(57)【要約】【課題】活性炭及び／又は活性炭素繊維を使用するケミカルフィルタを設置する循環空調系に使用した空調設備において、硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を発生させないことを目的とする。【解決手段】本発明の空調設備は、請求項１に記載の通り、循環空調系に活性炭及び／又は活性炭素繊維を使用したケミカルフィルタを備えた空調設備であって、前記空調設備の施工の際に使用するコーキング材として、前記コーキング材が硬化する際に発生するガスが活性炭及び／又は活性炭素繊維と接触して硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を発生させないものを用いたものであることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環空調系に活性炭及び／又は活性炭素繊維を使用したケミカルフィルタを備えた空調設備であって、前記空調設備の施工の際に使用するコーキング材として、前記コーキング材が硬化する際に発生するガスが活性炭及び／又は活性炭素繊維と接触して硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を発生させないものを用いたことを特徴とする空調設備。
【請求項２】
前記コーキング材が、脱アルコールタイプのシリコーンコーキング材であることを特徴とする請求項１記載の空調設備。
【請求項３】
前記空調設備が、半導体製造設備用であることを特徴とする請求項１又は２記載の空調設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス状汚染物による汚染が問題となる半導体・液晶産業等のクリーンルーム、精密電子機器等の製造設備、一般ビル、病院、博物館、美術館等の空調設備・装置等に使用されるケミカルフィルタを備えた空調設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体業界のクリーンルームでは、硫黄酸化物、窒素酸化物、アンモニア、ボロンなどの無機系のガス状汚染物による汚染に加えて、有機系のガス状汚染物、特に、高沸点有機物による室内汚染が問題となっており、図１のクリールームの循環経路図に示す通り、様々なタイプのケミカルフィルタ１を、例えば、ＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタなどの塵埃除去フィルタ２と併用して循環空調系に設置して対策している。前記有機系のガス状汚染物を除去するために、主に活性炭及び／又は活性炭素繊維を基材に使用したケミカルフィルタ１が用いられている。
クリーンルーム５では、清浄度の維持管理のため、一般に清浄度の高い部屋から低い部屋へと圧力勾配をつけている。このため循環空調系や室内の気密性を維持するために、例えば、図１に示すように、塵埃除去フィルタ２を天井に載置する際には、フレーム３と塵埃除去フィルタ２の底面の間でコーキング材４ａを使用したり、フレーム３と塵埃除去フィルタ２の側面の間でコーキング材４ｂを使用したりする。
前記コーキング材として、一般には、シリコーンコーキング材が使用され、特に、最近では低分子のシロキサンを除去した低シロキサンタイプのシリコーンコーキング材が使用される。
そして、前記シリコーンコーキング材は、硬化時に発生するガスの種類によって数種類のものに分類される。通常汎用的に使用されているものは、硬化時にオキシムガスを発生する脱オキシムタイプのシリコーンコーキング材である。このコーキング材４は、硬化が速く、刺激臭もなく、比較的安価であるという特長を有するため広く使用されている。
前記活性炭及び／又は活性炭素繊維を使用するケミカルフィルタと脱オキシムタイプのシリコーンコーキング材とを併用すると、コーキング材から発生したオキシムがケミカルフィルタの活性炭及び／又は活性炭素繊維に接触して硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を多量に発生することを見出した。
この硝酸系イオンは、水分に溶け込むことで酸として各種金属を腐食させる他に、特に、半導体製造用クリーンルームで製造されるウエハー表面に、アンモニアとの反応により硝酸アンモニウム結晶を析出させて表面の曇りの一因となるなど様々な問題を引き起こすために除去する必要があった。
この硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を除去するために、活性炭及び／又は活性炭素繊維に例えば、炭酸カリウム等の薬剤を添着させることで化学反応により、発生した硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を除去できるものの添着した薬剤の両に比例するので、その機能を発揮できる時間には限りがあり、また、添着材が活性炭の微細孔を塞いでしまうため本来の活性炭及び／又は活性炭素繊維の機能を阻害し、更には、ケミカルフィルタの製造コストが上昇してしまうという問題があった。また、硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を除去するために、イオン交換タイプのケミカルフィルタを既設のケミカルフィルタの後段に設置すること等の方法も考えられるが、何れも圧力損失の上昇やコストアップを招いてしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するものであり、活性炭及び／又は活性炭素繊維を使用するケミカルフィルタを設置する循環空調系に使用した空調設備において、硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を発生させないことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の通り解決手段を見出した。
即ち、本発明の空調設備は、請求項１に記載の通り、循環空調系に活性炭及び／又は活性炭素繊維を使用したケミカルフィルタを備えた空調設備であって、前記空調設備の施工の際に使用するコーキング材として、前記コーキング材が硬化する際に発生するガスが活性炭及び／又は活性炭素繊維と接触して硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を発生させないものを用いたものであることを特徴とする。また、請求項２記載の空調設備は、請求項１記載の空調設備において、前記コーキング材が、脱アルコールタイプのシリコーンコーキング材であることを特徴とする。
また、請求項３記載の空調設備は、請求項１又は２記載の空調設備において、前記空調設備が、半導体製造設備用であることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
前記空調設備は、循環空調系に使用される全ての設備乃至装置で、例えば、クリーンルーム、空調機、天井吹出型フィルタユニットやダクトなどが挙げられる。
前記ケミカルフィルタには、活性炭及び／又は活性炭素繊維が使用される。
前記活性炭としては、石炭、ヤシ殻炭、木炭、コークス等を粉砕又は成形等したものを賦活処理したものが挙げられる。
また、前記活性炭素繊維としては、ピッチ系繊維、セルロース繊維、フェノール系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維などを原料として、既知の方法で賦活して作られるものが挙げられる。
これらの活性炭又は活性炭素繊維は、単独又は活性炭及び活性炭素繊維を組み合わせて使用してもよい。
前記活性炭及び／又は活性炭素繊維には、化学反応による除去効果を持たせるために、薬剤を添着したものものも含まれる。また、これら繊維の他にガラス繊維や有機繊維を含んだものでもよい。また、ケミカルフィルタの形状は、空気を効率よく通しガスを除去できる構造であれば何でもよく、ハニカム形状やプリーツ形状に加工したものやケーシングの中に充填したものなどでもよい。
前記コーキング材は、空調設備の気密性等を確保するために、ダクト配管などの継ぎ目や隙間、室内の壁の継ぎ目や突合せ部分、天井面に設置するフィルタとフレームの間等、所望の部位に使用される。
前記コーキング材としては、シリコーン系のもの、或いは、ウレタン系のものが使用できるが、ウレタン系のコーキング材は硬化に時間がかかり、鉛直面のコーキングを行う際にタレによるコーキング不良が発生する可能性があるためシリコーン系のコーキング材の使用が好ましい。
前記シリコーン系のコーキング材としては、脱酢酸タイプのシリコーンや脱アルコールタイプのものが望ましいが、脱酢酸タイプは、速乾性がよく高強度であるが、酢酸臭を発し、また、金属を腐蝕することもあるので、脱アルコールタイプを使用することがより好ましい。また、更に、クリーンルーム内で使用する場合には、シリコーン系のコーキング材の中から低揮発性のシロキサン類を除いた低シロキサン脱アルコールタイプのものが最も望ましい。
【０００６】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
本発明の空調設備の一実施例として、図１に示されるようなコンベンショナル方式の半導体クリールーム５の循環経路図を示すもので、図中１で示されるものはケミカルフィルタ、２は塵埃除去フィルタとしてのＵＬＰＡフィルタ、３はＵＬＰＡフィルタ２を天井に載置する際ためのフレーム、４ａ、４ｂ、４ｃはコーキング材、１７はダクトを示すものである。
本実施例では、ケミカルフィルタ１は、有機系のガス状汚染物を除去する目的で、平均繊維径１７μｍ、比表面積が１０００ｍ２／ｇのピッチ系活性炭素繊維を７０質量％と、平均繊維径２５μｍのポリエステル繊維３０質量％を乾式で混繊した目付重量１７０ｇ／ｍ２のろ材により構成するようにした。
また、ＵＬＰＡフィルタ２は、塵埃除去の目的で、低ボロン、低有機ガスを考慮したガラス繊維紙及びＰＴＦＥなどの多孔膜のろ材により構成するようにした。
そして、同図に示すように、フレーム３とＵＬＰＡフィルタ２の底面との間にコーキング材４ａを約５ｍｍの厚さで塗布し、フレーム３とＵＬＰＡフィルタ２の側面との間にコーキング材４ｂを約５ｍｍの厚さで塗布した。また、図示していないが、ダクトの溶接部からの漏れを防ぐためダクトの内側からコーキング材を塗布した。
本実施例では、コーキング材４として、脱アルコールタイプシリコーンであるジーイー東芝シリコーン（株）製トスシール８０ＳＣ−Ｗ３ＩＷを使用した。
このように本実施例の半導体製造用クリーンルームでは、コーキング材として、硬化する際にオキシムを発生させないものを使用することにより、ガスが活性炭及び／又は活性炭素繊維と接触して硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を発生することがないので、硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）に起因する金属の腐蝕や製品の歩留低下などの不具合を回避することができる。
【０００７】
次に、本発明で使用されるコーキング材とフィルタの組み合わせの例を、サンプル１乃至４として４種類用意し、比較サンプル１、２と硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）の発生について比較を行うこととした。
硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）の発生量は、図２に示すように、円筒形ホルダー６内にコーキング材を約６ｇ、約５ｍｍの厚さで塗布して、円筒形ホルダー６の下流側にフィルタ８を取り付けたものに、流量計付ポンプ１３から清浄空気を３ｌ／ｍｉｎで送風し、フィルタ８の上流側のサンプリング管９と下流側のサンプリング管１０から採取された空気を、３０ｍｌの超純水１２を入れた石英製のインピンジヤー１１に１ｌ／ｍｉｎで１２時間通風し、イオンクロマトグラフ（ダイオネクス製ＤＸ−５００）で硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）濃度を測定し、フィルタの上・下流側の濃度の差からフィルタから発生する硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）濃度を求めるようにした。
【０００８】
（サンプル１）
コーキング材として脱アルコールタイプシリコーンのジーイー東芝シリコーン（株）製トスシール８０ＳＣ−Ｗ３ＩＷを使用し、ろ材として平均繊維径１７μｍ、比表面積が１０００ｍ２／ｇのピッチ系活性炭素繊維を７０質量％と、平均繊維径２５μｍのポリエステル繊維３０質量％を乾式で混繊した目付重量１７０ｇ／ｍ２のものを組み合わせたものを使用した。
【０００９】
（サンプル２）
コーキング材として脱アルコールタイプシリコーンの東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ＳＥ５０８８を使用し、ろ材として平均繊維径１７μｍ、比表面積が１０００ｍ２／ｇのピッチ系活性炭素繊維を７０質量％と、平均繊維径２５μｍのポリエステル繊維３０質量％を乾式で混繊した目付重量１７０ｇ／ｍ２のものを組み合わせたものを使用した。
【００１０】
（サンプル３）
コーキング材として脱アルコールタイプシリコーンの信越化学工業製ピュアシーラントＡタイプＸ−３１−１７９９を使用し、ろ材として、平均繊維径１７μｍ、比表面積が１０００ｍ２／ｇのピッチ系活性炭素繊維を７０質量％と、平均繊維径２５μｍのポリエステル繊維３０質量％を乾式で混繊した目付重量１７０ｇ／ｍ２のものを組み合わせたものを使用した。
【００１１】
（サンプル４）
コーキング材として、脱アルコールタイプシリコーンのジーイー東芝シリコーン（株）製トスシール８０ＳＣ−Ｗ３ＩＷを使用し、ろ材として比表面積が１０００ｍ２／ｇのヤシ殼活性炭を使用したものを組み合わせたものを使用した。
【００１２】
（比較サンプル１）
コーキング材として、脱オキシムタイプシリコーンの信越化学工業製ピュアシーラントＸ−３１−１４０１を使用し、ろ材として平均繊維径１７μｍ、比表面積が１０００ｍ２／ｇのピッチ系活性炭素繊維を７０質量％と、平均繊維径２５μｍのポリエステル繊維３０質量％を乾式で混繊した目付重量１７０ｇ／ｍ２のものを組み合わせたものを使用した。
【００１３】
（比較サンプル２）
コーキング材として、脱オキシムタイプシリコーンの信越化学工業製ピュアシーラントＸ−３１−１４０１を使用し、ろ材として比表面積が１０００ｍ２／ｇのヤシ殼活性炭を使用したものを組み合わせたものを使用した。
【００１４】
上記サンプル１乃至４及び比較サンプル１、２の硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）濃度について下記表１に示す。
【００１５】
【表１】
2004116961.tif 000003
【００１６】
上記表１から、サンプル１乃至４の組合せの場合、ろ材の下流側では、硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）の発生はなかった。しかし、比較サンプル１、２の脱オキシムタイプのシリコーンと活性炭及び／又は活性炭素繊維をろ材の組合せの場合、ろ材の下流側では、多量の硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）の発生が確認された。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、コーキング材としてオキシムを発生させないものを使用することで、活性炭及び／又は活性炭素繊維とオキシムの反応に起因する硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を多量に発生させることがない。そのため、硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）に起因する金属の腐蝕や製品の歩留低下などの不具合を回避できる効果がある。
また、発生したオキシムや硝酸系イオン（ＮＯ２−、ＮＯ３−）を除去するために新たな設備を設置する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリールームの循環経路図
【図２】測定装置の概要図
【符号の説明】
１　ケミカルフィルタ
２　ＵＬＰＡフィルタ
３　フレーム
４　コーキング材
５　クリーンルーム
６　ホルダー
７　シリコーン
８　フィルタ（ろ材）
９　サンプリング管（フィルタ上流）
１０　サンプリング管（フィルタ下流）
１１　インピンジャー
１２　超純水
１３　流量計付ポンプ
１７　ダクト
【図１】
2004116961.tif 000004
【図２】
2004116961.tif 000005