スタティックフィルタパネルをフィルタ保持フレーム内で保持するカムロック装置

【課題】短時間でフィルター交換可能なフィルター保持アッセンブリを提供する。
【解決手段】フィルタ保持器アセンブリは、少なくとも１つのフレームであって、周壁部１２、１４、１６、１８と、この周壁部に対して実質的に垂直であり且つフィルタを支持するように適合された内向き周縁部２０、２２、２４、２６と、を有する少なくとも１つのフレームを含む。フィルタをフレーム内且つ内向き周縁部に圧接させるための、少なくとも１つのカムロックレバーが、内向き周縁部から第１の所定の距離において周壁部に固定される。このカムロックレバーは、自身の一方の端部にハンドル部分を、自身の反対側の端部にカム脚を備えたカムヘッドを有する。このカムロックレバーを回転させると、カム脚を開位置と、カム脚がフィルタに圧縮力を加えるクランプ位置との間で移動させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタービン吸気濾過装置に関し、特に、１つ以上のフィルタを囲繞フレーム内で保持する装置を組み込んだフィルタ保持フレームアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電に用いられるガスタービンは、他の燃焼源に近い工業地帯に位置することが多く、その地域の大気は、高レベルの炭素等の微粒子を含んでいることがある。発電所が砂漠やその他の乾燥した環境に位置することもあり、その場合には、高レベルの砂等の粒子がタービンの性能を大幅に損なう可能性がある。したがって、吸気濾過システムを最適化して、粒子を含む空気が原因でタービン性能に及ぶ悪影響を最小限に抑えることが不可欠である。
【０００３】
これまで、様々な方法によりフィルタをそれぞれの保持フレーム内に維持していた。例えば、上部溝が底部溝よりも深い水平溝を含む保持フレームでは、リフト・アンド・ドロップ法が用いられている。このようにすると、フィルタを上部溝内に挿入した後で、底部溝内に下ろすことができる。この方法の利点は、単純であることと、クリップ及び／又はクランプ具がないことである。しかし、フィルタとそのフレームのシーリングは、フィルタ用ガスケットを圧接する力を創出する、フィルタを通過する空気流に依存する。そのため、シーリングの効果は１００パーセントではない。更に、一般的なＶ形セルフィルタの重さが原因で、この方法は前面パネルフィルタに適していない。また、４つのばねクリップを各フィルタのそれぞれのコーナー部に配置して、フィルタ用ガスケットの圧接をより確実にする、ばねクリップ法も用いられている。しかし、この方法は比較的複雑でコストがかかる上、ばねクリップが頑強ではない。別の技術では、フィルタの各コーナー部に配置されたねじクランプを用いて、フィルタ用ガスケットを圧接させる。この技術では、ガスケットを効果的に圧接させることができるものの、その確認が困難である。この技術を用いると、使用するねじの長さが原因で、フィルタの取り外しと交換の作業に時間がかかる。更に、これらのねじには、保持フレームから突出する程度の、健全性及び安全上の潜在的な危険性がある。更に、上記のいずれの方法も、単一のフレームアセンブリ内において背中合わせのＶ形セルフィルタの保持と密封のいずれにも適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５４００７３号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的且つ非限定的な第１の実施形態に従って、少なくとも１つのフレームであって、周壁部と、この周壁部に対して実質的に垂直であると共にフィルタを支持するように適合された内向き周縁部と、を有する少なくとも１つのフレームと、内向き周縁部から第１の所定の距離において周壁部に固定された、フィルタをフレーム内且つ内向き周縁部に圧接させる少なくとも１つのカムロックレバーと、を含むフィルタ保持器アセンブリを提供する。カムロックレバーは、自身の一方の端部にハンドル部分を、自身の反対側の端部にカム脚を備えたカムヘッドを有し、このカムロックレバーを回転させると、カム脚を開位置とクランプ位置との間で移動させることができる。このクランプ位置において、カム脚がフィルタに圧縮力を加える。
【０００６】
別の態様において、本発明は、実質的に平面の格子を成す複数のフレームを含むフィルタ保持器アセンブリに関し、これらの複数のフレームの各々は、２対の実質的に平行な側壁を含む周壁部と、フィルタを支持するように適合された内向き周縁部とにより画成される。この格子は、４つの互いに隣接するフレームから成る少なくとも１つのグループを含み、この４つの互いに隣接するフレームの、集合した４つの側壁は、それぞれ交差してコーナー部の４つの四分円状区画を画成し、集合した４つの側壁の各々は、４つの互いに隣接するフレームの２つに共通している。周壁部は、２つのフィルタを積層して支持できるだけの高さを有する。コーナー部の４つの四分円状区画の各々は、内向き周縁部から第１の所定の距離において、集合した４つの側壁の１つにピボットピンにより固定された、２つのフィルタの一方を内向き周縁部に当接させてクランプする第１のカムロックレバーと、内向き周縁部から第２の所定の距離において、４つの側壁のうち隣接する１つの側壁にピボットピンにより固定された、２つのフィルタの他方を２つのフィルタのうちの第１のフィルタに当接させてクランプする第２のカムロックレバーと、を有し、各々のカムロックレバーは、自身の一方の端部にハンドル部分を、自身の反対側の端部のカムヘッドを含み、このカムロックレバーを回転させると、カム脚を開位置と、カムヘッドがそれぞれの１つのフィルタに圧縮力を加えるクランプ位置との間で移動させることができる。
【０００７】
また別の態様において、本発明は、フィルタフレーム内でフィルタを保持するカムロックレバーに関する。このカムロックレバーは、一方の端部に細長ハンドル部分を含み、反対側の端部に実質的に円形のカムヘッドを含むと共に、この実質的に円形のカムヘッドから離れる方向に横方向に延在するカム脚を含む。
【０００８】
次に、以下に記載の図面に関連して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例示的且つ非限定的な実施形態に従った単一のフィルタフレームの正面図である。
【図２】図１に示したフィルタフレームの底面図である。
【図３】図１の線３−３に沿った断面図である。
【図４】図１に示したフレームの側面図である。
【図５】フィルタが正位置に配置され、カムロックレバーが装着された状態の、図１の線５−５に沿った断面図である。
【図６】ロック位置及びロック解除位置（破線）にあるカムロックレバーを示す、図５のフィルタフレームを９０度回転させた状態の部分断面図である。
【図７】本発明の例示的且つ非限定的な実施形態に従ったカムロックレバーの側面図である。
【図８】図７に示したカムロックレバーの縁視図である。
【図９】背中合わせのカムロックレバーを用いて多重フィルタフレームアセンブリ内で隣接するフィルタをクランプする、更に別の実施例を示す、図５と同様の断面図である。
【図１０】２つのフィルタが１つのフレーム内で縦一列に積層され、互いに対して９０度に配向された１対のカムロックレバーによりクランプされた更に別の実施例を示す、図５と同様の断面図である。
【図１１】図１０に示した積層フィルタ構造の部分斜視図である。
【図１２】カムロックレバー用の別のピボットピン取付構造を示す部分断面図である。
【図１３】図１２に示したピボットピンを加締めるために用いる工具を示す側面図である。
【図１４Ａ】様々な図に示したカムロックレバーに適用される操作ハンドル又は工具を示す断面図である。
【図１４Ｂ】様々な図に示したカムロックレバーに適用される操作ハンドル又は工具を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず図１〜４を参照すると、例示的且つ非限定的な実施形態のフィルタ保持フレーム１０の形状は、２対の実質的に平行な側壁１２、１４、１６、及び１８から成る、実質的に四角形である。側壁のそれぞれの下縁部には、水平支持フランジ２０、２２、２４、及び２６が設けられており、本明細書に更に説明するように、実質的に平面状且つ実質的に四角形のフィルタを支持する。対向する側壁１４及び１８は各々、１対の穴２８を備え、側壁１２及び１６は各々、１対の穴又は孔部３０を備える。この実施例において、穴２８は、壁部の下縁部から約７３ｍｍの位置に配置され、穴３０は壁部の下縁部の上方約４３ｍｍの位置に配置される。図示のフレームは、単一のフィルタ又は縦一列に積層された１対のフィルタを保持するように設計されている。後者の場合は、穴２８及び３０内において、本明細書に更に説明するように支持フランジ２０、２２、２４、及び２６に対して異なる高さにカムロック装置が支持される。勿論、穴の位置は個々の用途に応じて変更可能である。
【００１１】
図５に、フィルタの下側周縁部の周りに取り付けられた弾性ガスケット３４を有する、実質的に四角形のフィルタ３２の一部分を示す。このフィルタは、フィルタ保持フレーム１０の下側水平支持フランジ２０、２２、２４、及び２６上において支持される。図５には更に、フィルタ保持フレーム１０の１つの穴３０内においてピボットピン３５を用いて取り付けられた、カムロックレバー３６を示す。図７及び８を参照すると、カムロックレバー３６は、一方の端部に細長ハンドル部分３８を、反対側の端部に実質的に円形のカムヘッド４０を含む。カムヘッド４０には、レバー３６の長手軸に沿ってほぼ整合する、横方向に延在するカム脚４２が備わっている（設けられている）。カム脚４２は、タブ４５によりカムヘッド４０の円形面よりも軸方向に向こう側の位置に配置された、一方又は両方の端部に面取り縁部又は上向き縁部４６を備えた側方延長部４４を含むように形成されるが、その目的については本明細書で後述する。カムヘッド４０の中心には、これもまたレバーの長手軸に沿って整合する取付穴又は孔部５０が配置される。孔部５０は、図５に示すピボットピン３５を受けるように適合されており、このピボットピンにより、カムロックレバー３６が穴３０を介してフレーム１０に回転可能に取り付けられる。
【００１２】
特に図５及び６を参照すると、保持フレーム側壁１２及び１６における穴３０の位置は、カムロックレバー３６を開位置とクランプ位置との間で移動可能なように選択され、開位置において、カム脚４２は、例えば図６に示すように保持フレーム側壁１６と軽く係合しており、９０度回転してクランプ位置になると、カム脚４２は、面取り縁部又は上向き縁部４６により、レバー３８の回転方向にフィルタと滑らかに係合してフィルタ３２の上面５２に係合した後、フィルタ３２とガスケット３４とを水平支持フランジ２０に圧接させる。これによって、フィルタ３２の１つのコーナー部を保持フレーム内の正位置にクランプし、密封できることが理解されよう。また、カムロックレバー３６には、オフセット部４８が形成されており、このオフセット部４８は、図５に最も良く示すように、保持フレーム側壁１２とハンドル部分３８との間に空間を設けて摩擦を低減させ、ハンドル部３８のグリッピングと回転を容易にする。カムロックレバー３６をフィルタの４つのコーナー部の各々に装着するにあたり、図１〜４の構成のような４つの取付穴３０を利用する。
【００１３】
図９の別の構成において、フィルタ保持フレームアセンブリは、部分的に２倍の厚さの共通の側壁１１２により形成される、隣接するフィルタ保持フレーム１０、１１０を含む。この実施形態では、第２のカムロックレバー１３６が第１のレバー３６と一緒に、但し側壁１１２の反対側に装着されている。長尺のピボットピン３５により、二重カムロックレバーの組み付けが可能である。このようにして、１つの二重カムロック装置を用いて、２つの隣接するフィルタ３２、１３２と、フィルタそれぞれのガスケット３４、１３４とを、隣接する保持フレーム１０、１１０内の隣接する支持面２０、１２０上に別個にクランプできる。
【００１４】
このフィルタ保持フレームアセンブリを拡張して、例えば４つの互いに隣接するフィルタフレームから成るグループを１つ以上含む平面格子を含め、４つの側壁が交差部で集合して４つの互いに隣接するフレームのコーナー部の４つの四分円状区画をそれぞれ画成するようにしてもよいことが理解されよう。４つの交差する側壁の各々は、４つの互いに隣接するフレームの２つに共通している。必要に応じて、交差部に近接する位置に１つ、２つ、又は４つ全部の側壁に上記のような二重カムロックレバー装置を設けてもよい。必要に応じて、格子全体にわたってこの構成を繰り返してもよい。
【００１５】
しかし、本発明は、いかなる特定の保持フレーム構造にも限定されないことが理解されよう。
【００１６】
図９の多重カムロックレバー構造に特に有用な、別のピボットピン構造を図２に示す。ピボットピン５２は、第２のピン部品５６内に収容される第１のピン部品５４を含む。カムロックレバー３６、１３６をフレーム保持壁部１１２に取り付ける際は、ピボットピンアセンブリを保持フレーム壁部の対向する側部から装着した後、工具６０を用いて第１のピン部品５４の中空端部を半径方向外方に加締めて第２のピン部品５６の面取り縁部６２にロック係合させることで、カムロックレバー３６を保持フレーム壁部に永久的に固着させる。
【００１７】
別の実施例では、図１０及び１１に最も良く示すように、単一の保持フレーム１０内に１対のフィルタ３２、２３２が縦一列に積層されているが、その場合は、追加のカムロックレバー６４、１６４が、保持フレーム側壁１４、１８上の垂直方向に離間する穴２８を用いて固定され、実質的に上記と同様に、第２の又は積層フィルタ２３２をクランプするために用いられる。穴３０に取り付けられたカムロックレバーは、穴２８に取り付けられたカムロックレバーに対して実質的に９０度の角度を成して延在していることが理解されよう。このように、積層構成では、４つのカムロックレバーを用いて下側又は下流側フィルタ３２のコーナー部をクランプしており、４つのカムロック装置を用いて上側又は上流側フィルタ２３２のコーナー部をクランプしているが、下側フィルタをクランプするカムロックレバーに対して９０度の角度に配置されている。
【００１８】
この構成では、上側又は上流側フィルタ２３２をフィルタ保持フレームから取り外す一方で、その下層にある下側又は下流側フィルタ３２を保持フレーム内でクランプ及び密封したままにしておくことができる。このことは、上流側フィルタの取り外し／交換によって遊離した、いかなる粒子も下流側フィルタを通過させず、下流側フィルタをクランプ状態且つ密封状態に保つことにより、下流側フィルタではいかなる粒子の遊離も生じないという点で重要である。
【００１９】
図１１から明らかなように、積層フィルタ３２、２３２は、部分的に図示した４つの互いに垂直なフィルタフレームの１つのフレーム内にあるものとして示されている。この場合も、二重カムロックレバー装置を便利に用いて、フィルタをそれぞれの隣接するフレーム内に固定しており、二重カムロックレバーが、上記のように４つの交差する保持フレーム側壁の各々に固定されることが理解されよう。
【００２０】
本発明の別の特徴では、カムロックレバーが開位置又は閉（即ちクランプ）位置のいずれからも予期せず移動しないように、カムロックレバーと保持フレーム側壁に、共働する突起と凹みが設けられる。具体的には、凹み６６（図１１）が保持フレーム側壁に設けられており、カムロックレバー６４、１６４に型打ち又はその他の方法で形成された突起６８が、開位置及び閉（又はクランプ）位置のいずれでも、これらの凹み６６に係合する。保持又はロック機能を果たすその他の実質的に等価の手段も使用可能である。
【００２１】
図１３に、図１２に示したピボットピンアセンブリ５２の変形に用いる工具６０の支持に使用する、工具スタンドアセンブリ７０を示す。必要に応じて、工具６０を垂直軸及び水平軸７２、７４に沿って調節して、工具６０を位置決めできる。同時に、フレーム１１２は、Ｕ字形支持フレーム７６に保持される。なお、本図面では、個別のカムロックレバーを部分的にのみ示している。
【００２２】
次に図１４を参照すると、カムロックレバー操作ハンドル又は工具７８が、カムロックレバー３６の細長ハンドル部分３８の遠端部に摺動可能に取り付けられ、回転させ易くなっている。工具７８は中空スリーブから成り、この中空スリーブは、ハンドル部分３８と実質的に同軸の第１の部分８０と、この第１の部分８０から離れる方向に角度を成して延在する斜め部分８２とを含む。斜め部分８２は、カムロックレバーを開位置と閉（又はクランプ）位置との間で回転させる際に、ユーザがより使い易いグリップ面となる。
【００２３】
現時点で最も実用的且つ好ましいと思われる実施形態に関して本発明を説明したが、本発明は、開示の実施形態に限定されることはなく、むしろ、添付の特許請求の範囲に含まれる様々な改変及び等価の措置も包含することを意図している。
【符号の説明】
【００２４】
１０、１１０フレーム
１２、１４、１６、１８、１１２平行な側壁
２０、２２、２４、２６水平支持フランジ
２８、３０穴
５０取付穴又は孔部
３２、１３２、２３２フィルタ
３４、１３４ガスケット
３５ピボットピン
３６、１３６、６４、１６４カムロックレバー
３８ハンドル部分
４０カムヘッド
４２カム脚
４４側方延長部
４５タブ
４６上向き縁部
４８オフセット部
５２ピボットピン
５４第１のピン部品
５６第２のピン部品
６０工具
６２面取り縁部
６６凹み
６８突起
７０工具スタンドアセンブリ
７２、７４水平軸
７６支持フレーム
７８工具
８０第１の部分
８２斜め部分

【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁部（１２、１４、１６、１８）と、前記周壁部に対して実質的に垂直であり、フィルタ（３２）を支持するように適合された内向き周縁部（２０、２２、２４、２６）と、を有する少なくとも１つのフレーム（１０）と、
前記内向き周縁部から第１の所定の距離において前記周壁部に固定された、前記フィルタを前記フレーム内且つ前記内向き周縁部に圧接させる、少なくとも１つのカムロックレバー（３６）と、を含む、フィルタ保持器アセンブリであって、
前記カムロックレバー（３６）は、自身の一方の端部にハンドル部分（３８）を有し、自身の反対側の端部にカム脚（４２）を備えたカムヘッド（４０）を有し、
前記カムロックレバー（３６）を回転させることで、前記カム脚（４２）を開位置とクランプ位置との間で移動させることができ、
前記クランプ位置において、前記カム脚（４２）が前記フィルタ（３２）に圧縮力を加える、フィルタ保持器アセンブリ。
【請求項２】
前記フレームの前記周壁部は、４つのコーナー部を画成する２対の実質的に平行な側壁（１２、１４及び１６、１８）を含み、前記２対の実質的に平行な側壁のうちの少なくとも１対の側壁の各々の対向する端部が、１つの前記カムロックレバー（３６）を備える、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項３】
前記カムロックレバー（３６）は、第１及び第２のピン部品（５４、５６）から成るピボットピンによって前記周壁部に固定されており、前記第１のピン部品（５４）は変形して前記第２のピン部品（５６）とロック係合する、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項４】
前記カム脚（４２）は、少なくとも１つの上向き縁部（４６）を有する、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項５】
前記カム脚（４２）は、自身の対向する端部に上向き縁部（４６）を有する、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項６】
前記ハンドル部分（３８）には、前記ハンドル部分上に延在する第１の部分（８０）と前記ハンドル部分の遠端部から離れる方向に角度を成して延在する第２の部分（８２）とを有する操作工具（７８）が取り付けられた、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのフレーム（１０）は、１対のフィルタ（３２、１３２）を横並びの関係で保持するように適合された、隣接する少なくとも２つのフレーム（１０、１１０）を含み、
ピボットピン（３５）は、前記レバー（３６）と前記周壁部の反対側の独立的に枢動可能な１つの追加のレバー（１３６）とにより形成された、二重カムロックレバーを支持し、
各レバーが、前記隣接するフィルタ（３２、１３２）の１つずつを、前記隣接する少なくとも２つのフレームの１つずつに対して別々にクランプするように適合された、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項８】
前記少なくとも１つのフレームは、複数の同様のフィルタを保持するように適合された、実質的に平面状の秩序的な配列体（図１１）を成す複数のフレームを含み、
前記配列体は、４つの別個のフレームの４つの側壁が交差する少なくとも１つのコーナー部を画成し、前記二重カムロックレバー（３２、２３２）の一方が、前記少なくとも１つのコーナー部に近接する前記４つの側壁のうち少なくとも２つの側壁上で支持される、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項９】
前記周壁部（１２、１４、１６、１８）は、２つのフィルタ（３２、２３２）を積層して支持できる十分な高さを有し、
前記実質的に平行な側壁の残りの１対の側壁の各々の対向する端部は、前記内向き周縁部（２０、２２、２４、２６）から前記第１の所定の距離よりも大きい第２の所定の距離においてピボットピンにより固定された、１つの前記カムロックレバー（６４、１６４）を備える、請求項２に記載のフィルタ保持器アセンブリ。
【請求項１０】
前記ハンドル部分と前記周壁部とは、前記少なくとも１つのカムロックレバーを前記開位置及び前記クランプ位置に保持する手段（６６、６８）を備える、請求項１に記載のフィルタ保持器アセンブリ。

【図１】