に容易
に形成できる。この第２パイプ９を第１パイプ３内に配
設することで、分子レベルの汚染物質を酸化分解する空
気通路が形成される。つまり、本実施形態の空気浄化装
置１は、構造が簡単で製造が容易でありコスト的に有利
である。
【００３５】（第２実施形態）以下、本発明を空気浄化
装置に具体化した第２実施形態を図４を用いて説明す
る。
【００３６】図４に示すように、本実施形態における空
気浄化装置１１では、浄化ボックス１２内において第１
実施形態の第１パイプ３と紫外線ランプ４とが交互に複
数段配設されている。また、図示しないが、第１実施形
態と同じく第１パイプ３の上流側に送風機７が配設さ
れ、第１パイプ３の下流側にＵＬＰＡ８が配設されてい
る。
【００３７】このように本実施形態によれば、上方及び
下方から紫外線が照射されるので、第１パイプ３の内面
及び第２パイプ９の内外面に形成される光触媒薄膜３
ａ，９ａ，９ｂに照射される光量が多くなる。つまり、
光触媒が確実に励起され分子レベルの汚染物質の浄化効
率を向上できる。また、第１パイプ３をより多く備える
ことで、通過する空気量、即ち被処理流体の処理量を多
くできる。その結果、空気浄化装置１１の処理能力を向
上できる。
【００３８】（第３実施形態）以下、本発明を空気浄化
装置に具体化した第３実施形態を図５を用いて説明す
る。本実施形態の空気浄化装置２１は、図４の空気浄化
装置１１のように、紫外線ランプ４によって第１パイプ
３の両側から照射するスペースが確保できない場合に好
適である。
【００３９】図５に示すように、空気浄化装置２１は、
第１実施形態の空気浄化装置１に紫外線反射手段として
の反射鏡２２を加えて構成している。具体的には、空気
通路を形成する第１パイプ３を挟んで対向する位置に、
紫外線ランプ４と反射鏡２２が配置されている。
【００４０】詳しくは、紫外線ランプ４からの紫外線が
第１パイプ３に照射され、その際に漏れた紫外線が反射
鏡２２により反射される。そして、この反射された紫外
線が再び第１パイプ３に向けて照射され、第１パイプ３
の内面及び第２パイプ９の内外面に形成される光触媒薄
膜３ａ，９ａ，９ｂを励起させる。つまり、紫外線ラン
プ４の紫外線が、光触媒を励起させるために効率よく利
用される。
【００４１】このように本実施形態によれば、スペース
が比較的少ない場合でも、反射鏡２２を用いて効率よく
光触媒を照射でき、空気の浄化能力の向上が可能であ
る。つまり、小型で、浄化効率の高い空気浄化装置２１
を提供できる。また、光触媒に対する紫外線の利用効率
を向上でき、消費電力に対する処理能力を向上できる。
よって、空気浄化装置２１の省電力化を図ることができ
る。さらに、紫外線ランプ４を両側に備える場合に比べ
てコストの低減が可能である。
【００４２】（第４実施形態）以下、本発明を空気浄化
装置に具体化した第４実施形態を図６を用いて説明す
る。本実施形態の空気浄化装置３１では、第１実施形態
の空気浄化装置１に対して、紫外線ランプ４を冷却する
ための冷却機構を追加した構成となっている。
【００４３】詳しくは、浄化ボックス２の上側には、供
給通路３２及び排出通路３３が形成され、冷却空気が供
給通路３２から流入し浄化ボックス２内の紫外線ランプ
４を冷却した後に排出通路３３から流出するように構成
されている。また、排出通路３３にはオゾン分解装置３
４が配設されている。オゾン分解装置３４は、紫外線ラ
ンプ４の近傍で発生するオゾンを分解し、オゾンを除去
した空気として排出する。なお、供給通路３２及び排出
通路３３が冷却機構に相当する。
【００４４】このように本実施形態によれば、以下の効
果を奏する。 （１）紫外線ランプ４の温度上昇を防止できるので、紫
外線ランプ４の熱による故障を防止できる。また、紫外
線ランプ４近傍で発生したオゾンが冷却空気の流入によ
り排出通路３３から排出される。つまり、浄化ボックス
２内のオゾン濃度が低下する。その結果、オゾンによる
紫外線の吸収が低減されて、より多くの紫外線が第１パ
イプ３に照射されるようになる。従って、空気浄化装置
３１における浄化効率が向上する。
【００４５】（２）オゾン分解装置３４によって人体、
或いは半導体ウエハに悪影響をおよぼすオゾンを除去す
ることができ、実用上好ましいものとなる。 （第５実施形態）以下、本発明を液体浄化装置に具体化
した第５実施形態を図７を用いて説明する。本実施形態
の液体浄化装置４１では、被処理流体として、例えば、
半導体デバイス製造プロセスで使用される洗浄水中の分
子レベルの汚染物質が浄化される。なお、第１実施形態
と同様の構成については、同一符号を付している。
【００４６】図７に示すように、第１パイプ３には、配
管４２、４３が接続され、上流側の配管４２には、送液
ポンプ４４が配設されている。つまり、流体通路が配管
４２、第１パイプ３、配管４３により形成され、送液ポ
ンプ４４が駆動することで洗浄水が配管４２→第１パイ
プ３→配管４３の順に流通する。
【００４７】そして、洗浄水が第１パイプ３を通過する
際に、紫外線により励起された光触媒、即ち、第１パイ
プ３の内面及び第２パイプ９の内外面に形成されている
酸化チタンの薄膜３ａ，９ａ，９ｂに接触することで、
洗浄水中の分子レベルの汚染物質が酸化分解される。な
お、被処理流体は、水に限定するものではない。例え
ば、洗浄液などの液体であればよい。
【００４８】このように本実施形態によれば、洗浄水中
の分子レベルの汚染物質を効率よく分解することができ
る。また、光触媒の持つセルフクリーニング作用により
第１パイプ３及び第２パイプ９には汚れが付着しない。
従って、この液体浄化装置４１を採用すれば、メンテナ
ンス費用を削減できる。
【００４９】（第６実施形態）以下、本発明を空気浄化
装置に具体化した第６実施形態を図８を用いて説明す
る。尚、第１実施形態と同様の構成については、同一符
号を付している。
【００５０】図８（ａ）は空気浄化装置５１の平断面
図、図８（ｂ）はその側断面図である。空気浄化装置５
１は、浄化ボックス５２内に配設された複数の紫外線ラ
ンプ４と複数の浄化パイプ（第一実施形態における第２
パイプ）９を含む。浄化ボックス５２は、紫外線ランプ
４からの紫外線を透過可能な隔壁５３により該紫外線ラ
ンプ４の収容室と被処理流体としての空気を流通させる
流体通路が区画形成されている。これにより、紫外線ラ
ンプ４近傍の雰囲気と処理する空気が分離されている。
【００５１】複数の浄化パイプ９は、例えば枠体よりな
る第１及び第２支持部材５４，５５により連結され、こ
れにより空気の流通方向と直交方向に沿って並べられ、
空気の流通方向から見てマトリックス状に配列されてい
る。
【００５２】また、複数の浄化パイプ９は、第１及び第
２支持部材に傾動可能に連結され、空気の流通方向を所
定の角度をなす方向に沿って延びるように、即ち空気の
流通方向に対して傾けて配設される。これにより、浄化
対象の空気を複数の浄化パイプ９の内側面及び外側面に
形成した光触媒薄膜９ａ，９ｂ（図３参照）に確実に接
触させる。
【００５３】更にまた、第１及び第２支持部材５４，５
５の少なくとも一方を空気の流通方向と直交方向に移動
させることで、図８（ｂ）に二点鎖線で示すように、空
気の流通方向に対する該パイプ９の角度を調整可能に構
成されている。尚、図８（ｂ）には、１つの浄化パイプ
９についてその動きを二点鎖線で示したが、その他の浄
化パイプ９も同時に傾動する。
【００５４】複数の紫外線ランプ４は、浄化パイプ９の
配列方向に沿って配設され、空気の流通方向に沿って配
列されている。これにより、複数の浄化パイプ９の内周
面及び外周面に形成した光触媒薄膜９ａ，９ｂを効率よ
く励起する。
【００５５】このように本実施形態によれば、被処理流
体としての空気の通路内に、その流通方向に対して傾け
て複数の浄化パイプ９を配設することで、その浄化パイ
プ９の内周面及び外周面に形成した光触媒に空気をより
確実に接触させることができ、効率よく空気の浄化を行
うことができる。
【００５６】また、浄化パイプ９の角度を可変可能に構
成したため、光触媒に空気が接触するその接触効率の良
い角度に浄化パイプ９を傾けることができ、効率よく空
気の浄化を行うことができる。
【００５７】（第７実施形態）以下、本発明を空気浄化
装置に具体化した第７実施形態を図９を用いて説明す
る。尚、第６実施形態と同様の構成については、同一符
号を付している。
【００５８】図９に示すように、空気浄化装置６１の浄
化ボックス６２内には、第１及び第２支持部材５４，５
５により連結された複数の浄化パイプ９が、空気の流通
方向に沿って複数段設けられている。空気浄化装置６１
は、各段の浄化パイプ９が、空気の流通方向に対する傾
きがそれぞれ変更可能に構成されている。
【００５９】このように構成された空気浄化装置６１
は、複数の浄化パイプ９を空気の流通方向に沿って複数
段設けることで、それらの内周面及び外周面に形成した
光触媒薄膜９ａ，９ｂの表面積、即ち接触面積を大きく
し、空気中の分子レベルの汚染物質を浄化する処理能力
を向上させている。
【００６０】尚、本実施形態において、第６実施形態の
浄化ボックス５２を空気の流通方向に沿って複数設ける
ことで、本実施形態と同様に接触面積を大きくすること
もできる。また、各段の浄化パイプ９の傾斜を逆方向に
して実施しても良い。
【００６１】尚、実施の形態は上記各実施形態に限定さ
れるものではなく、以下のようにして実施してもよい。 ○上記各実施形態では、光触媒として酸化チタンを用い
たがこれに限定するものではなく、光触媒作用を有する
材料であればよい。但し、酸化チタンを用いた方が微量
の紫外線によく反応するので実用上好ましい。
【００６２】○上記各実施形態では、第１パイプ３の内
面にも光触媒薄膜（酸化チタン薄膜）３ａが形成される
ものであったが、これを省略してもよく、少なくとも第
２パイプ９の内外面に光触媒薄膜９ａ，９ｂが形成され
るものであればよい。但し、第１パイプ３の内面に光触
媒薄膜３ａを形成した方が浄化効率が向上するので好ま
しい。
【００６３】○流体通路としての円筒状の第１パイプ３
を用いたがこれに限定するものではない。流体通路は、
光触媒を励起させるための紫外線を透過する透明材を用
いて、紫外線ランプ４が配設される空間部（浄化ボック
ス２，１２の中空部）と区画されるように形成するもの
であればよい。つまり、紫外線ランプ４の近傍雰囲気と
流体通路を分離して、流体通路に紫外線ランプ４の近傍
で発生するオゾンの混入を防ぐようにするものであれば
よい。
【００６４】○第１パイプ３及び第２パイプ９は紫外線
透過ガラスを用いたが、これに限定するものではなく、
使用する紫外線ランプ４からの紫外線の波長に応じて、
通常のガラスを用いることも可能である。つまり、適用
される紫外線を透過する材質であれば、例えば樹脂材等
を用いてもよい。
【００６５】○被処理流体の流通時における紫外線の透
過率を考慮して、第１パイプ３及び第２パイプ９の形
状、本数、さらには光触媒膜の厚さ等を適宜変更しても
よい。 ○上記第４実施形態では、排出通路３３にオゾン分解装
置３４を配設する構成であったが、これを省略してもよ
い。具体的には、排出通路３３を通過する空気が人体、
或いは半導体ウエハに影響のない場所に排出される構成
とすることで、オゾン分解装置３４を省略してもよい。
【００６６】○上記第１〜第４実施形態では、クリーン
ルーム内を浄化する空気浄化装置１，１１，２１，３１
に具体化するものであったが、これに限定するものでは
ない。例えば、クリーンルーム内に配置するクリーンベ
ンチやクリーンブース等の所定空間の空気を浄化する局
所循環構成の空気浄化装置に具体化してもよい。特にウ
エハ保管庫における空気浄化装置として適用すれば、紫
外線ランプ４の近傍で発生するオゾンの混入を防止でき
るので好適なものとなる。
【００６７】○上記各実施形態において、３６８ｎｍの
中心波長を持つ紫外線を照射する紫外線ランプを用いて
実施しても良い。この紫外線ランプはオゾンの発生量が
低く、紫外線は光触媒を励起する。これにより、紫外線
ランプ近傍の雰囲気と被処理流体とを分離する必要がな
いため、各装置１，１１，２１，３１，４１，５１，６
１の構成を簡略化することができる。
【００６８】○上記第６及び第７実施形態において、浄
化ボックス５２，６２を図４の第２実施形態のように、
被処理流体の流通方向と直交する方向に沿って複数並べ
て実施しても良く、これにより通過する流量を増やし、
処理能力を向上できる。
【００６９】○上記各実施形態において、紫外線ランプ
４を浄化ボックス２，１２，…内に収容したが、紫外線
ランプ４を収容するランプ用ボックスを紫外線透過性を
有する材質により別途形成し、そのボックスと浄化ボッ
クスを連結して実施しても良い。
【００７０】○上記第１〜第４実施形態において、送風
機７を第６及び第７実施形態のように第２パイプ７の下
流側に設けて実施してもよい。逆に、第６及び第７実施
形態において、送風機７を浄化パイプ９の上流側に設け
て実施してもよい。
【００７１】○上記第６及び第７実施形態では、浄化パ
イプ９を空気の流通方向と直交する方向に沿って配列し
たが、例えば浄化パイプ９と直交する方向に沿って配列
する等、配列方向を適宜変更して実施してもよい。
【００７２】○上記第１〜第５実施形態では第１パイプ
３を、上記第６及び第７実施形態では浄化パイプ９をマ
トリックス状に配列したが、配列状態を適宜変更して実
施してもよい。
【００７３】以上の説明に関して以下の項を開示する。 （付記１） 紫外線を透過する透明材により形成される
流体通路と、その通路内に配設され、内外面に光触媒の
薄膜が形成された複数の透明パイプとを有し、前記流体
通路に気体又は液体の被処理流体を流通させるととも
に、その流体通路の側面から照射する紫外線により前記
光触媒を励起することを特徴とする浄化装置。 （付記２） 前記複数の透明パイプを円筒状の第１パイ
プに収納し、複数の前記第１パイプにより前記流体通路
を形成したことを特徴とする付記１に記載の浄化装置。 （付記３） 前記第１パイプの内面に光触媒の薄膜を形
成したことを特徴とする付記２に記載の浄化装置。 （付記４） 気体又は液体の被処理流体を流通させる流
体通路内に該被処理流体の流通方向と所定の角度をなす
方向に沿って延びるように配設され、内周面及び外周面
に光触媒の薄膜が形成された複数の透明パイプを有し、
前記透明パイプの側方から紫外線を照射して前記内周面
及び外周面に形成した前記光触媒を励起することを特徴
とする浄化装置。 （付記５） 前記紫外線ランプは、前記紫外線透過性を
有する隔壁によって前記流体通路と区画された収容部に
収容されていることを特徴とする付記４に記載の浄化装
置。 （付記６） 前記複数の透明パイプを前記被処理流体の
流通方向に沿って複数段設けたことを特徴とする付記４
又は５に記載の浄化装置。 （付記７） 前記複数の透明パイプの角度を変更可能と
したことを特徴とする付記４〜６のいずれか一項に記載
の浄化装置。 （付記８） 前記紫外線を照射するための紫外線照射手
段と、前記流体通路とを交互に複数段配設したことを特
徴とする付記１〜７のいずれか一項に記載の浄化装置。 （付記９） 前記紫外線を照射するための紫外線照射手
段と、その紫外線を反射するための紫外線反射手段とを
備え、それぞれを前記流体通路を挟んで対向配置するこ
とを特徴とする付記１〜７のいずれか一項に記載の浄化
装置。 （付記１０） 前記紫外線を照射するための紫外線照射
手段を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする付記
１〜９のいずれか一項に記載の浄化装置。
【００７４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被処理流体の分子レベルの汚染物質を効率よく浄化でき
る。また、紫外線源近傍で発生するオゾンが被処理流体
に混入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の空気浄化装置の概略構成図。
【図２】 第１及び第２パイプの斜視図。
【図３】 第１及び第２パイプの一部断面図。
【図４】 第２実施形態の空気浄化装置の概略構成図。
【図５】 第３実施形態の空気浄化装置の概略構成図。
【図６】 第４実施形態の空気浄化装置の概略構成図。
【図７】 第５実施形態の液体浄化装置の概略構成図。
【図８】 第６実施形態の空気浄化装置の概略構成図。
【図９】 第７実施形態の空気浄化装置の概略構成図。
【図１０】 従来の空気浄化装置の概略構成図。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，５１，６１ 空気浄化装置 ３ 第１パイプ ４ 紫外線照射手段としての紫外線ランプ ９ 透明パイプ（浄化パイプ）としての第２パイプ ２２ 紫外線反射手段としての反射鏡 ３２ 冷却機構を構成する供給通路 ３３ 冷却機構を構成する排出通路 ４１ 液体浄化装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 明 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 中嶋 和司 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 片桐 隆聡 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D048 AA00 AB01 BA07X BA41X BB05 BB12 CA07 CC04 CC06 CC22 CC33 CC40 CD10 EA01 4G069 AA01 AA03 AA08 AA11 BA04B BA48A CA01 CA05 CA07 DA06 EA08 EC22Y

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紫外線を透過する透明材により形成され
    る流体通路と、その通路内に配設され、内外面に光触媒
    の薄膜が形成された複数の透明パイプとを有し、 前記流体通路に気体又は液体の被処理流体を流通させる
    とともに、その流体通路の側面から照射する紫外線によ
    り前記光触媒を励起することを特徴とする浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の透明パイプを円筒状の第１パ
    イプに収納し、複数の前記第１パイプにより前記流体通
    路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の浄化装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第１パイプの内面に光触媒の薄膜を
    形成したことを特徴とする請求項２に記載の浄化装置。
  4. 【請求項４】 気体又は液体の被処理流体を流通させる
    流体通路内に該被処理流体の流通方向と所定の角度をな
    す方向に沿って延びるように配設され、内周面及び外周
    面に光触媒の薄膜が形成された複数の透明パイプを有
    し、 前記透明パイプの側方から紫外線を照射して前記内周面
    及び外周面に形成した前記光触媒を励起することを特徴
    とする浄化装置。
  5. 【請求項５】 前記紫外線ランプは、前記紫外線透過性
    を有する隔壁によって前記流体通路と区画された収容部
    に収容されていることを特徴とする請求項４に記載の浄
    化装置。
  6. 【請求項６】 前記複数の透明パイプを前記被処理流体
    の流通方向に沿って複数段設けたことを特徴とする請求
    項４又は５に記載の浄化装置。
  7. 【請求項７】 前記複数の透明パイプの角度を変更可能
    としたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に
    記載の浄化装置。
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