(57)【要約】【課題】  複数の多孔質膜エレメントからなる気体浄化ユニットを備えた気体浄化装置において、装置のコンパクト化を確保しつつ汚染ガス除去率の低下を防止し得るようにする。【解決手段】  複数の多孔質膜エレメント２，２・・からなる気体浄化ユニットＡを備えた気体浄化装置において、各多孔質膜エレメント２における水出入口８ａ，８ｂを、空気の流通方向と直交する面に設けるとともに、各段の気体浄化ユニットＡにおける多孔質膜エレメント２，２・・を、前記水出入口８ａ，８ｂにおいて並列接続して、各多孔質膜エレメント２において空気の流通方向と直交する面側を配管スペースとして利用できるようにするとともに、各多孔質膜エレメント２における水質が均等となるようにしている。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が流通する空気流路（Ｑ）内に、多孔質膜（５），（５）・・を介して気液接触を行うことにより非清浄空気（Ｗ′）中の汚染ガス成分を液体中に分離除去する複数の多孔質膜エレメント（２），（２）・・からなる気体浄化ユニット（Ａ）を前記空気の流通方向に配設して構成された気体浄化装置であって、前記各多孔質膜エレメント（２）における水出入口（８ａ），（８ｂ）を、前記空気の流通方向と直交する面に設けるとともに、前記気体浄化ユニット（Ａ）における多孔質膜エレメント（２），（２）・・を、前記水出入口（８ａ），（８ｂ）において並列接続したことを特徴とする気体浄化装置。
【請求項２】
前記多孔質膜エレメント（２），（２）・・に対する空気の流通方向を水平とするとともに、前記水出入口（８ａ），（８ｂ）における水入口（８ａ）を前記多孔質膜エレメント（２），（２）・・の下部に設け且つ前記水出入口（８ａ），（８ｂ）における水出口（８ｂ）を前記多孔質膜エレメント（２），（２）・・の上部に設けたことを特徴とする請求項１記載の気体浄化装置。
【請求項３】
前記多孔質膜エレメント（２），（２）・・に対する空気の流通方向を垂直とするとともに、前記水出入口（８ａ），（８ｂ）を前記多孔質膜エレメント（２），（２）・・の下面に設けたことを特徴とする請求項１記載の気体浄化装置。
【請求項４】
前記各多孔質膜エレメント（２）を、所定形状の合成樹脂製の枠体（４）内に多数の多孔質膜（５），（５）・・を積層して該多孔質膜（５），（５）・・内を水通路（６），（６）・・とする一方、隣り合う多孔質膜（５），（５）・・間を空気通路（７），（７）・・とした平膜式の多孔質膜エレメントにより構成したことを特徴とする請求項１、２および３のいずれか一項記載の気体浄化装置。
【請求項５】
前記枠体（４）の適所には、水出入口となるパイプ状の接続管（８ａ），（８ｂ）を一体に設けたことを特徴とする請求項４記載の気体浄化装置。
【請求項６】
前記接続管（８ａ），（８ｂ）に対して継ぎ手（１０ａ），（１０ｂ）を介して合成樹脂製の水配管（１１ａ），（１１ｂ）を接続したことを特徴とする請求項５記載の気体浄化装置。
【請求項７】
前記継ぎ手（１０ａ），（１０ｂ）として、合成樹脂製の継ぎ手あるいは液体が接する接液部を合成樹脂製とした継ぎ手を採用したことを特徴とする請求項６記載の気体浄化装置。
【請求項８】
前記多孔質膜エレメント（２），（２）・・における水出入口（８ａ），（８ｂ）と反対側の面には、前記空気流路（Ｑ）を区画形成するためのシール部材（９），（９）・・を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６および７のいずれか一項記載の気体浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、気体浄化装置に関し、さらに詳しくはクリーンルーム等に供給される清浄空気を得るための気体浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤ基板や半導体ウエハ等のような基板に対して液処理や熱処理を行う場合、清浄空気中（即ち、クリーンルーム内）において行うこととなっており、クリーンルーム内の空気を気体浄化装置で清浄化した後クリーンルームに還流させることとなっている。
【０００３】
上記した気体浄化装置としては、水に汚染ガス成分を吸収させる噴霧式の「エアワッシャー」などの装置が従来から知られている（特許文献１参照）。また、多孔質膜を介して気液を接触させることにより、気体中の水溶性汚染ガスを液体（例えば、純水）中に分離除去するようにした気体浄化ユニットが提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０３８４３号公報。
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−２３０１９６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に開示されている噴霧式の気体浄化装置の場合、装置のコンパクト化が困難であるという不具合が存する。一方、上記特許文献２に開示されている多孔質膜式の気体浄化装置は、装置のコンパクト化が容易である。
【０００７】
ところで、上記多孔質膜式の気体浄化装置の場合、空気が流通する空気流路内には、多孔質膜を介して気液接触を行うことにより非清浄空気中の汚染ガス成分を液体中に分離除去する複数の多孔質膜エレメントからなる気体浄化ユニットを前記空気の流通方向に複数段配設するのが汚染ガス除去率の向上とコンパクト性とを両立させる上で有効である。
【０００８】
ところが、多孔質膜式の気体浄化装置における各段の気体浄化ユニットについてみると、複数の多孔質膜エレメントを直列接続とするのが、多孔質膜エレメント周囲の配管スペースをなるべく減らし空気流路に多数のエレメントを密着配置し得る点で有効である。
【０００９】
しかしながら、大型多段式の気体浄化装置におけるように、１段を構成する多孔質膜エレメント２，２・・が多い場合に、多孔質膜エレメント２，２・・を直列接続とすると、段内の下流に行くほど途中の多孔質膜エレメント２で吸収した水溶性ガスＧが水に溶け込んで水質が劣化していくため汚染ガス成分の除去率が低下してしまうという不具合が生ずる（図９参照）。その結果、１段毎の除去率の低下、ひいては装置全体の除去率低下を招くという不具合が生ずる。
【００１０】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、複数の多孔質膜エレメントからなる気体浄化ユニットを備えた気体浄化装置において、装置のコンパクト化を確保しつつ汚染ガス除去率の低下を防止し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、空気が流通する空気流路Ｑ内に、多孔質膜５，５・・を介して気液接触を行うことにより非清浄空気Ｗ′中の汚染ガス成分を液体中に分離除去する複数の多孔質膜エレメント２，２・・からなる気体浄化ユニットＡを前記空気の流通方向に配設して構成された気体浄化装置において、前記各多孔質膜エレメント２における水出入口８ａ，８ｂを、前記空気の流通方向と直交する面に設けるとともに、前記気体浄化ユニットＡにおける多孔質膜エレメント２，２・・を、前記水出入口８ａ，８ｂにおいて並列接続している。
【００１２】
上記のように構成したことにより、各多孔質膜エレメント２において空気の流通方向と直交する面側を配管スペースとして利用できることとなるところから、多孔質膜エレメント２の周囲に配管スペースを取る必要がなくなり、装置のコンパクト化に寄与する。また、気体浄化ユニットＡにおける多孔質膜エレメント２，２・・を、水出入口８ａ，８ｂにおいて並列接続としているため、各多孔質膜エレメント２における水質が均等となり、各多孔質膜エレメント２における汚染ガス成分の除去率も均等となる結果、全体としての除去率が向上する。
【００１３】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた気体浄化装置において、前記多孔質膜エレメント２，２・・に対する空気の流通方向を水平とするとともに、前記水出入口８ａ，８ｂにおける水入口８ａを前記多孔質膜エレメント２の下部に設け且つ前記水出入口８ａ，８ｂにおける水出口８ｂを前記多孔質膜エレメント２の上部に設けることもでき、そのように構成した場合、多孔質膜エレメント２における水の流れが安定する。
【００１４】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１の手段を備えた気体浄化装置において、前記多孔質膜エレメント２，２・・に対する空気の流通方向を垂直とするとともに、前記水出入口８ａ，８ｂを前記多孔質膜エレメント２，２・・の下面に設けることもでき、そのように構成した場合、装置の運転停止時における多孔質膜エレメント２内の水排出が完全に行える。
【００１５】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第１、第２又は第３の手段を備えた気体浄化装置において、前記各多孔質膜エレメント２を、所定形状の合成樹脂製の枠体４内に多数の多孔質膜５，５・・を積層して該多孔質膜５，５・・内を水通路６，６・・とする一方、隣り合う多孔質膜５，５・・間を空気通路７，７・・とした平膜式の多孔質膜エレメントにより構成することもでき、そのように構成した場合、容積当たりの素子集積度が高くなり、汚染ガス成分の除去率が向上するとともに、周囲の無駄スペースがないところから密着配置が可能となる。
【００１６】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第４の手段を備えた気体浄化装置において、前記枠体４の適所に、水出入口となるパイプ状の接続管８ａ，８ｂを一体に設けることもでき、そのように構成した場合、多孔質膜エレメント２を構成する枠体４の幅を小さくできるところから、多孔質膜エレメント２のコンパクト化、ひいては装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、上記第５の手段を備えた気体浄化装置において、前記接続管８ａ，８ｂに対して継ぎ手１０ａ，１０ｂを介して合成樹脂製の水配管１１ａ，１１ｂを接続することもでき、そのように構成した場合、水配管１１ａ，１１ｂの接続を多孔質膜エレメント２の前面で行うことができるところから、配管作業やメンテナンスが容易となる。
【００１８】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第７の手段として、上記第６の手段を備えた気体浄化装置において、前記継ぎ手１０ａ，１０ｂとして、合成樹脂製の継ぎ手あるいは液体が接する接液部を合成樹脂製とした継ぎ手を採用することもでき、そのように構成した場合、除去対象である汚染ガスが金属腐食性を有するフッ化水素等であっても、継ぎ手１０ａ，１０ｂが腐食するということがなくなる。
【００１９】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第８の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７の手段を備えた気体浄化装置において、前記多孔質膜エレメント２，２・・における水出入口８ａ，８ｂと反対側の面に、前記空気流路Ｑを区画形成するためのシール部材９，９・・を設けることもでき、そのように構成した場合、多孔質膜エレメント２，２・・の配設と同時に空気流路Ｑの形成を行うことができることとなり、作業性が大幅に向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本願発明の第１の手段によれば、空気が流通する空気流路Ｑ内に、多孔質膜５，５・・を介して気液接触を行うことにより非清浄空気Ｗ′中の汚染ガス成分を液体中に分離除去する複数の多孔質膜エレメント２，２・・からなる気体浄化ユニットＡを前記空気の流通方向に配設して構成された気体浄化装置において、前記各多孔質膜エレメント２における水出入口８ａ，８ｂを、前記空気の流通方向と直交する面に設けるとともに、前記気体浄化ユニットＡにおける多孔質膜エレメント２，２・・を、前記水出入口８ａ，８ｂにおいて並列接続して、各多孔質膜エレメント２において空気の流通方向と直交する面側を配管スペースとして利用できるようにしているので、多孔質膜エレメント２の周囲に配管スペースを取る必要がなくなり、装置のコンパクト化に寄与するという効果がある。また、気体浄化ユニットＡにおける多孔質膜エレメント２，２・・を、水出入口８ａ，８ｂにおいて並列接続としているため、各多孔質膜エレメント２における水質が均等となり、各多孔質膜エレメント２における汚染ガス成分の除去率も均等となる結果、全体としての除去率が向上するという効果もある。
【００２１】
本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた気体浄化装置において、前記多孔質膜エレメント２，２・・に対する空気の流通方向を水平とするとともに、前記水出入口８ａ，８ｂにおける水入口８ａを前記多孔質膜エレメント２の下部に設け且つ前記水出入口８ａ，８ｂにおける水出口８ｂを前記多孔質膜エレメント２の上部に設けることもでき、そのように構成した場合、多孔質膜エレメント２内における水の流れが安定する。
【００２２】
本願発明の第３の手段におけるように、上記第１の手段を備えた気体浄化装置において、前記多孔質膜エレメント２，２・・に対する空気の流通方向を垂直とするとともに、前記水出入口８ａ，８ｂを前記多孔質膜エレメント２の下面に設けることもでき、そのように構成した場合、装置の運転停止時における多孔質膜エレメント２内の水排出が完全に行える。
【００２３】
本願発明の第４の手段におけるように、上記第１、第２又は第３の手段を備えた気体浄化装置において、前記各多孔質膜エレメント２を、所定形状の合成樹脂製の枠体４内に多数の多孔質膜５，５・・を積層して該多孔質膜５，５・・内を水通路６，６・・とする一方、隣り合う多孔質膜５，５・・間を空気通路７，７・・とした平膜式の多孔質膜エレメントにより構成することもでき、そのように構成した場合、容積当たりの素子集積度が高くなり、汚染ガス成分の除去率が向上するとともに、周囲の無駄スペースがないところから密着配置が可能となる。
【００２４】
本願発明の第５の手段におけるように、上記第４の手段を備えた気体浄化装置において、前記枠体４の適所に、水出入口となるパイプ状の接続管８ａ，８ｂを一体に設けることもでき、そのように構成した場合、多孔質膜エレメント２を構成する枠体４の幅を小さくできるところから、多孔質膜エレメント２のコンパクト化、ひいては装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
本願発明の第６の手段におけるように、上記第５の手段を備えた気体浄化装置において、前記接続管８ａ，８ｂに対して継ぎ手１０ａ，１０ｂを介して合成樹脂製の水配管１１ａ，１１ｂを接続することもでき、そのように構成した場合、水配管１１ａ，１１ｂの接続を多孔質膜エレメント２の前面で行うことができるところから、配管作業やメンテナンスが容易となる。
【００２６】
本願発明の第７の手段におけるように、上記第６の手段を備えた気体浄化装置において、前記継ぎ手１０ａ，１０ｂとして、合成樹脂製の継ぎ手あるいは液体が接する接液部を合成樹脂製とした継ぎ手を採用することもでき、そのように構成した場合、除去対象である汚染ガスが金属腐食性を有するフッ化水素等であっても、継ぎ手１０ａ，１０ｂが腐食するということがなくなる。
【００２７】
本願発明の第８の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７の手段を備えた気体浄化装置において、前記多孔質膜エレメント２における水出入口８ａ，８ｂと反対側の面に、前記空気流路Ｑを区画形成するためのシール部材９を設けることもでき、そのように構成した場合、多孔質膜エレメント２の配設と同時に空気流路Ｑの形成を行うことができることとなり、作業性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２９】
この気体浄化装置は、例えば、半導体ウエハを洗浄する洗浄装置に付設されるものであり、該洗浄装置から排出された非清浄空気を清浄化して得られた清浄空気を再び洗浄装置へ供給し得るように構成されている。
【００３０】
前記気体浄化装置Ｚは、図１に示すように、筐体１内に形成された空気流路Ｑ内に、多孔質膜を介して気液接触を行うことにより非清浄空気Ｗ′中の汚染ガス成分を液体Ｌ（本実施の形態においては、純水）中に分離除去する複数の多孔質膜エレメント２，２・・からなる気体浄化ユニットＡ，Ａ・・を前記空気の流通方向に複数段配設して構成されている。符号Ｃは空気を圧送するためのファン、３Ａは温調用の加熱コイル、３Ｂは温調用の冷却コイルである。
【００３１】
前記各多孔質膜エレメント２は、図２および図３に示すように、所定形状（例えば、矩形形状）の合成樹脂製の枠体４内に多数の多孔質膜（例えば、ＰＴＥＦ多孔膜）５，５・・を積層して該多孔質膜５，５・・内を水通路６，６・・とする一方、隣り合う多孔質膜５，５・・間を空気通路７，７・・とした平膜式の多孔質膜エレメントにより構成されている。
【００３２】
前記枠体４は、前記水通路６，６・・に連通するヘッダー４ａ，４ａと側板４ｂ，４ｂとからなっている。
【００３３】
前記枠体４の適所（例えば、ヘッダー４ａ，４ａと側板４ｂ，４ｂとの結合部であって空気の流通方向と直交する面）には、図２および図４に示すように、水出入口となるパイプ状の接続管８ａ，８ｂが一体に設けられている。このようにすると、枠体４（具体的には、側板４ｂ，４ｂ）の幅を小さくできるところから、多孔質膜エレメント２のコンパクト化、ひいては装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３４】
そして、前記多孔質膜エレメント２，２・・は、図１に示すように、縦横に連接された状態で気体浄化ユニットＡを構成することとなっている。
【００３５】
また、前記枠体４における水出入口８ａ，８ｂと反対側の面には、図５に示すように、前記空気流路Ｑを区画形成するためのシール部材９が設けられている。
【００３６】
上記構成の多孔質膜エレメント２，２・・は、図６に示すように、水出入口となる接続管８ａ，８ｂにおいて並列接続されているが、この場合、多孔質膜エレメント２，２・・が縦置き配置とされているため、水入口となる接続管８ａを下方に位置させ、水出口となる接続管を上方に位置させている。このようにすると、多孔質膜エレメント２内における水の流れが安定する。
【００３７】
前記並列接続を具体的に説明すると、図７に示すように、前記接続管８ａ，８ａ・・および８ｂ，８ｂ・・に対してエルボ継ぎ手１０ａおよびチーズ継ぎ手１０ｂ，１０ｂ・・を介して合成樹脂製の水配管１１ａ，１１ｂが接続される。このようにすると、元々デッドスペースであったヘッダー４ａ，４ａの前面にエルボ継ぎ手１０ａおよびチーズ継ぎ手１０ｂ，１０ｂ水・・と水配管１１ａ，１１ｂが並ぶこととなるため、多孔質膜エレメント２の側面に無駄なスペースを設ける必要がなく高密度配置が可能となるとともに、配管の接続を多孔質膜エレメント２の前面で行うことができるところから、配管作業やメンテナンスが容易となる。また、エルボ継ぎ手１０ａを用いたことにより、小さい曲げＲで配管を処理できることとなり、段間の距離を小さくでき、多段構成をコンパクトに行える。なお、多孔質膜エレメント２，２・・を９０°回転させ、側板４ｂ，４ｂの上に水配管１１ａ，１１ｂが並ぶように構成することもできる。
【００３８】
上記のように構成したことにより、各多孔質膜エレメント２において空気の流通方向と直交する面側を配管スペースとして利用できることとなるところから、多孔質膜エレメント２の周囲に配管スペースを取る必要がなくなり、装置のコンパクト化に寄与する。また、各段の気体浄化ユニットＡにおける多孔質膜エレメント２，２・・を、水出入口８ａ，８ｂにおいて並列接続としているため、各多孔質膜エレメント２，２・・における水質が均等となり、各多孔質膜エレメント２における汚染ガス成分の除去率も均等となる結果、全体としての除去率が向上する。
【００３９】
ところで、上記継ぎ手１０ａ，１０ｂは、真鍮製・ＳＵＳ製などのものも市販されているが、除去対象ガスがフッ化水素などで金属腐食性がある時は合成樹脂製であることが必要である。また、汚染ガスに腐食性が無くても、継ぎ手１０ａ，１０ｂの金属部分が純水中に溶け込み副作用発生のおそれがある場合には、少なくとも液が接する接液部を合成樹脂製とするのが高性能化を図る上から望ましい。
【００４０】
また、図８に示すように、気体浄化装置を、筐体１内の空気流路Ｑ内に、多孔質膜エレメント２，２・・を空気Ｗ′の流通方向を垂直となるように配設して構成する場合があるが、その場合、水出入口となる接続管８ａ，８ｂを各多孔質膜エレメント２の下面に設けるのが望ましい。このようにすると、装置の運転停止時における多孔質膜エレメント２内の水排出が完全に行える。
【００４１】
なお、上記実施の形態においては、多孔質膜エレメントとして平膜式のものを用いた気体浄化装置について説明したが、本願発明は、純水を貯留するタンク内に多孔質膜（例えば、ＰＴＥＦ多孔膜）からなる多数のチューブを架設し、該チューブ内に非清浄空気を供給するように構成されたチューブ式のものにも適用可能である。
【００４２】
また、上記実施の形態においては、気体浄化装置が付設される装置を洗浄装置としているが、該装置は、洗浄装置に限らず、フォトレジスト塗布現像装置等の基板処理装置やミニエンバイロメント（ＥＦＥＭ）などとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置における多孔質膜エレメントの正面側の拡大斜視図である。
【図３】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置における多孔質膜エレメントの概略構成を示す断面図である。
【図４】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置における多孔質膜エレメントの要部拡大斜視図である。
【図５】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置における多孔質膜エレメントの裏面側の拡大斜視図である。
【図６】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置における水配管の接続状態を示す概略構成図である。
【図７】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置における気体浄化ユニットの要部を示す拡大斜視図である。
【図８】本願発明の実施の形態にかかる気体浄化装置の他の例を示す概略構成図である。
【図９】従来の気体浄化装置における水配管の接続状態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１は筐体
２は多孔質膜エレメント
４は枠体
４ａはヘッダー
４ｂは側板
５は多孔質膜
６は水通路
７は空気通路
８ａは水入口（接続管）
８ｂは水出口（接続管）
９はシール材
１０ａ，１０ｂは継ぎ手
１１ａ，１１ｂは水配管
Ａは気体浄化ユニット
Ｑは空気通路
Ｗ′は非清浄空気
【図１】
2007105656.tif 000003
【図２】
2007105656.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007105656.tif 000007
【図６】
2007105656.tif 000008
【図７】
2007105656.tif 000009
【図８】
2007105656.tif 000010
【図９】
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