JP4860079B2 - フィルタユニット装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，フィルタユニット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば外気を処理してクリーンルームに清浄空気を供給する際，化学物質吸着フィルタ（以下，「ケミカルフィルタ」という）が外気取入系等に設置されることがある。この場合，ケミカルフィルタ（たとえば活性炭フィルタ）は通常パネル等によって筒状に形成されたケーシング内において通過面が処理空気と垂直又は斜めになるように固定配置され，当該ケーシングと一体になったケミカルフィルタユニットとして，粗塵を捕集するプレフィルタと，ケミカルフィルタ自体からの発塵をも捕集する高性能フィルタとの間に設置されている。これによって塵埃除去フィルタユニットを通過した処理空気は，常時ケミカルフィルタユニットの通過面を通過して，処理されるようになっていた。
【０００３】
ところで，ケミカルフィルタには幾多の種類があるが，１種類のケミカルフィルタですべての化学物質の除去に有効なものはない。そこで外気処理をするにあたって想定される数種の汚染物質すべてに対してこれを防御しようとする場合，従来は，異種のケミカルフィルタを気流に対して直列に配置していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，想定した汚染物質が全て同時に処理空気中に含有されることは希である。また仮に複数の汚染物質が同時に侵入しても，ある物質は許容値以下の場合があり，その場合には，対応するケミカルフィルタで処理する必要がないことがある。
【０００５】
この点従来のケミカルフィルタの設置は，気流に対して垂直に風道の全面に設置されるかあるいはケミカルフィルタ単位体の一対又は複数対を斜めに対向させて固定配置するのが一般的であった。その状態で異種のケミカルフィルタを気流に対して直列に配置しているので，処理空気中の汚染物質の種類によって使用するケミカルフィルタを選択的に切り換えることはできなかった。そのため従来は，許容濃度以下の有害物質や対象外の化学物質をも吸収・吸着し続ける事となり，しかも常時処理し続ける固定配置のフィルタが直列に配置されているので空気抵抗は増大している。その結果，本来，機能を必要としなくてよい時も空気側搬送動力を増加させることになってしまい，エネルギの損失は大きいという問題があった。
【０００６】
しかもケミカルフィルタの恒常的な劣化進行により，ろ材の寿命が短く，交換サイクルも短くなって資源的損失も大きいものがあった。ケミカルフィルタは，通常の塵埃除去フィルタよりも高価であるため，コスト面に与える影響は極めて大きい。さらにまた交換の際には，空調機器はもちろんのことその他の稼働設備，生産設備などシステム全体を停止する必要があり，問題であった。
【０００７】
このような問題は，特定のケミカルフィルタで処理する必要がない場合にも，処理空気を当該特定のケミカルフィルタを通過させて処理していることに起因している。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，複数のフィルタユニットを有するフィルタユニット装置において，処理空気中の汚染物質の種類に応じて，使用するフィルタユニットを，同一大きさのケーシング内において選択的に切り換えることを可能として，前記問題の解決を図ることをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，請求項１によれば，処理空気が通過するチャンバと，このチャンバ内に配置された下記の構成を有するフィルタユニットを複数有し，前記複数のフィルタユニットは，処理空気の流れに沿って前記チャンバ内において直列に配置されている，フィルタユニット装置が提供される。
そしてフィルタユニット自体は，前記チャンバ内に配置され処理空気が通過するケーシングと，前記処理空気を処理する気流通過面が前記ケーシング内において処理空気の流れと平行又は斜めになるように間隔をおいて設置され，かつ前記間隔が空間部を形成するように配置された，複数のフィルタと，前記各フィルタにおける処理空気の流れ方向上流側端部または下流側端部を回動支点として回動可能なダンパ翼と，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部側に配置された垂直方向に上下動する支持柱とを有し，前記ダンパ翼は前記フィルタの気流通過面を覆う形状を有し，前記ダンパ翼を回動させてダンパ翼が空間部を斜めに遮ることで，前記空間部に流れ込む気流の流路を遮断して，当該気流を前記フィルタの気流通過面に案内し，前記ダンパ翼を回動させて当該ダンパ翼が前記フィルタの気流通過面と平行に接することで，空間部を気流の流路として開放するようにした構成を有し，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部は，各々前記支持柱に対してアーム部を介して接続され，支持柱の上下動により各ダンパ翼が連動して回動する。
【００１０】
かかる構成を有するフィルタユニットによれば，フィルタでの処理が不要な場合には，ダンパ翼を回動させて当該ダンパ翼がフィルタの気流通過面と平行に接することで，この気流通過面を覆って閉塞する。これによってケーシング内を流れる処理空気はフィルタの気流通過面を流れることなく，つまりバイパスしてそのまま流れていく。
【００１１】
そしてダンパ翼を回動させると，ダンパ翼は空間部を斜めに遮ることになるので，フィルタが処理空気の流れと平行に配置されている場合には，当該ダンパ翼に沿って処理空気がフィルタの気流通過面に案内されて処理される。
またフィルタが処理空気に対して斜めに配置されている場合には，空間部も斜めに位置していることになるが，当該斜めの空間部はダンパ翼によって遮られているから，ケーシング内を流れる処理空気はそのままフィルタの気流通過面に流れていき，処理されることになる。
したがって，ダンパ翼の回動動作によって，フィルタをバイパスしたりフィルタで処理することが同一ケーシング内にて切り換えられる。
【００１２】
そして本発明によれば，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部側に配置された垂直方向に上下動する支持柱を有し，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部は，各々前記支持柱に対してアーム部を介して接続され，支持柱の上下動により各ダンパ翼が連動して回動する。モータ等の駆動装置を利用すれば遠隔での操作が容易である。
【００１３】
そして本発明のフィルタユニット装置ではそのようなフィルタユニットを，処理空気の流れに沿ってチャンバ内において直列に配置しているので，前記フィルタユニットの機能を利用して，あるフィルタユニットのフィルタはバイパスさせ，他のフィルタユニットのフィルタでは処理させることが可能になる。したがって，処理空気中の汚染物質の種類によって，使用するフィルタユニットを選択することができる。また全てのフィルタユニットをバイパスさせることも可能である。
【００１６】
前記した各フィルタユニット装置における前記複数のフィルタユニットに搭載するフィルタは，ユニット毎に異なったフィルタを用いることが，この発明の特徴を最も発揮できる。その場合，例えば３以上のフィルタユニットを有するときには，２のフィルタユニット相互は同一のフィルタを搭載し，残りのフィルタユニットは異なったフィルタを用いるようにしてもよい。
【００１７】
さらにまた異なったフィルタとは，ケミカルフィルタ同士で異なった汚染物質を吸着，除去するような場合のみならず，一方はケミカルフィルタ，他方は塵埃除去フィルタというように，元々の機能からして異なっている場合も含むものである。
【００１８】
前記したように，複数のフィルタユニットに搭載するフィルタは，相互に異なったフィルタを用いてもよいが，全て同一仕様のフィルタを用いるようにしてもよい。そうすれば，例えば汚染物質の濃度に応じて，使用するフィルタユニットの段数を任意に選択することができる。またその場合，フィルタ自体の厚さを通常のものより薄いものを使用することで，換言すれば圧力損失を通常のものより少ないものを使用すれば，条件に応じて使用するフィルタの段数を減ずることができるだけでなく，圧力損失もそれに伴って最小限に抑えることが可能である。なお同一仕様のフィルタを使用する場合ももちろん，ケミカルフィルタの場合だけではなく，除塵フィルタであってもよい。
【００１９】
さらに以上のフィルタユニット装置において，前記複数のフィルタユニットのうちの最下流側のフィルタユニットの下流側に配置され，フィルタユニットを通過した処理空気中の汚染物質の濃度を測定する濃度センサと，前記濃度センサの測定結果に基づいて，フィルタユニット単位で各フィルタユニットにおけるダンパ翼の回動を制御する制御装置を付加してもよい。
これによって汚染物質の濃度や種類に応じて，使用するフィルタユニットやその段数を自動的に選択することが可能になる。
なおここで使用される濃度センサは，１種類の物質の濃度を測定するセンサであってもよく，もちろん異なった種類の物質の濃度を測定するセンサであってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は，本実施の形態にかかるフィルタユニット装置を組み込んだ，クリーンルーム等に清浄な空気を供給する空調システム１の構成の概略を示しており，方形のトンネル状のチャンバ２内には，外気ＯＡの取入口３ａ側から，巻き取り方式の粗塵埃除去フィルタユニット４ａ，中性能塵埃除去フィルタユニット４ｂ，本実施の形態にかかるフィルタユニット装置を構成する第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂ，活性炭等の粉末を除去する粉末除去フィルタユニット６，冷却コイルユニット７，加熱コイルユニット８が順に設置されている。これらは１つのケーシングに納められ，外調機を形成しているが，各々の構成要素をダクト接続してもよい。
【００２４】
外気ＯＡの取入口３ａ自体は，チャンバ２の上流側に設けられた，ボックス状の取り入れ部３の前面に形成されている。そしてこの取り入れ部３内には，凍結防止用の蒸気ヒータ３ｂが設けられている。
【００２５】
加熱コイルユニット８の下流側には，加湿装置（図示せず）が配置されている加湿エリア９が形成されている。そして加湿エリア９の下流側には，送風機１０が設置されており，これら一連のユニットを通過して所望の清浄度，温湿度に調整された処理空気を，給気ＳＡとして上部の吹出口から供給するようになっている。
【００２６】
第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂ，自体は，同一構成を有しているので，以下，第１のケミカルフィルタユニット５ａを例にとって説明する。この第１のケミカルフィルタユニット５ａは，５台のユニット１２を並列に接続して構成され，各ユニット１２は，基本的に同一構成を有している。そして各ユニット１２自体は，さらに単位ユニット１３を３段に積層した構成を有しており，この単位ユニット１３自体が本発明の実施の形態を構成する。単位ユニット１３は，ケーシングを構成するパネル材１３ａによって両側板，天板，底板が形成されている。
【００２７】
単位ユニット１３は，図２に示したように，水平方向に流れる処理空気と平行にフィルタ２１の通過面（処理面）２２が位置するように，複数のフィルタ２１を間隔をもって上下多段に有している。したがってフィルタ２１の上下には，空間部２３が形成されている。
【００２８】
そして各フィルタ２１の下流側端部には，当該下流側端部を回動支点Ｐとして回動自在なダンパ翼２４が設けられている。ダンパ翼２４は，全体として方形であり，フィルタ２１の通過面を覆う形状を有している。ダンパ翼２４の上流側端部には，つば部２４ａが設けられている。
【００２９】
一方ユニット１２の上流側には，前記単位ユニット１３の各ダンパ翼２４の上流側端部を連動させて昇降させる昇降機構３１が配置されている。この昇降機構３１は上下方向に移動する垂直に配置された支持柱３２と，支持柱３２を上下に駆動する駆動部３３とを有している。そして支持柱３２の前面，すなわちフィルタ２１側には，各ダンパ翼２４のつば部２４ａに接続固定される取付部３４を支持するアーム部３５が，フィルタ２１に対応して設けられている。したがって，支持柱３２が上方に移動すると，それに伴って各ダンパ翼２４のつば部２４ａを持ち上げ，その結果，ダンパ翼２４は前記回動支点Ｐを中心として回動する。
なお本実施の形態では，支持柱３２は，上下３段に積層されている各単位ユニット１３，すなわちユニット１２のダンパ翼２４の全てを同時に回動させるための長さ，並びにダンパ翼２４の数と同じアーム部３５の数を有している。
【００３０】
支持柱３２は，水平にかつダンパ翼２４の回動支点の軸と平行に配置されているリンクバー３６の一端部に接続されている。さらにリンクバー３６はリンク材３７とピン結合され，リンク材３７自体は，駆動部３３の駆動軸３８とキー結合されている。したがって駆動軸３８が回動すると，リンクバー３６を介して支持柱３２は上下に移動する。本実施の形態では，駆動部３３にモジュトロールモータを使用している。
【００３１】
リンクバー３６の他端部近傍には，他の支持柱４１が接続されている。この支持柱４１は，ユニット１２の隣に位置する他のユニット１２における各ダンパ翼２４を回動させるためのものである。したがって，本実施の形態では，１つの駆動部３３の駆動軸３８の回動で２本の支持柱３２，４１が上下に移動し，隣接する２つのユニット１２のダンパ翼２４を回動させることが可能である。
【００３２】
リンクバー３６の他端部には，リンク材４２を介して回動自在なカウンターウエイト４３がピン結合されている。またリンク材４２の回動中心は，駆動部３３の駆動軸３８と同軸上に位置している。かかるカウンターウエイト４３によって，駆動軸３８の負荷が軽減されている。
【００３３】
また単位ユニット１３における最上段のフィルタ２１Ａの下流側端部には，単位ユニット１３のケーシングの天板部分を構成するパネル材１３ａと，当該最上段のフィルタ２１Ａとの間の空間部を閉塞して，処理空気を下流側にそのまま通過させないための遮蔽板４４が立設されている。同様に，単位ユニット１３における最下段のフィルタ２１Ｂの上流側端部には，単位ユニット１３のケーシングの底板部分を構成するパネル材１３ａと，当該最下段のフィルタ２１Ｂとの間の空間部を閉塞して，処理空気を下流側にそのまま通過させないための遮蔽板４５が立設されている。
【００３４】
第１のケミカルフィルタユニット５ａは以上のように構成されており，駆動部３３の駆動によって支持柱３２を上昇させれば，図３，図４に示したように，ダンパ翼２４は，フィルタ２１の下流側端部に設定されている回動支点Ｐを中心として回動し，ダンパ翼の上流側端部が，上段のフィルタ２１の下面に当接し，ダンパ翼２４はフィルタ２１の上方の空間部を斜めに遮る（閉状態）。その結果，処理空気は各ダンパ翼２４に沿って流れ，各ダンパ翼２４を誘導板として，図に示したように，フィルタ２１の通過面２２を通過して下流へと流れていく。これによって，処理空気中の化学物質がフィルタ２１によって除去される。なお図３，図４は上段のフィルタの図示を省略しているが，最上段では天板と遮蔽板４４で遮られて未処理空気を下流に通さないようになっている。同様に，最下段のフィルタ２１Ｂの下方の空間部は，図４に示したように遮蔽板４５によって閉塞されているので，当該空間部には処理空気が水平方向からは流入しない。
【００３５】
一方，このフィルタ２１を通過させて処理する必要がない場合には，駆動部３３の駆動によって支持柱３２を下降させて，図５，図６に示したように，ダンパ翼２４を水平にしてフィルタ２１の通過面２２を覆うようにすればよい。そうすると，各フィルタ２１の上方空間は，開放状態となり，処理空気はそのまま水平方向に流れていく。つまりフィルタ２１の通過面２２を通過せず，そのままフィルタ２１をバイパスしていくことになる。
【００３６】
このように第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂは，ダンパ翼２４を回動させるだけで，フィルタ２１を通過させて処理する場合と，フィルタ２１をバイパスする場合とを簡単に切り換えることが可能である。しかも同一ケーシング内でかかる切替が実現でき，パイパス流路用のスペースを別途設ける必要がない。
【００３７】
なおダンパ翼２４を回動させてフィルタ２１の上方空間部を斜めに遮る際には，ダンパ翼２４の先端部が上段のフィルタ２１の下面と密着していることが必要であるが，たとえばダンパ翼２４の先端部やフィルタ２１の下面の接触部に，適宜弾性体を設けておけば，密着性をより確実なものとすることができる。
【００３８】
またダンパ翼２４の回動は，駆動部３３による駆動によって同時にかつ全て連動して行われるので，操作が容易である。また１つの駆動部３３によって２つのユニット１２の全てのダンパ翼２４の回動が行えるので，駆動部３３の必要数が低減されている。もちろん全てのユニット１２のダンパ翼２４の回動を１つの駆動部３３が担当してもよい。
【００３９】
さらにまたそのような昇降機構３１を使用せず，各ダンパ翼２４自体をモータ等で直接回動させる機構とし，当該回動の制御を電気的に行うようにしてもよい。
【００４０】
前記の例では，最上段のフィルタ２１Ａの上部空間，及び最下段のフィルタ２１Ｂの下部空間は，各々遮蔽板４４，４５によって常時処理空気が水平方向に流れ込まないようにしていたが，バイパス時の流量をさらに確保するため，そのような遮蔽板を設けず，さらにたとえば図７に示したように，ケーシングを構成する底板のパネル材１３ａの端部に別途他のダンパ翼５１を設けてもよい。
【００４１】
図７〜１０はかかる場合の様子を示しており，フィルタ２１での処理時については，図７，図８に示したように，前出実施の形態と同様な流量であるが，フィルタ２１のバイパス時では，他のダンパ翼５１も開放するので，最下段のフィルタ２１Ｂの下方空間部を通じても処理空気が流れ，その分処理空気の流量が増大している。同様に，最上段のフィルタ２１の上方空間部についても，遮蔽板を有さないため，その分バイパス時の処理空気の流量が増大している。かかる場合も，他のダンパ翼５１自体を支持柱３２によってダンパ翼２４と同時に連動させるとよい。
【００４２】
本実施の形態にかかるフィルタユニット装置における第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂの使用例について説明する。例えば，第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１については，例えば有機系ガスの吸収力が大きいケミカルフィルタを採用し，第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１については，例えば酸性ガスの吸収力が大きいケミカルフィルタを採用する。
【００４３】
そしてチャンバ内に導入した外気において有機系ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，図１１に示したように，第１のケミカルフィルタユニット５ａのダンパ翼２４を回動させて閉状態とし，一方第２のケミカルフィルタユニット５ｂのダンパ翼２４はフィルタ２１と平行にしてフィルタ２１を覆うようにする（開状態）。
【００４４】
これによって処理空気である外気は，第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１のみによって処理され，有機系ガスが吸着，除去される。また第２のケミカルフィルタユニット５ｂのダンパ翼２４は，フィルタ２１を覆って処理空気と平行になっているので，処理空気は第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１をバイパスして下流に流れていく。したがって処理空気は第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１では処理されない。
【００４５】
一方チャンバ内に導入した外気において酸性ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，図１２に示したように，第２のケミカルフィルタユニット５ｂのダンパ翼２４を回動させて閉状態とし，一方第１のケミカルフィルタユニット５ａのダンパ翼２４はフィルタ２１と平行にしてフィルタ２１を覆うようにする（開状態）。
【００４６】
これによって処理空気は，第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１をバイパスして，そのまま第２のケミカルフィルタユニット５ｂへと流れていき，第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１によって処理され，空気中の酸性ガスが吸着，除去される。
【００４７】
このように本実施の形態にかかるフィルタユニット装置によれば，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂがチャンバ２内で直列に配置されているが，処理空気中の汚染物質の種類によっていずれのフィルタユニットを使用するか任意に選択することが可能である。
【００４８】
したがって，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１を，実際に必要な場合のみ使用することができるので，フィルタの寿命が従来よりも長く伸ばすことができ，交換のサイクルも長くとれる。
【００４９】
また処理空気中，有機系ガス及び酸性ガスの各濃度がいずれも許容値を下まわっている場合には，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１をいずれも使用する必要はないので，図１３に示したように，各ユニットのダンパ翼２４をいずれもフィルタ２１と平行にして，各フィルタ２１をバイパスさせるようにすればよい。すなわちいずれも開状態とすればよい。
【００５０】
さらに処理空気中，有機系ガス及び酸性ガスの各濃度がいずれも許容値を越えている場合には，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各ダンパ翼２４を回動させて，それぞれ斜めに配置して，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１で連続して処理するようにすればよい。すなわち第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂいずれも閉状態とすればよい。
【００５１】
なお以上のようなダンパ翼２４の制御は，例えば濃度センサ（図示せず）を用いて自動化することが可能である。すなわち，第２のケミカルフィルタユニット５ｂの下流側に，有機系ガス及び酸性ガスの各濃度を検出する濃度センサを設置しておき，その測定結果に基づいて駆動部３３を作動させる制御装置（図示せず）を適宜設置すればよい。またこれによって迅速な対応も可能になる。
【００５２】
なお以上の実施の形態で用いた第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂにおいては，ダンパ翼の回動支点Ｐはフィルタ２１の下流側端部に設定していたが，上流側端部に設定してもよい。但しこの場合には，ダンパ翼２４を閉状態，すなわち上方に回動させてフィルタ２１の処理面２２を通過させる際，処理空気の風圧によって，ダンパ翼に対して下方へ力が加わるので，駆動部３３の負担を考慮すれば，前出実施の形態のように，回動支点は下流側端部に設定することが好ましい。
【００５３】
また以上の実施の形態では，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に異なった汚染物質を吸着するケミカルフィルタを使用したが，いずれか一方に除塵フィルタを使用してもよく，また第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に，各々同一のケミカルフィルタを用いてもよい。
【００５４】
第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に，各々同一のケミカルフィルタを用いる場合，例えば処理空気中の汚染物質の濃度の高低により，単段で処理したり，多段直列で処理するという選択が可能になり，濃度に応じた用い方が可能である。
【００５５】
かかる場合，使用するフィルタの厚さを通常のものより，薄く，したがって圧力損失も少ないものを使用することも可能である。これによって汚染物質の濃度に基づいて，圧力損失を最小限に抑えることが可能になる。
【００５６】
さらにまた第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に，各々同種の除塵フィルタであるが性能の異なったものを採用してもよい。例えば上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１は，ＮＢＳ（比色法）６０％，下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１は，ＮＢＳ９０％のものを用いるような使用法でもよい。つまり異なる塵埃除去率のフィルタを第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂに使用してもよい。
【００５７】
さらにまた前記実施の形態では，ケーシングの天板と底板との間を平行に被処理空気が流れる構成で説明したが，ケーシングの両側板と平行に被処理空気が流れるように構成してもよい。すなわちフィルタを水平方向に配して多段に配置するのではなく，垂直方向に配して並列に配置して構成しても，全く同様な作用効果が得られる。つまりユニット１２を左右に倒して使用してもよい。この場合は，駆動部３３は，床面に設置するのではなく，チャンバ２の側部に設けることになる。
【００５８】
次に他の実施の形態について説明する。なお同一部材等については，同一符号を用いて，その説明は省略する。図１４に示したように，本実施の形態にかかるフィルタユニット装置５１は，２つのケミカルフィルタユニット５２，５３をチャンバ２内で並列に配置して構成されている。
【００５９】
各ケミカルフィルタユニット５２，５３は，同一構成であり，各々ケーシングを構成するパネル材５４によって両側板，天板，底板が形成され，たとえば活性炭を有する化学物質吸着フィルタのろ材は，このケーシング内に，気流に対して，直角又は斜めに固定配置されている。
【００６０】
そして各ケミカルフィルタユニット５２，５３の上流側の入口部５５には，回動自在な複数のダンパ５６が多段に設けられている。各ダンパ５６は連動して回動する。すなわち，各ダンパ５６の回動支点は，入口部５５に水平に設定され，各ダンパ５６の上流側端部は，適宜のリンク材（図示せず）を介して上下方向に移動する垂直に配置された支持柱５７に回動自在に支持されている。したがって，支持柱５７が上方に移動すると，それに伴って各ダンパ５６の前端部が持ち上がり，入口部５５が閉鎖されるようになっている。図１４に示した状態では，各ダンパ５６は水平状態にあり，ユニット２１の入口部２７は開放している。支持柱２４は，駆動部３３よって上下動する。
【００６１】
本実施の形態にかかるフィルタユニット装置は以上の構成を有しており，例えばケミカルフィルタユニット５２に使用されるフィルタには，前記実施の形態の項でも説明した有機系ガスを吸着・除去するフィルタを用い，ケミカルフィルタユニット５３に使用されるフィルタには，酸性ガスを吸着・除去するフィルタを用いる。
【００６２】
そしてチャンバ２内に導入した外気において有機系ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，各ダンパ５６を作動させてケミカルフィルタユニット５２側の入口部５５を開放し，ケミカルフィルタユニット５３側の入口部５５を閉鎖する。これによって処理空気は，ケミカルフィルタユニット５２の方に流れていき，ケミカルフィルタユニット５２のフィルタのみによって処理され，有機系ガスが吸着，除去される。
【００６３】
一方，チャンバ２内に導入した外気において酸性ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，各ダンパ５６を作動させてケミカルフィルタユニット５２側の入口部５５を閉鎖し，ケミカルフィルタユニット５３側の入口部５５を開放する。これによって処理空気は，ケミカルフィルタユニット５３の方に流れていき，ケミカルフィルタユニット５３のフィルタのみによって処理され，酸性ガスが吸着，除去されるのである。
【００６４】
このようにこの実施の形態にかかるフィルタユニット装置によっても，処理空気中の汚染物質の種類によっていずれのフィルタユニットを使用するか任意に選択することが可能である。したがって，ケミカルフィルタユニット５２，５３各フィルタを，実際に必要な場合のみ使用することができる。それゆえフィルタの寿命が従来よりも長く伸ばすことができ，交換のサイクルも長くとれる。
【００６５】
以上の実施の形態では床置きの外調機や空調機に使用する例を念頭において説明したが，機構を小型化すれば，天吊のファンフィルタユニットの吸い込み側に取り付けて使用することもできる。すなわちそのような場合にも本発明は適用される。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば，同一チャンバ内において，余分な平行流路を構成することなく，汚染物質の種類や濃度に応じて使用するフィルタを使い分けることが可能になる。したがって実際に処理に必要なフィルタのみで処理することができ，フィルタの寿命を従来より長く持たせることができ，またそれに伴って交換のサイクルを従来より長くすることができる。それゆえ，従来よりも，省資源，省エネルギ，省コストに優れている。また既存設備に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるフィルタユニット装置を組み込んだ空調システムの概観を示す斜視図である。
【図２】単位ユニットの斜視図である。
【図３】ダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図４】ダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す側面図である。
【図５】ダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図６】ダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す側面図である。
【図７】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図８】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す側面図である。
【図９】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図１０】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す側面図である。
【図１１】上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニットのフィルタのみで処理して下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニットのフィルタをバイパスしている状態を示す説明図である。
【図１２】上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニットのフィルタをバイパスして下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニットのフィルタのみで処理している状態を示す説明図である。
【図１３】上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニット及び下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニットの各フィルタをいずれもバイパスしている状態を示す説明図である。
【図１４】他の実施の形態にかかるフィルタユニット装置を組み込んだ空調システムの概観を示す斜視図である。
【符号の説明】
２ チャンバ
５ａ 第１のケミカルフィルタユニット
５ｂ 第２のケミカルフィルタユニット
１２ ユニット
１３ 単位ユニット
１３ａ パネル材
２１ フィルタ
２１Ａ 最上段のフィルタ
２１Ｂ 最下段のフィルタ
２２ 通過面
２４ ダンパ翼
２４ａ つば部
３１ 昇降機構
３２ 支持柱
３３ 駆動部
３６ リンクバー
４４，４５ 遮蔽板
【発明の属する技術分野】
本発明は，フィルタユニット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば外気を処理してクリーンルームに清浄空気を供給する際，化学物質吸着フィルタ（以下，「ケミカルフィルタ」という）が外気取入系等に設置されることがある。この場合，ケミカルフィルタ（たとえば活性炭フィルタ）は通常パネル等によって筒状に形成されたケーシング内において通過面が処理空気と垂直又は斜めになるように固定配置され，当該ケーシングと一体になったケミカルフィルタユニットとして，粗塵を捕集するプレフィルタと，ケミカルフィルタ自体からの発塵をも捕集する高性能フィルタとの間に設置されている。これによって塵埃除去フィルタユニットを通過した処理空気は，常時ケミカルフィルタユニットの通過面を通過して，処理されるようになっていた。
【０００３】
ところで，ケミカルフィルタには幾多の種類があるが，１種類のケミカルフィルタですべての化学物質の除去に有効なものはない。そこで外気処理をするにあたって想定される数種の汚染物質すべてに対してこれを防御しようとする場合，従来は，異種のケミカルフィルタを気流に対して直列に配置していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，想定した汚染物質が全て同時に処理空気中に含有されることは希である。また仮に複数の汚染物質が同時に侵入しても，ある物質は許容値以下の場合があり，その場合には，対応するケミカルフィルタで処理する必要がないことがある。
【０００５】
この点従来のケミカルフィルタの設置は，気流に対して垂直に風道の全面に設置されるかあるいはケミカルフィルタ単位体の一対又は複数対を斜めに対向させて固定配置するのが一般的であった。その状態で異種のケミカルフィルタを気流に対して直列に配置しているので，処理空気中の汚染物質の種類によって使用するケミカルフィルタを選択的に切り換えることはできなかった。そのため従来は，許容濃度以下の有害物質や対象外の化学物質をも吸収・吸着し続ける事となり，しかも常時処理し続ける固定配置のフィルタが直列に配置されているので空気抵抗は増大している。その結果，本来，機能を必要としなくてよい時も空気側搬送動力を増加させることになってしまい，エネルギの損失は大きいという問題があった。
【０００６】
しかもケミカルフィルタの恒常的な劣化進行により，ろ材の寿命が短く，交換サイクルも短くなって資源的損失も大きいものがあった。ケミカルフィルタは，通常の塵埃除去フィルタよりも高価であるため，コスト面に与える影響は極めて大きい。さらにまた交換の際には，空調機器はもちろんのことその他の稼働設備，生産設備などシステム全体を停止する必要があり，問題であった。
【０００７】
このような問題は，特定のケミカルフィルタで処理する必要がない場合にも，処理空気を当該特定のケミカルフィルタを通過させて処理していることに起因している。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，複数のフィルタユニットを有するフィルタユニット装置において，処理空気中の汚染物質の種類に応じて，使用するフィルタユニットを，同一大きさのケーシング内において選択的に切り換えることを可能として，前記問題の解決を図ることをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，請求項１によれば，処理空気が通過するチャンバと，このチャンバ内に配置された下記の構成を有するフィルタユニットを複数有し，前記複数のフィルタユニットは，処理空気の流れに沿って前記チャンバ内において直列に配置されている，フィルタユニット装置が提供される。
そしてフィルタユニット自体は，前記チャンバ内に配置され処理空気が通過するケーシングと，前記処理空気を処理する気流通過面が前記ケーシング内において処理空気の流れと平行又は斜めになるように間隔をおいて設置され，かつ前記間隔が空間部を形成するように配置された，複数のフィルタと，前記各フィルタにおける処理空気の流れ方向上流側端部または下流側端部を回動支点として回動可能なダンパ翼と，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部側に配置された垂直方向に上下動する支持柱とを有し，前記ダンパ翼は前記フィルタの気流通過面を覆う形状を有し，前記ダンパ翼を回動させてダンパ翼が空間部を斜めに遮ることで，前記空間部に流れ込む気流の流路を遮断して，当該気流を前記フィルタの気流通過面に案内し，前記ダンパ翼を回動させて当該ダンパ翼が前記フィルタの気流通過面と平行に接することで，空間部を気流の流路として開放するようにした構成を有し，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部は，各々前記支持柱に対してアーム部を介して接続され，支持柱の上下動により各ダンパ翼が連動して回動する。
【００１０】
かかる構成を有するフィルタユニットによれば，フィルタでの処理が不要な場合には，ダンパ翼を回動させて当該ダンパ翼がフィルタの気流通過面と平行に接することで，この気流通過面を覆って閉塞する。これによってケーシング内を流れる処理空気はフィルタの気流通過面を流れることなく，つまりバイパスしてそのまま流れていく。
【００１１】
そしてダンパ翼を回動させると，ダンパ翼は空間部を斜めに遮ることになるので，フィルタが処理空気の流れと平行に配置されている場合には，当該ダンパ翼に沿って処理空気がフィルタの気流通過面に案内されて処理される。
またフィルタが処理空気に対して斜めに配置されている場合には，空間部も斜めに位置していることになるが，当該斜めの空間部はダンパ翼によって遮られているから，ケーシング内を流れる処理空気はそのままフィルタの気流通過面に流れていき，処理されることになる。
したがって，ダンパ翼の回動動作によって，フィルタをバイパスしたりフィルタで処理することが同一ケーシング内にて切り換えられる。
【００１２】
そして本発明によれば，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部側に配置された垂直方向に上下動する支持柱を有し，各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部は，各々前記支持柱に対してアーム部を介して接続され，支持柱の上下動により各ダンパ翼が連動して回動する。モータ等の駆動装置を利用すれば遠隔での操作が容易である。
【００１３】
そして本発明のフィルタユニット装置ではそのようなフィルタユニットを，処理空気の流れに沿ってチャンバ内において直列に配置しているので，前記フィルタユニットの機能を利用して，あるフィルタユニットのフィルタはバイパスさせ，他のフィルタユニットのフィルタでは処理させることが可能になる。したがって，処理空気中の汚染物質の種類によって，使用するフィルタユニットを選択することができる。また全てのフィルタユニットをバイパスさせることも可能である。
【００１６】
前記した各フィルタユニット装置における前記複数のフィルタユニットに搭載するフィルタは，ユニット毎に異なったフィルタを用いることが，この発明の特徴を最も発揮できる。その場合，例えば３以上のフィルタユニットを有するときには，２のフィルタユニット相互は同一のフィルタを搭載し，残りのフィルタユニットは異なったフィルタを用いるようにしてもよい。
【００１７】
さらにまた異なったフィルタとは，ケミカルフィルタ同士で異なった汚染物質を吸着，除去するような場合のみならず，一方はケミカルフィルタ，他方は塵埃除去フィルタというように，元々の機能からして異なっている場合も含むものである。
【００１８】
前記したように，複数のフィルタユニットに搭載するフィルタは，相互に異なったフィルタを用いてもよいが，全て同一仕様のフィルタを用いるようにしてもよい。そうすれば，例えば汚染物質の濃度に応じて，使用するフィルタユニットの段数を任意に選択することができる。またその場合，フィルタ自体の厚さを通常のものより薄いものを使用することで，換言すれば圧力損失を通常のものより少ないものを使用すれば，条件に応じて使用するフィルタの段数を減ずることができるだけでなく，圧力損失もそれに伴って最小限に抑えることが可能である。なお同一仕様のフィルタを使用する場合ももちろん，ケミカルフィルタの場合だけではなく，除塵フィルタであってもよい。
【００１９】
さらに以上のフィルタユニット装置において，前記複数のフィルタユニットのうちの最下流側のフィルタユニットの下流側に配置され，フィルタユニットを通過した処理空気中の汚染物質の濃度を測定する濃度センサと，前記濃度センサの測定結果に基づいて，フィルタユニット単位で各フィルタユニットにおけるダンパ翼の回動を制御する制御装置を付加してもよい。
これによって汚染物質の濃度や種類に応じて，使用するフィルタユニットやその段数を自動的に選択することが可能になる。
なおここで使用される濃度センサは，１種類の物質の濃度を測定するセンサであってもよく，もちろん異なった種類の物質の濃度を測定するセンサであってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は，本実施の形態にかかるフィルタユニット装置を組み込んだ，クリーンルーム等に清浄な空気を供給する空調システム１の構成の概略を示しており，方形のトンネル状のチャンバ２内には，外気ＯＡの取入口３ａ側から，巻き取り方式の粗塵埃除去フィルタユニット４ａ，中性能塵埃除去フィルタユニット４ｂ，本実施の形態にかかるフィルタユニット装置を構成する第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂ，活性炭等の粉末を除去する粉末除去フィルタユニット６，冷却コイルユニット７，加熱コイルユニット８が順に設置されている。これらは１つのケーシングに納められ，外調機を形成しているが，各々の構成要素をダクト接続してもよい。
【００２４】
外気ＯＡの取入口３ａ自体は，チャンバ２の上流側に設けられた，ボックス状の取り入れ部３の前面に形成されている。そしてこの取り入れ部３内には，凍結防止用の蒸気ヒータ３ｂが設けられている。
【００２５】
加熱コイルユニット８の下流側には，加湿装置（図示せず）が配置されている加湿エリア９が形成されている。そして加湿エリア９の下流側には，送風機１０が設置されており，これら一連のユニットを通過して所望の清浄度，温湿度に調整された処理空気を，給気ＳＡとして上部の吹出口から供給するようになっている。
【００２６】
第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂ，自体は，同一構成を有しているので，以下，第１のケミカルフィルタユニット５ａを例にとって説明する。この第１のケミカルフィルタユニット５ａは，５台のユニット１２を並列に接続して構成され，各ユニット１２は，基本的に同一構成を有している。そして各ユニット１２自体は，さらに単位ユニット１３を３段に積層した構成を有しており，この単位ユニット１３自体が本発明の実施の形態を構成する。単位ユニット１３は，ケーシングを構成するパネル材１３ａによって両側板，天板，底板が形成されている。
【００２７】
単位ユニット１３は，図２に示したように，水平方向に流れる処理空気と平行にフィルタ２１の通過面（処理面）２２が位置するように，複数のフィルタ２１を間隔をもって上下多段に有している。したがってフィルタ２１の上下には，空間部２３が形成されている。
【００２８】
そして各フィルタ２１の下流側端部には，当該下流側端部を回動支点Ｐとして回動自在なダンパ翼２４が設けられている。ダンパ翼２４は，全体として方形であり，フィルタ２１の通過面を覆う形状を有している。ダンパ翼２４の上流側端部には，つば部２４ａが設けられている。
【００２９】
一方ユニット１２の上流側には，前記単位ユニット１３の各ダンパ翼２４の上流側端部を連動させて昇降させる昇降機構３１が配置されている。この昇降機構３１は上下方向に移動する垂直に配置された支持柱３２と，支持柱３２を上下に駆動する駆動部３３とを有している。そして支持柱３２の前面，すなわちフィルタ２１側には，各ダンパ翼２４のつば部２４ａに接続固定される取付部３４を支持するアーム部３５が，フィルタ２１に対応して設けられている。したがって，支持柱３２が上方に移動すると，それに伴って各ダンパ翼２４のつば部２４ａを持ち上げ，その結果，ダンパ翼２４は前記回動支点Ｐを中心として回動する。
なお本実施の形態では，支持柱３２は，上下３段に積層されている各単位ユニット１３，すなわちユニット１２のダンパ翼２４の全てを同時に回動させるための長さ，並びにダンパ翼２４の数と同じアーム部３５の数を有している。
【００３０】
支持柱３２は，水平にかつダンパ翼２４の回動支点の軸と平行に配置されているリンクバー３６の一端部に接続されている。さらにリンクバー３６はリンク材３７とピン結合され，リンク材３７自体は，駆動部３３の駆動軸３８とキー結合されている。したがって駆動軸３８が回動すると，リンクバー３６を介して支持柱３２は上下に移動する。本実施の形態では，駆動部３３にモジュトロールモータを使用している。
【００３１】
リンクバー３６の他端部近傍には，他の支持柱４１が接続されている。この支持柱４１は，ユニット１２の隣に位置する他のユニット１２における各ダンパ翼２４を回動させるためのものである。したがって，本実施の形態では，１つの駆動部３３の駆動軸３８の回動で２本の支持柱３２，４１が上下に移動し，隣接する２つのユニット１２のダンパ翼２４を回動させることが可能である。
【００３２】
リンクバー３６の他端部には，リンク材４２を介して回動自在なカウンターウエイト４３がピン結合されている。またリンク材４２の回動中心は，駆動部３３の駆動軸３８と同軸上に位置している。かかるカウンターウエイト４３によって，駆動軸３８の負荷が軽減されている。
【００３３】
また単位ユニット１３における最上段のフィルタ２１Ａの下流側端部には，単位ユニット１３のケーシングの天板部分を構成するパネル材１３ａと，当該最上段のフィルタ２１Ａとの間の空間部を閉塞して，処理空気を下流側にそのまま通過させないための遮蔽板４４が立設されている。同様に，単位ユニット１３における最下段のフィルタ２１Ｂの上流側端部には，単位ユニット１３のケーシングの底板部分を構成するパネル材１３ａと，当該最下段のフィルタ２１Ｂとの間の空間部を閉塞して，処理空気を下流側にそのまま通過させないための遮蔽板４５が立設されている。
【００３４】
第１のケミカルフィルタユニット５ａは以上のように構成されており，駆動部３３の駆動によって支持柱３２を上昇させれば，図３，図４に示したように，ダンパ翼２４は，フィルタ２１の下流側端部に設定されている回動支点Ｐを中心として回動し，ダンパ翼の上流側端部が，上段のフィルタ２１の下面に当接し，ダンパ翼２４はフィルタ２１の上方の空間部を斜めに遮る（閉状態）。その結果，処理空気は各ダンパ翼２４に沿って流れ，各ダンパ翼２４を誘導板として，図に示したように，フィルタ２１の通過面２２を通過して下流へと流れていく。これによって，処理空気中の化学物質がフィルタ２１によって除去される。なお図３，図４は上段のフィルタの図示を省略しているが，最上段では天板と遮蔽板４４で遮られて未処理空気を下流に通さないようになっている。同様に，最下段のフィルタ２１Ｂの下方の空間部は，図４に示したように遮蔽板４５によって閉塞されているので，当該空間部には処理空気が水平方向からは流入しない。
【００３５】
一方，このフィルタ２１を通過させて処理する必要がない場合には，駆動部３３の駆動によって支持柱３２を下降させて，図５，図６に示したように，ダンパ翼２４を水平にしてフィルタ２１の通過面２２を覆うようにすればよい。そうすると，各フィルタ２１の上方空間は，開放状態となり，処理空気はそのまま水平方向に流れていく。つまりフィルタ２１の通過面２２を通過せず，そのままフィルタ２１をバイパスしていくことになる。
【００３６】
このように第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂは，ダンパ翼２４を回動させるだけで，フィルタ２１を通過させて処理する場合と，フィルタ２１をバイパスする場合とを簡単に切り換えることが可能である。しかも同一ケーシング内でかかる切替が実現でき，パイパス流路用のスペースを別途設ける必要がない。
【００３７】
なおダンパ翼２４を回動させてフィルタ２１の上方空間部を斜めに遮る際には，ダンパ翼２４の先端部が上段のフィルタ２１の下面と密着していることが必要であるが，たとえばダンパ翼２４の先端部やフィルタ２１の下面の接触部に，適宜弾性体を設けておけば，密着性をより確実なものとすることができる。
【００３８】
またダンパ翼２４の回動は，駆動部３３による駆動によって同時にかつ全て連動して行われるので，操作が容易である。また１つの駆動部３３によって２つのユニット１２の全てのダンパ翼２４の回動が行えるので，駆動部３３の必要数が低減されている。もちろん全てのユニット１２のダンパ翼２４の回動を１つの駆動部３３が担当してもよい。
【００３９】
さらにまたそのような昇降機構３１を使用せず，各ダンパ翼２４自体をモータ等で直接回動させる機構とし，当該回動の制御を電気的に行うようにしてもよい。
【００４０】
前記の例では，最上段のフィルタ２１Ａの上部空間，及び最下段のフィルタ２１Ｂの下部空間は，各々遮蔽板４４，４５によって常時処理空気が水平方向に流れ込まないようにしていたが，バイパス時の流量をさらに確保するため，そのような遮蔽板を設けず，さらにたとえば図７に示したように，ケーシングを構成する底板のパネル材１３ａの端部に別途他のダンパ翼５１を設けてもよい。
【００４１】
図７〜１０はかかる場合の様子を示しており，フィルタ２１での処理時については，図７，図８に示したように，前出実施の形態と同様な流量であるが，フィルタ２１のバイパス時では，他のダンパ翼５１も開放するので，最下段のフィルタ２１Ｂの下方空間部を通じても処理空気が流れ，その分処理空気の流量が増大している。同様に，最上段のフィルタ２１の上方空間部についても，遮蔽板を有さないため，その分バイパス時の処理空気の流量が増大している。かかる場合も，他のダンパ翼５１自体を支持柱３２によってダンパ翼２４と同時に連動させるとよい。
【００４２】
本実施の形態にかかるフィルタユニット装置における第１のケミカルフィルタユニット５ａ，第２のケミカルフィルタユニット５ｂの使用例について説明する。例えば，第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１については，例えば有機系ガスの吸収力が大きいケミカルフィルタを採用し，第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１については，例えば酸性ガスの吸収力が大きいケミカルフィルタを採用する。
【００４３】
そしてチャンバ内に導入した外気において有機系ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，図１１に示したように，第１のケミカルフィルタユニット５ａのダンパ翼２４を回動させて閉状態とし，一方第２のケミカルフィルタユニット５ｂのダンパ翼２４はフィルタ２１と平行にしてフィルタ２１を覆うようにする（開状態）。
【００４４】
これによって処理空気である外気は，第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１のみによって処理され，有機系ガスが吸着，除去される。また第２のケミカルフィルタユニット５ｂのダンパ翼２４は，フィルタ２１を覆って処理空気と平行になっているので，処理空気は第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１をバイパスして下流に流れていく。したがって処理空気は第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１では処理されない。
【００４５】
一方チャンバ内に導入した外気において酸性ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，図１２に示したように，第２のケミカルフィルタユニット５ｂのダンパ翼２４を回動させて閉状態とし，一方第１のケミカルフィルタユニット５ａのダンパ翼２４はフィルタ２１と平行にしてフィルタ２１を覆うようにする（開状態）。
【００４６】
これによって処理空気は，第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１をバイパスして，そのまま第２のケミカルフィルタユニット５ｂへと流れていき，第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１によって処理され，空気中の酸性ガスが吸着，除去される。
【００４７】
このように本実施の形態にかかるフィルタユニット装置によれば，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂがチャンバ２内で直列に配置されているが，処理空気中の汚染物質の種類によっていずれのフィルタユニットを使用するか任意に選択することが可能である。
【００４８】
したがって，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１を，実際に必要な場合のみ使用することができるので，フィルタの寿命が従来よりも長く伸ばすことができ，交換のサイクルも長くとれる。
【００４９】
また処理空気中，有機系ガス及び酸性ガスの各濃度がいずれも許容値を下まわっている場合には，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１をいずれも使用する必要はないので，図１３に示したように，各ユニットのダンパ翼２４をいずれもフィルタ２１と平行にして，各フィルタ２１をバイパスさせるようにすればよい。すなわちいずれも開状態とすればよい。
【００５０】
さらに処理空気中，有機系ガス及び酸性ガスの各濃度がいずれも許容値を越えている場合には，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各ダンパ翼２４を回動させて，それぞれ斜めに配置して，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１で連続して処理するようにすればよい。すなわち第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂいずれも閉状態とすればよい。
【００５１】
なお以上のようなダンパ翼２４の制御は，例えば濃度センサ（図示せず）を用いて自動化することが可能である。すなわち，第２のケミカルフィルタユニット５ｂの下流側に，有機系ガス及び酸性ガスの各濃度を検出する濃度センサを設置しておき，その測定結果に基づいて駆動部３３を作動させる制御装置（図示せず）を適宜設置すればよい。またこれによって迅速な対応も可能になる。
【００５２】
なお以上の実施の形態で用いた第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂにおいては，ダンパ翼の回動支点Ｐはフィルタ２１の下流側端部に設定していたが，上流側端部に設定してもよい。但しこの場合には，ダンパ翼２４を閉状態，すなわち上方に回動させてフィルタ２１の処理面２２を通過させる際，処理空気の風圧によって，ダンパ翼に対して下方へ力が加わるので，駆動部３３の負担を考慮すれば，前出実施の形態のように，回動支点は下流側端部に設定することが好ましい。
【００５３】
また以上の実施の形態では，第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に異なった汚染物質を吸着するケミカルフィルタを使用したが，いずれか一方に除塵フィルタを使用してもよく，また第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に，各々同一のケミカルフィルタを用いてもよい。
【００５４】
第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に，各々同一のケミカルフィルタを用いる場合，例えば処理空気中の汚染物質の濃度の高低により，単段で処理したり，多段直列で処理するという選択が可能になり，濃度に応じた用い方が可能である。
【００５５】
かかる場合，使用するフィルタの厚さを通常のものより，薄く，したがって圧力損失も少ないものを使用することも可能である。これによって汚染物質の濃度に基づいて，圧力損失を最小限に抑えることが可能になる。
【００５６】
さらにまた第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂの各フィルタ２１に，各々同種の除塵フィルタであるが性能の異なったものを採用してもよい。例えば上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニット５ａのフィルタ２１は，ＮＢＳ（比色法）６０％，下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニット５ｂのフィルタ２１は，ＮＢＳ９０％のものを用いるような使用法でもよい。つまり異なる塵埃除去率のフィルタを第１のケミカルフィルタユニット５ａ及び第２のケミカルフィルタユニット５ｂに使用してもよい。
【００５７】
さらにまた前記実施の形態では，ケーシングの天板と底板との間を平行に被処理空気が流れる構成で説明したが，ケーシングの両側板と平行に被処理空気が流れるように構成してもよい。すなわちフィルタを水平方向に配して多段に配置するのではなく，垂直方向に配して並列に配置して構成しても，全く同様な作用効果が得られる。つまりユニット１２を左右に倒して使用してもよい。この場合は，駆動部３３は，床面に設置するのではなく，チャンバ２の側部に設けることになる。
【００５８】
次に他の実施の形態について説明する。なお同一部材等については，同一符号を用いて，その説明は省略する。図１４に示したように，本実施の形態にかかるフィルタユニット装置５１は，２つのケミカルフィルタユニット５２，５３をチャンバ２内で並列に配置して構成されている。
【００５９】
各ケミカルフィルタユニット５２，５３は，同一構成であり，各々ケーシングを構成するパネル材５４によって両側板，天板，底板が形成され，たとえば活性炭を有する化学物質吸着フィルタのろ材は，このケーシング内に，気流に対して，直角又は斜めに固定配置されている。
【００６０】
そして各ケミカルフィルタユニット５２，５３の上流側の入口部５５には，回動自在な複数のダンパ５６が多段に設けられている。各ダンパ５６は連動して回動する。すなわち，各ダンパ５６の回動支点は，入口部５５に水平に設定され，各ダンパ５６の上流側端部は，適宜のリンク材（図示せず）を介して上下方向に移動する垂直に配置された支持柱５７に回動自在に支持されている。したがって，支持柱５７が上方に移動すると，それに伴って各ダンパ５６の前端部が持ち上がり，入口部５５が閉鎖されるようになっている。図１４に示した状態では，各ダンパ５６は水平状態にあり，ユニット２１の入口部２７は開放している。支持柱２４は，駆動部３３よって上下動する。
【００６１】
本実施の形態にかかるフィルタユニット装置は以上の構成を有しており，例えばケミカルフィルタユニット５２に使用されるフィルタには，前記実施の形態の項でも説明した有機系ガスを吸着・除去するフィルタを用い，ケミカルフィルタユニット５３に使用されるフィルタには，酸性ガスを吸着・除去するフィルタを用いる。
【００６２】
そしてチャンバ２内に導入した外気において有機系ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，各ダンパ５６を作動させてケミカルフィルタユニット５２側の入口部５５を開放し，ケミカルフィルタユニット５３側の入口部５５を閉鎖する。これによって処理空気は，ケミカルフィルタユニット５２の方に流れていき，ケミカルフィルタユニット５２のフィルタのみによって処理され，有機系ガスが吸着，除去される。
【００６３】
一方，チャンバ２内に導入した外気において酸性ガスのみの濃度が，許容値を超えている場合には，各ダンパ５６を作動させてケミカルフィルタユニット５２側の入口部５５を閉鎖し，ケミカルフィルタユニット５３側の入口部５５を開放する。これによって処理空気は，ケミカルフィルタユニット５３の方に流れていき，ケミカルフィルタユニット５３のフィルタのみによって処理され，酸性ガスが吸着，除去されるのである。
【００６４】
このようにこの実施の形態にかかるフィルタユニット装置によっても，処理空気中の汚染物質の種類によっていずれのフィルタユニットを使用するか任意に選択することが可能である。したがって，ケミカルフィルタユニット５２，５３各フィルタを，実際に必要な場合のみ使用することができる。それゆえフィルタの寿命が従来よりも長く伸ばすことができ，交換のサイクルも長くとれる。
【００６５】
以上の実施の形態では床置きの外調機や空調機に使用する例を念頭において説明したが，機構を小型化すれば，天吊のファンフィルタユニットの吸い込み側に取り付けて使用することもできる。すなわちそのような場合にも本発明は適用される。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば，同一チャンバ内において，余分な平行流路を構成することなく，汚染物質の種類や濃度に応じて使用するフィルタを使い分けることが可能になる。したがって実際に処理に必要なフィルタのみで処理することができ，フィルタの寿命を従来より長く持たせることができ，またそれに伴って交換のサイクルを従来より長くすることができる。それゆえ，従来よりも，省資源，省エネルギ，省コストに優れている。また既存設備に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるフィルタユニット装置を組み込んだ空調システムの概観を示す斜視図である。
【図２】単位ユニットの斜視図である。
【図３】ダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図４】ダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す側面図である。
【図５】ダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図６】ダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す側面図である。
【図７】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図８】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を回動させて閉状態にしてフィルタで処理する場合の気流の流れを示す側面図である。
【図９】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す斜視図である。
【図１０】ケーシング底部のパネル材に他のダンパ翼を設置した例におけるダンパ翼を水平にして開状態にしてフィルタをバイパスする場合の気流の流れを示す側面図である。
【図１１】上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニットのフィルタのみで処理して下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニットのフィルタをバイパスしている状態を示す説明図である。
【図１２】上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニットのフィルタをバイパスして下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニットのフィルタのみで処理している状態を示す説明図である。
【図１３】上流側に位置する第１のケミカルフィルタユニット及び下流側に位置する第２のケミカルフィルタユニットの各フィルタをいずれもバイパスしている状態を示す説明図である。
【図１４】他の実施の形態にかかるフィルタユニット装置を組み込んだ空調システムの概観を示す斜視図である。
【符号の説明】
２ チャンバ
５ａ 第１のケミカルフィルタユニット
５ｂ 第２のケミカルフィルタユニット
１２ ユニット
１３ 単位ユニット
１３ａ パネル材
２１ フィルタ
２１Ａ 最上段のフィルタ
２１Ｂ 最下段のフィルタ
２２ 通過面
２４ ダンパ翼
２４ａ つば部
３１ 昇降機構
３２ 支持柱
３３ 駆動部
３６ リンクバー
４４，４５ 遮蔽板
Claims (5)
- 処理空気が通過するチャンバと，このチャンバ内に配置された下記の構成を有するフィルタユニットを複数有し，前記複数のフィルタユニットは，処理空気の流れに沿って前記チャンバ内において直列に配置されている，フィルタユニット装置。
フィルタユニット：前記チャンバ内に配置され処理空気が通過するケーシングと，前記処理空気を処理する気流通過面が前記ケーシング内において処理空気の流れと平行又は斜めになるように間隔をおいて設置され，かつ前記間隔が空間部を形成するように配置された，複数のフィルタと，
前記各フィルタにおける処理空気の流れ方向上流側端部または下流側端部を回動支点として回動可能なダンパ翼と，
各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部側に配置された垂直方向に上下動する支持柱とを有し，
前記ダンパ翼は前記フィルタの気流通過面を覆う形状を有し，
前記ダンパ翼を回動させてダンパ翼が空間部を斜めに遮ることで，前記空間部に流れ込む気流の流路を遮断して，当該気流を前記フィルタの気流通過面に案内し，
前記ダンパ翼を回動させて当該ダンパ翼が前記フィルタの気流通過面と平行に接することで，空間部を気流の流路として開放するようにした構成を有し，
各ダンパ翼における回動支点側端部と対向する端部は，各々前記支持柱に対してアーム部を介して接続され，支持柱の上下動により各ダンパ翼が連動して回動する。 - 前記複数のフィルタユニットが有するフィルタは，相互に異なった種類のフィルタであることを特徴とする，請求項１に記載のフィルタユニット装置。
- 前記複数のフィルタユニットが有するフィルタは，各フィルタユニット毎に異なった仕様のフィルタであることを特徴とする，請求項１に記載のフィルタユニット装置。
- 前記複数のフィルタユニットが有するフィルタは，同一仕様のフィルタであることを特徴とする，請求項１に記載のフィルタユニット装置。
- センサと，
前記濃度センサの測定結果に前記複数のフィルタユニットのうちの最下流側のフィルタユニットの下流側に配置され，フィルタユニットを通過した処理空気中の汚染物質の濃度を測定する濃度基づいて，フィルタユニット単位で各フィルタユニットにおけるダンパ翼の回動を制御する制御装置と，
をさらに有することを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれかに記載のフィルタユニット装置。
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