JP4388734B2

JP4388734B2 - Air cleaning device and photocatalyst unit

Info

Publication number: JP4388734B2
Application number: JP2002298091A
Authority: JP
Inventors: 理包; 仁新沼; 竜司増田; 隆行野倉
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004132620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中のボロン濃度を一定に且つ微量に制御する必要のある環境において、ケミカルフィルタの代替として用いることができる光触媒ユニットと、この光触媒ユニットを備えた空気清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気中のボロン濃度を一定に且つ微量に制御する必要のある環境において、除塵だけでなく有機ガスも除去する必要が有る場合、除塵フィルタが有機ガスに対する除去機能を有していないため、除塵フィルタにケミカルフィルタを組み合わせて用いるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ケミカルフィルタは確かに有機ガスの除去機能に優れているものの、寿命が短く、メンテナンスに手間がかかり、また、捕集した有機ガスが離脱してせっかくの清浄環境を再び汚染してしまうということがあった。詳しく云えば、寿命の短いケミカルフィルタは定期交換が必要であることに加え、そのほとんどが再生できないため、ランニングコストの大幅な増大を招くという不都合があった。また、ケミカルフィルタには有機ガスに対する分解機能がなく、また、上流ガスの種類や濃度の特異変動により、ケミカルフィルタに一旦吸着した有機ガスや反応副生成物（ＮＯ^2-）の再放出等に起因する２次汚染が発生することがあった。
そこで、本発明は、このようなケミカルフィルタが有する不都合をなくした空気清浄装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記要望に応えるべく鋭意検討の結果、光触媒ユニットを通気性光触媒体で構成し、この通気性光触媒体を実質的にボロンを含有しないものとすることにより、即ち、材料製造時にボロンを組成成分として故意に添加しないもの、具体的には、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下のものとすること、また、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下のものとすることにより、空気中のボロン濃度を増加させない状態で有機ガスを除去できることを知見した。
更に、前記通気性光触媒体をシート状に形成し、これらを気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層することにより、ケミカルフィルタに代替可能な有機ガス捕捉機能が得られ、しかも、一旦捕捉された有機ガスも不用意に離脱しないことを知見した。
更に、光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けることにより、長寿命でメンテナンス性に優れたものとなることを知見した。
本発明の空気清浄装置は、かかる知見に基づきなされたもので、請求項１記載の通り、除塵フィルタと光触媒ユニットとを含む空気清浄装置であって、前記光触媒ユニットを実質的にボロンを含有しないシート状のガラスクロス等のガラス繊維成形品に光触媒を坦持させた通気性光触媒体で構成し、前記シート状に形成された通気性光触媒体は、気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層するようにしたことを特徴とする。
また、請求項２記載の空気清浄装置は、請求項１記載の空気清浄装置において、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項３記載の空気清浄装置は、請求項１に記載の空気清浄装置において、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項４記載の空気清浄装置は、請求項１乃至３の何れかに記載の空気清浄装置において、前記光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けたことを特徴とする。
また、請求項５記載の空気清浄装置は、請求項１乃至４の何れかに記載の空気清浄装置において、前記ガラス繊維成形品はＲガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｕガラス、石英ガラスの何れかであることを特徴とする。
また、本発明の光触媒ユニットは、請求項６記載の通り、ユニット本体内に、実質的にボロンを含有しないシート状のガラスクロス等のガラス繊維成形品に光触媒を坦持させ、気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層するようにした通気性光触媒体と、光源とを収容し、空気清浄装置のケーシングに載置自在としたことを特徴とする。
また、請求項７記載の光触媒ユニットは、請求項６記載の光触媒ユニットにおいて、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項８記載の光触媒ユニットは、請求項６に記載の光触媒ユニットにおいて、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項９記載の光触媒ユニットは、請求項６乃至８何れかに記載の光触媒ユニットにおいて、前記ユニット本体の上流側に１次側除塵フィルタを設けたことを特徴とする。
また、請求項１０記載の光触媒ユニットは、請求項６至９何れかに記載の光触媒ユニットにおいて、前記ガラス繊維成形品はＲガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｕガラス、石英ガラスの何れかであることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の空気清浄装置は、例えば、ファンフィルタユニットなど、少なくとも除塵フィルタと光触媒ユニットとを含む空気清浄装置であれば、特にその種類や構成は限定されるものではない。また、既存のクリーンルームとその空調設備、ミニエンバイロメント等の局所制御空間、クリーンベンチ、エアシャワー装置、パスボックス、クリーントンネル、クリーンストッカ、クリーンブース、クリーンセル（清浄空気吹出装置）等の空気清浄設備や装置に前記光触媒ユニットを組み込んで構成する場合も本発明の空気清浄装置として含まれるものである。
【０００６】
前記除塵フィルタとしては、実質的にボロンを含有しないのであれば、ＵＬＰＡフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、中性能エアフィルタ、粗塵用エアフィルタ等、所望の清浄度に応じ、任意のフィルタが使用される。
【０００７】
前記光触媒ユニットに用いる光源としては、紫外線ランプ、低圧水銀灯、殺菌灯、ブラックライト蛍光灯等が用いられるが、その内、低波長２５４ｎｍの殺菌灯は、光触媒への有効照射光量が強くでき、光触媒作用が強くなることや、オゾンレスであることから好ましい。特に、医療、薬品、食品などバイオロジカル分野においては、殺菌灯と光触媒の併用は除菌効果が高いことから好ましい。さらに、クリーンルームにおいて、菌や微生物の除去にも対応でき、殺菌灯の使用が好ましい。
【０００８】
前記光触媒としては、光照射により励起され、ガス状汚染物質を分解できるものであればいずれでもよい。酸化チタンや酸化亜鉛など、数多くのものが提案されているが、分解効率や、安全性、安定度の点から酸化チタンが好ましい。この酸化チタンは、ルチル型、アナターゼ型あるいはこれらの共存型のいずれでもかまわないが、低エネルギの光を反応させるには、ルチル型が適しており、また、反応の活性を高めるには、アナターゼ型が適している。また、前記光触媒に、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、ＲｕＯ₂、Ｃｏ₃Ｏ₄の添加がガス状汚染物質の分解が促進されるので好ましい。
【０００９】
前記光触媒体の形状は、クロス状、ハニカム状、ペーパ状、ビーズ/粒子の充填層、多孔体状等があり、通気性を実現できるものであれば、いかなるものでも構わないが、光触媒ユニットの増設により圧損上昇を低く抑えられ、且つ紫外線の漏洩が無く各種ガス状汚染物質の分解が安全に行われることから、１０〜５０％の開口率を有する網目状基材に光触媒を固定させてなる通気性シートとすることが好ましい。前記開口率が１０％未満になると、光透過性が低下することに加え、通気性も悪くなり、光触媒ユニットの圧損が大きくなる恐れがあり、開口率５０％を超えると、光触媒の効果が低減することに加え、紫外線が光触媒ユニットから外部へ漏洩し光触媒ユニットの安全性が問題となる。
【００１０】
何れにしても、光触媒ユニットを構成する光触媒体は、実質的にボロンを含有しないことが必要である。ここでいう実質的にボロンを含有しないこととは、材料製造時にボロンを組成成分として故意に添加しないこと、具体的には、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下であること、或いは、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることをいう。
【００１１】
また、前記光触媒体と被処理ガスとの接触面積を増大し、通気時の圧力損失を低く抑えるために、前記実質的にボロンを含有しない通気性シート状光触媒体は、ボロンを含有しないガラス繊維成形品（例えばガラスクロス）に光触媒を坦持させたものであることが好ましい。詳しく言えば、ボロンを含有しないガラスクロス等のガラス繊維成形品としては、Ｒガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｕガラス、石英ガラス等材料製造時ボロンを組成成分として故意に添加していないガラス繊維からなるものであれば、何れのものでも構わないが、経済性などから、Ｒガラス、Ｓガラスを用いることが好ましい。
また、光触媒体の加熱再生の可能性から言えば、光触媒自体は加熱再生が容易であることから、材料製造時ボロンを組成成分として故意に添加していないものであれば、ボロンの発生が無い上に耐熱性も高く、加熱再生光触媒体の基材への使用が好ましい。
【００１２】
また、ガス状汚染物質の吸着機能の点からは、光触媒体表面が多孔質化されたものの使用が好ましいが、比表面積が大きくなると、ボロンの発生がしやすくなるので、判断の目安としては、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下であることが好ましい。
尚、前記光触媒体のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下である場合には、前記ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積は特に考慮する必要がなくなる。
【００１３】
また、前記光触媒ユニットの有機ガス除去効果を高める観点から、光触媒ユニットを構成する光触媒体は、通気性シートの形状に構成し、これらを複数枚、離間状態に積層して配置することが好ましい。ここでいう離間状態とは、通気性シート状光触媒体の大部分が接することなく、好ましくは１〜１０ｍｍ程度の間隔を有するような積層状態をいうものである。
【００１４】
また、前記光触媒ユニットを長寿命化する観点から、前記光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けることが好ましい。
前記１次側除塵フィルタとしては、ボロンを含有しないのであれば、粗塵用エアフィルタ、中性能エアフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等のフィルタが使用される。
【００１５】
次に、図面に基づき本発明空気清浄装置の一実施の形態につき、説明する。
図１は、本発明の光触媒ユニット１０を備えたファンフィルタユニット３０を示すもので、シロッコファンからなるファン３２を備えた外形寸法が５７３ｍｍ×１１７３ｍｍ×２６０ｍｍのファンユニット３１の空気吹き出し口３３に５７０ｍｍ×１１７０ｍｍ×７５ｍｍのＵＬＰＡフィルタからなる除塵フィルタ３５を備え、ファンユニット３１のファン３２で吸引された空気が除塵フィルタ３５で清浄化され、清浄空気として下方に吹き出されるようになっている。
【００１６】
また、ファンユニット３１の天井部３４には、ケミカルフィルタに代え、光触媒ユニット１０が載置固定されている。
この光触媒ユニット１０の詳細を説明すれば、図３乃至図８に示すように、下方から順に、ダミーボックス１１と、触媒ボックス１２と、光源ボックス１３と、触媒ボックス１２とが、４段に積層され、互いにキャッチクリップ１４で連結自在となっている。尚、図中１５は取っ手を示す。
【００１７】
ダミーボックス１１はファンフィルタユニット３０のファン３２の収容空間を確保するために用いられるもので、このような空間を特に必要としない場合には、省略することもできる。
【００１８】
触媒ボックス１２，１２間に介装される光源ボックス１３内には、光源１３ａとして、波長２５４ｎｍの紫外線ランプが４本並行に等間隔に配列されている。尚、図略の安定器やグローランプなどの前記光源１３ａについての電気補助系統はファンフィルタユニット３０の天井部３４に設けた電気ボックス３６内に収容するようにした。
【００１９】
前記各触媒ボックス１２は、後記詳述する触媒ホルダー２０を１２個備えるもので、図面で上下方向に３個ずつ、左右方向４列の配置とされている。そして各列毎に、ガイドレール１２ａが左右両側に設けられており、触媒ホルダー２０はこのガイドレール１２ａに案内されて、シール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で触媒ボックス内１２内に収容されることとなる。尚、触媒ホルダー２０を触媒ボックス１２内に収容したり、取り出したりする際には、上側のガイドレール１２ａを固定しているビス１２ｂを弛めて、ガイドレール１２ａの一部を取り外すことで、簡単に行える。
【００２０】
前記触媒ホルダー２０は、図７及び図８に詳細を示したとおり、枠体２０ａの一部をビス２０ｂで取り外し自在とされ、また、枠体２０ａ内にはガイドレール２０ｃが設けられ、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍのＳガラス繊維（米国ＡＧＹ製Ｓガラス繊維）からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させてなる１９５ｍｍ×１４５ｍｍ×０．６ｍｍの通気性シート状光触媒体２０ｄを４枚、ガイドレール２０ｃに案内されて、シール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で触媒ホルダー２０内に収容できるようになっている。
【００２１】
かくして、図４及び図５に示すように、下方から順に、ダミーボックス１１と、触媒ボックス１２と、光源ボックス１３と、触媒ボックス１２とをキャッチクリップ１４で留めて、４段に積層した際には、通気性シート状光触媒体２０ｄが光源１３ａを挟んで上下方向に４層ずつ、それぞれ気流の通過方向に離間状態で積層配置されることになる。
そして、このように一体化された外形寸法５４３ｍｍ×８４３ｍｍ×２４０ｍｍの光触媒ユニット１０は、ファンフィルタユニット３０の天井部３４に載置して固定するだけで、簡単に取り付けることができる。また、従来のケミカルフィルタを備えたファンフィルタユニットのケミカルフィルタと前記光触媒ユニットとを交換し、本発明の光触媒ユニットを備えた空気清浄装置に組み立てることもできる。
【００２２】
図２は、本発明空気清浄装置と光触媒ユニットの変形例を示すもので、上記した光触媒ユニット１０の気流の通過方向上流側にも５４３ｍｍ×８４３ｍｍ×７５ｍｍの中性能エアフィルタからなる１次側除塵フィルタ３７を設けたものである。このように、気流の通過方向上流側に１次側除塵フィルタ３７を設けることにより、光触媒の表面への塵埃付着が軽減され、光触媒の寿命が長寿命化する。
【００２３】
前記空気清浄装置の光触媒ユニットは、空調系に設置し、ファンが駆動されると、空気が気流方向に積層された通気性シート状光触媒体を通過して流れることになる。この空気が通気性シート状光触媒体に接触し、空気中の有機ガス等の汚染物質が通気性シート状光触媒体に一旦捕捉され、更に坦持された光触媒によって分解されて無害化され、その後、空気は下流の除塵フィルタによって更に清浄化される。
【００２４】
図９及び図１０は、本発明の空気清浄装置と光触媒ユニットの他の変形例を示すものである。本変形例の空気清浄装置は、前記変形例の空気清浄装置のシロッコファン３２を備えるファンフィルタユニット３０に代えて、軸流ファン５１を備えた薄型のファンフィルタユニット５０の上に光触媒ユニット４０を載置したものである。
【００２５】
前記光触媒ユニット４０の本体ケーシング４１内の中央には光源４３として、波長２５４ｎｍの紫外線ランプを光触媒ユニット本体ケーシング４１の奥行き方向に３本平行に等間隔で配列するようにしている。また、前記光源４３の上下には、触媒ホルダー４２、４２を配置している。尚、安定器４４、４４、４４や具ローランプ４５、４５、４５などの光源４３についての電気補助系統は光触媒ユニット４０の本体ケーシング４１の背面に設けた電気ボックス４６内に収容するようにしている。
【００２６】
前記触媒ホルダー４２は、図１１及び図１２に示すように、枠体４２ａの一辺をビス４２ｂで取り外し自在とされ、この中に、断面コ字状の枠部材４２ｃと通気性シート状光触媒体４２ｄとをそれぞれ４枚ずつ順に交互に重ね合わせたものを、枠形状の金属製のシール部材４２ｅ及び保護用ラス網４２ｆで挟持するとともに収容されている。このように、本体ケーシング４１の開口部となる側に、枠形状の金属製のシール部材４２ｅを収容することによりシール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で触媒ホルダー４２内に収容できるようになっている。尚、前記通気性シート状光触媒体４２ｄは、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍのＳガラス繊維（米国ＡＧＹ製Ｓガラス繊維）からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させたものを使用している。
【００２７】
このように、本体ケーシング４１内の中央に光源４３を配置し、その上下に触媒ホルダー４２、４２を設けるようにしているので、通気性シート状光触媒体４２ｄが光源４３を挟んで上下方向に４層ずつ、それぞれ気流の通過方向に離間状態で積層配置されることになる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の空気清浄装置の具体的な実施例を比較例と共に説明する。
（実施例１）
前記図１に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される上下の触媒ボックス内に光源に近接させて１２枚ずつ１層だけ、即ち、上下に２層、合計で２４枚収容し、これを実施例１とした。
【００２９】
（実施例２）
前記図２に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される上下の触媒ボックス内に光源に近接させて１２枚ずつ１層だけ、即ち、上下に２層、合計で２４枚収容し、これを実施例２とした。
【００３０】
（実施例３）
前記図２に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される上下の触媒ボックス内に１２枚ずつ４層、即ち、上下に８層、合計で９６枚収容し、これを実施例３とした。
【００３１】
実施例１から３記載の通気性シート状光触媒体は、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍの米国ＡＧＹ製Ｓガラス繊維からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させたものを使用している。
【００３２】
（実施例４）
実施例１の通気性シート状光触媒体に代え、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を、繊維径９μｍのＲガラス繊維からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持したものに交換し、これを実施例４とした。
【００３３】
（比較例１）
実施例１の通気性シート状光触媒体に代え、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍのＥガラス繊維からなる開口率２５％のガラスクロス（日東紡績製）に５質量％坦持させたものに交換し、これを比較例１とした。
【００３４】
（比較例２）
実施例２の光触媒ユニットに代え、５００ｍｍ×８００ｍｍ×１２０ｍｍのケミカルフィルタを、５４３ｍｍ×８４３ｍｍ×１２０ｍｍのダミーボックス上に取り付けたものに交換し、これを比較例２とした。
【００３５】
（比較例３）
前記図１に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される下方の触媒ボックス内のみに光源に近接させて、１層だけ、即ち、合計で１２枚収容し、これを比較例３とした。
【００３６】
（比較例４）
前記図１に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される下方の触媒ボックス内のみに光源に近接させて、１２枚ずつ２層を密着させて１層にし、即ち、１層で、合計で２４枚収容し、これを比較例４とした。
【００３７】
（比較例５）
実施例１の通気性シート状光触媒体に代え、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍの高珪酸ガラス繊維からなる開口率２５％の高珪酸ガラスクロス（日本無機製シリグラス）に５質量％坦持させたものに交換し、これを比較例５とした。
【００３８】
次に、このようにして得られた実施例１乃至４並びに比較例１乃至５の各空気清浄装置について、下記の特性につき試験・評価した。
（ウェーハ表面ＤＯＰ吸着量測定）
上記各空気清浄装置を、６００ｍ³で空気循環率９５％の実験用クリーンルームの空調系に据え付け、ファン風量２０ｍ³／分で運転した。そして、直径２０ｃｍ、厚み６００μｍの円盤型シリコンウェーハ（通称８インチウェーハ）を不活性ガス２８０℃×３時間で加熱清浄化処理した後、前記クリーンルーム雰囲気内及び前記空気清浄装置の直下に２４時間放置し、ウェーハ加熱脱着／ＧＣ−ＭＳ法により、ウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を測定し、その結果を表１に示した。尚、空気清浄装置運転前のウェーハ表面のＤＯＰ吸着量は、１．３３ｎｇ／ｃｍ²であった。
【００３９】
（圧力損失）
前記運転中の圧力損失をＪＩＳＢ９９０８所定の測定方法によって測定した。
【００４０】
（寿命評価）
寿命Ａ
前記ＤＯＰ吸着量測定における空気清浄装置直下でのウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ²未満に維持できる時間を寿命Ａとして評価した。
寿命Ｂ
前記ＤＯＰ吸着量測定におけるクリーンルーム雰囲気内でのウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ²未満に維持できる時間を寿命Ｂとして評価した。
尚、ウェーハ表面のＤＯＰ吸着量が０．２ｎｇ／ｃｍ²未満であると、ゲート酸化膜の絶縁破壊などが起こらないレベルの目安、即ち、ウェーハに不良が生じないレベルの目安とされている。
【００４１】
（ワンパスによるＤＯＰ吸着量コントロール性）
次に、前記ＤＯＰの吸着量測定において、空気清浄装置をワンパスで運転した際のウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を測定し、空気清浄装置直下での吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ²未満に制御できる場合を○、制御できない場合を×として表１に示した。
【００４２】
（循環運転によるＤＯＰ吸着量コントロール性）
次に、前記ＤＯＰの吸着量測定において、クリーンルーム内に清浄な外気を導入しながら空気清浄装置を連続循環運転した際のウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を測定し、クリーンルーム雰囲気内での吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ²未満に制御できる場合を○、制御できない場合を×として表１に示した。
【００４３】
（メンテナンスフリー性）
光触媒を寿命がきたら交換と廃棄が必要な場合を×、不活性ガス中で１８０℃、１時間の加熱再生処理でメンテナンス可能な場合を△、そのような加熱再生処理を必要とせずメンテナンスフリーが可能な場合を○として評価し、表１に示した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
前記表１から明らかなように、本発明実施例の場合、空気中のボロン濃度を増加させない状態で、従来のケミカルフィルタと同程度ないしは１０％ダウン程度のＤＯＰの吸着性を圧力損失を小さくして達成でき、ケミカルフィルタの代替として利用できることが明らかである。しかも、本発明実施例の場合、ケミカルフィルタに比べて、寿命が長く、しかも、メンテナンス性にも優れることが確認できた。
【００４６】
【発明の効果】
このように、本発明の空気清浄装置によれば、空気中のボロン濃度を増加させない状態で、従来のケミカルフィルタの代替として光触媒ユニットを用いることができ、長寿命で、メンテナンス性に優れ、しかも、吸着物質の離脱による飛散の恐れがない、空気清浄装置を提供できる。また、本発明の光触媒ユニットによれば、ファンフィルタユニット等に簡単に取り付けることができ、また、既設のケミカルフィルタと取り替え自在であるため、前記空気清浄装置を簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明空気清浄装置の正面図
【図２】本発明空気清浄装置の変形例の正面図
【図３】本発明光触媒ユニットの平面図
【図４】同正面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図
【図６】図５の要部拡大断面図
【図７】本発明光触媒ユニットに装着される触媒ホルダーの斜視図
【図８】同分解状態で示した斜視図
【図９】（ａ）本発明空気清浄装置の変形例の斜視図（ｂ）同ＩＸ−ＩＸ線断面図
【図１０】図９の光触媒ユニットの同Ｘ−Ｘ線断面図
【図１１】本発明光触媒ユニットに装着される触媒ホルダーの斜視図
【図１２】同分解状態で示した斜視図
【符号の説明】
１０光触媒ユニット
１１ダミーボックス
１２触媒ボックス
１２ａガイドレール
１２ｂビス
１３光源ボックス
１３ａ光源
１４キャッチクリップ
１５取っ手
２０触媒ホルダー
２０ａ枠体
２０ｂビス
２０ｃガイドレール
２０ｄ通気性シート状光触媒体
３０ファンフィルタユニット
３１ファンユニット
３２ファン
３３空気吹き出し口
３４天井部
３５除塵フィルタ
３６電気ボックス
３７１次側除塵フィルタ
４０光触媒ユニット
４１光触媒ユニット本体ケーシング
４２触媒ボックス
４２ａ枠体
４２ｂビス
４２ｃ枠部材
４２ｄ通気性シート状光触媒体
４２ｅシール部材
４２ｆラス網
４３光源
４４安定器
４５グローランプ
４６電気ボックス
５０ＰＦＴユニット
５１軸流ファン
５２ケミカルフィルタ
５４ＰＦＴユニットの天井部
６０除塵フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photocatalyst unit that can be used as an alternative to a chemical filter in an environment where the boron concentration in the air needs to be controlled at a constant and minute amount, and an air cleaning device including the photocatalyst unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when it is necessary to remove not only dust but also organic gas in an environment where it is necessary to control the boron concentration in the air in a constant and minute amount, the dust removal filter does not have a function of removing organic gas. A chemical filter is used in combination with a dust filter.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Although the chemical filter certainly has an excellent organic gas removal function, it has a short life span, takes time and effort for maintenance, and the collected organic gas is detached and contaminates the clean environment again. there were. More specifically, in addition to the need for periodic replacement, a chemical filter with a short lifetime has a disadvantage in that the running cost is greatly increased because most of the chemical filter cannot be regenerated. In addition, the chemical filter does not have a decomposition function for organic gas, and the organic gas once adsorbed on the chemical filter and the reaction by-product (NO ²⁻ ) are re-released due to the specific fluctuation of the type and concentration of the upstream gas. Secondary contamination may occur due to this.
Then, an object of this invention is to provide the air purifying apparatus which eliminated the inconvenience which such a chemical filter has.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to meet the above demand, the present inventor has constituted a photocatalytic unit with a gas-permeable photocatalyst body, and this gas-permeable photocatalyst body does not substantially contain boron. The boron content when boron is not intentionally added as a composition component, specifically, boron content when analyzed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness-alkali melt extraction 100 μg / g or less and specific surface area measured by BET single point method should be 10 m ² / g or less, and after high-frequency inductively coupled plasma generation after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness-alkali melt extraction When the boron content when analyzed by spectroscopy (ICP-AES) is 10 μg / g or less, the organic gas is not increased in the air while increasing the boron concentration in the air. It was found that it can be removed.
Further, by forming the breathable photocatalyst in the form of a sheet and laminating a plurality of these in a state of being separated from each other in the airflow passage direction, an organic gas capturing function that can be substituted for the chemical filter is obtained. It was found that the trapped organic gas does not escape carelessly.
Furthermore, it has been found that providing a primary-side dust filter on the upstream side of the photocatalytic unit provides a long life and excellent maintainability.
The air purifying apparatus of the present invention has been made based on such knowledge, and as described in claim 1, is an air purifying apparatus including a dust removal filter and a photocatalytic unit, and the photocatalytic unit substantially does not contain boron. It is composed of a breathable photocatalyst body in which a photocatalyst is supported on a glass fiber molded article such as a sheet-like glass cloth , and a plurality of breathable photocatalyst bodies formed in the sheet form are separated from each other in the airflow passage direction It is characterized by being laminated .
Further, the air purifying apparatus according to claim 2 is the air purifying apparatus according to claim 1, wherein the air-permeable photocatalyst is subjected to high-frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy after hydrofluoric acid decomposition, evaporation to dryness-alkali melting extraction ( The boron content when analyzed by ICP-AES is 100 μg / g or less, and the specific surface area when measured by the BET single point method is 10 m ² / g or less.
Further, the air purifying device according to claim 3 is the air purifying device according to claim 1, wherein the breathable photocatalyst is subjected to high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness-alkali melt extraction. The boron content when analyzed by (ICP-AES) is 10 μg / g or less.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the air purifier according to any one of the first to third aspects, wherein a primary dust filter is provided upstream of the photocatalytic unit.
Further, the air purifier according to claim 5 is the air purifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the glass fiber molded product is any of R glass, S glass, T glass, U glass, and quartz glass. It is characterized by.
Moreover, the photocatalyst unit of the present invention has a photocatalyst supported on a glass fiber molded article such as a sheet-like glass cloth that does not substantially contain boron in the unit main body as described in claim 6, In addition, a breathable photocatalyst body in which a plurality of sheets are stacked in a state of being separated from each other and a light source are accommodated and can be placed on a casing of an air purifier.
Further, the photocatalytic unit of claim 7, wherein, in the photocatalyst unit according to claim 6, wherein said breathable photocatalyst is hydrofluoric acid decomposition and evaporation to dryness - after alkali fusion extraction, high-frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP- The boron content when analyzed by AES) is 100 μg / g or less, and the specific surface area when measured by the BET single point method is 10 m ² / g or less.
Further, the photocatalyst unit according to claim 8 is the photocatalyst unit according to claim 6 , wherein the breathable photocatalyst is subjected to high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness-alkali melt extraction. -AES) is characterized in that the boron content is 10 μg / g or less.
The photocatalyst unit according to claim 9 is the photocatalyst unit according to any one of claims 6 to 8 , wherein a primary dust filter is provided on the upstream side of the unit body.
The photocatalyst unit according to claim 10 is the photocatalyst unit according to any one of claims 6 to 9, wherein the glass fiber molded article is any of R glass, S glass, T glass, U glass, and quartz glass. It is characterized by that.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As long as the air purifying apparatus of the present invention is an air purifying apparatus including at least a dust filter and a photocatalytic unit, such as a fan filter unit, for example, the type and configuration thereof are not particularly limited. Also, existing clean rooms and their air-conditioning equipment, local control spaces such as mini-environments, clean benches, air showers, pass boxes, clean tunnels, clean stockers, clean booths, clean cells (clean air blowing devices), etc. A case where the photocatalyst unit is incorporated in equipment or an apparatus is also included as the air cleaning apparatus of the present invention.
[0006]
As the dust removal filter, an arbitrary filter such as a ULPA filter, a HEPA filter, a medium performance air filter, a coarse dust air filter, or the like is used as long as it does not substantially contain boron.
[0007]
As the light source used in the photocatalyst unit, an ultraviolet lamp, a low-pressure mercury lamp, a sterilizing lamp, a black light fluorescent lamp, or the like is used. Among them, the sterilizing lamp with a low wavelength of 254 nm can increase the effective irradiation light amount to the photocatalyst. This is preferable because the action is strong and ozone-less. In particular, in the biological field such as medical treatment, medicine and food, the combined use of germicidal lamps and photocatalysts is preferable because of its high sterilizing effect. Furthermore, it is possible to cope with the removal of bacteria and microorganisms in a clean room, and use of a germicidal lamp is preferable.
[0008]
The photocatalyst may be any as long as it is excited by light irradiation and can decompose gaseous pollutants. Although many things, such as a titanium oxide and a zinc oxide, are proposed, a titanium oxide is preferable from the point of decomposition | disassembly efficiency, safety | security, and stability. The titanium oxide may be rutile type, anatase type, or a coexistence type of these, but rutile type is suitable for reacting low energy light, and anatase is used for enhancing the activity of the reaction. The type is suitable. Further, addition of Pt, Ag, Pd, RuO ₂ , and Co ₃ O _{4 to} the photocatalyst is preferable because decomposition of gaseous pollutants is promoted.
[0009]
The shape of the photocatalyst may be any shape as long as it has a cross shape, honeycomb shape, paper shape, bead / particle packed layer, porous shape, etc. and can achieve air permeability. The increase in pressure loss can be suppressed to a low level, and there is no leakage of ultraviolet rays, and various gaseous pollutants can be safely decomposed. Therefore, the photocatalyst is fixed to a mesh substrate having an aperture ratio of 10 to 50%. A breathable sheet is preferable. If the aperture ratio is less than 10%, the light transmittance may be lowered, the air permeability may be deteriorated, and the pressure loss of the photocatalyst unit may be increased. If the aperture ratio exceeds 50%, the effect of the photocatalyst is reduced. In addition, ultraviolet rays leak from the photocatalyst unit to the outside, and the safety of the photocatalyst unit becomes a problem.
[0010]
In any case, the photocatalyst that constitutes the photocatalyst unit needs to contain substantially no boron. The term “substantially free of boron” as used herein means that boron is not intentionally added as a composition component during material production. Specifically, high-frequency inductively coupled plasma after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness-alkali melt extraction The boron content when analyzed by emission spectroscopy (ICP-AES) is 100 μg / g or less and the specific surface area when measured by the BET single point method is 10 m ² / g or less, or hydrofluoric acid decomposition It means that the boron content is 10 μg / g or less when analyzed by high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after evaporation to dryness-alkali melt extraction.
[0011]
Further, in order to increase the contact area between the photocatalyst and the gas to be treated, and to keep pressure loss during ventilation low, the breathable sheet-like photocatalyst that does not substantially contain boron is a glass fiber that does not contain boron. It is preferable that a photocatalyst is carried on a molded article (for example, glass cloth). Specifically, as glass fiber molded products such as glass cloth that does not contain boron, glass fiber that does not intentionally add boron as a composition component when manufacturing materials such as R glass, S glass, T glass, U glass, and quartz glass. Any glass may be used as long as it is made of, but R glass and S glass are preferably used from the viewpoint of economy.
Further, from the viewpoint of the possibility of heat regeneration of the photocatalyst body, the photocatalyst itself is easy to heat regenerate. Therefore, if boron is not intentionally added as a composition component at the time of material production, there is no generation of boron. Moreover, since heat resistance is also high, it is preferable to use the heat-regenerated photocatalyst for a base material.
[0012]
In addition, from the viewpoint of the function of adsorbing gaseous pollutants, it is preferable to use a porous photocatalyst surface. However, as the specific surface area increases, boron tends to be generated. The specific surface area when measured by the BET single point method is preferably 10 m ² / g or less.
When the boron content of the photocatalyst is 10 μg / g or less, the specific surface area when measured by the BET single point method is not particularly considered.
[0013]
Further, from the viewpoint of enhancing the organic gas removal effect of the photocatalyst unit, it is preferable that the photocatalyst body constituting the photocatalyst unit is formed in the shape of a breathable sheet, and a plurality of these are laminated and arranged in a separated state. Here, the separated state refers to a laminated state in which most of the air-permeable sheet-like photocatalyst body is not in contact and preferably has an interval of about 1 to 10 mm.
[0014]
Further, from the viewpoint of extending the life of the photocatalyst unit, it is preferable to provide a primary dust filter on the upstream side of the photocatalyst unit.
As the primary side dust removal filter, a filter such as a coarse dust air filter, a medium performance air filter, a HEPA filter, or a ULPA filter is used as long as it does not contain boron.
[0015]
Next, an embodiment of the air cleaning device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a fan filter unit 30 provided with the photocatalytic unit 10 of the present invention. The external dimensions of the fan unit 31 having a fan 32 made of a sirocco fan are 573 mm and 570 mm. A dust removal filter 35 composed of a × 1170 mm × 75 mm ULPA filter is provided, and air sucked by the fan 32 of the fan unit 31 is cleaned by the dust removal filter 35 and blown downward as clean air.
[0016]
The photocatalyst unit 10 is placed and fixed on the ceiling 34 of the fan unit 31 instead of the chemical filter.
The details of the photocatalyst unit 10 will be described. As shown in FIGS. 3 to 8, a dummy box 11, a catalyst box 12, a light source box 13, and a catalyst box 12 are stacked in four stages in order from the bottom. The catch clips 14 can be connected to each other. In the figure, reference numeral 15 denotes a handle.
[0017]
The dummy box 11 is used to secure a space for accommodating the fan 32 of the fan filter unit 30, and can be omitted if such a space is not particularly required.
[0018]
In the light source box 13 interposed between the

catalyst boxes

12 and 12, four ultraviolet lamps having a wavelength of 254 nm are arranged in parallel at equal intervals as the light source 13a. The electric auxiliary system for the light source 13a such as a ballast and a glow lamp (not shown) is accommodated in an electric box 36 provided on the ceiling 34 of the fan filter unit 30.
[0019]
Each of the catalyst boxes 12 includes twelve catalyst holders 20 to be described in detail later, and is arranged in four rows in the left-right direction, three in the vertical direction in the drawing. For each row, guide rails 12a are provided on both the left and right sides, and the catalyst holder 20 is guided by the guide rails 12a and accommodated in the catalyst box 12 in a mechanically sealed state without using a sealant. Will be. When the catalyst holder 20 is accommodated in or removed from the catalyst box 12, the screws 12b fixing the upper guide rail 12a are loosened and a part of the guide rail 12a is removed. Easy to do.
[0020]
As shown in detail in FIGS. 7 and 8, the catalyst holder 20 has a part of the frame 20a that can be removed with screws 20b, and a guide rail 20c is provided in the frame 20a. 195 mm x 145 mm x 0.6 mm air permeability made by supporting 5% by mass of a photocatalyst made of titanium oxide on a glass cloth having an aperture ratio of 25% made of S glass fiber (AG glass made by US AGY) having a fiber diameter of 9 μm Four sheet-like photocatalysts 20d are guided by the guide rail 20c and can be accommodated in the catalyst holder 20 in a mechanically sealed state without using a sealant.
[0021]
Thus, as shown in FIGS. 4 and 5, when the dummy box 11, the catalyst box 12, the light source box 13, and the catalyst box 12 are fastened with the catch clip 14 in order from the bottom, the four layers are stacked. The air-permeable sheet-like photocatalyst body 20d is stacked and arranged in four layers in the vertical direction, with the light source 13a interposed therebetween, in a separated state in the airflow passage direction.
The integrated photocatalyst unit 10 having the outer dimensions of 543 mm × 843 mm × 240 mm can be easily attached simply by being mounted on the ceiling portion 34 of the fan filter unit 30 and fixed. Moreover, the chemical filter of the fan filter unit provided with the conventional chemical filter and the said photocatalyst unit can be replaced | exchanged, and it can also assemble to the air purifying apparatus provided with the photocatalyst unit of this invention.
[0022]
FIG. 2 shows a modified example of the air cleaning device of the present invention and a photocatalyst unit. The primary side dust removal comprising a medium-performance air filter of 543 mm × 843 mm × 75 mm also on the upstream side of the photocatalyst unit 10 in the air flow direction. A filter 37 is provided. As described above, by providing the primary dust removal filter 37 on the upstream side in the airflow passage direction, dust adhesion to the surface of the photocatalyst is reduced, and the life of the photocatalyst is extended.
[0023]
When the photocatalyst unit of the air purifier is installed in an air conditioning system and the fan is driven, air flows through the air-permeable sheet-like photocatalyst stacked in the airflow direction. This air comes into contact with the air-permeable sheet-like photocatalyst, and contaminants such as organic gas in the air are once captured by the air-permeable sheet-like photocatalyst, and further decomposed and rendered harmless by the supported photocatalyst, The air is further purified by a downstream dust filter.
[0024]
9 and 10 show another modification of the air cleaning device and the photocatalyst unit of the present invention. The air purifying apparatus of this modification is configured by replacing the fan filter unit 30 having the sirocco fan 32 of the air purifying apparatus of the modification with the photocatalytic unit 40 on the thin fan filter unit 50 having the axial flow fan 51. It has been placed.
[0025]
In the center of the main casing 41 of the photocatalyst unit 40, three UV lamps having a wavelength of 254 nm are arranged at equal intervals in the depth direction of the photocatalytic unit main casing 41 as light sources 43. In addition,

catalyst holders

42 and 42 are disposed above and below the light source 43. The electric auxiliary system for the light source 43 such as the

ballasts

44, 44, 44 and the

low lamps

45, 45, 45 is accommodated in an electric box 46 provided on the back surface of the main casing 41 of the photocatalyst unit 40. .
[0026]
As shown in FIGS. 11 and 12, the catalyst holder 42 is detachable on one side of a frame 42a with a screw 42b, and includes a frame member 42c having a U-shaped cross section and a breathable sheet-like photocatalyst 42d. 4 are alternately stacked in order and sandwiched between a frame-shaped metal seal member 42e and a protective lath net 42f and accommodated. As described above, by housing the frame-shaped metal sealing member 42e on the side that becomes the opening of the main body casing 41, it can be accommodated in the catalyst holder 42 in a mechanically sealed state without using a sealant. It has become. The air-permeable sheet-like photocatalyst body 42d is composed of a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide on a glass cloth made of S glass fiber (S glass fiber made by AGY, USA) having a fiber diameter of 9 μm and 5% by weight. Use what you have.
[0027]
As described above, the light source 43 is arranged at the center in the main body casing 41 and the

catalyst holders

42 and 42 are provided above and below the light source 43, so that the air-permeable sheet-like photocatalyst body 42d has four vertical directions with the light source 43 interposed therebetween. The layers are stacked in a separated state in the airflow passage direction.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the specific Example of the air purifying apparatus of this invention is described with a comparative example.
Example 1
The breathable sheet-like photocatalyst body of the photocatalyst unit of the air purifying apparatus shown in FIG. 1 is placed in the upper and lower catalyst boxes arranged with the light source box sandwiched between them in a single layer of 12 sheets, that is, up and down. Two layers were accommodated in total, and this was designated as Example 1.
[0029]
(Example 2)
The air-permeable sheet-like photocatalyst body of the photocatalyst unit of the air purification apparatus shown in FIG. Two layers were accommodated in total, and this was designated as Example 2.
[0030]
(Example 3)
The breathable sheet-like photocatalyst body of the photocatalyst unit of the air cleaning device shown in FIG. A sheet was accommodated, and this was designated as Example 3.
[0031]
In the air-permeable sheet-like photocatalyst described in Examples 1 to 3, 5% by mass of a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide is supported on a glass cloth made of US AGY S glass fiber having a fiber diameter of 9 μm and an aperture ratio of 25%. I am using something.
[0032]
(Example 4)
Instead of the breathable sheet-like photocatalyst of Example 1, the photocatalyst made of anatase-type titanium oxide was replaced with a glass cloth having an opening ratio of 25% made of R glass fiber having a fiber diameter of 9 μm and supported by 5% by mass. This was taken as Example 4.
[0033]
(Comparative Example 1)
Instead of the breathable sheet-like photocatalyst of Example 1, 5% by mass of a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide was supported on a glass cloth (manufactured by Nitto Boseki) of 25% opening ratio made of E glass fiber having a fiber diameter of 9 μm. This was used as Comparative Example 1.
[0034]
(Comparative Example 2)
In place of the photocatalyst unit of Example 2, a chemical filter of 500 mm × 800 mm × 120 mm was replaced with one attached on a dummy box of 543 mm × 843 mm × 120 mm.
[0035]
(Comparative Example 3)
The breathable sheet-like photocatalyst body of the photocatalyst unit of the air cleaning device shown in FIG. 1 is brought close to the light source only in the lower catalyst box arranged with the light source box interposed therebetween, so that only one layer, that is, a total of 12 One sheet was accommodated, and this was designated as Comparative Example 3.
[0036]
(Comparative Example 4)
The breathable sheet-like photocatalyst body of the photocatalyst unit of the air cleaning device shown in FIG. 1 is brought close to the light source only in the lower catalyst box arranged with the light source box interposed therebetween, and two layers of 12 sheets are adhered to each other. One layer, that is, one layer, accommodating a total of 24 sheets, was designated as Comparative Example 4.
[0037]
(Comparative Example 5)
Instead of the breathable sheet-like photocatalyst of Example 1, 5 mass of a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide was added to a high silicate glass cloth (silica glass manufactured by Nippon Inorganic) having an aperture ratio of 25% made of high silicate glass fiber having a fiber diameter of 9 μm. % Was changed to what was carried, and this was designated as Comparative Example 5.
[0038]
Next, the air purifiers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 thus obtained were tested and evaluated for the following characteristics.
(Wafer surface DOP adsorption measurement)
Each of the above air purifiers was installed in an air conditioning system of an experimental clean room with an air circulation rate of 95% at 600 m ³ and operated at a fan air volume of 20 m ³ / min. Then, a disk-type silicon wafer (commonly known as an 8-inch wafer) having a diameter of 20 cm and a thickness of 600 μm is heated and cleaned at 280 ° C. for 3 hours with an inert gas, and then left in the clean room atmosphere and directly under the air cleaning device for 24 hours. Then, the DOP adsorption amount on the wafer surface was measured by the wafer heat desorption / GC-MS method, and the results are shown in Table 1. Incidentally, the DOP adsorption amount on the wafer surface before the operation of the air cleaning apparatus was 1.33 ng / cm ² .
[0039]
(Pressure loss)
The pressure loss during the operation was measured by a predetermined measuring method according to JISB 9908.
[0040]
(Life evaluation)
Life A
The lifetime A was evaluated as the time during which the DOP adsorption amount on the wafer surface directly under the air cleaning device in the DOP adsorption amount measurement can be maintained below 0.2 ng / cm ² .
Life B
The time during which the DOP adsorption amount on the wafer surface in the clean room atmosphere in the DOP adsorption amount measurement can be maintained below 0.2 ng / cm ² was evaluated as the life B.
It should be noted that if the DOP adsorption amount on the wafer surface is less than 0.2 ng / cm ^2, it is a standard for a level at which dielectric breakdown of the gate oxide film does not occur, that is, a standard for a level at which no defect occurs on the wafer.
[0041]
(DOP adsorption amount controllability by one pass)
Next, in the DOP adsorption amount measurement, the DOP adsorption amount on the wafer surface when the air cleaning device is operated in one pass can be measured, and the adsorption amount directly under the air cleaning device can be controlled to be less than 0.2 ng / cm ^2. The case is shown in Table 1, and the case where control is impossible is shown as x.
[0042]
(DOP adsorption amount controllability by circulation operation)
Next, in the DOP adsorption amount measurement, the DOP adsorption amount on the wafer surface when the air purifier is continuously circulated while introducing clean outside air into the clean room is measured, and the adsorption amount in the clean room atmosphere is reduced to 0. Table 1 shows the case where it can be controlled to less than ² ng / cm ² as ◯ and the case where it cannot be controlled as x.
[0043]
(Maintenance free)
When the photocatalyst has reached the end of its service life, it is necessary to replace and dispose of it, and when it can be maintained by heating and regenerating at 180 ° C for 1 hour in an inert gas, it can be maintained free without requiring such heat regenerating. When possible, it was evaluated as ◯ and shown in Table 1.
[0044]
[Table 1]

[0045]
As is apparent from Table 1, in the case of the embodiment of the present invention, the pressure loss is reduced by reducing the DOP adsorptivity by about the same as the conventional chemical filter or about 10% down without increasing the boron concentration in the air. Clearly, it can be achieved as an alternative to chemical filters. In addition, in the case of the embodiment of the present invention, it was confirmed that the lifetime was longer than that of the chemical filter and that the maintainability was excellent.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the air cleaning device of the present invention, the photocatalytic unit can be used as an alternative to the conventional chemical filter without increasing the boron concentration in the air, and it has a long service life and excellent maintainability. In addition, an air cleaning device can be provided which is free from the risk of scattering due to the separation of adsorbed substances. In addition, according to the photocatalyst unit of the present invention, it can be easily attached to a fan filter unit or the like, and can be replaced with an existing chemical filter, so that the air cleaning device can be easily configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an air purification apparatus of the present invention. FIG. 2 is a front view of a modification of the air purification apparatus of the present invention. FIG. 3 is a plan view of a photocatalyst unit of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 6. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part in FIG. 5. FIG. 7 is a perspective view of the catalyst holder attached to the photocatalyst unit of the present invention. 9A is a perspective view of a modification of the air cleaning device of the present invention. FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line IX-IX. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of the photocatalyst unit of FIG. FIG. 12 is a perspective view of the catalyst holder attached to the photocatalyst unit.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photocatalyst unit 11 Dummy box 12 Catalyst box 12a Guide rail 12b screw 13 Light source box 13a Light source 14 Catch clip 15 Handle 20 Catalyst holder 20a Frame 20b Screw 20c Guide rail 20d Breathable sheet-like photocatalyst 30 Fan filter unit 31 Fan unit 32 Fan 33 Air outlet 34 Ceiling 35 Dust filter 36 Electric box 37 Primary dust filter 40 Photocatalyst unit 41 Photocatalyst unit main body casing 42 Catalyst box 42a Frame 42b Screw 42c Frame member 42d Breathable sheet-like photocatalyst

42e Sealing member

42f Glass screen 43 Light source 44 Ballast 45 Glow lamp 46 Electric box 50 PFT unit 51 Axial fan 52 Chemical filter 54 Ceiling part 60 of PFT unit Data

Claims

除塵フィルタと光触媒ユニットとを含む空気清浄装置であって、前記光触媒ユニットを実質的にボロンを含有しないシート状のガラスクロス等のガラス繊維成形品に光触媒を坦持させた通気性光触媒体で構成し、前記シート状に形成された通気性光触媒体は、気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層するようにしたことを特徴とする空気清浄装置。An air cleaning device including a dust filter and a photocatalyst unit, wherein the photocatalyst unit is composed of a breathable photocatalyst body in which a photocatalyst is supported on a glass fiber molded article such as a sheet-like glass cloth that does not substantially contain boron And the air-purifying photocatalyst body formed in the sheet shape is formed by laminating a plurality of sheets in a state of being separated from each other in the airflow passage direction .

前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下であることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。The air-permeable photocatalyst has a boron content of 100 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction, and BET ^2. The air purifier according to claim 1, wherein the specific surface area is 10 m < ² > / g or less when measured by a one-point method.

前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。 The air-permeable photocatalyst has a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction. The air purifier according to claim 1.

前記光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の空気清浄装置。The air purifier according to any one of claims 1 to 3 , wherein a primary-side dust removing filter is provided upstream of the photocatalytic unit.

前記ガラス繊維成形品はＲガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｕガラス、石英ガラスの何れかであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の空気清浄装置。The air cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the glass fiber molded product is any one of R glass, S glass, T glass, U glass, and quartz glass.

ユニット本体内に、実質的にボロンを含有しないシート状のガラスクロス等のガラス繊維成形品に光触媒を坦持させ、気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層するようにした通気性光触媒体と、光源とを収容し、空気清浄装置のケーシングに載置自在としたことを特徴とする光触媒ユニット。 A breathable photocatalyst in which the photocatalyst is supported on a glass fiber molded article such as a sheet-like glass cloth that does not substantially contain boron, and a plurality of sheets are laminated in a state of being separated from each other in the direction of airflow. A photocatalytic unit characterized in that a body and a light source are accommodated and can be placed on a casing of an air cleaning device.

前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ²／ｇ以下であることを特徴とする請求項６記載の光触媒ユニット。The air-permeable photocatalyst has a boron content of 100 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction, and BET 7. The photocatalytic unit according to claim 6, wherein the specific surface area when measured by a one-point method is 10 m ² / g or less.

前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光触媒ユニット。The air-permeable photocatalyst has a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction. The photocatalytic unit according to claim 6 .

前記ユニット本体の上流側に１次側除塵フィルタを設けたことを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の光触媒ユニット。The photocatalyst unit according to any one of claims 6 to 8 , wherein a primary-side dust removal filter is provided upstream of the unit main body.

前記ガラス繊維成形品はＲガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｕガラス、石英ガラスの何れかであることを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の光触媒ユニット。The photocatalyst unit according to any one of claims 6 to 9, wherein the glass fiber molded product is any one of R glass, S glass, T glass, U glass, and quartz glass.