(57)【要約】【課題】強度および通気性が高く、長寿命のガス除去フィルタが必要とされている。【解決手段】本発明のガス除去フィルタ５は、通気方向２において上流面８から下流面９まで達する貫通孔３を設けるように、粒状吸着剤１を粉末状ホットメルト樹脂１２で連結して得られた成型体１１の上流面８、下流面９のうち少なくとも一方の面に、格子幅が貫通孔壁１０の厚み以下でかつ貫通孔３に重なるように目が設けられた二次元網状構造物４が粉末状ホットメルト樹脂１２により接着されて成型体１１と一体化して設けられていることを特徴とする構造となっている。上流面８から下流面９まで達する貫通孔３が存在しているため通気性が高く、また粒状吸着剤１がフィルタ骨格を形成しているため、高密度に粒状吸着剤１を充填することが可能となり、さらに二次元網状構造物４が補強材となり、高強度で低圧力損失、長寿命なガス除去フィルタ５を提供することができる。【選択図】図１
2008302263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気方向において上流面から下流面まで達する貫通孔を設けるように、粒状吸着剤を粉末状ホットメルト樹脂で連結して得られた成型体の上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、格子幅が貫通孔壁の厚み以下でかつ貫通孔に重なるように目が設けられた二次元網状構造物が粉末状ホットメルト樹脂により接着されて成型体と一体化して設けられていることを特徴とするガス除去フィルタ。
【請求項２】
二次元網状構造物と外周に設けられたフィルタ枠が一体化していることを特徴とする請求項１記載のガス除去フィルタ。
【請求項３】
粉末状ホットメルト樹脂として、酢酸ビニルが６重量％以上配合されたエチレン酢酸ビニル共重合体からなるものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載のガス除去フィルタ。
【請求項４】
成型体に貫通孔を設けるための複数のピンを有する型に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、前記成型体を型から取り外すことで貫通孔を設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガス除去フィルタ。
【請求項５】
型のピンが二次元網状構造物の目に入るように型に二次元網状構造物をはめ込みその上に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、二次元網状構造物で成型体を押すように型から抜くことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のガス除去フィルタ。
【請求項６】
型の表面が易剥離性を有することを特徴とする請求項４または５に記載のガス除去フィルタ。
【請求項７】
貫通孔を形成する貫通孔壁の内部に補強材を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のガス除去フィルタ。
【請求項８】
通気方向と直交もしくは平行する面において、貫通孔壁内部に二次元網状構造物を補強材として設けることを特徴とする請求項７記載のガス除去フィルタ。
【請求項９】
貫通孔壁内部が繊維体を有することを特徴とする請求項７または８に記載のガス除去フィルタ。
【請求項１０】
繊維体がガス吸着能を有することを特徴とする請求項９記載のガス除去フィルタ。
【請求項１１】
酸性ガス、アルカリ性ガス、もしくは非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な粒状吸着剤のうち１種類の粒状吸着剤によって形成されることを特徴とする請求項１乃至１０いずれかに記載のガス除去フィルタ。
【請求項１２】
酸性ガス、アルカリ性ガス、非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な各粒状吸着剤ののうち、少なくとも２種類以上の粒状吸着剤を用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至１０いずれかに記載のガス除去フィルタ。
【請求項１３】
通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、通気性を有し粒状吸着剤の粒径よりも目が小さいシートを設けることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のガス除去フィルタ。
【請求項１４】
通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートがガス吸着能を有することを特徴とする請求項１３記載のガス除去フィルタ。
【請求項１５】
通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートが空気中の粉塵を捕集する機能を有することを特徴とする請求項１４記載のガス除去フィルタ。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載のガス除去フィルタをプリーツ状に配置してなることを特徴とするガス除去フィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを除去する空気清浄用のガス除去フィルタおよびガス除去フィルタユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気清浄の分野においては、一般的な生活環境以外にも、半導体製造工場や精密電子製造工場のクリーンルームにおける半導体の製造過程に使用されるケミカルフィルタに代表されるように、極微量のガス状不純物成分（以下ガスと呼ぶ）を除去して高清浄度の空気を保ち、かつ長寿命のガス除去フィルタが必要とされている。さらに、ガス除去フィルタの長寿命化に伴い、長期間の使用に耐えうる強度も要求されるようになっている。この種のガス除去フィルタとしては、特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載されるような形態のガス除去フィルタが提案されている。特許文献１に記載のガス除去フィルタは、細孔を持たせて表面積を増大させた粒子状の吸着剤を収納ケースに充填したもので、空気の流入口と流出口に多孔板が設けられている。この多孔板は空気を通過させるための目が開いており、この目の大きさは吸着剤が収納ケースからこぼれ落ちないように吸着剤の粒径よりも小さいものとなっている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のガス除去フィルタは、吸着剤を担持した三次元網状構造物に表裏貫通孔を設けたものを、間隔を空けて積層したものである。この三次元網状構造物としては、網状ポリウレタンフォーム等の大径連続空孔を有するものが用いられている。
【０００４】
また、特許文献３に記載のガス除去フィルタは、粒状吸着剤とプラスチック粉末の混合物をゴムの型を用いて壁面断面形状が涙滴型のハニカム状に成型したものである。
【特許文献１】特開平０９−２２０４２５号公報
【特許文献２】特開２００５−１３１５０６号公報
【特許文献３】特許第２５２３０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガス除去フィルタのガス捕集効率がある値まで低下するまでの時間、すなわち寿命はガスを吸着できる量に依存する。そのため寿命を長くするためには吸着剤の充填量を多くする必要があるが、吸着剤の充填量を多くすると通気可能な部分の体積が少なくなり通気性が低下してしまうため、圧力損失が大きくなってしまう。圧力損失が大きくなると規定の風量を出すための送風にかかる動力コストが増大してしまうため、圧力損失の低いガス除去フィルタが求められる。特許文献１のガス除去フィルタは収納ケースの中に吸着剤を隙間なく充填しているために空気が通過する通路が小さく通気性が低いという課題がある。
【０００６】
従来技術においては、通気性を確保するために強度と通気性に優れる構造物を基材として用い、この基材に吸着剤を多量に担持して吸着容量を大きくするという手法も採用されてきた。しかしながら、基材自身が圧力損失の増大の一因となる上に、ガス除去フィルタの全体積における基材の占有体積も吸着剤の担持量を増やす上では問題となる。例えば、特許文献２のガス除去フィルタは三次元網状構造物を基材として用いているため通気性には優れる反面、基材の占有体積が多くなり担持可能な吸着剤量が限られ寿命を大きくすることが難しいという課題がある。
【０００７】
そのため、吸着剤の充填量と通気性を両立させるために、基材を用いることなく吸着剤と接着剤のみで成型体を製造する技術も見られるが、ガス除去フィルタ自身の強度が小さいという課題がある。例えば、特許文献３のガス除去フィルタは、粒状吸着剤とプラスチック粉末の混合物を壁面断面形状が涙滴型のハニカム状に成型しているため、粒状吸着剤の充填量が多く通気性にも優れているが、長期間の使用により自重によって徐々にゆがみや型崩れが生じる等の問題がある。また、ガス除去フィルタの上流面あるいは下流面といった端面においては、粒状吸着剤の接着強度が低いため粒状吸着剤が脱落し易く、ガス除去フィルタから粒落ちが発生するという問題もある。
【０００８】
そのため、ガス除去フィルタの長寿命化においては、長期間の使用を経ても安定した形状を維持可能な強度を持たせ、圧力損失を増大させないように、通気性を保ったまま吸着剤をいかに多くガス除去フィルタに担持させて寿命を延ばすかということが重要な課題となる。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、強度に優れるとともに通気性が高く寿命が長い長期間使用可能なガス除去フィルタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明のガス除去フィルタは、通気方向において上流面から下流面まで達する貫通孔を設けるように、粒状吸着剤を粉末状ホットメルト樹脂で連結して得られた成型体の上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、格子幅が貫通孔壁の厚み以下でかつ貫通孔に重なるように目が設けられた二次元網状構造物が粉末状ホットメルト樹脂により接着されて成型体と一体化して設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項１記載のガス除去フィルタにおいて、二次元網状構造物と外周に設けられたフィルタ枠が一体化していることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項１または２に記載のガス除去フィルタにおいて、粉末状ホットメルト樹脂として、酢酸ビニルが６重量％以上配合されたエチレン酢酸ビニル共重合体からなるものを用いることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項１乃至３のいずれかに記載のガス除去フィルタにおいて、成型体に貫通孔を設けるための複数のピンを有する型に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、前記成型体を型から取り外すことで貫通孔を設けることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項１乃至４のいずれかに記載のガス除去フィルタにおいて、型のピンが二次元網状構造物の目に入るように型に二次元網状構造物をはめ込みその上に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、二次元網状構造物で成型体を押すように型から抜くことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４または５に記載のガス除去フィルタにおいて、型の表面が易剥離性を有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項１乃至６のいずれかに記載のガス除去フィルタにおいて、貫通孔を形成する貫通孔壁の内部に補強材を有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項７に記載のガス除去フィルタにおいて、通気方向と直交もしくは平行する面において、貫通孔壁内部に二次元網状構造物を補強材として設けることを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項７または８に記載のガス除去フィルタにおいて、貫通孔壁内部が繊維体を有することを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項９に記載のガス除去フィルタにおいて、繊維体がガス吸着能を有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項１乃至１０のいずれかに記載のガス除去フィルタにおいて、酸性ガス、アルカリ性ガス、もしくは非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な粒状吸着剤のうち１種類の粒状吸着剤によって形成されることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項１乃至１０のいずれかに記載のガス除去フィルタにおいて、酸性ガス、アルカリ性ガス、非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な各粒状吸着剤のうち、少なくとも２種類以上の粒状吸着剤を用いて形成されることを特徴とするものである。
【００２２】
また、請求項１乃至１２のいずれかに記載のガス除去フィルタにおいて、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、通気性を有し粒状吸着剤の粒径よりも目が小さいシートを設けることを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項１３に記載のガス除去フィルタにおいて、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートがガス吸着能を有することを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項１４に記載のガス除去フィルタにおいて、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートが空気中の粉塵を捕集する機能を有することを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明のガス除去フィルタユニットは、請求項１乃至１５のいずれかに記載のガス除去フィルタをプリーツ状に配置してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のガス除去フィルタは、通気方向において上流面から下流面まで達する貫通孔を設けるように、粒状吸着剤を粉末状ホットメルト樹脂で連結して得られた成型体の上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、格子幅が貫通孔壁の厚み以下でかつ貫通孔に重なるように目が設けられた二次元網状構造物が粉末状ホットメルト樹脂により接着されて成型体と一体化して設けられているため、強度に優れるとともに粒状吸着剤や粉末状ホットメルト樹脂の脱落がなく、通気性が高く寿命の長いガス除去フィルタを得ることができる。
【００２７】
また、二次元網状構造物と外周に設けられたフィルタ枠が一体化しているため、ガス除去フィルタ全体が強固に固定され強度に優れたガス除去フィルタを得ることができる。
【００２８】
また、粉末状ホットメルト樹脂として、酢酸ビニルが６重量％以上配合されたエチレン酢酸ビニル共重合体からなるものを用いるため、弾性に富んだガス除去フィルタを得ることができる。
【００２９】
また、成型体に貫通孔を設けるための複数のピンを有する型に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、前記成型体を型から取り外すことで貫通孔を設けるため、容易に作製可能なガス除去フィルタを得ることができる。
【００３０】
また、型のピンが二次元網状構造物の目に入るように型に二次元網状構造物をはめ込みその上に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、二次元網状構造物で成型体を押すように型から抜くため、強度に優れ容易に作製可能なガス除去フィルタを得ることができる。
【００３１】
また、型の表面が易剥離性を有するため、成型後に容易に型から取り外すことが可能なガス除去フィルタを得ることができる。
【００３２】
また、貫通孔を形成する貫通孔壁の内部に補強材を有するため、強度に優れたガス除去フィルタを得ることができる。
【００３３】
また、通気方向と直交もしくは平行する面において、貫通孔壁内部に二次元網状構造物を補強材として設けるため、通気性を損なうことなく強度に優れたガス除去フィルタを得ることができる。
【００３４】
また、貫通孔壁内部が繊維体を有するため、粒状吸着剤の粒落ちが少なく強度に優れたガス除去フィルタを得ることができる。
【００３５】
また、繊維体がガス吸着能を有するため、強度に優れ、より吸着容量の大きいガス除去フィルタを得ることができる。
【００３６】
また、酸性ガス、アルカリ性ガス、もしくは非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な粒状吸着剤のうち１種類の粒状吸着剤によって形成されるため、目的となるガスのガス捕集効率に特化したガス除去フィルタを得ることができる。
【００３７】
また、酸性ガス、アルカリ性ガス、非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な各粒状吸着剤のうち、少なくとも２種類以上の粒状吸着剤を用いて形成されるため、多様なガスを除去可能なガス除去フィルタを得ることができる。
【００３８】
また、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、通気性を有し粒状吸着剤の粒径よりも目が小さいシートを設けるため、衝撃や振動などの外力を受けても粒状吸着剤がガス除去フィルタから脱落したり、また、粒状吸着剤が下流側に流出したりすることのないガス除去フィルタを得ることができる。
【００３９】
また、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートがガス吸着能を有するため、より多量のガスを吸着できるガス除去フィルタを得ることができる。
【００４０】
また、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートが空気中の粉塵を捕集する機能を有するため、ガスのみでなく空気中の粉塵も捕集することができるガス除去フィルタを得ることができる。
【００４１】
また、本発明のガス除去フィルタユニットは、請求項１乃至１５いずれかに記載のガス除去フィルタをプリーツ状に配置してなるため、より高い通気性が得られ、かつガスおよび空気中の粉塵の捕集効率をより高めたガス除去フィルタユニットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
上記目的を達成するために本発明のガス除去フィルタは、通気方向において上流面から下流面まで達する貫通孔を設けるように、粒状吸着剤を粉末状ホットメルト樹脂で連結して得られた成型体の上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、格子幅が貫通孔壁の厚み以下でかつ貫通孔に重なるように目が設けられた二次元網状構造物が粉末状ホットメルト樹脂により接着されて成型体と一体化して設けられているという特徴を有する。強度に優れる二次元網状構造物が成型体と一体化しているため、強度が大きく長期間に渡って安定した形状を保つことができるガス除去フィルタが得られるという作用を有する。
【００４３】
また、貫通孔を塞ぐことがなく通気性を阻害しないように目が設けられた二次元網状構造物が配置されているため、通気抵抗が少なく圧力損失が低いという作用を有する。また、接着強度が他の部分より弱く粒落ちの原因となるガス除去フィルタの端面に二次元網状構造物が存在しているため、ガス除去フィルタからの粒落ちを少なくするという作用を有するとともに、成型体を直接触らずにガス除去フィルタを扱うことができるため、取り扱い時にガス除去フィルタを汚染する可能性を低くするという作用を有する。
【００４４】
また、従来のガス除去フィルタのように基材に粒状吸着剤を担持するのではなく、粒状吸着剤自身がガス除去フィルタの骨格を形成しているため、従来基材が占有していた部分にも粒状吸着剤が存在し、より高密度に粒状吸着剤を充填することが可能となり、ガス除去フィルタを長寿命にするという作用を有する。また、粉末状ホットメルト樹脂は常温では固体であるため粒状吸着剤との均一な混合が容易であり、加熱・冷却後は粒状吸着剤どうしを強固に結合するため、ガス除去フィルタの強度を大きく上昇させるという作用を有する。
【００４５】
また、二次元網状構造物と外周に設けられたフィルタ枠が一体化していることを特徴とするものである。ガス除去フィルタは通常、設置を簡便にしたり取り扱い性を向上させたりするために、外周にアルミ等の強度に優れる材質で作製されたフィルタ枠を設けている。このフィルタ枠と二次元網状構造物とを一体化することにより二次元網状構造物がフィルタ枠に強固に固定され、さらに二次元網状構造物に一体化した成型体も強固に固定される。すなわちガス除去フィルタ全体が強固なフィルタ枠と一体化することにより、非常に強固なガス除去フィルタが得られるという作用を有する。
【００４６】
また、粉末状ホットメルト樹脂として、酢酸ビニルが６重量％以上配合されたエチレン酢酸ビニル共重合体からなるものを用いることを特徴とするものである。柔軟性と接着性に富むエチレン酢酸ビニル共重合体をバインダーとして用いることで、柔軟なつなぎ部分が成型体内部に形成され成型体全体に柔軟性が出るため、ガス除去フィルタに弾性を付与し落下時等の衝撃や振動によるガス除去フィルタの破損や型崩れを防止するという作用を有する。
【００４７】
また、成型体に貫通孔を設けるための複数のピンを有する型に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、前記成型体を型から取り外すことで貫通孔を設けることを特徴とするものである。型に入れて加熱・冷却するだけで容易に型の形状を反映した貫通孔が得られ、また型の形状を変化させることにより任意の形状の貫通孔を容易に得ることができるという作用を有する。充填された混合物は型の形状に沿って硬化するため、複数のピンを任意の配列で有する型を用いることにより、成型体に複数の貫通孔を任意の配列で設けることができるという作用を有する。
【００４８】
また、型のピンが二次元網状構造物の目に入るように型に二次元網状構造物をはめ込みその上に粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の成型体を作製し、二次元網状構造物で成型体を押すように型から抜くことを特徴とするものである。予め型に二次元網状構造物がはめ込んであるため、型に吸着剤と粉末状ホットメルト樹脂の混合物を充填して加熱冷却するだけで容易に成型体と二次元網状構造物が一体化したガス除去フィルタを得られるという作用を有する。また、成型体を型から取り外す際に型と成型体の間に二次元網状構造物があるため、強度のある二次元網状構造物に力を加えることにより、成型体に直接力を加えなくても取り外せるので、ガス除去フィルタを型から取り外す際の型崩れを防止するという作用を有する。
【００４９】
また、型の表面が易剥離性を有することを特徴とするものである。粉末状ホットメルト樹脂を用いた場合、加熱時に型に対しても接着性を有するため、取り外す際に型崩れを起こす可能性があるが、型の表面が易剥離性を有することにより型崩れをすることなく取り外すことができるという作用を有する。
【００５０】
また、貫通孔を形成する貫通孔壁の内部に補強材を有することを特徴とするものである。補強材を用いることにより、ガス除去フィルタの強度を増加させ運搬時や使用時のガス除去フィルタの型崩れを防ぐ作用を有する。
【００５１】
また、通気方向と直交もしくは平行する面において、貫通孔壁内部に二次元網状構造物を補強材として設けることを特徴とするものである。強度に優れ形状の安定している二次元網状構造物を補強材として貫通孔壁内部に設けることにより成型体の形状が安定するため、ガス除去フィルタ使用時における自重の影響によるガス除去フィルタの型崩れや、運搬時における振動等によるガス除去フィルタの型崩れを防ぐ作用を有する。
【００５２】
また、貫通孔壁内部が繊維体を有することを特徴とするものである。繊維体は、粒状吸着剤の隙間に絡むように存在し、一本の繊維で多数の粒状吸着剤を同時に連結できるため、貫通孔壁の強度を増加させるとともにガス除去フィルタからの粒状吸着剤の粒落ちを低減させる作用を有する。
【００５３】
また、繊維体がガス吸着能を有することを特徴とするものである。補強材として添加してある繊維体がガスを吸着することにより、ガス除去フィルタの強度を増加させるとともに吸着容量を増加させる作用を有する。
【００５４】
また、酸性ガス、アルカリ性ガス、もしくは非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な粒状吸着剤のうち１種類の粒状吸着剤によって形成されることを特徴とするものである。除去対象となるガスの吸着性能に優れる粒状吸着剤のみを選択的に使用することにより、除去対象のガスの吸着容量を最大にすることができるため、寿命を特に長くする作用を有する。
【００５５】
また、酸性ガス、アルカリ性ガス、非極性ガスをそれぞれ吸着することが可能な各粒状吸着剤のうち、少なくとも２種類以上の粒状吸着剤を用いて形成されることを特徴とするものである。空気中には多種多様なガスが存在しており、またガス除去フィルタ自身からの発ガスも起こりうるため、除去対象となるガスは複数存在することになるが、複数の粒状吸着剤を組み合わせることにより多くの種類のガスに対応できるという作用を有する。
【００５６】
また、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に、通気性を有し粒状吸着剤の粒径よりも目が小さいシートを設けることを特徴とするものである。粒状吸着剤がガス除去フィルタから脱落することを防ぎ、また、粒状吸着剤をガス除去フィルタの下流側に流出させないことは空気および使用環境の汚染を防ぐために重要である。通気性を有するが粒状吸着剤の大きさよりも目の細かいシートをガス除去フィルタの上流面もしくは下流面、もしくは両方の面に設けることにより、粒状吸着剤がガス除去フィルタから脱落したり、また、粒状吸着剤がガス除去フィルタの下流側に流出したりすることをほぼ確実になくすことができるという作用を有する。
【００５７】
また、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートがガス吸着能を有することを特徴とするものである。イオン交換不織布などの吸着能を有する繊維群をシートとして用いることにより、ガス除去フィルタ全体の吸着容量を増加させて寿命を大きくするという作用を有する。
【００５８】
また、通気方向における上流面、下流面のうち少なくとも一方の面に設けられたシートが空気中の粉塵を捕集する機能を有することを特徴とするものである。例えばポリプロピレンをメルトブロー法で繊維状に吹き付けてシート化し、帯電処理を行って作成した静電濾材などをガス除去フィルタの上流面もしくは下流面、もしくは両方の面に設けることにより、ガスのみでなく空気中の粉塵をも捕集することが可能なガス除去フィルタを得ることができるという作用を有する。
【００５９】
また、本発明のガス除去フィルタユニットは、請求項１乃至１５いずれかに記載のガス除去フィルタをプリーツ状に配置してなることを特徴とするものである。複数のガス除去フィルタをプリーツ状、すなわち蛇腹状に配置して、空気をガス除去フィルタのプリーツ面から通過させることによって濾過面積が増大して空気の通過速度が小さくなり、通気性およびガスや粉塵の捕集効率を高める作用を有する。
【００６０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に記述する実施の形態および実施例は本発明における一例であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００６１】
（実施の形態１）
通気方向２において上流面８から下流面９まで達する貫通孔３を設けるように、粒状吸着剤１を粉末状ホットメルト樹脂１２で連結して得られた成型体１１の上流面８および下流面９に、格子幅が貫通孔壁１０の厚み以下でかつ貫通孔３に重なるように目が設けられた二次元網状構造物４が粉末状ホットメルト樹脂１２により接着されて成型体１１と一体化して設けられており、二次元網状構造物４と外周に設けられたフィルタ枠６が一体化しているガス除去フィルタ５の正面図を図１に、側面断面図を図２に、成型体１１における粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の連結部分の拡大図を図３に示す。図１、図２および図３に示すように、粒状吸着剤１は成型体１１において粉末状ホットメルト樹脂１２によって強固に連結され、基材を用いることなく粒状吸着剤１自身が貫通孔３を形成する貫通孔壁１０を形成している。ガス除去フィルタ５には通気方向２において上流面８から下流面９まで達する貫通孔３が存在しているため、通気方向２に沿って上流面８から流入したガスは貫通孔３の内部を通り抜け、空気中に含まれるガスは貫通孔壁１０を形成している粒状吸着剤１に接触・吸着されて除去される。ここで、図３に示すように、粒状吸着剤１どうしは粉末状ホットメルト樹脂１２により連結しているが、粒状吸着剤１粒子間の隙間を完全には埋めておらず、ガスは粒状吸着剤１の粒子間の隙間を縫って内部まで拡散することができるので、貫通孔壁１０の内部にある粒状吸着剤１についても吸着能力を有効に使用することができる。また、ガス除去フィルタ５の上流面８および下流面９には二次元網状構造物４が粉末状ホットメルト樹脂１２によって成型体１１と一体化しており、ガス除去フィルタ５の補強材としての役割を果たしている。ガス除去フィルタ５の端面は通気方向２に対して垂直な露出面が存在しているため粒状吸着剤１の接着が最も弱く粒落ちの原因となる部分であるが、二次元網状構造物４がその露出面を覆い隠すように存在しているため他の部分同様に強固な接着がなされている。二次元網状構造物４の目は、ガスの通気を妨げないように貫通孔３と重なっており、かつ二次元網状構造物４の格子が貫通孔３を塞がないことから、ガス除去フィルタ５の通気性を損なうことなくガス除去フィルタ５の強度を増加することができる構造になっている。また、フィルタ枠６と二次元網状構造物４はネジ７によって一体化されており、ガス除去フィルタ５全体が非常に強固なものとなっている。
【００６２】
二次元網状構造物４の材質としては、強度に優れるとともに自身からの発ガスが無いものが好ましく、金属製の金網やパンチングメタル、有機繊維や無機繊維を編みこんだネット、あるいはプラスチック製のネット等が挙げられる。二次元網状構造物４の格子幅は、貫通孔壁１０の厚みよりも大きくなると貫通孔３にはみ出て通気性を損なうため、貫通孔壁１０の厚みよりも小さいことが必要であるが、反対に小さすぎても強度が不足したり、成型体１１との接着面積が小さくなり接着強度が低下したりすることとなるので、貫通孔壁１０の厚みの半分以上であると通気性を損なうことなくガス除去フィルタ５の強度を大きくすることができるので好ましい。また、本実施例では上流面８および下流面９の両面に二次元網状構造物４を配置しているが、上流面８のみあるいは下流面９のみでもある程度の補強効果が得られる。また、図１および図２に示すように、アルミやステンレス等のフィルタ枠６がガス除去フィルタ５周囲に存在している場合、このフィルタ枠６と二次元網状構造物４を一体化することによりガス除去フィルタ５全体の強度が増加する。一体化するには、予めフィルタ枠６と二次元網状構造物４が一体成型されているものを用いてもよいし、図１および図２に示すように金属製のネジ７でネジ止めする、あるいは溶接を行って二次元網状構造物４とフィルタ枠６を一体化してもよい。また、フィルタ枠６と成型体１１の間に隙間があるとそこからガスが下流側に漏れて、ガス捕集効率が低下する原因となる。そこでフィルタ枠６にホットメルト樹脂を充填しておき、フィルタ枠６に成型体１１をはめ込むときに加熱してホットメルト樹脂を溶融させることにより、フィルタ枠６と成型体１１を隙間無く接着することが好ましい。
【００６３】
粒状吸着剤１は球状や破砕状といった粒子状であり、様々な種類のものが挙げられるが主に活性炭やイオン交換樹脂、ゼオライトなどが挙げられ、粒径は０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度が望ましい。アンモニアなどのアルカリ性ガスの吸着捕集には燐酸などの酸を添着した酸添着活性炭や陽イオン交換樹脂が用いられる。また、塩酸ガスやＳＯｘ、ＮＯｘやボロンといった酸性ガスの吸着捕集には炭酸カリウムなどを添着したアルカリ添着活性炭や陰イオン交換樹脂が用いられる。また、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレートやトルエンといった非極性ガスの吸着捕集には化学物質の添着を行わない無添着活性炭や、また、芳香族系やアクリル系樹脂から合成され、メソ孔やマクロ孔を有する多孔質体である合成吸着剤がよく用いられる。
【００６４】
また、除去対象となるガスが明確な場合、そのガスのガス捕集効率に特化した粒状吸着剤１を用いることにより寿命を最大限に延ばしたガス除去フィルタ５を作製することが可能である。例えば、除去対象ガスがアンモニアである場合は陽イオン交換樹脂を、二酸化硫黄である場合は陰イオン交換樹脂を用いることにより、除去対象ガスに対する吸着容量を大きくし最大限に寿命を延ばすことができる。
【００６５】
また、除去対象となるガスが複数である場合は、粒状吸着剤１を複数種併用することにより多様なガス除去に対応可能なガス除去フィルタ５を作製することができる。空気中には複数のガスが含まれているのが普通であり、これらのガスが除去対象となった場合、アルカリ性ガス用吸着剤、酸性ガス用吸着剤および非極性ガス用吸着剤を用いることにより、一枚のガス除去フィルタ５で多数のガスを除去可能となる。また、粒状吸着剤１自身からの発ガス等による二次汚染を防止する効果もある。例えば、クリーンルーム等に使用されるケミカルフィルタの場合、陽イオン交換樹脂もしくは酸添着活性炭と、陰イオン交換樹脂もしくはアルカリ添着活性炭と、合成吸着剤もしくは無添着活性炭とを混合して使用することにより、陰イオン交換樹脂から発生するアミン系ガスを陽イオン交換樹脂もしくは酸添着活性炭が吸着したりまた、陽イオン交換樹脂の有するスルホ基や酸添着活性炭に添着された酸の作用で、半導体工場内のリソ工程で使用されるＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）が加水分解して生成する酢酸およびＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）を、陰イオン交換樹脂もしくはアルカリ添着活性炭および合成吸着剤もしくは無添着活性炭が吸着捕集したりすることができる。このように、複数の粒状吸着剤１を組み合わせることにより、一枚のガス除去フィルタ５で複数のガスを除去し、互いの粒状吸着剤１の短所を補完することができる。
【００６６】
粉末状ホットメルト樹脂１２の材質としては例えばポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ウレタン系樹脂あるいはポリアミド系樹脂等が挙げられる。特にポリオレフィン系樹脂であるポリエチレンホットメルト樹脂は加熱してもガスの発生がほとんどないという利点を有する。また、酢酸ビニルを６重量％以上、好ましくは２０％以上配合されたエチレン酢酸ビニル共重合体からなるものを用いるとより低い溶融温度と高い接着性が得られ、低い温度で作製できるとともに接着性が高いため強度の高いガス除去フィルタ５が得られる。さらにエチレン酢酸ビニル共重合体は柔軟性に優れるため、成型体１１に添加した際には粒状吸着剤１を結合させるだけではなく成型体１１に弾力を与える作用があり、落下時等の衝撃によるガス除去フィルタ５の破損を低減させることができる。また、粉末状ホットメルト樹脂１２の粒径は好ましくは１０μｍ以上１．０ｍｍ以下であるが、粒状吸着剤１の１〜６０％程度の粒径であると、粒状吸着剤１の表面を粉末状ホットメルト樹脂１２が覆うことなく十分な接着強度を得られるため好ましい。
【００６７】
粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の混合比率としては、粉末状ホットメルト樹脂１２の重量が全体の重量の５％以上３０％以下程度であると粒状吸着剤１の表面を粉末状ホットメルト樹脂１２が覆うことなく十分な接着強度を得られるため好ましい。
【００６８】
貫通孔３の断面形状としては、多角形や円形など、規則的に配列しやすい形状が挙げられる。貫通孔３の大きさは、平均半径が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であると十分な通気性が得られ好ましい。また、粒状吸着剤１により形成される貫通孔壁１０の厚みは、薄いとガス除去フィルタ５の強度が低下し、厚すぎると貫通孔壁１０内部に埋もれる粒状吸着剤１の割合が多くなるため、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度が好ましい。貫通孔３の形状や貫通孔壁１０の厚みは、圧力損失、ガス捕集効率、寿命およびガス除去フィルタ５の強度に大きく影響するため、要求される項目および通気方向２における寸法すなわちガス除去フィルタ５の厚みを考慮して決定するのが好ましい。
【００６９】
製造方法としては、図４に示すような複数のピン１３を有し、表面が易剥離性を有する型に粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の成型体１１を作製し、前記成型体１１を型から取り外すことで貫通孔３を設け、その後貫通孔３を塞がないように二次元網状構造物４を上流面８あるいは下流面９に加熱しながら接着する方法が挙げられる。この方法では、粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の混合物を型に充填して加熱冷却するだけで、型の形状を反映した貫通孔３が設けることができ、多様なガス除去フィルタ５設計に対しても対応し易いという利点がある。また、予め型のピン１３が二次元網状構造物４の目に入るように型に二次元網状構造物４をはめ込み、その上に粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の混合物を充填した後、加熱後冷却して粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の成型体１１を作製し、二次元網状構造物４で成型体１１を押すように型から抜くと、成型体１１に直接力を加えることなく容易に二次元網状構造物４と成型体１１が一体化したガス除去フィルタ５を得ることができる。さらに、成型体１１作製時、粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２の混合物を充填した後に二次元網状構造物４を乗せ加圧する、すなわち二次元網状構造物４で混合物を挟んで加圧する工程を加えることにより、より密で強固な成型体１１が得られるとともに、上流面８および下流面９の両面に二次元網状構造物４を有するガス除去フィルタ５を得られる。
【００７０】
ピン１３の断面形状がガス除去フィルタ５の貫通孔３の断面形状に反映される。そのため、ピン１３の断面形状は得ようとする貫通孔３の断面形状と同じにすればよい。また、ピン１３の先端が徐々に細くなっていると、成型体１１を型から取り外すのが容易になる。また、ピン１３の長さはガス除去フィルタ５の厚みを考慮して決定することが好ましいが、一般的には５ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度である。
【００７１】
易剥離性は、型と成型体１１の接着性を弱め成型体１１を型から外し易くするために重要である。しかしながら、液体の離型剤を用いると粒状吸着剤１の表面が離型剤によって覆われてガス捕集効率に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、型に易剥離性を付与するには、フッ素樹脂系の離型剤を型に噴霧し、溶剤を揮発させて型の表面をフッ素樹脂でコーティングしたり、フッ素樹脂コーティング剤に含浸乾燥してフッ素樹脂の膜を形成して表面を被覆したりして型の表面に易剥離性をもたせる方法が好ましい。
【００７２】
加熱温度は、粉末状ホットメルト樹脂１２が溶融する温度で十分であるが、粒状吸着剤１としてイオン交換樹脂等の吸着に寄与する官能基が高温で脱離し易いものを用いる場合、その脱離温度以下で加熱することが好ましい。例えばトリメチルアンモニウム基を有する陰イオン交換樹脂なら６０℃以下、スルホ基を有する陽イオン交換樹脂なら１２０℃以下で溶融する粉末状ホットメルト樹脂１２を用いて、官能基の脱離温度以下で加熱することが好ましい。
【００７３】
実際に本発明に従って試作したガス除去フィルタ５の性能を測定した。断面形状が１．５ｍｍ角の正方形で長さが２５ｍｍのピン１３を２．０ｍｍの間隔を空けて縦横に配列したアルミ製の型に、目の形状が２．０ｍｍ角の正方形で格子幅が１．５ｍｍのステンレス製パンチングメタルを予めはめ込んでおき、粒状吸着剤１として用いた粒径０．３〜１．０ｍｍのＨ型強酸性陽イオン交換樹脂と酢酸ビニルが３３重量％配合されたエチレン酢酸ビニル共重合体を材料とした粉末状ホットメルト樹脂１２とを９：１で混合したものを充填した。充填後、同様のパンチングメタルを型にはめ込み、パンチングメタルで充填物を挟むように加圧しながら８０℃で加熱後冷却して得られた成型体１１をパンチングメタルごと型から取り外して試作フィルタを得た。試作フィルタのサイズは５０ｍｍ×１００ｍｍ、試作フィルタ重量は約８３ｇであり、陽イオン交換樹脂の重量は約６０ｇであった。得られた試作フィルタは非常に頑丈であり、また上流面８および下流面９の両面にパンチングメタルが一体化されており粒状吸着剤１に触れることなく扱えるので、取り扱い時の粒落ちも無かった。
【００７４】
また、比較例１として、酸添着活性炭を不織布で挟み込んだシートをプリーツ状に成型したガス除去フィルタ５を、比較例２として三次元網状構造物に強酸性陽イオン交換樹脂を担持したガス除去フィルタ５を５０ｍｍ×１００ｍｍに切り出して使用した。試験条件は、アンモニア濃度１００ｐｐｍのガスを面風速０．５ｍ／ｓで流し、ガス除去フィルタ５前後のアンモニア濃度を検知管にて測定してその差からガス捕集効率を求めた。寿命については、アンモニアガスのガス捕集効率が９０％を下回った時間を寿命とし、実使用条件ではアンモニア濃度が１０μｇ／ｍ３であると仮定して、実使用日数に換算した。結果を表１に示す。比較例１および２として評価したガス除去フィルタ５の吸着剤充填量はガス除去フィルタ５から吸着剤を取り除いて実測しており、全ての吸着剤を取り除ききれていない可能性もあるが、ほぼ正確な値である。
【００７５】
【表１】
2008302263.tif 000003
【００７６】
表１に示すように、実施例１のガス除去フィルタ５は、厚みが小さく比較例のガス除去フィルタ５よりもコンパクトであるが、寿命が比較例と比べて格段に大きくなっている。通常、粒状吸着剤１の充填量が増加すると、粒状吸着剤１に埋まってしまいガスと接触しにくくなる粒状吸着剤１が生じて、すべての粒状吸着剤１にガスが均一に接触しなくなり粒状吸着剤１の容量を十分に使い切らないまま寿命が尽きることが多い。本実施例では貫通孔壁１０の厚みが２ｍｍと薄いため、貫通孔壁１０表面に露出していてガスと接触する粒状吸着剤１の割合が大きく、さらに貫通孔壁１０の内部にもガスが浸透して貫通孔壁１０内部に存在する粒状吸着剤１と接触することができる。そのためガス除去フィルタ５中に含まれる粒状吸着剤１をすべてガス捕集に使用できておりガス除去フィルタ５の長寿命に繋がっている。
【００７７】
また、本実施例ではガス除去フィルタ５に設けられた貫通孔３は全て孔径が１．５ｍｍと非常に小さく、また通気方向２における長さが２４ｍｍとある程度の長さを有している。ガスが粒状吸着剤１に吸着されることにより、粒状吸着剤１近傍のガス濃度が小さくなって貫通孔３内でガスの濃度勾配が生じる。そして、ガス濃度が均一になるように貫通孔３内でガスの拡散が起こる。このガスの濃度勾配の発生と拡散が繰り返し連続して起こることによってガスは捕集され空気中から除去される。実施例のように貫通孔３を全て均一に孔径が小さくて通気方向２における長さをある程度有するものとすることによって、ガスと粒状吸着剤１の距離を小さく、またガスと粒状吸着剤１とが接触する機会を多くすることができる。その結果、ガスの濃度勾配の発生と拡散の繰り返しが迅速かつ無数に繰り返されることになることから全ての貫通孔３において高いガス捕集効率が得られる。ガス捕集効率の低い貫通孔３が存在するとガス除去フィルタ５全体のガス捕集効率が下がると同時に寿命の低下につながるが、このようにガス除去フィルタ５全体においてガス捕集効率が高くガスの漏れがないことも長寿命の一因となっている。
【００７８】
また、ガス除去フィルタ５の一部分だけにガスの流れが偏ってしまうとその部分だけに多量のガスが流れることになり、その一部分だけガス捕集効率の低下が早くなってガス除去フィルタ５全体の寿命の低下を起こしてしまう。本実施例では、ガス除去フィルタ５全面に同じ孔径の小さな貫通孔３が無数に空いているので、すべての貫通孔３に均一にガスを含む空気が通過する構造となっている。そのため、貫通孔３の一部だけ早くガス捕集効率が低下して寿命が低下してしまうといったことが無い。
【００７９】
さらに圧力損失も比較例のガス除去フィルタ５と同程度であるという結果が得られた。通気方向２において上流面８から下流面９まで達する貫通孔３が多数存在しているため空気の流れが通気方向２に対して平行流となるので通気抵抗が小さく、粒状吸着剤１が多いにもかかわらず通気性に優れ、低圧力損失を実現している。
【００８０】
さらに、二次元網状構造物４が粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２からなる成型体１１と一体化しており、成型体１１のみで自重を支えた場合よりも強度が優れている。従来のように粒状吸着剤１と粉末状ホットメルト樹脂１２からなる成型体１１のみで構成されたガス除去フィルタ５では、成型体１１自身が成型体１１自身の重量を支えているため、寿命を大きくするために粒状吸着剤１の充填量が増加すると自重を支えきれなくなり型崩れが起きてしまう。例えば、通気方向２に対して垂直な方向に重力がかかる場合、ガス除去フィルタ５の下部になる部分には全自重がかかってしまうため徐々にガス除去フィルタ５下部が潰れてしまう。また、通気方向２に対して水平な方向に重力がかかる場合は、フィルタ枠６に接している部分は比較的安定するが、フィルタ枠６から離れているガス除去フィルタ５の中心部は自重の影響でたわみ始める。しかしながら、本実施例では二次元網状構造物４が上流面８および下流面９でガス除去フィルタ５を支えているため、粒状吸着剤１の充填量が増加しガス除去フィルタ５の自重が増加しても型崩れを起こすことなく長期間使用することが可能である。また、目の細かい金網に代表されるような全面を覆う補強材を上流面８あるいは下流面９に設置すると、金網が貫通孔３をいくらか覆ってしまい通気の妨げとなり圧力損失が大きくなる。本実施例では、二次元網状構造物４の格子幅が貫通孔壁１０の厚み以下でかつ貫通孔３に重なるように目が設けられている、すなわち通気部分である貫通孔３を塞ぐことなく補強がなされているので空気の流れを阻害して圧力損失を大きくすることなく補強効果を得ることができている。
【００８１】
ガス除去フィルタ５に求められる要求事項としてコンパクト、低圧力損失、長寿命、高強度が挙げられるが、これら４つの要求事項は得てして相反するため全てを満たすことが難しい。しかしながら本実施例が示すように、本発明に従って試作したガス除去フィルタ５は比較例に示したガス除去フィルタ５と比べて厚みが小さくコンパクトであるにもかかわらず圧力損失が同等で寿命が数倍長く強度にも優れる。表１に示す各ガス除去フィルタ５の吸着剤充填量からわかるように本発明に従って作成したガス除去フィルタ５は比較例に示したガス除去フィルタ５に比べてより小さな空間により多くの粒状吸着剤１を充填しており、コンパクトで長寿命であるにもかかわらず高い通気性を確保している。本発明に従って作成したガス除去フィルタ５は基材を用いていないため体積あたりの粒状吸着剤１の充填量が大きいこと、この充填量の多さを活かすために前述のように粒状吸着剤１をすべて利用できる構造となっていること、通気性の高い貫通孔３が設けられていること、さらに貫通孔３の通気を妨げないように二次元網状構造物４が一体化されているといった理由から相反する要求事項であるコンパクト、低圧力損失、長寿命、高強度を高いレベルで実現している。
【００８２】
（実施の形態２）
通気方向２と直交する面において、貫通孔壁１０内部に二次元網状構造物４を補強材として設けてあるガス除去フィルタ５の正面図を図５に、側面断面図を図６に示す。本来、図５においては上流面８に存在する二次元網状構造物４が見えるはずであるが、構造をわかり易くするため省略してある。また、本来図５において成型体１１内部に存在する二次元網状構造物４は正面からは見えないが、構造をわかり易くするために表示してある。図６に示すように、二次元網状構造物４はガス除去フィルタ５の上流面８および下流面９に一体化している二次元網状構造物４と同様に、ガスの通気を妨げないように貫通孔３と重ならないような形状になっている。そのため、ガス除去フィルタ５の通気性を損なうことなくガス除去フィルタ５の強度を増加することができる構造になっている。また、図６に示すように、二次元網状構造物４は一定間隔ごとに配置されているため、粒状吸着剤１の量を減らすことなく、強度を増加している。二次元網状構造物４を配置する間隔としては、間隔が狭いと二次元網状構造物４の数が多くなるため充填可能な粒状吸着剤１量が減少し、逆に広すぎると補強材としての効果が薄いため、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下ごとに配置することが好ましい。また、本実施例では通気方向２と直交する面に二次元網状構造物４を配置してあるが、通気方向２と平行する面に配置しても同様の効果が得られる。
【００８３】
（実施の形態３）
貫通孔壁１０内部がガス吸着能を有する繊維体１４を有しているガス除去フィルタ５の拡大図を図７に示す。図７に示すように、長い繊維体１４が粒状吸着剤１の隙間を縫うように、また絡み合って存在しているため、繊維体１４と粒状吸着剤１間の接着によりさらにガス除去フィルタ５の強度が増加している。また、繊維体１４自身がガス吸着能を有するため、より多くのガスを吸着することが可能となっている。
【００８４】
繊維体１４としては一般的な有機繊維や無機繊維が使用できるが、特にガラス繊維や炭素繊維、セラミック繊維等の強度に優れた繊維体１４を用いるとより強度に優れたガス除去フィルタ５となり、またイオン交換繊維や活性炭素繊維等のガス吸着能を有する繊維体１４を用いるとより吸着容量に優れたガス除去フィルタ５となる。繊維長は短すぎるとガス除去フィルタ５から脱落し易くなるため２ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度であることが好ましい。このような繊維体１４を成型前の粒状吸着剤１および粉末状ホットメルト樹脂１２の混合物に添加することにより、成型後の貫通孔壁１０の内部に繊維体１４が補強材として存在するガス除去フィルタ５が得られる。繊維体１４の配合量としては、繊維体１４の重量が全体の重量の１％以上２０％以下程度であると粒状吸着剤１の量を保ちつつガス除去フィルタ５強度を増加することができるため好ましい。
【００８５】
（実施の形態４）
実施の形態１に記載されたガス除去フィルタ５の両方の面に、通気性を有し粒状吸着剤１の粒径よりも目が小さいシート１５が設けられ、そのシート１５が粉塵を捕集する機能を有するガス除去フィルタ５の斜視図を図８に示す。本来は、成型体１１、二次元網状構造物４およびシート１５は一体化しているが、構造をわかり易くするため少し離して示してある。また、フィルタ枠６については構成をわかり易くするために省略してある。上流面８または下流面９に二次元網状構造物４を設けたり、また粒状吸着剤１を粉末状ホットメルト樹脂１２で連結しても、粒状吸着剤１がガス除去フィルタ５から絶対に脱落しないとは限らず、使用時に粒状吸着剤１が下流側に流出して空気を汚染したり、取り扱い時に粒状吸着剤１がガス除去フィルタ５から脱落して使用環境を汚染する可能性が万が一でもありうる。シート１５をガス除去フィルタ５の上流面８および下流面９に設けることにより粒状吸着剤１のガス除去フィルタ５からの脱落をほぼ確実になくすことができる。シート１５としては、スパンボンド法やサーマルボンド法により製造される繊維径１μｍ以上５０μｍ以下の不織布で、通気口径５μｍ以上１００μｍ以下のものを、使用する粒状吸着剤１等の粒径に合わせて適時用いると下流側の汚染を漏れなく防止でき好ましい。また、シート１５として粉塵を捕集する機能を有する集塵濾材、例えばポリプロピレンをメルトブロー法で繊維状に吹き付けてシート化し帯電処理を行って作成した静電濾材や、ガラス繊維をすきこみバインダーで結合したガラス繊維濾材などを用いることにより、ガスのみでなく空気中の粉塵をも効率よく捕集することができ、家庭や事務所などの室内環境における空気清浄フィルタとして用いることができる。また、シート１５作製時にイオン交換繊維や活性炭繊維等を添加して吸着能を持たせたり、グラフト重合等によりシート１５に吸着官能基を付加したりすると、ガス除去フィルタ５の総吸着容量が増加し寿命を延ばすことができる。
【００８６】
（実施の形態５）
実施の形態１に記載されたガス除去フィルタ５をプリーツ状に配置してなるガス除去フィルタユニットの上面図を図９に示す。
【００８７】
ガス除去フィルタ５をプリーツ状に配置すると、プリーツ状に配置していない平面状のものと比較して濾過面積が増大して空気を通過させたときの流速が小さくなり、ガスのガス捕集効率が向上するとともに圧力損失が低減して通気性が向上するという効果が得られる。ガス除去フィルタ５をプリーツ状に配置する場合、プリーツ深さが２０ｍｍ以上でプリーツ間隔が１０ｍｍ以上であるとプリーツの山と山の間に空気が通りやすくなり通気性とガス捕集効率が向上するため好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明のガス除去フィルタおよびガス除去フィルタユニットは高強度、コンパクト、低圧力損失でありながら長寿命であり、ガス除去フィルタを搭載する空気清浄装置の送風にかかる動力コストを低減しつつガスの除去が長期間にわたって可能なガス除去フィルタおよびガス除去フィルタユニットとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態１に記載のガス除去フィルタの正面図
【図２】実施の形態１に記載のガス除去フィルタの側面断面図
【図３】実施の形態１に記載のガス除去フィルタの拡大図
【図４】実施の形態１に記載の型の斜視図
【図５】実施の形態２に記載のガス除去フィルタの正面図
【図６】実施の形態２に記載のガス除去フィルタの側面断面図
【図７】実施の形態３に記載のガス除去フィルタの拡大図
【図８】実施の形態４に記載のガス除去フィルタの斜視図
【図９】実施の形態５に記載のガス除去フィルタユニットの上面図
【符号の説明】
【００９０】
１    粒状吸着剤
２    通気方向
３    貫通孔
４    二次元網状構造物
５    ガス除去フィルタ
６    フィルタ枠
７    ネジ
８    上流面
９    下流面
１０  貫通孔壁
１１  成型体
１２  粉末状ホットメルト樹脂
１３  ピン
１４  繊維体
１５  シート
【図１】
2008302263.tif 000004
【図２】
2008302263.tif 000005
【図３】
2008302263.tif 000006
【図４】
2008302263.tif 000007
【図５】
2008302263.tif 000008
【図６】
2008302263.tif 000009
【図７】
2008302263.tif 000010
【図８】
2008302263.tif 000011
【図９】
2008302263.tif 000012