ユニット型フィルタのフィルタ枠
【課題】濾材の交換作業時に軽量な状態で作業が可能であり、濾材交換に手間がかからず、しかも環境に優しく、フィルタの製造コストが削減可能となるユニット型フィルタのフィルタ枠を提供する。
【解決手段】濾材交換可能なフィルタ枠10であって、前記フィルタ枠は前記濾材の収納空間を有する内枠30と前記内枠の外側に配置された外枠40とからなり、前記外枠は前記内枠と、内枠の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠の外周の形状が矩形であり、前記外枠の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴42を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠10。
【解決手段】濾材交換可能なフィルタ枠10であって、前記フィルタ枠は前記濾材の収納空間を有する内枠30と前記内枠の外側に配置された外枠40とからなり、前記外枠は前記内枠と、内枠の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠の外周の形状が矩形であり、前記外枠の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴42を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠10。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル空調、工場空調、病院空調などの空調設備に設置されるユニット型フィルタを構成するフィルタ枠に関し、濾材を交換することが可能なフィルタ枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル空調、工場空調、病院空調などの空調設備には、外気中の塵埃を除去するため、ユニット型フィルタからなるフィルタ装置が配置されている。このユニット型フィルタは濾材交換が可能なフィルタ枠に濾材を取り付けたフィルタ装置であり、このようなユニット型フィルタは単独でダクト内に設置された形態や、ユニット型フィルタ同士２〜９個が連結された一組の装置をさらに１〜１２組配置したフィルタ装置の形態でブース内に設置されている。
【０００３】
このようなユニット型フィルタとしては、例えば特許文献１の空気濾過装置が知られている。この特許文献１によれば、図１５及び図１６に示すように、内側ケース７と外側ケース８との間に濾過紙６を挟圧支持したエアマットフィルター（ユニット型フィルタ）を外枠１と中枠２とからなるフレームの中枠２内に装着することにより空気濾過装置を形成している。そして、このようなユニット型フィルタからなるフィルタ装置では、濾材の目詰まりが生じた際に濾材のみを交換することでフィルタ装置の性能が保たれるという利点がある。
【０００４】
近年になって、ビル管理法などの制定により一般の空調設備に対しても、より微細な粒子を捕集することが求められるようになり、このユニット型フィルタが好適に使用されるようになった。すなわち、微細な粒子を捕集するためには、比色法で２０〜９８％の粒子除去効率を有する一般的に中高性能と呼ばれる濾材にプリーツを形成した後でこの濾材を剛性枠に固定した形態のフィルタ（以下、枠付きフィルタと称する場合がある）が必要であり、このような枠付きフィルタをフィルタ枠に着脱自在に取り付けたユニット型フィルタであれば、濾材の交換作業を効率的に行なうことができるからである。なお、クリーンルームなどではより高度な濾過性能が求められるためＨＥＰＡフィルタが用いられており、この分野ではフィルタ装置からのリークを完全に防ぐ必要がある。しかし、中高性能の分野ではフィルタ装置からのリークを完全に防ぐことは要求されず、この点からもリーク防止の特別な構造を必要としないユニット型フィルタの使用が好適といえる。
【０００５】
このような中高性能濾材を用いたユニット型フィルタとしては、例えば特許文献２の従来技術に記載されるユニット型フィルタがある。この特許文献２によれば、図１７に示すように、プリーツを形成した濾材４に剛性枠５を取り付けた枠付きフィルタや、袋状に形成した濾材４に剛性枠５を取り付けた枠付きフィルタをフィルタ取付枠３（フィルタ枠）に交換可能に取り付け金具等で取り付けることによりユニット型フィルタを形成している。
【０００６】
しかし、このようなユニット型フィルタにあっては、フィルタ取付枠３を予め単独でダクト内に設置したり、あるいはフィルタ取付枠３同士複数個連結させた上でブース内に設置しておき、設置後に枠付きフィルタをこのフィルタ取付枠３に取り付ける必要があった。すなわち、プリーツが形成された濾材を、剛性枠無しに直接フィルタ取付枠３に取り付けることはできなかった。その結果、プリーツが形成された濾材を剛性枠に固定させた枠付きフィルタは、剛性枠の分だけ重くなるという問題や、濾材の交換に手間がかかるというメンテナンス上の問題があった。また、フィルタ使用後に剛性枠が廃棄されることになるので環境に優しくないという問題や、使い捨ての剛性枠を用いることになるので、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公昭３８−１７８８９号公報
【特許文献２】特開平７−２４１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決して、濾材の交換作業時に軽量な状態で作業が可能であり、濾材交換に手間がかからず、しかも環境に優しく、フィルタの製造コストが削減可能となるユニット型フィルタのフィルタ枠を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、濾材交換可能なフィルタ枠であって、前記フィルタ枠は前記濾材の収納空間を有する内枠と前記内枠の外側に配置された外枠とからなり、前記外枠は前記内枠と、内枠の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠の外周の形状が矩形であり、前記外枠の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠をその解決手段とした。
【００１０】
また、請求項２に係る発明では、前記内枠の気体流入側の端部にフランジ部を有しており、前記フランジ部に掛止可能な濾材押さえ部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型フィルタのフィルタ枠である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、濾材の交換作業時に軽量な状態で作業が可能であり、濾材の交換に手間がかからず、しかも環境に優しく、フィルタの製造コストが削減可能となるユニット型フィルタのフィルタ枠を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のフィルタ枠の一例を示す図である。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’における断面図である。
【図２】本発明のフィルタ枠の別の例を示す図である。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’における断面図である。
【図３】本発明のフィルタ枠に濾材と濾材押さえ部材を取付ける一例を説明する図である。
【図４】本発明のフィルタ枠に濾材と濾材押さえ部材を取付けた一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付ける一例を説明する図である。
【図６】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付けた一例を示す斜視図である。
【図７】本発明のフィルタ枠に取り付ける濾材押さえ部材の一例を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はＣ部分の拡大図である。
【図８】本発明のフィルタ枠に取り付ける濾材押さえ部材の別の例を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はＣ部分の拡大図であり、（ｄ）は濾材押さえ部材を備えることが可能なフィルタ枠の部分斜視図である。
【図９】本発明のフィルタ枠に取り付ける濾材押さえ部材の別の例を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図１０】本発明のフィルタ枠に濾材押さえ部材を取り付けた別の例を示す斜視図である。
【図１１】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付ける別の例を説明する図である。
【図１２】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付けた別の例を示す斜視図である。
【図１３】本発明のフィルタ枠を連結して形成したフィルタ枠組み立て体の一例を示す図である。
【図１４】本発明のフィルタ枠を連結して形成したフィルタ枠組み立て体の別の例を示す図である。
【図１５】従来の空気濾過装置のフレームを示す図である。
【図１６】従来の空気濾過装置のユニット型フィルタを示す図である。
【図１７】従来のユニット型フィルタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るユニット型フィルタのフィルタ枠の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
本発明のユニット型フィルタのフィルタ枠１０は、図１及び図３に例示するように、濾材交換可能なフィルタ枠１０であって、前記フィルタ枠１０は前記濾材２０の収納空間を有する内枠３０と前記内枠３０の外側に配置された外枠４０とからなり、前記外枠４０は前記内枠３０と、内枠３０の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠４０の外周の形状が矩形であり、前記外枠４０の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴４２を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠１０である。なお、上記の内枠３０の外周方向は、図１に矢印Ａで示される気体の流れ方向に対して垂直な方向と言い換えることができ、内枠３０の奥行き方向とは、矢印Ａで示される気体の流れ方向と言い換えることができる。
【００１５】
前記内枠３０は濾材２０の収納空間を有しており、このため濾材２０を着脱自在に取り付けることが可能であり、濾材が目詰まりした際に新品の濾材と交換可能である。濾材２０としては、図３に例示するように、比色法で２０〜９８％の粒子除去効率を有する一般的に中高性能と呼ばれるシート状濾材にプリーツを形成した後、プリーツに垂直な面にシート状材料２２などを付着させてプリーツの形状を保持させたフィルタエレメント２０を用いることが可能である。このシート状材料としては、例えば不織布、発泡シート、織物、編物、フィルムなどが適用可能であるが、特に不織布又は発泡シートは弾力性があり好ましい。また、図３では、プリーツに平行な面２１はシート状濾材そのものからなっている。
【００１６】
また、内枠３０の大きさは、外寸で縦、横がそれぞれ２５０〜７５０ｍｍであることが好ましく、４５０〜６５０ｍｍであることがより好ましく、５７０〜５９０ｍｍがさらに好ましい。また、縦と横の寸法が同じであることが好ましい。また、外寸で奥行きが７５〜３００ｍｍであることが好ましく、１２０〜２３０ｍｍであることがより好ましい。
【００１７】
また、内枠３０は気体の流出側の端部に濾材を支持するための支持部３１を有することが好ましい。また、この支持部３１にパッキンを貼り付けておくことも可能である。図１では、この支持部３１は内枠３０の気体流出側の端部分を内側に折り曲げることによって形成している。支持部３１の巾は８〜３０ｍｍであることが好ましく、１０〜２０ｍｍであることがより好ましい。８ｍｍ未満では濾材の支持が不十分になる場合があり、３０ｍｍを超えると圧力損失が上昇する場合がある。
【００１８】
また、内枠３０は気体流入側の端部にフランジ部３３を有していることが好ましい。フランジ部３３があれば、フィルタ枠１０の気体流入側に後述する濾材押さえ部材５０を掛止などにより取り付けることが容易となる。図１では、このフランジ部３３は内枠３０の気体流入側の端部分を外側に折り曲げることによって形成している。フランジ部３３の巾は内枠３０と、外枠４０との外周方向の離間距離にもよるが、８〜３０ｍｍであることが好ましく、１０〜２０ｍｍであることがより好ましい。
【００１９】
また、内枠３０は外枠４０の壁面に開けられた後述する取り付け穴４２に対応した位置に、取り付け穴４２よりも大きな径の作業穴３２を有することが好ましい。この作業穴３２を設けることによって、この作業穴３２にドライバーなどを入れて取り付け穴４２に挿入したボルトなどを締め付けることが可能であり、内枠３０の内部から外枠４０を他のフィルタ枠や外部の構造体に取り付けることが可能となる。
【００２０】
本発明では、内枠３０の外側に外枠４０が配置されており、この外枠４０は他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けることが可能となるように、前記外枠４０の外周の形状が矩形であり、また外枠４０の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴４２を有している。ここで構造体とは、フィルタ枠を支持するための角材やチャンネル鋼が枠状に組まれた据付用の枠組みを意味している。具体的には、例えば図１３または図１４に例示するフィルタ枠組み立て体７０を構成する据付用の枠組み７１からなる構造体を挙げることができる。図１３のフィルタ枠組み立て体７０の例では、本発明のフィルタ枠１０を横に３列、縦に３段配置して、これらのフィルタ枠１０を互いに連結してから更にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成している。また、図１４のフィルタ枠組み立て体７０の例では、本発明のフィルタ１０を横に２個配置して、これらのフィルタ枠１０を互いに連結してから、更にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成している。
【００２１】
取り付け穴４２は外枠４０の４つの壁面に設けられていることが望ましく、図１の例では気体の出口側に２個、入口側に３個設けられている。取り付け穴４２を有することで、例えばこの取り付け穴４２と他のフィルタ枠の取り付け穴にボルトを挿入してからナットで締め付けることによりフィルタ枠同士を連結することができる。
【００２２】
また、外枠４０の大きさは、外寸で縦、横がそれぞれ３００〜８００ｍｍであることが好ましく、５００〜７００ｍｍであることがより好ましく、６２０〜６４０ｍｍがさらに好ましい。また、縦と横の寸法が同じであることが好ましい。また、外寸で奥行きが５０〜２００ｍｍであることが好ましく、７５〜１５０ｍｍであることがより好ましい。
【００２３】
また、本発明フィルタ枠は、気体の流出側に濾材を支持するための支持部材４３を有していることが好ましく、図１の例では、外枠４０の流出側に断面Ｌ字の鋼材からなる支持部材４３が設けられている。
【００２４】
本発明では、外枠４０は内枠３０と、内枠３０の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結している。内枠３０の外周方向で離間しているということは、外枠４０の壁と内枠３０の壁との間に隙間があることを意味しており、この隙間に工具を入れて外枠４０の取り付け穴４２に挿入したボルトなどの連結子を操作してフィルタ枠１０を他のフィルタ枠又は外部の構造体と連結することができるという利点がある。また、隙間があることにより、内枠３０の気体流入側の端部にフランジ部３３を設けることができるという利点もある。また、外枠４０の４個の壁とこれらの壁と対応する内枠３０の４個の壁との間のそれぞれの離間距離または隙間は等間隔であることが好ましい。また、外枠４０の中心線と内枠３０の中心線との離間距離は１５〜５０ｍｍであることが好ましく、２０〜３０ｍｍであることがより好ましい。離間距離が１５ｍｍ未満であると、他のフィルタ枠又は外部の構造体と連結することが困難になる場合がある。また、離間距離が５０ｍｍを超えると濾材の表面積が少なくなり過ぎてユニット型フィルタとしての濾過性能が低下する場合がある。なお、内枠の奥行き寸法は、７０〜２５０ｍｍであることが好ましく、９０〜１７０ｍｍであることがより好ましい。
【００２５】
外枠４０が内枠３０と奥行き方向で連結している形態としては、図１に例示するように、外枠４０の壁と内枠３０の壁との間に連結部４１を有する形態が好ましい。図１では、この連結部４１は外枠４０の壁の気体流出側の端部分が内側に折り曲げられて形成しており、折り曲げた部分の先端部分は内枠３０の気体流出側の端部分を内側に折り曲げることによって形成した支持部３１と重なり合っており、この重なった部分で溶接等によって外枠４０と内枠３０とが接合している。したがって、連結部４１から気体が漏れない気密な構造となっている。このように、図１では、外枠４０が内枠３０と奥行き方向で気密に連結している。なお、本発明では連結部４１は、外枠４０の壁や内枠３０の壁と異なる材料とすることも可能である。
【００２６】
図１の例では、内枠３０の気体流入側の端部にフランジ部３３を有しているが、図２の例では、フランジ部３３を有しておらず、図１よりも簡素な構造となっている。簡素な構造のため製造コストも低減可能という利点がある。この構造のフィルタ枠は、後述する濾材押さえ部材５０を必要としないか又は図１０に例示するような簡易な濾材押さえ部材を用いることが許される場合、例えばユニット型フィルタの運転中に、濾材２０が気体流入側に移動する恐れのない場合などに好適に使用することができる。また、図２の例では内枠３０の気体流出側の端部が外枠４０の気体流出側の端部よりも、気体流入側に寄って配置されており、上げ底のような形態になっている。この形態は、濾材の厚さが小さい場合などに好適に使用することができる。なお、図２の例においても、気体の流出側に濾材を支持するための支持部材３５を有していることが好ましく、内枠３０の流出側に断面Ｌ字の鋼材からなる支持部材３５が設けられている。
【００２７】
以上説明したように、本発明のフィルタ枠１０は内枠３０と外枠４０とからなるが、製作に際しては、例えば鋼板を折り曲げ更に部分的に溶接で接合して内枠３０と外枠４０とを形成しておき、さらに前述のように内枠３０と外枠４０とを支持部３１において重ね合わせ、ついでこの重なった部分を溶接によって接合することで、フィルタ枠１０を製作することが可能である。また、鋼板の折り曲げ加工によらない方法としては、例えば図１（ｂ）又は図２（ｂ）の断面図に示す形状をしたアルミの引き抜き材を製作して、この引き抜き材の４個のピースを、コーナー部材や、リベット、かしめ、ビスなどの手段で連結することによって、フィルタ枠１０を製作することが可能である。
【００２８】
本発明のフィルタ枠は、図３又は図５に例示するように、内枠３０の気体流入側の端部に濾材押さえ部材５０を備えていることが好ましい。濾材押さえ部材を備えることにより、濾材２０を内枠３０に確実に収納することができるという利点がある。また、図５に示すように濾材２０とプレフィルタ２５を積層して収納する場合は、プレフィルタ２５を介して濾材２０を内枠３０に確実に収納することができるという利点がある。なお、本発明では、濾材押さえ部材は濾材を内枠３０の中へ押さえ込むことができる限り、その形態や材質は特に限定されず、図３又は図５以外にも、図８〜図１１に例示する形態なども可能である。
【００２９】
図３又は図５では、本発明のフィルタ枠１０は内枠３０の気体流入側の端部にフランジ部３３を有しており、このフランジ部３３に掛止可能な濾材押さえ部材５０をさらに備えている。図３では、この濾材押さえ部材５０は横枠部５１、５２と縦枠部５３、５４とからなる枠状の部材となっており、横枠部５１及び５２にはそれぞれ掛止部５１ａ及び５２ａが延設されている。この掛止部５１ａ及び５２ａは互いに反対側に向くように鉤状になっており、図３ではこの掛止部５１ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛けることにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に掛止可能となっている。また、横枠部５１及び５２はそれぞれ止め穴５１ｃ、５２ｃを有しており、この穴を用いて止めネジなどにより濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することが可能となっている。また、縦枠部５３及び５４にはそれぞれ突出部５３ｂ及び５４ｂが延設されており、図３では、突出部５３ｂ及び５４ｂが濾材２０に向けられているので、濾材２０を内枠３０内に押し込むようにして収納することが可能となっている。この突出部５３ｂ及び５４ｂの突出高さは濾材の厚さに応じて適宜設計することが可能である。
【００３０】
図３では、内枠３０の中に濾材２０を挿入した後で、濾材押さえ部材５０の一方の横枠部５１の掛止部５１ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛け、さらに他方の横枠部５２の止め穴５２ｃに挿入した止めネジにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の突出部５３ｂ及び５４ｂが濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図４に示すように濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。
【００３１】
図７は、図３の濾材押さえ部材５０を高さ方向の中間に位置する中心線Ｄ−Ｄ’を軸にして１８０°回転させて表した詳細図である。押さえ部材５０の掛止部５１ａ及び５２ａの形状はフランジ部３３に掛止可能な形状であれば、特に限定されず、図７（ｃ）に示すように断面Ｕ字形または断面Ｖ字形の鉤状であることが好ましい。
【００３２】
図５は、図７の状態の濾材押さえ部材５０を用いて、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納する方法を示している。図５では、内枠３０の中に濾材２０とプレフィルタ２５を重ねて挿入した後で、濾材押さえ部材５０の一方の横枠部５２の掛止部５２ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛け、さらに他方の横枠部５１の止め穴５１ｃに挿入した止めネジにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４の平面がプレフィルタ２５と濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図６に示すようにプレフィルタ２５と濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。なお、プレフィルタ２５としては質量法効率で評価される粗塵除去用のフィルタを用いることが好ましい。
【００３３】
図８に例示する濾材押さえ部材５０は、図７に例示する濾材押さえ部材５０の横枠部５１及び５２に止め穴５１ｃ及び５２ｃを設ける代わりに、小掛止部５１ｄ及び５２ｄを設けた点で図７と異なっている。これらの小掛止部５１ｄ及び５２ｄは横枠部５１及び５２の一部分に切り込みを入れて、切り込んだ部分を鉤状に折り曲げることで形成している。例えば、一方の横枠部５２の掛止部５２ａに対して、他方の横枠部５１に切り込んだ部分を掛止部５２ａと同じ方向に鉤状に折り曲げることで小掛止部５１ｄを形成している。また、他方の横枠部５１の掛止部５１ａに対して、一方の横枠部５２に切り込んだ部分を掛止部５１ａと同じ方向に鉤状に折り曲げることで小掛止部５２ｄを形成している。したがって、これらの小掛止部５１ｄ及び５２ｄの折り曲げの方向はそれぞれ掛止部５１ａ及び５２ａと反対側に向くように、しかもそれぞれ掛止部５１ａ及び５２ａとは反対面に形成されている。図８（ｄ）は、小掛止部５１ｄの先端を挿入することが可能なようにスリット状の受け入れ穴３６を内枠３０の下面の気体流入側に設けたフィルタ枠１０の部分斜視図である。前述の小掛止部５１ｄ及び５２ｄの形状は、このような受け入れ穴３６に小掛止部の先端を挿入することが可能な形状であれば、特に限定されず、図８（ｃ）に示すように断面Ｕ字形または断面Ｖ字形の鉤状であることが好ましい。また、小掛止部５１ｄ及び５２ｄは横枠部５１及び５２とは異なる部材で製作したものを横枠部５１及び５２に取り付けて形成することも可能である。
【００３４】
図８に例示する濾材押さえ部材５０を用いて、図５と同様に、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納することが可能である。図５で示すように、内枠３０の中に濾材２０とプレフィルタ２５を重ねて挿入した後で、図８に示す濾材押さえ部材５０の掛止部５２ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛けるとともに小掛止部５１ｄの先端を内枠３０の下面の気体流入側に設けたスリット状の受け入れ穴３６に挿入して、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４がプレフィルタ２５と濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図６に示すようにプレフィルタ２５と濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。
【００３５】
以上説明したように、図７又は図８に例示する濾材押さえ部材５０を用いることにより、濾材押さえ部材５０を高さ方向の中心線Ｄ−Ｄ’を軸にして１８０°回転させるだけで、プレフィルタ２５がない場合であっても、またプレフィルタ２５を有する場合であっても、濾材２０を本発明のフィルタ枠１０内に収納させることができる。このように、本発明では、濾材押さえ部材５０が、内枠３０のフランジ部に接することが可能な横枠部５１、５２と縦枠部５３、５４とからなる枠状の部材からなり、少なくとも１つの枠部の表側と少なくとも１つの枠部の裏側にフランジ部３３に掛止可能な断面Ｕ字形または断面Ｖ字形の掛止部が設けられており、少なくとも１組の対向する枠部においてそれぞれ高さの等しい突出部が設けられている濾材押さえ部材５０であることが好ましい。
【００３６】
図９に例示する濾材押さえ部材５０は、図８に例示する濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４に突出部５３ｂ及び５４ｂを延設する代わりに、断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅを設けた点、及び掛止部（５１ａ）と小掛止部（５２ｄ）を一組のみ設けた点で図８と異なっている。これらの断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの開口は濾材押さえ部材５０の中芯部を向いているので、濾材２０を内枠３０内に押し込むようにして収納することが可能になっていると共に断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの開口部にプレフィルタ２５を挿入することで、プレフィルタ２５を収納することも可能になっている。なお、断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅを設けた面側を、掛止部（５１ａ）と小掛止部（５２ｄ）の曲げ方向として、掛止部（５１ａ）と小掛止部（５２ｄ）を一組のみ設けることで、プレフィルタ２５がない場合であっても、またプレフィルタ２５を有する場合であっても、濾材２０を本発明のフィルタ枠１０内に収納させることができる。このように、図９に例示する濾材押さえ部材５０は、図７に例示する濾材押さえ部材とは異なり、気体流入側に突出物がないため、この突出物によって物が引っ掛かる等のリスクを防止できるという利点がある。なお、これらの断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの突出高さは濾材の厚さに応じて適宜決定することが可能である。
【００３７】
図１０に例示するフィルタ枠１０は、内枠３０の気体流入側に濾材押さえ部材としての柵状体６０を備えている。図１０に示す例では、鉄製の丸棒をＶ字形状に折り曲げたものを２個対称に重ねて交点を接合することで、柵状体６０を形成している。内枠３０の気体流入側には、柵状体６０の端部を受け入れるための受け入れ穴３４が設けられており、この受け入れ穴３４に柵状体６０の端部を差込むことで、内枠３０の気体流入側に柵状体６０を固定することができる。この際には、柵状体６０を撓めてから柵状体６０の端部を受け入れ穴３４に差込み、その後柵状体６０の撓みを解消することで、容易に柵状体６０を固定することができる。なお、この柵状体としては、図１０に示す例に限定されることはなく、気体の抵抗の少ない材料を柵状に形成したものを適用することができる。濾材の構造が比較的強固でフィルタ枠からの脱離の恐れがない場合は、フィルタ枠にこのような柵状体からなる濾材押さえ部材を備えることが好ましい。このような柵状体を備えたフィルタ枠であれば、簡易な構造で製作できるという利点や、濾材交換作業に手間がかからないという利点がある。
【００３８】
図５では、図７の状態の濾材押さえ部材５０を用いて、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納する方法を示したが、これに対して、図１１では、図７の状態の濾材押さえ部材５０と図１０に示したような柵状体６０とを併用して、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納する方法を示している。このように、濾材押さえ部材５０と柵状体６０とを併用することでより確実にフィルタ枠１０内にプレフィルタ２５と濾材２０を収納することができる。図１１では濾材押さえ部材５０と柵状体６０とを単に重ねているだけであるが、濾材押さえ部材５０に柵状体６０を接合した濾材押さえ部材を用いることも可能である。
【００３９】
図１１では、内枠３０の中に濾材２０とプレフィルタ２５と柵状体６０をこの順で重ねて挿入した後で、濾材押さえ部材５０の一方の横枠部５２の掛止部５２ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛け、さらに他方の横枠部５１の止め穴５１ｃを用いて止めネジにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４の平面及び／又は柵状体６０がプレフィルタ２５と濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図１２に示すようにプレフィルタ２５と濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。
【００４０】
図１３は本発明のフィルタ枠１０を連結して形成したフィルタ枠組み立て体７０の一例を示す図である。図１３に示すように、まずチャンネル鋼を利用して据付用の枠組み７１からなる構造体を製作しておき、次いで本発明のフィルタ１０を横に３列、縦に３段配置して、これらのフィルタ枠１０を互いに連結すると共にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成することができる。なお、このフィルタ枠組み立て体７０はこの後ろ側に配置したチャンバーの１側面となるように形成されている。
【００４１】
また、図１４は本発明のフィルタ枠１０を連結して形成したフィルタ枠組み立て体７０の別の例を示す図である。図１４に示すように、横のチャンネル鋼７１ａ及び縦のチャンネル鋼７１ｂを溶接にて接合することによって据付用の枠組み７１からなる構造体を製作しておき、次いで本発明のフィルタ１０を横に２個配置して、これらのフィルタ枠１０を互いにボルトとナットを用いて連結してから、更にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成することができる。詳細には、フィルタ枠１０は横のチャンネル鋼７１ａ及び縦のチャンネル鋼７１ｂにボルトとナットによって取り付けられている。なお、このフィルタ枠組み立て体７０はこの周囲にあるダクトの断面となるように形成されている。
【００４２】
このように、本発明のフィルタ枠１０はチャンバーやダクトを構成する据付用の枠組み７１以外にも、ダクト内の枠組みなどにも連結可能である。ダクト内の枠組みに連結する場合は１個のフィルタ枠１０を用いることも可能である。
【００４３】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
図１に示すように、鋼板を折り曲げ更に部分的に溶接により接合することによって内枠３０及び外枠４０を作製した。この内枠３０は外寸で縦、横がそれぞれ５８０ｍｍで、奥行きが１４５ｍｍ、支持部３１の巾が１６ｍｍであり、フランジ部３３の巾は１５ｍｍであり、作業穴３２の内径は２０ｍｍである。また、この外枠は外寸で縦、横がそれぞれ６３０ｍｍで、奥行きが１００ｍｍであり、取り付け穴４２の内径は８ｍｍであり、外枠４０の壁の気体流出側の端部分を内側に折り曲げて連結部４１と支持部３１を形成した。この連結部４１の巾は２５ｍｍであり、支持部３１の巾は１６ｍｍであり、連結部４１と支持部３１を合わせて４１ｍｍの巾で端部分を折り曲げた。次いで、内枠３０の壁面と外枠４０の壁面が等間隔に離間するようにして、内枠３０の支持部３１と外枠４０の支持部３１とを重ねて、この重なった部分を溶接して、内枠３０と外枠４０を接合した。また、外枠４０の流出側に断面Ｌ字の鋼材からなる支持部材４３を溶接により接合することにより、本発明のユニット型フィルタのフィルタ枠を作製した。
【００４５】
（実施例２）
図７〜図９に示すように、鋼板を折り曲げ更に部分的に溶接により接合することによって、実施例１のフィルタ枠に用いる枠状の濾材押さえ部材５０を作製した。
これらの濾材押さえ部材５０の外寸は、横枠部５１、５２及び縦枠部５３、５４ともに６１０ｍｍである。また、横枠部５１、５２及び縦枠部５３、５４ともに巾は３０ｍｍであり、突出部５３ｂ、５４ｂ、及び断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの突出高さは２０ｍｍである。
【符号の説明】
【００４６】
１０ フィルタ枠
２０ 濾材
２２ シート状材料
２５ プレフィルタ
３０ 内枠
３１ 支持部
３２ 作業穴
３３ フランジ部
３４ 受け入れ穴
３５ 支持部材
３６ 受け入れ穴
４０ 外枠
４１ 連結部
４２ 取り付け穴
４３ 支持部材
５０ 濾材押さえ部材
５１、５２ 横枠部
５１ａ、５２ａ 掛止部
５１ｃ、５２ｃ 止め穴
５１ｄ、５２ｄ 小掛止部
５３、５４ 縦枠部
５３ｂ、５４ｂ 突出部
５３ｅ、５４ｅ 断面コ字部材
６０ 柵状体（濾材押さえ部材）
７０ フィルタ枠組み立て体
７１ 据付用の枠組み
７１ａ、７１ｂ チャンネル鋼
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル空調、工場空調、病院空調などの空調設備に設置されるユニット型フィルタを構成するフィルタ枠に関し、濾材を交換することが可能なフィルタ枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル空調、工場空調、病院空調などの空調設備には、外気中の塵埃を除去するため、ユニット型フィルタからなるフィルタ装置が配置されている。このユニット型フィルタは濾材交換が可能なフィルタ枠に濾材を取り付けたフィルタ装置であり、このようなユニット型フィルタは単独でダクト内に設置された形態や、ユニット型フィルタ同士２〜９個が連結された一組の装置をさらに１〜１２組配置したフィルタ装置の形態でブース内に設置されている。
【０００３】
このようなユニット型フィルタとしては、例えば特許文献１の空気濾過装置が知られている。この特許文献１によれば、図１５及び図１６に示すように、内側ケース７と外側ケース８との間に濾過紙６を挟圧支持したエアマットフィルター（ユニット型フィルタ）を外枠１と中枠２とからなるフレームの中枠２内に装着することにより空気濾過装置を形成している。そして、このようなユニット型フィルタからなるフィルタ装置では、濾材の目詰まりが生じた際に濾材のみを交換することでフィルタ装置の性能が保たれるという利点がある。
【０００４】
近年になって、ビル管理法などの制定により一般の空調設備に対しても、より微細な粒子を捕集することが求められるようになり、このユニット型フィルタが好適に使用されるようになった。すなわち、微細な粒子を捕集するためには、比色法で２０〜９８％の粒子除去効率を有する一般的に中高性能と呼ばれる濾材にプリーツを形成した後でこの濾材を剛性枠に固定した形態のフィルタ（以下、枠付きフィルタと称する場合がある）が必要であり、このような枠付きフィルタをフィルタ枠に着脱自在に取り付けたユニット型フィルタであれば、濾材の交換作業を効率的に行なうことができるからである。なお、クリーンルームなどではより高度な濾過性能が求められるためＨＥＰＡフィルタが用いられており、この分野ではフィルタ装置からのリークを完全に防ぐ必要がある。しかし、中高性能の分野ではフィルタ装置からのリークを完全に防ぐことは要求されず、この点からもリーク防止の特別な構造を必要としないユニット型フィルタの使用が好適といえる。
【０００５】
このような中高性能濾材を用いたユニット型フィルタとしては、例えば特許文献２の従来技術に記載されるユニット型フィルタがある。この特許文献２によれば、図１７に示すように、プリーツを形成した濾材４に剛性枠５を取り付けた枠付きフィルタや、袋状に形成した濾材４に剛性枠５を取り付けた枠付きフィルタをフィルタ取付枠３（フィルタ枠）に交換可能に取り付け金具等で取り付けることによりユニット型フィルタを形成している。
【０００６】
しかし、このようなユニット型フィルタにあっては、フィルタ取付枠３を予め単独でダクト内に設置したり、あるいはフィルタ取付枠３同士複数個連結させた上でブース内に設置しておき、設置後に枠付きフィルタをこのフィルタ取付枠３に取り付ける必要があった。すなわち、プリーツが形成された濾材を、剛性枠無しに直接フィルタ取付枠３に取り付けることはできなかった。その結果、プリーツが形成された濾材を剛性枠に固定させた枠付きフィルタは、剛性枠の分だけ重くなるという問題や、濾材の交換に手間がかかるというメンテナンス上の問題があった。また、フィルタ使用後に剛性枠が廃棄されることになるので環境に優しくないという問題や、使い捨ての剛性枠を用いることになるので、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公昭３８−１７８８９号公報
【特許文献２】特開平７−２４１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決して、濾材の交換作業時に軽量な状態で作業が可能であり、濾材交換に手間がかからず、しかも環境に優しく、フィルタの製造コストが削減可能となるユニット型フィルタのフィルタ枠を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、濾材交換可能なフィルタ枠であって、前記フィルタ枠は前記濾材の収納空間を有する内枠と前記内枠の外側に配置された外枠とからなり、前記外枠は前記内枠と、内枠の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠の外周の形状が矩形であり、前記外枠の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠をその解決手段とした。
【００１０】
また、請求項２に係る発明では、前記内枠の気体流入側の端部にフランジ部を有しており、前記フランジ部に掛止可能な濾材押さえ部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型フィルタのフィルタ枠である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、濾材の交換作業時に軽量な状態で作業が可能であり、濾材の交換に手間がかからず、しかも環境に優しく、フィルタの製造コストが削減可能となるユニット型フィルタのフィルタ枠を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のフィルタ枠の一例を示す図である。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’における断面図である。
【図２】本発明のフィルタ枠の別の例を示す図である。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’における断面図である。
【図３】本発明のフィルタ枠に濾材と濾材押さえ部材を取付ける一例を説明する図である。
【図４】本発明のフィルタ枠に濾材と濾材押さえ部材を取付けた一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付ける一例を説明する図である。
【図６】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付けた一例を示す斜視図である。
【図７】本発明のフィルタ枠に取り付ける濾材押さえ部材の一例を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はＣ部分の拡大図である。
【図８】本発明のフィルタ枠に取り付ける濾材押さえ部材の別の例を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はＣ部分の拡大図であり、（ｄ）は濾材押さえ部材を備えることが可能なフィルタ枠の部分斜視図である。
【図９】本発明のフィルタ枠に取り付ける濾材押さえ部材の別の例を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図１０】本発明のフィルタ枠に濾材押さえ部材を取り付けた別の例を示す斜視図である。
【図１１】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付ける別の例を説明する図である。
【図１２】本発明のフィルタ枠に濾材、プレフィルタ、及び濾材押さえ部材を取付けた別の例を示す斜視図である。
【図１３】本発明のフィルタ枠を連結して形成したフィルタ枠組み立て体の一例を示す図である。
【図１４】本発明のフィルタ枠を連結して形成したフィルタ枠組み立て体の別の例を示す図である。
【図１５】従来の空気濾過装置のフレームを示す図である。
【図１６】従来の空気濾過装置のユニット型フィルタを示す図である。
【図１７】従来のユニット型フィルタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るユニット型フィルタのフィルタ枠の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
本発明のユニット型フィルタのフィルタ枠１０は、図１及び図３に例示するように、濾材交換可能なフィルタ枠１０であって、前記フィルタ枠１０は前記濾材２０の収納空間を有する内枠３０と前記内枠３０の外側に配置された外枠４０とからなり、前記外枠４０は前記内枠３０と、内枠３０の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠４０の外周の形状が矩形であり、前記外枠４０の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴４２を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠１０である。なお、上記の内枠３０の外周方向は、図１に矢印Ａで示される気体の流れ方向に対して垂直な方向と言い換えることができ、内枠３０の奥行き方向とは、矢印Ａで示される気体の流れ方向と言い換えることができる。
【００１５】
前記内枠３０は濾材２０の収納空間を有しており、このため濾材２０を着脱自在に取り付けることが可能であり、濾材が目詰まりした際に新品の濾材と交換可能である。濾材２０としては、図３に例示するように、比色法で２０〜９８％の粒子除去効率を有する一般的に中高性能と呼ばれるシート状濾材にプリーツを形成した後、プリーツに垂直な面にシート状材料２２などを付着させてプリーツの形状を保持させたフィルタエレメント２０を用いることが可能である。このシート状材料としては、例えば不織布、発泡シート、織物、編物、フィルムなどが適用可能であるが、特に不織布又は発泡シートは弾力性があり好ましい。また、図３では、プリーツに平行な面２１はシート状濾材そのものからなっている。
【００１６】
また、内枠３０の大きさは、外寸で縦、横がそれぞれ２５０〜７５０ｍｍであることが好ましく、４５０〜６５０ｍｍであることがより好ましく、５７０〜５９０ｍｍがさらに好ましい。また、縦と横の寸法が同じであることが好ましい。また、外寸で奥行きが７５〜３００ｍｍであることが好ましく、１２０〜２３０ｍｍであることがより好ましい。
【００１７】
また、内枠３０は気体の流出側の端部に濾材を支持するための支持部３１を有することが好ましい。また、この支持部３１にパッキンを貼り付けておくことも可能である。図１では、この支持部３１は内枠３０の気体流出側の端部分を内側に折り曲げることによって形成している。支持部３１の巾は８〜３０ｍｍであることが好ましく、１０〜２０ｍｍであることがより好ましい。８ｍｍ未満では濾材の支持が不十分になる場合があり、３０ｍｍを超えると圧力損失が上昇する場合がある。
【００１８】
また、内枠３０は気体流入側の端部にフランジ部３３を有していることが好ましい。フランジ部３３があれば、フィルタ枠１０の気体流入側に後述する濾材押さえ部材５０を掛止などにより取り付けることが容易となる。図１では、このフランジ部３３は内枠３０の気体流入側の端部分を外側に折り曲げることによって形成している。フランジ部３３の巾は内枠３０と、外枠４０との外周方向の離間距離にもよるが、８〜３０ｍｍであることが好ましく、１０〜２０ｍｍであることがより好ましい。
【００１９】
また、内枠３０は外枠４０の壁面に開けられた後述する取り付け穴４２に対応した位置に、取り付け穴４２よりも大きな径の作業穴３２を有することが好ましい。この作業穴３２を設けることによって、この作業穴３２にドライバーなどを入れて取り付け穴４２に挿入したボルトなどを締め付けることが可能であり、内枠３０の内部から外枠４０を他のフィルタ枠や外部の構造体に取り付けることが可能となる。
【００２０】
本発明では、内枠３０の外側に外枠４０が配置されており、この外枠４０は他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けることが可能となるように、前記外枠４０の外周の形状が矩形であり、また外枠４０の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴４２を有している。ここで構造体とは、フィルタ枠を支持するための角材やチャンネル鋼が枠状に組まれた据付用の枠組みを意味している。具体的には、例えば図１３または図１４に例示するフィルタ枠組み立て体７０を構成する据付用の枠組み７１からなる構造体を挙げることができる。図１３のフィルタ枠組み立て体７０の例では、本発明のフィルタ枠１０を横に３列、縦に３段配置して、これらのフィルタ枠１０を互いに連結してから更にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成している。また、図１４のフィルタ枠組み立て体７０の例では、本発明のフィルタ１０を横に２個配置して、これらのフィルタ枠１０を互いに連結してから、更にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成している。
【００２１】
取り付け穴４２は外枠４０の４つの壁面に設けられていることが望ましく、図１の例では気体の出口側に２個、入口側に３個設けられている。取り付け穴４２を有することで、例えばこの取り付け穴４２と他のフィルタ枠の取り付け穴にボルトを挿入してからナットで締め付けることによりフィルタ枠同士を連結することができる。
【００２２】
また、外枠４０の大きさは、外寸で縦、横がそれぞれ３００〜８００ｍｍであることが好ましく、５００〜７００ｍｍであることがより好ましく、６２０〜６４０ｍｍがさらに好ましい。また、縦と横の寸法が同じであることが好ましい。また、外寸で奥行きが５０〜２００ｍｍであることが好ましく、７５〜１５０ｍｍであることがより好ましい。
【００２３】
また、本発明フィルタ枠は、気体の流出側に濾材を支持するための支持部材４３を有していることが好ましく、図１の例では、外枠４０の流出側に断面Ｌ字の鋼材からなる支持部材４３が設けられている。
【００２４】
本発明では、外枠４０は内枠３０と、内枠３０の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結している。内枠３０の外周方向で離間しているということは、外枠４０の壁と内枠３０の壁との間に隙間があることを意味しており、この隙間に工具を入れて外枠４０の取り付け穴４２に挿入したボルトなどの連結子を操作してフィルタ枠１０を他のフィルタ枠又は外部の構造体と連結することができるという利点がある。また、隙間があることにより、内枠３０の気体流入側の端部にフランジ部３３を設けることができるという利点もある。また、外枠４０の４個の壁とこれらの壁と対応する内枠３０の４個の壁との間のそれぞれの離間距離または隙間は等間隔であることが好ましい。また、外枠４０の中心線と内枠３０の中心線との離間距離は１５〜５０ｍｍであることが好ましく、２０〜３０ｍｍであることがより好ましい。離間距離が１５ｍｍ未満であると、他のフィルタ枠又は外部の構造体と連結することが困難になる場合がある。また、離間距離が５０ｍｍを超えると濾材の表面積が少なくなり過ぎてユニット型フィルタとしての濾過性能が低下する場合がある。なお、内枠の奥行き寸法は、７０〜２５０ｍｍであることが好ましく、９０〜１７０ｍｍであることがより好ましい。
【００２５】
外枠４０が内枠３０と奥行き方向で連結している形態としては、図１に例示するように、外枠４０の壁と内枠３０の壁との間に連結部４１を有する形態が好ましい。図１では、この連結部４１は外枠４０の壁の気体流出側の端部分が内側に折り曲げられて形成しており、折り曲げた部分の先端部分は内枠３０の気体流出側の端部分を内側に折り曲げることによって形成した支持部３１と重なり合っており、この重なった部分で溶接等によって外枠４０と内枠３０とが接合している。したがって、連結部４１から気体が漏れない気密な構造となっている。このように、図１では、外枠４０が内枠３０と奥行き方向で気密に連結している。なお、本発明では連結部４１は、外枠４０の壁や内枠３０の壁と異なる材料とすることも可能である。
【００２６】
図１の例では、内枠３０の気体流入側の端部にフランジ部３３を有しているが、図２の例では、フランジ部３３を有しておらず、図１よりも簡素な構造となっている。簡素な構造のため製造コストも低減可能という利点がある。この構造のフィルタ枠は、後述する濾材押さえ部材５０を必要としないか又は図１０に例示するような簡易な濾材押さえ部材を用いることが許される場合、例えばユニット型フィルタの運転中に、濾材２０が気体流入側に移動する恐れのない場合などに好適に使用することができる。また、図２の例では内枠３０の気体流出側の端部が外枠４０の気体流出側の端部よりも、気体流入側に寄って配置されており、上げ底のような形態になっている。この形態は、濾材の厚さが小さい場合などに好適に使用することができる。なお、図２の例においても、気体の流出側に濾材を支持するための支持部材３５を有していることが好ましく、内枠３０の流出側に断面Ｌ字の鋼材からなる支持部材３５が設けられている。
【００２７】
以上説明したように、本発明のフィルタ枠１０は内枠３０と外枠４０とからなるが、製作に際しては、例えば鋼板を折り曲げ更に部分的に溶接で接合して内枠３０と外枠４０とを形成しておき、さらに前述のように内枠３０と外枠４０とを支持部３１において重ね合わせ、ついでこの重なった部分を溶接によって接合することで、フィルタ枠１０を製作することが可能である。また、鋼板の折り曲げ加工によらない方法としては、例えば図１（ｂ）又は図２（ｂ）の断面図に示す形状をしたアルミの引き抜き材を製作して、この引き抜き材の４個のピースを、コーナー部材や、リベット、かしめ、ビスなどの手段で連結することによって、フィルタ枠１０を製作することが可能である。
【００２８】
本発明のフィルタ枠は、図３又は図５に例示するように、内枠３０の気体流入側の端部に濾材押さえ部材５０を備えていることが好ましい。濾材押さえ部材を備えることにより、濾材２０を内枠３０に確実に収納することができるという利点がある。また、図５に示すように濾材２０とプレフィルタ２５を積層して収納する場合は、プレフィルタ２５を介して濾材２０を内枠３０に確実に収納することができるという利点がある。なお、本発明では、濾材押さえ部材は濾材を内枠３０の中へ押さえ込むことができる限り、その形態や材質は特に限定されず、図３又は図５以外にも、図８〜図１１に例示する形態なども可能である。
【００２９】
図３又は図５では、本発明のフィルタ枠１０は内枠３０の気体流入側の端部にフランジ部３３を有しており、このフランジ部３３に掛止可能な濾材押さえ部材５０をさらに備えている。図３では、この濾材押さえ部材５０は横枠部５１、５２と縦枠部５３、５４とからなる枠状の部材となっており、横枠部５１及び５２にはそれぞれ掛止部５１ａ及び５２ａが延設されている。この掛止部５１ａ及び５２ａは互いに反対側に向くように鉤状になっており、図３ではこの掛止部５１ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛けることにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に掛止可能となっている。また、横枠部５１及び５２はそれぞれ止め穴５１ｃ、５２ｃを有しており、この穴を用いて止めネジなどにより濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することが可能となっている。また、縦枠部５３及び５４にはそれぞれ突出部５３ｂ及び５４ｂが延設されており、図３では、突出部５３ｂ及び５４ｂが濾材２０に向けられているので、濾材２０を内枠３０内に押し込むようにして収納することが可能となっている。この突出部５３ｂ及び５４ｂの突出高さは濾材の厚さに応じて適宜設計することが可能である。
【００３０】
図３では、内枠３０の中に濾材２０を挿入した後で、濾材押さえ部材５０の一方の横枠部５１の掛止部５１ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛け、さらに他方の横枠部５２の止め穴５２ｃに挿入した止めネジにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の突出部５３ｂ及び５４ｂが濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図４に示すように濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。
【００３１】
図７は、図３の濾材押さえ部材５０を高さ方向の中間に位置する中心線Ｄ−Ｄ’を軸にして１８０°回転させて表した詳細図である。押さえ部材５０の掛止部５１ａ及び５２ａの形状はフランジ部３３に掛止可能な形状であれば、特に限定されず、図７（ｃ）に示すように断面Ｕ字形または断面Ｖ字形の鉤状であることが好ましい。
【００３２】
図５は、図７の状態の濾材押さえ部材５０を用いて、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納する方法を示している。図５では、内枠３０の中に濾材２０とプレフィルタ２５を重ねて挿入した後で、濾材押さえ部材５０の一方の横枠部５２の掛止部５２ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛け、さらに他方の横枠部５１の止め穴５１ｃに挿入した止めネジにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４の平面がプレフィルタ２５と濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図６に示すようにプレフィルタ２５と濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。なお、プレフィルタ２５としては質量法効率で評価される粗塵除去用のフィルタを用いることが好ましい。
【００３３】
図８に例示する濾材押さえ部材５０は、図７に例示する濾材押さえ部材５０の横枠部５１及び５２に止め穴５１ｃ及び５２ｃを設ける代わりに、小掛止部５１ｄ及び５２ｄを設けた点で図７と異なっている。これらの小掛止部５１ｄ及び５２ｄは横枠部５１及び５２の一部分に切り込みを入れて、切り込んだ部分を鉤状に折り曲げることで形成している。例えば、一方の横枠部５２の掛止部５２ａに対して、他方の横枠部５１に切り込んだ部分を掛止部５２ａと同じ方向に鉤状に折り曲げることで小掛止部５１ｄを形成している。また、他方の横枠部５１の掛止部５１ａに対して、一方の横枠部５２に切り込んだ部分を掛止部５１ａと同じ方向に鉤状に折り曲げることで小掛止部５２ｄを形成している。したがって、これらの小掛止部５１ｄ及び５２ｄの折り曲げの方向はそれぞれ掛止部５１ａ及び５２ａと反対側に向くように、しかもそれぞれ掛止部５１ａ及び５２ａとは反対面に形成されている。図８（ｄ）は、小掛止部５１ｄの先端を挿入することが可能なようにスリット状の受け入れ穴３６を内枠３０の下面の気体流入側に設けたフィルタ枠１０の部分斜視図である。前述の小掛止部５１ｄ及び５２ｄの形状は、このような受け入れ穴３６に小掛止部の先端を挿入することが可能な形状であれば、特に限定されず、図８（ｃ）に示すように断面Ｕ字形または断面Ｖ字形の鉤状であることが好ましい。また、小掛止部５１ｄ及び５２ｄは横枠部５１及び５２とは異なる部材で製作したものを横枠部５１及び５２に取り付けて形成することも可能である。
【００３４】
図８に例示する濾材押さえ部材５０を用いて、図５と同様に、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納することが可能である。図５で示すように、内枠３０の中に濾材２０とプレフィルタ２５を重ねて挿入した後で、図８に示す濾材押さえ部材５０の掛止部５２ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛けるとともに小掛止部５１ｄの先端を内枠３０の下面の気体流入側に設けたスリット状の受け入れ穴３６に挿入して、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４がプレフィルタ２５と濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図６に示すようにプレフィルタ２５と濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。
【００３５】
以上説明したように、図７又は図８に例示する濾材押さえ部材５０を用いることにより、濾材押さえ部材５０を高さ方向の中心線Ｄ−Ｄ’を軸にして１８０°回転させるだけで、プレフィルタ２５がない場合であっても、またプレフィルタ２５を有する場合であっても、濾材２０を本発明のフィルタ枠１０内に収納させることができる。このように、本発明では、濾材押さえ部材５０が、内枠３０のフランジ部に接することが可能な横枠部５１、５２と縦枠部５３、５４とからなる枠状の部材からなり、少なくとも１つの枠部の表側と少なくとも１つの枠部の裏側にフランジ部３３に掛止可能な断面Ｕ字形または断面Ｖ字形の掛止部が設けられており、少なくとも１組の対向する枠部においてそれぞれ高さの等しい突出部が設けられている濾材押さえ部材５０であることが好ましい。
【００３６】
図９に例示する濾材押さえ部材５０は、図８に例示する濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４に突出部５３ｂ及び５４ｂを延設する代わりに、断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅを設けた点、及び掛止部（５１ａ）と小掛止部（５２ｄ）を一組のみ設けた点で図８と異なっている。これらの断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの開口は濾材押さえ部材５０の中芯部を向いているので、濾材２０を内枠３０内に押し込むようにして収納することが可能になっていると共に断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの開口部にプレフィルタ２５を挿入することで、プレフィルタ２５を収納することも可能になっている。なお、断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅを設けた面側を、掛止部（５１ａ）と小掛止部（５２ｄ）の曲げ方向として、掛止部（５１ａ）と小掛止部（５２ｄ）を一組のみ設けることで、プレフィルタ２５がない場合であっても、またプレフィルタ２５を有する場合であっても、濾材２０を本発明のフィルタ枠１０内に収納させることができる。このように、図９に例示する濾材押さえ部材５０は、図７に例示する濾材押さえ部材とは異なり、気体流入側に突出物がないため、この突出物によって物が引っ掛かる等のリスクを防止できるという利点がある。なお、これらの断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの突出高さは濾材の厚さに応じて適宜決定することが可能である。
【００３７】
図１０に例示するフィルタ枠１０は、内枠３０の気体流入側に濾材押さえ部材としての柵状体６０を備えている。図１０に示す例では、鉄製の丸棒をＶ字形状に折り曲げたものを２個対称に重ねて交点を接合することで、柵状体６０を形成している。内枠３０の気体流入側には、柵状体６０の端部を受け入れるための受け入れ穴３４が設けられており、この受け入れ穴３４に柵状体６０の端部を差込むことで、内枠３０の気体流入側に柵状体６０を固定することができる。この際には、柵状体６０を撓めてから柵状体６０の端部を受け入れ穴３４に差込み、その後柵状体６０の撓みを解消することで、容易に柵状体６０を固定することができる。なお、この柵状体としては、図１０に示す例に限定されることはなく、気体の抵抗の少ない材料を柵状に形成したものを適用することができる。濾材の構造が比較的強固でフィルタ枠からの脱離の恐れがない場合は、フィルタ枠にこのような柵状体からなる濾材押さえ部材を備えることが好ましい。このような柵状体を備えたフィルタ枠であれば、簡易な構造で製作できるという利点や、濾材交換作業に手間がかからないという利点がある。
【００３８】
図５では、図７の状態の濾材押さえ部材５０を用いて、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納する方法を示したが、これに対して、図１１では、図７の状態の濾材押さえ部材５０と図１０に示したような柵状体６０とを併用して、濾材２０とプレフィルタ２５を積層させた状態で、フィルタ枠１０内に収納する方法を示している。このように、濾材押さえ部材５０と柵状体６０とを併用することでより確実にフィルタ枠１０内にプレフィルタ２５と濾材２０を収納することができる。図１１では濾材押さえ部材５０と柵状体６０とを単に重ねているだけであるが、濾材押さえ部材５０に柵状体６０を接合した濾材押さえ部材を用いることも可能である。
【００３９】
図１１では、内枠３０の中に濾材２０とプレフィルタ２５と柵状体６０をこの順で重ねて挿入した後で、濾材押さえ部材５０の一方の横枠部５２の掛止部５２ａを内枠３０のフランジ部３３に引掛け、さらに他方の横枠部５１の止め穴５１ｃを用いて止めネジにより、濾材押さえ部材５０をフランジ部３３に固定することで、濾材押さえ部材５０の縦枠部５３及び５４の平面及び／又は柵状体６０がプレフィルタ２５と濾材２０を内枠３０内に押し込むように働き、その結果、図１２に示すようにプレフィルタ２５と濾材２０をフィルタ枠１０内に確実に収納することができる。
【００４０】
図１３は本発明のフィルタ枠１０を連結して形成したフィルタ枠組み立て体７０の一例を示す図である。図１３に示すように、まずチャンネル鋼を利用して据付用の枠組み７１からなる構造体を製作しておき、次いで本発明のフィルタ１０を横に３列、縦に３段配置して、これらのフィルタ枠１０を互いに連結すると共にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成することができる。なお、このフィルタ枠組み立て体７０はこの後ろ側に配置したチャンバーの１側面となるように形成されている。
【００４１】
また、図１４は本発明のフィルタ枠１０を連結して形成したフィルタ枠組み立て体７０の別の例を示す図である。図１４に示すように、横のチャンネル鋼７１ａ及び縦のチャンネル鋼７１ｂを溶接にて接合することによって据付用の枠組み７１からなる構造体を製作しておき、次いで本発明のフィルタ１０を横に２個配置して、これらのフィルタ枠１０を互いにボルトとナットを用いて連結してから、更にこれらのフィルタ枠１０を、これらのフィルタ枠１０の外側に配置した据付用の枠組み７１からなる構造体に取り付けることによってフィルタ枠組み立て体７０を形成することができる。詳細には、フィルタ枠１０は横のチャンネル鋼７１ａ及び縦のチャンネル鋼７１ｂにボルトとナットによって取り付けられている。なお、このフィルタ枠組み立て体７０はこの周囲にあるダクトの断面となるように形成されている。
【００４２】
このように、本発明のフィルタ枠１０はチャンバーやダクトを構成する据付用の枠組み７１以外にも、ダクト内の枠組みなどにも連結可能である。ダクト内の枠組みに連結する場合は１個のフィルタ枠１０を用いることも可能である。
【００４３】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
図１に示すように、鋼板を折り曲げ更に部分的に溶接により接合することによって内枠３０及び外枠４０を作製した。この内枠３０は外寸で縦、横がそれぞれ５８０ｍｍで、奥行きが１４５ｍｍ、支持部３１の巾が１６ｍｍであり、フランジ部３３の巾は１５ｍｍであり、作業穴３２の内径は２０ｍｍである。また、この外枠は外寸で縦、横がそれぞれ６３０ｍｍで、奥行きが１００ｍｍであり、取り付け穴４２の内径は８ｍｍであり、外枠４０の壁の気体流出側の端部分を内側に折り曲げて連結部４１と支持部３１を形成した。この連結部４１の巾は２５ｍｍであり、支持部３１の巾は１６ｍｍであり、連結部４１と支持部３１を合わせて４１ｍｍの巾で端部分を折り曲げた。次いで、内枠３０の壁面と外枠４０の壁面が等間隔に離間するようにして、内枠３０の支持部３１と外枠４０の支持部３１とを重ねて、この重なった部分を溶接して、内枠３０と外枠４０を接合した。また、外枠４０の流出側に断面Ｌ字の鋼材からなる支持部材４３を溶接により接合することにより、本発明のユニット型フィルタのフィルタ枠を作製した。
【００４５】
（実施例２）
図７〜図９に示すように、鋼板を折り曲げ更に部分的に溶接により接合することによって、実施例１のフィルタ枠に用いる枠状の濾材押さえ部材５０を作製した。
これらの濾材押さえ部材５０の外寸は、横枠部５１、５２及び縦枠部５３、５４ともに６１０ｍｍである。また、横枠部５１、５２及び縦枠部５３、５４ともに巾は３０ｍｍであり、突出部５３ｂ、５４ｂ、及び断面コ字部材５３ｅ及び５４ｅの突出高さは２０ｍｍである。
【符号の説明】
【００４６】
１０ フィルタ枠
２０ 濾材
２２ シート状材料
２５ プレフィルタ
３０ 内枠
３１ 支持部
３２ 作業穴
３３ フランジ部
３４ 受け入れ穴
３５ 支持部材
３６ 受け入れ穴
４０ 外枠
４１ 連結部
４２ 取り付け穴
４３ 支持部材
５０ 濾材押さえ部材
５１、５２ 横枠部
５１ａ、５２ａ 掛止部
５１ｃ、５２ｃ 止め穴
５１ｄ、５２ｄ 小掛止部
５３、５４ 縦枠部
５３ｂ、５４ｂ 突出部
５３ｅ、５４ｅ 断面コ字部材
６０ 柵状体（濾材押さえ部材）
７０ フィルタ枠組み立て体
７１ 据付用の枠組み
７１ａ、７１ｂ チャンネル鋼
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材交換可能なフィルタ枠であって、前記フィルタ枠は前記濾材の収納空間を有する内枠と前記内枠の外側に配置された外枠とからなり、前記外枠は前記内枠と、内枠の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠の外周の形状が矩形であり、前記外枠の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠。
【請求項２】
前記内枠の気体流入側の端部にフランジ部を有しており、前記フランジ部に掛止可能な濾材押さえ部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型フィルタのフィルタ枠。
【請求項１】
濾材交換可能なフィルタ枠であって、前記フィルタ枠は前記濾材の収納空間を有する内枠と前記内枠の外側に配置された外枠とからなり、前記外枠は前記内枠と、内枠の外周方向では離間しているが奥行き方向では連結しており、前記外枠の外周の形状が矩形であり、前記外枠の壁面に他のフィルタ枠及び／又は外部の構造体に取り付けるための取り付け穴を有していることを特徴とするユニット型フィルタのフィルタ枠。
【請求項２】
前記内枠の気体流入側の端部にフランジ部を有しており、前記フランジ部に掛止可能な濾材押さえ部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型フィルタのフィルタ枠。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２３００５７（Ｐ２０１１−２３００５７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２７９８（Ｐ２０１０−１０２７９８）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
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