フィルタ取付構造およびフィルタ取付方法
【課題】２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法を提供する。
【解決手段】第１フィルタおよび第２フィルタを積層するとともに、両フィルタの周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部を、当該第１フィルタおよび第２フィルタが互いに圧接する方向に押し付けて両者を一体的に固定する一対のフィルタ押圧手段（１３、１５）と、フィルタ押圧手段によって一体化された第１フィルタおよび第２フィルタの周縁部のうち、一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で筐体２に固定するフィルタ固定手段４０と、を備える。
【解決手段】第１フィルタおよび第２フィルタを積層するとともに、両フィルタの周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部を、当該第１フィルタおよび第２フィルタが互いに圧接する方向に押し付けて両者を一体的に固定する一対のフィルタ押圧手段（１３、１５）と、フィルタ押圧手段によって一体化された第１フィルタおよび第２フィルタの周縁部のうち、一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で筐体２に固定するフィルタ固定手段４０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流通する流路が形成された導管体に、２つのフィルタが一体化して取り付けられるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気物質が排出されるガラス溶融炉等の各種の炉や装置には、排気物質中の水分やダスト等を除去するフィルタが設けられるのが一般的である。こうしたフィルタの取付構造として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に示されるフィルタ取付構造によれば、高性能フィルタの上流側に、排気物質中の水分を除去するミスト除去フィルタと、比較的粒径の大きいダストを除去するプレフィルタと、が一体的に取り付けられている。このように、排気物質中に含まれる物質を段階的に除去することにより、フィルタの寿命を長期化させたり、交換頻度を少なくしたりするようにしている。
【０００４】
また、ミスト除去フィルタおよびプレフィルタは、これら両フィルタが互いに積層された状態で、四辺のうちの対向する二辺の周縁部が、フィルタ締付ネジによってプレフィルタ取付枠に固定されている。このように、２つのフィルタを一体的に取り付けることにより、フィルタの取付作業や交換作業を簡素化するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２５７３２９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、上記特許文献１に示されるフィルタ取付構造によれば、積層された２つのフィルタの隙間、より詳細には、フィルタ締付ネジによってプレフィルタ取付枠に固定されていない二辺におけるフィルタの隙間からミスト除去フィルタを通過した排気物質がリークし、排気物質の一部がプレフィルタを介さずに高性能フィルタに導かれるおそれがある。このように、プレフィルタを介さずに高性能フィルタに導かれた排気物質中には、比較的粒径の大きいダストが含まれており、こうしたダストによって高性能フィルタが早期に目詰まりしてしまったり、破過してしまったりするという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のフィルタ取付構造は、流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタが流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けられたフィルタ取付構造であって、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部を、当該第１フィルタおよび前記第２フィルタが互いに圧接する方向に押し付けて両者を一体的に固定する一対のフィルタ押圧手段と、前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で前記導管体に固定するフィルタ固定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記フィルタ押圧手段は、前記第１フィルタの側面に固定される固定部、および、前記固定部に連続するとともに前記第１フィルタの周縁部に対して間隙を維持して対向する屈曲部を有するアングル部材と、前記アングル部材の前記屈曲部に形成された螺子孔に螺合して挿通可能な第１螺子部材と、を備え、前記第２フィルタは、前記第１フィルタの周縁部と前記アングル部材の屈曲部との間隙に進入可能なフランジ部を有し、前記第１螺子部材の締め付け力により前記第２フィルタのフランジ部が前記第１フィルタの周縁部に押し付けられるとよい。
【００１０】
また、前記第１フィルタは流体中の水分を除去するミスト除去フィルタによって構成され、前記第２フィルタは流体中のダストを除去するダスト除去フィルタによって構成され、前記第１フィルタは前記第２フィルタよりも前記流体の流れ方向の上流側に位置するとともに、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは鉛直方向に積層されて配置されているとよい。
【００１１】
また、前記導管体における前記第２フィルタよりも流体の流れ方向の下流側には、前記第２フィルタよりも粒径の小さいダストを除去可能な第３フィルタが固定されているとよい。
【００１２】
また、流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタを流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けるフィルタ取付方法であって、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向する二辺の周縁部を、互いに圧接する方向に押し付けて前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを一体的に固定する工程と、前記導管体内に設けられた載置部に、前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを載置する工程と、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を前記載置部に押し付けて固定する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガラス溶融炉およびフィルタ装置を示す概念図である。
【図２】第１フィルタを説明する図である。
【図３】第２フィルタを説明する図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】第１フィルタに第２フィルタを一体的に固定してフィルタユニットを構成する際の取り付け工程を説明する図である。
【図６】第１フィルタおよび第２フィルタが一体化された状態を示す図である。
【図７】フィルタ装置の外観図である。
【図８】図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図９】図８のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図１０】フィルタ装置にフィルタユニットを取り付ける際の取り付け工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
本発明のフィルタ取付構造は、排気物質が排出される種々の炉や装置等に適用することが可能であるが、本実施形態では、放射性廃液が混合された溶融ガラスを生成するガラス溶融炉に本発明のフィルタ取付構造を適用した場合の一例について説明する。ここでは、まず、ガラス溶融炉について簡単に説明した後に、当該ガラス溶融炉から排出される排気物質中のダスト等を除去するフィルタ装置について説明する。
【００１７】
図１は、ガラス溶融炉１００およびフィルタ装置１を示す概念図である。ガラス溶融炉１００は、耐火煉瓦によって構成されるとともに内部に溶融空間１０１ａが形成された溶融炉本体１０１を備えている。この溶融炉本体１０１は、直方体状の本体上部１０１ｂと、この本体上部１０１ｂの下方に連続するとともに、鉛直上方から下方に向かうにしたがって徐々に断面積が小さくなる四角錐状の本体下部１０１ｃと、からなる。
【００１８】
溶融炉本体１０１における本体上部１０１ｂの上方には、溶融ガラスＧの原料となるガラスビーズを溶融空間１０１ａに投入するための原料供給管１０２と、核燃料生成の際に排出され、高濃度の白金族元素（ロジウム、パラジウム、ルテニウム）が含有された放射性廃液を溶融空間１０１ａに投入するための廃液供給管１０３と、が接続されている。
【００１９】
また、溶融炉本体１０１における本体上部１０１ｂには、加熱ヒータ１０４が設けられている。この加熱ヒータ１０４は、溶融空間１０１ａ内に投入、充填されたガラスビーズを輻射熱によって加熱、溶融するとともに、ガラスビーズが溶融された溶融ガラスＧの温度を維持または昇温するものである。
【００２０】
さらに、溶融炉本体１０１における本体上部１０１ｂの側壁には、電極部材からなる一対の主電極１０５が対向配置されている。これら一対の主電極１０５は、その対向部分が溶融空間１０１ａ内に位置しており、溶融空間１０１ａ内に充填されているガラスビーズに通電してジュール熱を発生させることにより、当該ガラスビーズを溶融ガラスＧに溶解するものである。なお、図示は省略するが、溶融炉本体１０１における本体下部１０１ｃにも、上記の主電極１０５と同様の構成からなる補助電極が設けられており、溶融空間１０１ａ内においてムラなくガラスビーズを溶融するようにしている。
【００２１】
そして、溶融炉本体１０１における本体下部１０１ｃの底部には、流下ノズル１０６が接続されており、溶融炉本体１０１において溶融された溶融ガラスＧが、流下ノズル１０６を介してキャニスター１０７に充填されるようにしている。このように、放射性廃液とともにガラスビーズを溶融空間１０１ａに投入すると、ガラスビーズが溶融されて溶融ガラスＧが生成される過程において、当該溶融ガラスＧに、放射性廃液に含まれる放射性物質（白金属元素等）が混合されることとなり、放射性物質が溶融ガラスＧに封止されてキャニスター１０７に充填されることとなる。
【００２２】
ここで、溶融ガラスＧの生成過程では排気物質が生成されるが、溶融空間１０１ａ内で生成された排気物質は、溶融炉本体１０１に接続された排管１０８を介して、各種廃ガス処理機器を経由してフィルタ装置１に導かれる。上記のように、ガラス溶融炉１００においては、高温の溶融空間１０１ａに放射性廃液が投入されることから、溶融空間１０１ａにおいて放射性廃液中の水分が蒸発するため、フィルタ装置１に導かれる排気物質には多量の水分が含有されている。
【００２３】
フィルタ装置１（導管体）は、排気物質が流通する流路２ａが内部に形成された筐体２を備えている。本実施形態においては、流路２ａが鉛直方向に沿って設けられており、筐体２の背面下部に開口する排管接続口３に上記の排管１０８が接続され、筐体２の上面に形成された排気口４に大気開放管５が接続されている。したがって、フィルタ装置１に設けられた流路２ａは、当該フィルタ装置１の鉛直下方側が排気物質の流れ方向の上流側となり、フィルタ装置１の鉛直上方側が排気物質の流れ方向の下流側となる。
【００２４】
そして、流路２ａ中には、第１フィルタ１０、第２フィルタ２０、第３フィルタ３０が、排気物質の流れ方向の上流側（筐体２の鉛直下方側）から下流側（筐体２の鉛直上方側）へと順次配設されている。これにより、排管１０８からフィルタ装置１に導かれた排気物質は、当該排気物質中の水分やダスト等が各フィルタ１０、２０、３０によって除去された後に、大気開放管５を介して大気に開放されることとなる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、第１フィルタ１０が、排気物質中の水分を除去する機能を備えたミスト除去フィルタによって構成されており、排気物質中の水分を、フィルタ装置１の最も上流側で除去するようにしている。また、第２フィルタ２０および第３フィルタ３０は、いずれも排気物質中のダストを除去する機能を備えたものであり、第３フィルタ３０はＨＥＰＡフィルタによって構成され、第２フィルタ２０は、第３フィルタ３０よりも粒径の大きいダストを除去可能なプレフィルタとして機能する。
【００２６】
したがって、排気物質は、フィルタ装置１の流路２ａにおいて鉛直下方から鉛直上方に向かう際に、まず、第１フィルタ１０によって水分が除去され、次いで、第２フィルタ２０によって比較的粒径の大きいダストが除去され、第３フィルタ３０によって微細なダストが除去されることとなる。
【００２７】
このとき、上記したように、ガラス溶融炉１００においては、高温の溶融空間１０１ａ内に放射性廃液を投入する関係上、排気物質に多量の水分が含有されているという特性がある。そのため、ガラス溶融炉１００の稼働中には、第１フィルタ１０によって多量の水分が除去されることとなるが、本実施形態においては、第１フィルタ１０によって除去された水分が、重力によって鉛直下方に落下し、筐体１の底部に設けられた受け皿６に貯留されるようにしている。そして、この受け皿６には排水管７が接続されており、排水管７に設けられた排水バルブ８を開弁させることにより、受け皿６に貯留された水分を外部に排水することができるようにしている。
【００２８】
ガラス溶融炉に接続された一般的なフィルタ装置においては、流路が水平方向に延在しており、ミスト除去フィルタやプレフィルタも水平方向に順に配設されている。そのため、ミスト除去フィルタによって除去された水分を常に排水し続けないと、除去した水分によってミスト除去フィルタやプレフィルタが浸水してしまい、各フィルタが早期に破過してしまう。本実施形態においては、各フィルタ１０、２０、３０が鉛直方向に段階的に設けられており、また、水分を除去する第１フィルタ１０が最も鉛直下方に位置している。そして、第１フィルタ１０によって除去された水分は、重力によって落下して受け皿６に貯留されるとともに、受け皿６から排水管７を介して外部に排水されるようにしたので、各フィルタ１０、２０、３０が浸水することがない。したがって、本実施形態のフィルタ装置１によれば、従来に比して、メンテナンスが容易となり、また、第２フィルタ２０や第３フィルタ３０が浸水によって早期に破過することもない。
【００２９】
次に、フィルタ装置１における第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の取付構造について詳細に説明する。本実施形態においては、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０が一体的に固定されてユニット化された状態で、これら両フィルタ１０、２０がフィルタ装置１に固定される。以下では、まず、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の構造と、フィルタ装置１の構造について説明し、その後、フィルタ装置１における第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の取付方法について説明する。
【００３０】
図２は、第１フィルタ１０を説明する図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は背面図、図２（ｃ）は側面図である。この図に示すように、第１フィルタ１０は、ろ材の両面に、多数の貫通孔を有する金属製（ステンレス等）の板が配置された第１フィルタ本体１１と、この第１フィルタ本体１１の周縁を囲繞する金属製（ステンレス等）のフレーム１２と、を備えて構成される。フレーム１２は、辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する、平面視が正方形状の部材で構成されており、したがって、第１フィルタ１０は、所定の厚さを有する正方形状に構成されることとなる。
【００３１】
そして、フレーム１２の四辺のうち、対向する一対の辺１２ａ、１２ｃのそれぞれには、フィルタ押圧手段を構成するアングル部材１３が固定されている。このアングル部材１３は、フレーム１２の辺１２ａ、１２ｃの長手方向に沿って延在する固定部１３ａと、この固定部１３ａの長手方向に直交する方向の一端から９０度屈曲して連続する屈曲部１３ｂと、からなるＬ型の金属部材で構成されている。
【００３２】
アングル部材１３は、固定部１３ａの長手方向をフレーム１２の辺１２ａ、１２ｃに沿わせた状態で、当該固定部１３ａをフレーム１２の辺１２ａ、１２ｃにそれぞれ溶接することによってフレーム１２に固定されている。このとき、図２（ｃ）に示すように、アングル部材１３は、屈曲部１３ｂが、第１フィルタ１０の周縁部（フレーム１２）に対して間隙ｘを維持して対向するように、フレーム１２に固定されている。
【００３３】
屈曲部１３ｂには、その長手方向の両端部近傍に螺子孔１４が形成されており、この螺子孔１４に、フィルタ押圧手段を構成する蝶螺子からなる第１螺子部材１５が挿通可能となっている。この第１螺子部材１５は、螺子孔１４において締付方向に回転させることにより、当該第１螺子部材１５の先端がフレーム１２に徐々に近づき、螺子孔１４において解弛方向に回転させることにより、当該第１螺子部材１５の先端がフレーム１２から徐々に離間することとなるが、その作用については後で詳細に説明する。
【００３４】
図３は、第２フィルタ２０を説明する図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は背面図、図３（ｃ）は側面図であり、図４は、図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。これらの図に示すように、第２フィルタ２０は、不織布の両面に金属製（ステンレス等）の網が配置された第２フィルタ本体２１と、この第２フィルタ本体２１の周縁を囲繞する金属製（ステンレス等）のフレーム２２と、を備えて構成される。フレーム２２は、辺２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有する平面視が正方形状の部材で構成されており、したがって、第２フィルタ２０は所定の厚さを有する正方形状に構成されることとなる。なお、第２フィルタ２０は、第１フィルタ１０よりも厚みを有しており、また、第２フィルタ２０のフレーム２２は、第１フィルタ１０のフレーム１２よりも周長が小さくなっている。
【００３５】
そして、フレーム２２の正面には、当該フレーム２２の全周に亘って、金属製（ステンレス等）のフランジ部材２３が溶接されている。このフランジ部材２３は、辺２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有する平面視が正方形状の部材で構成されており、各辺２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが、フレーム２２の各辺２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄよりも第２フィルタ本体２１の外方に突出する寸法関係を維持している。このとき、フランジ部材２３の外周長は、第１フィルタ１０のフレーム１２の外周長と等しくなっている。なお、フランジ部材２３の正面側には、図３（ａ）中クロスハッチで示すガスケット２４が、全周に亘って設けられている。
【００３６】
図５は、第１フィルタ１０に第２フィルタ２０を一体的に固定してフィルタユニットを構成する際の取り付け工程を説明する図である。また、図６は、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０が一体化された状態を示す図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は背面図、図６（ｃ）は側面図である。第１フィルタ１０に第２フィルタ２０を固定してフィルタユニットを構成する際には、まず、図５に示すように、第１フィルタ１０の背面に第２フィルタ２０の正面を対向させた状態で、第１フィルタ１０におけるフレーム１２とアングル部材１３との間に形成される間隙ｘに、第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３を、図中黒塗りの矢印方向にスライドさせて進入させる。そして、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに、第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３の各辺２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄをそれぞれ対向させる。
【００３７】
次に、フレーム１２の外側面と、フランジ部材２３の外側面とが面一となった状態で、螺子孔１４において第１螺子部材１５を締付方向に螺合させると、第１螺子部材１５の締め付け力により、フランジ部材２３の辺２３ａ、２３ｃが、ガスケット２４を介して、第１フィルタ１０の周縁部（フレーム１２の辺１２ａ、１２ｃ）に押し付けられる。これにより、図６に示すように、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０が一体的に固定され、フィルタユニットが構成されることとなるが、このとき、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０における対向する二辺（フレーム１２の辺１２ａ、１２ｃ、フランジ部材２３の辺２３ａ、２３ｃ）が、特に強固に圧接された状態となる。
【００３８】
図７は、フィルタ装置１の外観図であり、図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は正面図である。また、図８は、図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図７に示すように、フィルタ装置１の筐体２は、その正面に開口２ｂが形成されており、この開口２ｂが開閉扉９によって閉じられている。開閉扉９は、ヒンジ９ａによって筐体２に開閉自在に取り付けられており、通常は、図示のように、開閉扉９によって開口２ｂが閉じられ、上記の第１フィルタ１０、第２フィルタ２０、第３フィルタ３０の交換等、メンテナンス作業時に開放されるものである。
【００３９】
そして、筐体２の内部には、図８に示すように、第３フィルタ３０を固定するフィルタ固定部３１と、フィルタユニット（第１フィルタ１０および第２フィルタ２０）を固定するフィルタ固定手段４０とが設けられている。以下では、フィルタ固定手段４０の構成について説明することとし、第３フィルタ３０およびフィルタ固定部３１については周知の構成であるため説明を省略する。
【００４０】
フィルタ固定手段４０は、フィルタユニットが載置される載置枠４１、および、この載置枠４１に固定された固定アングル５０を備えており、載置枠４１および固定アングル５０によってフィルタユニットがフィルタ装置１に固定されることとなる。
【００４１】
図９（ａ）は、図８のＶＩＩＩ（ａ）−ＶＩＩＩ（ａ）線断面図、図９（ｂ）は、図８のＶＩＩＩ（ｂ）−ＶＩＩＩ（ｂ）線断面図である。図８および図９に示すように、フィルタ固定手段４０を構成する載置枠４１は、筐体２に固定されるとともに当該筐体２の側壁から内方に向けて垂直に延伸する水平面４２と、この水平面４２の内側端部から鉛直上方に垂直に起立する起立壁部４３と、この起立壁部４３の先端からさらに内方に向けて垂直に屈曲する載置部４４と、を備えている。
【００４２】
載置部４４は、図９（ｂ）に示すように、辺４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄによって水平方向の断面が正方形を成す枠状に形成されており、これら各辺４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄによって囲繞される空間が、上記した流路２ａの一部を構成することとなる。
【００４３】
そして、図８および図９（ａ）に示すように、載置部４４の対向する辺４４ｂ、４４ｄのそれぞれには、断面Ｌ形の固定アングル５０が一対固定されている。この固定アングル５０は、載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄとほぼ等しい長さを有する平板部５０ａと、この平板部５０ａの先端から９０度屈曲する突片５０ｂと、を備えて構成される。そして、固定アングル５０は、載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄに長手方向を沿わせた状態で、これら両辺４４ｂ、４４ｄに平板部５０ａが固定される。このとき、図８に示すように、固定アングル５０の突片５０ｂが載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄに対向することとなり、載置部４４と突片５０ｂとの間に間隙ｙが形成される。
【００４４】
また、図９（ａ）に示すように、突片５０ｂには、その長手方向の両端部近傍にネジ孔５１が形成されており、このネジ孔５１に、フィルタ固定手段を構成する第２螺子部材５２（図８参照）が挿通可能となっている。この第２螺子部材５２は、ネジ孔５１において締付方向に回転させることにより、当該第２螺子部材５２の先端が載置部４４に徐々に近づき、ネジ孔５１において解弛方向に回転させることにより、当該第２螺子部材５２の先端が載置部４４から徐々に離間することとなる。
【００４５】
図１０は、フィルタ装置１にフィルタユニットを取り付ける際の取り付け工程を説明する図である。フィルタ装置１に第１フィルタ１０および第２フィルタ２０を取り付ける際には、まず、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０をフィルタ押圧手段によって一体的に固定してフィルタユニットを構成する。そして、フィルタ装置１の開閉扉９を開放するとともに、フィルタユニットを開口２ｂから、図１０（ａ）の白抜き矢印で示すように、フィルタユニットを水平方向にスライドさせてフィルタ装置１内に進入させる。
【００４６】
より詳細に説明すると、フィルタ固定手段を構成する載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄ上に、フィルタユニットの周縁部を載置した状態で、当該載置部４４と突片５０ｂとの間に形成される間隙ｙにフィルタユニットを進入させていく。このとき、フィルタユニットは、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の辺１２ａ（第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３の辺２３ａ）が進入方向の前方に位置し、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の辺１２ｃ（第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３の辺２３ｃ）が進入方向の後方に位置している。
【００４７】
そして、図１０（ｂ）に示すように、載置部４４の各辺４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄのそれぞれに、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが載置されるまでフィルタユニットを進入させ、流路２ａをフィルタユニットで完全に閉塞する。この状態で、ネジ孔５１において第２螺子部材５２を締付方向に螺合させることにより、第２螺子部材５２の締め付け力によって、第１フィルタ１０の周縁部（フレーム１２）と、第２フィルタ２０の周縁部（フランジ部材２３）とが圧接状態で載置部４４に押し付けられることとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部が、フィルタ押圧手段によって互いに圧接する方向に押し付けられた状態でフィルタ装置１に取り付けられる。また、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の周縁部のうち、一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部が、フィルタ固定手段４０によって、圧接状態でフィルタ装置１の筐体２に固定される。
【００４９】
したがって、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の取付構造が簡素でありながらも、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０は、それら両者の周縁（四辺）が全周にわたって互いに圧接した状態に維持されることとなり、両フィルタ１０、２０の隙間から排気物質がリークするおそれを低減することができる。これにより、第２フィルタ２０によって本来除去すべきダストが混入した状態で、排気物質が第３フィルタ３０に導かれてしまうおそれが低減され、第３フィルタ３０が早期に目詰まりしてしまったり破過してしまったりするおそれも低減することができる。
【００５０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５１】
例えば、上記実施形態においては、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０を専用のフィルタ装置１に取り付ける場合について説明したが、排気物質が導かれるダクト等に上記のフィルタ取付構造を適用することも可能である。いずれにしても、上記のフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法は、流体が流通する流路が形成された導管体に広く適用することが可能である。
【００５２】
また、上記実施形態においては、ガラス溶融炉１００に接続されたフィルタ装置１にフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法を適用した場合について説明したが、上記のフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法は、ガラス溶融炉に限らず、種々の炉や装置に適用可能である。
【００５３】
また、上記実施形態におけるフィルタ押圧手段およびフィルタ固定手段の構成は一例に過ぎない。いずれにしても、フィルタ押圧手段は、四辺を有する２つのフィルタのうち、対向する二辺の周縁部を圧接状態に維持するものであり、また、フィルタ固定手段は、フィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で導管体に固定するものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００５４】
さらに、本実施形態においては、第１フィルタ１０をミスト除去フィルタとし、第２フィルタ２０をプレフィルタとし、第３フィルタ３０をＨＥＰＡフィルタとしたが、各フィルタの機能についても特に限定されるものではない。例えば、排気物質中に多量の水分が含有されている場合には、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０をいずれもミスト除去フィルタとし、排気物質中に水分がほとんど含有されていない場合には、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０をいずれもダスト除去フィルタとする等、各フィルタは、炉や装置の運転状況により適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ …フィルタ装置
２ …筐体
２ａ …流路
１０ …第１フィルタ
１３ …アングル部材
１３ａ …固定部
１３ｂ …屈曲部
１４ …螺子孔
１５ …第１螺子部材
２０ …第２フィルタ
２３ …フランジ部材
３０ …第３フィルタ
４０ …フィルタ固定手段
４４ …載置部
５０ｂ …突片
５１ …ネジ孔
５２ …第２螺子部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流通する流路が形成された導管体に、２つのフィルタが一体化して取り付けられるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気物質が排出されるガラス溶融炉等の各種の炉や装置には、排気物質中の水分やダスト等を除去するフィルタが設けられるのが一般的である。こうしたフィルタの取付構造として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に示されるフィルタ取付構造によれば、高性能フィルタの上流側に、排気物質中の水分を除去するミスト除去フィルタと、比較的粒径の大きいダストを除去するプレフィルタと、が一体的に取り付けられている。このように、排気物質中に含まれる物質を段階的に除去することにより、フィルタの寿命を長期化させたり、交換頻度を少なくしたりするようにしている。
【０００４】
また、ミスト除去フィルタおよびプレフィルタは、これら両フィルタが互いに積層された状態で、四辺のうちの対向する二辺の周縁部が、フィルタ締付ネジによってプレフィルタ取付枠に固定されている。このように、２つのフィルタを一体的に取り付けることにより、フィルタの取付作業や交換作業を簡素化するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２５７３２９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、上記特許文献１に示されるフィルタ取付構造によれば、積層された２つのフィルタの隙間、より詳細には、フィルタ締付ネジによってプレフィルタ取付枠に固定されていない二辺におけるフィルタの隙間からミスト除去フィルタを通過した排気物質がリークし、排気物質の一部がプレフィルタを介さずに高性能フィルタに導かれるおそれがある。このように、プレフィルタを介さずに高性能フィルタに導かれた排気物質中には、比較的粒径の大きいダストが含まれており、こうしたダストによって高性能フィルタが早期に目詰まりしてしまったり、破過してしまったりするという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のフィルタ取付構造は、流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタが流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けられたフィルタ取付構造であって、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部を、当該第１フィルタおよび前記第２フィルタが互いに圧接する方向に押し付けて両者を一体的に固定する一対のフィルタ押圧手段と、前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で前記導管体に固定するフィルタ固定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記フィルタ押圧手段は、前記第１フィルタの側面に固定される固定部、および、前記固定部に連続するとともに前記第１フィルタの周縁部に対して間隙を維持して対向する屈曲部を有するアングル部材と、前記アングル部材の前記屈曲部に形成された螺子孔に螺合して挿通可能な第１螺子部材と、を備え、前記第２フィルタは、前記第１フィルタの周縁部と前記アングル部材の屈曲部との間隙に進入可能なフランジ部を有し、前記第１螺子部材の締め付け力により前記第２フィルタのフランジ部が前記第１フィルタの周縁部に押し付けられるとよい。
【００１０】
また、前記第１フィルタは流体中の水分を除去するミスト除去フィルタによって構成され、前記第２フィルタは流体中のダストを除去するダスト除去フィルタによって構成され、前記第１フィルタは前記第２フィルタよりも前記流体の流れ方向の上流側に位置するとともに、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは鉛直方向に積層されて配置されているとよい。
【００１１】
また、前記導管体における前記第２フィルタよりも流体の流れ方向の下流側には、前記第２フィルタよりも粒径の小さいダストを除去可能な第３フィルタが固定されているとよい。
【００１２】
また、流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタを流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けるフィルタ取付方法であって、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向する二辺の周縁部を、互いに圧接する方向に押し付けて前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを一体的に固定する工程と、前記導管体内に設けられた載置部に、前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを載置する工程と、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を前記載置部に押し付けて固定する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガラス溶融炉およびフィルタ装置を示す概念図である。
【図２】第１フィルタを説明する図である。
【図３】第２フィルタを説明する図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】第１フィルタに第２フィルタを一体的に固定してフィルタユニットを構成する際の取り付け工程を説明する図である。
【図６】第１フィルタおよび第２フィルタが一体化された状態を示す図である。
【図７】フィルタ装置の外観図である。
【図８】図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図９】図８のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図１０】フィルタ装置にフィルタユニットを取り付ける際の取り付け工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
本発明のフィルタ取付構造は、排気物質が排出される種々の炉や装置等に適用することが可能であるが、本実施形態では、放射性廃液が混合された溶融ガラスを生成するガラス溶融炉に本発明のフィルタ取付構造を適用した場合の一例について説明する。ここでは、まず、ガラス溶融炉について簡単に説明した後に、当該ガラス溶融炉から排出される排気物質中のダスト等を除去するフィルタ装置について説明する。
【００１７】
図１は、ガラス溶融炉１００およびフィルタ装置１を示す概念図である。ガラス溶融炉１００は、耐火煉瓦によって構成されるとともに内部に溶融空間１０１ａが形成された溶融炉本体１０１を備えている。この溶融炉本体１０１は、直方体状の本体上部１０１ｂと、この本体上部１０１ｂの下方に連続するとともに、鉛直上方から下方に向かうにしたがって徐々に断面積が小さくなる四角錐状の本体下部１０１ｃと、からなる。
【００１８】
溶融炉本体１０１における本体上部１０１ｂの上方には、溶融ガラスＧの原料となるガラスビーズを溶融空間１０１ａに投入するための原料供給管１０２と、核燃料生成の際に排出され、高濃度の白金族元素（ロジウム、パラジウム、ルテニウム）が含有された放射性廃液を溶融空間１０１ａに投入するための廃液供給管１０３と、が接続されている。
【００１９】
また、溶融炉本体１０１における本体上部１０１ｂには、加熱ヒータ１０４が設けられている。この加熱ヒータ１０４は、溶融空間１０１ａ内に投入、充填されたガラスビーズを輻射熱によって加熱、溶融するとともに、ガラスビーズが溶融された溶融ガラスＧの温度を維持または昇温するものである。
【００２０】
さらに、溶融炉本体１０１における本体上部１０１ｂの側壁には、電極部材からなる一対の主電極１０５が対向配置されている。これら一対の主電極１０５は、その対向部分が溶融空間１０１ａ内に位置しており、溶融空間１０１ａ内に充填されているガラスビーズに通電してジュール熱を発生させることにより、当該ガラスビーズを溶融ガラスＧに溶解するものである。なお、図示は省略するが、溶融炉本体１０１における本体下部１０１ｃにも、上記の主電極１０５と同様の構成からなる補助電極が設けられており、溶融空間１０１ａ内においてムラなくガラスビーズを溶融するようにしている。
【００２１】
そして、溶融炉本体１０１における本体下部１０１ｃの底部には、流下ノズル１０６が接続されており、溶融炉本体１０１において溶融された溶融ガラスＧが、流下ノズル１０６を介してキャニスター１０７に充填されるようにしている。このように、放射性廃液とともにガラスビーズを溶融空間１０１ａに投入すると、ガラスビーズが溶融されて溶融ガラスＧが生成される過程において、当該溶融ガラスＧに、放射性廃液に含まれる放射性物質（白金属元素等）が混合されることとなり、放射性物質が溶融ガラスＧに封止されてキャニスター１０７に充填されることとなる。
【００２２】
ここで、溶融ガラスＧの生成過程では排気物質が生成されるが、溶融空間１０１ａ内で生成された排気物質は、溶融炉本体１０１に接続された排管１０８を介して、各種廃ガス処理機器を経由してフィルタ装置１に導かれる。上記のように、ガラス溶融炉１００においては、高温の溶融空間１０１ａに放射性廃液が投入されることから、溶融空間１０１ａにおいて放射性廃液中の水分が蒸発するため、フィルタ装置１に導かれる排気物質には多量の水分が含有されている。
【００２３】
フィルタ装置１（導管体）は、排気物質が流通する流路２ａが内部に形成された筐体２を備えている。本実施形態においては、流路２ａが鉛直方向に沿って設けられており、筐体２の背面下部に開口する排管接続口３に上記の排管１０８が接続され、筐体２の上面に形成された排気口４に大気開放管５が接続されている。したがって、フィルタ装置１に設けられた流路２ａは、当該フィルタ装置１の鉛直下方側が排気物質の流れ方向の上流側となり、フィルタ装置１の鉛直上方側が排気物質の流れ方向の下流側となる。
【００２４】
そして、流路２ａ中には、第１フィルタ１０、第２フィルタ２０、第３フィルタ３０が、排気物質の流れ方向の上流側（筐体２の鉛直下方側）から下流側（筐体２の鉛直上方側）へと順次配設されている。これにより、排管１０８からフィルタ装置１に導かれた排気物質は、当該排気物質中の水分やダスト等が各フィルタ１０、２０、３０によって除去された後に、大気開放管５を介して大気に開放されることとなる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、第１フィルタ１０が、排気物質中の水分を除去する機能を備えたミスト除去フィルタによって構成されており、排気物質中の水分を、フィルタ装置１の最も上流側で除去するようにしている。また、第２フィルタ２０および第３フィルタ３０は、いずれも排気物質中のダストを除去する機能を備えたものであり、第３フィルタ３０はＨＥＰＡフィルタによって構成され、第２フィルタ２０は、第３フィルタ３０よりも粒径の大きいダストを除去可能なプレフィルタとして機能する。
【００２６】
したがって、排気物質は、フィルタ装置１の流路２ａにおいて鉛直下方から鉛直上方に向かう際に、まず、第１フィルタ１０によって水分が除去され、次いで、第２フィルタ２０によって比較的粒径の大きいダストが除去され、第３フィルタ３０によって微細なダストが除去されることとなる。
【００２７】
このとき、上記したように、ガラス溶融炉１００においては、高温の溶融空間１０１ａ内に放射性廃液を投入する関係上、排気物質に多量の水分が含有されているという特性がある。そのため、ガラス溶融炉１００の稼働中には、第１フィルタ１０によって多量の水分が除去されることとなるが、本実施形態においては、第１フィルタ１０によって除去された水分が、重力によって鉛直下方に落下し、筐体１の底部に設けられた受け皿６に貯留されるようにしている。そして、この受け皿６には排水管７が接続されており、排水管７に設けられた排水バルブ８を開弁させることにより、受け皿６に貯留された水分を外部に排水することができるようにしている。
【００２８】
ガラス溶融炉に接続された一般的なフィルタ装置においては、流路が水平方向に延在しており、ミスト除去フィルタやプレフィルタも水平方向に順に配設されている。そのため、ミスト除去フィルタによって除去された水分を常に排水し続けないと、除去した水分によってミスト除去フィルタやプレフィルタが浸水してしまい、各フィルタが早期に破過してしまう。本実施形態においては、各フィルタ１０、２０、３０が鉛直方向に段階的に設けられており、また、水分を除去する第１フィルタ１０が最も鉛直下方に位置している。そして、第１フィルタ１０によって除去された水分は、重力によって落下して受け皿６に貯留されるとともに、受け皿６から排水管７を介して外部に排水されるようにしたので、各フィルタ１０、２０、３０が浸水することがない。したがって、本実施形態のフィルタ装置１によれば、従来に比して、メンテナンスが容易となり、また、第２フィルタ２０や第３フィルタ３０が浸水によって早期に破過することもない。
【００２９】
次に、フィルタ装置１における第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の取付構造について詳細に説明する。本実施形態においては、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０が一体的に固定されてユニット化された状態で、これら両フィルタ１０、２０がフィルタ装置１に固定される。以下では、まず、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の構造と、フィルタ装置１の構造について説明し、その後、フィルタ装置１における第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の取付方法について説明する。
【００３０】
図２は、第１フィルタ１０を説明する図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は背面図、図２（ｃ）は側面図である。この図に示すように、第１フィルタ１０は、ろ材の両面に、多数の貫通孔を有する金属製（ステンレス等）の板が配置された第１フィルタ本体１１と、この第１フィルタ本体１１の周縁を囲繞する金属製（ステンレス等）のフレーム１２と、を備えて構成される。フレーム１２は、辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する、平面視が正方形状の部材で構成されており、したがって、第１フィルタ１０は、所定の厚さを有する正方形状に構成されることとなる。
【００３１】
そして、フレーム１２の四辺のうち、対向する一対の辺１２ａ、１２ｃのそれぞれには、フィルタ押圧手段を構成するアングル部材１３が固定されている。このアングル部材１３は、フレーム１２の辺１２ａ、１２ｃの長手方向に沿って延在する固定部１３ａと、この固定部１３ａの長手方向に直交する方向の一端から９０度屈曲して連続する屈曲部１３ｂと、からなるＬ型の金属部材で構成されている。
【００３２】
アングル部材１３は、固定部１３ａの長手方向をフレーム１２の辺１２ａ、１２ｃに沿わせた状態で、当該固定部１３ａをフレーム１２の辺１２ａ、１２ｃにそれぞれ溶接することによってフレーム１２に固定されている。このとき、図２（ｃ）に示すように、アングル部材１３は、屈曲部１３ｂが、第１フィルタ１０の周縁部（フレーム１２）に対して間隙ｘを維持して対向するように、フレーム１２に固定されている。
【００３３】
屈曲部１３ｂには、その長手方向の両端部近傍に螺子孔１４が形成されており、この螺子孔１４に、フィルタ押圧手段を構成する蝶螺子からなる第１螺子部材１５が挿通可能となっている。この第１螺子部材１５は、螺子孔１４において締付方向に回転させることにより、当該第１螺子部材１５の先端がフレーム１２に徐々に近づき、螺子孔１４において解弛方向に回転させることにより、当該第１螺子部材１５の先端がフレーム１２から徐々に離間することとなるが、その作用については後で詳細に説明する。
【００３４】
図３は、第２フィルタ２０を説明する図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は背面図、図３（ｃ）は側面図であり、図４は、図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。これらの図に示すように、第２フィルタ２０は、不織布の両面に金属製（ステンレス等）の網が配置された第２フィルタ本体２１と、この第２フィルタ本体２１の周縁を囲繞する金属製（ステンレス等）のフレーム２２と、を備えて構成される。フレーム２２は、辺２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有する平面視が正方形状の部材で構成されており、したがって、第２フィルタ２０は所定の厚さを有する正方形状に構成されることとなる。なお、第２フィルタ２０は、第１フィルタ１０よりも厚みを有しており、また、第２フィルタ２０のフレーム２２は、第１フィルタ１０のフレーム１２よりも周長が小さくなっている。
【００３５】
そして、フレーム２２の正面には、当該フレーム２２の全周に亘って、金属製（ステンレス等）のフランジ部材２３が溶接されている。このフランジ部材２３は、辺２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有する平面視が正方形状の部材で構成されており、各辺２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが、フレーム２２の各辺２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄよりも第２フィルタ本体２１の外方に突出する寸法関係を維持している。このとき、フランジ部材２３の外周長は、第１フィルタ１０のフレーム１２の外周長と等しくなっている。なお、フランジ部材２３の正面側には、図３（ａ）中クロスハッチで示すガスケット２４が、全周に亘って設けられている。
【００３６】
図５は、第１フィルタ１０に第２フィルタ２０を一体的に固定してフィルタユニットを構成する際の取り付け工程を説明する図である。また、図６は、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０が一体化された状態を示す図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は背面図、図６（ｃ）は側面図である。第１フィルタ１０に第２フィルタ２０を固定してフィルタユニットを構成する際には、まず、図５に示すように、第１フィルタ１０の背面に第２フィルタ２０の正面を対向させた状態で、第１フィルタ１０におけるフレーム１２とアングル部材１３との間に形成される間隙ｘに、第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３を、図中黒塗りの矢印方向にスライドさせて進入させる。そして、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに、第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３の各辺２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄをそれぞれ対向させる。
【００３７】
次に、フレーム１２の外側面と、フランジ部材２３の外側面とが面一となった状態で、螺子孔１４において第１螺子部材１５を締付方向に螺合させると、第１螺子部材１５の締め付け力により、フランジ部材２３の辺２３ａ、２３ｃが、ガスケット２４を介して、第１フィルタ１０の周縁部（フレーム１２の辺１２ａ、１２ｃ）に押し付けられる。これにより、図６に示すように、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０が一体的に固定され、フィルタユニットが構成されることとなるが、このとき、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０における対向する二辺（フレーム１２の辺１２ａ、１２ｃ、フランジ部材２３の辺２３ａ、２３ｃ）が、特に強固に圧接された状態となる。
【００３８】
図７は、フィルタ装置１の外観図であり、図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は正面図である。また、図８は、図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図７に示すように、フィルタ装置１の筐体２は、その正面に開口２ｂが形成されており、この開口２ｂが開閉扉９によって閉じられている。開閉扉９は、ヒンジ９ａによって筐体２に開閉自在に取り付けられており、通常は、図示のように、開閉扉９によって開口２ｂが閉じられ、上記の第１フィルタ１０、第２フィルタ２０、第３フィルタ３０の交換等、メンテナンス作業時に開放されるものである。
【００３９】
そして、筐体２の内部には、図８に示すように、第３フィルタ３０を固定するフィルタ固定部３１と、フィルタユニット（第１フィルタ１０および第２フィルタ２０）を固定するフィルタ固定手段４０とが設けられている。以下では、フィルタ固定手段４０の構成について説明することとし、第３フィルタ３０およびフィルタ固定部３１については周知の構成であるため説明を省略する。
【００４０】
フィルタ固定手段４０は、フィルタユニットが載置される載置枠４１、および、この載置枠４１に固定された固定アングル５０を備えており、載置枠４１および固定アングル５０によってフィルタユニットがフィルタ装置１に固定されることとなる。
【００４１】
図９（ａ）は、図８のＶＩＩＩ（ａ）−ＶＩＩＩ（ａ）線断面図、図９（ｂ）は、図８のＶＩＩＩ（ｂ）−ＶＩＩＩ（ｂ）線断面図である。図８および図９に示すように、フィルタ固定手段４０を構成する載置枠４１は、筐体２に固定されるとともに当該筐体２の側壁から内方に向けて垂直に延伸する水平面４２と、この水平面４２の内側端部から鉛直上方に垂直に起立する起立壁部４３と、この起立壁部４３の先端からさらに内方に向けて垂直に屈曲する載置部４４と、を備えている。
【００４２】
載置部４４は、図９（ｂ）に示すように、辺４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄによって水平方向の断面が正方形を成す枠状に形成されており、これら各辺４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄによって囲繞される空間が、上記した流路２ａの一部を構成することとなる。
【００４３】
そして、図８および図９（ａ）に示すように、載置部４４の対向する辺４４ｂ、４４ｄのそれぞれには、断面Ｌ形の固定アングル５０が一対固定されている。この固定アングル５０は、載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄとほぼ等しい長さを有する平板部５０ａと、この平板部５０ａの先端から９０度屈曲する突片５０ｂと、を備えて構成される。そして、固定アングル５０は、載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄに長手方向を沿わせた状態で、これら両辺４４ｂ、４４ｄに平板部５０ａが固定される。このとき、図８に示すように、固定アングル５０の突片５０ｂが載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄに対向することとなり、載置部４４と突片５０ｂとの間に間隙ｙが形成される。
【００４４】
また、図９（ａ）に示すように、突片５０ｂには、その長手方向の両端部近傍にネジ孔５１が形成されており、このネジ孔５１に、フィルタ固定手段を構成する第２螺子部材５２（図８参照）が挿通可能となっている。この第２螺子部材５２は、ネジ孔５１において締付方向に回転させることにより、当該第２螺子部材５２の先端が載置部４４に徐々に近づき、ネジ孔５１において解弛方向に回転させることにより、当該第２螺子部材５２の先端が載置部４４から徐々に離間することとなる。
【００４５】
図１０は、フィルタ装置１にフィルタユニットを取り付ける際の取り付け工程を説明する図である。フィルタ装置１に第１フィルタ１０および第２フィルタ２０を取り付ける際には、まず、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０をフィルタ押圧手段によって一体的に固定してフィルタユニットを構成する。そして、フィルタ装置１の開閉扉９を開放するとともに、フィルタユニットを開口２ｂから、図１０（ａ）の白抜き矢印で示すように、フィルタユニットを水平方向にスライドさせてフィルタ装置１内に進入させる。
【００４６】
より詳細に説明すると、フィルタ固定手段を構成する載置部４４の辺４４ｂ、４４ｄ上に、フィルタユニットの周縁部を載置した状態で、当該載置部４４と突片５０ｂとの間に形成される間隙ｙにフィルタユニットを進入させていく。このとき、フィルタユニットは、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の辺１２ａ（第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３の辺２３ａ）が進入方向の前方に位置し、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の辺１２ｃ（第２フィルタ２０におけるフランジ部材２３の辺２３ｃ）が進入方向の後方に位置している。
【００４７】
そして、図１０（ｂ）に示すように、載置部４４の各辺４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄのそれぞれに、第１フィルタ１０におけるフレーム１２の各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが載置されるまでフィルタユニットを進入させ、流路２ａをフィルタユニットで完全に閉塞する。この状態で、ネジ孔５１において第２螺子部材５２を締付方向に螺合させることにより、第２螺子部材５２の締め付け力によって、第１フィルタ１０の周縁部（フレーム１２）と、第２フィルタ２０の周縁部（フランジ部材２３）とが圧接状態で載置部４４に押し付けられることとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部が、フィルタ押圧手段によって互いに圧接する方向に押し付けられた状態でフィルタ装置１に取り付けられる。また、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の周縁部のうち、一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部が、フィルタ固定手段４０によって、圧接状態でフィルタ装置１の筐体２に固定される。
【００４９】
したがって、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０の取付構造が簡素でありながらも、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０は、それら両者の周縁（四辺）が全周にわたって互いに圧接した状態に維持されることとなり、両フィルタ１０、２０の隙間から排気物質がリークするおそれを低減することができる。これにより、第２フィルタ２０によって本来除去すべきダストが混入した状態で、排気物質が第３フィルタ３０に導かれてしまうおそれが低減され、第３フィルタ３０が早期に目詰まりしてしまったり破過してしまったりするおそれも低減することができる。
【００５０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５１】
例えば、上記実施形態においては、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０を専用のフィルタ装置１に取り付ける場合について説明したが、排気物質が導かれるダクト等に上記のフィルタ取付構造を適用することも可能である。いずれにしても、上記のフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法は、流体が流通する流路が形成された導管体に広く適用することが可能である。
【００５２】
また、上記実施形態においては、ガラス溶融炉１００に接続されたフィルタ装置１にフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法を適用した場合について説明したが、上記のフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法は、ガラス溶融炉に限らず、種々の炉や装置に適用可能である。
【００５３】
また、上記実施形態におけるフィルタ押圧手段およびフィルタ固定手段の構成は一例に過ぎない。いずれにしても、フィルタ押圧手段は、四辺を有する２つのフィルタのうち、対向する二辺の周縁部を圧接状態に維持するものであり、また、フィルタ固定手段は、フィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で導管体に固定するものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００５４】
さらに、本実施形態においては、第１フィルタ１０をミスト除去フィルタとし、第２フィルタ２０をプレフィルタとし、第３フィルタ３０をＨＥＰＡフィルタとしたが、各フィルタの機能についても特に限定されるものではない。例えば、排気物質中に多量の水分が含有されている場合には、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０をいずれもミスト除去フィルタとし、排気物質中に水分がほとんど含有されていない場合には、第１フィルタ１０および第２フィルタ２０をいずれもダスト除去フィルタとする等、各フィルタは、炉や装置の運転状況により適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、２つのフィルタの取り付けに際し、構造を簡素化しながらもリークを低減することができるフィルタ取付構造およびフィルタ取付方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ …フィルタ装置
２ …筐体
２ａ …流路
１０ …第１フィルタ
１３ …アングル部材
１３ａ …固定部
１３ｂ …屈曲部
１４ …螺子孔
１５ …第１螺子部材
２０ …第２フィルタ
２３ …フランジ部材
３０ …第３フィルタ
４０ …フィルタ固定手段
４４ …載置部
５０ｂ …突片
５１ …ネジ孔
５２ …第２螺子部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタが流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けられたフィルタ取付構造であって、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部を、当該第１フィルタおよび前記第２フィルタが互いに圧接する方向に押し付けて両者を一体的に固定する一対のフィルタ押圧手段と、
前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で前記導管体に固定するフィルタ固定手段と、を備えたことを特徴とするフィルタ取付構造。
【請求項２】
前記フィルタ押圧手段は、
前記第１フィルタの側面に固定される固定部、および、前記固定部に連続するとともに前記第１フィルタの周縁部に対して間隙を維持して対向する屈曲部を有するアングル部材と、
前記アングル部材の前記屈曲部に形成された螺子孔に螺合して挿通可能な第１螺子部材と、を備え、
前記第２フィルタは、
前記第１フィルタの周縁部と前記アングル部材の屈曲部との間隙に進入可能なフランジ部を有し、
前記第１螺子部材の締め付け力により前記第２フィルタのフランジ部が前記第１フィルタの周縁部に押し付けられることを特徴とする請求項１記載のフィルタ取付構造。
【請求項３】
前記第１フィルタは流体中の水分を除去するミスト除去フィルタによって構成され、
前記第２フィルタは流体中のダストを除去するダスト除去フィルタによって構成され、
前記第１フィルタは前記第２フィルタよりも前記流体の流れ方向の上流側に位置するとともに、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは鉛直方向に積層されて配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタ取付構造。
【請求項４】
前記導管体における前記第２フィルタよりも流体の流れ方向の下流側には、前記第２フィルタよりも粒径の小さいダストを除去可能な第３フィルタが固定されていることを特徴とする請求項３記載のフィルタ取付構造。
【請求項５】
流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタを流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けるフィルタ取付方法であって、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向する二辺の周縁部を、互いに圧接する方向に押し付けて前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを一体的に固定する工程と、
前記導管体内に設けられた載置部に、前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを載置する工程と、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を前記載置部に押し付けて固定する工程と、を含むフィルタ取付方法。
【請求項１】
流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタが流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けられたフィルタ取付構造であって、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向して位置する二辺の周縁部を、当該第１フィルタおよび前記第２フィルタが互いに圧接する方向に押し付けて両者を一体的に固定する一対のフィルタ押圧手段と、
前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を圧接状態で前記導管体に固定するフィルタ固定手段と、を備えたことを特徴とするフィルタ取付構造。
【請求項２】
前記フィルタ押圧手段は、
前記第１フィルタの側面に固定される固定部、および、前記固定部に連続するとともに前記第１フィルタの周縁部に対して間隙を維持して対向する屈曲部を有するアングル部材と、
前記アングル部材の前記屈曲部に形成された螺子孔に螺合して挿通可能な第１螺子部材と、を備え、
前記第２フィルタは、
前記第１フィルタの周縁部と前記アングル部材の屈曲部との間隙に進入可能なフランジ部を有し、
前記第１螺子部材の締め付け力により前記第２フィルタのフランジ部が前記第１フィルタの周縁部に押し付けられることを特徴とする請求項１記載のフィルタ取付構造。
【請求項３】
前記第１フィルタは流体中の水分を除去するミスト除去フィルタによって構成され、
前記第２フィルタは流体中のダストを除去するダスト除去フィルタによって構成され、
前記第１フィルタは前記第２フィルタよりも前記流体の流れ方向の上流側に位置するとともに、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは鉛直方向に積層されて配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタ取付構造。
【請求項４】
前記導管体における前記第２フィルタよりも流体の流れ方向の下流側には、前記第２フィルタよりも粒径の小さいダストを除去可能な第３フィルタが固定されていることを特徴とする請求項３記載のフィルタ取付構造。
【請求項５】
流体が流通する流路が形成された導管体に、四辺を有する第１フィルタおよび第２フィルタを流体の流れ方向に沿って一体的に取り付けるフィルタ取付方法であって、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち対向する二辺の周縁部を、互いに圧接する方向に押し付けて前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを一体的に固定する工程と、
前記導管体内に設けられた載置部に、前記フィルタ押圧手段によって一体化された前記第１フィルタおよび前記第２フィルタを載置する工程と、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの周縁部のうち、前記一対のフィルタ押圧手段によって押圧されている二辺と異なる二辺の周縁部を前記載置部に押し付けて固定する工程と、を含むフィルタ取付方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８６０１４（Ｐ２０１３−８６０１４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８２２２（Ｐ２０１１−２２８２２２）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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