(57)【要約】【課題】ＨＥＰＡフィルター等の高性能フィルターを収容するフィルターユニットを小型化し、建築設備空間の効率的利用を可能にする。【解決手段】フィルターユニット（２）は、複数の高性能フィルター（１）を位置決め可能な位置決め手段（４０）と、高性能フィルターの位置を保持する保持手段（５０）とを有する。高性能フィルターの気流通過面（１１、１２）は、気流方向に対して所定角度  （α／２、β／２）  をなして傾斜する。上流側開放空間（３）及び下流側開放空間（４）が、高性能フィルターの間、又は高性能フィルターとケーシング（２１）の内壁面との間に形成される。上流側開放空間の流路断面は、気流方向に対向して拡開し且つ気流方向に収束し、下流側開放空間の流路断面は、気流方向に拡開し且つ上流側方向に収束する。【選択図】  図１
2004325046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高性能フィルターと、該フィルターを収容可能なケーシングとを有するフィルターユニットにおいて、
気流通過面が気流方向に対して所定角度  （α／２）  をなして傾斜する方向に複数の前記高性能フィルターを位置決め可能な位置決め手段と、該高性能フィルターの位置を保持する保持手段とを有し、
流路断面が気流方向に対向して拡開し且つ気流方向に収束する上流側開放空間が、前記高性能フィルターの間、又は前記高性能フィルターと前記ケーシングの内壁面との間に形成され、流路断面が気流方向に拡開し且つ気流方向と逆の方向に収束する下流側開放空間が、前記高性能フィルターの間、又は前記高性能フィルターと前記ケーシングの内壁面との間に形成されることを特徴とするフィルターユニット。
【請求項２】
前記傾斜角度  （α／２）  は、５〜２５度の角度範囲内に設定されることを特徴とする請求項１に記載のフィルターユニット。
【請求項３】
前記傾斜角度（α／２）は、前記気流通過面を気流方向と直交する方向に配置した状態で所定枚数ｎの前記高性能フィルターを収容可能なケーシング内に少なくとも３×ｎ枚の前記高性能フィルターを収容可能な角度に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルターユニット。
【請求項４】
前記高性能フィルター同士の連接部、又は前記高性能フィルターと前記ケーシングの内壁面との連接部には、気密手段により気密処理が施されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルターユニット。
【請求項５】
前記上流側開放空間の収束角度（α）および前記下流側開放空間の収束角度（β）は、実質的に同一の角度値に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルターユニット。
【請求項６】
前記位置決め手段は、前記高性能フィルターの傾斜角度及び位置を規制するガイド部材を有し、前記保持手段は、前記高性能フィルターの枠体に当接して前記ガイド部材上に前記枠体を保持する当接部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルターユニット。
【請求項７】
前記保持手段は、前記枠体を前記ガイド部材に押圧する押圧部を更に有することを特徴とする請求項６に記載のフィルターユニット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフィルターユニットを備えた濾過装置であって、各フィルターユニットの上流側開口部が上流側気流と対向するように該フィルターユニットが縦横に整列配置されたことを特徴とする濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルターユニットに関するものであり、より詳細には、ＨＥＰＡフィルター等の高性能フィルターをコンパクトに収容し、建築設備空間の効率的利用を可能にするフィルターユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工場、病院、医薬研究施設、放射性同位元素（ＲＩ）取扱施設、バイオハザード施設等には、高度な特殊空調設備を要するクリーンルームや、生物学研究室、病理研究室、生物学的危険物質取扱室等が設けられ、この種の特殊空調設備では、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルター等の高性能フィルターが給気系又は排気系ダクトに介装される（特許文献１〜４参照）。ＨＥＰＡフィルターは、ＤＯＰ  試験法において単一分散平均粒子径０．３  μｍ  粒子を９９．９７％以上捕集可能な高性能フィルターとして知られている。近年、更に捕集効率を向上し、０．１５μｍ  粒子に対して捕集効率９９．９９９７  ％以上を達成し得るＵＰＬＡフィルタ等の高性能フィルターが実用化されている。この他、臭気物質又は放射性同位元素等の外界放出を防止する活性炭フィルターや、美術館等で使用されるアルカリ吸着フィルター等のケミカルフィルター、更には、塩害防止を意図した塩害除去フィルター等が知られている。
【０００３】
このような高性能フィルター（以下、本明細書においては、単に「高性能フィルター」という）は、捕集性能低下時又は定期点検時等に交換しなければならないことから、フィルターの外形寸法は特定の規格寸法に標準化され、当業界には、フィルター製品を任意の施設に随時補給可能な供給体制がほぼ整備されている。例えば、上記ＨＥＰＡフィルターの寸法は、枠体寸法＝６１０ｍｍ×６１０ｍｍ（正面寸法）の規格寸法に概ね標準化されている。
【０００４】
従来、この種の高性能フィルターは、フィルターをフィルターハウジング又はフィルターケーシング内に収納したフィルターユニットとして一般に使用されており、フィルターユニットの気流流入口及び気流流出口は、空調機器、給気系ダクト又は排気系ダクトに接続される。所望により、送風機をもハウジング内に組込んだ比較的大型の自立ユニット式濾過装置が、空調機械室や、排気設備等に配設される。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３０４４２９号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平８−４２８８４号公報
【０００７】
【特許文献３】特開平１１−１９７４２９号公報
【０００８】
【特許文献４】特開２００２−３１０４７３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような高性能フィルターは、捕集効率を確実に達成すべく、気流のフィルター通過風速を比較的厳格に規制されており、例えば、上記ＨＥＰＡフィルターにあっては、一般に、処理風量は、５０ｍ３／分以下に規制され、通過風速（面風速）は、２．５ｍ／ｓ以下に制限されている。また、フィルター同士の連接部や、フィルター及びハウジング（又はケーシング）の連接部に隙間又は微小間隙等が形成された場合、フィルターの濾材を通過しない未処理空気が下流側にリークする結果を招くので、フィルターユニットのリーク量も又、厳密に規制される。このような通過風速及びリーク量の制限に起因し、高性能フィルターの配列は、面風速が低下し且つ気密処理が容易な配列、即ち、気流方向を横断するように高性能フィルターを配置し且つ気流通過面を気流と直交するようにしたフィルター配列が一般に採用される。
【００１０】
しかしながら、このようなフィルター配列は、フィルターユニットの全体寸法を大型化し、例えば、正面寸法６１０ｍｍ×６１０ｍｍのフィルターをフィルターユニット内に４枚配置する場合、フィルターユニットの幅寸法（内寸）は、少なくとも２４４０ｍｍに設計しなければならない。他方、フィルターユニットは、空調機械室又は天井裏空間等の如く、限られた建築設備空間に配置されるので、多種多様な建築設備（ダクト・配管・配線類、空調機器・給排水衛生機器・電気機器等）が混在する建築設備空間において、他の建築設備の利用空間を圧迫し又は制限する原因となる。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＨＥＰＡフィルター等の高性能フィルターをコンパクトに収容し、建築設備空間の効率的利用を可能にする小型のフィルターユニットを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記目的を達成すべく、本発明は、高性能フィルターと、該フィルターを収容可能なケーシングとを有するフィルターユニットにおいて、
気流通過面が気流方向に対して所定角度  （α／２）  をなして傾斜する方向に複数の前記高性能フィルターを位置決め可能な位置決め手段と、該高性能フィルターの位置を保持する保持手段とを有し、
流路断面が気流方向に対向して拡開し且つ気流方向に収束する上流側開放空間が、前記高性能フィルターの間、又は前記高性能フィルターと前記ケーシングの内壁面との間に形成され、流路断面が気流方向に拡開し且つ気流方向と逆の方向に収束する下流側開放空間が、前記高性能フィルターの間、又は前記高性能フィルターと前記ケーシングの内壁面との間に形成されることを特徴とするフィルターユニットを提供する。
【００１３】
本発明の上記構成によれば、高性能フィルターは、上流側に向かって拡開する上流側開放空間を形成し、上流側開放空間は、フィルターユニットの上流側開口に比較的大きく開口し、フィルターユニットに進入する気流を受入れる。気流は、上流側開放空間内で変向し、高性能フィルターを通過する。高性能フィルターは又、下流側に向かって拡開する下流側開放空間を形成し、下流側開放空間は、フィルターユニットの下流側開口に比較的大きく開口し、高性能フィルターの濾材を通過した気流は、下流側開放空間内で変向し、下流側流路に流出する。このようなフィルター配列では、気流通過面の面風速は、気流通過面を気流と直交する方向に配置した従来のフィルターユニットに比べ、同一の風量に対して大きく低減する。逆に、この面風速を従来のフィルターユニットと同等の面風速に設定した場合、処理風量を大幅に増大することができる。
【００１４】
また、上記構成のフィルターユニットにおいては、高性能フィルター同士の近接部、又は高性能フィルターとケーシング内壁面との近接部が、開放空間の収束部分に形成されるので、この近接部を比較的容易に気密処理することができる。
【００１５】
従って、本発明のフィルターユニットによれば、所定の処理風量に対して、気流と直交する断面の幅又は面積が大幅に縮小し、全体的に小型化する。逆に、フィルターユニット設置空間に余裕がある場合には、ほぼ同一の空間に配置可能なフィルター枚数を増大することができ、これにより、各フィルターの面風速を低下し、捕集効率の向上、或いは、フィルター寿命又は使用可能期間の長期化を図ることができる。
【００１６】
なお、上記構成のフィルターユニットを通過する気流の圧力損失は、従来のフィルターユニット（気流通過面を気流と直交する方向に配置）と比べ、若干の増大傾向を示すと予測される。しかし、このような圧力損失の増大は、送風圧力の増大により、補償し得る。他方、このような送風圧力の増大によりフィルターユニットのリーク風量の増大が当然に予想されるが、このようなリークは、上記近接部の気密処理により比較的容易に防止することができ、そして、この種の気密処理に伴うフィルターユニット設計・製造上の不利は、フィルターユニットを大きく小型化する本発明の顕著な有益性に比べると、遥かに些細な事項にすぎないと考えられる。
【００１７】
他の観点より、本発明は、上記構成のフィルターユニットを備えた濾過装置であって、各フィルターユニットの上流側開口部を上流側気流と対向させるように該フィルターユニットを縦横に整列配置したことを特徴とする濾過装置を提供する。
【００１８】
このような濾過装置は、従来のフィルターユニットを内蔵した濾過装置に比べ、大幅に小型化し、濾過装置の設置空間は、かなり削減し得る。また、従来の濾過装置と同等の全体寸法に設計する場合には、従来に比べて遥かに多数枚のフィルターを収容し、各フィルターの面風速を低下してフィルターの寿命又は使用可能期間を長期化することできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
好ましくは、上記傾斜角度  （α／２、β／２）  は、５〜２５度の角度範囲内に設定され、上流側開放空間の収束角度  （α）および下流側開放空間の収束角度  （α）は、実質的に同一の角度値に設定される。更に好ましくは、この傾斜角度は、上記気流通過面を気流方向と直交する方向に配置した状態で所定枚数ｎの高性能フィルターを収容可能なケーシングを用いた場合、このケーシング内に少なくとも３×ｎ枚の高性能フィルターを収容可能な角度に設定される。
【００２０】
好適には、高性能フィルター同士の連接部、或いは、高性能フィルターとケーシングの内壁面との連接部には、気密手段により気密処理が施される。
更に好適には、上記位置決め手段は、上記高性能フィルターの傾斜角度及び位置を規制するガイド部材を有し、上記保持手段は、高性能フィルターの枠体に当接してガイド部材上に枠体を保持する当接部を有する。好ましくは、保持手段は、高性能フィルターの枠体に当接して該枠体を上記ガイド部材に押圧する押圧部を更に有する。
【００２１】
図１は、本発明の好適な実施形態に係るフィルター配列を示す概略横断面図および斜視図である。
図１に示す如く、複数（本実施形態では４枚）の高性能フィルター１が、フィルターユニット２のケーシング２１内に収容される。フィルターユニット２の中心線Ｃ２は、上流側気流Ａ及び下流側気流Ｂの気流方向に配向される。各高性能フィルター１の中心線Ｃ１と、フィルターユニット２の中心線Ｃ２との間の角度Θは、６５〜８５度の角度範囲内に設定される。隣接する高性能フィルター１同士は、気密連接部１５、１６において相互連接し、高性能フィルター１及びケーシング２１は、気密連接部１７において連接する。気密連接部１５、１６、１７は、フィルター１の全高に亘って上下方向に連続する。
【００２２】
上流側開放空間３が、隣接する高性能フィルター１の気流通過面１１の間に形成される。開放空間３は、上流側気流Ａと対向する方向に拡開し、気流方向に収束する。高性能フィルター１を通過した濾過後の気流Ｂを下流側流路に流出する下流側開放空間４が、高性能フィルター１の気流通過面１２の間に形成されるとともに、気流通過面１２とケーシング２１との間に形成される。下流側開放空間４は、気流方向に拡開し、上流側流路に向かって収束する。
【００２３】
開放空間３、４の収束角度α、βは、１０〜５０度の範囲内の角度、好ましくは、２０〜３０度の範囲内の角度に設定される。本実施形態では、角度α、βは、同一角度に設定される。
【００２４】
図２は、フィルター配列の比較例を示す概略横断面図である。
図２（Ａ）には、従来のフィルター配列が比較例として示されている。各高性能フィルター１の気流通過面１１、１２は、気流Ａ、Ｂの気流方向と直交する。
上流側流路及び下流側流路から気流方向又はその逆方向に見た気流通過面１１、１２の見付け面積は、最大値を示す。気流Ａの流路内風速分布が均一であると仮定し、気流通過面１１、１２の幅×高さを６００ｍｍ×６００ｍｍに設定し、処理風量を２００ｍ３／分に設定すると、このフィルター配列では、面風速を２．５  ｍ／ｓ  以下に規制するには、４枚の高性能フィルター１を必要とし、フィルターユニット２の幅Ｗは、少なくとも２４００ｍｍに設計せざるを得ない。
【００２５】
図２（Ｂ）は、各高性能フィルター１の気流通過面１１、１２を気流Ａ、Ｂの気流方向と平行に配列した比較例が示されている。高性能フィルター１同士は、所定間隔を隔てて離間する。気流Ａ、Ｂの気流方向と直交する流路閉塞板３８が、高性能フィルター１の上流端同士及び下流端同士を相互連結し、流路閉塞板３９が、ケーシング２１と高性能フィルター１の上流端とを連結する。気流Ａは、上流側開放空間５に流入し、流路閉塞板３８、３９に衝突して気流方向を大きく転向し、両側の高性能フィルター１の濾材を通過し、下流側開放空間６に流入する。開放空間６に流入した気流は、開口空間６において気流方向を９０度転向し、下流側流路に流出する。開放空間５、６では、気流Ａの乱流状態又は滞留状態が発生し、比較的大きな圧力損失が生じるので、開放空間５、６は、各高性能フィルター１の幅と概ね同等の幅を要する。このため、図２（Ｂ）に示すフィルタ配列を用いたフィルターユニットは、結局は、図２（Ａ）に示すフィルターユニットと同等の幅Ｗに設計せざるを得ない。
【００２６】
これに対し、図１に示す本発明のフィルターユニット２では、流路断面積が気流方向に収束し又は拡開する開放空間３、４は、大きな圧力損失を伴う気流の転向や乱流又は滞留状態を生じさせず、しかも、気流通過面１１、１２の面風速分布を大きく偏在させず、気流Ａの概ね均等な濾材通過を可能にする。
【００２７】
図１に示す如く、４枚の高性能フィルター１を備えた本実施形態のフィルターユニット２では、気流通過面１１、１２の幅×高さ＝６００ｍｍ×６００ｍｍ、処理風量＝２００ｍ３／分に仮定し、幅Ｗ＝約６００ｍｍに設定した場合であっても、理論上は、各高性能フィルター１の面風速を２．５  ｍ／ｓ  以下に規制することができる。好ましくは、フィルターユニット２を２体並列に配置し、各フィルターユニット２の処理風量を１００ｍ３／分程度に設定することが、圧力損失の増大を抑制し且つ所望の捕集効率を確保する上で望ましいであろう。この場合にも、並列配置したフィルターユニット２の全幅は、１２００ｍｍ程度であり、従来の寸法（約２４００ｍｍ）に比べて半減する。
【００２８】
【実施例】
図３は、本発明の好適な実施例に係る４枚内装型フィルターユニットの構造を示す正面図、側面図及び背面図であり、図４は、フィルターユニットに対する高性能フィルターの取付け方法を示す横断面図及び部分拡大断面図である。
【００２９】
図３及び図４に示すフィルターユニット２は、４枚の高性能フィルター１をジグザグ配列又は蛇腹配列に収容した構成を有する。各高性能フィルター１は、汎用のＨＥＰＡフィルターからなり、一般規格の幅、高さ及び厚さ、即ち、６１０ｍｍ、６１０ｍｍ及び６０〜７０ｍｍの幅、高さ及び厚さ寸法を有する。フィルターユニット２のケーシング２１は、幅Ｗ≒６２０ｍｍ、高さ≒６２０ｍｍ、奥行きＤ≒６３０ｍｍの各寸法を有し、フィルターユニット２の外形は、概ね正六面体である。気流方向に対する各高性能フィルター１の傾斜角度α／２（＝β／２）は、１０〜１５度の範囲、例えば、１３又は１４度に設定される。
【００３０】
ケーシング２は、左右の側壁２２、頂板２３及び底板２４を備え、正方形フランジ部２７、２８が、上流端開口部２５及び下流端開口部２６の開口縁に取付けられる。気流Ａに対向するように開口する上流端開口部２５には、図３（Ａ）に示す如く、各高性能フィルター１の方形枠１８の小口面が露出するとともに、上流側開放空間３が開口する。気密連接部１５を構成するバー材１５ａ及びシール材１５ｂ  （図４（Ｅ））が開口部２５の中心において垂直に延びる。バー材１５ａの上端部及び下端部は、頂板２３及び底板２４に固定される。下流側流路に向かって開口する下流端開口部２６には、図３（Ｃ）に示す如く、下流側開放空間４が開口する。気密連接部１６を構成する一対の金属板が、垂直に延びる。金属板の上端部及び下端部は、頂板２３及び底板２４に固定される。金属板の中心部は、方形枠１８の小口面に面接触するように僅かに屈曲する。
【００３１】
図４に示す如く、各高性能フィルター１を所定位置に位置決めし且つ固定するガイド機構４０及びフィルター保持機構５０が、ケーシング２内に配設される。
ガイド機構４０は、傾斜角度α／２（＝β／２）の方向に延びる上下一対のガイド部材４１からなり、各ガイド部材４１の水平脚部４２が、図４（Ｃ）に示すように、頂板２３及び底板２４に固定され、各ガイド部材４１の垂直帯板部４３が、脚部４２から起立し又は垂下する。各ガイド部材４１の下流側端部は、互いに近接し、図４（Ｄ）に示すように、気密連接部１６の金属板に連続する。図４（Ａ）に示す如く、高性能フィルター１を上流側開口部２５からガイド部材４１に沿って挿入すると、高性能フィルター１は、ガイド部材４１の案内によりスライドし、方形枠１８の下流側小口面は、気密連接部１６に面接触する。高性能フィルター１は、ガイド部材４１により方向及び水平位置を規制され、傾斜角度α／２（＝β／２）の方向に位置決めされる。
【００３２】
フィルター保持機構５０は、対をなすガイド部材４１の間に夫々配置される。
保持機構５０は、中心線Ｃ１（図１）の方向に延びるロッド部５１と、ロッド部５１に対して相対変位可能な螺子５２と、螺子５２の螺子込みにより両側に押し出される左右一対のフィルター押圧部５３と、枠体１８の下流側端部に当接可能な一対の案内ローラ５４とを備える。案内ローラ５４は、ガイド部材４１の垂直帯板部４３と協働して高性能フィルター１の下流側端部を所定位置に保持し、フィルター押圧部５３は、高性能フィルター１の上流側端部を垂直帯板部４３に向かって押圧し、高性能フィルター１の上流側端部を所定位置に固定する。
【００３３】
かくして、ガイド機構４０の位置決め作用および保持機構５０の保持作用により、各高性能フィルター１は、ケーシング２１内の所定位置に固定され、高性能フィルター１の枠体１８は、気密連接部１５、１６、１７及びガイド部材４１の各部に線接触又は面接触する。
【００３４】
図５は、２枚内装型フィルターユニットの構造を示す横断面図、正面図、背面図及び側面図である。
図３及び図４に示すフィルターユニット２が４枚の高性能フィルター１を内装した構成のものであったのに対し、図５に示すフィルターユニット２’は、２枚の高性能フィルター１を収容する。フィルターユニット２’の構造は、上述のフィルターユニット２の半部の構成に相当する。ケーシング２１’の幅Ｗ’は、約３００ｍｍの寸法に設定され、高性能フィルター１の傾斜角度α／２（＝β／２）は、１０〜３０度の角度範囲内に設定される。フィルターユニット２’の各部は、前述のフィルターユニット２と実質的に同じ構造を有する。
【００３５】
図６は、このような構成のフィルターユニット２、２’を収納した濾過装置の全体構成を示す平面図、側面図及び背面図である。
濾過装置７０は、建築物の空調機械室又は排気処理室等に配置可能な自立型機器として製作され、上記フィルターユニット２、２’を収容可能な機内空間を有する。濾過装置７０の金属製ハウジング７１は、左右の側壁パネル７４、頂板パネル７５及び底板パネル７６の組立体からなり、機内点検用の点検扉７２及び機内照明装置７３が側壁パネル７４の適所に配設される。ハウジング７１は、両端面が開口し、上流側及び下流側の外縁部７７、７８には、空調機器又は空調ダクト（仮想線で示す）が夫々接続される。
【００３６】
フィルターユニット２、２’が、図６（Ｃ）に示す如く、濾過装置７０の機内に収納される。図６に示す濾過装置７０では、３段２列のフィルターユニット２及び３段１列のフィルターユニット２’が、濾過装置７０内に整列配置される。
なお、濾過装置７０の機内空間の幅ｗが、実質的にフィルターユニット２の幅Ｗの倍数に設計し得る場合には、フィルターユニット２のみを濾過装置７０内に収納しても良い。
【００３７】
フィルターユニット２、２’は、上流側開放空間３が上流側気流Ａに対向するように配置され、前述の如く、気流Ａを開放空間３に受入れ、下流側気流Ｂを下流側開放空間４から流出する。フィルターユニット２、２’同士の連接部の気密処理や、フィルターユニット２、２’とハウジング７１との間の気密処理は、公知の気密処理方法に従って実施される。
【００３８】
フィルターユニット２、２’を収容した濾過装置７０の幅ｗは、従来の如く、図２（Ａ）に示す如く各高性能フィルター１を気流方向と直交するように配置した状態で収納する従来の濾過装置に比べ、約１／２〜１／４に低減する。このため、他の建築設備機器等を配置可能な空間を大幅に拡大することができ、或いは、各高性能フィルター１の面風速を低下し、高性能フィルター１の寿命又は交換時間を長期化することができる。
【００３９】
なお、濾過装置７０の高さｈは、従来の濾過装置と同等であるので、高さ寸法が増大することはない。また、気流Ａ：Ｂの方向に対して高性能フィルター１を傾斜させたことから、濾過装置７０の奥行き寸法ｄが、従来の濾過装置に比べ、若干増大する。しかしながら、奥行き寸法ｄは、空調ダクト又は空調機器の連続方向と一致するので、当業者には明らかなとおり、奥行き寸法ｄの若干の増大は、当業者が通常行う設備機器レイアウト等の設計的配慮により比較的容易に克服し又は解消し得る。
【００４０】
本発明者は、図３及び図４に示すフィルターユニット２を用いてリーク試験を行った。リーク試験結果が図７に示されている。
リーク試験は、送風機に接続した送風ダクトに試験用フィルターユニットを介装し、送風機の送風量及び圧力を段階的に変化させることにより実施した。試験用フィルターユニットは、気流通過面１１を盲板により通気不能に遮蔽した高性能フィルター１をフィルターユニット２に装着した構造のものであり、試験用フィルターユニットを通過する実質的に全風量が、フィルターユニット２のリーク風量に相当すると見做し得る。
【００４１】
試験用フィルターユニットの漏洩風量（リーク風量）を測定した結果、図７に示す如く、送風圧力４００Ｐａにおいて、０．０００１以下のリーク率（風量％）  値が得られた。これは、上記フィルターユニット２において高性能フィルター１の連接部及び外周廻りの隙間を通過する空気流量、即ち、漏洩風量が微量であることを意味する。
【００４２】
図８は、上記フィルターユニット２のＤＯＰ  試験結果を示す図表である。
フィルターユニット２のＤＯＰ  試験を実施した結果、フィルターユニット２は、図８に示す如く、  ＨＥＰＡ  フィルターの所定基準（Ｐ＜０．０３％又はＥ＞９９．９７％）に合格する性能を発揮した。なお、図８における各測定結果は、パーティクルカウンタによる測定結果であり、漏洩率Ｐ及び効率Ｅは夫々、漏洩率Ｐ＝上流側微粒子濃度／下流側微粒子濃度×１００％、効率Ｅ＝１００−Ｐ（％）である。
【００４３】
図９乃至図１２は、各種のフィルター保持機構の構造詳細を例示する平面図及び斜視図である。図９には、図４に示すフィルター保持機構５０が示されている。フィルター保持機構５０は、左右の高性能フィルター１の中心に配置された平板形態のロッド部５１を有し、長手方向に延びるスロット６６、６７がロッド部５１に形成される。底板２４に立設した垂直支軸６１、６３が、スロット６６、６７を貫通する。ロッド部５１は、軸線方向に変位可能に支軸６１、６３に係合する。
【００４４】
ロッド部５１の下流側端部に配置された一対の案内ローラ５４は、垂直軸５４ａを中心に自由回転する。各ローラ５４は、フィルター１の枠体１８に対して転動可能に接触し、フィルター１の下流側端部を所定位置に案内し、ガイド部材４１の垂直帯板部４３と協働してフィルター１の位置を規制する。ロッド部５１の上流側端部には、パンタグラフ機構５５が配設される。パンタグラフ機構５５は、複数のリンク部材及び枢動部により構成され、フィルター１の枠体１８（図４）に対してフィルター押圧部５３を押圧するように構成される。押圧部材５３は、枠板１８に当接可能なローラ又は押圧板からなる。図９に示すフィルター保持機構５０は、片側にローラ式押圧部材５３を備え、反対側に板状押圧部材５３を備える。
【００４５】
図１０（Ａ）には、両側に板状押圧部材５３を備えたパンタグラフ機構５５が例示され、図１０（Ｂ）には、両側にローラ式押圧部材５３を備えたパンタグラフ機構５５が例示されている。ブラケット５６が、ロッド部５１に固定され、ブラケット５７がパンタグラフ機構５５の可動部５９に固定される。ブラケット６０が底板２４に固定され、ロッド部５１は、ブラケット６０の開口部を貫通する。
【００４６】
図９に示す如く、ブラケット５６、５７は、距離Ｘ２を隔ててロッド部５１の軸線方向に離間し、ブラケット５６、６０は、距離Ｘ１を隔ててロッド部５１の軸線方向に離間する。外螺子を備えた螺子５２が、ブラケット５６、５７、６０を貫通する。本例の螺子５２は、ヘッド付き全螺子ボルトからなり、複数のナット５８が螺子５２に螺着する。ボルトヘッド及びナット５８は、ブラケット６０を堅固に挟持し、螺子５２は、ブラケット６０を介して底板２４に固定される。上流側の２つのナット５８は、ブラケット５６、５７に夫々当接し、ブラケット５６、５７の位置を規制する。ブラケット５６に当接するナット５８を回転し、このナット５８の位置を調節することにより、距離Ｘ１を可変設定することができる。ブラケット５７に当接するナット５８を回転し、このナット５８の位置を調節することにより、距離Ｘ２を減縮することができる。距離Ｘ１の調節により、ロッド部５１の軸線方向位置を設定し、ロッド部５１を最適位置に位置決めすることができる。距離Ｘ２の減縮により、可動部５９を変位させ、パンタグラフ機構５５を拡開することできる。パンタグラフ機構５５の拡開により、左右の押圧部材５３は、高性能フィルター１の枠体１８をガイド部材４１の垂直帯板部４３に押圧し、フィルター１は、所定位置に固定される。
【００４７】
図１１は、フィルター保持機構の変形例を示す平面図及び斜視図である。
図１１に示すフィルター保持機構５０は、ロッド部５１に固定された支軸６８と、支軸６８に回動可能に支持された揺動レバー６９とを備える。揺動レバー６９の先端部には、ローラ式押圧部材５３が取付けられる。揺動レバー６９は、図１１（Ｂ）に示す拡開位置において、左右の押圧部材５３により高性能フィルター１の枠体１８をガイド部材４１の垂直帯板部４３に押圧し、フィルター１を所定位置に固定する。押圧部材５３は、図１１（Ｂ）に矢印で示す方向の揺動レバー６９の回転により、枠体１８から離間し、フィルター１は、ケーシング外に取出すことができる。なお、揺動レバー６９は、レバーの回転運動を規制するストッパ６９ａを備える。
【００４８】
図１２は、フィルター保持機構の他の変形例を示す平面図及び斜視図である。
図１２に示すフィルター保持機構７０は、高性能フィルター１の間に挿入可能な治具からなり、図１２（Ｂ）に示す如く、上下のフィルター押圧板７１、７２と、押圧板７１、７２を連結する垂直支柱７３、７４とを備える。押圧板７１、７２は、二等辺三角形の平面形態を有し、ガイド部材４１と平行な左右の縁部を備える。押圧板７１、７２の各頂点部分を相互連結する支柱７４には、上下一対の螺子挿通孔７５が穿設される。図１２（Ａ）に示す如く、雌螺子部７７が気密連接部１６に固定され、挿通孔７５に挿入された雄螺子７６が、雌螺子部７７に螺入する。雄螺子７６の締付けにより、フィルター保持機構７０は、全体的に下流側に移動し、押圧板７１、７２の側縁は、高性能フィルター１の枠体１８をガイド部材４１の垂直帯板部４３に押圧し、フィルター１を所定位置に固定する。
所望により、ローラ又は突起等の押圧手段７８が、押圧板７１、７２の側縁に配設される。かくして、フィルター保持機構７０は、楔式にフィルター１の間に挿入され、雄螺子７６の締付けによりフィルター１を所定位置に固定するとともに、雄螺子７６の解放により、フィルター１の取外しを可能にする。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能であり、かかる変形例又は変更例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
【００５０】
例えば、上記フィルターユニットは、３枚の高性能フィルター、或いは、５枚以上の高性能フィルターを内装可能な構造に設計しても良い。
また、本発明は、ＨＥＰＡフィルター、ＵＰＬＡフィルター、ケミカルフィルター又は塩害除去フィルター用のフィルターユニットに限らず、面風速及び圧力損失等の制約に起因して従来大型化していた各種高性能フィルターの配列に好ましく適用することができ、これにより、フィルターユニット小型化又はフィルター交換サイクル長期化等の有利性を発揮するであろう。
【００５１】
更には、フィルター保持機構の構造として、ラッチ式又はスプリング式保持機構等の他の構造を適用しても良い。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明の上記構成によれば、ＨＥＰＡフィルター等の高性能フィルターをコンパクトに収容し、建築設備空間の効率的利用を可能にする小型のフィルターユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施形態に係るフィルター配列を示す概略横断面図および斜視図である。
【図２】フィルター配列の比較例を示す概略横断面図である。
【図３】本発明の好適な実施例に係る４枚内装型フィルターユニットの構造を示す正面図、側面図及び背面図である。
【図４】図３に示すフィルターユニットに対する高性能フィルターの取付け方法を示す横断面図及び部分拡大断面図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る２枚内装型フィルターユニットの構造を示す横断面図、正面図、背面図及び側面図である。
【図６】図３〜５に示す４枚内装型及び２枚内装型フィルターユニットを収納した濾過装置の全体構成を示す平面図、側面図及び背面図である。
【図７】図３及び図４に示すフィルターユニットを用いて行ったリーク試験結果を示す図表である。
【図８】図３及び図４に示すフィルターユニットのＤＯＰ  試験結果を表す図表である。
【図９】図４に示すフィルター保持機構の構造詳細を例示する平面図である。
【図１０】図９に示すフィルター保持機構の斜視図である。
【図１１】フィルター保持機構の変形例を示す平面図及び斜視図である。
【図１２】フィルター保持機構の他の変形例を示す平面図及び斜視図である。
【符号の説明】
１    高性能フィルター
２、２’    フィルターユニット
３    上流側開放空間
４    下流側開放空間
１１、１２  気流通過面
１５、１６、１７  気密連接部
２１  ケーシング
４０  ガイド機構
５０  フィルター保持機構
Ａ    上流側気流
Ｂ    下流側気流
【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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