JP2016159282A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 均一な力でフィルタエレメントをフィルタハウジングに押し付けることができるフィルタ装置を提供する。
【解決手段】 前面および背面が開口したフィルタハウジング１内に収容されたフィルタエレメント２と、このフィルタエレメント２の両端部の少なくとも一方に配置された押し付け手段３、３’とを備えたフィルタ装置１００であって、前記押し付け手段３、３’が、貫通孔３２を有する取り付け部材３１と、これらの取り付け部材３１の貫通孔３２を回転可能に貫通した両端の回転軸３３と、これらの回転軸３３に両端が接続され、軸方向に直行する断面が偏心カム構造を有する押し出し成形品の押さえ棒３５とを備え、前記回転軸３３を回転させることにより前記押さえ棒３５がフィルタエレメント２をフィルタハウジング１の周縁開口部に押し付けるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、クリーンルーム等で使用される中性能フィルタ等のフィルタエレメントを本体ケーシング内に取り付けるためのフィルタ装置に関する。

一般に、フィルタ装置に内蔵されたプレフィルタや中性能フィルタなどは、交換頻度が高く、数ヶ月の交換サイクルで交換される。

そのため、例えば、特許文献１に示されたフィルタ装置は、エアフィルタエレメントが着脱可能に装備されるハウジングが、エアフィルタエレメントの流出側にガスケットが取り付けられ、空気流入側にはカムが取り付けられる構造となっている。そして、このカムが各エアフィルタエレメントの上下４箇所において、空気流出側に押し付けることにより、エアフィルタエレメントがハウジング本体の空気流出側にガスケットを介して密着し、ハウジング本体が空気流出側で気密シールされるようになっている。

しかしながら、フィルタ装置が大型化した場合には（例えば３列以上になると）、エアフィルタエレメントを押さえるカムの強度が不均一になり、粒子の漏れ（リーク）が発生する恐れがあるという問題が発生した。
また、エアフィルタエレメントを押さえるカムを溶接接合する場合、歪みが発生しやすく、そのため押し付ける力が不均一になりやすい。そのため、押し付ける力の微調整が必要となり、組み立てに時間が掛かった。また、カムの溶接作業が必要で量産性に劣っていた。
また、押さえ棒は、押し出し成形品であるので、量産性に優れており、かつフィルタ装置の生産効率も向上するという効果がある。

特開平５−３１７６２２号公報（第二頁、図７）

本発明の課題は、均一な力でフィルタエレメントをフィルタハウジングに押し付けることができるフィルタ装置を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成からなる。
（１）空気が流入する前面および空気が流出する背面が開口したフィルタハウジングと、このフィルタハウジング内に収容されたフィルタエレメントと、このフィルタエレメントの両端部の少なくとも一方に配置され、前記フィルタエレメントをフィルタハウジングの開口周縁部に押し付けるための押し付け手段と、を備えたフィルタ装置であって、前記押し付け手段が、フィルタハウジング内の両端に取り付けられ、貫通孔を有する取り付け部材と、これらの取り付け部材の貫通孔を回転可能に貫通した両端の回転軸と、これらの回転軸に両端が接続され、軸方向に直行する断面が偏心カム構造を有する押し出し成形品の押さえ棒と、を備え、前記回転軸を回転させることにより前記押さえ棒がフィルタエレメントをフィルタハウジングの開口周縁部に押し付けるようにしたことを特徴とするフィルタ装置。
（２）前記フィルタエレメントは、前記フィルタハウジング内に長手方向に沿って複数配設されている（１）に記載のフィルタ装置。
（３）前記押さえ棒は、回転時に、フィルタエレメントに当接する角部がＲ形状を有する（１）または（２）に記載のフィルタ装置。
（４）前記押し付け手段は、前記フィルタエレメントの上部押し付け手段と、下部押し付け手段とを備える（１）〜（３）のいずれかに記載のフィルタ装置。

本発明によれば、複数のフィルタエレメントの取り付けや取り外しが簡単にでき、かつ複数のフィルタエレメントに対して均一な押し付け力とすることができる。また、フィルタ装置の組み立ても簡単であり、軽量化やコストダウンを図ることができる。

本発明の実施形態に係るフィルタ装置の一部切り欠き斜視図である。 （ａ）はフィルタ装置の上面図であり、（ｂ）は正面図である（ただし（ａ）、（ｂ）は便宜上、フィルタエレメント２が１つだけの場合を例示している）。 （ａ）は本発明の実施形態に係るフィルタ装置の上部の押し付け手段を示す斜視図であり、（ｂ）は下部の押し付け手段を示す。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置の押さえ棒を示す断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係るフィルタ装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大側面図であり、（ｃ）は押さえ棒の使用方法を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は押さえ棒の別の実施形態を示す断面図である。

図１は、本発明に係るフィルタ装置の実施形態の斜視図を示す図である。図１では、１段横２列のフィルタエレメントの取り付け構造を例示している。
この実施形態に係るフィルタ装置１００は、図１に示すように、長方体状のフィルタハウジング１を示し、このフィルタハウジング１内に、少なくとも１つのフィルタエレメント２が収納される。
フィルタハウジング１は長方形状であり、矢印で示すように空気を流入および流出させるための開口部１１、１１’を有し、側面にフィルタエレメント２を交換するための側面開口部１２を有し、この側面開口部１２には蝶番１４により扉１３が開閉可能に取り付けられている。

フィルタエレメント２は、図２（ａ）に示すように、その背面が後述する押し付け手段３、３’により開口部１１’に密接するように配置されるが、例えば、側面開口部１２からフィルタエレメント２をフィルタハウジング１内に挿入する際に摺動可能となるように案内ガイドの機能を有するガイドレール（図示せず）などをフィルタハウジング１に配置してもよい。このようなガイドレールによってフィルタエレメント２を側面開口部１２から挿入したり、また取り外したりすることにより、例えばフィルタエレメント２が複数配置される場合であっても交換作業が容易に行える。
また、フィルタエレメント２が複数ある場合は、フィルタハウジング１内に長手方向に沿って配置されて収納される。

このフィルタ装置１００に対して、空気は図１に矢印で示すように流れ、前面の開口部１１から流入し、フィルタエレメント２を通り、除塵後に背面の開口部１１’から流出する。
この時、プレフィルタ（図示せず）を開口部１１とフィルタエレメント２の前面との間に取り付けることができ、さらに開口部１１’の周縁部にシール材（パッキンまたはガスケット）を密着させて取り付けることもできる。プレフィルタやシール材はフィルタエレメント２に対応した大きさや数で取り付けられ、空気をフィルタエレメント２の流入側から流出側に通気した時、フィルタエレメント２の空気流入側の前面の開口部１１から背面の開口部１１’へと流れるルート以外からは空気が通過しない構造となる。

フィルタエレメント２は押し付け手段３、３’によってフィルタハウジング１の背面の開口部１１’に密着するよう締め付けられて固定される。押し付け手段３、３’は、フィルタエレメント２の空気流入側の少なくとも上下の一方に取り付けられるものであるが、図２（ｂ）に示すように、上下それぞれに上部押し付け手段３、下部押し付け手段３’として取り付けてもよい。

押し付け手段３、３’は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｌ字形の鋼板からなり、回転軸３３を貫通させる貫通孔３２を有した取り付け部材３１と、取り付け部材３１の貫通孔３２を回転可能に貫通した両端の回転軸３３と、回転軸３３に両端が接続され軸方向の少なくとも一部に押し出し成形品からなる押さえ棒３５と、を備える。

前記取り付け部材３１は、Ｌ字状に折り曲げた鋼板からなり、押さえ棒３５をフィルタハウジング１内に取り付けるために左右一対で使用される。この取り付け部材３１の一方の板材は、フィルタハウジング１内の両端部の上面または底面にネジ止めなどで固定されるように取り付け穴３１１を有する。また、取り付け部材３１の他方の板材は貫通孔３２を有し、この貫通孔３２を貫通する回転軸３３により押さえ棒３５の端部に当接して接続される。

前記回転軸３３は、取り付け部材３１の貫通孔３２を回転可能に貫通し、一対の取り付け部材３１間の押さえ棒３５の両端部に設けた貫通孔３４に挿入される。この回転軸３３は、押さえ棒３５に挿入された後、ネジ４０などにより固定されることで、押さえ棒３５を同時に同方向に回転させることができる。
回転軸３３は、押さえ棒３５の全長を貫通せず、例えば、押さえ棒３５の両端部にてネジ４０でネジ止めされれば二本からなるものであってもよい。回転軸３３の長さは特に制限されないが、フィルタハウジング１の側面開口部１２からは突出しない。
また、回転軸３３の少なくとも一方に、回転軸３３を介して前記押さえ棒３５を回転させるハンドル部３６を取り付けてもよい。ハンドル部３６を取り付けることで、回転軸３３の操作が簡単になり、押さえ棒３５による押し付けを楽に行える。

前記押さえ棒３５は、左右一対の取り付け部材３１間に設置され、両端の貫通孔３４に前記回転軸３３が接続されたものである。押さえ棒３５は回転軸３３と同時に同方向に回転した時、押さえ棒３５の軸方向に直行する断面が偏心カム構造を有することによって、フィルタエレメント２をフィルタハウジング１の空気流出側の開口部１１’に押し付けることができる。

前記押さえ棒３５は押し出し成形品である。押し出し成形された押さえ棒３５は、軸方向に直交する断面が偏心カム構造を有するので、例えば、棒状部材に押し付けのための部材を溶接したような押さえ棒に比べて歪みが発生しない。そのため、押し付け手段３、３’の組み立て時に微調整を行なわなくても押さえ棒３５は均一な力でフィルタエレメント２を押し付けることができる。したがって、フィルタエレメント２を複数配置した際にも、奥のフィルタエレメントまで均一な力で押し付けることができる。
このような押さえ棒３５の素材としては樹脂や金属などがあげられるが、軽量化、強度、コストダウン、塩害対策などを考慮した場合、アルミニウムであるのが好ましい。

押さえ棒３５が有する偏心カム構造としては、例えば図４に示すような断面が台形状のものがあげられる。押さえ棒３５の偏心カム構造にはフィルタエレメント２に当接してフィルタハウジング１の開口部１１’へ押し付ける面（押圧面３９）が少なくとも一面に設けられる。
押さえ棒３５には、両端部から全長にわたって貫通孔３４が設けられ、前記回転軸３３が貫通し、ネジ４０により、回転軸３３と同時に回転するように固定される。
また、フィルタエレメント２と当接する押さえ棒の角部３８は、フィルタエレメント２と当接する際に、スムーズな押し付けが可能なようにＲ形状を有するのが好ましい。
Ｒ形状を有する角部３８は押さえ棒３５の少なくとも一角に形成されていればよいが、全ての角部がＲ形状を有していてもよい。
なお、３７は空洞部である。

前記押し付け手段３、３’は、不使用時や運搬時などには解体しておき、現場で簡単に組み立て、フィルタハウジング１に装着して使用することができる。
フィルタハウジング１に押し付け手段３、３’を装着する場合、まず、一対の取り付け部材３１のそれぞれ取り付け穴３１１を、フィルタハウジング１内部の上面または底面に設置し、ネジなどで固定する。
次に、回転軸３３を取り付け部材３１の貫通孔３２と押さえ棒３５の端部の貫通孔３４に挿入して、回転軸３３と押さえ棒３５が同時に回転するように、押さえ棒３５の両端部と回転軸３３とをネジ４０などで固定すれば、押し付け手段３、３’はフィルタハウジング１に装着される。なお、解体時には、この手順を逆にすればよい。

次に、押し付け手段３、３’を用いて、フィルタエレメント２をフィルタハウジング１に押し付け固定する方法を、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
図５（ａ）に示すように、フィルタエレメント２の挿入前は、押し付け手段３、３’の押し付け棒３５は押圧面３９が開口部１１’側を向かない状態となっている。
フィルタエレメント２を挿入後、図５（ｂ）に示すように、ハンドル部３６により回転軸３３を矢印の方向に９０度回転させると、押さえ棒３５が回転し、フィルタエレメント２を空気流出側の開口部１１’へと押し付けることができる。この時、押さえ棒３５は、図５（ｃ）に示すように、角部３８でフィルタエレメント２を押圧しながら回転し、押圧面３９にてフィルタエレメント２を開口部１１’に押し付ける。なお、押し付け手段３、３’が上下に取り付けられていた場合は、他方も同様に、回転軸３３を９０度回転させ押さえ棒３５によりフィルタエレメント２を開口部１１’へと押し付ければよい。

フィルタエレメント２の取り外しなどで押し付け手段３、３’を解除する際は、手順を逆に行なう。すなわち、回転軸３３を元の方向に９０度回転させ、押さえ棒３５による押し付けを解除すればよい。

前記押さえ棒３５の断面形状は台形状に限定されず、例えば図６（ａ）〜（ｃ）に示すような断面が長方形状の押さえ棒３５１、断面が円状の押さえ棒３５２、断面が楕円状の押さえ棒３５３などであってもよい。これらの押さえ棒は、回転軸３３を挿入する貫通孔３４を有しており、また、軽量化のための空洞部を有していてもよい。

本発明のフィルタ装置１００によれば、複数のフィルタエレメント２の取り付けや取り外しも、押し付け手段３、３’を固定または解除することにより簡単にできる。さらに、軸方向に直交する断面が偏心カム構造を有する押し出し成形品の押さえ棒３５を備えているため、複数のフィルタエレメント２を配置した場合でも、均一な力で押し付けることができる。

１ フィルタハウジング
２ フィルタエレメント
３、３’ 押し付け手段
１１、１１’ 開口部
１２ 側面開口部
１３ 扉
１４ 蝶番
３１ 取り付け部材
３２ 貫通孔
３３ 回転軸
３４ 貫通孔
３５ 押さえ棒
３６ ハンドル部
３７ 空洞部
３８ 角部
３９ 押圧面
４０ ネジ
１００ フィルタ装置
３１１ 取り付け穴
３５１、３５２、３５３ 押さえ棒

Claims (4)

1. 空気が流入する前面および空気が流出する背面が開口したフィルタハウジングと、
   このフィルタハウジング内に収容されたフィルタエレメントと、
   このフィルタエレメントの両端部の少なくとも一方に配置され、前記フィルタエレメントをフィルタハウジングの開口周縁部に押し付けるための押し付け手段と、
   を備えたフィルタ装置であって、
   前記押し付け手段が、
   フィルタハウジング内の両端に取り付けられ、貫通孔を有する取り付け部材と、
   これらの取り付け部材の貫通孔を回転可能に貫通した両端の回転軸と、
   これらの回転軸に両端が接続され、軸方向に直行する断面が偏心カム構造を有する押し出し成形品の押さえ棒と、
   を備え、
   前記回転軸を回転させることにより前記押さえ棒がフィルタエレメントをフィルタハウジングの開口周縁部に押し付けるようにしたことを特徴とするフィルタ装置。
2. 前記フィルタエレメントは、前記フィルタハウジング内に長手方向に沿って複数配設されている請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記押さえ棒は、回転時に、フィルタエレメントに当接する角部がＲ形状を有する請求項１または２に記載のフィルタ装置。
4. 前記押し付け手段は、前記フィルタエレメントの上部押し付け手段と、下部押し付け手段とを備える請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ装置。

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