(57)【要約】【課題】エアフィルタを破損させずに取り付け、取り外しを容易にすることができるフィルタ取付装置を提供する。【解決手段】外周を取り囲む枠体を有するエアフィルタを収納し、一方の側面に形成されたエアフィルタを気流方向に直交する方向に収納しまたは取り出すための取出口を有するケーシングに取り付けられるフィルタ取付装置である。エアフィルタの空気流入面または空気流出面における枠体に対応するケーシング内の位置に固定された支持部材１１と、支持部材１１に回転可能に支持された回転棒１２と、水平方向に延びた一端が支持部材１１に結合され、回転棒１２の回転位置に応じて回転棒１２との間で接触状態または非接触状態となり、接触状態の場合に揺動して空気流入側から空気流出側の方向または空気流出側から空気流入側の方向に枠体を押し付ける押圧部材１４と、を備えた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周を取り囲む枠体を有するエアフィルタを収納し、一方の側面に形成された前記エアフィルタを気流方向に直交する方向に収納しまたは取り出すための取出口を有するケーシングに取り付けられるフィルタ取付装置であって、
前記エアフィルタの空気流入面または空気流出面における前記枠体に対応する前記ケーシング内の位置に固定された支持部材と、
前記支持部材に回転可能に支持された回転棒と、
水平方向に延びた一端が前記支持部材に結合され、前記回転棒の回転位置に応じて前記回転棒との間で接触状態または非接触状態となり、前記接触状態の場合に揺動して空気流入側から空気流出側の方向または前記空気流出側から前記空気流入側の方向に前記枠体を押し付ける押圧部材と、を備えたフィルタ取付装置。
【請求項２】
前記回転棒は、角パイプである請求項１記載のフィルタ取付装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記回転棒が前記押圧部材と前記接触状態であって、かつ前記押圧部材が前記エアフィルタを最も押し付ける状態である場合に、前記回転棒の回転をロックするロック機構を有する請求項２記載のフィルタ取付装置。
【請求項４】
前記押圧部材は、前記接触状態の場合に弾性変形する板バネである請求項１から３のいずれか一項記載のフィルタ取付装置。
【請求項５】
前記押圧部材の前記水平方向に延びた一端は、前記支持部材とヒンジで結合され、
前記押圧部材は、前記接触状態の場合に前記ヒンジを軸に回転する板材である請求項１から３のいずれか一項記載のフィルタ取付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフィルタをケーシングに取り付けるためのフィルタ取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、Ｕ字状の押さえ棒を回転することにより、この押さえ棒でエアフィルタエレメントを押圧して、エアフィルタハウジングに取り付ける装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置は、押さえ棒がＵ字状であることからエアフィルタエレメントとの接触面が曲面となり、エアフィルタエレメントを押圧する際に傷が付かないことを特徴の１つとするものであった。
【０００５】
しかし、押さえ棒がエアフィルタエレメント上を摺動するため、エアフィルタエレメントに破損が生じる恐れがあった。また、エアフィルタエレメントを交換する際に、押さえ棒を回転させて押圧を解除する必要があるが、回転に大きな抵抗が生じてしまい交換が困難になる恐れがあった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、エアフィルタを破損せずに取り付け、取り外しを容易にすることができるフィルタ取付装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフィルタ取付装置は、上述した課題を解決するために、外周を取り囲む枠体を有するエアフィルタを収納し、一方の側面に形成された前記エアフィルタを気流方向に直交する方向に収納しまたは取り出すための取出口を有するケーシングに取り付けられるフィルタ取付装置であって、前記エアフィルタの空気流入面または空気流出面における前記枠体に対応する前記ケーシング内の位置に固定された支持部材と、前記支持部材に回転可能に支持された回転棒と、水平方向に延びた一端が前記支持部材に結合され、前記回転棒の回転位置に応じて前記回転棒との間で接触状態または非接触状態となり、前記接触状態の場合に揺動して空気流入側から空気流出側の方向または前記空気流出側から前記空気流入側の方向に前記枠体を押し付ける押圧部材と、を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るフィルタ取付装置においては、エアフィルタを破損させずに取り付け、取り外しを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態におけるフィルタ取付装置が適用されたフィルタ装置を示す構成図。
【図２】（ａ）はフィルタ取付装置を示す斜視図であり、（ｂ）は図２（ａ）のフィルタ取付装置を逆方向から見た斜視図。
【図３】特にロック機構を説明するための支持部材および板バネが表された構成図。
【図４】板バネを特に示す斜視図。
【図５】（ａ）はフィルタ取付装置がフィルタを非固定の状態を説明する図であり、（ｂ）はフィルタを固定している状態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るフィルタ取付装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態におけるフィルタ取付装置１０が適用されたフィルタ装置１を示す構成図である。
【００１１】
フィルタ装置１は、エアフィルタ２と、ケーシング３とを備える。
【００１２】
エアフィルタ（フィルタ）２は、気体中の塵埃等の微粒子を捕集するためのものであり、例えば中性能フィルタまたは高性能フィルタとして好ましく用いられる。
【００１３】
中性能フィルタは、粒径１μｍ以上、濃度０．１〜６ｍｇ／ｍ３の粉塵の除去に用いられるフィルタである。中性能フィルタには、捕集効率が、質量法で９０〜９６％、比色法（光散乱積算法）で５０〜９０％、計数法で５〜５０％のいずれかであり、圧力損失が７９〜２４７Ｐａ、粉塵保持容量が３００〜８００ｇ／ｍ３のものが用いられる。捕集効率の測定には、質量法では、ＪＩＳ Ｚ８９０１に規定される１５種の粉体、または米国暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）に規定される粉塵が用いられる。比色法では、ＪＩＳ Ｚ８９０１に規定される１１種の粉体が用いられる。計数法では、粒径０．３μｍの、大気塵、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、シリカのいずれかの粒子が用いられる。粉塵保持容量は、フィルタが所定の最終圧力損失に達するまでに捕集した粉塵量である。
【００１４】
高性能フィルタは、粒径１μｍ以下、濃度０．３ｍｇ／ｍ３以下の粉塵の除去に用いられるフィルタである。高性能フィルタには、計数法による捕集効率が８０％以上、圧力損失が７９〜４９３Ｐａ、粉塵保持容量が２００〜８００ｇ／ｍ３のものが用いられる。
【００１５】
フィルタ２は、プリーツ加工を施した加工済み濾材であるフィルタパック４と、フィルタパック４を保持する枠体５と、ガスケットとを有している。
【００１６】
フィルタパック４には、例えば、ガラス繊維または合成繊維を繊維材料とする、不織布、マット、フェルト状の濾材にプリーツ加工を施した加工済み濾材が用いられる。プリーツ加工された濾材は、複数の帯状のホットメルトリボン、セパレータ、または濾材の表面に施されたエンボス突起によってプリーツ間隔が保持される。セパレータは、例えば、アルミ箔、ステンレス箔、または、樹脂シートをラミネートした不織布をジグザグ状に折ったものである。濾材は、エレクトレット処理が施されたものであってもよい。これにより、濾材本来の捕集性能に対し、濾材の繊維が帯電することによる捕集性能が付与される。また、濾材は、抗菌剤を付着させる抗菌処理を施して、抗菌性能を付与したものであってもよい。これらエレクトレット処理および抗菌処理は、組み合わせて行ってもよい。
【００１７】
なお、フィルタ２は、フィルタパック４の代わりに、平板状の複数の濾材を厚さ方向に互いに間隔をあけて積層した複層濾材など、他の種類の濾材を有していてもよい。また、フィルタ２の濾材には、捕集性能の異なる複数の種類の濾材を組み合わせたものが用いられてもよい。そのような複数の種類の濾材としては、例えば、中性能フィルタとプレフィルタが挙げられる。プレフィルタは、中性能フィルタよりも大きいサイズの塵埃を捕集するフィルタであり、中性能フィルタの上流側に配される。さらに、枠体５には、濾材の少なくとも片面に補強材を積層したものが保持されてもよい。補強材は、例えば不織布が用いられる。
【００１８】
枠体５は、気流方向の断面がコの字形状である部分が、フィルタパック４を外周側から取り囲むように全周にわたって形成されている。気流の方向は、図１においてＹ方向であり、右方が上流側、左方が下流側である。枠体５は、例えば、亜鉛鉄板、ステンレス板などの枠材を組み合わせて作られる。フィルタパック４は、縦方向（図１においてＺ方向）の両端（ジグザグ形状が現れている両端）が、これらが向かい合う枠体５の部分にウレタン樹脂シール剤により固定されるとともに、横方向（図１においてＸ方向）の両端（ジグザグ形状に折り畳まれる方向の両端）が、これらが向かい合う枠体５の部分に接着剤により線接着されることで固定される。線接着は、縦方向に延びる線に沿った接着である。
【００１９】
ガスケット（図示せず）は、枠体５の下流側の面に全周にわたって設けられている。ガスケットは、フィルタ２と、ケーシング３の下流側の内壁とに挟持されることで、フィルタ２と内壁との間のリークを防止する。ガスケットは、例えば発泡ポリウレタン、ゴムを材質とする。また、ガスケットは、枠体５に設けられる代わりに、ケーシング３の内壁に設けられていてもよく、枠体５およびケーシング３の内壁の両方に設けられていてもよい。ケーシング３の内壁に設けられる場合、ガスケットは、ケーシング３の後述する上流側および下流側開口部を取り囲むように設けられる。
【００２０】
ケーシング３は、フィルタ２を収納する筐体であり、上流側および下流側の各部分に形成された上流側開口部７および下流側開口部（図示せず）と、フィルタ２をケーシング３内に収納しまたはケーシング３から取り出すための取出口８と、を有している。取出口８は、ケーシング３の一方の側面に形成され、フィルタ２をケーシング３に対し気流方向に直交する方向（図１のＸ方向）にスライドさせて収納または取り出すためのものである。ケーシング３は、さらに、取出口８を開閉するための扉９を有している。扉９は、例えばヒンジによってケーシング３の側面に回動自在に取り付けられている。
【００２１】
ケーシング３は、亜鉛鉄板、ステンレス板、アルミニウム合金板などから作製され、上流側開口部７、下流側開口部および取出口８を除いて、内側に気密な空間が形成される。取出口８または扉９には、取出口８と扉９との間のリークを防ぐためのガスケットが配置されている。
【００２２】
フィルタ取付装置１０は、ケーシング３の空気流入側に取り付けられる。フィルタ取付装置１０は、ケーシング３の上下に１つずつ設けられる。上下に設けられた各フィルタ取付装置１０は、水平軸に関して対象であるため、以下は上下に設けられた各フィルタ取付装置１０を特に区別せず説明する。
図２（ａ）はフィルタ取付装置１０を示す斜視図であり、（ｂ）は図２（ａ）のフィルタ取付装置１０を逆方向から見た斜視図である。
フィルタ取付装置１０は、支持部材１１と、回転棒１２と、ハンドル１３と、板バネ１４とを有している。
【００２３】
支持部材１１は、ケーシング３のフィルタ２の空気流入面における幅方向（図１においてＸ方向）両端に対応する位置（幅方向一端の枠体５と幅方向他端の枠体５との位置）に固定されている。具体的には、支持部材１１は、板バネ１４がフィルタ２の枠体５に対応する位置に配置されるよう、位置決めされる。本実施形態においては、図１に示すように、支持部材１１は、４つ設けられる。
【００２４】
支持部材１１は、ケーシング３に固定するためのケーシング固定部１１ａと、回転棒１２を支持するための回転支持部１１ｂと、板バネ１４を固定するための板バネ固定部１１ｃとを有している。
【００２５】
ケーシング固定部１１ａは、ケーシング３へ設置された際にケーシング３の水平面である底面および頂面に接して固定されるために形成された面であり、ケーシング３に対してねじなどで固定されるためのねじ穴１１ｅを有する。
【００２６】
回転支持部１１ｂは、ケーシング固定部１１ａから直交する方向に伸びた面である。回転支持部１１ｂは、回転棒１２を回転可能に支持するための支持開口１１ｆを有している。支持開口１１ｆは、回転棒１２が板バネ１４と接触状態であって、かつ板バネ１４が枠体５（フィルタ２）を最も押し付ける状態である場合に、回転棒１２の回転をロックするロック機構２０を有する。
【００２７】
ここで、図３は、特にロック機構２０を説明するための支持部材１１および板バネ１４が表された構成図である。図３における回転棒１２ａは回転前の状態であり、回転棒１２ｂは所定位置まで回転し、回転がロックされた状態である。
【００２８】
ロック機構２０は、支持開口１１ｆの形状を例えば略十字状に形成することにより得られる。ロック機構２０は、回転棒１２の回転が所定の角度に達するまでは、回転棒１２が自由に回転可能な寸法を有する。また、ロック機構２０は、回転棒１２の回転が所定の角度に達すると、それ以上は同一方向に回転しないように、回転棒１２の角部２１ａがロック機構２０ａに係り合うように形成されている。また、ロック機構２０は、回転棒１２の回転が所定の角度に達すると、摩擦により逆方向に回転しないようになっている。また、ロック機構２０は、回転角度の制御に加え、回転棒１２の回転方向を一方向のみに制限するようになっている。具体的には、支持開口１１ｆの十字状を回転方向と逆方向に若干傾斜させることにより、一方向には回転棒１２が回転可能な寸法を有し、逆方向には回転棒１２の角部２１ｂがロック機構２０ｂに引っかかり、回転できないようになっている。
【００２９】
図２（ｂ）に示す板バネ固定部１１ｃは、ケーシング固定部１１ａから、ケーシング固定部１１ａおよび回転支持部１１ｂに対して直交する方向に伸びた面であり、板バネ１４をねじなどで固定されるためのねじ穴を有する。
【００３０】
回転棒１２は、２つの支持部材１１に回転可能に支持され、少なくともフィルタ２の幅方向に対応する長さ（幅方向一端の枠体５から幅方向他端の枠体５まで）を有する長尺部材である。回転棒１２は、角状に形成されたパイプである。
【００３１】
ハンドル１３は、ケーシング３の取出口８の位置に対応する側の回転棒１２の一端に取り付けられている。ハンドル１３は、使用者が回転棒１２を回転するために用いられる。
【００３２】
板バネ１４は、押圧部材として設けられる。板バネ１４は、水平方向に延びた一端（固定端）１４ａがねじなどで支持部材１１の板バネ固定部１１ｃに固定（結合）されている、バネ性を有する板状部材である。ここで、図４は、板バネ１４を特に示す斜視図である。板バネ１４は、回転棒１２の回転位置に応じて回転棒１２との間で接触状態または非接触状態となる。すなわち、板バネ１４は、回転棒１２の回転角度に応じて回転棒１２外周との距離が近づき、回転棒１２から力を受ける。板バネ１４は、接触状態の場合に弾性変形（揺動）して、空気流入側から空気流出側の方向に枠体５（フィルタ２）を押し付けるようになっている。これにより、枠体５（フィルタ２）は、ケーシング３と密着する。
【００３３】
板バネ１４は、一対の接触部１４ｂと、折曲部１４ｃとを有している。接触部１４ｂは、板バネ１４の回転棒１２と対向する側の面１４ｄから回転棒１２方向に突出し、接触状態の場合に回転棒１２と接触する。具体的には、接触部１４ｂは、板バネ１４の支持部材１１に固定された固定端１４ａと直交する二辺１４ｅから略直角に立ち上がった立ち上がり部である。接触部１４ｂは、例えば立ち上がり部を有する形状に打ち抜かれた１枚の板材を折り曲げることで形成される。接触部１４ｂの立ち上がりの寸法は、板バネ１４のフィルタ２に対する押圧力に影響する。また、接触部１４ｂの二辺１４ｅにおける位置は、板バネ１４の弾性に影響する。すなわち、板バネ１４は、二辺１４ｅ方向においては、接触部１４ｂが設けられていない箇所は弾性を有し、接触部１４ｂが設けられている箇所は設けられていない箇所に比べて剛性を有する。このため、接触部１４ｂの寸法および位置は、フィルタ取付装置１０が設置されるフィルタ装置１に応じて設定される。
【００３４】
折曲部１４ｃは、板バネ１４に強度を持たせるために設けられる。折曲部１４ｃは、板バネ１４の自由端１４ｆが面１４ｄ方向（フィルタ２とは逆方向）に略直角に折り曲げられている。折曲部１４ｃは、フィルタ２と接触した場合に自由端１４ｆでフィルタ２を破損することを防止することができる。
【００３５】
なお、支持部材１１および板バネ１４は、無塗装で錆の発生しない、ステンレス鋼で形成するのが好ましい。この場合、板バネ１４の材料は、支持部材１１に比べて弾性が大きく厚さが小さいものが用いられるのが好ましい。
【００３６】
次に、フィルタ取付装置１０の作用について説明する。
図５（ａ）はフィルタ取付装置１０がフィルタ２を非固定の状態を説明する図であり、（ｂ）はフィルタ２を固定している状態を説明する図である。図５においては、説明の便宜上ハンドル１３の図示は省略する。
【００３７】
図５（ａ）の非固定の状態から図５（ｂ）の固定状態へ移行する場合、使用者によりハンドル１３が回転されると、回転棒１２がハンドル１３の回転量に応じて回転する。このとき、ハンドル１３は、ロック機構２０の作用により時計方向のみに回転が制限される。回転棒１２の回転に伴い、回転棒１２の角部２１ｃが一対の接触部１４ｂと接触し、回転棒１２と板バネ１４とは接触状態となる（図３参照）。接触状態は、回転棒１２が角状であることに起因して、回転棒１２の回転軸と接触部との間における回転棒１２外周の位置が変化することにより生じる。回転棒１２は、回転方向が時計方向のみに制限されているため、回転棒１２の角部２１ｃは板バネ１４の自由端１４ｆ側から固定端１４ａ側に向かって接触部１４ｂと摺動しながら接触する。このため、板バネ１４は自由端１４ｆ側から徐々に力を受けることになるため、固定端１４ａ側から力を受ける場合に比べて板バネ１４の破損の恐れを低減することができる。
【００３８】
さらに回転棒１２の回転が進むと、板バネ１４と回転棒１２との接触により板バネ１４が受ける力は徐々に大きくなる。また、板バネ１４からフィルタ２が受ける押圧力も徐々に大きくなる。板バネ１４がフィルタ２を最も押し付ける状態まで回転棒１２が回転すると、回転棒１２はロック機構２０との摩擦により係り合い、それ以上の回転が制限される。
【００３９】
フィルタ取付装置１０から受けた力により、フィルタ２は空気流入側から空気流出側の方向に押し付けられ、ケーシング３との間で気密な空間を形成することができる。
【００４０】
このようなフィルタ取付装置１０は、回転棒１２が直接フィルタ２を押し付けるのではなく、回転棒１２から力を受けた板バネ１４がフィルタ２を押し付ける。これにより、フィルタ取付装置１０はフィルタ２上で摺動することがなく、取付に伴うフィルタ２の破損を防止することができる。また、フィルタ２を取り外す際には、回転棒１２とロック機構２０との係り合いを解除した後回転棒１２を回転することにより板バネ１４に対する接触を解除し、板バネ１４のフィルタ２に対する押圧力を解除するのみである。このため、フィルタ２とフィルタ取付装置１０との間に大きな抵抗が生じて押圧力を解除することが困難な状況は生じ得ない。
【００４１】
さらに、フィルタ取付装置１０は、弾性体である板バネ１４の押圧力によりフィルタ２を固定するため、フィルタ取付装置１０に厳密な寸法や取付精度を求められない点においても有効である。これは、フィルタ取付装置１０が、フィルタ２およびケーシング３の寸法のばらつきを吸収することができるといえる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４３】
例えば、フィルタ２は、ケーシング３内に、複数収納されていてもよい。この場合、複数のフィルタ２は、例えば、気流に対して並列に（１つの濾過面をなすよう）並べて配置される。また、支持部材１１および板バネ１４は、複数のフィルタ２の枠体５に対応する位置に設けられる。隣り合うフィルタ２の枠体５が隣接する箇所においては、隣接する２つの枠体５に１組の支持部材１１および板バネ１４を設け、２つの枠体を１つの板バネ１４で押し付けるようにすればよい。
【００４４】
接触部１４ｂは、板バネ１４の回転棒１２と対向する面１４ｄに取り付けられた、板バネ１４とは異なる部材であってもよい。例えば、直方体形状を有する樹脂製部材を板バネ１４に取り付けてもよい。
【００４５】
回転棒１２は、角状に形成されたパイプに代えて、偏心カムや楕円カムのようなものであってもよい。この場合、回転棒が直接板バネ１４と接触することができる寸法を有するものであれば、接触部１４ｂは省略してもよい。
【００４６】
押圧部材の水平方向に延びた一端は、支持部材１１とヒンジで結合された板材であってもよい。この場合、上述した実施形態の板バネ１４とは異なり、押圧部材は回転棒１２と接触状態の場合に弾性変形することなく、ヒンジを軸に回転（揺動）し、枠体５を押し付ける。この板材は、枠体５を押し付けた後は弾性変形してもよい。
【００４７】
フィルタ取付装置１０は、ケーシング３の空気流出側に取り付けられてもよい。この場合、押圧部材は、空気流出側から空気流入側の方向に枠体５を押し付ける。
【００４８】
支持部材１１は、フィルタ２の空気流入面または空気流出面における枠体５に対応するケーシング３内の位置に固定されていれば、支持部材１１の数は問わない。例えば、１本の回転棒１２に対して１つの支持部材１１を設け、この支持部材１１を枠体５幅方向の中央部に固定してもよい。この場合、押圧部材は枠体５の幅方向中央部を押し付ける。
【符号の説明】
【００４９】
１  フィルタ装置
２  エアフィルタ（フィルタ）
３  ケーシング
４  フィルタパック
５  枠体
８  取出口
１０  フィルタ取付装置
１１  支持部材
１１ａ  ケーシング固定部
１１ｂ  回転支持部
１１ｃ  板バネ固定部
１１ｆ  支持開口
１２  回転棒
１３  ハンドル
１４  板バネ
１４ｂ  接触部
２０  ロック機構
【図１】
2018030067.tif 000003
【図２】
2018030067.tif 000004
【図３】
2018030067.tif 000005
【図４】
2018030067.tif 000006
【図５】
2018030067.tif 000007