(57)【要約】【課題】通気性を有する内側部材と外側部材間の空隙部に吸着剤を充填し、前記内側部材と外側部材のいずれ側からも清浄空気を吹き出すことができるようにする。【解決手段】通気性のある内側部材４の外側に、空隙部９を有して、通気性のある外側部材８を配設し、且つ前記空隙部９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１２が充填され、内側部材４から取り入れた空気２１が、前記吸着剤１２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８から清浄空気として吹き出すようにし、または、外側部材８から取り入れた空気２３が、前記吸着剤１２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４から清浄空気２４として吹き出すようにする。【選択図】図１
2004309020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方側に開口部を、他方側に閉止壁を備えた通気性のある濾材により形成された筒状の内側部材の外側に、空隙部を有して、一方側に開口部を、他方側に閉止壁を備えた通気性のある濾材により形成された筒状の外側部材が配設され、前記内・外側部材の開口端縁部を内・外側接合材により一体に固定し、前記空隙部内に、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を充填したことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
内側部材が、複数本間隔を有して並列に配設されたことを特徴とする請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項３】
一方側に開口部を、他方側に閉止壁を備えた通気性のある濾材により形成された筒状の内側部材の外側に、空隙部を有して、通気性のある不織布により形成された袋体が配設され、前記袋体の開口部に取付けられたフランジを、前記内側部材を固定した内側接合材に一体に固定し、前記空隙部内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を充填したことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項４】
内側部材が、複数本間隔を有して並列に配設されたことを特徴とする請求項３記載のエアフィルタ。
【請求項５】
内側部材が、網状、または多孔状の剛性の高い材質で空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設したものである請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルタ。
【請求項６】
外側部材が、網状、または多孔状の剛性の高い材質で空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設したものである請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項７】
請求項３または４記載の内側部材に代えて、先端部が尖った四角錐形状に形成された内側部材を使用することを特徴とするエアフィルタ。
【請求項８】
請求項３または４記載の内側部材に代えて、先端部に扁平部を有する略四角錐形状に形成された内側部材を使用することを特徴とするエアフィルタ。
【請求項９】
請求項３または４記載の内側部材に代えて、先端部が尖った円錐形状に形成された内側部材を使用することを特徴とするエアフィルタ。
【請求項１０】
請求項３または４記載の内側部材に代えて、網状、または多孔状の剛性の高い材質で、先端部が尖った四角錐形状の空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設して形成された内側部材を使用することを特徴とするエアフィルタ。
【請求項１１】
請求項３または４記載の内側部材に代えて、網状、または多孔状の剛性の高い材質で、先端部に扁平部を有する略四角錐形状の空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設して形成された内側部材を使用するエアフィルタ。
【請求項１２】
請求項３または４記載の内側部材に代えて、網状、または多孔状の剛性の高い材質で、先端部が尖った円錐形状の空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設して形成された内側部材を使用することを特徴とするエアフィルタ。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれかに記載された内側部材に対応する外側部材であって、不織布により中空部を有する箱状の袋体に形成されると共に、該中空部内に吸着剤を充填し、且つ前記袋体の一方側の側壁面に前記内側部材の先端部を差込む挿入部を設けて形成され、前記挿入部は挿入孔を穿設すると共に、該挿入孔に破断し易い薄膜を貼り付け、更に前記挿入孔の外周縁部にパッキングを取付けたことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項１４】
吸着剤が、水分除去用のシリカゲル、ゼオライトの粉末とガス状化学物質を除去する活性炭を、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、充填されることを特徴とする請求項１、請求項３または請求項１３のいずれかに記載のエアフィルタ。
【請求項１５】
一方側に開口部を、他方側に閉止壁を備えた通気性のある濾材により形成された筒状の内側部材の外側に、空隙部を有して、一方側に開口部を、他方側に閉止壁を備えた通気性のある濾材により形成された筒状の外側部材が配設され、前記内・外側部材の開口端縁部を内・外側接合材により一体に固定し、前記空隙部内に、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を充填して形成されたエアフィルタを用いた空気清浄装置であって、前記エアフィルタより径大に形成されたケーシングの一方側の開口部を前記内・外側接合材に固定すると共に、前記ケーシングの他方側壁面に口径を小さく絞った通気管を開口連結して、前記エアフィルタとケーシング間に通気空間を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１６】
内側部材が、複数本間隔を有して並列に配設されたことを特徴とする請求項１５記載の空気清浄装置。
【請求項１７】
一方側に開口部を、他方側に閉止壁を備えた通気性のある濾材により形成された筒状の内側部材の外側に、空隙部を有して、通気性のある不織布により形成された袋体が配設され、前記袋体の開口部に取付けられたフランジを、前記内側部材を固定した内側接合材に一体に固定し、前記空隙部内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を充填して形成されたエアフィルタを用いた空気清浄装置であって、前記エアフィルタより径大に形成されたケーシングの一方側の開口部を、前記内側接合材および袋体のフランジに固定すると共に、前記ケーシングの他方側壁面に口径を小さく絞った通気管を開口連結して、前記エアフィルタとケーシング間に通気空間を備え、更に前記袋体とケーシング間に複数本の間隔保持柱を介在せしめたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１８】
内側部材が、複数本間隔を有して並列に配設されたことを特徴とする請求項１７記載の空気清浄装置。
【請求項１９】
内側部材が、網状、または多孔状の剛性の高い材質で空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設したものである請求項１５〜１８のいずれかに記載の空気清浄装置。
【請求項２０】
外側部材が、網状、または多孔状の剛性の高い材質で空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設したものである請求項１５記載の空気清浄装置。
【請求項２１】
請求項１７または１８記載の内側部材に代えて、先端部が尖った四角錐形状に形成された内側部材を使用することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２２】
請求項１７または１８記載の内側部材に代えて、先端部に扁平部を有する略四角錐形状に形成された内側部材を使用することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２３】
請求項１７または１８記載の内側部材に代えて、先端部が尖った円錐形状に形成された内側部材を使用することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２４】
請求項１７または１８記載の内側部材に代えて、網状、または多孔状の剛性の高い材質で、先端部が尖った四角錐形状の空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設して形成された内側部材を使用することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２５】
請求項１７または１８記載の内側部材に代えて、網状、または多孔状の剛性の高い材質で、先端部に扁平部を有する略四角錐形状の空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設して形成された内側部材を使用することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２６】
請求項１７または１８記載の内側部材に代えて、網状、または多孔状の剛性の高い材質で、先端部が尖った円錐形状の空気通過体を形成すると共に、該空気通過体の内周壁面、あるいは外周壁面のいずれかに不織布を配設して形成された内側部材を使用することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２７】
請求項２１〜２６のいずれかに記載された内側部材を使用する外側部材であって、不織布により中空部を有する箱状の袋体に形成されると共に、該中空部内に吸着剤を充填し、且つ前記袋体の一方側の側壁面に前記内側部材の先端部を差込む挿入部を設けて形成され、前記挿入部は挿入孔を穿設すると共に、該挿入孔に破断し易いシートを貼り付け、更に前記挿入孔の外周縁部にパッキングを取付けたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２８】
吸着剤が、水分除去用のシリカゲル、ゼオライトの粉末とガス状化学物質を除去する活性炭を、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、充填されることを特徴とする請求項１５、請求項１７または請求項２７のいずれかに記載の空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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