(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクト内に配置された保持枠に取り付けられて、前記ダクトを流れる気体をろ過する複数のフィルタ材を備えるフィルタ装置の運転中に前記フィルタ材を交換することができるフィルタ交換装置であって、
交換装置本体と、
前記交換装置本体を前記ダクト内に配置された前記保持枠より上流側で移動させる移動装置と、
前記交換装置本体及び移動装置を制御する制御装置と、を備え、
前記交換装置本体は、
収容空間が形成されているケーシングと、
前記保持枠に取り付けられている使用済の前記フィルタ材を取り外すとともに、前記ケーシング内に収容されている交換用の前記フィルタ材を取り付ける交換機構と、
前記ダクト内を流れる気体がフィルタ材が取り付けられる部分を通過するのを遮蔽する遮蔽部と、を有し、
前記遮蔽部は、前記保持枠に接して、前記ケーシングと前記保持枠との間の隙間を塞ぐ封止位置と、前記保持枠から離間する離間位置との間で移動可能とされているとともに、前記ケーシングの前記ダクトを流れる気体の下流側に伸縮するように設けられている可動フードを有するフィルタ交換装置。
【請求項２】
前記ケーシングは、前記収容空間と外部とを連通させる開口部を有し、
前記遮蔽部は、前記開口部を遮蔽するルーバーを有する請求項１に記載のフィルタ交換装置。
【請求項３】
前記交換機構は、
前記フィルタ材を把持するアームと、
前記アームを移動させるアーム移動機構と、を有する請求項１又は２に記載のフィルタ交換装置。
【請求項４】
前記交換機構により取り外された使用済のフィルタ材を前記ケーシングから排出するフィルタ材排出機構と、
前記フィルタ材排出機構によって、前記ケーシングから排出された前記使用済のフィルタ材を前記ダクトの外部に搬出するコンベアと、を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフィルタ交換装置。
【請求項５】
前記複数のフィルタ材は、板状をなすフィルタ材フレームに複数の前記フィルタ材が固定されている複数のフィルタ材ユニットとして前記保持枠に取り付けられており、
前記ケーシングは、使用済のフィルタ材が固定されたフィルタ材ユニット及び交換用のフィルタ材が固定されたフィルタ材ユニットを収容可能とされ、
前記交換機構は、
前記ケーシングに設けられた回転軸と、
前記回転軸を回転自在に駆動する回転軸駆動装置と、
前記回転軸を中心に対称位置に設けられた第一搭載部と第二搭載部であって、使用済の前記フィルタ材ユニットと交換用の前記フィルタ材ユニットの一方が搭載される第一搭載部と、使用済の前記フィルタ材ユニットと交換用の前記フィルタ材ユニットの他方が搭載される第二搭載部と、
前記第一搭載部と前記第二搭載部に設けられて、前記ダクトに取り付けられている前記フィルタ材ユニットを取り外すとともに、前記ケーシング内に収容されているフィルタ材ユニットを前記ダクトに取り付けるアームと、を有し、
前記第一搭載部と前記第二搭載部とは、前記回転軸の回転に伴い、位置が交換させるように構成されている請求項１に記載のフィルタ交換装置。
【請求項６】
前記フィルタ材フレームは、前記保持枠に設けられた固定用フックに係合する係合部を有する請求項５に記載のフィルタ交換装置。
【請求項７】
前記移動装置は、
前記交換装置本体の下部に設けられた車輪と、前記車輪を駆動する車輪駆動装置と、を有する走行機構と、有する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフィルタ交換装置。
【請求項８】
前記移動装置は、
前記交換装置本体を支持可能な載置部と、前記載置部を上下方向に移動させる載置部駆動装置と、を有する請求項７に記載のフィルタ交換装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のフィルタ交換装置の制御方法であって、
前記移動装置を制御して前記交換装置本体を交換対象のフィルタ材の位置へ移動させる交換装置移動ステップと、
前記遮蔽部を制御してダクト内を流れる気体がフィルタ材が取り付けられる部分を通過するのを遮蔽する遮蔽ステップと
前記交換機構を制御して使用済のフィルタ材を取り外すフィルタ材取り外しステップと、
交換機構を制御して交換用のフィルタ材を保持枠に取り付けるフィルタ材取り付けステップと、
を有するフィルタ交換装置の制御方法。
【請求項１０】
吸気ダクトを備えているガスタービンと、
前記吸気ダクトの上流側に設けられたフィルタ装置と、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のフィルタ交換装置と、を備えているガスタービン設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ交換装置、フィルタ交換装置の制御方法、及びガスタービン設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、空気を吸気して圧縮する圧縮機と、圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、高温・高圧の燃焼ガスで駆動するタービンと、を備えている。
吸気された空気に塵埃が含まれると、この塵埃がタービンや圧縮機の動静翼に付着するなどし、流体抵抗が増大する。これにより、出力ロスが増大し、結果としてガスタービン出力が低下してしまう可能性がある。
【０００３】
このため、ガスタービンは、大気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ装置を備えている。このようなフィルタ装置は、単一、または、複数のフィルタ材を組み合わせることで構成されている。
ガスタービンの運転に際しては、このようなフィルタ材が目詰まり等を起こすと吸気性能が劣化するため、定期的な洗浄作業や、交換作業を行うことが肝要である。
【０００４】
フィルタ材の交換を円滑に行うための構造として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載された技術では、吸気フィルタ室（ダクト）内に折り畳み式のローラコンベアを設けることによって、作業性を改善し、作業時間の短縮化を図った例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願平９−６０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、作業性は改善されているものの、依然として作業者による作業が必要となる。また、作業の際はガスタービンを停止する必要がある。
【０００７】
本発明は、ガスタービンの運転中においてもフィルタ材の交換を簡便に行うことを可能にするフィルタ交換装置、フィルタ交換装置の制御方法、及びガスタービン設備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】
【０００８】
本発明の第一の態様によれば、フィルタ交換装置は、ダクト内に配置された保持枠に取り付けられて、前記ダクトを流れる気体をろ過する複数のフィルタ材を備えるフィルタ装置の運転中に前記フィルタ材を交換することができるフィルタ交換装置であって、交換装置本体と、前記交換装置本体を前記ダクト内に配置された前記保持枠より上流側で移動させる移動装置と、前記交換装置本体及び移動装置を制御する制御装置と、を備え、前記交換装置本体は、収容空間が形成されているケーシングと、前記保持枠に取り付けられている使用済の前記フィルタ材を取り外すとともに、前記ケーシング内に収容されている交換用の前記フィルタ材を取り付ける交換機構と、前記ダクト内を流れる気体がフィルタ材が取り付けられる部分を通過するのを遮蔽する遮蔽部と、を有し、前記遮蔽部は、前記保持枠に接して、前記ケーシングと前記保持枠との間の隙間を塞ぐ封止位置と、前記保持枠から離間する離間位置との間で移動可能とされているとともに、前記ケーシングの前記ダクトを流れる気体の下流側に伸縮するように設けられている可動フードを有する。
【０００９】
このような構成によれば、ダクト中に気体が流れている際にフィルタ材の交換を行った場合であっても、異物がフィルタ装置を通過することを抑制することができる。
また、制御装置が移動装置と交換機構とを制御することによって、自動的にフィルタ材を交換することができる。これにより、フィルタ材の交換を簡便に行うことができる。
さらに、フィルタ装置の運転中にフィルタ材の交換を行った場合においては、可動フードを伸ばすことによって、異物がフィルタ装置を通過することを抑制することができる。また、交換を行わない場合においては、気体がケーシングを通過するのを許容することができる。
【００１０】
上記フィルタ交換装置において、前記ケーシングは、前記収容空間と外部とを連通させる開口部を有し、前記遮蔽部は、前記開口部を遮蔽するルーバーを有してよい。
【００１３】
上記フィルタ交換装置において、前記交換機構は、前記フィルタ材を把持するアームと、前記アームを移動させるアーム移動機構と、を有してよい。
【００１４】
上記フィルタ交換装置において、前記交換機構により取り外された使用済のフィルタ材を前記ケーシングから排出するフィルタ材排出機構と、前記フィルタ材排出機構によって、前記ケーシングから排出された前記使用済のフィルタ材を前記ダクトの外部に搬出するコンベアと、を備えてよい。
【００１５】
このような構成によれば、取り外したフィルタ材を速やかにダクト外へ搬出することができる。
【００１６】
上記フィルタ交換装置において、前記複数のフィルタ材は、板状をなすフィルタ材フレームに複数の前記フィルタ材が固定されている複数のフィルタ材ユニットとして前記保持枠に取り付けられており、前記ケーシングは、使用済のフィルタ材が固定されたフィルタ材ユニット及び交換用のフィルタ材が固定されたフィルタ材ユニットを収容可能とされ、前記交換機構は、前記ケーシングに設けられた回転軸と、前記回転軸を回転自在に駆動する回転軸駆動装置と、前記回転軸を中心に対称位置に設けられた第一搭載部と第二搭載部であって、使用済の前記フィルタ材ユニットと交換用の前記フィルタ材ユニットの一方が搭載される第一搭載部と、使用済の前記フィルタ材ユニットと交換用の前記フィルタ材ユニットの他方が搭載される第二搭載部と、前記第一搭載部と前記第二搭載部に設けられて、前記ダクトに取り付けられている前記フィルタ材ユニットを取り外すとともに、前記ケーシング内に収容されているフィルタ材ユニットを前記ダクトに取り付けるアームと、を有し、前記第一搭載部と前記第二搭載部とは、前記回転軸の回転に伴い、位置が交換させるように構成されてよい。
【００１７】
このような構成によれば、複数のフィルタ材をまとめて把持する構成としたことによって、より早くフィルタ材を交換することができる。また、交換機構が第一搭載部と第二搭載部とを有して、これらに搭載されたフィルタ材ユニットを入れ替える構成としたことによって、より早くフィルタ材を交換することができる。
【００１８】
上記フィルタ交換装置において、前記フィルタ材フレームは、前記保持枠に設けられた固定用フックに係合する係合部を有してよい。する請求項６に記載のフィルタ交換装置。
【００１９】
このような構成によれば、容易にフィルタ材ユニットをダクト内に配置することができる。
【００２０】
上記フィルタ交換装置において、前記移動装置は、前記交換装置本体の下部に設けられた車輪と、前記車輪を駆動する車輪駆動装置と、を有する走行機構と、有してよい。
【００２１】
このような構成によれば、水平方向に複数のフィルタ材が設けられている場合にも、交換装置を走行させることで、複数のフィルタ材を交換することができる。
【００２２】
上記フィルタ交換装置において、前記移動装置は、前記交換装置本体を支持可能な載置部と、前記載置部を上下方向に移動させる載置部駆動装置と、を有してよい。
【００２３】
このような構成によれば、ダクトに複数の階が設けられている場合においても、全ての階のフィルタ材を交換することができる。
【００２４】
本発明の第二の態様によれば、フィルタ交換装置の制御方法は、上記いずれかのフィルタ交換装置の制御方法であって、前記移動装置を制御して前記交換装置本体を交換対象のフィルタ材の位置へ移動させる交換装置移動ステップと、前記遮蔽部を制御してダクト内を流れる気体がフィルタ材が取り付けられる部分を通過するのを遮蔽する遮蔽ステップと前記交換機構を制御して使用済のフィルタ材を取り外すフィルタ材取り外しステップと、交換機構を制御して交換用のフィルタ材を保持枠に取り付けるフィルタ材取り付けステップと、を有する。
【００２５】
本発明の第二の態様によれば、ガスタービン設備は、吸気ダクトを備えているガスタービンと、前記吸気ダクトの上流側に設けられたフィルタ装置と、上記いずれのフィルタ交換装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ダクト中に気体が流れている際にフィルタ材の交換を行った場合であっても、異物がフィルタ装置を通過することを抑制することができる。
また、制御装置が移動装置と交換機構とを制御することによって、自動的にフィルタ材を交換することができる。これにより、フィルタ材の交換を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一実施形態のフィルタ材交換装置を備えるガスタービンの側面図である。
【図２】図１のＩＩ矢視図であり、本発明の第一実施形態のフィルタ装置及びフィルタ交換装置の正面図である。
【図３】本発明の第一実施形態のフィルタ装置のフィルタアッセンブリの斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の一部断面視した側面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図であり、本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の正面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図であり、本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の平面図である。
【図８】本発明の第一実施形態のフィルタ材ユニットの斜視図である。
【図９】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の可動フードを伸ばした状態の側面図である。
【図１０】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、交換装置本体に交換用のフィルタ材を充填する充填ステップについて説明する図である。
【図１２】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、交換装置本体を交換対象のフィルタアッセンブリまで移動させる交換装置移動ステップを説明する図である。
【図１３】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、遮蔽ステップの効果を説明する図である。
【図１４】本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、フィルタ材取り外しステップの動作を説明する図である。
【図１５】本発明の第二実施形態のフィルタ装置及びフィルタ交換装置の正面図である。
【図１６】本発明の第二実施形態のフィルタ材ユニットを固定用フックに引っ掛けた状態を示す正面図である。
【図１７】本発明の第二実施形態のフィルタ材ユニットを固定用フックに引っ掛けた状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第二実施形態のフィルタ材ユニットの正面図である。
【図１９】本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の平面図である。
【図２０】本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置の交換装置本体の一部断面視した側面図である。
【図２１】本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、フィルタ材取り外しステップの動作を説明する図である。
【図２２】本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図２３】本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、遮蔽ステップの動作を説明する図である。
【図２４】本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置の制御方法において、フィルタ材取り外しステップの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態のフィルタ交換装置を有するフィルタ装置について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態のフィルタ装置は、ガスタービンを備えたガスタービン設備に設けられている。フィルタ交換装置は、フィルタ装置にて使用されるフィルタ材（フィルタエレメント、図２参照）を自動的に交換する装置である。
なお、本発明のフィルタ装置は、ガスタービン設備に限らず、気体を吸気・排出する必要がある設備にて適用することができる。例えば、ガスタービン設備と同様に、空気を吸気するディーゼル発電設備に適用することができる。また、原子力発電設備の排気経路に設けて、排気される気体の濾過を行うことができる。
【００２９】
図１に示すように、ガスタービン設備１１０は、フィルタ装置１と、ガスタービン８０に供給される気体（空気）をろ過するフィルタ装置１とを備えている。
ガスタービン８０は、気体を吸気して圧縮する圧縮機８１と、圧縮された気体中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器８２と、高温・高圧の燃焼ガスで駆動するタービン８３と、を備える。フィルタ装置１は、作動流体としての気体から異物を除去して圧縮機８１に供給する。
【００３０】
フィルタ装置１は、吸気流路（ダクト）を形成する吸気フィルタ室（以下、ダクト３と呼ぶ）と、ダクト３を地表面から上方に離間した位置に支持する支持構造物８４と、複数のフィルタ材５（フィルタエレメント）と、を備えている。フィルタ材５は、ダクト３に設けられている壁フレーム１２に保持されている。
【００３１】
本実施形態において、ダクト３は、３階建ての建造物として構成されている。即ち、支持構造物８４の直上に１階部分が設けられ、その上に順次２階部分、３階部分が設けられる。なお、ダクト３の３階建ての構造物は一例であって、フィルタ装置１を地上置きとしてもよく、何階建てでもよい。
【００３２】
ダクト３の各階の内部には、フィルタアッセンブリ４が配置されている。フィルタ装置１と圧縮機８１とは、吸気ダクト８５によって互いに接続されている。これにより、ダクト３内に設置されたフィルタアッセンブリ４を流通した気体は、吸気ダクト８５内を流通して、ガスタービン８０に供給される。
以下の説明では、気体の上流側を単に上流側Ｆ１と呼び、気体の下流側を単に下流側Ｆ２と呼ぶ。気体の流通する方向に沿った方向を流れ方向Ｆと呼ぶ。
【００３３】
図２に示すように、フィルタ装置１は、矩形状の吸気流路を形成するダクト３と、ダクト３内に設けられて流れ方向Ｆと直交する板状部材である壁フレーム１２と、壁フレーム１２に保持されている複数のフィルタアッセンブリ４と、を有している。フィルタアッセンブリ４は、壁フレーム１２に形成されているアッセンブリ保持孔１８に保持されている。
各階ごとに設けられたフィルタアッセンブリ４は、吸気された気体から異物を濾過する複数のフィルタ材５と、フィルタ材５を支持するための枠体１０と、を有している。即ち、フィルタ材５は、枠体１０を介して壁フレーム１２に保持されている。換言すれば、複数のフィルタ材５は、枠体１０と壁フレーム１２とによって構成される保持枠によって保持されている。
【００３４】
図３に示すように、フィルタ材５は、枠体１０に設けられている固定部材１１によって枠体１０に取り付けられている。
フィルタ材５は、立方体形状となし、枠体１０の上流側Ｆ１に設けられるとともに、吸気された気体から粒径の大きな塵埃をろ過するためのプレフィルタ材５Ａと、プレフィルタ材５Ａの下流側Ｆ２の面に接するように設けられて、粒径の比較的小さな塵埃をろ過するメインフィルタ材５Ｂとを有する。フィルタ材５は、細い線径からなる不織布等で形成され、パネルフィルタとも呼ばれる。フィルタ材５は、プレフィルタ材５Ａとメインフィルタ材５Ｂをシリーズに繋げて形成され、上流側Ｆ１及び下流側Ｆ２を除くフィルタ外表面は、フィルタケーシング８で囲われている。
【００３５】
プレフィルタ材５Ａは、波板状に形成された部材が主に用いられる。プレフィルタ材５Ａの上流側Ｆ１の面、及び下流側Ｆ２の面は、気体が流通するように互いに連通し、塵埃を捕捉可能な不織布等から形成される濾材が配されている。
【００３６】
メインフィルタ材５Ｂは、プレフィルタ材５Ａの下流側Ｆ２の面に固定されるフィルタ材５である。メインフィルタ材５Ｂにおいては、プレフィルタ材５Ａと同様に、上流側Ｆ１の面、及び下流側Ｆ２の面は、気体が流通するように互いに連通されている。メインフィルタ材５Ｂの内部には濾材９が配されている。メインフィルタ材５Ｂの流れ方向Ｆの厚さ寸法は、プレフィルタ材５Ａの厚さ寸法よりも大きい。メインフィルタ材５Ｂは、プレフィルタ材５Ａで捕捉し得なかった、粒径の比較的小さな塵埃等を捕捉するための部材である。したがって、メインフィルタ材５Ｂが有する濾材９は、プレフィルタ材５Ａが有する濾材よりも、細い線径を有する粒子捕集効率の高い不織布等が用いられている。
【００３７】
また、メインフィルタ材５Ｂとしては、いわゆるＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）や、準ＨＥＰＡフィルタを用いることが好適である。
【００３８】
枠体１０は、板状をなす枠体本体２２と、枠体本体２２に固定され、フィルタ材５を抱えて、床面に落下するのを防止する固定部材１１と、を有している。
【００３９】
枠体１０は、フィルタ材５を保持する複数のフィルタ材保持部１７を有している。枠体本体２２には、フィルタ材保持部１７に対応して、矩形の枠体流通孔２１が形成されている。
固定部材１１は、フィルタ材５の周縁部に当接して、フィルタ材５がフィルタ材保持部１７から上流側Ｆ１に脱落することを防ぐ。固定部材１１は、フィルタ材保持部１７同士の間に配置される仕切板２３と、仕切板２３に固定されるフック部材２４と、を有している。仕切板２３は、板状をなし、フィルタ材保持部１７に配置されたフィルタ材５のフィルタケーシング８の４つの外面に当接するように配置されている。
フック部材２４は、仕切板２３のうち、フィルタケーシング８の側面に当接する仕切板２３に取り付けられている。フック部材２４は、フィルタ材保持部１７に収容されたフィルタ材５を抱えるように保持する部材である。フック部材２４の先端部には、凸部２５が形成されている。
【００４０】
フィルタ材５は、フィルタ材保持部１７に対して、上流側Ｆ１から挿入される。さらに、フィルタ材保持部１７に収容されたフィルタ材５は、仕切板２３とフック部材２４とからなる固定部材１１によって保持される。フィルタ材５は、運転中においては気体の流れによって下流側Ｆ２に押し付けられるが、気体の流れがない場合は、上流側Ｆ１に引くことによって容易に取り外すことができる。
枠体１０は、上下方向において、４つのフィルタ材５を保持するように、上下方向と交差する幅方向Ｗにおいて、２つのフィルタ材５を保持するように構成されている。なお、上述のフィルタ材５の取付個数は一例であって、この数に限定されるものではない。
【００４１】
次に、フィルタ材５を交換する際に使用されるフィルタ交換装置２について詳細に説明する。フィルタ交換装置２は、使用済のフィルタ材５を新しいフィルタ材５である交換用のフィルタ材５に交換するための装置である。
図２に示すように、フィルタ交換装置２は、交換装置本体１９と、交換装置本体１９を移動させる移動装置６と、ダクト３の各々のフロアに設けられた搬出用コンベア１４と、搬出用コンベア１４によって搬出される使用済のフィルタ材５をダクト３の外部に搬出するためのフィルタ室搬出ドア１５と、ダクト３に隣接して設置されたフィルタ材充填装置１６と、を有している。
移動装置６は、交換装置本体１９に設けられた走行機構３１と、ダクト３の内部において交換装置本体１９を上下方向に移動させる昇降機構１３と、を有している。
フィルタ交換装置２は、複数のフィルタ材５を保持可能な、フィルタ材保持フレーム３３を備えている。フィルタ材保持フレーム３３は、交換装置本体１９に交換用のフィルタ材５を収容する際に用いられる。
なお走行機構３１は必ずしも交換装置本体１９に設けられる必要はなく、例えばスタッカークレーンの様な外部機構としてもよい。
【００４２】
図４−図７に示すように、交換装置本体１９は、複数のフィルタ材５を収容可能な収容空間２６を有するケーシング２７と、ケーシング２７に取り付けられたルーバー２８と、フィルタ材５の把持及び搬送を行う交換機構２９（図５参照）と、フィルタ材５の交換中に枠体１０の枠体流通孔２１から気体が下流側Ｆ２に流れるのを防止する可動フード３０と、交換装置本体１９からフィルタ材５を搬出するフィルタ材排出機構３２（図６参照）と、制御装置２０と、を有している。
【００４３】
昇降機構１３は、交換装置本体１９をダクト３の上下方向に昇降させる機構である。昇降機構１３は、交換装置本体１９を支持可能な載置部３５と、載置部３５を上下方向に移動させる載置部駆動装置６４を有している。
搬出用コンベア１４は、ダクト３の各々のフロアの床部３６に設けられている。搬出用コンベア１４は、床部３６上において、ダクト３の幅方向Ｗ（流れ方向Ｆと直交する水平方向）にフィルタ材５を移動させるように配置されたベルトコンベアである。
フィルタ室搬出ドア１５は、ダクト３の各々のフロアに設けられて、搬出用コンベア１４によって運ばれてきたフィルタ材５をダクト３の外部に搬出するドアである。
【００４４】
図８に示すように、フィルタ材保持フレーム３３は、壁フレーム１２に取り付けられている枠体１０と同様に、上下方向において、４つのフィルタ材５を保持するように、上下方向と交差する幅方向において、２つのフィルタ材５を保持するように構成されている。
フィルタ材保持フレーム３３は、複数のフレーム貫通孔４３が形成されている板状のフレーム３７と、フレーム貫通孔４３に取り付けられている弾性部材３８と、を有している。フレーム貫通孔４３は、フィルタ材５の外形よりも僅かに大きく形成された矩形の孔である。弾性部材３８は、フレーム貫通孔４３の矩形の縁部に取り付けられている。
弾性部材３８は、フレーム貫通孔４３の内側の全周にわたって設けられている。フィルタ材保持フレーム３３は、所定の力でフィルタ材５をフレーム貫通孔４３に押し込むことによって、フィルタ材５が保持されるように構成されている。フレーム貫通孔４３内に保持されているフィルタ材５は、所定の力で引っ張ることによって、フィルタ材保持フレーム３３から取り外すことができる。
【００４５】
ケーシング２７は、矩形状の４枚の板を、板の主面が流れ方向Ｆに平行となるように、四角枠状に組み合わせた形状をなしている。換言すれば、一対の開口部３４が流れ方向Ｆを向くように配置された四角筒状をなしている。ケーシング２７は、流れ方向上流側Ｆ１より導入された気体を下流側Ｆ２に流すダクトとして機能する。
【００４６】
ケーシング２７は、上壁部４０と、下壁部４１と、一対の側壁部４２と、を有している。上壁部４０と下壁部４１の間隔は、フロアの天井部３９と床部３６の間隔よりもやや小さい。上壁部４０と下壁部４１の間隔は、フィルタアッセンブリ４に取り付けられて上下方向に並べられた四つのフィルタ材５の高さよりもやや大きい。一対の側壁部４２の間隔は、フィルタアッセンブリ４に取り付けられて横方向に隣り合う二つのフィルタ材５の幅よりもやや大きい。
【００４７】
ルーバー２８は、ケーシング２７の開口部３４の一方を開閉自在に覆う。ルーバー２８は、複数の羽板４４と、複数の羽板４４を開閉自在に保持するルーバー枠４５と、複数の羽板４４の角度を変更する電動機（図示せず）と、を有している。ルーバー２８は、複数の羽板４４の角度を、略水平にすることによって気体の流れを許容する。ルーバー２８は、複数の羽板４４の角度を略垂直にすることによって気体の流れを遮断する。
ルーバー２８が閉状態となることによって、ケーシング２７の上流側Ｆ１の開口部３４Ａが閉鎖される。即ち、ルーバー２８が閉状態となることによって、上流側Ｆ１より導入された気体は、ケーシング２７の上流側Ｆ１の開口部３４Ａより流入することはない。
【００４８】
ケーシング２７には、使用済のフィルタ材５を搬出するためのフィルタ材搬出ドア４６が設けられている。フィルタ材搬出ドア４６は、ケーシング２７の一方の側壁部４２の下部に設けられている。フィルタ材搬出ドア４６は、フィルタ材５を搬出可能な大きさに形成されている搬出ドア開口部４７と、搬出ドア開口部４７を開閉する搬出ドア本体部４８と、搬出ドア本体部４８を移動させる、搬出ドア移動機構部（図示せず）と、を有している。
【００４９】
搬出ドア本体部４８は、板状をなし、上下方向にスライド可能にケーシング２７の側壁部４２に取り付けられている。
搬出ドア移動機構は、電動機と、ラック・アンド・ピニオン機構とを有している。ラックは、搬出ドア本体部４８にラックの長手方向が上下方向に沿うように固定されている。ピニオンは、電動機の出力軸に取り付けられている。電動機は、ピニオンとラックとが噛み合うように、側壁部４２の所定の位置に固定されている。
【００５０】
可動フード３０は、枠体１０と壁フレーム１２とによって構成される保持枠保持枠に接して、ケーシング２７と保持枠との間の隙間を塞ぐ封止位置と、保持枠から離間する離間位置との間で移動可能である。
可動フード３０は、ケーシング２７の下流側Ｆ２に設けられて、ケーシング２７にテレスコープ式に伸縮自在に組み合わされている。可動フード３０が、下流側に移動することによって、可動フード３０の下流側Ｆ２の端部は枠体１０の平面部に当接する。
可動フード３０は、流れ方向Ｆから見てケーシング２７よりも僅かに大きく形成されたフード本体部４９と、フード本体部４９を流れ方向Ｆに移動させるフード移動装置（図示せず）と、フード本体部４９とケーシング２７との間を封止する第一シール部材５０と、可動フード３０を下流側Ｆ２に移動させた際にフード本体部４９と枠体１０との間を封止する第二シール部材５１と、を有している。
【００５１】
ケーシング２７とフード本体部４９とは、ともに四角筒状をなし、互いにテレスコープ式に組み合わされる。フード本体部４９はルーバー２８及びケーシング２７とともに流れ方向上流側Ｆ１より導入された気体を遮断する遮蔽部として機能する。
可動フード３０のフード本体部４９は、図５に示すように、ケーシング２７と重ねたり、図９に示すように、流れ方向Ｆの下流側Ｆ２に移動させたりすることができる。可動フード３０が移動している際は、第一シール部材５０によって、フード本体部４９とケーシング２７との間は封止される。
【００５２】
フード本体部４９は、ケーシング２７と同様に、四角筒状をなし、フード上壁部５２と、フード下壁部５３と、フード側壁部５４と、を有している。フード本体部４９は、フード上壁部５２とケーシング２７の上壁部４０との間の隙間、フード下壁部５３とケーシング２７の下壁部４１との間の隙間、及びフード側壁部５４とケーシング２７の側壁部４２との間の隙間が、第一シール部材５０で封止可能なように形成されている。
【００５３】
第一シール部材５０は、フード本体部４９の流れ方向上流側Ｆ１の端部の内壁面に、内壁面の全周にわたって取り付けられている。第一シール部材５０は、ケーシング２７の外壁面と、フード本体部４９の内壁面との間を封止する。第二シール部材５１は、フード本体部４９の流れ方向下流側Ｆ２の縁部に全周にわたって取り付けられている。
フード移動装置は、電動機と、ラック・アンド・ピニオン機構などによって構成することができる。
【００５４】
走行機構３１は、ケーシング２７の下壁部４１の四隅に取り付けられた４つのタイヤ５６（車輪）と、タイヤ５６を駆動する車輪駆動装置５５（電動機）と、を有している。タイヤ５６は、ケーシング２７がフロアの幅方向Ｗに移動可能なように指向されている。車輪駆動装置５５は、４つのタイヤ５６のうち少なくとも一つを駆動する。車輪駆動装置５５は、ケーシング２７の所定の位置に固定されている。
【００５５】
交換機構２９は、フィルタ材５を把持する一対のアーム６２と、一対のアーム６２を移動させるアーム移動機構６１と、を有している。
アーム６２は、アーム移動機構６１によってケーシング２７内を上下移動可能に、かつ、水平移動可能である。また、アーム６２は、仕切板２３とフィルタ材５との間に挿抜自在とされている。
【００５６】
アーム移動機構６１は、上下方向に延在する一対の上下軸５７と、各々の上下軸５７に上下動可能に取り付けられた上下移動部５９と、各々の上下移動部５９を接続する水平軸５８と、水平軸５８上を走行可能な水平移動部６０と、を有している。
一対の上下軸５７は、上下方向に延在する棒状をなし上壁部４０と下壁部４１とを接続するようにケーシング２７に固定されている。交換機構２９は、上下移動部５９を上下方向に移動させる駆動力を発生する電動機、水平移動部６０を水平方向に移動させる駆動力を発生する電動機を有している。上下移動部５９の移動、及び水平移動部６０の移動は、例えば、ボールねじ機構によって構成することができる。
【００５７】
一対のアーム６２は、水平移動部６０の両端に取り付けられている。一対のアーム６２は、伸縮自在、かつ、回動自在である。一対のアーム６２は、アーム６２の先端を枠体１０に保持されているフィルタ材５と、枠体１０の固定部材１１との間に差し込むことによって、フィルタ材５を把持可能に構成されている。
アーム６２は、水平移動部６０に設けられたサーボモータやステッピングモータの出力軸に取り付けられている。アーム６２は、水平軸５８を中心に、水平軸５８と直交する平面上を回動可能である。アーム６２は空気圧シリンダを内蔵しており、長手方向に伸縮自在である。アーム６２の先端には、フィルタ材５を保持可能なゴム部材６３（図１４参照）が取り付けられている。
【００５８】
図６に示すように、フィルタ材排出機構３２は、ケーシング２７の下部に設けられている。フィルタ材排出機構３２は、ケーシング２７の下部（下壁部４１の上面）に配置されたフィルタ材５を押し出す装置である。フィルタ材排出機構３２は、伸縮自在の伸縮アーム６５と、伸縮アーム６５を駆動する電動機（図示せず）と、を有している。伸縮アーム６５は、一対のリンク部材を中央部で連結するとともに、複数対のリンク部材を端部同士で連結する構成や、空気圧シリンダなどを採用することができる。
伸縮アーム６５の構成はこのような構成に限ることはなく、縮んだ状態において十分にコンパクトになり、延びた状態において、ケーシング２７の下面に配置されたフィルタ材５を押し出すことができればよい。
【００５９】
図２に示すように、フィルタ材充填装置１６は、ダクト３（吸気フィルタ室）に隣接して配置されている。
フィルタ材充填装置１６は、複数のフィルタ材５が保持されたフィルタ材保持フレーム３３を収容可能な筐体６６と、筐体６６内に収容されたフィルタ材保持フレーム３３を搬送する搬送装置（図示せず）と、を備えている。ダクト３には、フィルタ材充填装置１６から搬送されるフィルタ材保持フレーム３３を導入するための隔離ドア６７が設けられている。
【００６０】
フィルタ材充填装置１６の筐体６６は、複数のフィルタ材５を保持した状態のフィルタ材保持フレーム３３を収容可能な箱形状をなしている。筐体６６の外壁のうち、ダクト３に面する外壁は開放されており、隔離ドア６７と連結されている。即ち、隔離ドア６７を開放状態にすることによって、筐体６６の内部とダクト３の内部とが連通する。
【００６１】
フィルタ材充填装置１６は、ダクト３の１階部分の昇降機構１３の側方に設置されている。即ち、フィルタ材充填装置１６は、昇降機構１３の載置部３５に載置され、かつ、１階部分に配置された交換装置本体１９に隣接可能な位置に設けられている。筐体６６には、フィルタ材５を保持した状態のフィルタ材保持フレーム３３を出し入れするための取り込みドア（図示せず）が設けられている。
搬送装置は、フィルタ材５が保持されたフィルタ材保持フレーム３３を搬送する装置である。搬送装置は、例えば、筐体６６の下面に回転自在に設けられた複数のローラと、各々のローラを駆動する電動機によって構成することができる。搬送装置としては、フィルタ材排出機構３２と同様に、伸縮自在のアームを用いてもよい。
【００６２】
次に、本実施形態のフィルタ交換装置２の制御方法について説明する。
以下の説明においては、ダクト３の３階部分の上流側Ｆ１から見て右から２番目のフィルタアッセンブリ４に取り付けられている使用済のフィルタ材５を交換する場合について説明する。
図１０に示すように、フィルタ交換装置２の制御方法は、交換装置本体１９に交換用のフィルタ材５を充填する充填ステップＳ１１と、交換装置本体１９を交換対象のフィルタアッセンブリ４まで移動させる交換装置移動ステップＳ１２と、ルーバー２８を閉鎖するとともに、可動フード３０をフィルタアッセンブリ４側に移動させる遮蔽ステップＳ１３と、交換機構２９を用いて使用済のフィルタ材５を取り外すフィルタ材取り外しステップＳ１４と、フィルタ材排出機構３２、及び搬出用コンベア１４を用いて使用済のフィルタ材５を搬出するフィルタ材搬出ステップＳ１５と、交換機構２９を用いて交換用のフィルタ材５を枠体１０に取り付けるフィルタ材取り付けステップＳ１６と、全てのフィルタ材５の交換が終了したか判定する判定ステップＳ１７と、ルーバー２８を開状態とするとともに、可動フード３０を交換装置本体１９側に移動させる開放ステップＳ１８と、を有している。
【００６３】
フィルタ交換装置２の制御に先立って、使用者は、図８に示すように、フィルタ材保持フレーム３３にフィルタ材５を取り付ける。次いで、使用者は、フィルタ材充填装置１６の筐体６６内にフィルタ材５が保持されたフィルタ材保持フレーム３３を格納する。
【００６４】
図１１に示すように、充填ステップＳ１１において、交換装置本体１９に搭載されている制御装置２０は、交換装置本体１９を昇降機構１３の載置部３５上に移動させるとともに、昇降機構１３の載置部３５を１階部分に移動させる。即ち、交換装置本体１９をフィルタ材充填装置１６の筐体６６に隣接させる。次いで、制御装置２０は、隔離ドア６７を開状態とするとともに、搬送装置（図示せず）を用いて、フィルタ材５が保持されたフィルタ材保持フレーム３３を交換装置本体１９の内部に充填する。これにより、複数の交換用のフィルタ材５が交換装置本体１９の内部に格納される。
【００６５】
図１２に示すように、交換装置移動ステップＳ１２において、制御装置２０は、目的のフィルタアッセンブリ４の位置まで交換装置本体１９を移動させる。目的のフィルタアッセンブリ４が３階部分である場合は、昇降機構１３を制御して交換装置本体１９を３階部分に移動させる。次いで、制御装置２０は、走行機構３１を制御して、交換装置本体１９を幅方向Ｗに移動させて交換装置本体１９を所望の位置まで移動させる。このステップにおいては、ルーバー２８は開状態とされている。即ち、交換装置本体１９によって妨げられる気体の流れは最小限に抑えられる。
【００６６】
図１３に示すように、遮蔽ステップＳ１３において、制御装置２０は、交換装置本体１９のルーバー２８の電動機を制御して、ルーバー２８の複数の羽板４４を略垂直にする。これにより、ルーバー２８が閉鎖される。また、遮蔽ステップＳ１３において、制御装置２０は、可動フード３０の電動機を制御して、可動フード３０のフード本体部４９を枠体１０側（下流側Ｆ２）に移動させる。可動フード３０のフード本体部４９の下流側Ｆ２への移動によって、可動フード３０の下流側Ｆ２の端部は、枠体１０の枠体本体２２に密着する。
ルーバー２８が閉鎖されるとともに、可動フード３０が枠体１０に密着することによって、ダクト３を流れる気体は、可動フード３０に覆われたフィルタアッセンブリ４のフィルタ材５に流れることはない。即ち、図１３に示すように、フィルタアッセンブリ４のフィルタ材５は、閉状態のルーバー２８、ケーシング２７、及び可動フード３０によって覆われる。
【００６７】
フィルタ材取り外しステップＳ１４において、制御装置２０は、交換機構２９を制御して、フィルタアッセンブリ４に保持されている使用済のフィルタ材５を取り外す。
フィルタ材取り外しステップＳ１４において、制御装置２０は、交換機構２９のアーム６２を取り外し対象のフィルタ材５の正面に移動させる。次いで、制御装置２０は、一対のアーム６２をアーム６２の長手方向が水平となるように回動させる。次いで、制御装置２０は、図１４に示すように、アーム６２をフィルタ材５と固定部材１１との間に挿入させる。これにより、一対のアーム６２により使用済のフィルタ材５が把持される。次いで、制御装置２０は、一対のアーム６２を縮める。これにより使用済のフィルタ材５がフィルタアッセンブリ４から取り外される。アーム６２が更に縮まることによって、フィルタ材５は、アーム６２の下方へ落下する。
【００６８】
フィルタ材搬出ステップＳ１５において、制御装置２０は、フィルタ材搬出ドア４６を開状態とするとともに、フィルタ材排出機構３２を用いて使用済のフィルタ材５をケーシング２７の外部へ搬出する。ケーシング２７の外部へ搬出されたフィルタ材５は、搬出用コンベア１４によって幅方向Ｗに移動し、フィルタ室搬出ドア１５を介してダクト３の外部へ搬出される。
【００６９】
フィルタ材取り付けステップＳ１６において、制御装置２０は、交換機構２９を用いて、フィルタ材保持フレーム３３によって保持されている交換用のフィルタ材５を枠体１０に取り付ける。
フィルタ材取り付けステップＳ１６において、制御装置２０は、交換機構２９のアーム６２をフィルタ材保持フレーム３３に取り付けられているいずれかの交換用のフィルタ材５の正面に移動させる。ここで、交換用のフィルタ材５は、図１３に示すように、フィルタ材保持フレーム３３に保持されている。
【００７０】
次いで、制御装置２０は、一対のアーム６２をアーム６２の長手方向が水平となるように回動させる。次いで、制御装置２０は、一対のアーム６２をフィルタ材５と弾性部材３８との間に挿入させる。これにより、一対のアーム６２により交換用のフィルタ材５が把持される。次いで、制御装置２０は、一対のアーム６２を縮める。これにより交換用のフィルタ材５がフィルタ材保持フレーム３３から取り外される。
【００７１】
次いで、制御装置２０は一対のアーム６２を回動させて、交換用のフィルタ材５を壁フレーム１２側に移動させる。更に、制御装置２０は、アーム６２を移動させて、交換用のフィルタ材５をフィルタ材５が取り付けられていないフィルタ材保持部１７の正面に移動させる。
次いで、制御装置２０は、アーム６２を伸ばすことによって、交換用のフィルタ材５を枠体１０に取り付ける。
【００７２】
全てのフィルタ材５の交換が終了した場合、ルーバー２８を開状態とし、可動フード３０を上流側Ｆ１に移動させる。
ダクト３に設けられている全てのフィルタアッセンブリ４について、フィルタ材５の交換を行ってもよいし、特定のフィルタアッセンブリ４に対してのみ、フィルタ材５の交換を行ってもよい。
【００７３】
上記実施形態によれば、ダクト３中に気体が流れている際にフィルタ材５の交換を行った場合であっても、異物がフィルタ装置１を通過することを抑制することができる。また、制御装置２０が移動装置６と交換機構２９とを制御することによって、自動的にフィルタ材５を交換することができる。これにより、フィルタ材５の交換を簡便に行うことができる。
【００７４】
また、フィルタ装置１の運転中にフィルタ材５の交換を行った場合においては、ルーバー２８を閉状態とするとともに可動フード３０を伸ばすことによって、異物がフィルタ装置１を通過することを抑制することができる。また、交換を行わない場合においては、ルーバー２８を開状態とすることによって、気体がケーシング２７を通過するのを許容することができる。
【００７５】
また、フィルタ交換装置２が、交換装置本体１９を移動させる移動装置６を有することによって、交換装置本体１９をダクト３内で移動させることができる。
移動装置６が、交換装置本体１９に設けられているタイヤ５６と車輪駆動装置５５を有することによって、水平方向に複数のフィルタ材５が設けられている場合にも、複数のフィルタ材５を交換することができる。
移動装置６が、交換装置本体１９を支持可能な載置部３５と、載置部３５を上下方向に移動させる載置部駆動装置６４と、を有することによって、ダクト３に複数の階が設けられている場合においても、全ての階のフィルタ材５を交換することができる。
【００７６】
また、交換装置本体１９にフィルタ材排出機構３２が設けられているとともに、ダクト３に搬出用コンベア１４が設けられていることによって、取り外したフィルタ材５を速やかにダクト３外へ搬出することができる。
【００７７】
〔第二実施形態〕
以下、本発明の第二実施形態のフィルタ交換装置２Ｂを有するフィルタ装置１Ｂについて図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
【００７８】
本実施形態のフィルタ交換装置２Ｂは、第一実施形態のフィルタ交換装置２が、フィルタ材５を交換する際に、フィルタ材５毎に交換するのに対し、フィルタ材フレーム６９（図１６参照）に複数のフィルタ材５を固定し、複数のフィルタ材５が固定されたフィルタ材フレーム６９（以下、フィルタ材ユニット６８と呼ぶ）毎に交換する。
また、本実施形態のフィルタ交換装置２は、交換装置本体１９が、ダクト３外まで移動可能となっている。フィルタ材５の交換時以外は、ダクト３外に配置されるため、通常運転時において、気体を通過させるためのルーバー２８は不要である。
【００７９】
また、本実施形態のフィルタ交換装置２Ｂは、使用済のフィルタ材５（フィルタ材ユニット６８）を交換装置本体１９のケーシング２７に収容した状態でダクト３外に搬送する機能も有する。
【００８０】
図１５に示すように、本実施形態のフィルタ装置１Ｂは、矩形状の吸気流路を形成するダクト３と、ダクト３内に設けられて流れ方向Ｆと直交する板状部材である壁フレーム１２と、壁フレーム１２に取り付けられている複数のフィルタ材ユニット６８と、を有している。
本実施形態のフィルタ交換装置２は、搬出用コンベア１４を有していない。即ち、ダクト３には、搬出用コンベア１４が設けられていない。また、ダクト３には、フィルタ室搬出ドア１５は設けられていない。
【００８１】
図１６に示すように、本実施形態の壁フレーム１２には、フィルタ材ユニット６８取り付けるための複数のユニット取付部７０が設けられている。ユニット取付部７０は、フィルタ材ユニット６８に対応して矩形状に形成された壁フレーム貫通孔７１と、壁フレーム貫通孔７１に隣接して形成された複数の固定用フック７２と、を有している。フィルタ材ユニット６８は、固定用フック７２を介して壁フレーム１２に取り付けられる。
【００８２】
図１７に示すように、固定用フック７２は、壁フレーム１２に設けられて、流れ方向上流側Ｆ１に突出する部材である。固定用フック７２は、流れ方向上流側Ｆ１に突出する基礎部７３と、基礎部７３の上流側Ｆ１の端部より上方に突出するフック本体７４と、を有している。フック本体７４の下流側Ｆ２を向く面には、下方に向かうに従って漸次壁フレーム１２に近づく第一斜面７５が形成されている。
固定用フック７２は、第一斜面７５の上端と壁フレーム１２との間隔Ｇ１が、フィルタ材ユニット６８のフィルタ材フレーム６９の板厚よりも大きくなるように形成されている。
【００８３】
図１８に示すように、フィルタ材ユニット６８は、フィルタ材フレーム６９と、フィルタ材フレーム６９に固定された複数のフィルタ材５と、を有している。フィルタ材ユニット６８は、ダクト３の壁フレーム１２のユニット取付部７０に取り付けられる。
【００８４】
フィルタ材フレーム６９は、板状をなすフレーム本体７６と、フレーム本体７６に固定された一対のハンドル部７７と、を有している。ハンドル部７７は、フィルタ材ユニット６８を搬送する際に使用される部材である。複数のフィルタ材５は、フレーム本体７６の上流側Ｆ１を向く面に固定されている。
フィルタ材フレーム６９は、上下方向において、４つのフィルタ材５を固定し、上下方向と交差する幅方向Ｗにおいて、２つのフィルタ材５を固定するように構成されている。フィルタ材５は、例えば、固定ネジによってフィルタ固定フレーム３７に固定される。なお、上述のフィルタ材５の個数は一例であって、この数に限定されるものではない。
【００８５】
フレーム本体７６には、フィルタ材フレーム６９に固定されたフィルタ材５に対応した矩形状の貫通孔（図示せず）が形成されている。フレーム本体７６には、４つの係合部７８が形成されている。係合部７８は、フレーム本体７６の両側辺に２つずつ形成されている。係合部７８は、一辺がフレーム３７の側辺に接続された矩形状をなしている。係合部７８は、固定用フック７２によって支持される被支持辺７９を有している。
【００８６】
図１７に示すように、被支持辺７９は、断面形状が、上方に向かうに従って漸次板厚が厚くなる第二斜面８７を有している。第二斜面８７は、流れ方向上流側Ｆ１に形成されている。即ち、第二斜面８７は、フィルタ材５が固定されている側に形成されている。第二斜面８７は、壁フレーム１２に固定されている固定用フック７２の第一斜面７５に対応した形状をなしている。
フィルタ材ユニット６８は、フィルタ材ユニット６８側の係合部７８が固定用フック７２に係合することによって、壁フレーム１２に取り付けられている。この際、第一斜面７５と第二斜面８７が面接触する。また、第一斜面７５に沿ってフィルタ材ユニット６８が下流側Ｆ２に滑ることによって、フィルタ材ユニット６８の下流側Ｆ２を向く面が壁フレーム１２に密着する。
【００８７】
一対のハンドル部７７は、フレーム本体７６の上流側Ｆ１を向く面の上下方向の略中央、かつ、フレーム本体７６の水平方向両側に固定されている。一対のハンドル部７７は、流れ方向上流側Ｆ１に固定されている。ハンドル部７７は、下方に突出する棒状のハンドル本体８８と、ハンドル本体８８とフレーム本体７６とを接続するハンドル接続部８９と、を有している。
【００８８】
図１９及び図２０に示すように、交換装置本体１９Ｂは、ケーシング２７Ｂと、交換機構２９Ｂと、を有している。ケーシング２７Ｂは、流れ方向下流側Ｆ２を向く面が開口部３４Ｂとされた箱状をなしている。本実施形態の交換装置本体１９Ｂには、ルーバー２８は設けられていない。
交換機構２９Ｂは、ケーシング２７Ｂに設けられた回転軸９０と、回転軸９０を回転自在に駆動する回転軸駆動装置９１と、回転軸９０を中心に対称位置に設けられた第一搭載部１０５及び第二搭載部１０６と、第一搭載部１０５と第二搭載部１０６に設けられているアーム６２と、を有している。
【００８９】
交換機構２９Ｂは、フィルタ材フレーム６９に設けられているハンドル部７７を介してフィルタ材ユニット６８を搬送する。交換機構２９Ｂは、一対のハンドル部７７を下方から支持可能な一対の円筒部材１０１を有しており、一対の円筒部材１０１をケーシング２７Ｂ内で自在に移動させることによって、フィルタ材ユニット６８を移動させる。
【００９０】
回転軸９０は、平面視にてケーシング２７Ｂの略中央に配置されており、上下方向に延在する軸状部材である。回転軸９０は、ケーシング２７Ｂの上壁部４０Ｂと下壁部４１Ｂとに軸受（図示せず）を介して接続されている。回転軸９０は、回転軸駆動装置９１の駆動力によって軸回りに回転駆動される。回転軸駆動装置９１は、回転軸用電動機９３と、回転軸用電動機９３の出力軸の駆動力を回転軸９０に伝達する伝達機構（図示せず）とを有している。
【００９１】
第一搭載部１０５には、使用済のフィルタ材ユニット６８と交換用のフィルタ材ユニット６８の一方が搭載される。第二搭載部１０６には、使用済のフィルタ材ユニット６８と交換用のフィルタ材ユニット６８の他方が搭載される。
第一搭載部１０５は、ダクト３に取り付けられているフィルタ材ユニット６８を取り外すとともに、ケーシング２７内に収容されているフィルタ材ユニット６８をダクト３に取り付けるアーム６０Ｂを有している。
【００９２】
アーム６０Ｂは、接続梁９５を介して回転軸９０と接続されている。アーム６０Ｂは、回転軸９０の回転に伴い、回転軸９０の軸回りに回転する。接続梁９５は、回転軸９０の上下方向の略中央に設けられて、回転軸９０と直交する一方向と、一方向と反対側の他方向に延在する。
アーム６０Ｂは、接続梁９５の両端に設けられたアーム昇降機構９６と、アーム昇降機構９６に取り付けられた一対の伸縮アーム９７と、を有している。
一対のアーム昇降機構９６は、伸縮アーム９７を上下方向に移動させることができる機構であり、例えば、空気圧シリンダによって構成することができる。アーム昇降機構９６は、筒状のシリンダ部９８と、空気圧によって駆動されるロッド部９９と、を有している。シリンダ部９８は、シリンダ部９８の軸線が上下方向に沿うように、かつ、ロッド部９９が上方に位置するように、接続梁９５の先端に固定されている。
【００９３】
図２１に示すように、伸縮アーム９７は、アーム昇降機構９６のロッド部９９の先端に取り付けられた伸縮アーム本体１００と、伸縮アーム本体１００に取り付けられた円筒部材１０１と、を有している。伸縮アーム本体１００は、例えば、空気圧シリンダによって構成することができる。伸縮アーム本体１００は、筒状の第二シリンダ部１０２と、空気圧によって駆動される第二ロッド部１０３と、を有している。第二シリンダ部１０２は、第二ロッド部１０３と反対側の端部がアーム昇降機構９６のロッド部９９の端部（上端）に固定されている。伸縮アーム本体１００は、水平方向に延在し、かつ、接続梁９５と直交する方向に延在するようにアーム昇降機構９６に固定されている。
【００９４】
一対の伸縮アーム９７は、互いに同一直線状に配置され、かつ、シリンダ部９８を突き合わせるようにして、アーム昇降機構９６に固定されている。
円筒部材１０１は、円筒状をなし、中心軸が上下方向に延在するように、伸縮アーム９７のロッド部９９の先端に固定されている。
アーム駆動装置９２は、例えば、空気圧シリンダに圧縮空気を供給する空気タンク１０４を採用することができる。
【００９５】
次に、本実施形態のフィルタ交換装置２Ｂの制御方法について説明する。
図２２に示すように、フィルタ交換装置２Ｂの制御方法は、交換装置本体１９を目的のフィルタ材ユニット６８まで移動させる交換装置移動ステップＳ２１と、可動フード３０を下流側Ｆ２に移動させる遮蔽ステップＳ２２と、使用済のフィルタ材ユニット６８を取り外すユニット取り外しステップＳ２３と、交換機構２９の回転軸９０を回転させて交換用のフィルタ材ユニット６８を下流側Ｆ２に配置する入れ替えステップＳ２４と、交換用のフィルタ材ユニット６８を壁フレーム１２に取り付ける取り付けステップＳ２５と、交換装置本体１９をダクト３の外部に移動させる交換装置退避ステップＳ２７と、を有している。
【００９６】
本実施形態のフィルタ交換装置２Ｂにおいては、ガスタービン８０の運転中、交換装置本体１９はダクト３の外部に配置されている。即ち、ガスタービン８０の運転中、交換装置本体１９は、ダクト３の外部に設置されている筐体６６に配置されている。
フィルタ交換装置２Ｂの制御に先立って、使用者は、筐体６６に配置されている交換装置本体１９に交換用のフィルタ材５が固定されたフィルタ材ユニット６８を格納する。交換用のフィルタ材ユニット６８は、上流側Ｆ１のアーム６２に取り付けられる。
【００９７】
交換装置移動ステップＳ２１において、制御装置２０は、移動装置６を制御することによって、目的の使用済のフィルタ材ユニット６８の位置まで交換装置本体１９Ｂを移動させる。
【００９８】
図２３に示すように、遮蔽ステップＳ２２において、制御装置２０は、可動フード３０Ｂの電動機を制御して、可動フード３０Ｂを壁フレーム１２側（下流側Ｆ２）に移動させる。可動フード３０Ｂがフィルタ材フレーム６９に密着することによって、ダクト３を流れる気体は、可動フード３０Ｂに覆われたフィルタ材ユニット６８のフィルタ材５に流れることはない。
【００９９】
フィルタ材取り外しステップＳ２３において、制御装置２０は、交換機構２９Ｂの伸縮アーム９７を制御して、図２１の符号Ｍ１で示すように、伸縮アーム９７を壁フレーム１２側に伸ばす。
ここで、伸縮アーム９７は、円筒部材１０１の中心軸がハンドル部７７のハンドル本体８８の中心軸と一致するまで移動する。次いで、制御装置２０は、アーム昇降機構９６を制御して、図２１の符号Ｍ２で示すように、伸縮アーム９７を上方に移動させる。これにより、伸縮アーム９７の円筒部材１０１がハンドル部７７のハンドル本体８８を保持する。さらに、伸縮アーム９７を上方に移動させることによって、フィルタ材ユニット６８が取り外される。
次いで、図２４に示すように、制御装置２０は、伸縮アーム９７を制御して、使用済のフィルタ材ユニット６８を上流側Ｆ１に引き寄せる。
【０１００】
図１９に示すように、入れ替えステップＳ２４において、制御装置２０は、回転軸９０を回転させて、交換機構２９を回転させる。これにより、ケーシング２７内において、使用済のフィルタ材ユニット６８が上流側Ｆ１に配置されるとともに、交換用のフィルタ材ユニット６８が下流側Ｆ２に配置される。
【０１０１】
取り付けステップＳ２５において、制御装置２０は、取り外しステップＳ２３とは逆の操作で、交換用のフィルタ材ユニット６８を壁フレーム１２に取り付ける。即ち、交換用のフィルタ材ユニット６８を保持している伸縮アーム９７を壁フレーム１２に向かって伸ばすことによって、交換用のフィルタ材ユニット６８を壁フレーム１２側に移動させる。ついで、伸縮アーム９７を下方に移動させることによって、フィルタ材ユニット６８を固定用フック７２に引っ掛ける。
【０１０２】
交換装置退避ステップＳ２７において、制御装置２０は、移動装置６を制御することによって、交換装置本体１９をダクト３の外部の筐体６６まで移動させる。
【０１０３】
上記実施形態によれば、複数のフィルタ材５をまとめて把持する構成としたことによって、より早くフィルタ材５を交換することができる。
また、交換機構２９が第一搭載部１０５と第二搭載部１０６とを有して、これらに搭載されたフィルタ材ユニット６８を入れ替える構成としたことによって、より早くフィルタ材５を交換することができる。
【０１０４】
また、固定用フック７２が、壁フレーム１２に近づくに従って低くなるように形成された第一斜面７５を有することによって、第一斜面７５に沿ってフィルタ材ユニット６８が滑ることによって、フィルタ材ユニット６８を自動的に壁フレーム１２に密着させることができる。
【０１０５】
また、第一実施形態のフィルタ交換装置２と比較して、ダクト３に設置する搬出用コンベア１４が不要となるため、より低コストでの導入が可能となる。
【０１０６】
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一実施形態のフィルタ交換装置２の交換装置本体１９に設けられているルーバー２８の代替として、ケーシング２７の上流側Ｆ１の開口部３４を塞ぐ壁部を設けるとともに、交換装置本体１９を、ダクト３外部に移動させる構成としてもよい。
また、第二実施形態のフィルタ交換装置２Ｂの交換装置本体１９Ｂにルーバーを設けてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１Ｂ  フィルタ装置
２，２Ｂ  フィルタ交換装置
３  ダクト
４  フィルタアッセンブリ
５  フィルタ材
６  移動装置
８  フィルタケーシング
９  濾材
１０  枠体（保持枠）
１１  固定部材
１２  壁フレーム（保持枠）
１３  昇降機構
１４  搬出用コンベア
１５  フィルタ室搬出ドア
１６  フィルタ材充填装置
１７  フィルタ材保持部
１８  アッセンブリ保持孔
１９，１９Ｂ  交換装置本体
２０  制御装置
２１  枠体流通孔
２２  枠体本体
２３  仕切板
２４  フック部材
２５  凸部
２６  収容空間
２７，２７Ｂ  ケーシング
２８  ルーバー
２９  交換機構
３０  可動フード（遮蔽部）
３１  走行機構
３２  フィルタ材排出機構
３３  フィルタ材保持フレーム
３４  開口部
３５  載置部
３６  床部
３７  フレーム
３８  弾性部材
３９  天井部
４０  上壁部
４１  下壁部
４２  側壁部
４３  フレーム貫通孔
４４  羽板
４６  フィルタ材搬出ドア
４７  搬出ドア開口部
４８  搬出ドア本体部
４９  フード本体部
５０  第一シール部材
５１  第二シール部材
５５  車輪駆動装置
５６  タイヤ
５７  上下軸
５８  水平軸
５９  上下移動部
６０  水平移動部
６０Ｂ  アーム
６１  アーム移動機構
６２  アーム
６３  ゴム部材
６４  載置部駆動装置
６５  伸縮アーム
６６  筐体
６７  隔離ドア
６８  フィルタ材ユニット
６９  フィルタ材フレーム
７０  ユニット取付部
７１  壁フレーム貫通孔
７２  固定用フック
７３  基礎部
７４  フック本体
７５  第一斜面
７６  フレーム本体
７７  ハンドル部
７８  係合部
７９  被支持辺
８０  ガスタービン
８５  吸気ダクト
８７  第二斜面
８８  ハンドル本体
８９  ハンドル接続部
９０  回転軸
９１  回転軸駆動装置
９２  アーム駆動装置
９３  回転軸用電動機
９４  第二アーム本体
９５  接続梁
９６  アーム昇降機構
９７  伸縮アーム
９８  シリンダ部
９９  ロッド部
１００  伸縮アーム本体
１０１  円筒部材
１０２  第二シリンダ部
１０３  第二ロッド部
１０４  空気タンク
１０５  第一搭載部
１０６  第二搭載部
１１０  ガスタービン設備
Ｆ  流れ方向
Ｌ  延在方向
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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