(57)【要約】【課題】  オゾン、窒素酸化物及び硫酸化物を同時に除去するための化学フィルタ媒体、これを含む化学フィルタ及び前記化学フィルタの製造方法を提供する。【解決手段】  第１のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第１オゾン吸着層と、前記第１オゾン吸着層上に積層され、窒素酸化物除去用濾材で形成され窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層と、前記第１窒素酸化物吸着層上に積層され、第２のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第２オゾン吸着層と、を含む化学フィルタ媒体である。前記化学フィルタ媒体は、オゾン、窒素酸化物、硫酸化物などを同時に除去することができる。【選択図】図２
2004230382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第１オゾン吸着層と、
前記第１オゾン吸着層上に積層され、窒素酸化物除去用濾材で形成され窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層と、
前記第１窒素酸化物吸着層上に積層され、第２のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第２オゾン吸着層と、を含む化学フィルタ媒体。
【請求項２】
前記第１及び第２のオゾン除去用濾材は、活性炭及び前記活性炭に添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項３】
前記添着剤は、金属酸化物を含むことを特徴とする請求項２記載の化学フィルタ媒体。
【請求項４】
前記添着剤は、ＫＯＨ又はＭｎＯの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２記載の化学フィルタ媒体。
【請求項５】
前記添着剤の添着量は、前記活性炭の重量を基準に５〜１０％であることを特徴とする請求項２記載の化学フィルタ媒体。
【請求項６】
前記窒素酸化物除去用濾材は、ゼオライト及び前記ゼオライトに添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項７】
前記添着剤は、金属酸化物を含むことを特徴とする請求項６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項８】
前記添着剤は、ＫＭｎＯ４を含むことを特徴とする請求項６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項９】
前記ＫＭｎＯ４の添着量は、前記ゼオライトの重量を基準に１０〜１５％であることを特徴とする請求項８記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１０】
前記第１オゾン吸着層は、空気の移動方向を基準に最前方に位置し、前記第１オゾン吸着層は、前記第１窒素酸化物吸着層と比較して厚いことを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１１】
前記第１オゾン吸着層は、前記第１窒素酸化物吸着層と同じ厚さを有することを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１２】
前記第２オゾン吸着層は、前記第１窒素酸化物吸着層と同じ厚さを有することを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１３】
前記第１オゾン吸着層は、空気の移動方向を基準に最前方に位置し、前記第２オゾン吸着層は、前記第１窒素酸化物吸着層と比較して薄いことを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１４】
前記第２オゾン吸着層上に、第２窒素酸化物吸着層及び第３オゾン吸着層が順次さらに積層された構造を有することを特徴とする請求項１記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１５】
前記第１、第２及び第３オゾン吸着層と前記第１及び第２窒素酸化物吸着層とは、互いに同じ厚さを有することを特徴とする請求項１４記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１６】
中性系列の濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第１層と、
前記第１層上に積層され、酸化物系列の濾材に窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された、窒素酸化物を除去するための第２層と、
前記第２層上に積層され、中性系列の濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第３層と、を含む化学フィルタ媒体。
【請求項１７】
前記第１層は、前記第２層と同じ厚さを有することを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１８】
前記第２層は、前記第３層と同じ厚さを有することを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項１９】
前記第１層及び第３層に含まれる中性系列の濾材は、活性炭を含むことを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項２０】
前記第１層及び第３層に含まれるオゾン還元用触媒物質は、ＫＯＨ又はＭｎＯの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項２１】
前記第２層に含まれる酸化物系列の濾材は、ゼオライトを含むことを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項２２】
前記第２層に含まれる窒素酸化物分解除去用触媒物質は、ＫＭｎＯ４を含むことを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項２３】
前記酸化物系列の濾材は、金属酸化物を含む添着剤を有することを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項２４】
前記第３層上に積層され、酸化物系列の濾材に窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された、窒素酸化物を除去するための第４層と、
前記第４層上に積層され、中性系列の濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第５層と、をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載の化学フィルタ媒体。
【請求項２５】
上部ケース、及び前記上部ケースに連結された下部ケースを有するトレイと、
前記下部ケースの内部の下部に充填され、オゾン除去用濾材で形成された、オゾンを除去するための第１オゾン吸着層と、
前記下部ケース内で前記第１オゾン吸着層上に充填され、窒素酸化物除去用濾材で形成された、窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層と、
前記下部ケース内で前記第１窒素酸化物吸着層上に充填され、オゾン除去用濾材で形成された、オゾンを除去するための第２オゾン吸着層と、を含むことを特徴とする化学フィルタ。
【請求項２６】
前記オゾン除去用濾材は、活性炭及び前記活性炭に添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項２５記載の化学フィルタ。
【請求項２７】
前記添着剤は、ＫＯＨ又はＭｎＯの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２６記載の化学フィルタ。
【請求項２８】
前記窒素酸化物除去用濾材は、ゼオライト及び前記ゼオライトに添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項２５記載の化学フィルタ。
【請求項２９】
前記添着剤は、ＫＭｎＯ４を含むことを特徴とする請求項２８記載の化学フィルタ。
【請求項３０】
前記下部ケース内の前記第２オゾン吸着層上に積層された第２窒素酸化物吸着層と、前記第２窒素酸化物吸着層上に積層された第３オゾン吸着層と、をさらに含むことを特徴とする請求項２５記載の化学フィルタ。
【請求項３１】
前記トレイの内部に形成された不織布をさらに含むことを特徴とする請求項２５記載の化学フィルタ。
【請求項３２】
前記不織布の外部に、前記不織布を保護するためのメッシュをさらに含むことを特徴とする請求項３１記載の化学フィルタ。
【請求項３３】
ｉ）上部ケースと下部ケースを含み、前記上部及び下部ケースが分離されるトレイを準備する段階と、
ｉｉ）前記トレイの下部ケース内にオゾン除去用濾材で形成される第１オゾン吸着層を充填する段階と、
ｉｉｉ）前記下部ケース内で、前記第１オゾン吸着層上に窒素酸化物除去用濾材で形成される第１窒素酸化物吸着層を積層する段階と、
ｉｖ）前記下部ケース内で、前記第１窒素酸化物吸着層上にオゾン除去用濾材で形成される第２オゾン吸着層を積層する段階と、
ｖ）前記トレイの上部ケースを下部ケースに被せて固定する段階と、を含むことを特徴とする化学フィルタの製造方法。
【請求項３４】
前記ｉｉ）段階を行う以前に、前記トレイの内部面に不織布を付着する段階をさらに行うことを特徴とする請求項３３記載の化学フィルタの製造方法。
【請求項３５】
前記オゾン除去用濾材は、活性炭及び前記活性炭に添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項３３記載の化学フィルタの製造方法。
【請求項３６】
前記添着剤は、含浸により前記活性炭に添着されることを特徴とする請求項３５記載の化学フィルタの製造方法。
【請求項３７】
前記窒素酸化物除去用濾材は、ゼオライト及び前記ゼオライトに添着された添着剤を含むことを特徴とする請求項３３記載の化学フィルタの製造方法。
【請求項３８】
前記添着剤は、含浸により前記ゼオライトに添着されることを特徴とする請求項３７記載の化学フィルタの製造方法。
【請求項３９】
前記下部ケース内で、前記第２オゾン吸着層上に第２窒素酸化物吸着層及び第３オゾン吸着層を順次さらに積層することを特徴とする請求項３３記載の化学フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質を濾過除去するための化学フィルタ媒体、これを含む化学フィルタ及び前記化学フィルタの製造方法に関し、より詳細には、クリーンルームで用いられ、オゾン、窒素酸化物及び硫黄酸化物のような化学汚染物質を除去するための化学フィルタ媒体、これを含む化学フィルタ及び前記化学フィルタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体素子のような精密製品は、規定サイズ以上の汚染物質が除去されたクリーンルーム内で製造される。特に、半導体の製造のためのクリーンルームの汚染の程度は、半導体の製造歩留りに直結する重要な要素である。  更に、最近の半導体素子は高集積化されており、前記半導体素子を製造するためのウェーハの口径はより増大している。このため、クリーンルーム内の微細な汚染物質によっても半導体装置の不良が発生する虞があるので、前記クリーンルーム内の清浄指数は厳しく管理される必要がある。ここで、前記クリーンルーム内の汚染物質は、微細塵のような粒子性汚染物質と有害ガスのような化学汚染物質とを含む。
【０００３】
半導体素子を製造するクリーンルーム内で発生する化学汚染物質は、化学フィルタによって制御する。一般に前記化学フィルタは、添着活性炭（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ  ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ）をフィルタ媒体として使用して、有害ガスを捕集する方式により前記有害ガスを除去する。前記添着活性炭は、従来の活性炭表面及び細孔内壁に金属または特定の金属塩を添着させたものである。従って、前記添着活性炭は、前記金属又は金属塩により触媒的機能、即ち化学的活性が増加し、特定成分に対する選択的吸着性が増加する。前記添着活性炭をフィルタ媒体として使用する化学フィルタは、前記クリーンルーム内で発生する化学汚染物質のうち、オゾン、アンモニアを比較的よく除去する。
【０００４】
しかし、前記添着活性炭をフィルタ媒体として使用する化学フィルタは、クリーンルーム内に微量に存在する窒素酸化物や硫黄酸化物はよく除去することができない。半導体素子が超高集積化される一方で、前記クリーンルーム内に微量に存在する窒素酸化物や硫黄酸化物も半導体素子の不良を誘発するため、前記窒素酸化物及び硫黄酸化物も必ず除去しなければならない。従って、前記窒素酸化物及び硫黄酸化物を除去するために、前記窒素酸化物及び硫黄酸化物を除去することができるフィルタ媒体で構成される他の化学フィルタを更に備えなければならない。
【０００５】
上記で説明したように、従来の化学フィルタは、一つの汚染物質または同じ種類の汚染物質のみが除去されるように構成されている。ところが、前記クリーンルーム内に流入する空気中には多様な種類の汚染物質が混在している。このため、前記多様な種類の汚染物質を除去するために、前記汚染物質の除去が可能なそれぞれの化学フィルタを多層に設置し使用している。しかし、前記のように複数の化学フィルタをそれぞれ設置する場合には、前記化学フィルタを設置するための広い空間を必要とする。又、前記化学フィルタの購入コストと設置コスト及び運転コストなども増加する。
【０００６】
このような問題点を減少させるために、化学フィルタは、２または３種類の汚染物質の除去が同時にできるように構成されることが望ましい。図１は、汚染物質を除去するための従来のフィルタ媒体の構成を示した断面図である。
【０００７】
図１に示したように、従来の化学フィルタのフィルタ媒体は、各種汚染物質を除去するために各濾材を混合し構成する。前記フィルタ媒体に用いられる濾材は、活性炭１０やゼオライト１２及び樹脂などを含む。前記濾材が混合されたフィルタ媒体を含む化学フィルタの一例が特許文献１、及び特許文献２に開示されている。
【０００８】
しかし、前記のように濾材を混合し形成したフィルタ媒体で構成された化学フィルタは、各種汚染物質に対して充分満足のいく除去効率を確保することは困難である。一般に、前記濾材を混合したフィルタ媒体で構成された化学フィルタは、オゾンの除去効率が比較的高いが、窒素酸化物の除去効率は相対的に低い。特に、ＮＯ成分の除去効率が非常に低いという問題点がある。
【特許文献１】特開２００１−３００２１８号公報
【特許文献２】特開２００１−２７６６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の第１の目的は、オゾン、窒素酸化物及び硫黄酸化物を同時に除去する化学フィルタ媒体を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、前記フィルタ媒体を含む化学フィルタを提供することにある。
【００１１】
本発明の第３の目的は、前記フィルタを製造することに適したフィルタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の目的を達成するために、本発明は、第１のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第１オゾン吸着層と、前記第１オゾン吸着層上に積層され、窒素酸化物除去用濾材で形成され窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層と、前記第１窒素酸化物吸着層上に積層され、第２のオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第２オゾン吸着層と、を含む化学フィルタ媒体を提供する。前記オゾン除去用濾材としては、活性炭に添着剤を添着させた添着活性炭を用いることが望ましい。前記オゾン除去用濾材に用いられる望ましい添着剤としてはＫＯＨ、ＭｎＯなどを挙げることができる。
【００１３】
前記窒素酸化物除去用濾材は、ゼオライト及び前記ゼオライトに添着された金属酸化物を含む。前記窒素酸化物除去用濾材に用いられる金属酸化物としては、ＫＭｎＯ４のような過酸化物を挙げることができる。
【００１４】
又、本発明の第１の目的を達成するために、本発明は、化学物質を濾過する中性系列の濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第１層と、前記第１層上に積層され、化学物質を濾過する酸化物系列の濾材に窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された、窒素酸化物を除去するための第２層と、前記第２層上に積層され、化学物質を濾過する中性系列の濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された、オゾンを除去するための第３層と、を含む化学フィルタ媒体を提供する。
【００１５】
前記第１層及び第３層に含まれる中性系列の濾材は、活性炭を含む。又、前記第１層及び第３層に含まれるオゾン還元用触媒物質はＫＯＨを含む。
【００１６】
前記第２層に含まれる酸性系列の濾材は、ゼオライトを含む。又、前記第２層に含まれる窒素酸化物分解除去用触媒物質はＫＭｎＯ４を含む。
【００１７】
本発明の第２の目的を達成するために、本発明は、上部ケース、及び前記上部ケースに連結された下部ケースを有するトレイと、前記下部ケースの内部の下部に充填され、オゾン除去用濾材で形成された、オゾンを除去するための第１オゾン吸着層と、
前記下部ケース内で前記第１オゾン吸着層上に充填され、窒素酸化物除去用濾材で形成された、窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層と、前記下部ケース内で前記第１窒素酸化物吸着層上に充填され、オゾン除去用濾材で形成された、オゾンを除去するための第２オゾン吸着層と、を含むことを特徴とする化学フィルタを提供する。
【００１８】
本発明の第３の目的を達成するために、本発明の化学フィルタの製造方法では、上部ケースと下部ケースとを含み、前記上部及び下部ケースが分離されるトレイを準備する。前記トレイの下部ケース内にオゾン除去用濾材で形成される第１オゾン吸着層を充填する。前記下部ケース内で、前記第１オゾン吸着層上に窒素酸化物除去用濾材で形成される第１窒素酸化物吸着層を積層する。次いで、前記下部ケース内で、前記第１窒素酸化物吸着層上にオゾン除去用濾材で形成される第２オゾン吸着層を積層する。前記トレイの上部ケースを下部ケースに被せて固定し化学フィルタを形成する。
【００１９】
本発明に係る化学フィルタ媒体を用いることによって、オゾン、窒素酸化物、硫黄酸化物の汚染原を同時に除去することができる。従って、前記化学フィルタ媒体を使用する場合、各汚染原を除去するために多数個のフィルタを設置しなくても良いので、原価が低減する。又、本発明の化学フィルタを設置し半導体の製造設備であるクリーンルーム内の汚染原を除去することにより、半導体素子の歩留りを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２１】
本発明に係る化学フィルタ媒体は、オゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第１オゾン吸着層を備える。
【００２２】
前記オゾン除去用濾材は、主にオゾンを濾過する中性系列の濾材にオゾン還元用触媒物質が添着された物質で製造することができる。具体的には、前記オゾン除去用濾材の例としては、活性炭（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ）にＫＯＨまたはＭｎＯ等のような触媒物質を添着させて形成したものを挙げることができる。前記触媒物質としてＫＯＨまたはＭｎＯを用いる場合、前記ＫＯＨまたはＭｎＯの添着量は、前記活性炭の重量を基準に約５〜１０％程度であることが望ましい。除去対象ガスである前記オゾンは、活性炭によって濾過される。そして、濾過されたオゾンは、前記活性炭に添着されている触媒物質によって酸素に還元され除去される。前記第１オゾン吸着層は、主にオゾンを除去するが、これに限られず他の化学物質を除去してもよい。
【００２３】
下記の反応式１及び２は、触媒物質としてＫＯＨまたはＭｎＯを使用する場合に、オゾンが除去される原理を示す。
【００２４】
【化１】
2004230382.tif 000003
【００２５】
【化２】
2004230382.tif 000004
【００２６】
本発明に係る化学フィルタ媒体は、前記第１オゾン吸着層上に積層され、窒素酸化物除去用濾材で形成され窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層を備える。前記窒素酸化物の例としては、ＮＯ、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎ２Ｏ、ＮＯ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５などを含む。このうち、大量に発生する窒素酸化物はＮＯとＮＯ２である。
【００２７】
前記窒素酸化物除去用濾材は、主に窒素酸化物を濾過する酸化物系列の濾材に、窒素酸化物分解除去用触媒物質が添着された物質で製造することができる。具体的には、前記窒素酸化物除去用濾材は、ゼオライトに金属酸化物を添着させた無機吸着剤を使用する。前記ゼオライトに添着される金属酸化物としては、ＫＭｎＯ４のような金属過酸化物、ＭｎＯのような金属酸化物などを挙げることができる。前記窒素酸化物吸着層は、主に窒素酸化物を除去するが、これに限られず他の化学物質を除去してもよい。
【００２８】
下記の反応式３〜５は、ＫＭｎＯ４を触媒としてＮＯ２が除去される原理を示す。
【００２９】
【化３】
2004230382.tif 000005
【００３０】
【化４】
2004230382.tif 000006
【００３１】
【化５】
2004230382.tif 000007
【００３２】
まず、触媒物質としてＫＯＨが添着されたオゾン除去用濾材から前記反応式３と反応式４によってＮＯ２が除去され、除去されたＮＯ２の一部はＮＯに変換される。次いで、変換されたＮＯは、前記反応式５に示したように金属酸化物によって金属窒化物に変換され除去される。
【００３３】
本発明に係る化学フィルタ媒体は、さらに、前記第１窒素酸化物吸着層上にオゾン除去用濾材で形成されオゾンを除去するための第２オゾン吸着層を備える。前記第２オゾン吸着層を構成する前記オゾン除去用濾材は、前記第１オゾン吸着層を構成する前記オゾン除去用濾材と同一なものを使用する。
【００３４】
前記化学フィルタ媒体は、第１オゾン吸着層、第１窒素酸化物吸着層及び第２オゾン吸着層が積層されているので、前記各層の配列によってオゾン及び窒素酸化物が順次除去される。この際、前記第１オゾン吸着層においては、時間が経つほど出口方向でのＮＯ濃度が増加する。これは、活性炭によってＮＯ２がＮＯに触媒的に変換されるためである。又、前記第１窒素酸化物吸着層は、ＮＯを酸化させ安定した硝酸塩を形成することにより前記ＮＯを除去する。従って、前記第１オゾン吸着層、第１窒素酸化物吸着層及び第２オゾン吸着層が積層される構造の化学フィルタ媒体は、それぞれの吸着層が相互に補完的に作用をして、前記ＮＯ及びＮＯ２を効果的に除去することができる。
【００３５】
前記化学フィルタ媒体は、前記第２オゾン吸着層上に窒素酸化物除去用濾材で形成される第２窒素酸化物吸着層及びオゾン除去用濾材で形成される第３オゾン吸着層をさらに備えることもできる。前記第２窒素酸化物吸着層を構成する窒素酸化物除去用濾材は、前記第１窒素酸化物吸着層を構成する窒素酸化物除去用濾材と同一なものを使用する。又、前記第３オゾン吸着層を構成する前記オゾン除去用濾材は、前記第１オゾン吸着層を構成する前記オゾン除去用濾材と同一なものを使用する。
【００３６】
前記化学フィルタ媒体に含まれる前記それぞれの吸着層が相互に補完的に作用をして前記ＮＯ及びＮＯ２を効果的に除去するために、オゾン吸着層は最前方及び最後方にそれぞれ備えることが望ましい。又、前記最後方のオゾン吸着層は濾過されないオゾンあるいは硫酸化物などの他の汚染物を最終的に除去することに効果的である。
【実施例】
【００３７】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
【００３８】
＜フィルタ媒体＞
実施例１：第１実施形態
図２は、本発明の第１実施形態に係る化学フィルタ媒体２０の断面図である。前記化学フィルタ媒体は一つのトレイ内に充填される。
【００３９】
図２を参照すると、前記化学フィルタ媒体２０は、主にオゾンを濾過する活性炭にオゾン還元用触媒物質であるＫＯＨを添着させた添着活性炭で形成される第１オゾン吸着層２２を含む。即ち、前記第１オゾン吸着層２２は、中性系列の濾材である活性炭と前記活性炭に添着されたアルカリ性触媒物質であるＫＯＨを含む。前記第１オゾン吸着層２２は、空気の進行方向の最前方（図面では最下部）に位置する。前記ＫＯＨは前記活性炭重量の約５〜１０％、好ましくは７〜８％程度の重量に添着させる。
【００４０】
図２に示したように、前記第１オゾン吸着層２２は、下部オゾン吸着層２２ａと上部オゾン吸着層２２ｂからなる二重層で構成されている。これは、製造工程上、別の工程により形成することもでき、単一製造工程段階で厚く単一層に形成することもできる。
【００４１】
また、本発明の第１実施形態の化学フィルタ媒体２０は、前記第１オゾン吸着層２２上に、主に窒素酸化物を濾過するゼオライトに窒素酸化物を除去するための触媒物質であるＫＭｎＯ４を添着させた無機物で形成される第１窒素酸化物吸着層２４を備える。前記ＫＭｎＯ４は前記ゼオライト重量の約１０〜１５％、好ましくは１２〜１３％程度に添着させる。前記第１窒素酸化物吸着層２４は、前記第１オゾン吸着層２２厚さの約１／２の厚さを有する。
【００４２】
さらに、本発明の第１実施形態の化学フィルタ媒体２０は、空気の進行方向に見て、最後方側である前記第１窒素酸化物吸着層２４上に第２オゾン吸着層２６を備える。前記第２オゾン吸着層２６は前記窒素酸化物吸着層２４と同じ厚さを有する。
【００４３】
本実施形態に係る化学フィルタ媒体２０は、２層からなる第１オゾン吸着層２２と、前記第１オゾン吸着層２２上に積層され１層からなる窒素酸化物吸着層２４と、前記窒素酸化物吸着層２４上に積層され１層からなる第２オゾン吸着層２６と、を含む。前記吸着層に該当するそれぞれの１層は同じ厚さを有する。従って、前記２層からなる第１オゾン吸着層２２は、前記窒素酸化物吸着層２４及び第２オゾン吸着層２６と比較して２倍の厚さを有する。特に、前記吸着層などは厚さが厚いほど、汚染物質の前記フィルタ媒体内での滞留時間及び反応時間が長くなるため、除去効率を向上させることに有利であると言える。
【００４４】
実施例２：第２実施形態
図３は、本発明の第２実施形態に係る化学フィルタ媒体３０の断面図である。前記化学フィルタ媒体３０は一つのトレイ内に充填される。
【００４５】
本実施形態に係る化学フィルタ媒体３０は、第１オゾン吸着層、窒素酸化物吸着層及び第２オゾン吸着層の厚さが第１実施形態とは異なることを除いては、第１実施形態と同様に第１オゾン吸着層、窒素酸化物吸着層及び第２オゾン吸着層が積層された形態を有する。又、本発明の第２実施形態において、前記第１及び第２オゾン吸着層及び窒素酸化物吸着層を構成するそれぞれの濾材は実施例１と同様である。
【００４６】
図３を参照すると、前記化学フィルタ媒体３０は、主にオゾンを除去するための第１オゾン吸着層３２を備える。前記第１オゾン吸着層３２は空気の進行方向の最前方（図面では最下部）に位置する。図３に示したように、前記第１オゾン吸着層３２は、下部オゾン吸着層３２ａと上部オゾン吸着層３２ｂからなる二重層で構成されている。
【００４７】
また、本発明の第２実施形態の化学フィルタ媒体３０は、前記第１オゾン吸着層３２上に、主に窒素酸化物を除去するための窒素酸化物吸着層３４を備える。前記窒素酸化物吸着層３４も、図３に示したように、下部窒素酸化物吸着層３４ａと上部窒素酸化物吸着層３４ｂからなる二重層で構成されている。前記窒素酸化物吸着層３４も前記第１オゾン吸着層３２と同様に製造工程上、別の工程により形成することもでき、単一製造工程段階で厚く単一層で形成することもできる。前記窒素酸化物吸着層３４は、前記第１オゾン吸着層３２の厚さと同じ厚さを有する。
【００４８】
さらに、本発明の第２実施形態の化学フィルタ媒体３０は、空気の進行方向に見て、最後方側である前記窒素酸化物吸着層３４上に第２オゾン吸着層３６を備える。前記第２オゾン吸着層３６は、前記窒素酸化物吸着層３４の厚さの１／２の厚さを有する。
【００４９】
第２実施形態の化学フィルタ媒体３０は、２層からなる第１オゾン吸着層３２、前記第１オゾン吸着層３２上に積層され２層からなる窒素酸化物吸着層３４、前記窒素酸化物吸着層３４上に積層され１層からなる第２オゾン吸着層３６を含む。前記吸着層に該当するそれぞれの１層は同じ厚さを有する。従って、２層で構成される第１オゾン吸着層３２及び前記窒素酸化物吸着層３４は、前記第２オゾン吸着層３６と比較して２倍の厚さを有する。
【００５０】
実施例３：第３実施形態
図４は、本発明の第３実施形態に係る化学フィルタ媒体４０の断面図である。前記ケミカルフィルタ媒体４０は一つのトレイ内に充填される。
【００５１】
本実施形態に係る化学フィルタ媒体は、オゾン吸着層、窒素酸化物吸着層の配列及び厚さが前記第１実施形態及び第２実施形態とは異なることを除いては、オゾン吸着層及び窒素酸化物吸着層を構成するそれぞれの濾材は前記第１実施形態及び第２実施形態と同一である。
【００５２】
図４を参照すると、本発明の第３実施形態の化学フィルタ媒体４０は、主にオゾンを除去するための第１オゾン吸着層４２を備える。前記第１オゾン吸着層４２は空気の進行方向の最前方（図面では最下部）に位置する。
【００５３】
また、本発明の第３実施形態の化学フィルタ媒体４０は、前記第１オゾン吸着層４２上に、主に窒素酸化物を除去するための第１窒素酸化物吸着層４４が形成されている。前記第１窒素酸化物吸着層４４上には、主にオゾンを除去するための第２オゾン吸着層４６が形成されており、さらに、前記第２オゾン吸着層４６上には、主に窒素酸化物を除去するための第２窒素酸化物吸着層４８が形成されている。
【００５４】
空気の進行方向に見て、最後方側である前記第２窒素酸化物吸着層４８上には、主にオゾンを除去するための第３オゾン吸着層５０が形成されている。前記第１〜第３オゾン吸着層４２、４６、５０及び前記第１及び第２窒素酸化物吸着層４４、４８は同じ厚さを有する。
【００５５】
本実施形態のフィルタ媒体４０では、オゾン吸着層と窒素酸化物吸着層とが交互に形成されており、空気の進行方向に見て、最前方及び最後方にオゾン吸着層がそれぞれ位置するように複数（５層）の吸着層が積層されている。
【００５６】
ケミカルフィルタの製造工程
以下では、前記第３実施形態の化学フィルタ媒体４０を含むハイブリッド化学フィルタの製造方法について説明する。前記ハイブリッド化学フィルタは、トレイ内に前記第３実施形態の化学フィルタ媒体４０が充填されている。
【００５７】
図５は、本発明のハイブリッド化学フィルタの製造方法を示すフローチャートであり、図６は、本発明のハイブリッド化学フィルタを概略的に示した部分切開斜視図である。
【００５８】
まず、上部ケース及び下部ケースに区分されるトレイ１００を準備する（Ｓ１０）。前記トレイ１００の下部ケースは、長さ６００ｍｍ、幅４００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのサイズを有する。前記トレイ１００の材質は、ステンレススチールを用いる。
【００５９】
前記トレイ１００の内部に充填されるオゾン除去用濾材及び窒素酸化物除去用濾材をそれぞれ製造する（Ｓ１２）。
【００６０】
具体的には、前記オゾン除去用濾材は活性炭にＫＯＨを添着させて製造する。前記添着工程は、前記活性炭をＫＯＨ水溶液に含浸させた後に、前記活性炭を乾燥させる方式の含浸法を使用する。この際、前記ＫＯＨは約７〜８％程度が添着されるように設定した状態で行う。実質的に添着後のＫＯＨの量は前記活性炭質量の約５〜１０％である。
【００６１】
前記窒素酸化物濾材は、ゼオライトにＫＭｎＯ４を添着させて製造する。前記添着工程も含浸法を使用する。この際、前記ＫＭｎＯ４は約１２〜１３％程度が添着されるように設定した状態で行う。実質的に前記ＫＭｎＯ４の量は前記ゼオライト質量の約１０〜１５％である。
【００６２】
前記トレイ１００の下部ケース内に上記で製造された濾材を層別に充填する（Ｓ１４）。以下では、前記第３実施形態と同一な配列としてオゾン除去用濾材及び窒素酸化物除去用濾材を充填する方法について簡単に説明する。
【００６３】
まず、前記下部ケースの内部面上にステンレスＳＵＳ３０４材質からなる穿孔された下部メッシュ（図示せず）を設置し、前記メッシュ上に下部不織布１０２を付着させる。前記不織布１０２は前記オゾン除去用濾材及び窒素酸化物除去用濾材を支持し、ケミカルフィルタに引入する粒子性パーティクルを除去する。
【００６４】
前記不織布１０２が付着している下部ケースの内部に第１の質量のオゾン除去用濾材を充填して第１オゾン吸着層１０４を形成する。この際、充填される前記オゾン除去用濾材の重さを変化させることによって、前記第１オゾン吸着層の厚さを調節することができる。例えば、第１オゾン吸着層の厚さは、前記オゾン除去用濾材の重さに比例して厚くなるので、充填しようとする第１オゾン吸着層１０４の厚さを考慮して、使用すべきオゾン除去用濾材の重さを決定することができる。
【００６５】
前記第１オゾン吸着層１０４上に第２の質量の前記窒素酸化物除去用濾材を充填して第１窒素酸化物吸着層１０６を形成する。この場合にも、充填される前記窒素酸化物除去用濾材の重さを変化させることによって、前記第１窒素酸化物吸着層１０６の厚さを調節することができる。即ち、前記窒素酸化物除去用濾材の重さが重いほど、前記第１窒素酸化物吸着層の厚さが厚くなるので、前記第１窒素酸化物吸着層１０６の厚さを考慮して、前記第１窒素酸化物除去用濾材の重さを決定することができる。
【００６６】
前記第３実施形態によると、前記第１窒素酸化物吸着層１０６は、前記第１オゾン吸着層１０４と同じ厚さを有する。しかし、前記オゾン除去用濾材の比重と前記窒素酸化物除去用濾材の比重が互いに異なるので、前記第１窒素酸化物吸着層１０６と第１オゾン吸着層１０４が同じ厚さを有していても、前記オゾン除去用濾材と窒素酸化物除去用濾材の質量は相違する可能性がある。
【００６７】
前記第１窒素酸化物吸着層１０６上に、第１の質量のオゾン除去用濾材を充填して第２オゾン吸着層１０８を形成する。従って、前記第２オゾン吸着層１０８は前記第１オゾン吸着層１０４と同じ厚さを有する。
【００６８】
前記第２オゾン吸着層１０８上に、第２の質量の前記窒素酸化物除去用濾材を充填して第２窒素酸化物吸着層１１０を形成する。
【００６９】
次いで、前記第２窒素酸化物吸着層１１０上に、第１の質量のオゾン除去用濾材を充填して第３オゾン吸着層１１２を形成する。
【００７０】
前記過程によって、第３実施形態の化学フィルタ媒体が前記トレイ１００内に充填される。このような方法で、厚さ約２０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、幅４００ｍｍである第３実施形態のフィルタ媒体４０が形成される。
【００７１】
次いで、前記第３オゾン吸着層１１２上に上部不織布１１４を設置し、前記不織布１１４上に前記不織布１１４を保護するための上部メッシュ１２０を設置する。前記メッシュ１２０は穿孔したステンレススチール材質で形成することができる。前記上部メッシュ１２０及び下部メッシュは、フィルタトレイを積層してフィルタを制作する時、重力により充填された活性炭が傾く現象を防止する。
【００７２】
以上、本発明の第３実施形態のフィルタ媒体が充填される方法を例を挙げて説明したが、前記オゾン除去用濾材及び窒素酸化物除去用濾材が充填される配列を変更し、前記トレイ１００内に前記第１実施形態及び前期第２実施形態に示したような他の形態のフィルタ媒体を充填することもできる。
【００７３】
又、前記トレイ１００内でのオゾン吸着層の積層位置ごとに、前記オゾン除去用濾材の質量を変化させて充填することにより、前記オゾン吸着層の厚さを層別にそれぞれ異ならせて形成することもできる。例えば、前記第１実施形態において２層からなる第１オゾン吸着層２２は二重層に形成することもできるが、単一層に形成する際に用いられるオゾン除去用濾材の質量と比較して２倍の質量のオゾン除去用濾材を使用すると、２倍厚い単一層が形成された、前記第１実施形態に示したものと同一な効果を有する第１オゾン吸着層２２を形成することができる。
【００７４】
同様に、前記トレイ１００内での窒素酸化物吸着層の積層位置ごとに、前記窒素酸化物除去用濾材の質量を変化させて充填することにより、前記窒素酸化物吸着層の厚さを層別にそれぞれ異ならせて形成することもできる。例えば、前記第２実施形態において２層からなる窒素酸化物吸着層３４は二重層に形成することもできるが、単一層に形成する際に用いられるオゾン除去用濾材の質量と比較して２倍の質量の窒素酸化物除去用濾材を使用すると、２倍厚い単一層が形成された、前記第２実施形態に示したものと同一な効果を有する窒素酸化物吸着層３４を形成することができる。
【００７５】
前記下部ケース内への前記オゾン除去用濾材及び窒素酸化物除去用濾材の充填が完了した後、前記下部ケースに上部ケースを被せて固定する。
【００７６】
次いで、前記充填されたトレイ１００を数日間、好ましくは約２日程度エイジングさせ、化学フィルタを完成させる（Ｓ１６）。
【００７７】
前記トレイ型の化学フィルタは、複数個を備えてフィルタフレームに装着される形態として半導体製造ライン等に適用することができる。
【００７８】
＜５層構造のハイブリッドフィルタの製造＞
実施例４
前述した方法に従って、前記第２実施形態の５層構造のフィルタ媒体を有するフィルタトレイを製造した。具体的には、まず下部オゾン吸着層と上部オゾン吸着層の二重層からなる第１オゾン吸着層と、下部窒素酸化物吸着層及び上部窒素酸化物吸着層の二重層からなる窒素酸化物吸着層と、前記窒素酸化物吸着層上に積層され１層からなる第２オゾン吸着層と、を含むフィルタ媒体を有するフィルタトレイを製造した。
【００７９】
前述したようにフィルタのサイズは、厚さ約２０ｍｍ、長さ６００ｍｍ、幅４００ｍｍであった。この際、一つのトレイに対して用いられたオゾン除去用濾材及び窒素酸化物除去用濾材は、それぞれ１.５４ｋｇであり、フィルタ濾材の総量は３.０８ｋｇであった。
【００８０】
このような方法で製造されたフィルタトレイ１２個を積層し、本実施例に係るハイブリッドフィルタ２００を製造した。
【００８１】
比較例１
オゾン除去用濾材のみを使用してフィルタトレイを製造したことを除いては、前記実施例４と同一の方法でハイブリッドフィルタ２０２を製造した。
【００８２】
比較例２
窒素酸化物除去用濾材のみを使用してフィルタトレイを製造したことを除いては、前記実施例４と同一の方法でハイブリッドフィルタ２０４を製造した。
【００８３】
下記表１は、前記実施例４、並びに比較例１及び２に該当する化学フィルタ媒体の構成を示す。各層の配列方向は空気の移動方向と同一である。下記の表１において、活性炭層は、活性炭にＫＯＨを添着した添着活性炭からなるオゾン吸着層を意味し、ゼオライト層は、ゼオライトにＫＭｎＯ４を添着した無機物からなる窒素酸化物吸着層を意味する。下記の化学フィルタ媒体において、活性炭及びゼオライトの各１層に該当する厚さは共に同一である。
【００８４】
【表１】
2004230382.tif 000008
【００８５】
＜除去効率比較実験１＞
前記実施例４、並びに比較例１及び２で製造した化学フィルタを使用して濃度１０ｐｐｍの窒素酸化物（ＮＯ及びＮＯ２を含む）を含む空気を濾過した。空気の流量は８リットル／分であり、空気の温度は１０〜１４℃であり、相対湿度は８５〜９５％であった。フィルタの前／後端の窒素酸化物の濃度を分単位で測定し除去効率を測定した。
【００８６】
図７は、実施例４、並びに比較例１及び２で製造したフィルタを使用して窒素酸化物除去効率を時間単位で測定して得られたグラフである。図７において参照符号（２００、２０２または２０４）により示されるグラフは、それぞれ実施例４、並びに比較例１及び２で製造したフィルタに対応する。
【００８７】
図８は、除去効率比較実験１において、実施例４、並びに比較例１及び２で製造したフィルタ媒体を通過した状態でのＮＯ及びＮＯ２の濃度を時間によって測定したグラフである。図８において、グラフ２１０及び２１２は、それぞれ前記実施例４の化学フィルタ２００を用いて濾過した後に得られたＮＯ及びＮＯ２の濃度であり、グラフ２１４及び２１６は、それぞれ前記比較例１のフィルタ２０２を用いて濾過した後に得られたＮＯ及びＮＯ２の濃度であり、グラフ２１８及び２２０は、それぞれ前記比較例２のフィルタ２０４を用いて濾過した後に得られたＮＯ及びＮＯ２の濃度である。
【００８８】
下記表２は、前記実験において、前記実施例４、並びに比較例１及び２のフィルタの初期除去効率及び予測寿命を示す。前記予測寿命としては、フィルタ媒体の除去効率が７０％になるまでの時間を用いた。前記予測寿命が長いほど、実際の寿命が長いと予測される。前記予測寿命により、クリーンルーム内で前記フィルタ媒体を使用した化学フィルタを設置した際の前記化学フィルタの寿命を予測することができる。
【００８９】
【表２】
2004230382.tif 000009
【００９０】
前記表２及び図７より、実施例４の化学フィルタ２００の初期除去効率及び寿命が、比較例１及び２のフィルタ２０２、２０４の初期効率及び寿命と比較して優れることが分かる。
【００９１】
又、図８より、実施例４のフィルタを使用し得られたＮＯ及びＮＯ２の濃度２１０、２１２は、比較例１のフィルタを使用し得られたＮＯ及びＮＯ２の濃度２１４、２１６並びに比較例２のフィルタを使用し得られたＮＯ及びＮＯ２の濃度２１８、２２０と比較して低いことが分かる。活性炭のみで構成される比較例１のフィルタは、時間が経つほどＮＯの濃度が増加する（図８中のグラフ２１４参照）。これは、活性炭により前記ＮＯ２がＮＯに触媒的に変換されるためである。前記ＮＯの濃度増加により前記比較例１のフィルタの寿命が短縮する。又、前記ゼオライトからなる比較例２のフィルタは、ＮＯを酸化させ安定した硝酸塩を生成し吸着し、一部をＮＯ２として排出する。反面、実施例４のフィルタは、オゾン吸着のための活性炭及び窒素酸化物吸着のためのゼオライトが積層されているフィルタ媒体を備えているので、前記活性炭及びゼオライトが相互に補完的な作用をしてＮＯ及びＮＯ２が同時に効果的に除去される（図８中のグラフ２１０、２１２参照）。
【００９２】
＜４層構造のハイブリッドフィルタの製造＞
実施例５
前記第１実施形態の４層構造のフィルタ媒体を用いたこと以外は、実施例４と同一の方法で化学フィルタ２２６を製造した。具体的には、下部オゾン吸着層と上部オゾン吸着層からなる二重層で構成された第１オゾン吸着層と、前記第１オゾン吸着層上に積層され、単一層からなる窒素酸化物吸着層と、前記窒素酸化物吸着層上に積層され、１層で構成される第２オゾン吸着層と、を含むフィルタ媒体を有するフィルタトレイを製造した。
【００９３】
比較例３
従来の方法に従って製造された、図１に示すような、活性炭とゼオライトとが５０：５０の質量比で混合されたフィルタ媒体を用いたこと以外は、実施例５と同一の方法で化学フィルタ２３２を製造した。
【００９４】
比較例４〜比較例７
実施例５と同一の方法に従って、オゾン吸着層および窒素酸化物吸着層の配列を変更して、下記表３に示した層配列を有する４層構造の化学フィルタを製造した。
【００９５】
前記実施例５及び比較例３〜７の化学フィルタの有するフィルタ媒体の構成を下記表３に示す。各層の配列方向は空気の移動方向と同一である。フィルタ２２２〜２３０に該当する各フィルタ媒体において活性炭層は、活性炭にＫＯＨを添着した添着活性炭からなるオゾン吸着層を意味する。そして、フィルタ２２２〜２３０に該当する各フィルタ媒体においてゼオライト層はゼオライトにＫＭｎＯ４を添着した無機物からなる窒素酸化物吸着層を意味する。又、フィルタ２２２〜２３０に該当する各フィルタ媒体は、４つの層に積層される構造を有し、１層に該当する厚さは共に同一である。
【００９６】
【表３】
2004230382.tif 000010
【００９７】
＜除去効率比較実験２＞
前記実施例５、並びに比較例３〜７で製造した化学フィルタを使用して、前述した除去効率比較実験１と同一の方法でフィルタの前／後端の窒素酸化物の濃度を分単位で測定して除去効率を測定した。
【００９８】
図９は、実施例５、並びに比較例３〜７で製造した化学フィルタを使用して、窒素酸化物除去効率を時間単位で測定し得られたグラフである。図９において参照符号（２２２〜２３２）により示すグラフは、それぞれ実施例５、並びに比較例３〜７で製造した化学フィルタに対応する。
【００９９】
表４は、前記構成を有するフィルタの初期除去効率及び予測寿命を示す表である。前記予測寿命としては、前記フィルタ媒体の除去効率が７０％になるまでの時間を用いた。
【０１００】
【表４】
2004230382.tif 000011
【０１０１】
前記表４及び図９より分かるように、実施例５で製造した化学フィルタが初期効率及び寿命の面で比較例３〜７のフィルタより優れる。
【０１０２】
活性炭層上に、ゼオライト層が積層される構造を有するフィルタ媒体を含む比較例６及び７のフィルタは、初期効率及び寿命が相対的に優れていなかった。又、活性炭、ゼオライト、活性炭、ゼオライトが各１層ずつ積層される構造を有するフィルタ媒体を含む比較例４のフィルタは、初期効率は優れるが、寿命が比較的短い。従って、初期効率及び寿命特性に優れた前記実施例５のフィルタと比較して見ると、空気の流れの最後方には活性炭層が積層されることが望ましい。
【０１０３】
又、ゼオライト、活性炭、ゼオライト、活性炭が積層される構造を有するフィルタ媒体を含む比較例５のフィルタも、初期効率は優れるが、寿命が比較的短い。従って、初期効率及び寿命特性に優れた前記実施例５のフィルタと比較して見ると、空気の流れの最前方には活性炭素を具備することが望ましい。
【０１０４】
従来の活性炭とゼオライトとの混合層からなる比較例３のフィルタは、初期効率の面では優れるが、寿命が比較的短い。
【０１０５】
実施例６、並びに比較例８及び９
実施例４と同一の方法に従って、オゾン吸着層および窒素酸化物吸着層の配列を変更し、下記表５に示した層配列を有する４層構造のフィルタを製造した。各層の配列方向は空気の移動方向と同一である。下記の表５において、活性炭層は活性炭にＫＯＨを添着した添着活性炭からなるオゾン吸着層を意味する。そして、表５において、ゼオライト層はゼオライトにＫＭｎＯ４を添着した無機物からなる窒素酸化物吸着層を意味する。比較例８及び９のフィルタとの比較のために、実施例４で製造したフィルタを使用した。又、参照符号２４０〜２４６に対応する各フィルタ媒体は５層に積層される構造を有する。
【０１０６】
【表５】
2004230382.tif 000012
【０１０７】
＜除去効率比較実験３＞
前記実施例４及び６、並びに比較例８及び９で製造した化学フィルタを使用して、前述した除去効率比較実験１と同一の方法でフィルタの前／後端の窒素酸化物の濃度を分単位で測定して除去効率を測定した。
【０１０８】
図１０は、実施例４及び６、並びに比較例８及び９で製造した化学フィルタの有するフィルタ媒体を使用した場合の、濾材の配列による窒素酸化物の除去効率及び予測寿命を示すグラフである。図１０において、参照符号（２４０〜２４６）として示すグラフは、それぞれ実施例４及び６のフィルタ、及び比較例８及び９で製造したフィルタに対応する。
【０１０９】
図１０より、前記オゾン吸着層及び窒素酸化物吸着層の配列順序や配列される各層の厚さによって各フィルタ媒体の寿命及び初期効率が異なることがわかる。
【０１１０】
実施例４及び６のフィルタは、比較例８及び９のフィルタと比較して、初期効率が最も優れる。又、実施例４と実施例６とを比較して見ると、空気の進行方向に見て前方に二重層の活性炭素層が位置し、後方に単一層の活性炭素層が位置すると、フィルタの寿命が最も優れることが分かる。
【０１１１】
＜ハイブリッド化学フィルタの寿命予測試験＞
本発明のハイブリッド化学フィルタを窒素酸化物の濃度を増加させた条件下で加速試験を行い、実際にクリーンルーム内で用いた場合の寿命を予測した。
【０１１２】
具体的には、１０ｐｐｍの濃度を有する窒素酸化物を、本発明に係るフィルタ媒体に流入させる。次いで、前記フィルタ媒体の前／後端の濃度を５〜１０分間隔で測定して、除去効率が８０％以下になった時にテストを終了した。
【０１１３】
前記テストの結果データとして、実際のクリーンルーム内での条件に換算して予測寿命を計算した。この際、初期効率は約５分間パージした後に、測定した。
【０１１４】
前記実験においては、実施例４において製造されたフィルタを使用した。前記ハイブリッド化学フィルタは、フィルタ媒体内に充填されているトレイ１２個で構成されていた。
【０１１５】
図１１は、実施例４の化学フィルタの寿命予測のための加速試験結果を示すグラフである。
【０１１６】
表６は、図１１より除去効率及び持続時間を数値化して示したものである。
【０１１７】
【表６】
2004230382.tif 000013
【０１１８】
前記加速試験でのハイブリッド化学フィルタの寿命は、クリーンルームの風速２.０ｍ／ｓ、平均大気濃度３０ｐｐｂ、除去効率８０％を基準とした場合に、約１０.２ヶ月であると算出された。前記除去効率７０％を基準とした場合には、前記ハイブリッド化学フィルタの寿命は約１２.７ヶ月と算出される。
【０１１９】
さらに、本発明の実施例４及び５に係る化学フィルタ、並びに各濾材を混合し構成した従来のハイブリッド化学フィルタの初期除去効率を比較した。各化学フィルタにおいて、除去対象汚染物質はオゾン、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯｘであり、各汚染物質に対する初期除去効率を測定した。その結果、本発明のハイブリッド化学フィルタを使用する場合には、従来のハイブリッド化学フィルタと比較して、窒素酸化物の初期除去効率が増加した。特に、従来のハイブリッド化学フィルタの場合には、ＮＯの初期除去効率が約５０％程度と非常に低かった。そして、本発明のハイブリッド化学フィルタは、オゾン及び窒素酸化物のみならず、硫黄酸化物（ＳＯｘ）の初期除去効率も約７０％程度と高い値を示した。硫黄酸化物が除去されるメカニズムについては、硫黄酸化物に含まれる酸素原子が活性炭に吸着されて活性炭中の炭素原子と反応し、二酸化炭素を発生するとともに、硫黄原子が活性炭に吸着されるものと考えられる。
【０１２０】
図１２は、本発明の実施例５のハイブリッド化学フィルタを使用して窒素酸化物除去量を測定したグラフである。図１２において、グラフ３００及び３０２は、それぞれ、５日間の、前記ハイブリッド化学フィルタの前端及び後端の窒素酸化物の濃度を示す。５日間、前記ハイブリッド化学フィルタ前端の平均窒素酸化物濃度３００は、約６３.５ｐｐｂであった。そして、前記ハイブリッド化学フィルタ後端の平均窒素酸化物濃度３０２は、約１．７４ｐｐｂであった。５日間の前記ケミカルフィルタの窒素酸化物平均除去効率は、約９６.７％と比較的高い値を示した。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
前述したように、本発明のハイブリッド化学フィルタ媒体は、オゾン、窒素酸化物、硫黄酸化物等の汚染物質を同時に除去することができる。従って、前記フィルタ媒体を使用する場合、各汚染物質を除去するために、多数個のフィルタを設置しなくても良いので、原価が低下するという効果がある。又、前記ハイブリッド化学フィルタを設置しクリーンルーム内の汚染物質を除去することにより、半導体素子の歩留りを高めることができる。
【０１２２】
前述した本発明の詳細な説明では、本発明の望ましい実施形態を参照し説明したが、本発明はこれに限定されず本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】従来のフィルタ媒体の構成を示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る化学フィルタ媒体２０の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る化学フィルタ媒体３０の断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る化学フィルタ媒体４０の断面図である。
【図５】本発明のハイブリッド化学フィルタの製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明のハイブリッド化学フィルタを概略的に示した部分切開斜視図である。
【図７】除去効率比較実験２において、実施例４、並びに比較例１及び２で製造したフィルタを使用して窒素酸化物除去効率を時間単位で測定して得られたグラフである。
【図８】除去効率比較実験１において、実施例４、並びに比較例１及び２で製造したフィルタ媒体を通過した後端でのＮＯ及びＮＯ２の濃度を時間によって測定したグラフである。
【図９】除去効率比較実験２において、実施例５、並びに比較例３〜７で製造した化学フィルタを使用して、窒素酸化物除去効率を時間単位で測定し得られたグラフである。
【図１０】除去効率比較実験３において、実施例４及び６、並びに比較例８及び９で製造した化学フィルタの有するフィルタ媒体を使用した場合の、濾材の配列による窒素酸化物の除去効率及び予測寿命を示すグラフである。
【図１１】実施例４の化学フィルタの寿命予測のための加速試験結果を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例５のハイブリッド化学フィルタを使用して窒素酸化物除去量を測定したグラフである。
【符号の説明】
【０１２４】
１０    活性炭
１２    ゼオライト
２０，３０，４０    化学フィルタ媒体
２２，２２ａ，２２ｂ，３２，３２ａ，３２ｂ，４２    第１オゾン吸着層
２４，３４，３４ａ，３４ｂ    窒素酸化物吸着層
２６，３６，４６    第２オゾン吸着層
４４    第１窒素酸化物吸着層
４８    第２窒素酸化物吸着層
５０    第３オゾン吸着層
１００    トレイ
１０２    不織布
１０４    第１オゾン吸着層
１０６    第１窒素酸化物吸着層
１０８    第オゾン吸着層
１１０    第２窒素酸化物吸着層
１１２    第３オゾン吸着層
１１４    不織布
１２０    メッシュ
２００    実施例４の化学フィルタ
２０２    比較例１の化学フィルタ
２０４    比較例２の化学フィルタ
２１０    実施例４の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたＮＯの濃度
２１２    実施例４の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたＮＯ２の濃度
２１４    比較例１の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたＮＯの濃度
２１６    比較例１の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたＮＯ２の濃度
２１８    比較例２の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたＮＯの濃度
２２０    比較例２の化学フィルタを用いて濾過した後に得られたＮＯ２の濃度
２２２    比較例４の化学フィルタ
２２４    比較例５の化学フィルタ
２２６    実施例５の化学フィルタ
２２８    比較例６の化学フィルタ
２３０    比較例７の化学フィルタ
２３２    比較例３の化学フィルタ
２４０    実施例６の化学フィルタ
２４２    実施例４の化学フィルタ
２４４    比較例８の化学フィルタ
２４６    比較例９の化学フィルタ
３００    ハイブリッド化学フィルタ前端の平均窒素酸化物濃度
３０２    ハイブリッド化学フィルタ後端の平均窒素酸化物濃度
【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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