(57)【要約】【課題】コンパクトなエアフィルタユニットであって、メインフィルタの交換を簡単に安全に行うことができるエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】エアフィルタユニットは、メインフィルタと、プレフィルタと、ケーシングと、を備える。前記プレフィルタは、互いに離間した１対のローラと、プレフィルタ用濾材とを有し、一方のローラから前記プレフィルタ用濾材の未使用領域を引き出して前記メインフィルタの前面に前記未使用領域を移動させるとともに、前記プレフィルタ用濾材の使用済み領域を他方のローラに巻き取らせるように構成されている。前記ケーシングは、前記通路を通る気流が前記メインフィルタを通過するように前記メインフィルタを保持する保持枠と、前記メインフィルタと前記保持枠との気流の方向の隙間に配された、前記メインフィルタを前記保持枠に対し押し付けるための押付機構と、を有する。【選択図】図１
2016043318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中の微粒子を捕集するエアフィルタユニットであって、
メインフィルタと、
前記メインフィルタに対し気流の上流側に配され、一部の微粒子を捕集するプレフィルタと、
前記メインフィルタおよび前記プレフィルタを収納するケーシングと、を備え、
前記プレフィルタは、互いに離間した１対のローラと、前記１対のローラに巻き回される長尺のシート状のプレフィルタ用濾材とを有し、前記１対のローラのうち一方のローラから前記プレフィルタ用濾材の未使用領域を引き出して前記メインフィルタの前面に前記未使用領域を移動させるとともに、前記プレフィルタ用濾材の使用済み領域を前記１対のローラのうち他方のローラに巻き取らせるように構成され、
前記ケーシングは、気流の通路を形成するとともに、前記通路を通る気流が前記メインフィルタを通過するように前記メインフィルタを保持する保持枠と、前記メインフィルタと前記保持枠との気流の方向の隙間に配された、前記メインフィルタを前記保持枠に対し押し付けるための押付機構と、を有することを特徴とするエアフィルタユニット。
【請求項２】
前記ケーシングには、前記メインフィルタを前記１対のローラと平行な方向にスライドさせて取り出すための取出孔が形成され、前記ケーシングは、さらに、前記取出孔を開閉するための扉を有している、請求項１に記載のエアフィルタユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエアフィルタユニットと、
外気を取り込んで前記エアフィルタユニットに導くためのファンと、
取り込まれた外気に対し冷却または加熱を行うコイルと、
取り込まれた外気に対し加湿を行う加湿器と、を備えることを特徴とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフィルタユニット、および空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の建物に、外気を取り込んで清浄化等するための外気処理空調機（以降、外調機という）が設置されている場合がある。外調機は、一般に、建物の中の外壁に近い場所や、建物の屋上に設置され、外気を直接取り込んで清浄化等を行う。
従来の外調機として、気体中の微粒子に対する捕集性能が異なる複数の種類のエアフィルタを備えたものがある。そのような複数の種類のエアフィルタとしては、例えば、粒子サイズの比較的大きい微粒子を捕集するためのプレフィルタ、およびプレフィルタよりも粒子サイズの小さい微粒子を捕集する中性能フィルタが挙げられる。プレフィルタは、例えば、１対のローラにプレフィルタ用濾材が巻き回されたものである。中性能フィルタは、通常、プレフィルタの下流側に配置され、プレフィルタに捕集されなかった微粒子を捕集する。
【０００３】
従来のこの種の外調機において、プレフィルタと中性能フィルタを、外気の流れる方向に直列に並べて配置したときの設置スペースを小さくするために、上記１対のローラの間の空間に中性能フィルタを配置したエアフィルタユニットが知られている（特許文献１参照）。しかし、特許文献１のエアフィルタユニットでは、中性能フィルタを交換するためには、プレフィルタをローラごとケーシングから取り外す必要がある。そこで、従来、この種のエアフィルタユニットにおいて、プレフィルタを取り外すことなく中性能フィルタの交換を行うために、一方のローラをケーシング内からケーシングの外側に退避させ、さらに、ケーシング内に収納されていた状態の当該ローラを上下方向から挟むように配されたケーシングの仕切り板を開くことができるよう構成し、これにより、中性能フィルタを上方または下方に取り出せるようにしたものが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１０４３１９号公報
【特許文献２】特公平８−１７９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外調機に用いられるエアフィルタユニットは、外調機の上流側の端において大きく開口された外気取入口の全領域を覆うように取り付けられるため、特許文献２に記載されるようにケーシングの仕切り板を開くためのスペースを例えばエアフィルタユニットの下方に確保することは実質的に困難である。また、外調機に用いられるエアフィルタユニットにおいて、例えばプレフィルタ用濾材が巻き付けられた下方の側のローラは４０〜５０ｋｇ程度の重量を有している場合があるため、特許文献２に記載されるように、プレフィルタ用濾材が巻き付けられたローラをケーシング内から退避させると、ローラを支持する軸に負担がかかり、荷重によって当該軸が破損するおそれがあり、作業時の安全性にも問題がある。
【０００６】
本発明は、コンパクトなエアフィルタユニットであって、メインフィルタの交換を簡単に安全に行うことができるエアフィルタユニットを提供することを目的とする。また、そのようなエアフィルタユニットを備えた空気調和システム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】
本発明の一態様は、気体中の微粒子を捕集するエアフィルタユニットであって、
メインフィルタと、
前記メインフィルタに対し気流の上流側に配され、一部の微粒子を捕集するプレフィルタと、
前記メインフィルタおよび前記プレフィルタを収納するケーシングと、を備え、
前記プレフィルタは、互いに離間した１対のローラと、前記１対のローラに巻き回される長尺のシート状のプレフィルタ用濾材とを有し、前記１対のローラのうち一方のローラから前記プレフィルタ用濾材の未使用領域を引き出して前記メインフィルタの前面に前記未使用領域を移動させるとともに、前記プレフィルタ用濾材の使用済み領域を前記１対のローラのうち他方のローラに巻き取らせるように構成され、
前記ケーシングは、気流の通路を形成するとともに、前記通路を通る気流が前記メインフィルタを通過するように前記メインフィルタを保持する保持枠と、前記メインフィルタと前記保持枠との気流の方向の隙間に配された、前記メインフィルタを前記保持枠に対し押し付けるための押付機構と、を有することを特徴とする。
【０００８】
前記押付機構は、前記メインフィルタを気流の方向に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を調節する調節部材と、を含んでいてもよい。
【０００９】
前記付勢部材は、気流の方向と平行な方向に突出するよう撓む板バネであり、
前記調節部材は、前記１対のローラと平行な方向に延びるよう配された、前記板バネと係合するロッドと、前記ロッドを軸周りに回転させて軸方向に移動させるためのハンドルとを備え、前記板バネが、前記ハンドルの操作によって軸方向に移動するロッドに追従して撓むよう構成されていてもよい。
【００１０】
前記エアフィルタユニットは、さらに、前記保持枠と前記メインフィルタとに挟持されるガスケットを、気流の方向に対して前記押付機構と反対側に有し、
前記押付機構は、前記ガスケットを介して前記メインフィルタを前記保持枠に押し付けてもよい。
【００１１】
前記ケーシングには、前記メインフィルタを前記１対のローラと平行な方向にスライドさせて取り出すための取出孔が形成され、前記ケーシングは、さらに、前記取出孔を開閉するための扉を有していることが好ましい。
【００１２】
本発明の別の一態様は、空気調和システムであって、
前記エアフィルタユニットと、
外気を取り込んで前記エアフィルタユニットに導くためのファンと、
取り込まれた外気に対し冷却または加熱を行うコイルと、
取り込まれた外気に対し加湿を行う加湿器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プレフィルタのローラ間のスペースにメインフィルタが配置されているため、エアフィルタユニットはコンパクトになっており、このエアフィルタユニットを例えば空気調和システムに用いた場合に省スペース化を図ることができる。また、本発明によれば、プレフィルタのローラ間のスペースにメインフィルタを配置したコンパクトなエアフィルタユニットにおいて、メインフィルタの交換を簡単に安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のエアフィルタユニットを一部省略して下流側から見て示す外観斜視図である。
【図２】エアフィルタユニットを内部構造に注目して示す側面図である。
【図３】エアフィルタユニットのケーシングを示す分解斜視図である。
【図４】変形例に係るエアフィルタユニットを内部構造に注目して示す側面図である。
【図５】押付機構の構造を上方から見て示す図である。
【図６】押付機構の板バネを示す外観図である。
【図７】押付機構の調節部材の一部を示す外観図である。
【図８】（ａ）は、解除状態にある板バネを上方から見て示す図である。（ｂ）は、押付状態にある板バネを上方から見て示す図である。
【図９】本実施形態の空気調和システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のエアフィルタユニット、および空気調和システムについて詳細に説明する。
【００１６】
（エアフィルタユニット）
図１は、本発明の一実施形態によるエアフィルタユニット１を示す図である。図２は、エアフィルタユニット１を内部構造に注目して示す側面図である。
エアフィルタユニット１は、気体中の塵埃等の微粒子を捕集する。エアフィルタユニット１は、メインフィルタ１１およびメインフィルタ１３と、プレフィルタ５と、ケーシング７と、を備える。なお、図１では、分かりやすく説明するために、ケーシング７の上下方向に延びる２つの側面のうちの一方を省略して示し、メインフィルタ１３の一部を切り欠いて示す。
【００１７】
（ａ）メインフィルタ
エアフィルタユニット１は、このように複数のメインフィルタ１１，１３を備えることで濾過面積が大きく、外調機のように大規模に空気清浄を行う装置に好ましく用いられる。なお、メインフィルタの数は、２つに制限されるものではなく、風量、濾過能力に応じて適宜選択され、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。メインフィルタの数が複数の場合は、それらのメインフィルタは、気流の方向に対して並列に並んで配置されることが好ましい。並列に並んで配置されるとは、例えば、図１および図２に示されるように、複数のメインフィルタ１１，１３が１つの平面をなすように並んで配置されることを意味する。なお、本実施形態では、メインフィルタ１１とメインフィルタ１３は、同様に構成されているため、以降の説明では、特に言及する場合を除いて、メインフィルタ１１を例にして説明するが、例えば、後述する押付機構による押し付けが可能となる範囲で、寸法が異なっていてもよい。
【００１８】
メインフィルタ１１は、プレフィルタ５を通過した微小な塵埃を捕集するためのフィルタであり、下記の中性能フィルタまたは高性能フィルタが好ましく用いられる。
【００１９】
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。中性能フィルタとしては、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であるものが用いられる。捕集効率の測定に際して、重量法では、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定される１５種の粉体、又は、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。
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。高性能フィルタとしては、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。
【００２０】
メインフィルタ１１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ものが濾材として用いられる。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、あるいは、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、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。メインフィルタ１１には、プリーツ加工された濾材のほか、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、等の他の種類の濾材が用いられてもよい。メインフィルタ１１は、濾材に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、メインフィルタ１１は、濾材に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、組み合わせて行なってもよい。
【００２１】
なお、メインフィルタ１１は、特に図に表わされないが、上記濾材をジグザグ形状に折り畳んだ（プリーツ加工を施した）フィルタパックと、フィルタパックを保持する枠体とを有している。枠体は、具体的には、気流の方向の断面がコの字形状である部分が、フィルタパックを外周側から全周にわたって取り囲むように連続して延びて形成されている。枠体は、亜鉛鉄板、ステンレス板等の枠材を組み合わせて作られる。フィルタパックは、縦方向（図１において上下方向）の両端（ジグザグ形状が現れている両端）が、ウレタン樹脂シール剤により枠体の対応する部分に固定されるとともに、横方向（図１において右下と左上を結ぶ方向）の両端（ジグザグ形状に折り畳まれる方向の両端）が、枠体の対応する部分に接着剤で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。
メインフィルタ１１は、さらに、図２に示されるように、枠体の下流側の面に設けられたガスケット６１を有している。なお、下流側は、図１において左下側、図２において右方である。ガスケット６１は、下流側に露出した濾材を外周側から取り囲むように枠体に設けられている。ガスケット６１は、メインフィルタ１１、１３と後述するケーシング７の保持枠３１とに挟持されることで、メインフィルタ１１，１３と保持枠３１との間のリークを防止する。ガスケット６１には、例えば発泡ポリウレタンを材質とするものが用いられる。なお、図２に示される例では、後述する押付機構３３によってメインフィルタ１１，１３を保持枠３１に対して下流側に押し付けるよう構成されていることから、ガスケット６１は、枠体の下流側の面に設けられているが、メインフィルタ１１，１３を保持枠３１に対して上流側に押し付けるよう構成されている場合には、ガスケットは、枠体の上流側の面に設けられる。また、ガスケット６１は、メインフィルタ１１，１３に備えられる代わりに、保持枠３１に備えられていてもよい。
【００２２】
（ｂ）プレフィルタ
プレフィルタ５は、メインフィルタ１１，１３に対し気流の上流側に配され、比較的粗大な塵埃を捕集する。プレフィルタ５は、１対のローラ２１，２３と、プレフィルタ用濾材２５とを有する。なお、上流側は、図１において右上側、図２において左方である。
ローラ２１，２３は、互いに離間してほぼ平行に配される。１対のローラ２１，２３のうちローラ２３が、プレフィルタ用濾材２５を巻き取るためのローラであり、ローラ２１にはプレフィルタ用濾材２５の未使用領域が巻き回される。ローラ２１の近傍には、ローラ２７が設けられており、ローラ２１から送り出されるプレフィルタ用濾材２５が架け渡される。また、ローラ２３の近傍には、ローラ２９が設けられており、プレフィルタ用濾材２５はローラ２９で折り返されてローラ２３に巻き取られる。これにより、プレフィルタ用濾材２５にかかるテンションを下流側でより大きくして、プレフィルタ用濾材２５の撓みを抑えることができる。
【００２３】
プレフィルタ用濾材２５は、ローラ２１，２３に巻き回される長尺のシート状の濾材である。プレフィルタ用濾材２５は、例えば、長手方向の両端がそれぞれ両面テープでローラ２１，２３の軸に貼り付けられている。プレフィルタ用濾材２５は、粒径５μｍ以上、濃度０．４〜７ｍｇ／ｍ３の粉塵の除去に用いられるフィルタである。プレフィルタ用濾材２５としては、捕集効率が、質量法で７０〜９０％、比色法で１５〜４０％、計数法で５〜１０％のいずれかであって、圧力損失が３０〜２９６Ｐａ、粉塵保持容量が５００〜２０００ｇ／ｍ３であるものが用いられる。捕集効率の測定に用いられる粒子は、メインフィルタ１１の捕集効率の測定に用いられる粒子と同様である。プレフィルタ用濾材２５には、具体的に、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、フェルト状の濾材が用いられる。プレフィルタ用濾材２５は、上述したエレクトレット処理、抗菌処理が施されてもよい。
【００２４】
プレフィルタ用濾材２５は、例えば、ケーシング７に設けられた不図示の制御盤に設けられた操作ボタン等を操作することで、使用済み領域がローラ２３に巻き取られると同時にローラ２１から未使用領域が引き出され、メインフィルタ１１、１３の前面（上流側の面）に未使用領域が移動する。ケーシング７には、このようにプレフィルタ用濾材２５の巻き取りを行うために、ローラ２３を駆動するためのモータ、ギア列等を含む不図示の駆動機構が備えられている。なお、プレフィルタ用濾材２５の送り量は、公知の方法で制御されてもよく、例えば、ローラ２１の回転数をリミットスイッチで検出し、所定回数カウントされた場合にローラ２１が停止するよう制御されてもよい。
【００２５】
なお、メインフィルタ１１，１３は、１対のローラ２１，２３の間に挟まれるように配置される。具体的に、メインフィルタ１１，１３は、ローラ２１，２３の外形を結んで形成される空間と少なくとも一部が重なるよう配置されていればよい。ローラ２１，２３の外形とは、それぞれに巻き回されたプレフィルタ用濾材２５を含んだ形をいう。
【００２６】
プレフィルタ用濾材２５には、メインフィルタ１１のフィルタ領域（上流側に露出する濾材の領域）に対応させて使用領域が区画されていてもよい。使用領域は、例えば、プレフィルタ用濾材２５の表面に色付けされた線等によって区画されていてもよく、ヒートシールやエンボス加工が施されて他の領域と区別できるよう区画されていてもよい。
【００２７】
プレフィルタ用濾材２５の使用領域ごとの寿命の合計量と、メインフィルタ１１の寿命は、等しくてもよいが、本実施形態では、プレフィルタ５とメインフィルタ１１，１３をそれぞれ交換できるようになっているため、異なっていてもよい。なお、寿命は、フィルタを使い始めてから所定の圧力損失（最終圧力損失）に達するまでの時間をいう。
【００２８】
（ｃ）ケーシング
ケーシング７は、メインフィルタ１１，１３およびプレフィルタ５を収納する筐体であり、図３に示されるように、気流の上流側および下流側において開口された部分を有する。図３は、ケーシング７の分解斜視図である。ケーシング７は、ローラ２１が収納されるケーシング８１、メインフィルタ１１が収納されるケーシング８３、およびローラ２３が収納されるケーシング８５の３つケーシングからなる。
ケーシング８１には、ローラ２１を収納または取り出すための取出孔８１ａ、およびプレフィルタ用濾材２５が通るスリット８１ｂが形成されている。ケーシング８１は、取出孔８１ａを塞ぐためのカバー８２を有している。カバー８２を開けることで、取出孔８１ａからローラ２１を取出し、交換を行うことができる。
ケーシング８３には、気流の入口となる上流側開口部８３ａ、プレフィルタ用濾材２５が通るスリット８３ｂ、８３ｃ、メインフィルタ１１、１３を収納または取り出すための取出孔８３ｄ、ならびに、プレフィルタ５およびメインフィルタ１１、１３を通過した気流の出口となる下流側開口部８３ｅが形成されている。このうち取出孔８３ｄは、メインフィルタ１１、１３を１対のローラ２１，２３の軸と平行な方向にスライドさせて取り出せるよう、ケーシング８３の側面に形成されている。ケーシング８３は、取出孔８３ｄを開閉するための扉８４を有している。扉８４は、例えば蝶番によってケーシング８３の側面に回動自在に取り付けられている。なお、メインフィルタ１１，１３は、取出孔８３ｄから取り出せることに加えて、さらに、後述するように、別の方向（例えば上流側または下流側）から取り出せるようになっていてもよい。
ケーシング８５には、ローラ２３を収納または取り出すための取出孔８５ａ、およびプレフィルタ用濾材２５が通るスリット８３ｂが形成されている。ケーシング８５は、取出孔８５ａを塞ぐためのカバー８６を有している。カバー８４を開けることで、取出孔８５ａからローラ２３を取出し、交換を行うことができる。
【００２９】
ケーシング８１，８３，８５は、亜鉛鉄板、ステンレス板、アルミニウム合金板等から作製され、上記取出孔およびスリットを除いて、内側に気密な空間を形成する。また、ケーシング８１、８３、８５は、ケーシング８３の上流側開口部８３ａから取り込まれた気体がリークすることなく下流側開口部８３ｅから排出されるよう、図示されないガスケットを介して互いに連結される。具体的に、ガスケットは、ケーシング８１とケーシング８３の間において、スリット８１ｂとスリット８３ｂを連通する閉空間を形成するよう配置されるとともに、ケーシング８３とケーシング８５の間において、スリット８３ｃとスリット８５ｂを連通する閉空間を形成するよう配置される。このほか、ガスケットは、ケーシング８１において取出孔８１ａとカバー８２の間、ケーシング８３において取出孔８３ｄと扉８４との間、およびケーシング８５において取出孔８５ａとカバー８６の間にも、それぞれリークを防ぐために配置されている。
【００３０】
図１および図２に戻って、ケーシング８３は、メインフィルタ１１，１３を保持するための保持枠３１と、押付機構３３とを有している。押付機構３３は後で詳細に説明する。保持枠３１は、ケーシング８３内において気流の通路を形成するとともに、この通路を通る気流がメインフィルタ１１、１３を通過するようにメインフィルタ１１，１３を保持する。具体的に、保持枠３１は、メインフィルタ１１、１３を外周側から取り囲むよう設けられた、断面視略ロの字状のフレーム３１ａ、３１ｂと、メインフィルタ１１、１３の枠体を下流側から支持する、直線状に延びるフレーム３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ（フレーム３１ｆ、３１ｇは図１参照）と、を有している。フレーム３１ａ，３１ｂとフレーム３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ、３１ｆ、３１ｇとは、溶接等によって連結されており、これにより、気密な気流の通路が形成されている。フレーム３１ｆ、３１ｇは、フレーム３１ｃ，３１ｄ，３１ｅと交差する方向（図１および図２において上下方向）に延びて、フレーム３１ｃ，３１ｄ，３１ｅに上流側から重ねるようにして配されている。なお、図２において、フレーム３１ａ、３１ｂとフレーム３１ｃ，３１ｄ，３１ｅとの間、およびフレーム３１ｃ，３１ｅとケーシング８３との間は、説明の便宜のため、間隔をあけて示される。また、図１において、フレーム３１ａ，３１ｂの一部（右下側において上下方向に延びる部分）、およびフレーム３１ｇの一部（フレーム３１ｄとフレーム３１ｅとの間の部分）は省略して示される。図１において、押付機構３３は、分かり易さのため、後述する板バネに注目して模式的に示される。フレーム３１ａ，３１ｂのうち後述する押付機構３３を除く部分の気流の方向の長さは、メインフィルタ１１，１３の気流の方向の幅（高さ）よりも広く、メインフィルタ１１，１３の交換が容易に行えるようになっている。
なお、後で説明するように、押付機構３３がメインフィルタ１１，１３に対して気流の方向の下流側に配されている場合は、押付機構３３を下流側から支持するフレーム３１ｃ，３１ｅの下流側の端（例えば下記説明する図４において、上下方向に延びるよう折り返された部分）が、ケーシング８３の下流側開口部８３ｅの開口面積を広げるようにそれぞれ退避できるよう構成されていてもよい。より具体的には、フレーム３１ｃの下流側の端は、フレーム３１ｃが支持する押付機構３３ごと上方にスライドして、例えば図４においてローラ２１側に退避するとともに、フレーム３１ｅの下流側の端は、フレーム３１ｅが支持する押付機構３３ごと下方にスライドして、例えば図４においてローラ２３側に退避するよう構成されていてもよい。
【００３１】
エアフィルタユニット１のケーシングは、上記ケーシング８１，８３，８５のように複数の筐体からなる分離型でなくてもよく、例えば、図４に示されるように一体型であってもよい。図４は、本実施形態の変形例に係るエアフィルタユニットを内部構造に注目して示す側面図である。なお、図４において、各部の符号には、便宜的に、上記説明した例の各部と同じ符号を用いている。
この変形例は、上記例のエアフィルタユニット１と異なって、ケーシング８３が省略され、かつ、ケーシング８１およびケーシング８５のメインフィルタ１１，１３側を向く壁部がそれぞれ省略されるとともに、保持枠３１のフレーム３１ｃ，３１ｅがそれぞれ、ケーシング８１、８５の下流側の壁部に達するよう延びている。なお、図４において、フレーム３１ｃ，３１ｅとケーシング８１，８５との間は、説明の便宜のため、間隔をあけて示される。
【００３２】
（ｄ）押付機構
次に、押付機構３３について詳細に説明する。
押付機構３３は、メインフィルタ１１，１３を保持枠３１に対して押し付けるための機構であり、メインフィルタ１１，１３と保持枠３１との間の気流の方向の上流側の隙間に配されている。ケーシング８３の保持枠３１は、上述したように、メインフィルタ１１、１３の交換を容易に行えるよう気流方向の長さが設定されているために、単にメインフィルタ１１，１３を保持枠３１に保持させただけでは、保持枠３１とメインフィルタ１１，１３との間の隙間からリークが生じるおそれがある。このため、押付機構３３によって、メインフィルタ１１，１３を保持枠３１に対して気流の方向に押し付けることで、メインフィルタ１１，１３と保持枠３１との間のリークを抑えることができる。
押付機構３３は、具体的には、保持枠３１のフレーム３１ａ，３１ｂのそれぞれの上流側の端に２つずつ設けられている。これにより、メインフィルタ１１，１３はそれぞれ、２つの押付機構３３によって下流側に押し付けられる。なお、押付機構３３によってメインフィルタ１１，１３を押し付ける方向は、図２に示されるように気流の方向の下流側であってもよく、気流の方向の上流側であってもよい。気流の方向の上流側に押し付ける場合は、押付機構３３は、メインフィルタ１１，１３と保持枠３１との気流の方向の下流側の隙間に配される。押付機構３３がメインフィルタ１１，１３と保持枠３１との気流の方向の下流側に配される場合は、例えば、上述したように、保持枠３１のフレーム３１ｃ，３１ｅを、ケーシング８３の下流側開口部８３ｅの開口面積を広げるようにそれぞれ退避可能に構成することで、メインフィルタ１１，１３を、エアフィルタユニット１の背面側（気流の方向の下流側）から取り出して交換することができる。
【００３３】
ここで、図５〜図７を参照して、押付機構３３をより具体的に説明する。ここでは、メインフィルタ１１を押し付ける２つの押付機構３３のうち、図２において下方に位置する方の押付機構３３に注目して説明するが、メインフィルタ１１を押し付ける他方の押付機構３３、およびメインフィルタ１３を押し付ける２つの押付機構３３も同様に構成される。図５に、図２の上方から見た押付機構３３の構造を示す。図６に、押付機構３３の後述する板バネの外観を示す。図７に、押付機構３３の後述する調節部材の一部の外観を示す。
押付機構３３は、図５に示されるように、付勢部材４１と、付勢部材４１の付勢力を調節する調節部材５０と、を含んでいる。
【００３４】
付勢部材４１は、メインフィルタ１１，１３を気流の方向の下流側に付勢する部材である。付勢部材４１には、板バネ、コイルスプリング等、種々のものを用いることができるが、図５〜図７に示される例では、気流の方向と平行な方向の下流側（図５において下方）に突出するよう撓む形状の板バネが用いられる。板バネ４１は、図６に示されるように、一端が保持枠３１のフレーム３１ａの上流側の端（上下方向に延びるよう折り返された部分）にビス止めによって固定されるとともに、他端はフレーム３１ａに対して自由である。また、板バネ４１は、一端と他端の間の部分が下流側に緩やかに撓んだ形状に形成されている。板バネ４１には、後述するロッド５１が挿通される２つの孔４１ａ、４１ｂが形成されている。これらの孔４１ａ，４１ｂのうち、上記他端側の孔４１ａは円形状であり、上記一端側の孔４１ｂは板バネ４１の長手方向（図６の左下から右上に向かう方向、図５において左右方向）と同じ方向に延びて形成された長孔である。このように形の異なる孔４１ａ、４１ｂが形成されていることによって、板バネ４１は、ロッド５１が後述するように軸方向に移動するのに伴って締め付けられて、下流側への撓み量が大きくなるよう変形する。一方、板バネ４１は、ロッド５１が軸方向の反対側に移動するのに伴って、撓み量が小さくなるよう変形する。なお、１本のロッド５１に取り付けられる付勢部材の数は、図５に示されるように２つであってもよく、１つまたは３つ以上であってもよい。
【００３５】
調節部材５０は、板バネ４１と係合するロッド５１と、ロッド５１をその軸周りに回転させて軸方向に移動させるためのハンドル５３と、を備えている。
ロッド５１は、１対のローラ２１，２３の軸と平行な方向に延びるよう配されている。ロッド５１は、板バネ４１の孔４１ａ、４１ｂに挿通されるとともに、一端が、ハンドル５３の回転中心と同軸にハンドル５３に取り付けられている。ハンドル５３は、図７に示されるように、円板状部材であり、これを回転させることで、ロッド５１が軸周りに回転する。ハンドル５３の主表面（図７において左下側の表面）には２つの回転方向を示す矢印が記されるとともに、それぞれの方向に回転させた場合に、押付機構３３による押し付けが行われるか、押し付けが解除されるかが作業者が見て分かるよう、図示されないが、例えば「閉」、「開」と記されている。また、このような表記とは別に、押付機構３３を構成する他の部品もしくは他の場所には、さらに、ハンドル５３をどの程度回転させると押し付けまたは押し付けの解除が行われるかが分かるように、例えば、「押し付けを解除する場合は、左に〇回回して下さい。」および「押し付ける場合は、右に〇回回して下さい。」といった情報が記載されていることが好ましい。なお、上記他の場所としては、例えば、扉８４を開けたときに取出孔８３ｄ越しに見える保持枠３１の部分や、押付機構３３の使い方を説明するマニュアル等が挙げられる。
【００３６】
調節部材５０は、さらに、ロッド５１がねじ込まれるナット５５と、ロッド５１を貫通するよう設けられたピン５７とを有している。なお、ロッド５１の表面のうち、ハンドル５３と、ハンドル５３に近い方の板バネ４１との間の部分には、表面にねじ山が形成されており、ロッド５１はナット５５のねじ溝にねじ込まれる。ナット５５には、例えば高ナットが用いられる。ナット５５は、保持枠３１に固定されている。これにより、ハンドル５３を操作すると、ロッド５１はフレーム３１ａに対して軸方向に移動する。図５に示す例において、押付機構３３による押し付けが行われる場合は、ロッド５１は左方に移動し、これに伴って、板バネ４１がピン５７に右方から押圧されることで左右方向に締め付けられて撓み量が大きくなるよう変形する（図８（ｂ）参照）。一方、押し付けが解除される場合は、ロッド５１は右方に移動し、これに伴って、ピン５７が板バネ４１から離れるように左方に移動することで弾性力（復元力）により板バネ４１の撓み量は小さくなるよう変形する（図８（ａ）参照）。上述したように板バネ４１には長孔４１ｂが設けられているため、押し付けおよび押し付けの解除に伴って板バネ４１が変形しても、ロッド５１は逃げることができ、軸方向にのみ移動することができる。このため、板バネ４１は自由に変形することができる。なお、図８（ａ）は、押付機構３３による押し付けが解除された解除状態にある板バネ４１を上方から見て示す図である。図８（ｂ）は、押付状態にある板バネを上方から見て示す図である。
【００３７】
本実施形態のエアフィルタユニット１では、上記説明した押付機構３３を用いて、プレフィルタ５とは別に、メインフィルタ１１，１３の交換を行うことができる。つまり、プレフィルタ５と、メインフィルタ１１、１３とは異なるタイミングで交換を行うことができる。
【００３８】
メインフィルタ１１の交換は、例えば次のようにして行うことができる。まず、ケーシング８３の扉８４を開き、ハンドル５３を回転操作して、締め付けられた状態にある板バネ４１の撓み量を小さくすることで、板バネ４１をメインフィルタ１１の枠体から離間させる。これにより、押付機構３３による押付状態を解除する。板バネ４１がメインフィルタ１１から離間した状態では、押付機構３３とメインフィルタ１１との気流の方向の間に隙間が生じているため、メインフィルタ１１を手前側（図２の紙面手前側）に容易に引き出して、取出孔３４ｄから取り出すことができる。
次いで、未使用の新たなメインフィルタ１１を、保持枠３１のフレーム３１ａとフレーム３１ｃ，３１ｄで囲まれる空間に向けて取出孔３４ｄの外側から押し込んだ後、ハンドル５３を、メインフィルタ１１を取り外したときとは逆方向に回転操作して板バネ４１を締め付け、板バネ４１の撓み量を大きくする。これにより、メインフィルタ１１は板バネ４１に下流側に押圧され、ガスケット６１を介してフレーム３１ｃ，３１ｄに押し付ける。このようにして押付状態とする。
【００３９】
上記した交換方法は一例であり、他の方法によって交換を行ってもよい。ここで、押付機構の付勢部材として、板バネの代わりにコイルスプリングを用いた場合を例に説明する。この場合、例えば、ロッド５１には、ハンドル５３に回転操作されることでロッド５１の軸周りにロッド５１と一体に回転する部材である図示されないストッパーが設けられる。ストッパーは、ロッド５１の表面からロッド５１の径方向外側に所定の距離だけ延びるアーム（不図示）と、このアームの先端からロッド５１の軸方向と平行に延びるよう折れ曲がって延び、ロッド５１に対向する面を有する押え板（不図示）と、を有している。押え板は、押し付けが解除された状態では、ロッド５１とメインフィルタ１１の枠体との間に配されるとともに、押し付け状態では、ロッド５１とメインフィルタ１１の枠体の間から離れるよう配される。コイルスプリングは、押し付けが解除された状態では、ロッド５１と押え板との間に圧縮状態で配されるとともに、押し付け状態では、ロッド５１が所定の角度だけ回転するのに伴って押え板がロッド５１とメインフィルタ１１の枠体との間から離れるように移動することで、コイルスプリングは、解放されるとともにロッド５１とメインフィルタ１１の枠体との間で圧縮状態で配されることによってメインフィルタ１１を押圧する。このようにして、メインフィルタ１１は、保持枠３１に対して気流の方向に押し付けられる。
一方、メインフィルタ１１を取り外す場合には、例えば、二人の作業者が一組となり、一方の作業者が、エアフィルタユニット１の下流側に立ち、メインフィルタ１１を押圧しているコイルスプリングの端を、下流側からコイルスプリングの弾性力に抗して押すとともに、他方の作業者が、ケーシング７の扉８４に向かい合うように立ち、ハンドル５３を、上記押付状態としたときとは逆向きに所定角度回転操作することでストッパーの押え板をロッド５１とメインフィルタ１１の枠体との間に配置させ、上記一方の作業者がコイルスプリングを放すことで、コイルスプリングをロッド５１と押え板との間に圧縮状態で配置させる。これにより、メインフィルタ１１が保持枠３１に対して押し付けられた状態を解除でき、メインフィルタ１１を取り出すことができる。
【００４０】
なお、以上メインフィルタ１１の交換について説明したが、メインフィルタ１３も同様にして交換することができ、メインフィルタ１１とメインフィルタ１３は、異なるタイミングで交換してもよく、同時に交換してもよい。
【００４１】
また、プレフィルタ５の交換は、例えば、次のようにして行うことができる。まず、ケーシング８１，８５のカバー８２，８６を取り外すとともに、ローラ２１とローラ２３とに掛け渡されたプレフィルタ用濾材２５の部分を適当な位置で裁断し、ケーシング８３内のプレフィルタ用濾材２５をケーシング８３またはケーシング８５で巻き取った後、ケーシング８１の取出孔８１ａからローラ２１を、ケーシング８３の取出孔８１ｂからローラ２３をそれぞれ取り出す。
次いで、未使用のプレフィルタ用濾材２５を巻き回した新たなローラ２１、およびローラ２３の軸をそれぞれケーシング８１、８３内に収納するとともに、ローラ２１からプレフィルタ用濾材２５を引き出してスリット８１ｂ、８３ｂ、８３ｃ、８５ｂを通し、先端をローラ２３の軸に接着してローラ２３に巻きつける。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態のエアフィルタユニット１では、メインフィルタ１１，１３およびプレフィルタ５を容易に交換することができる。特に、エアフィルタユニット１は、押付機構３３を備えているため、メインフィルタ１１，１３を交換するために、例えば特許文献２に記載されるようにローラをケーシングから退避させるように動かし、さらに、ケーシングの仕切り板（仕切り板７、８）をエアフィルタユニットの上方または下方に開く作業をすることなく、押付機構３３による押し付けまたは押し付けの解除を行うことで、メインフィルタ１１，１３の交換を容易に行うことができる。
また、エアフィルタユニット１が、外調機に用いられる比較的大きな寸法のものである場合であっても、プレフィルタ５が巻き付けられた重量の大きいローラを動かす必要がなく、ローラを動かす場合と比べ安全性に優れる。さらに、ケーシングの仕切り板を開くためのスペースをエアフィルタユニット１の下方または上方に必要としないため、外調機の省スペース化を図ることができる。特に、ケーシングの仕切り板をエアフィルタユニット１の上方に開くように構成した場合と比べて、作業者が高所に登ってメインフィルタ１１，１３の取り出し等を行うことなく楽に交換作業を行える。
【００４３】
以上説明したエアフィルタユニット１のプレフィルタ、メインフィルタとして、下記仕様、性能のものを例示できる。なお、いずれも縦（図２の上下方向）１２００ｍｍ×横（図２の手前奥方向）８００ｍｍ×高さ（図２の左右方向）５００ｍｍの主捕集層を直径約６００ｍｍのプレフィルタのローラで挟んだ場合の仕様である。上記縦、横、高さは、それぞれ、図２において上下方向、奥行き方向、左右方向である。
【００４４】
（ａ）プレフィルタ（型式：ＤＳ−３４０Ｒ）
厚さ２０ｍｍ、目付け２８０ｇ／ｍ２、平均繊維径約４０μｍのポリエステル樹脂製スパンボンド不織布。
捕集効率（質量法）：８５％（ＪＩＳ  Ｂ９９０８  形式３）
圧力損失（処理風量２９００ｍ３／時間）：５９Ｐａ
粉塵保持量：約５２０ｇ／ｍ２
長さ：２０ｍ
重量（ローラ２１，２３およびこれらに巻き付けられたプレフィルタ用濾材２５の各重量の合計）：１９０ｋｇ
【００４５】
（ｂ）メインフィルタ（型式：ＥＭＬＳ）
平均繊維径約２．５μｍのポリプロピレン樹脂製メルトブローン不織布にエレクトレット処理を施したものを主濾材とし、平均繊維径約３２μｍのポリエステル樹脂製サーマルボンド不織布を補強材として、主濾材の片側に補強材を熱ラミネートにより接合してなる、厚さ０．５ｍｍ、目付け１０５ｇ／ｍ２、濾材面積８ｍ２の濾材。
捕集効率（比色法（光散乱積算法））：９０％
初期圧力損失（処理風量２９００ｍ３／時間）：４０Ｐａ
粉塵保持量：約３６０ｇ／ｍ２
【００４６】
以上説明した仕様、性能はそれぞれ、例えば下記の測定法により測定される。
（厚さ）
試験サンプルに１０ｍｍφで２．５Ｎの荷重をかけたときの厚さを、ダイヤルシックネスゲージを用いて測定する。
（目付）
試験サンプルから採取した１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片の重さを測定し、１ｍ２当たりの重さに換算して求める。
（平均繊維径）
試験サンプルの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した画像上で直交した２本の線を引き、これらの線と交わった繊維の像の太さを繊維径として、５００本測定し、これらの算術平均を平均繊維径とする。
【００４７】
（メインフィルタの捕集効率）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８  形式２に準拠し、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定するＪＩＳ１１種の粉塵含有空気を試験風速２．５ｃｍ／秒で通過させ、ＪＩＳ  Ｚ８８１３に準拠する光散乱光量積算方式により、通過前および通過後の粉塵濃度を同時に連続的に測定し、次式により捕集効率を求める。
捕集効率（％）＝（通過後の粉塵濃度（個数／Ｌ）−通過前の粉塵濃度（個数／Ｌ））／（通過前の粉塵濃度（個数／Ｌ））×１００
（プレフィルタの捕集効率）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８  形式３に準拠し、タテ型試験装置を用いて、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定するＪＩＳ１１種の粉塵による、試験風速２．５ｍ／秒での捕集効率を測定する。
【００４８】
（初期圧力損失）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８  形式２、形式３に準拠し、６１０ｍｍ×６１０ｍｍの寸法のダクトを用いて、風速２．５／秒での圧力損失を測定する。
（粉塵保持量）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８  形式２、形式３に準拠して、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定するＪＩＳ１１種の粉体による、粉塵濃度７０±３０ｍｇ／ｍ３、試験風速２．５ｍ／秒での圧力損失が最終圧力損失（プレフィルタでは２００Ｐａ、メインフィルタでは２９４Ｐａ）に達するまでの粉塵供給量を測定する。
（寿命）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８  形式２、形式３に準拠して、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定するＪＩＳ１１種の粉体による、粉塵濃度７０±３０ｍｇ／ｍ３、試験風速２．５ｃｍ／秒での圧力損失が最終圧力損失（プレフィルタでは２００Ｐａ、メインフィルタでは２９４Ｐａ）に達するまでの時間を測定する。
【００４９】
以上のエアフィルタユニット１において、メインフィルタ１１，１３は、押付機構３３によってケーシング７の保持枠３１に対し気流の方向に押し付けられている。このため、メインフィルタ１１，１３と保持枠３１の間での気流のリークを抑え、ケーシング７内に取り込んだ空気を確実にメインフィルタ１１，１３に通すことができる。
押付機構３３には、メインフィルタを気流の方向に付勢するための付勢部材として板バネ４１が用いられている。このため、安価で、簡単な構成によって押し付けを行うことができる。また、押付機構３３は、初期状態において既に撓んだ形状の板バネ４１を用いて、その撓み量の大きさを調節することで押し付けおよび押し付けの解除を行うものであるため、例えば特開２００５−１０３４６０号公報に記載されたカム１２を利用してフィルタ１をケーシング７に押し付け、異なる２つの姿勢を切り替える操作を行うと比べ、小さな力で押し付けおよび押し付けの解除を行うことができ、作業を楽に行える。そのため、メインフィルタ１１，１３の交換をスムーズにより行うことができる。
【００５０】
（空気調和システム）
次に、本実施形態の空気調和システムについて説明する。
図９は、本実施形態の空気調和空気調和システム１００の概略構成図である。
【００５１】
空気調和システム１００は、ビル等の建物の中の外壁に近い場所や、建物の屋上に設置され、外気を取り込んで空気清浄、温度、湿度調整等を行う外調機である。空気調和システム１００は、ハウジング１０１と、ハウジング１０１の上流側の端に設けられた２つの外気取入口１２０と、を備えている。ハウジング１０１は、内側に、例えば３つの部屋１１０，１１２，１１４が形成されるよう区画し、かつ、外気取入口１２０から取り込んだ外気を各部屋１１０〜１１４を順に通過させるよう構成されている。
部屋１１０には、エアフィルタユニット１が配置されている。エアフィルタユニット１は、上記説明したエアフィルタユニット１である。
部屋１１２には、空調ユニット１０２が配置されている。空調ユニット１０２は、熱交換器１０３および加湿器１０４を備える。熱交換器１０３としては、空気調和システム１００とは別に設けられた冷温水器、ボイラーとそれぞれ接続され、これらから供給される冷水、温水、蒸気が流れるコイル（冷却加熱兼用コイル）が用いられる。コイルは、冷却および加熱のいずれかを行うものであってもよい。加湿器１０４には、水気化式加湿器が用いられ、例えば高圧水スプレー式のものが用いられる。
部屋１１４には、ファン１０６が配されている。ファン１０６は、外気を空気調和システム１００内に取り込み、清浄化され、熱交換、加湿が行われた空気を建物の室内に供給する。
【００５２】
部屋１１０〜１１４のそれぞれには、ドア１１１，１１３，１１５が設けられ、作業員がハウジング１０１内に入ってメンテナンス、交換等の作業を行えるようになっている。部屋１１０の場合、ドア１１１を開けて、エアフィルタユニット１に対して、交換時期に達したプレフィルタまたはメインフィルタの交換作業を行うことができる。
なお、空気調和システム１００は、下流側において、図示されないダクトに接続され、空気調和システム１００を通過した空気は、例えば、ビルの各部屋に供給される。また、例えば、空気調和システム１００は、同じ建物において、他の空気調和システムとともに用いられてもよく、その場合に、空気調和システム１００は、当該他の空気調和システムの上流側または下流側に配されていてもよい。
【００５３】
以上の空気調和システム１００は、フィルタの交換が容易なエアフィルタユニット１を用いたことで、メンテナンス性に優れている。また、空気調和システム１００は、エアフィルタユニット１の上方または下方に、フィルタ交換のためのスペースを確保する必要がないため、空気調和システム１００をコンパクトなものとし、しかも、プレフィルタのローラ間のスペースにメインフィルタを埋め込むように配置したことで、従来、プレフィルタおよびメインフィルタをそれぞれ配置していた２つの部屋の一方の部屋を省略でき、図９に示される例においては、気流の方向の長さで約２割の省スペース化を図ることができる。
【００５４】
以上、エアフィルタユニット、空気調和システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５５】
１  エアフィルタユニット
５  プレフィルタ
７、８１，８３，８５  ケーシング
１１、１３  メインフィルタ
２１，２３  ローラ
２５  プレフィルタ用濾材
３１  保持枠
３３  押付機構
４１  付勢部材
４３  調節部材
５１  ロッド
５３  ハンドル
６１  ガスケット
８４  扉
８３ｄ  取出孔
１００  空気調和システム
【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】
2016043318.tif 000009
【図８】
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【図９】
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