JP2004132620A

JP2004132620A - Air cleaning device and photocatalytic unit

Info

Publication number: JP2004132620A
Application number: JP2002298091A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tsutsumi; 包　理; Hitoshi Niinuma; 新沼　仁; Ryuji Masuda; 増田　竜司; Takayuki Nokura; 野倉　隆行
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP4388734B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air cleaning device free from the disadvantage possessed by a chemical filter. <P>SOLUTION: This air cleaning device includes a dust removing filter and the photocatalytic unit. The photocatalytic unit is constituted by a permeable photocatalyst substantially containing no boron, so that it has a boron content of 10 μg/g or less after decomposition and evaporation drying of hydrofluoric acid-melting extraction of alkali, in high frequency inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopic analysis. Accordingly, an organic gas can be removed without increasing the boron concentration in air. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中のボロン濃度を一定に且つ微量に制御する必要のある環境において、ケミカルフィルタの代替として用いることができる光触媒ユニットと、この光触媒ユニットを備えた空気清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気中のボロン濃度を一定に且つ微量に制御する必要のある環境において、除塵だけでなく有機ガスも除去する必要が有る場合、除塵フィルタが有機ガスに対する除去機能を有していないため、除塵フィルタにケミカルフィルタを組み合わせて用いるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ケミカルフィルタは確かに有機ガスの除去機能に優れているものの、寿命が短く、メンテナンスに手間がかかり、また、捕集した有機ガスが離脱してせっかくの清浄環境を再び汚染してしまうということがあった。詳しく云えば、寿命の短いケミカルフィルタは定期交換が必要であることに加え、そのほとんどが再生できないため、ランニングコストの大幅な増大を招くという不都合があった。また、ケミカルフィルタには有機ガスに対する分解機能がなく、また、上流ガスの種類や濃度の特異変動により、ケミカルフィルタに一旦吸着した有機ガスや反応副生成物（ＮＯ^２−）の再放出等に起因する２次汚染が発生することがあった。
そこで、本発明は、このようなケミカルフィルタが有する不都合をなくした空気清浄装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記要望に応えるべく鋭意検討の結果、光触媒ユニットを通気性光触媒体で構成し、この通気性光触媒体を実質的にボロンを含有しないものとすることにより、即ち、材料製造時にボロンを組成成分として故意に添加しないもの、具体的には、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下のものとすること、また、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下のものとすることにより、空気中のボロン濃度を増加させない状態で有機ガスを除去できることを知見した。
更に、前記通気性光触媒体をシート状に形成し、これらを気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層することにより、ケミカルフィルタに代替可能な有機ガス捕捉機能が得られ、しかも、一旦捕捉された有機ガスも不用意に離脱しないことを知見した。
更に、光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けることにより、長寿命でメンテナンス性に優れたものとなることを知見した。
本発明の空気清浄装置は、かかる知見に基づきなされたもので、請求項１記載の通り、除塵フィルタと光触媒ユニットとを含む空気清浄装置であって、前記光触媒ユニットを実質的にボロンを含有しない通気性光触媒体で構成するようにしたことを特徴とする。
また、請求項２記載の空気清浄装置は、請求項１記載の空気清浄装置において、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項３記載の空気清浄装置は、請求項１に記載の空気清浄装置において、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項４記載の空気清浄装置は、請求項１乃至３の何れかに記載の空気清浄装置において、前記通気性光触媒体は、シート状に形成されたものであることを特徴とする。
また、請求項５記載の空気清浄装置は、請求項４に記載の空気清浄装置において、前記シート状に形成された通気性光触媒体は、気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層したものであることを特徴とする。
また、請求項６記載の空気清浄装置は、請求項４又は５に記載の空気清浄装置において、前記実質的にボロンを含有しないシート状に形成された通気性光触媒体は、実質的にボロンを含有しないガラスクロス等のガラス繊維成形品に光触媒を坦持させたものであることを特徴とする。
また、請求項７記載の空気清浄装置は、請求項１乃至６の何れかに記載の空気清浄装置において、前記光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けたことを特徴とする。
また、本発明の光触媒ユニットは、請求項８記載の通り、ユニット本体内に、実質的にボロンを含有しない通気性光触媒体と、光源とを収容し、空気清浄装置のケーシングに載置自在としたことを特徴とする。
また、請求項９記載の光触媒ユニットは、請求項８記載の光触媒ユニットにおいて、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項１０記載の光触媒ユニットは、請求項８に記載の光触媒ユニットにおいて、前記通気性光触媒体は、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることを特徴とする。
また、請求項１１記載の光触媒ユニットは、請求項８乃至１０の何れかに記載の光触媒ユニットにおいて、前記通気性光触媒体は、シート状に形成されたものであることを特徴とする。
また、請求項１２記載の光触媒ユニットは、請求項１１に記載の光触媒ユニットにおいて、前記シート状に形成された通気性光触媒体は、気流の通過方向に互いに離間状態で複数枚を積層したものであることを特徴とする。
また、請求項１３記載の光触媒ユニットは、請求項１１又は１２に記載の光触媒ユニットにおいて、前記実質的にボロンを含有しないシート状に形成された通気性光触媒体は、実質的にボロンを含有しないガラスクロス等のガラス繊維成形品に光触媒を坦持させたものであることを特徴とする。
また、請求項１４記載の光触媒ユニットは、請求項８乃至１３の何れかに記載の光触媒ユニットにおいて、前記ユニット本体の上流側に１次側除塵フィルタを設けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の空気清浄装置は、例えば、ファンフィルタユニットなど、少なくとも除塵フィルタと光触媒ユニットとを含む空気清浄装置であれば、特にその種類や構成は限定されるものではない。また、既存のクリーンルームとその空調設備、ミニエンバイロメント等の局所制御空間、クリーンベンチ、エアシャワー装置、パスボックス、クリーントンネル、クリーンストッカ、クリーンブース、クリーンセル（清浄空気吹出装置）等の空気清浄設備や装置に前記光触媒ユニットを組み込んで構成する場合も本発明の空気清浄装置として含まれるものである。
【０００６】
前記除塵フィルタとしては、実質的にボロンを含有しないのであれば、ＵＬＰＡフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、中性能エアフィルタ、粗塵用エアフィルタ等、所望の清浄度に応じ、任意のフィルタが使用される。
【０００７】
前記光触媒ユニットに用いる光源としては、紫外線ランプ、低圧水銀灯、殺菌灯、ブラックライト蛍光灯等が用いられるが、その内、低波長２５４ｎｍの殺菌灯は、光触媒への有効照射光量が強くでき、光触媒作用が強くなることや、オゾンレスであることから好ましい。特に、医療、薬品、食品などバイオロジカル分野においては、殺菌灯と光触媒の併用は除菌効果が高いことから好ましい。さらに、クリーンルームにおいて、菌や微生物の除去にも対応でき、殺菌灯の使用が好ましい。
【０００８】
前記光触媒としては、光照射により励起され、ガス状汚染物質を分解できるものであればいずれでもよい。酸化チタンや酸化亜鉛など、数多くのものが提案されているが、分解効率や、安全性、安定度の点から酸化チタンが好ましい。この酸化チタンは、ルチル型、アナターゼ型あるいはこれらの共存型のいずれでもかまわないが、低エネルギの光を反応させるには、ルチル型が適しており、また、反応の活性を高めるには、アナターゼ型が適している。また、前記光触媒に、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、ＲｕＯ_２、Ｃｏ_３Ｏ_４の添加がガス状汚染物質の分解が促進されるので好ましい。
【０００９】
前記光触媒体の形状は、クロス状、ハニカム状、ペーパ状、ビーズ／粒子の充填層、多孔体状等があり、通気性を実現できるものであれば、いかなるものでも構わないが、光触媒ユニットの増設により圧損上昇を低く抑えられ、且つ紫外線の漏洩が無く各種ガス状汚染物質の分解が安全に行われることから、１０〜５０％の開口率を有する網目状基材に光触媒を固定させてなる通気性シートとすることが好ましい。前記開口率が１０％未満になると、光透過性が低下することに加え、通気性も悪くなり、光触媒ユニットの圧損が大きくなる恐れがあり、開口率５０％を超えると、光触媒の効果が低減することに加え、紫外線が光触媒ユニットから外部へ漏洩し光触媒ユニットの安全性が問題となる。
【００１０】
何れにしても、光触媒ユニットを構成する光触媒体は、実質的にボロンを含有しないことが必要である。ここでいう実質的にボロンを含有しないこととは、材料製造時にボロンを組成成分として故意に添加しないこと、具体的には、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１００μｇ／ｇ以下で、且つ、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下であること、或いは、フッ酸分解・蒸発乾固−アルカリ溶融抽出後、高周波誘導結合プラズマ発生分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で分析した場合のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下であることをいう。
【００１１】
また、前記光触媒体と被処理ガスとの接触面積を増大し、通気時の圧力損失を低く抑えるために、前記実質的にボロンを含有しない通気性シート状光触媒体は、ボロンを含有しないガラス繊維成形品（例えばガラスクロス）に光触媒を坦持させたものであることが好ましい。詳しく言えば、ボロンを含有しないガラスクロス等のガラス繊維成形品としては、Ｒガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｕガラス、石英ガラス等材料製造時ボロンを組成成分として故意に添加していないガラス繊維からなるものであれば、何れのものでも構わないが、経済性などから、Ｒガラス、Ｓガラスを用いることが好ましい。
また、光触媒体の加熱再生の可能性から言えば、光触媒自体は加熱再生が容易であることから、材料製造時ボロンを組成成分として故意に添加していないものであれば、ボロンの発生が無い上に耐熱性も高く、加熱再生光触媒体の基材への使用が好ましい。
【００１２】
また、ガス状汚染物質の吸着機能の点からは、光触媒体表面が多孔質化されたものの使用が好ましいが、比表面積が大きくなると、ボロンの発生がしやすくなるので、判断の目安としては、ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。
尚、前記光触媒体のボロン含有量が１０μｇ／ｇ以下である場合には、前記ＢＥＴ一点法で測定した場合の比表面積は特に考慮する必要がなくなる。
【００１３】
また、前記光触媒ユニットの有機ガス除去効果を高める観点から、光触媒ユニットを構成する光触媒体は、通気性シートの形状に構成し、これらを複数枚、離間状態に積層して配置することが好ましい。ここでいう離間状態とは、通気性シート状光触媒体の大部分が接することなく、好ましくは１〜１０ｍｍ程度の間隔を有するような積層状態をいうものである。
【００１４】
また、前記光触媒ユニットを長寿命化する観点から、前記光触媒ユニットの上流側に、１次側除塵フィルタを設けることが好ましい。
前記１次側除塵フィルタとしては、ボロンを含有しないのであれば、粗塵用エアフィルタ、中性能エアフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等のフィルタが使用される。
【００１５】
次に、図面に基づき本発明空気清浄装置の一実施の形態につき、説明する。
図１は、本発明の光触媒ユニット１０を備えたファンフィルタユニット３０を示すもので、シロッコファンからなるファン３２を備えた外形寸法が５７３ｍｍ×１１７３ｍｍ×２６０ｍｍのファンユニット３１の空気吹き出し口３３に５７０ｍｍ×１１７０ｍｍ×７５ｍｍのＵＬＰＡフィルタからなる除塵フィルタ３５を備え、ファンユニット３１のファン３２で吸引された空気が除塵フィルタ３５で清浄化され、清浄空気として下方に吹き出されるようになっている。
【００１６】
また、ファンユニット３１の天井部３４には、ケミカルフィルタに代え、光触媒ユニット１０が載置固定されている。
この光触媒ユニット１０の詳細を説明すれば、図３乃至図８に示すように、下方から順に、ダミーボックス１１と、触媒ボックス１２と、光源ボックス１３と、触媒ボックス１２とが、４段に積層され、互いにキャッチクリップ１４で連結自在となっている。尚、図中１５は取っ手を示す。
【００１７】
ダミーボックス１１はファンフィルタユニット３０のファン３２の収容空間を確保するために用いられるもので、このような空間を特に必要としない場合には、省略することもできる。
【００１８】
触媒ボックス１２，１２間に介装される光源ボックス１３内には、光源１３ａとして、波長２５４ｎｍの紫外線ランプが４本並行に等間隔に配列されている。
尚、図略の安定器やグローランプなどの前記光源１３ａについての電気補助系統はファンフィルタユニット３０の天井部３４に設けた電気ボックス３６内に収容するようにした。
【００１９】
前記各触媒ボックス１２は、後記詳述する触媒ホルダー２０を１２個備えるもので、図面で上下方向に３個ずつ、左右方向４列の配置とされている。そして各列毎に、ガイドレール１２ａが左右両側に設けられており、触媒ホルダー２０はこのガイドレール１２ａに案内されて、シール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で触媒ボックス内１２内に収容されることとなる。尚、触媒ホルダー２０を触媒ボックス１２内に収容したり、取り出したりする際には、上側のガイドレール１２ａを固定しているビス１２ｂを弛めて、ガイドレール１２ａの一部を取り外すことで、簡単に行える。
【００２０】
前記触媒ホルダー２０は、図７及び図８に詳細を示したとおり、枠体２０ａの一部をビス２０ｂで取り外し自在とされ、また、枠体２０ａ内にはガイドレール２０ｃが設けられ、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍのＳガラス繊維（米国ＡＧＹ製Ｓガラス繊維）からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させてなる１９５ｍｍ×１４５ｍｍ×０．６ｍｍの通気性シート状光触媒体２０ｄを４枚、ガイドレール２０ｃに案内されて、シール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で触媒ホルダー２０内に収容できるようになっている。
【００２１】
かくして、図４及び図５に示すように、下方から順に、ダミーボックス１１と、触媒ボックス１２と、光源ボックス１３と、触媒ボックス１２とをキャッチクリップ１４で留めて、４段に積層した際には、通気性シート状光触媒体２０ｄが光源１３ａを挟んで上下方向に４層ずつ、それぞれ気流の通過方向に離間状態で積層配置されることになる。
そして、このように一体化された外形寸法５４３ｍｍ×８４３ｍｍ×２４０ｍｍの光触媒ユニット１０は、ファンフィルタユニット３０の天井部３４に載置して固定するだけで、簡単に取り付けることができる。また、従来のケミカルフィルタを備えたファンフィルタユニットのケミカルフィルタと前記光触媒ユニットとを交換し、本発明の光触媒ユニットを備えた空気清浄装置に組み立てることもできる。
【００２２】
図２は、本発明空気清浄装置と光触媒ユニットの変形例を示すもので、上記した光触媒ユニット１０の気流の通過方向上流側にも５４３ｍｍ×８４３ｍｍ×７５ｍｍの中性能エアフィルタからなる１次側除塵フィルタ３７を設けたものである。このように、気流の通過方向上流側に１次側除塵フィルタ３７を設けることにより、光触媒の表面への塵埃付着が軽減され、光触媒の寿命が長寿命化する。
【００２３】
前記空気清浄装置の光触媒ユニットは、空調系に設置し、ファンが駆動されると、空気が気流方向に積層された通気性シート状光触媒体を通過して流れることになる。この空気が通気性シート状光触媒体に接触し、空気中の有機ガス等の汚染物質が通気性シート状光触媒体に一旦捕捉され、更に坦持された光触媒によって分解されて無害化され、その後、空気は下流の除塵フィルタによって更に清浄化される。
【００２４】
図９及び図１０は、本発明の空気清浄装置と光触媒ユニットの他の変形例を示すものである。本変形例の空気清浄装置は、前記変形例の空気清浄装置のシロッコファン３２を備えるファンフィルタユニット３０に代えて、軸流ファン５１を備えた薄型のファンフィルタユニット５０の上に光触媒ユニット４０を載置したものである。
【００２５】
前記光触媒ユニット４０の本体ケーシング４１内の中央には光源４３として、波長２５４ｎｍの紫外線ランプを光触媒ユニット本体ケーシング４１の奥行き方向に３本平行に等間隔で配列するようにしている。また、前記光源４３の上下には、触媒ホルダー４２、４２を配置している。尚、安定器４４、４４、４４や具ローランプ４５、４５、４５などの光源４３についての電気補助系統は光触媒ユニット４０の本体ケーシング４１の背面に設けた電気ボックス４６内に収容するようにしている。
【００２６】
前記触媒ホルダー４２は、図１１及び図１２に示すように、枠体４２ａの一辺をビス４２ｂで取り外し自在とされ、この中に、断面コ字状の枠部材４２ｃと通気性シート状光触媒体４２ｄとをそれぞれ４枚ずつ順に交互に重ね合わせたものを、枠形状の金属製のシール部材４２ｅ及び保護用ラス網４２ｆで挟持するとともに収容されている。このように、本体ケーシング４１の開口部となる側に、枠形状の金属製のシール部材４２ｅを収容することによりシール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で触媒ホルダー４２内に収容できるようになっている。尚、前記通気性シート状光触媒体４２ｄは、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍのＳガラス繊維（米国ＡＧＹ製　Ｓガラス繊維）からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させたものを使用している。
【００２７】
このように、本体ケーシング４１内の中央に光源４３を配置し、その上下に触媒ホルダー４２、４２を設けるようにしているので、通気性シート状光触媒体４２ｄが光源４３を挟んで上下方向に４層ずつ、それぞれ気流の通過方向に離間状態で積層配置されることになる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の空気清浄装置の具体的な実施例を比較例と共に説明する。
（実施例１）
前記図１に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される上下の触媒ボックス内に光源に近接させて１２枚ずつ１層だけ、即ち、上下に２層、合計で２４枚収容し、これを実施例１とした。
【００２９】
（実施例２）
前記図２に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される上下の触媒ボックス内に光源に近接させて１２枚ずつ１層だけ、即ち、上下に２層、合計で２４枚収容し、これを実施例２とした。
【００３０】
（実施例３）
前記図２に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される上下の触媒ボックス内に１２枚ずつ４層、即ち、上下に８層、合計で９６枚収容し、これを実施例３とした。
【００３１】
実施例１から３記載の通気性シート状光触媒体は、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍの米国ＡＧＹ製Ｓガラス繊維からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させたものを使用している。
【００３２】
（実施例４）
実施例１の通気性シート状光触媒体に代え、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を、繊維径９μｍのＲガラス繊維からなる開口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持したものに交換し、これを実施例４とした。
【００３３】
（比較例１）
実施例１の通気性シート状光触媒体に代え、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍのＥガラス繊維からなる開口率２５％のガラスクロス（日東紡績製）に５質量％坦持させたものに交換し、これを比較例１とした。
【００３４】
（比較例２）
実施例２の光触媒ユニットに代え、５００ｍｍ×８００ｍｍ×１２０ｍｍのケミカルフィルタを、５４３ｍｍ×８４３ｍｍ×１２０ｍｍのダミーボックス上に取り付けたものに交換し、これを比較例２とした。
【００３５】
（比較例３）
前記図１に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される下方の触媒ボックス内のみに光源に近接させて、１層だけ、即ち、合計で１２枚収容し、これを比較例３とした。
【００３６】
（比較例４）
前記図１に示す空気清浄装置の光触媒ユニットの通気性シート状光触媒体を、光源ボックスを挟んで配置される下方の触媒ボックス内のみに光源に近接させて、１２枚ずつ２層を密着させて１層にし、即ち、１層で、合計で２４枚収容し、これを比較例４とした。
【００３７】
（比較例５）
実施例１の通気性シート状光触媒体に代え、アナターゼ型の酸化チタンからなる光触媒を繊維径９μｍの高珪酸ガラス繊維からなる開口率２５％の高珪酸ガラスクロス（日本無機製　シリグラス）に５質量％坦持させたものに交換し、これを比較例５とした。
【００３８】
次に、このようにして得られた実施例１乃至４並びに比較例１乃至５の各空気清浄装置について、下記の特性につき試験・評価した。
（ウェーハ表面ＤＯＰ吸着量測定）
上記各空気清浄装置を、６００ｍ^３で空気循環率９５％の実験用クリーンルームの空調系に据え付け、ファン風量２０ｍ^３／分で運転した。そして、直径２０ｃｍ、厚み６００μｍの円盤型シリコンウェーハ（通称８インチウェーハ）を不活性ガス２８０℃×３時間で加熱清浄化処理した後、前記クリーンルーム雰囲気内及び前記空気清浄装置の直下に２４時間放置し、ウェーハ加熱脱着／ＧＣ−ＭＳ法により、ウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を測定し、その結果を表１に示した。尚、空気清浄装置運転前のウェーハ表面のＤＯＰ吸着量は、１．３３ｎｇ／ｃｍ^２であった。
【００３９】
（圧力損失）
前記運転中の圧力損失をＪＩＳＢ９９０８所定の測定方法によって測定した。
【００４０】
（寿命評価）
寿命Ａ
前記ＤＯＰ吸着量測定における空気清浄装置直下でのウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ^２未満に維持できる時間を寿命Ａとして評価した。
寿命Ｂ
前記ＤＯＰ吸着量測定におけるクリーンルーム雰囲気内でのウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ^２未満に維持できる時間を寿命Ｂとして評価した。
尚、ウェーハ表面のＤＯＰ吸着量が０．２ｎｇ／ｃｍ^２未満であると、ゲート酸化膜の絶縁破壊などが起こらないレベルの目安、即ち、ウェーハに不良が生じないレベルの目安とされている。
【００４１】
（ワンパスによるＤＯＰ吸着量コントロール性）
次に、前記ＤＯＰの吸着量測定において、空気清浄装置をワンパスで運転した際のウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を測定し、空気清浄装置直下での吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ^２未満に制御できる場合を○、制御できない場合を×として表１に示した。
【００４２】
（循環運転によるＤＯＰ吸着量コントロール性）
次に、前記ＤＯＰの吸着量測定において、クリーンルーム内に清浄な外気を導入しながら空気清浄装置を連続循環運転した際のウェーハ表面のＤＯＰ吸着量を測定し、クリーンルーム雰囲気内での吸着量を０．２ｎｇ／ｃｍ^２未満に制御できる場合を○、制御できない場合を×として表１に示した。
【００４３】
（メンテナンスフリー性）
光触媒を寿命がきたら交換と廃棄が必要な場合を×、不活性ガス中で１８０℃、１時間の加熱再生処理でメンテナンス可能な場合を△、そのような加熱再生処理を必要とせずメンテナンスフリーが可能な場合を○として評価し、表１に示した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
前記表１から明らかなように、本発明実施例の場合、空気中のボロン濃度を増加させない状態で、従来のケミカルフィルタと同程度ないしは１０％ダウン程度のＤＯＰの吸着性を圧力損失を小さくして達成でき、ケミカルフィルタの代替として利用できることが明らかである。しかも、本発明実施例の場合、ケミカルフィルタに比べて、寿命が長く、しかも、メンテナンス性にも優れることが確認できた。
【００４６】
【発明の効果】
このように、本発明の空気清浄装置によれば、空気中のボロン濃度を増加させない状態で、従来のケミカルフィルタの代替として光触媒ユニットを用いることができ、長寿命で、メンテナンス性に優れ、しかも、吸着物質の離脱による飛散の恐れがない、空気清浄装置を提供できる。また、本発明の光触媒ユニットによれば、ファンフィルタユニット等に簡単に取り付けることができ、また、既設のケミカルフィルタと取り替え自在であるため、前記空気清浄装置を簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明空気清浄装置の正面図
【図２】本発明空気清浄装置の変形例の正面図
【図３】本発明光触媒ユニットの平面図
【図４】同正面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図
【図６】図５の要部拡大断面図
【図７】本発明光触媒ユニットに装着される触媒ホルダーの斜視図
【図８】同分解状態で示した斜視図
【図９】（ａ）本発明空気清浄装置の変形例の斜視図（ｂ）同ＩＸ−ＩＸ線断面図
【図１０】図９の光触媒ユニットの同Ｘ−Ｘ線断面図
【図１１】本発明光触媒ユニットに装着される触媒ホルダーの斜視図
【図１２】同分解状態で示した斜視図
【符号の説明】
１０　光触媒ユニット
１１　ダミーボックス
１２　触媒ボックス
１２ａガイドレール
１２ｂビス
１３　光源ボックス
１３ａ光源
１４　キャッチクリップ
１５　取っ手
２０　触媒ホルダー
２０ａ枠体
２０ｂビス
２０ｃガイドレール
２０ｄ通気性シート状光触媒体
３０　ファンフィルタユニット
３１　ファンユニット
３２　ファン
３３　空気吹き出し口
３４　天井部
３５　除塵フィルタ
３６　電気ボックス
３７　１次側除塵フィルタ
４０　光触媒ユニット
４１　光触媒ユニット本体ケーシング
４２　触媒ボックス
４２ａ枠体
４２ｂビス
４２ｃ枠部材
４２ｄ通気性シート状光触媒体
４２ｅシール部材
４２ｆラス網
４３　光源
４４　安定器
４５　グローランプ
４６　電気ボックス
５０　ＰＦＴユニット
５１　軸流ファン
５２　ケミカルフィルタ
５４　ＰＦＴユニットの天井部
６０　除塵フィルタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a photocatalyst unit that can be used as a substitute for a chemical filter in an environment in which the concentration of boron in air needs to be controlled to be constant and to a very small amount, and to an air cleaning device including the photocatalyst unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an environment where it is necessary to control the boron concentration in the air at a constant and minute amount, when it is necessary to remove not only the dust but also the organic gas, the dust filter does not have a function of removing the organic gas, A chemical filter is used in combination with a dust filter.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Although the chemical filter is excellent in removing organic gas, it has a short life, requires a lot of maintenance, and the collected organic gas is released and contaminates the clean environment. there were. More specifically, chemical filters with a short life require regular replacement, and most of them cannot be regenerated, which has the disadvantage of greatly increasing running costs. Further, the chemical filter does not have a function of decomposing organic gas, and the organic gas and reaction by-products (NO ^2- ) May cause secondary contamination due to the re-emission.
Therefore, an object of the present invention is to provide an air purifying apparatus that eliminates the inconvenience of such a chemical filter.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention has conducted intensive studies to meet the above-mentioned demands, and as a result, the photocatalytic unit is formed of a gas permeable photocatalyst, and this gas permeable photocatalyst is substantially free of boron, that is, at the time of material production. A composition in which boron is not intentionally added as a component, specifically, the content of boron when analyzed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction. 100 μg / g or less and a specific surface area of 10 m when measured by the BET one-point method ² / G or less, and a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkaline melt extraction. It has been found that the organic gas can be removed without increasing the boron concentration in the air.
Furthermore, by forming the air-permeable photocatalyst into a sheet shape and laminating a plurality of these in a state of being separated from each other in the direction of airflow, an organic gas trapping function that can be substituted for a chemical filter can be obtained. It was found that the trapped organic gas did not inadvertently leave.
Furthermore, it has been found that providing a primary-side dust filter upstream of the photocatalytic unit results in a long life and excellent maintainability.
The air purifying device of the present invention is based on such knowledge, and as described in claim 1, is an air purifying device including a dust filter and a photocatalytic unit, wherein the photocatalytic unit does not substantially contain boron. It is characterized by comprising a gas permeable photocatalyst.
Further, in the air purifying apparatus according to the second aspect, in the air purifying apparatus according to the first aspect, the air permeable photocatalyst is subjected to hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkaline melt extraction, followed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy ( ICP-AES) has a boron content of 100 μg / g or less, and a specific surface area of 10 m when measured by the BET one-point method. ² / G or less.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the air purifying apparatus according to the first aspect, wherein the air permeable photocatalyst is subjected to hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkaline melt extraction, followed by high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy. It is characterized by having a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by (ICP-AES).
An air purifying apparatus according to a fourth aspect is the air purifying apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the air permeable photocatalyst is formed in a sheet shape.
According to a fifth aspect of the present invention, in the air purifying apparatus according to the fourth aspect, the air-permeable photocatalyst formed in a sheet shape is formed by stacking a plurality of air-permeable photocatalysts separated from each other in a direction in which an airflow passes. Characterized in that:
The air purifying apparatus according to claim 6 is the air purifying apparatus according to claim 4 or 5, wherein the air-permeable photocatalyst formed into a sheet substantially containing no boron contains substantially boron. It is characterized in that a photocatalyst is carried on a glass fiber molded product such as a glass cloth that does not contain the same.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an air cleaning apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein a primary-side dust filter is provided upstream of the photocatalytic unit.
Further, the photocatalyst unit of the present invention contains a gas permeable photocatalyst substantially containing no boron and a light source in the unit main body, and can be mounted on a casing of an air purifying device. It is characterized by having done.
According to a ninth aspect of the present invention, in the photocatalyst unit according to the ninth aspect, the gas permeable photocatalyst is obtained by decomposing hydrofluoric acid, evaporating to dryness and extracting with alkali, followed by high-frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-IC). AES) has a boron content of 100 μg / g or less and a specific surface area of 10 m when measured by the BET one-point method. ² / G or less.
The photocatalyst unit according to claim 10 is the photocatalyst unit according to claim 8, wherein the air-permeable photocatalyst is subjected to high-frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali fusion extraction. -AES), characterized by having a boron content of 10 μg / g or less.
The photocatalyst unit according to claim 11 is characterized in that, in the photocatalyst unit according to any one of claims 8 to 10, the air permeable photocatalyst is formed in a sheet shape.
A photocatalyst unit according to a twelfth aspect is the photocatalytic unit according to the eleventh aspect, wherein the air-permeable photocatalyst formed in a sheet shape is formed by stacking a plurality of sheets in a state of being separated from each other in a direction in which an airflow passes. There is a feature.
The photocatalytic unit according to claim 13 is the photocatalytic unit according to

claim

11 or 12, wherein the gas-permeable photocatalyst formed into a sheet substantially containing no boron contains substantially no boron. It is characterized in that a photocatalyst is carried on a glass fiber molded product such as a glass cloth.
A photocatalyst unit according to a fourteenth aspect is characterized in that, in the photocatalyst unit according to any one of the eighth to thirteenth aspects, a primary-side dust filter is provided upstream of the unit body.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The type and configuration of the air cleaning device of the present invention are not particularly limited as long as the air cleaning device includes at least a dust filter and a photocatalyst unit, such as a fan filter unit. In addition, the existing clean room and its air-conditioning equipment, local control space such as mini-environment, clean bench, air shower device, pass box, clean tunnel, clean stocker, clean booth, clean air (clean air blowing device), etc. The case where the photocatalyst unit is incorporated into a facility or an apparatus is also included in the air purifying apparatus of the present invention.
[0006]
As the dust filter, if it does not substantially contain boron, an arbitrary filter such as an ULPA filter, a HEPA filter, a medium-performance air filter, an air filter for coarse dust, or the like is used according to a desired cleanliness.
[0007]
As a light source used for the photocatalytic unit, an ultraviolet lamp, a low-pressure mercury lamp, a germicidal lamp, a black light fluorescent lamp and the like are used. Among them, a germicidal lamp having a low wavelength of 254 nm can increase the effective irradiation light amount to the photocatalyst, This is preferable because the action is strong and ozone-free. In particular, in the biological field such as medical treatment, medicine, and food, the combined use of a germicidal lamp and a photocatalyst is preferable because of its high sterilization effect. Further, in a clean room, it is possible to cope with the removal of bacteria and microorganisms, and it is preferable to use a germicidal lamp.
[0008]
Any photocatalyst can be used as long as it is excited by light irradiation and can decompose gaseous pollutants. Many materials such as titanium oxide and zinc oxide have been proposed, but titanium oxide is preferred from the viewpoint of decomposition efficiency, safety and stability. This titanium oxide may be of rutile type, anatase type or a coexisting type thereof, but rutile type is suitable for reacting low-energy light, and anatase is used for enhancing the activity of the reaction. The type is suitable. In addition, Pt, Ag, Pd, RuO ₂ , Co ₃ O ₄ Is preferred because the decomposition of gaseous pollutants is promoted.
[0009]
The shape of the photocatalyst includes a cross shape, a honeycomb shape, a paper shape, a packed layer of beads / particles, a porous shape, and the like, and any shape can be used as long as it can realize air permeability. Since the increase in the pressure loss can be suppressed low by the expansion and the decomposition of various gaseous pollutants can be performed safely without leakage of ultraviolet rays, the photocatalyst is fixed to a mesh base material having an opening ratio of 10 to 50%. It is preferable to use a breathable sheet. If the opening ratio is less than 10%, the light permeability is reduced, and the air permeability is also deteriorated, and the pressure loss of the photocatalyst unit may increase. If the opening ratio exceeds 50%, the effect of the photocatalyst is reduced. In addition, ultraviolet rays leak from the photocatalyst unit to the outside, and the safety of the photocatalyst unit becomes a problem.
[0010]
In any case, it is necessary that the photocatalyst constituting the photocatalyst unit does not substantially contain boron. The term "substantially free of boron" as used herein means that boron is not intentionally added as a component during the production of a material. Specifically, after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness-alkali fusion extraction, high-frequency inductively coupled plasma The boron content is 100 μg / g or less when analyzed by emission spectroscopy (ICP-AES), and the specific surface area is 10 m when measured by the BET single point method. ² / G or less, or a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction Say.
[0011]
Further, in order to increase the contact area between the photocatalyst and the gas to be treated, and to suppress the pressure loss during ventilation, the substantially boron-free gas-permeable sheet-like photocatalyst is made of glass fiber containing no boron. It is preferable that a photocatalyst is carried on a molded product (for example, glass cloth). More specifically, as a glass fiber molded product such as a glass cloth containing no boron, a glass fiber not intentionally added with boron as a composition component at the time of manufacturing a material such as R glass, S glass, T glass, U glass, and quartz glass. Any glass may be used as long as it is made of, but it is preferable to use R glass and S glass from the viewpoint of economy and the like.
Also, speaking of the possibility of heat regeneration of the photocatalyst, since the photocatalyst itself is easy to heat and regenerate, there is no generation of boron as long as boron is not intentionally added as a composition component during material production. In addition, heat resistance is high, and it is preferable to use a heat-regenerated photocatalyst for a substrate.
[0012]
In addition, from the viewpoint of the function of adsorbing gaseous pollutants, it is preferable to use a photocatalyst body having a porous surface.However, when the specific surface area is large, the generation of boron is likely to occur. Specific surface area as measured by BET one point method is 10m ² / G or less.
In addition, when the boron content of the photocatalyst is 10 μg / g or less, it is not necessary to particularly consider the specific surface area measured by the BET one-point method.
[0013]
Further, from the viewpoint of enhancing the organic gas removing effect of the photocatalyst unit, it is preferable that the photocatalyst body constituting the photocatalyst unit is formed in a shape of a gas-permeable sheet, and a plurality of these are stacked in a separated state. Here, the separated state refers to a laminated state in which most of the air-permeable sheet-shaped photocatalysts do not come into contact with each other and preferably have an interval of about 1 to 10 mm.
[0014]
From the viewpoint of extending the life of the photocatalyst unit, it is preferable to provide a primary-side dust filter upstream of the photocatalyst unit.
As the primary side dust filter, if it does not contain boron, a filter such as an air filter for coarse dust, a medium-performance air filter, a HEPA filter, and an ULPA filter is used.
[0015]
Next, an embodiment of the air cleaning device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a fan filter unit 30 provided with a photocatalyst unit 10 of the present invention. The fan filter unit 30 having a sirocco fan and having an external size of 573 mm × 1173 mm × 260 mm has a 570 mm air outlet 33. A dust filter 35 composed of a 1170 mm x 75 mm ULPA filter is provided, and the air sucked by the fan 32 of the fan unit 31 is cleaned by the dust filter 35 and blown downward as clean air.
[0016]
The photocatalyst unit 10 is mounted and fixed on the ceiling 34 of the fan unit 31 instead of the chemical filter.
The details of the photocatalyst unit 10 will be described. As shown in FIGS. 3 to 8, the dummy box 11, the catalyst box 12, the light source box 13, and the catalyst box 12 are sequentially stacked in four stages from the bottom. And can be connected to each other by a catch clip 14. In the drawing, reference numeral 15 denotes a handle.
[0017]
The dummy box 11 is used to secure a space for accommodating the fan 32 of the fan filter unit 30. If such a space is not particularly required, the dummy box 11 can be omitted.
[0018]
In the light source box 13 interposed between the catalyst boxes 12, four ultraviolet lamps having a wavelength of 254 nm are arranged in parallel as light sources 13 a at equal intervals.
The electric auxiliary system for the light source 13 a such as a ballast or a glow lamp (not shown) is accommodated in an electric box 36 provided on a ceiling 34 of the fan filter unit 30.
[0019]
Each of the catalyst boxes 12 includes twelve catalyst holders 20, which will be described in detail later, and is arranged in four rows in the left-right direction, three vertically in the drawing. A guide rail 12a is provided on each of the left and right sides for each row, and the catalyst holder 20 is guided by the guide rail 12a and housed in the catalyst box 12 in a state of being mechanically sealed without using a sealant. Will be done. When the catalyst holder 20 is accommodated in the catalyst box 12 or removed, the screws 12b fixing the upper guide rail 12a are loosened, and a part of the guide rail 12a is removed. Easy to do.
[0020]
As shown in detail in FIGS. 7 and 8, the catalyst holder 20 is configured such that a part of a frame 20 a is detachable with a screw 20 b, and a guide rail 20 c is provided in the frame 20 a, and an anatase type is provided. 5% by mass of a titanium oxide photocatalyst supported on a glass cloth made of S glass fiber having a fiber diameter of 9 μm (S glass fiber manufactured by AGY, USA) having a 25% aperture ratio and having a gas permeability of 195 mm × 145 mm × 0.6 mm The four sheet-shaped photocatalysts 20d are guided by the guide rail 20c, and can be housed in the catalyst holder 20 in a mechanically sealed state without using a sealant.
[0021]
Thus, as shown in FIGS. 4 and 5, when the dummy box 11, the catalyst box 12, the light source box 13, and the catalyst box 12 are fastened with the catch clips 14 in order from the bottom, In this case, the air-permeable sheet-like photocatalysts 20d are stacked one on top of the other with the light source 13a interposed therebetween in four layers in the vertical direction, each being separated from each other in the gas flow direction.
The photocatalyst unit 10 having the external dimensions of 543 mm × 843 mm × 240 mm integrated as described above can be easily mounted simply by placing it on the ceiling 34 of the fan filter unit 30 and fixing it. Further, the chemical filter of the fan filter unit having the conventional chemical filter and the photocatalyst unit can be exchanged to assemble the air purifying apparatus having the photocatalyst unit of the present invention.
[0022]
FIG. 2 shows a modified example of the air purifying apparatus and the photocatalyst unit of the present invention. The primary side dust removal is also provided with a medium-performance air filter of 543 mm × 843 mm × 75 mm on the upstream side in the air flow passage direction of the photocatalytic unit 10. A filter 37 is provided. As described above, by providing the primary-side dust filter 37 on the upstream side in the airflow passage direction, dust adhesion to the surface of the photocatalyst is reduced, and the life of the photocatalyst is prolonged.
[0023]
The photocatalyst unit of the air cleaning device is installed in an air conditioning system, and when the fan is driven, air flows through the air-permeable sheet-shaped photocatalyst stacked in the airflow direction. This air contacts the air-permeable sheet-shaped photocatalyst, and contaminants such as organic gas in the air are once captured by the air-permeable sheet-shaped photocatalyst, further decomposed by the supported photocatalyst, and rendered harmless. The air is further purified by a downstream dust filter.
[0024]
9 and 10 show another modified example of the air cleaning device and the photocatalyst unit of the present invention. The air purifying apparatus of the present modification has a photocatalyst unit 40 on a thin fan filter unit 50 having an axial fan 51 instead of the fan filter unit 30 having the sirocco fan 32 of the air purifying apparatus of the modification. It is placed.
[0025]
In the center of the main body 41 of the photocatalyst unit 40, three ultraviolet lamps having a wavelength of 254 nm are arranged at equal intervals in the depth direction of the main body 41 of the main body 41 as a light source 43. Further,

catalyst holders

42, 42 are arranged above and below the light source 43. The electric auxiliary system for the light sources 43 such as the

ballasts

44, 44, 44 and the

low lamps

45, 45, 45 is housed in an electric box 46 provided on the back of the main casing 41 of the photocatalytic unit 40. .
[0026]
As shown in FIGS. 11 and 12, one side of the frame body 42a is detachable with a screw 42b, and a frame member 42c having a U-shaped cross section and a permeable sheet-like photocatalyst body 42d are provided therein. Are alternately superimposed four by four in this order, and are sandwiched and accommodated by a frame-shaped metal sealing member 42e and a protective lath net 42f. As described above, by accommodating the frame-shaped metal sealing member 42e on the side to be the opening of the main body casing 41, it can be accommodated in the catalyst holder 42 in a mechanically sealed state without using a sealing agent. Has become. The air-permeable sheet-shaped photocatalyst 42d is a 5% by mass carrier of a photocatalyst made of anatase type titanium oxide on a glass cloth made of S glass fiber having a fiber diameter of 9 μm (S glass fiber manufactured by AGY, USA) having an aperture ratio of 25%. We use what we have.
[0027]
As described above, since the light source 43 is disposed in the center of the main body casing 41 and the

catalyst holders

42 and 42 are provided above and below the light source 43, the air-permeable sheet-like photocatalyst 42d is vertically positioned with the light source 43 interposed therebetween. The layers are stacked and arranged in a state of being separated from each other in the direction of air flow.
[0028]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the air cleaning device of the present invention will be described together with comparative examples.
(Example 1)
The air permeable sheet-like photocatalyst of the photocatalyst unit of the air purifying apparatus shown in FIG. 1 is placed in the upper and lower catalyst boxes arranged with the light source box therebetween, in close proximity to the light source, and only one by 12 sheets, that is, vertically. A total of 24 sheets were accommodated in two layers, and this was designated as Example 1.
[0029]
(Example 2)
The air-permeable sheet-like photocatalyst of the photocatalyst unit of the air purifying apparatus shown in FIG. 2 is placed in the upper and lower catalyst boxes arranged with the light source box therebetween in close proximity to the light source, and only one layer of 12 sheets, that is, vertically. A total of 24 sheets were accommodated in two layers, and this was designated as Example 2.
[0030]
(Example 3)
The air-permeable sheet-like photocatalysts of the photocatalyst unit of the air purifying apparatus shown in FIG. This was used as Example 3.
[0031]
In the air-permeable sheet-shaped photocatalyst described in Examples 1 to 3, 5% by mass of a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide was supported on a glass cloth made of AGY S glass fiber having a fiber diameter of 9 μm and having an opening ratio of 25%. Is used.
[0032]
(Example 4)
Instead of the air-permeable sheet-like photocatalyst of Example 1, a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide was replaced by a glass cloth made of R glass fiber having a fiber diameter of 9 μm and having an aperture ratio of 25% carried by 5% by mass. This was designated as Example 4.
[0033]
(Comparative Example 1)
Instead of the air-permeable sheet-shaped photocatalyst of Example 1, 5% by mass of a photocatalyst made of anatase-type titanium oxide was supported on a glass cloth (manufactured by Nitto Boseki) having an aperture ratio of 25% and made of E glass fiber having a fiber diameter of 9 μm. This was used as Comparative Example 1.
[0034]
(Comparative Example 2)
Instead of the photocatalyst unit of Example 2, a 500 mm × 800 mm × 120 mm chemical filter was replaced with a chemical filter mounted on a 543 mm × 843 mm × 120 mm dummy box.
[0035]
(Comparative Example 3)
The air-permeable sheet-like photocatalyst of the photocatalyst unit of the air purifying apparatus shown in FIG. 1 is brought close to the light source only in the lower catalyst box arranged with the light source box interposed therebetween, and only one layer, that is, 12 This was used as Comparative Example 3.
[0036]
(Comparative Example 4)
The air-permeable sheet-like photocatalyst of the photocatalyst unit of the air cleaning device shown in FIG. 1 is brought close to the light source only in the lower catalyst box disposed with the light source box interposed therebetween, and two layers of 12 sheets are brought into close contact with each other. One layer, that is, one layer accommodated a total of 24 sheets.
[0037]
(Comparative Example 5)
Instead of the air-permeable sheet-shaped photocatalyst of Example 1, 5 mass of a photocatalyst made of anatase type titanium oxide was applied to a high silicate glass cloth (silica glass made by Nippon Inorganic) having a 25% aperture ratio and made of high silicate glass fiber having a fiber diameter of 9 μm. %, And this was used as Comparative Example 5.
[0038]
Next, the air cleaning devices of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 thus obtained were tested and evaluated for the following characteristics.
(Measurement of DOP adsorption amount on wafer surface)
Each of the above air purifiers is 600m ³ Installed in the air-conditioning system of an experimental clean room with an air circulation rate of 95% and a fan air volume of 20 m ³ / Min. Then, a disc-shaped silicon wafer (commonly called an 8-inch wafer) having a diameter of 20 cm and a thickness of 600 μm is heated and cleaned at 280 ° C. for 3 hours with an inert gas, and then left for 24 hours in the clean room atmosphere and immediately below the air cleaning device. Then, the amount of DOP adsorbed on the wafer surface was measured by the wafer thermal desorption / GC-MS method, and the results are shown in Table 1. The DOP adsorption amount on the wafer surface before the operation of the air cleaning device was 1.33 ng / cm. ² Met.
[0039]
(Pressure loss)
The pressure loss during the operation was measured by a predetermined measurement method according to JIS B 9908.
[0040]
(Life evaluation)
Life A
In the measurement of the DOP adsorption amount, the DOP adsorption amount on the wafer surface immediately below the air cleaning device was 0.2 ng / cm. ² The time that can be maintained below was evaluated as the life A.
Life B
The DOP adsorption amount on the wafer surface in the clean room atmosphere in the DOP adsorption amount measurement was 0.2 ng / cm. ² The time which can be maintained at less than was evaluated as life B.
The DOP adsorption amount on the wafer surface is 0.2 ng / cm. ² If the value is less than the above, the level is set to a level at which the dielectric breakdown of the gate oxide film does not occur, that is, a level at which no defect occurs in the wafer.
[0041]
(DOP adsorption amount controllability by one pass)
Next, in the measurement of the DOP adsorption amount, the DOP adsorption amount on the wafer surface when the air cleaning device was operated in one pass was measured, and the adsorption amount immediately below the air cleaning device was 0.2 ng / cm. ² Table 1 shows the case where the control was possible to be less than ○, and the case X where the control was impossible.
[0042]
(DOP adsorption amount controllability by circulation operation)
Next, in the measurement of the amount of adsorption of DOP, the amount of DOP adsorbed on the wafer surface during continuous circulation operation of the air cleaning device while introducing clean outside air into the clean room was measured, and the amount of adsorption in the clean room atmosphere was reduced to 0. .2ng / cm ² Table 1 shows the case where the control was possible to be less than ○, and the case X where the control was impossible.
[0043]
(Maintenance free)
If the photocatalyst has reached the end of its service life, replace it if it needs to be replaced and discarded. If it can be maintained by heating and regenerating at 180 ° C for 1 hour in an inert gas. The possible cases were evaluated as ○, and are shown in Table 1.
[0044]
[Table 1]

[0045]
As is apparent from Table 1, in the case of the embodiment of the present invention, the DOP adsorption property of the same level as that of the conventional chemical filter or about 10% down is reduced and the pressure loss is reduced without increasing the boron concentration in the air. Obviously, it can be used as an alternative to a chemical filter. In addition, in the case of the present invention, it was confirmed that the life was longer and the maintainability was excellent as compared with the chemical filter.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the air cleaning device of the present invention, the photocatalytic unit can be used as a substitute for the conventional chemical filter without increasing the boron concentration in the air, and has a long service life, excellent maintainability, and In addition, an air purifying apparatus can be provided which has no fear of scattering due to desorption of the adsorbed substance. Further, according to the photocatalyst unit of the present invention, it can be easily attached to a fan filter unit or the like, and can be easily replaced with an existing chemical filter, so that the air cleaning device can be easily configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an air cleaning device of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a modified example of the air cleaning device of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the photocatalyst unit of the present invention.
FIG. 4 is a front view of the same.
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 3;
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a catalyst holder mounted on the photocatalyst unit of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing the disassembled state.
9A is a perspective view of a modified example of the air cleaning device of the present invention, and FIG. 9B is a sectional view taken along the line IX-IX of FIG.
10 is a sectional view of the photocatalyst unit of FIG. 9 taken along the line XX.
FIG. 11 is a perspective view of a catalyst holder mounted on the photocatalyst unit of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing the disassembled state.
[Explanation of symbols]
10 Photocatalytic unit
11 Dummy box
12 Catalyst box
12a guide rail
12b screw
13 Light source box
13a light source
14 catch clips
15 Handle
20 Catalyst holder
20a frame
20b screw
20c guide rail
20d air permeable sheet photocatalyst
30 Fan filter unit
31 fan unit
32 fans
33 Air outlet
34 ceiling
35 Dust removal filter
36 Electric Box
37 Primary dust filter
40 Photocatalytic unit
41 Photocatalytic unit body casing
42 catalyst box
42a frame
42b screw
42c frame member
42d air-permeable sheet photocatalyst
42e seal member
42f lath net
43 light source
44 Ballast
45 glow lamp
46 Electric Box
50 PFT unit
51 axial fan
52 Chemical Filter
54 PFT unit ceiling
60 Dust filter

Claims

An air purifier including a dust filter and a photocatalyst unit, wherein the photocatalyst unit is constituted by a breathable photocatalyst substantially containing no boron.

The air-permeable photocatalyst has a boron content of 100 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction, and BET. ^2. The air purifying apparatus according to claim 1, wherein the specific surface area measured by a one-point method is 10 m ² / g or less.

The air-permeable photocatalyst has a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction. The air purifying apparatus according to claim 1, wherein

The air purifying apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the air permeable photocatalyst is formed in a sheet shape.

The air purifying apparatus according to claim 4, wherein the air-permeable photocatalyst formed in a sheet shape is formed by stacking a plurality of air-permeable photocatalysts separated from each other in a direction in which an airflow passes.

The air-permeable photocatalyst formed in a substantially boron-free sheet-like shape is characterized in that a photocatalyst is carried on a glass fiber molded article such as a glass cloth substantially free of boron. The air purifying device according to claim 4.

The air purification device according to any one of claims 1 to 6, wherein a primary-side dust filter is provided upstream of the photocatalytic unit.

A photocatalyst unit characterized in that a breathable photocatalyst substantially containing no boron and a light source are accommodated in a unit body, and can be mounted on a casing of an air cleaning device.

The air-permeable photocatalyst has a boron content of 100 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction, and BET. 9. The photocatalyst unit according to claim 8, wherein the specific surface area measured by the one-point method is 10 m ² / g or less.

The air-permeable photocatalyst has a boron content of 10 μg / g or less when analyzed by high frequency inductively coupled plasma generation spectroscopy (ICP-AES) after hydrofluoric acid decomposition / evaporation to dryness / alkali melt extraction. The photocatalyst unit according to claim 8, wherein

The photocatalyst unit according to any one of claims 8 to 10, wherein the gas permeable photocatalyst is formed in a sheet shape.

12. The photocatalytic unit according to claim 11, wherein the air-permeable photocatalyst formed in a sheet shape is formed by stacking a plurality of air-permeable photocatalysts separated from each other in a direction in which an airflow passes.

The air-permeable photocatalyst formed in a substantially boron-free sheet-like shape is characterized in that a photocatalyst is carried on a glass fiber molded article such as a glass cloth substantially free of boron. The photocatalyst unit according to claim 11.

The photocatalyst unit according to any one of claims 8 to 13, wherein a primary-side dust filter is provided upstream of the unit body.