【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の水分およびガス状化学物質を除去するエアフィルタおよび該エアフィルタを用いた空気清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス状化学物質を除去する空気清浄装置では、活性炭またはガス状化学物質の反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭の粉末を通気性のシートに添着し、そのシートを鋸歯状に折り、額縁状の枠にはめ込んだフィルタ構造のものが一般的であった。濾材の空気の通過面積は、濾材シートの折幅と単位長さ当りの折込数の増減で調整されていた。
【０００３】また、活性炭に反応性化学物質を染込ませた活性炭の粉末を通気性のあるトレイにいれ、そのトレイに空気を通し、ガス状化学物質を除去する構造のものも一般的である。
【０００４】更に、炭素繊維または反応性化学物質を染込ませた炭素繊維を板面に垂直に通気穴を設けたハニカム構造の板状に加工し、空気を通気口を通過させ、ガス状化学物質を除去するフィルタも一般的である。
【０００５】空気中の水分の除去装置では、シリカゲル、ゼオライト等の吸湿性物質を通気性のあるトレイに入れ、該トレイに空気を通し、水分を除去する構造のものも一般的である。
【０００６】これら空気中の水分またはガス状化学物質を除去する空気清浄装置では、水分またはガス状化学物質を除去する物質から発生する粉末、塵を除去するために、空気取り出し側にフィルタが設置されるのが一般的である。
【０００７】従来の空気中の水分またはガス状化学物質を除去する空気清浄装置では、空気中の湿度管理とガス状化学物質濃度管理は別々に行われ、装置も別々に準備されていた。そして、最近の半導体、液晶製造工程では、水分とガス状化学物質の濃度の管理が同時に行われる傾向にある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の空気中のガス状化学物質を除去する空気清浄装置において、活性炭またはガス状化学物質の反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭の粉末を通気性のシートに添着し、該シートを鋸歯状に折り、額縁状の枠に嵌め込んだフィルタ構造のものでは、活性炭の添着量に限界があり、フィルタの寿命が短いという課題があった。
【０００９】また、活性炭に反応性化学物質を染込ませた活性炭の粉末を通気性のあるトレイに入れ、そのトレイに空気を通し、ガス状化学物質を除去する構造のものは、ガス状化学物質成分の除去率、寿命とも優れているが、空気の通過量、通過速度でトレイの面積と厚みが決まり、小型化が困難であるという課題があった。
【００１０】また、炭素繊維または反応性化学物質を染込ませた炭素繊維を板面に垂直に通気穴を設けたハニカム構造の板状に加工し、空気を通気口を通過させ、ガス状化学物質を除去するフィルタ構造のものでは、フィルタの厚みを薄くすると、空気の通過時、濾材との接触期間が短くなり、化学物質の除去が十分に行われないという課題があった。
【００１１】従来の空気中の水分またはガス状化学物質を除去する空気清浄装置では、空気中の湿度管理とガス状化学物質濃度管理は別々に行われ、装置も別々に準備されていたが、装置を別々に設置すると、システム全体の小型化が困難であるという課題があった。
【００１２】また、従来空気清浄装置では、水分吸着用のシリカゲル、ゼオライト等の吸湿性物質の交換時、粉末が飛び散り、部材またはパックへの充填作業が極めて困難で時間を要するという課題があった。
【００１３】更に、ガス状化学物質除去用活性炭の交換でも、同じく粉塵が飛び散り、部材またはパックへの充填作業が極めて困難で時間を要すると共に、クリーン作業環境へ悪影響を及ぼすという課題があった。
【００１４】本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、通気性のある内側部材と通気性のある外側部材との間に、水分除去用のシリカゲル、ゼオライトの粉末、またはガス状化学物質を除去する活性炭および反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭等の吸着剤を充填し、内側部材から取り入れた空気が、前記吸着剤を通過して水分またはガス状化学物質を除去し、外側部材から清浄空気として吹き出すこともできるし、あるいは、外側部材から取り入れた空気が、前記吸着剤を通過して水分またはガス状化学物質を除去し、内側部材から清浄空気として吹き出すこともできるエアフィルタおよび該エアフィルタを用いた空気清浄装置を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、通気性のある内側部材の外側に、空隙部を有して、通気性のある外側部材を配設し、且つ前記空隙部に水分除去用のシリカゲル、ゼオライトの粉末、またはガス状化学物質を除去する活性炭および反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭等の吸着剤が充填され、内側部材から取り入れた空気が、前記吸着剤を通過して水分またはガス状化学物質を除去し、外側部材から清浄空気として吹き出すこともできるし、あるいは、外側部材から取り入れた空気が、前記吸着剤を通過して水分またはガス状化学物質を除去し、内側部材から清浄空気として吹き出すこともできるという手段を採用することにより、上記課題を解決した。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明のエアフィルタおよび該エアフィルタを用いた空気清浄装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明エアフィルタの第１の実施の形態を示す縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１および図２に示すように、本発明の第１の実施の形態におけるエアフィルタＲ１は、汎用フィルタの素材である濾材により、外周壁１と、一方側に開口部２と、他方側に閉止壁３とをそれぞれ備えた通気性のある長方形筒状に形成された内側部材４の外側に、前記内側部材４と同一素材である濾材により、外周壁５と、一方側に開口部６と、他方側に閉止壁７とをそれぞれ備えた通気性のある長方形筒状で、且つ前記内側部材４より口径を大きく、また長く形成された外側部材８が、前記内側部材４との間に空隙部９を有して、前記各開口部２・６側を内・外側接合材１０・１１により連結固定し、更に前記空隙部９内に水分除去用のシリカゲル、ゼオライト粉末、またはガス状化学物質を除去する活性炭、あるいは反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭等の吸着剤１２を充填して構成されている。
【００１７】前記内側部材４および外側部材８とを固定する内・外側接合材１０・１１は、特に限定する必要はないが、好ましくはステンレス鋼により図１に示すように構成することが推奨される。すなわち、内側部材４の開口部２の開口端部に固定する内側接合材１０は、該開口端部に嵌挿できるよう、前記内側部材４より口径をやや小さく形成された内側接合筒体１３の中央部外周面に、前記外側部材８より径大な鍔部１４を周設して、該鍔部１４より一方側を外側突部１５とすると共に、前記鍔部１４より他方側を内側突部１６として形成されている。
【００１８】また、外側部材８の開口部６の開口端部に固定する外側接合材１１は、該開口端部に嵌挿できるよう、前記外側部材８より口径をやや小さく形成された外側接合筒体１７の一方側端部に、前記内側接合筒体１３の鍔部１４の他方側面に当接固定するフランジ１８を周設して形成されている。前記当接固定手段としては、ビス１８ａ等により一体に固定することが好ましい。
【００１９】前記内・外側部材４・８を内・外側接合材１０・１１に固定する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは図１に示すようにして固定することが推奨される。すなわち、前記構成より成る内側接合材１０を構成する内側接合筒体１３の内側突部１６の開口端部を、前記内側部材４の開口部２の開口端部に嵌挿して、その接合部を接着材１９により密に接合固定すると共に、外側接合材１１の外側接合筒体１７の他方側の開口端部を、前記外側部材８の開口部６の開口端部に嵌挿して、その接合部を接着材１９により密に接合固定し、更に前記外側接合材１１のフランジ１８を前記内側接合材１０の鍔部１４に当接固定して、前記内・外側部材４・８を内・外側接合材１０・１１に一体に固定する。
【００２０】なお、前記内・外側部材４・８および内・外側接合材１０・１１を構成する内・外側接合筒体１３・１７は、断面方形状のものとして説明したが、断面円形あるいは断面楕円形であっても、本発明に採用することができる。
【００２１】前記のように構成された本発明の第１の実施の形態におけるエアフィルタＲ１の作用について説明すると、図１に示すように、内側接合材１０を構成する外側突部１６側から、図示していないファン等の送風手段により、内側部材４の中空部２０内に入った空気２１（実線矢印）は、該内側部材４の外周壁１から吸着剤１２を通過して、該吸着剤１２により水分またはガス状化学物質が吸着除去された清浄空気２２（実線矢印）となって、前記外側部材８の外周壁５から吹き出す。
【００２２】また、図示していないファン等の送風手段により、外側部材８の外周壁５から、該外側部材８内に入った空気２３（点線矢印）は、前記吸着剤１２を通過して、該吸着剤１２により水分またはガス状化学物質が吸着除去された清浄空気２４（点線矢印）となって、前記内側部材４の中空部２０へ抜けて、外側突部１５から吹き出す。
【００２３】図３は、本発明エアフィルタの第２の実施の形態を示す縦断面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。図３および図４に示すように、本発明の第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ２は、前記第１の実施の形態のエアフィルタＲ１における内側部材４が、２本間隔を有して並列に配設されると共に、該２本の内側部材４の外側に空隙部９を有して外側部材８が設置されたタイプである。
【００２４】すなわち、内側部材４が２本並列に配設された外側に、該内側部材４の２本以上の口径の大きさに形成された外側部材８が、前記各内側部材４および外側部材８間に空隙部９を有して、前記各開口部２・６側を内・外側接合材１０・１１により連結固定し、更に前記空隙部９内に水分除去用のシリカゲル、ゼオライト粉末、またはガス状化学物質を除去する活性炭、あるいは反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭等の吸着剤１２を充填して形成されている。
【００２５】前記第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ２に使用される内・外側接合材１０・１１は、前記第１の実施の形態におけるエアフィルタＲ１に使用するものと基本的には同一技術思想であり、第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ２が２本の内側部材４を使用しているので、その分両者が大径に形成されている点と、内側接合材１０の内部突部１６が２本の内側部材４の各開口部２の開口端部に対応する形状となっている点が異なっているだけである。
【００２６】前記のように構成された本発明の第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ２は、前記第１の実施の形態におけるエアフィルタＲ１に比して、内側部材４の内壁の面積を更に大きくして、空気の通風量を増加できると共に、吸着剤１２を通過する空気の通過面での均一化を図ることができ、該吸着剤１２の利用効率が上がるという作用を有する。そして、その他の作用は、第１の実施の形態におけるエアフィルタＲ１と同一であるので、説明を省略する。
【００２７】なお、前記第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ２は、内側部材４を２本間隔を置いて並列に配設したものとして説明したが、該内側部材４を３本以上、それぞれ間隔を置いて並列に配設しても、本発明に採用することができる。
【００２８】図５は、本発明エアフィルタの第３の実施の形態を示す縦断面図、図６は、図５のＣ−Ｃ線断面図である。前記第１の実施の形態のエアフィルタＲ１を構成する外側部材８は、方形筒状に保型されて構成されているが、第３の実施の形態におけるエアフィルタＲ３は、前記エアフィルタＲ１を構成する内側部材４の外側に、前記保型性を有する外側部材８の代りに、外側部材として通気性を有するが、保型性を有しない、不織布で開口部２５を備えた袋状に形成された袋体２６を使用すると共に、前記開口部２５にフランジ２７を一体に取付け、該フランジ２７をビス２７ａ等により内側接合材１０の鍔部１４に固定している点が、前記エアフィルタＲ１と異なっているだけで、その他の構成は同一である。
【００２９】従って、前記エアフィルタＲ３の場合、使用済みの吸着剤１２を、ビス２７ａを取去って、前記袋体２６に一体に取付けられたフランジ２７を鍔部１４から取外して、袋体２６ごと簡単に取替えることができるという作用を有するが、その他の作用は前記エアフィルタＲ１と同一であるので、説明を省略する。
【００３０】なお、前記エアフィルタＲ３における袋体２６は、図示していないが、前記エアフィルタＲ２における内側部材４を２本並列に配設したものについても、採用することができる。
【００３１】図７は、前記本発明の第１〜第３の実施の形態におけるエアフィルタＲ１〜Ｒ３を構成する内側部材４の他の実施の形態を示す縦断面図である。すなわち、前記エアフィルタＲ１〜Ｒ３を構成する内側部材４は、汎用フィルタの素材である濾材により形成されているが、図７に示す内側部材２８は、外周壁２９と、一方側に開口部３０と他方側に閉止壁３１を備えた長方形筒状の空気通過体３２が、網状または多孔状のプラスチック、金属板等の剛性の高い材料で形成されると共に、前記空気通過体３２の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれか一方（図７においては、内周壁面）に、通気性があり、且つ前記吸着剤１２を構成する活性炭等の粉末、あるいは塵を通さない不織布３３を層状に配設して形成されている。
【００３２】なお、前記空気通過体３２に不織布３３を配設する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは、図７に示すように、内側接合材１０を構成する内側突部１６の外周面部に、前記空気通過体３２の開口端部を嵌挿すると共に、該空気通過体３２の一方端縁に周設されたフランジ３４を、ビス３４ａ等により鍔部１４に固定し、且つ該空気通過体３２の内周面に不織布３３を配設することが推奨される。
【００３３】図８は、前記本発明の第１〜第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ１〜Ｒ２を構成する外側部材８の他の実施の形態を示す縦断面図である。すなわち、前記エアフィルタＲ１〜Ｒ２を構成する外側部材８は、汎用フィルタの素材である濾材により形成されているが、図８に示す外側部材３５は、外周壁３６と、一方側に開口部３７と、他方側に閉止壁３８をそれぞれ備えた空気通過体３９が、網状または多孔状のプラスチック、金属板等の剛性の高い材料で形成されると共に、前記空気通過体３９の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれか一方（図８においては、外周壁面）に、通気性があり、且つ前記吸着剤１２を構成する活性炭等の粉末、あるいは塵を通さない不織布４０を層状に配設して形成されている。
【００３４】なお、前記空気通過体３９に不織布４０を配設する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは、図８に示すように外側接合材１１を構成する外側接合筒体１７の外周面部に、前記空気通過体３９の開口端部を嵌挿すると共に、該空気通過体３９の一方端縁に周設されたフランジ４１を、ビス４１ａ等により外側接合材１１のフランジ１８に固定し、且つ該空気通過体３９の外周面に不織布４０を配設するようにすることが推奨される。
【００３５】また、図９は、前記本発明の第３の実施の形態におけるエアフィルタＲ３を構成する内側部材４の他の実施の形態を示す縦断面図、図１０は同右側面図である。すなわち、前記エアフィルタＲ３を構成する内側部材４は、方形筒状に形成されているのに対し、図９・図１０に示す内側部材４２は、四角錐形状をして形成されている。そして、前記内側部材４２を先端部４２ａが尖った四角錐形状とすることにより、吸着剤１２ごと新しい袋体２６に取替える場合、前記先端部４２ａから内側部材４２全体を吸着剤１２内に容易に差込むことができるという作用を奏する。
【００３６】前記内側部材４２を内側接合材１０に固定する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは図９に示すように、内側接合筒体１３の内側突部１６の端縁部を内側部材４２の開口端縁部に嵌挿して、その接合部を接着材１９により密に接合固定することが推奨される。なお、図中、接合部は接着材１９により密に接合固定されているが、ビスで密に接合固定してもよい。
【００３７】更に、図１１は、前記本発明の第３の実施の形態におけるエアフィルタＲ３を構成する内側部材４の更に他の実施の形態を示す縦断面図、図１２は同右側面図である。すなわち、前記図９、図１０の内側部材４２が、四角錐形状に形成されているのに対し、図１１、図１２に示す内側部材４３は、他方端部に扁平部４３ａを有する略四角錐状に形成されている。そして、前記内側部材４３を他方端部が扁平部４３ａを有する四角錐形状とすることにより、吸着剤１２ごと新しい袋体２６に取替える場合、前記扁平部４３ａから内側部材４３全体を、吸着剤１２内に容易に差込むことができるという作用を奏する。
【００３８】前記内側部材４３を内側接合材１０に固定する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは図１１に示すように、内側接合筒体１３の内側突部１６の端縁部を内側部材４３の開口端縁部に嵌挿して、その接合部を接着材１９により密に接合固定することが推奨される。なお、図中、接合部は接着材１９により密に接合固定されているが、ビスで密に接合固定してもよい。
【００３９】また更に、図１３は、前記本発明の第３の実施の形態におけるエアフィルタＲ３を構成する内側部材４の、また更に他の実施の形態を示す縦断面図、図１４は同右側面図である。すなわち、前記図９・図１０が四角錐形状に形成されているのに対し、図１３・図１４に示す内側部材４４は、円錐形状をして形成されている。そして、前記内側部材４４を他方端部４４ａが尖った円錐形状とすることにより、吸着剤１２ごと新しい袋体２６に取替える場合、前記他方端部４４ａから内側部材４４全体を吸着剤１２内に容易に差込むことができるという作用を奏する。
【００４０】前記内側部材４４を内側接合材１０に固定する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは図１３に示すように、内側接合筒体１３の内側突部１６の端縁部を内側部材４４の開口端縁部に嵌挿して、その接合部を接着材１９により密に接合固定することが推奨される。なお、図中、接合部は接着材１９により密に接合固定されているが、ビスで密に接合固定してもよい。
【００４１】更に、また、図１５は、前記図９・図１１・図１３記載の内側部材４２〜４４の更に他の実施の形態を示す縦断面図、図１６は同右側面図である。図１５には前記図９に示す内側部材４２を例に挙げて説明しているが、図１１、図１３に示す内側部材４３・４４にも共通である。すなわち、図９に示す内側部材４２は、汎用フィルタの素材である濾材により形成されているが、図１５に示す内側部材４５は、四角錐形状の空気通過体４６が、網状、または多孔状のプラスチック、金属板等の剛性の高い材料で形成されると共に、前記空気通過体４６の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれか一方（図１５においては、内周壁面）に、通気性があり、且つ前記吸着剤１２を構成する活性炭等の粉末、あるいは塵を通さない不織布４７を層状に配設して形成されている。
【００４２】なお、前記空気通過体４６に不織布４７を配設する場合、特に限定する必要はないが、好ましくは図１５に示すように、内側接合材１０を構成する内側突部１６の外周面部に、前記空気通過体４６の開口端部を嵌挿すると共に、該空気通過体４６の一方端縁に周設されたフランジ４８を鍔部１４に固定し、且つ該空気通過体４６の外周壁面に不織布４７を配設することが推奨される。
【００４３】図１７は、本発明エアフィルタの第４の実施の形態におけるエアフィルタＲ４と、その使用状態を示す一部を切欠いた斜視図である。前記エアフィルタＲ３を構成する外側部材が、保型性を有しない袋体２６により形成されているのに対し、エアフィルタＲ４を構成する外側部材４９は、不織布により、内部に中空部５０を有する箱状の袋体５１に形成されると共に、該中空部５０内に吸着剤１２を充填し、更に箱状の袋体５１の一方側の側壁面５２に、前記エアフィルタＲ３を構成する前記内側部材４２・４３・４４・４５のいずれかを差込む挿入部５３を設けて形成されている。なお、図１７においては、内側部材として、前記図１３に示した内側部材４４を使用する状態が図示されている。
【００４４】前記挿入部５３は、内側部材（以下においては、円錐形状に形成された内側部材４４を例として挙げて説明するが、その他の内側部材４２・４３・４５も同様に採用できる）の先端部４４ａから吸着剤１２内に差込むことができるように、上・下に間隔を有して挿入孔５４が穿設されると共に、該挿入孔５４に前記内側部材４４の尖った先端部４４ａから挿入させることにより、破断し易いシート５５を貼り付けて前記吸着剤１２の流出を阻止し、更に前記挿入孔５４の外周縁部に内側接合材１０の鍔部１４に密に当接できるよう、リング状のシリコンゴム等より成るパッキング５６が突設して取付けられている。
【００４５】而して、前記構成より成るエアフィルタＲ４は、内側部材４４の先端部４４ａをシート５５に押し当てて前方側へ圧入すると、該シート５５は前記先端部４４ａにより破断されて、前記内側部材４４がテーパー状をなしているため、極めて容易に吸着剤１２内に差込まれ、パッキング５６が内側接合材１０の鍔部１４に密に当接してエアフィルタＲ４が形成される。
【００４６】前記エアフィルタＲ４は、使用済みの吸着剤１２を新しい吸着剤１２と取替える場合、使用済みの吸着剤１２の入った箱状の袋体５１から内側部材４４を抜き去り、新しい吸着剤１２の入った箱状の袋体５１と交換する。前記箱状の袋体５１から内側部材４４を抜き取る場合も、テーパー状をなしているため、極めて容易に抜き取り作業ができる。
【００４７】図１８は、本発明エアフィルタの第１の実施の形態におけるエアフィルタＲ１を使用した空気清浄装置Ｓ１の縦断面図、図１９は、同Ｄ−Ｄ線断面図である。すなわち、空気清浄装置Ｓ１は、前記エアフィルタＲ１より径大に形成された一方側を開口したケーシング６１を、その一方側開口部に突設されたフランジ６２と、該エアフィルタＲ１の鍔部１４とで、外側接合材１１のフランジ１８を挟み込むようにして、ビス６２ａ等により密に接合固定すると共に、前記ケーシング６１の他方側壁面６３に、口径を小さく絞った通気管６４を開口連結して、該ケーシング６１とエアフィルタＲ１の外側部材８間に通気空間６５を備えて形成されている。
【００４８】前記構成より成る本発明空気清浄装置Ｓ１の作用について説明すると、前記空気清浄装置Ｓ１は、これを使用する装置、あるいは部材に応じて前記エアフィルタＲ１の内側部材４から一方側に突出した内側接合材１０の外側突部１５から空気６６を導入して、ケーシング６１の通気管６４から清浄空気６７として吹き出すこともできるし、逆に前記通気管６４から空気６８を導入して、前記外側突部１５から清浄空気６９として吹き出すこともできる。
【００４９】すなわち、図示していないファン等の送風手段により、内側接合材１０を構成する外側突部１５から中空部２０内に空気６６（実線矢印）が導入される場合、該導入された空気６６（実線矢印）は、内側部材４の外周壁１から吸着剤１２を通過して、該吸着剤１２により水分またはガス状化学物質が吸着除去された清浄空気６７（実線矢印）となって、外側部材８の外周壁５から通気空間６５内に排出されて乱流し、該通気空間６５内において乱流した清浄空気６７（実線矢印）が、口径を小さく絞られた通気管６４より流速を早めて吹き出す。
【００５０】一方、図示していないファン等の送風手段により、ケーシング６１の通気管６４から空気６８（点線矢印）が導入される場合、該導入された空気６８（点線矢印）は、通気空間６５内に流入して乱流し、流速を均一化して、外側部材８の外周壁５から吸着剤１２を通過して、該吸着剤１２により水分またはガス状化学物質が吸着除去された清浄空気６９（点線矢印）となって、前記内側部材４の中空部２０へ抜けて、外側突部１５から流速を早めて吹き出す。
【００５１】なお、図示していないが、図１８に示す空気清浄装置Ｓ１において、内側部材４および外側部材８に代えて、前記図７・図８で示すように、網状または多孔状の剛性の高い材料で形成された空気通過体と不織布とを組合せた内側部材２８と外側部材３５を使用することにより、清浄空気の下流側に、水分またはガス状化学物質から発生する粉末、塵を除去するためのフィルタを設置する必要がないという効果を奏する。
【００５２】図２０は、本発明エアフィルタの第２の実施の形態におけるエアフィルタＲ２を使用した空気清浄装置Ｓ２の縦断面図、図２１は同Ｅ−Ｅ線断面図である。すなわち、空気清浄装置Ｓ２は、前記空気清浄装置Ｓ１と基本的には同一技術思想であり、該空気清浄装置Ｓ２が２本の内側部材４を使用しているので、ケーシング６１が大径に形成されている点と、内側接合材１０を構成する外側突部１５が口径を絞って小径に形成されている点が、異なっているだけである。そして、その作用は前記空気清浄装置Ｓ１と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００５３】図２２は、本発明エアフィルタの第３の実施の形態におけるエアフィルタＲ３を使用した空気清浄装置Ｓ３の縦断面図、図２３は同Ｆ−Ｆ線断面図である。すなわち、空気清浄装置Ｓ３は、保型性を有しない袋体２６とケーシング６１間の通気空間６５を確保するために、前記袋体２６の外周面とケーシング６１の内周壁面間に複数本の間隔保持柱７０を介在せしめると共に、前記エアフィルタＲ３より径大に形成された一方側を開口したケーシング６１を、その一方側開口部に突設されたフランジ６２と、該エアフィルタＲ３の鍔部１４とで、前記袋体２６の開口部に一体に取付けられたフランジ２７を挟み込むようにして、ビス６２ａ等により密に接合固定して形成されている。
【００５４】そして、空気清浄装置Ｓ３の作用は、前記空気清浄装置Ｓ２とほぼ同一であるが、該空気清浄装置Ｓ３においては、使用済みの吸着剤１２を袋体２６ごと新しい吸着剤１２と交換する場合、前記ビス６２ａを取外して簡単に交換できるので交換作業時間が短縮され、作業時の発塵が抑えられ、クリーン作業環境への影響を少なくできるという効果がある。
【００５５】前記各本発明の実施の形態において使用される吸着剤は、水分除去用のシリカゲル、またはゼオライトの粉末と、ガス状化学物質を除去する活性炭とを、空気中水分濃度と空気中ガス状化学物質濃度および除去後のそれぞれの目標濃度・寿命から必要な量を算出し、混合して製造される。
【００５６】以下に、水分除去用のゼオライトの粉末と、有機ガス除去用の活性炭を混合し、吸着剤として前記各実施の形態における空気清浄装置Ｓ１〜Ｓ４のいずれかに使用したときの、空気中水分および有機ガスの除去前と、除去後の濃度・吸着剤寿命および吸着剤の再生方法について記述する。
【００５７】
（１）条件
温度２３℃、湿度４５％、有機ガス濃度が、トルエン換算で１００μｇ／ｍ３含まれる５ｍ３の空気を、湿度０％、有機ガス濃度を１μｇ／ｍ３とするには、いくらのゼオライトと活性炭が必要か計算する。
ゼオライトの水分吸着量；０．１５ｇＨ２Ｏ／ｇ・ゼオライト
活性炭の有機ガス吸着量；０．０６４ｇ・トルエン／ｇ・活性炭
【００５８】
（２）必要なゼオライトと活性炭の量
５ｍ３の空気に含まれる水分の量は、９．４ｇ・Ｈ２Ｏ／ｍ３となり、これを除去するのに必要なゼオライトの量は
９．４ｇ・Ｈ２Ｏ÷０．１５ｇ・Ｈ２Ｏ／ｇ・ゼオライト＝６２ｇ・ゼオライト
となる。
【００５９】
５ｍ３の空気に含まれる有機ガス濃度を、１００μｇ／ｍ３から１μｇ／ｍ３まで減少させるのに必要な活性炭の量は
５ｍ３×（１００μｇ／ｍ３−１μｇ／ｍ３）＝４９５μｇ
となる。
【００６０】上記吸着剤の吸着効率を５０％と想定して、ゼオライト１３０ｇと活性炭１ｇを混合した吸着剤を、前記空気清浄装置Ｓ１〜Ｓ４の外側中空容器、または袋体に充填すると、温度２３℃、湿度４５％、有機ガス濃度が、トルエン換算で１００μｇ／ｍ３含まれる５ｍ３の空気を、湿度０％、有機ガス濃度を１μｇ／ｍ３とすることができる。
【００６１】そして、前記使用済みの吸着剤は、そのまま高温加熱することにより、再生でき、再度前記外側中空容器、または袋体に充填して使用できる。
【００６２】
【発明の効果】本発明は、上述のようであるから、通気性のある内側部材と通気性のある外側部材とで形成された空隙部に、水分除去用のシリカゲル、ゼオライトの粉末、またはガス状化学物質を除去する活性炭および反応・除去用の反応性化学物質を染込ませた活性炭等の吸着剤が充填されるので、空気の通過時、該吸着剤との接触時間が長くなり、化学物質の除去が十分に行え、更に本発明においては空気中の水分およびガス状の化学物質が同時に除去できるので、システムの小型化が可能である。そして、本発明においては、内側部材から取り入れた空気が、前記吸着剤を通過して水分またはガス状化学物質を除去し、外側部材から清浄空気として吹き出すこともできるし、あるいは、外側部材から取り入れた空気が、前記吸着剤を通過して水分またはガス状化学物質を除去し、内側部材から清浄空気として吹き出すこともできるので、取付場所に応じて内側部材、あるいは外側部材のいずれか一方を送気口として使用できる。また、外側部材を袋体で形成することにより、作用済みの充填材を新しい充填材が入った袋体ごと簡単に取換えることができるので、取換えに時間がかからず、取換えに伴う粉塵の飛散がなく、クリーン作業環境への悪影響を阻止できる。また更に、内側部材または外側部材を網状または多孔状の剛性の高い材料で形成された空気通過体と不織布とを組合せて形成することにより、清浄空気の下流側に、水分またはガス状化学物質から発生する粉末、塵を除去するためのフィルタを設置する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明エアフィルタの第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明エアフィルタの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明エアフィルタの第３の実施の形態を示す縦断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】本発明第１〜第３の実施の形態におけるエアフィルタを構成する内側部材の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図８】本発明第１〜第２の実施の形態におけるエアフィルタを構成する内側部材の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図９】本発明第３の実施の形態におけるエアフィルタを構成する内側部材の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図１０】同右側面図である。
【図１１】本発明第３の実施の形態におけるエアフィルタを構成する内側部材の更に他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図１２】同右側面図である。
【図１３】本発明第３の実施の形態におけるエアフィルタを構成する内側部材のまた更に他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図１４】同右側面図である。
【図１５】図９に示す内側部材の更に他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図１６】同右側面図である。
【図１７】本発明エアフィルタの第４の実施の形態と、その使用状態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態におけるエアフィルタを使用した空気清浄装置の縦断面図である。
【図１９】図１８のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態におけるエアフィルタを使用した空気清浄装置の縦断面図である。
【図２１】図２０のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態におけるエアフィルタを使用した空気清浄装置の縦断面図である。
【図２３】図２２のＦ−Ｆ線断面図である。
【符号の説明】
Ｒ１〜Ｒ４ エアフィルタ、 Ｓ１〜Ｓ３ 空気清浄装置、 １ 外周壁、２ 開口部、 ３ 閉止壁、 ４ 内側部材、 ５ 外周壁、 ６ 開口部、７ 閉止壁、 ８ 外側部材、 ９ 空隙部、 １０ 内側接合材、 １１ 外側接合材、 １２ 吸着剤、 １４ 鍔部、 １８ フランジ、 ２５ 開口部、 ２６ 袋体、 ２７ フランジ、 ２８ 内側部材、 ２９ 外周壁、 ３０ 開口部、 ３１ 閉止壁、 ３２ 空気通過体、 ３３ 不織布、 ３４フランジ、 ３５ 外側部材、 ３６ 外周壁、 ３７ 開口部、 ３８ 閉止壁、 ３９ 空気通過体、 ４０ 不織布、 ４１ フランジ、 ４２〜４５内側部材、 ４６ 空気通過体、 ４７ 不織布、 ４８ フランジ、 ４９ 外側部材、 ５０ 中空部、 ５１ 箱状の袋体、 ５２ 側壁面、 ５３挿入部、 ５４ 挿入孔、 ５５ シート、 ５６ パッキング、 ６１ ケーシング、 ６２ フランジ、 ６３ 他方側壁面、 ６４ 通気管、 ６５ 通気空間、 ７０ 間隔保持柱。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air filter for removing moisture and gaseous chemical substances in air and an air purifier using the air filter.
[0002]
2. Description of the Related Art In a conventional air purifying apparatus for removing gaseous chemical substances, activated carbon or activated carbon powder impregnated with a reactive chemical substance for reacting / removing gaseous chemical substances is attached to a breathable sheet. Then, the sheet was folded into a saw-tooth shape, and a filter structure in which the sheet was fitted into a frame-like frame was generally used. The air passage area of the filter medium was adjusted by increasing or decreasing the folding width of the filter medium sheet and the number of insertions per unit length.
[0003] Further, a structure is generally used in which activated carbon powder obtained by impregnating activated carbon with a reactive chemical substance is placed in a breathable tray, and air is passed through the tray to remove gaseous chemical substances. .
Further, carbon fiber or carbon fiber impregnated with a reactive chemical substance is processed into a honeycomb-shaped plate having a ventilation hole provided perpendicularly to the plate surface, and air is passed through a vent to form a gaseous chemical. Filters for removing substances are also common.
[0005] An apparatus for removing moisture from the air generally has a structure in which a hygroscopic substance such as silica gel or zeolite is placed in a permeable tray and air is passed through the tray to remove moisture.
[0006] In these air purifiers for removing moisture or gaseous chemical substances in the air, a filter is provided on the air take-out side in order to remove powder and dust generated from the substance for removing moisture or gaseous chemical substances. Generally, it is done.
In a conventional air purifying apparatus for removing moisture or gaseous chemical substances in air, the control of humidity and the concentration of gaseous chemical substances in air are separately performed, and the apparatuses are separately prepared. In recent semiconductor and liquid crystal manufacturing processes, there is a tendency that the concentration of moisture and the concentration of gaseous chemical substances are simultaneously controlled.
[0008]
In a conventional air purifying apparatus for removing gaseous chemical substances in air, activated carbon or activated carbon powder impregnated with a reactive chemical substance for reacting / removing gaseous chemical substances. Is attached to an air-permeable sheet, the sheet is folded into a saw-tooth shape, and the filter structure is fitted into a frame-shaped frame, the amount of activated carbon to be attached is limited, and there is a problem that the life of the filter is short. .
[0009] The activated carbon powder in which a reactive chemical substance is impregnated into activated carbon is placed in a breathable tray, and air is passed through the tray to remove gaseous chemical substances. Although the removal rate of the substance components and the life are excellent, there is a problem that the area and thickness of the tray are determined by the amount and speed of passage of air, and it is difficult to reduce the size.
Further, carbon fiber or carbon fiber impregnated with a reactive chemical substance is processed into a honeycomb-shaped plate having a ventilation hole provided perpendicularly to the plate surface, and air is passed through a ventilation hole to form a gaseous chemical. In the case of a filter having a filter structure for removing substances, when the thickness of the filter is reduced, the period of contact with the filter medium during the passage of air is shortened, and there has been a problem that chemical substances cannot be sufficiently removed.
In a conventional air purifying apparatus for removing moisture or gaseous chemical substances in air, the control of humidity and the concentration of gaseous chemical substances in air are performed separately, and the apparatuses are separately prepared. If the devices are separately installed, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the entire system.
Further, in the conventional air purifying apparatus, when exchanging a hygroscopic substance such as silica gel or zeolite for adsorbing moisture, there is a problem that the powder scatters, and the work of filling a member or a pack is extremely difficult and time-consuming. .
[0013] Furthermore, even when the activated carbon for removing gaseous chemical substances is replaced, dust is scattered in the same manner, and it is extremely difficult and time-consuming to fill a member or a pack, and there is a problem that the clean working environment is adversely affected.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and a silica gel, a zeolite powder, or a gaseous chemical for removing moisture is provided between a gas-permeable inner member and a gas-permeable outer member. Filled with adsorbents such as activated carbon for removing substances and activated carbon impregnated with reactive chemicals for reaction and removal, and air taken in from the inner member passes through the adsorbent and becomes water or gaseous chemicals. Can be removed and blown out as clean air from the outer member, or the air taken in from the outer member can pass through the adsorbent to remove moisture or gaseous chemicals and blow out as clean air from the inner member. It is an object of the present invention to provide an air filter capable of performing the above-mentioned operations and an air cleaning device using the air filter.
[0015]
According to the present invention, there is provided an air-permeable outer member having a void outside an air-permeable inner member, and a water-removing member for removing moisture in the void. Filled with adsorbent such as silica gel, zeolite powder, or activated carbon for removing gaseous chemicals and activated carbon impregnated with reactive chemicals for reaction and removal, the air taken in from the inner member is filled with the adsorbent. To remove moisture or gaseous chemicals and blow off as clean air from the outer member, or air taken in from the outer member passes through the adsorbent to remove moisture or gaseous chemicals. The above problem has been solved by adopting a means that can be removed and blown out as clean air from the inner member.
[0016]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an air filter and an air purifying apparatus using the air filter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the air filter of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the air filter R according to the first embodiment of the present invention 1 Is an inner member 4 formed of a gas-permeable rectangular cylinder having an outer peripheral wall 1, an opening 2 on one side, and a closing wall 3 on the other side, each made of a filter material which is a material of a general-purpose filter. On the outer side, a filter medium made of the same material as the inner member 4 is used to form an air-permeable rectangular cylinder having an outer peripheral wall 5, an opening 6 on one side, and a closing wall 7 on the other side. An outer member 8 having a larger diameter and a longer length than the inner member 4 has a gap 9 between the inner member 4 and the inner member 4. 11 and silica gel for removing water, zeolite powder, activated carbon for removing gaseous chemical substances, or activated carbon impregnated with reactive chemical substances for reaction and removal. It is configured by filling the adsorbent 12.
The inner and outer joining members 10 and 11 for fixing the inner member 4 and the outer member 8 need not be particularly limited, but are preferably made of stainless steel as shown in FIG. You. That is, the inner bonding material 10 fixed to the opening end of the opening 2 of the inner member 4 has a diameter slightly smaller than that of the inner member 4 so that it can be inserted into the opening end. A flange 14 having a diameter larger than that of the outer member 8 is provided around the outer peripheral surface of the central portion, and one side of the flange 14 is defined as an outer projection 15, and the other side of the flange 14 is defined as an inner projection. 16 are formed.
The outer joining member 11 fixed to the opening end of the opening 6 of the outer member 8 has an outer joining cylinder formed to have a slightly smaller diameter than the outer member 8 so that it can be fitted into the opening end. At one end of the body 17, a flange 18 is fixedly provided on the other side of the flange 14 of the inner joint cylindrical body 13. It is preferable that the contact fixing means is integrally fixed by a screw 18a or the like.
When the inner and outer members 4 and 8 are fixed to the inner and outer joining members 10 and 11, there is no particular limitation, but it is preferable to fix them as shown in FIG. That is, the opening end of the inner projection 16 of the inner joining cylinder 13 constituting the inner joining material 10 having the above-described configuration is inserted into the opening end of the opening 2 of the inner member 4, and the joining portion is inserted. The outside joining material 11 is tightly joined and fixed by the adhesive 19, and the other end of the outside joining cylinder 17 of the outside joining material 11 is inserted into the opening end of the opening 6 of the outside member 8, and the joining portion is formed. Are tightly bonded and fixed by an adhesive 19, and the flange 18 of the outer bonding material 11 is fixed to the flange 14 of the inner bonding material 10 so that the inner and outer members 4.8 are bonded to each other. It is fixed to the members 10 and 11 integrally.
Although the inner / outer joining cylinders 13/17 constituting the inner / outer members 4.8 and the inner / outer joining members 10/11 have been described as having a rectangular cross section, they have a circular cross section or a cross section. Even an oval shape can be employed in the present invention.
The air filter R according to the first embodiment of the present invention configured as described above is used. 1 As shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, air entering the hollow portion 20 of the inner member 4 from the outer protruding portion 16 constituting the inner bonding material 10 by blowing means such as a fan (not shown). 21 (solid arrow) passes through the adsorbent 12 from the outer peripheral wall 1 of the inner member 4 and becomes clean air 22 (solid arrow) from which moisture or gaseous chemical substances are adsorbed and removed by the adsorbent 12. The air blows from the outer peripheral wall 5 of the outer member 8.
The air 23 (dotted arrow) entering the outer member 8 from the outer peripheral wall 5 of the outer member 8 by the blowing means such as a fan (not shown) passes through the adsorbent 12 and The adsorbent 12 becomes clean air 24 (dotted arrow) from which moisture or gaseous chemical substances have been adsorbed and removed, passes through the hollow portion 20 of the inner member 4 and blows out from the outer protrusion 15.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the air filter of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the air filter R according to the second embodiment of the present invention 2 Is the air filter R of the first embodiment. 1 In this type, the inner member 4 is disposed in parallel with two spaces therebetween, and the outer member 8 is provided with a gap 9 outside the two inner members 4.
That is, on the outside where two inner members 4 are arranged in parallel, two outer members 8 each having a size of two or more diameters of the inner members 4 are attached to the inner member 4 and the outer member. 8, the openings 2 and 6 are connected and fixed by inner and outer joining materials 10 and 11, and further, silica gel, zeolite powder for removing moisture, or It is formed by filling an adsorbent 12 such as activated carbon for removing gaseous chemical substances or activated carbon impregnated with a reactive chemical substance for reaction and removal.
The air filter R according to the second embodiment 2 Inner / outer joining materials 10 and 11 used for the air filter R in the first embodiment 1 Is basically the same technical idea as that used for the air filter R in the second embodiment. 2 Uses two inner members 4, so that both are formed to have a large diameter, and that the inner protrusion 16 of the inner bonding material 10 is formed by each of the openings 2 of the two inner members 4. The only difference is that it has a shape corresponding to the opening end.
The air filter R according to the second embodiment of the present invention configured as described above is used. 2 Is the air filter R in the first embodiment. 1 As compared with the above, the area of the inner wall of the inner member 4 can be further increased to increase the amount of air flow, and to make the air passing through the adsorbent 12 uniform on the passage surface. 12 has the effect of increasing the utilization efficiency. The other functions are the same as those of the air filter R according to the first embodiment. 1 Therefore, the description is omitted.
It should be noted that the air filter R in the second embodiment is 2 Has been described as having the two inner members 4 arranged in parallel at intervals, but three or more inner members 4 may be arranged in parallel at intervals, but this invention is also adopted in the present invention. be able to.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the air filter of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. The air filter R of the first embodiment 1 Is formed in a rectangular cylindrical shape, but the air filter R in the third embodiment is 3 Is the air filter R 1 On the outside of the inner member 4 constituting the above, instead of the outer member 8 having the shape-retaining property, in the form of a bag having an opening 25 made of a nonwoven fabric having air permeability as the outer member but not having the shape-retaining property The point that the formed air bag 26 is used, a flange 27 is integrally attached to the opening 25, and the flange 27 is fixed to the flange 14 of the inner bonding material 10 with a screw 27a or the like is that the air filter. R 1 The other configuration is the same except for the configuration.
Therefore, the air filter R 3 In the case of (2), the used adsorbent 12 can be easily replaced by removing the screw 27a, removing the flange 27 integrally attached to the bag body 26 from the flange part 14, and easily replacing the bag body 26 together. However, the other operation is performed by the air filter R 1 Therefore, the description is omitted.
The air filter R 3 Is not shown, the air filter R 2 It is also possible to employ a configuration in which two inner members 4 are arranged in parallel.
FIG. 7 shows an air filter R according to the first to third embodiments of the present invention. 1 ~ R 3 It is a longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment of the inside member 4 which comprises. That is, the air filter R 1 ~ R 3 The inner member 4 is formed of a filter material which is a material of a general-purpose filter. The inner member 28 shown in FIG. 7 has an outer peripheral wall 29, an opening 30 on one side, and a closing wall 31 on the other side. A rectangular tubular air passage body 32 provided is formed of a highly rigid material such as a net-like or porous plastic or a metal plate, and either the inner peripheral wall surface or the outer peripheral wall surface of the air passage body 32 is provided. (In FIG. 7, the inner peripheral wall surface) is formed by arranging a layer of a non-woven fabric 33 which is permeable to air and which does not allow dust to pass through, such as activated carbon constituting the adsorbent 12.
The arrangement of the nonwoven fabric 33 in the air passage 32 is not particularly limited. However, as shown in FIG. 7, the outer periphery of the inner projection 16 constituting the inner bonding material 10 is preferably used. An open end of the air passage body 32 is inserted into the surface portion, and a flange 34 provided around one end of the air passage body 32 is fixed to the flange portion 14 with a screw 34a or the like, and the air It is recommended to dispose the nonwoven fabric 33 on the inner peripheral surface of the passing body 32.
FIG. 8 shows an air filter R according to the first and second embodiments of the present invention. 1 ~ R 2 It is a longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment of the outer member 8 which comprises. That is, the air filter R 1 ~ R 2 Is formed of a filter material which is a material of a general-purpose filter. The outer member 35 shown in FIG. 8 has an outer peripheral wall 36, an opening 37 on one side, and a closing wall 38 on the other side. Are formed of a highly rigid material such as a net-like or porous plastic or a metal plate, and either the inner peripheral wall surface or the outer peripheral wall surface of the air passage member 39 (FIG. In FIG. 8, an outer wall surface) is formed by arranging a layer of a non-woven fabric 40 that is permeable to air and that does not allow dust to pass through, such as activated carbon, which constitutes the adsorbent 12.
The arrangement of the nonwoven fabric 40 in the air passage 39 is not particularly limited, but is preferably performed as shown in FIG. 8. The opening end of the air passage body 39 is fitted into the surface portion, and the flange 41 provided around one edge of the air passage body 39 is fixed to the flange 18 of the outer bonding material 11 with screws 41a or the like. It is recommended that a nonwoven fabric 40 be provided on the outer peripheral surface of the air passage body 39.
FIG. 9 shows an air filter R according to the third embodiment of the present invention. 3 And FIG. 10 is a right side view showing another embodiment of the inside member 4 constituting the embodiment. That is, the air filter R 3 Is formed in a square cylindrical shape, whereas the inner member 42 shown in FIGS. 9 and 10 is formed in a quadrangular pyramid shape. When the inner member 42 is replaced with a new bag 26 together with the adsorbent 12 by forming the inner member 42 into a quadrangular pyramid shape having a sharp tip 42a, the entire inner member 42 can be easily inserted into the adsorbent 12 from the tip 42a. It has the effect that it can be inserted.
When the inner member 42 is fixed to the inner joining material 10, there is no particular limitation. Preferably, as shown in FIG. It is recommended that the member be inserted into the opening edge of the member 42 and that the joint be tightly joined and fixed with the adhesive 19. In the figure, the joints are tightly joined and fixed by the adhesive 19, but may be tightly joined and fixed by screws.
FIG. 11 shows an air filter R according to the third embodiment of the present invention. 3 And FIG. 12 is a right side view showing still another embodiment of the inner member 4 constituting the present embodiment. That is, while the inner member 42 shown in FIGS. 9 and 10 is formed in a quadrangular pyramid shape, the inner member 43 shown in FIGS. 11 and 12 has a substantially quadrangular pyramid having a flat portion 43a at the other end. It is formed in a shape. When the inner member 43 is formed in a quadrangular pyramid shape having the other end having a flat portion 43a, the entire inner member 43 from the flat portion 43a is replaced with the adsorbent 12 It has an effect that it can be easily inserted into the inside.
When the inner member 43 is fixed to the inner joint member 10, it is not particularly limited, but preferably, as shown in FIG. It is recommended that the member 43 be fitted into the opening edge of the member 43 and the joint be tightly joined and fixed with the adhesive 19. In the figure, the joints are tightly joined and fixed by the adhesive 19, but may be tightly joined and fixed by screws.
FIG. 13 shows an air filter R according to the third embodiment of the present invention. 3 And FIG. 14 is a right side view of the inner member 4 of the third embodiment. That is, the inside member 44 shown in FIGS. 13 and 14 is formed in a conical shape, whereas the above-described FIGS. 9 and 10 are formed in a quadrangular pyramid shape. When the inner member 44 is replaced with a new bag 26 together with the adsorbent 12 by forming the inner member 44 into a conical shape with the other end 44a being sharp, the entire inner member 44 can be easily inserted into the adsorbent 12 from the other end 44a. It has the effect of being able to be inserted into
When the inner member 44 is fixed to the inner joining material 10, there is no particular limitation. Preferably, as shown in FIG. It is recommended that the member be fitted into the opening edge of the member 44 and the joint be tightly joined and fixed with the adhesive 19. In the figure, the joints are tightly joined and fixed by the adhesive 19, but may be tightly joined and fixed by screws.
FIG. 15 is a vertical sectional view showing still another embodiment of the inner members 42 to 44 shown in FIGS. 9, 11, and 13, and FIG. 16 is a right side view of the same. Although FIG. 15 illustrates the inner member 42 shown in FIG. 9 as an example, the description is common to the inner members 43 and 44 shown in FIGS. 11 and 13. That is, the inner member 42 shown in FIG. 9 is formed of a filter material which is a material of a general-purpose filter, but the inner member 45 shown in FIG. It is formed of a highly rigid material such as plastic or a metal plate, and has air permeability on either the inner peripheral wall surface or the outer peripheral wall surface (the inner peripheral wall surface in FIG. 15) of the air passage body 46, Further, it is formed by arranging a powder of activated carbon or the like constituting the adsorbent 12 or a non-woven fabric 47 impermeable to dust in a layered manner.
In the case where the nonwoven fabric 47 is disposed in the air passing body 46, it is not particularly limited, but preferably, as shown in FIG. 15, the outer peripheral surface portion of the inner protruding portion 16 constituting the inner bonding material 10. The air passing body 46 is fitted with an opening end, a flange 48 provided around one end of the air passing body 46 is fixed to the flange portion 14, and an outer peripheral wall surface of the air passing body 46 is fitted. It is recommended that a non-woven fabric 47 be provided on the surface.
FIG. 17 shows an air filter R according to a fourth embodiment of the present invention. 4 FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing the state of use. The air filter R 3 Is formed by the bag body 26 having no shape retention property, whereas the air filter R 4 Is formed of a nonwoven fabric into a box-shaped bag body 51 having a hollow portion 50 therein, and the hollow portion 50 is filled with the adsorbent 12, and further the box-shaped bag body 51 is formed. The air filter R 3 Is formed by providing an insertion portion 53 into which any of the inside members 42, 43, 44, and 45 constituting the above is inserted. FIG. 17 shows a state in which the inner member 44 shown in FIG. 13 is used as the inner member.
The insertion portion 53 is formed of an inner member (hereinafter, the inner member 44 formed in a conical shape will be described as an example, but other inner members 42, 43, and 45 can be similarly employed). Insertion holes 54 are formed at intervals above and below so as to be inserted into the adsorbent 12 from the distal end portion 44a, and the sharpened distal end portion of the inner member 44 is inserted into the insertion hole 54. By being inserted from 44a, the sheet 55 which is easily broken can be attached to prevent the adsorbent 12 from flowing out, and the outer peripheral edge of the insertion hole 54 can be closely contacted with the flange 14 of the inner bonding material 10. As described above, a ring-shaped packing 56 made of silicon rubber or the like is provided so as to protrude.
Thus, the air filter R having the above configuration 4 When the front end portion 44a of the inner member 44 is pressed against the sheet 55 and pressed forward, the sheet 55 is broken by the front end portion 44a, and the inner member 44 has a tapered shape. The packing 56 comes into close contact with the flange 14 of the inner bonding material 10 so that the air filter R 4 Is formed.
The air filter R 4 When the used adsorbent 12 is replaced with a new adsorbent 12, the inner member 44 is removed from the box-shaped bag body 51 containing the used adsorbent 12, and the box-shaped bag containing the new adsorbent 12 is removed. Replace with bag 51. When the inner member 44 is extracted from the box-shaped bag body 51, the extraction operation can be performed very easily because the inner member 44 is tapered.
FIG. 18 shows an air filter R according to the first embodiment of the air filter of the present invention. 1 Air purification device S using 1 19 is a sectional view taken along the line DD in FIG. That is, the air cleaning device S 1 Is the air filter R 1 A casing 61 having a larger diameter and having an opening on one side is provided with a flange 62 protruding from the opening on one side and an air filter R. 1 The flange 18 of the outer jointing material 11 is sandwiched between the flanges 14 and tightly fixed by screws 62 a and the like, and a ventilation pipe 64 having a small diameter is narrowed to the other side wall 63 of the casing 61. The casing 61 and the air filter R 1 Is formed with a ventilation space 65 between the outer members 8.
The air purifying apparatus S of the present invention having the above-described structure. 1 The operation of the air cleaning device S will be described. 1 Is an air filter R according to a device or a member using the air filter. 1 The air 66 can be introduced from the outer protrusion 15 of the inner bonding material 10 protruding to the one side from the inner member 4 and blown out as clean air 67 from the ventilation pipe 64 of the casing 61. From the outside protrusion 15 and blown out as clean air 69.
That is, when air 66 (solid arrow) is introduced into the hollow portion 20 from the outer projection 15 constituting the inner bonding material 10 by blowing means such as a fan (not shown). 66 (solid arrow) passes through the adsorbent 12 from the outer peripheral wall 1 of the inner member 4 and becomes clean air 67 (solid arrow) from which moisture or gaseous chemical substances are adsorbed and removed by the adsorbent 12. The clean air 67 (solid arrows) discharged from the outer peripheral wall 5 of the outer member 8 into the ventilation space 65 and turbulent flows therein, and the turbulent flow in the ventilation space 65 (solid arrow) has a faster flow rate than the ventilation pipe 64 having a small diameter. Blow out.
On the other hand, when air 68 (dotted arrow) is introduced from the ventilation pipe 64 of the casing 61 by blowing means such as a fan (not shown), the introduced air 68 (dotted arrow) is introduced into the ventilation space 65. The turbulent air flows into the inside, the flow velocity is made uniform, the air passes through the adsorbent 12 from the outer peripheral wall 5 of the outer member 8, and the adsorbent 12 removes moisture or gaseous chemical substances by the clean air 69 ( (Dotted arrow), the air flows into the hollow portion 20 of the inner member 4 and blows out from the outer protrusion 15 at an increased flow rate.
Although not shown, the air cleaning device S shown in FIG. 1 In place of the inner member 4 and the outer member 8, as shown in FIGS. 7 and 8, an inner member 28 in which a nonwoven fabric is combined with an air passage body formed of a net-like or porous high-rigidity material is provided. The use of the outer member 35 has an effect that there is no need to install a filter for removing powder and dust generated from moisture or gaseous chemical substances on the downstream side of the clean air.
FIG. 20 shows an air filter R according to a second embodiment of the present invention. 2 Air purification device S using 2 FIG. 21 is a sectional view taken along the line EE of FIG. That is, the air cleaning device S 2 Is the air cleaning device S 1 Is basically the same technical idea, and the air purifying device S 2 Uses two inner members 4, so that the casing 61 is formed to have a large diameter, and the outer projection 15 constituting the inner bonding material 10 is formed to have a small diameter by reducing the diameter. But they are just different. The operation of the air purifier S 1 Therefore, detailed description is omitted.
FIG. 22 shows an air filter R according to a third embodiment of the present invention. 3 Air purification device S using 3 FIG. 23 is a sectional view taken along line FF of FIG. That is, the air cleaning device S 3 In order to secure a ventilation space 65 between the bag body 26 having no shape-retaining property and the casing 61, a plurality of spacing columns 70 are interposed between the outer peripheral surface of the bag body 26 and the inner peripheral wall surface of the casing 61. The air filter R 3 A casing 61 having a larger diameter and having an opening on one side is provided with a flange 62 protruding from the opening on one side and an air filter R. 3 With the flange portion 14, the flange 27 integrally attached to the opening of the bag body 26 is sandwiched, and is tightly joined and fixed with screws 62a and the like.
Then, the air cleaning device S 3 The operation of the air purifying device S 2 , But the air cleaning device S 3 In the above, when the used adsorbent 12 is replaced with a new adsorbent 12 together with the bag 26, the screw 62a can be removed and replaced easily, so that the replacement work time is reduced, and dust generation during work is suppressed, There is an effect that the influence on the clean working environment can be reduced.
The adsorbent used in each of the above embodiments of the present invention is a powder of silica gel or zeolite for removing water and activated carbon for removing gaseous chemical substances. The required amount is calculated from the concentration of the chemical substance and the respective target concentration and life after removal, and the mixture is manufactured by mixing.
In the following, zeolite powder for removing moisture and activated carbon for removing organic gas are mixed and used as an adsorbent in the air purifying apparatus S in each of the above embodiments. 1 ~ S 4 The following describes the concentration, adsorbent life, and method of regenerating the adsorbent before and after the removal of moisture and organic gas in the air when used in any of the above.
[0057]
(1) Conditions
Temperature 23 ° C, humidity 45%, organic gas concentration 100 µg / m in toluene conversion 3 5m included 3 Air, humidity 0%, organic gas concentration 1μg / m 3 Calculate how much zeolite and activated carbon you need to do.
Moisture adsorption amount of zeolite; 0.15 gH 2 O / g zeolite
Organic gas adsorption amount of activated carbon: 0.064 g ・ toluene / g ・ activated carbon
[0058]
(2) Required amount of zeolite and activated carbon
5m 3 The amount of water contained in the air is 9.4 g · H 2 O / m 3 And the amount of zeolite required to remove it is
9.4g · H 2 O ÷ 0.15g ・ H 2 O / g zeolite = 62 g zeolite
It becomes.
[0059]
5m 3 The concentration of organic gas contained in the air is 100 μg / m 3 From 1 μg / m 3 The amount of activated carbon required to reduce
5m 3 × (100 μg / m 3 -1 μg / m 3 ) = 495 μg
It becomes.
Assuming that the adsorption efficiency of the adsorbent is 50%, the adsorbent obtained by mixing 130 g of zeolite and 1 g of activated carbon is passed through the air purifier S. 1 ~ S 4 When filled in an outer hollow container or bag, the temperature is 23 ° C., the humidity is 45%, and the organic gas concentration is 100 μg / m 2 in terms of toluene. 3 5m included 3 Air, humidity 0%, organic gas concentration 1μg / m 3 It can be.
The used adsorbent can be regenerated by heating it at high temperature as it is, and can be used by filling the outer hollow container or bag again.
[0062]
According to the present invention, as described above, the void formed by the permeable inner member and the permeable outer member is filled with silica gel, zeolite powder or gas for removing moisture. Adsorbent such as activated carbon that removes chemical substances and activated carbon impregnated with a reactive chemical substance for reaction and removal, the contact time with the adsorbent becomes longer when air passes, Since the substance can be sufficiently removed, and in the present invention, the moisture in the air and the gaseous chemical substance can be removed at the same time, the size of the system can be reduced. In the present invention, the air taken in from the inner member can pass through the adsorbent to remove moisture or gaseous chemicals and be blown out as clean air from the outer member, or can be taken in from the outer member. The air can pass through the adsorbent to remove moisture or gaseous chemicals and be blown out as clean air from the inner member, so that either the inner member or the outer member is sent depending on the installation location. Can be used as a mood. In addition, by forming the outer member with a bag, it is possible to easily replace the worked filler with the bag containing the new filler, so that the replacement does not take much time, and the replacement is accompanied. There is no scattering of dust, which can prevent adverse effects on the clean working environment. Still further, by forming the inner member or the outer member by combining an air passage and a nonwoven fabric formed of a mesh-like or porous high-rigidity material, the downstream side of the clean air is protected from moisture or gaseous chemical substances. There is no need to install a filter to remove generated powder and dust.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an air filter of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the air filter of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the air filter of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. 5;
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the inner member constituting the air filter according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the inner member constituting the air filter according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the inner member constituting the air filter according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a right side view of the same.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing still another embodiment of the inner member constituting the air filter according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a right side view of the same.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing still another embodiment of the inner member constituting the air filter according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a right side view of the same.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing still another embodiment of the inner member shown in FIG. 9;
FIG. 16 is a right side view of the same.
FIG. 17 is a perspective view of a fourth embodiment of the air filter of the present invention, showing a usage state thereof, with a part cut away.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of an air cleaning device using an air filter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a sectional view taken along line DD of FIG. 18;
FIG. 20 is a longitudinal sectional view of an air cleaning device using an air filter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a sectional view taken along line EE of FIG. 20;
FIG. 22 is a longitudinal sectional view of an air cleaning device using an air filter according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a sectional view taken along line FF of FIG. 22;
[Explanation of symbols]
R 1 ~ R 4 Air filter, S 1 ~ S 3 Air purifier, 1 outer wall, 2 opening, 3 closing wall, 4 inner member, 5 outer wall, 6 opening, 7 closing wall, 8 outer member, 9 void, 10 inner bonding material, 11 outer bonding material, 12 adsorbent, 14 flange, 18 flange, 25 opening, 26 bag, 27 flange, 28 inner member, 29 outer peripheral wall, 30 opening, 31 closing wall, 32 air passing body, 33 non-woven fabric, 34 flange, 35 Outer member, 36 outer wall, 37 opening, 38 closing wall, 39 air passing body, 40 non-woven fabric, 41 flange, 42 to 45 inner member, 46 air passing body, 47 non-woven fabric, 48 flange, 49 outer member, 50 hollow portion , 51 box-shaped bag body, 52 side wall surface, 53 insertion part, 54 insertion hole, 55 sheet, 56 packing, 61 casing, 62 flange, 63 other side wall surface 64 vent tube, 65 ventilation space, 70 spacing holding column.
