(57)【要約】【課題】容易な構成で、かつ、装置の構成及び負担を最小限にすることができる、気体中の固形物除去装置を提供する。【解決手段】固形物除去装置の流通路２の内部に、流通路２の略断面積の一部分が空間となっているフィルターを設けることにより、気体の流れ方向の上流側と下流側の差圧を少なくし、装置の負担を最小限にして、気体中の固形物除去を行う。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流を形成するための気流形成手段と、
前記形成した気流の流れ方向を規制する気流方向規制手段と、
前記気流方向規制手段によって方向付けされた気流の流れ方向に対して略直交するように気体の通過可能な開口を有する部材を設けた、気体中の固形物除去装置において、
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、気流の流れ方向に対して略直交する面積の一部分が空間となるように設けられていることを特徴とする、気体中の固形物除去装置。
【請求項２】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、同一の気流中に複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項３】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、同一の気流中に前記空間の箇所が重ならないように複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項４】
気流を形成するための気流形成手段と、
前記形成した気流の流れ方向を規制する気流方向規制手段と、
前記気流方向規制手段によって方向付けされた気流の流れ方向に対して略直交するように気体の通過可能な開口を有する部材を設けた、気体中の固形物除去装置において、
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、予め設けられているもう一つの気体の通過可能な開口を有する部材よりも前記気流の流れ方向上流に設置されることにより、予備の固形物除去装置となることを特徴とする、気体中の固形物除去装置。
【請求項５】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、同一の気流中に複数設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項６】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、前記気流の流れ方向に対して略直交する面積の一部分に空間を有するように設けられていることを特徴とする、請求項４または５に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項７】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、同一の気流中に前記空間の箇所が重ならないように複数設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項８】
気流を形成するための気流形成手段と、
前記形成した気流の流れ方向を規制する気流方向規制手段と、
前記気流方向規制手段によって方向付けされた気流の流れ方向に対して略直交するように気体の通過可能な開口を有する部材を設けた、気体中の固形物除去装置において、
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、予め設けられているもう一つの気体の通過可能な開口を有する部材よりも前記気流の流れ方向下流に設置されることにより、予備の固形物除去装置となることを特徴とする、気体中の固形物除去装置。
【請求項９】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、同一の気流中に複数設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項１０】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、前記気流の流れ方向に対して略直交する面積の一部分に空間を有するように設けられていることを特徴とする、請求項８または９に記載の気体中の固形物除去装置。
【請求項１１】
前記気体の通過可能な開口を有する部材は、同一の気流中に前記空間の箇所が重ならないように複数設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載の気体中の固形物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体中に存在する塵埃や微生物などの固形物の除去を行う装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体やＴＡＫフィルムなどの製造を行うクリーンルームなどにおいて、空気中の固形物を除去（空気清浄）するものとして、一般的に空気の流れ方向に対して直交するように複数種類のフィルターなどを設けた空気清浄機が設けられていることが知られている。
【０００３】
クリーンルームなどに使用される空気清浄機は、図１及び図２に示すように、気体の方向規制手段である流通路２の内部に、気体の流れの上流に最も目の粗いフィルター３、一番下流には最も目の細かいフィルター４を、上流から段階的に各種フィルターが設置されており、各段階のフィルターによって、空気中に存在する固形物の大きさの大きいものから順に固形物の除去を行っている。
【０００４】
これらの複数のフィルターは、一定時間経つにつれて空気中の固形部を除去することにより目詰まりをおこすため、気流の上流側と下流側で圧力差が生じてしまう。これを回避するために、気体の流路の途中に圧力調節用の装置（ダンパー等）を設けて調整が行われていることもある（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
改訂５版  化学工学便覧
（昭和６３年３月１８日  丸善株式会社発行）
ｐ．７９０〜ｐ．７９５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これら複数のフィルターは定期的に清掃及び交換を行う必要があり、そのたびに空気清浄機だけでなく、工場内全ての装置を停止させなければならないため、一時的に生産性が低下してしまうといった問題がある。また、目の細かいフィルターは特に高価であるため、交換を行う時の事業主の負担は大きいものとなっている。
【０００７】
本発明はこのような事情を背景としてなされたもので、気体中の固形物除去を行うフィルターとして、気体の通過可能な開口を有するフィルターを気体の流路全体ではなく一部に設けることでも、従来通りの気体中の固形物除去が可能な気体中の固形物除去装置の提供を目的とする。
【０００８】
また、通常設けられている各段階のフィルターの上流側に、気体の通過可能な開口を有するフィルターを予備フィルター５として設けることにより、各段階のフィルターの汚れを抑え、各段階のフィルターの清掃及び交換作業の回数削減を行うことができる、気体中の固形物除去装置の提供も目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、気流を形成するための気流形成手段と、前記形成した気流の流れ方向を規制する気流方向規制手段と、前記気流方向規制手段によって方向付けされた気流の流れ方向に対して略直交するように気体の通過可能な開口を有する部材を設けた、気体中の固形物除去装置において、前記気体の通過可能な開口を有する部材は、気流の流れ方向に対して略直交する面積の一部分が空間となるように設けられていることを特徴とする、気体中の固形物除去装置によって達成される。
【００１０】
また、気流を形成するための気流形成手段と、前記形成した気流の流れ方向を規制する気流方向規制手段と、前記気流方向規制手段によって方向付けされた気流の流れ方向に対して略直交するように気体の通過可能な開口を有する部材を設けた、気体中の固形物除去装置において、前記気体の通過可能な開口を有する部材は、予め設けられているもう一つの気体の通過可能な開口を有する部材よりも前記気流の流れ方向上流に設置されることにより、予備の固形物除去装置となることを特徴とする、気体中の固形物除去装置によっても達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の一形態にかかる気体中の固形物除去装置を説明する。
【００１２】
図３には、本発明の一実施形態に係る気体中の固形物除去装置１が示されている。気体の方向規制手段である流通路２が設けられており、前記流通路２の内部には、気体の流れの上流に最も目の粗いフィルター３、一番下流には最も目の細かいフィルター４が、上流から段階的に設置されている。
【００１３】
固形物の形状は、球形や円盤形、矩形、鍵形、環形など多くの形状のもの、これらの形状が組み合わさった固形物がある。
【００１４】
このような形状の固形物を多く含んだ気体は、気流方向規制手段によって方向付けは行われているが、直線的に流れてはいないため、固形物も直線的に流れてはいない。そして、気体と固形物がフィルター内部を通過する時は、フィルターの厚み部分で気体の乱流が発生するため、実際のフィルターの目（開口）の大きさよりも小さな固形物を除去することが可能である。また、この乱流が発生するため、フィルターを固定したり、支えたりするために設けられている柱部分にあるフィルター部分でも、ある程度の固形物を除去することができる。
【００１５】
この目の粗いフィルター３で流通路２の全面を覆った場合でも、時間の経過と共に目詰まりを起こしてしまうため、気流の上流側と下流側との差圧が大きくなってしまう。これを解消するためには、フィルターの交換を行わなければならない。
【００１６】
しかしながら、この目の粗いフィルター３を流通路２内部全面ではなく、一部分に空間を有するように設けても、流れる気体の全てが一部分の空間を通過するものではないため、気体中の固形物の除去を行うことは可能であり、しかも、フィルターが完全に目詰まりを起こしていても、空間部分には気体は流れるため、上流側と下流側の差圧は殆どなくなる。そのため、従来の装置構成の一部に設けられていた、圧力調整機は殆ど必要なくなる。
【００１７】
以上の構成により、目の粗いフィルター３でも実際のフィルターの目（開口）の大きさよりも小さな固形物を除去することは十分に可能であるが、同様に一部分に空間を有する、目の粗いフィルター３を重ねると、上流側と下流側の差圧は殆どなく、固形物の捕集率は上昇する。
【００１８】
さらには、図４のように、一部分に空間を有する、目の粗いフィルター３を重ねるときに、空間部分が重ならないようにフィルターを重ねることにより、比較的直線的に流れている気体と、重なっている目の粗いフィルター３の間を縫うように流れる一部の気体が流通路２内部でぶつかってからフィルターを通過するため、これによる乱流も発生するので、より固形物の捕集率は上昇する。
【００１９】
また、上流側と下流側の差圧が殆ど変わらなくなるため、気体中の固形物除去装置１の気流形成手段に係る負担は少なくなる。
【００２０】
図５には、もう一つの好適な実施の一形態である、気体中の固形物除去装置が示されている。
【００２１】
気体の方向規制手段である流通路２が設けられており、前記流通路２の内部には、気体の流れの上流に最も目の粗いフィルター３、一番下流には最も目の細かいフィルター４が、上流から段階的に設置されている。
【００２２】
そして、最も上流に予め設置されている目の粗いフィルター３の更に上流に、予備のフィルターとして、目の粗いフィルターを設置している。先に述べたように、目の粗いフィルターでも、気体中の小さな固形物を十分に除去する効果がある。そのため、この予備フィルター５を設けることにより、それよりも下流に設置されている各段階のフィルターの汚れを抑えることができるため、予め設置されている各段階のフィルターの寿命を延ばすことができる。
【００２３】
従って、この予備フィルター５を設けることにより、予め設置されている各段階のフィルターの清掃及び交換作業の回数の削減を行うことができる。
【００２４】
また、この予備フィルター５は、最も安価な目の粗いフィルターを用いても十分な効果を得ることができ、さらには、主に固形物除去装置１の外に設けられるため、装置を停止させることなく、また、コストを気にすることなく、容易に交換を行うことができる。
【００２５】
そして、この予備フィルター５を多層にすることにより、予め設置されている各段階のフィルターの汚れを更に抑えることができる。
【００２６】
この予備フィルター５に関して、今回は流通路２の全面を覆うケースを述べたが、実際の装置では、やはり上述の通り、上流側と下流側の差圧が発生してしまうことが考えられる。
【００２７】
しかしながら、予備フィルター５の一部分に空間を有することにより、この問題を回避することは可能であり、また、予備フィルター５を重ねるときに、空間部分が重ならないように予備フィルター５を重ねることにより、上記問題を解決すると共に、予め設置されている各段階のフィルターの汚れをより一層抑えることができる。さらには、各段階のフィルターそれぞれについて予備フィルターを設けることにより、より予め設けられているフィルターの寿命を延ばすことが可能となる。
【００２８】
また、多くの固形物除去装置は、気体が最終段階まで通過して固形物が無いと判断されている気体中にも、若干の固形物が残っているのが現状であり、この予備フィルター５を下流に設置することにより、少しでも多くの固形物を捕集することができる。
【００２９】
今回の各実施の形態の説明において、気体の通過可能な開口を有する部材をフィルターとしているが、これに限られるものではなく、網や生地なども含まれる。また、フィルターに粘着性を持たせることにより、固形物の捕集効果が高まる。さらには、脱臭作用、芳香作用、殺菌作用等をフィルターに持たせることにより、様々な産業分野に応用できる。形状においても、平面のものに限られず、ジグザグ状、波形などを用いると、表面積が大きくなるため、固形物の捕集率は高くなる。
【００３０】
また、気流制御手段を流通路としているが、同様にこれに限られるものではなく、規制板などで気流を整えるものも含まれる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の気体中の固形物除去装置においては、気体の流路の一部に、気体の通過可能な開口を有する部材を、気体の流れ方向に対して略直交する方向に、一部分空間を有するように設けるものであり、目の細かい、高価なフィルターなど複数種類のフィルターを使用しなくても、従来と同等もしくはそれ以上の固形物の捕集率を得ることができ、フィルターのコストを削減することができる。
【００３２】
さらには、フィルターの目詰まりによる、流通路の上流側と下流側の差圧が大きくならないため、装置に負担をかけることがなくなり、装置の寿命も延ばすことができる。
【００３３】
また、気体の通過可能な開口を有する部材を、予め設置されているフィルターの予備フィルターとして使用することにより、予め設置されているフィルターの寿命を延ばすことができ、フィルターのコストを削減することができる。そして、この予備フィルターは、主に装置の外に設けられているため、稼働中の装置を停止させることなく、容易に交換することができると共に、既設の装置に改修工事などせずに設置できるため、装置の生産性を落とさないだけでなく、工期期間及び、工事費の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の固形物除去装置。
【図２】従来の固形物除去装置。
【図３】本発明の固形物除去装置の概念図。
【図４】フィルターを重ねた場合の気体の流れを表した図。
【図５】本発明の予備フィルターを用いた時の固形物除去装置の概念図。
【符号の説明】
１  固形物除去装置
２  流通路
３  目の粗いフィルター
４  目の細かいフィルター
５  予備フィルター
【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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