JP5297841B2 - エアフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、同じフィルタ枠内部に濾材パックとプレフィルタが取り付けられるとともに、濾材パックが前方側の開口部から出し入れされるフロントアクセスタイプの濾材交換型エアフィルタに関する。

従来、空気中の塵埃や汚染物質が除去されるために、ガラス繊維から成る濾紙等がひだ状に折り畳まれて濾材パックが形成され、その濾材パックが、四角枠形のフィルタ枠内部に配置されたエアフィルタが知られている。エアフィルタが例えば中性能フィルタである場合、環境保全の観点から、耐用年数が経過した使用済みの濾材パックだけを交換して、フィルタ枠を繰り返し使用する濾材交換型のものが近年多く用いられつつある。

濾材交換型フィルタの一例としては、フィルタ枠の前方側の開口部から濾材パックを出し入れして交換するいわゆるフロントアクセスタイプのフィルタが知られている。フロントアクセスタイプのフィルタでは、例えば、フィルタ枠の天板を、その後方側を中心に、前方側が両側板から離間するように回動させた後、前方側の開口部から濾材パックを出し入れするようにしている（特許文献１参照）。

特許第３２７３３３３号公報

ところで、濾材パックに粗い塵埃が付着しないように、中性能フィルタの前段にプレフィルタが配置されることがある。プレフィルタは、中性能フィルタと別体に設けられることが一般的であるが、近年、フロントアクセスタイプのフィルタにおいて、プレフィルタを、中性能フィルタの濾材パックと同じフィルタ枠に取り付けることが検討されている。

プレフィルタがある場合、通常の運転状態では、プレフィルタ側から濾材パックに空気が通風させられるが、運転異常等が発生すると、濾材パック側からプレフィルタに空気が流れる場合がある。したがって、濾材パックとプレフィルタの両方が取り付けられたフィルタ枠には、運転異常時にプレフィルタがフィルタ枠から脱落するのを防止するために、前方開口側の端部に、プレフィルタを押さえつけるための押え部が設けられる。

しかし、フィルタ枠に押え部が設けられると、押え部が邪魔になり、濾材パックを水平に引き抜き或いは押し入れて、濾材パックを出し入れすることができない。そのため、濾材パックの出し入れの際には、濾材パックを旋回させる必要があり、濾材パック交換の作業性が低下する。

そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、同じフィルタ枠内部に濾材パックとプレフィルタが取り付けられるフロントアクセスタイプのフィルタにおいて、濾材パック交換の作業性を向上させることを目的とする。

本発明に係るエアフィルタは、前後に開口された四角枠であって、互いに対向する両側枠部と、互いに対向する天枠部及び地枠部から構成されるフィルタ枠と、これら両側枠部、天枠部及び地枠部それぞれの内面に支持されて、フィルタ枠の内部に配置される濾材と、濾材の前方側に配置されるプレフィルタとを備え、地枠部の内面は、濾材を支持する部分よりも前方側の部分が凹陥して、両側枠部が対向する方向に延びる溝部が形成されるとともに、プレフィルタは、四角形状を呈し、その一辺が溝部に嵌合されて、フィルタ枠に取り付けられていることを特徴とする。

地枠部は、天枠部に対向しかつ濾材パックを支持する支持板部と、支持板部の前端に連設され、内部に溝部が形成されるコの字板部とを備えることが好ましい。コの字板部は、溝部の底面を構成する底板部と、溝部の側壁を構成し、前後方向に対向する両側壁板部から成る。支持板部は、天地方向において、前方側の側壁板部の先端に一致する位置、又はその先端よりも天枠部側に配置されることが好ましい。

天枠部は、その後方側を中心に前方側が両側枠部から離れるように回動可能であるとともに、天枠部の前端部は、地枠部に向けて立ち上げられた前方立上部が設けられることが好ましい。この場合、前方立上部の後方には、プレフィルタの他の一辺が配置されており、前方立上部がプレフィルタを後方に向けて押さえる。

プレフィルタは、例えば前後に開口された四角枠であって、互いに対向する両前方側枠部と、互いに対向する前方天枠部及び前方地枠部から構成されるプレフィルタ枠と、プレフィルタ枠の内部に配置されるプレフィルタ濾材とを有する。この場合、プレフィルタは、前方地枠部が溝部に嵌合されるとともに、両前方側枠部それぞれが両側枠部それぞれの前端部に取り付けられる。

また、両側枠部は、例えば互いに対向する両側板であって、両側板それぞれの前端部が、両前方側枠部それぞれに嵌合されるが好ましい。この場合、両前方側枠部それぞれに溝が設けられており、その溝に両側板の前端部それぞれが嵌合されることがさらに好ましい。

本発明においては、地枠部において、プレフィルタが嵌合される溝部が、濾材を支持する部分より、凹陥されているので、溝部の側壁がフィルタ枠内部への濾材の出し入れを阻害することが防止される。

本実施形態のエアフィルタの斜視図であって、プレフィルタ及び濾材パックをフィルタ枠から取り外した時の状態を示す。 ケーシングを示す斜視図である。 フィルタ枠を示す正面図である。 フィルタ枠を示す側面図である。 地板を示す斜視図である。 天板と側板との接続部分を示す斜視図である。 天板と側板との接続部分を示す斜視図であって、天板が回動したときの様子を示す。 プレフィルタの溝を示すための上面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照に説明する。
図１は本実施形態のエアフィルタを示す斜視図である。エアフィルタ１０は、濾材パック１１と、四角枠のフィルタ枠１２と、ケーシング１３と、プレフィルタ１４とを備える。フィルタ枠１２は、前後に開口されており、前方開口部５０Ｆから後方開口部５０Ｂに向けてエアが通過させられる。

フィルタ枠１２は、互いに対向して平行に配置される左側板２３及び右側板２４と、両側板２３、２４の天地方向における一端同士を接続する天板２１と、両側板２３、２４の天地方向における他端同士を接続する地板２２とを備え、天板２１及び地板２２同士も互いに対向して平行に配置される。なお、本明細書では、天板２１及び地板２２が対向する方向を天地方向、両側板２３、２４が対向する方向を左右方向として説明する。

地板２２は、両側板２３、２４の他端にビス等によって固定される。一方、天板２１は、後述するように、後方側を中心に前方側が両側板２３、２４から離れるように回動可能なように両側板２３、２４に取り付けられている。エアフィルタ１０は、濾材交換型のエアフィルタであって、天板２１を上方に向けて回動させた後、プレフィルタ１４及び濾材パック１１を前方から取り出し又は挿入することが可能なフィルタである。

図２に示すように、ケーシング１３は、前後に開口された四角枠形を呈する外枠１７と、取付枠１８とを備える。外枠１７は、互いに対向する左側外板３３及び右側外板３４と、両側外板３３、３４の天地方向における一端同士を接続する天外板３１と、両側外板３３、３４の天地方向における他端同士を接続する地外板３２とを備え、天外板３１及び地外板３２同士も互いに対向して配置される。

取付枠１８は、外枠１７の後方側の開口部の一部を覆うように設けられている。取付枠１８は、板状のフラットな四角枠形に形成され、その外縁部が外板３１〜３４の後端部３１Ｂ〜３４Ｂに連設され、外枠１７と一体に形成される。四角枠形の取付枠１８において、対向する２辺の間には、左右方向に延びる補強バー１８Ａが掛け渡される。

図１に示すように、フィルタ枠１２は、外枠１７内部に配置される。このとき、天外板３１、地外板３２それぞれは、フィルタ枠１２の天板２１、地板２２に平行となるように、これら天板２１、２２それぞれの外側に配置される。左側外板３３、右側外板３４それぞれは、フィルタ枠１２の左側板２３、右側板２４に平行となるように、これら両側板２３、２４の外側に配置される。各板３１〜３４は、板２１〜２４の外面それぞれから離間して配置される。また、外板３１〜３４の前端部３１Ｆ〜３４Ｆそれぞれは、フィルタ枠１２の各板２１〜２４の前端部２１Ｆ〜２４Ｆそれぞれより後方側に配置される。

濾材パック１１は、ガラス繊維、合成繊維、不織布等から成るシート状濾材が、折り目１１Ａに沿ってジグザグにひだ折りされて構成され、略直方体形に形成される。濾材パック１１は特に限定されるわけではないが、例えば中性能フィルタの濾材である。濾材パック１１は、その折り目１１Ａが天地方向に沿い、かつ濾材パック１１の背面１１Ｂが取付枠１８の前面１８Ｆに当接するようにフィルタ枠１２の内部に配置される。濾材パック１１の上下左右の端面１１Ｕ、１１Ｄ、１１Ｌ、１１Ｒそれぞれは、クッション性を有するシート状のシール材（不図示）を介して、板２１〜２４それぞれの内面に支持される。

プレフィルタ１４は、濾材パック１１の前方に配置され、前方側の開口部５０Ｆを覆うように、フィルタ枠１２に取り付けられる。プレフィルタ１４は、前後に開口された四角枠形を呈するプレフィルタ枠３９と、その内部に配置されたプレフィルタ濾材４０とを有し、四角形に形成される。四角形のプレフィルタ１４の各辺は、プレフィルタ枠３９の後述する枠部４１〜４４それぞれで構成される。

プレフィルタ枠３９は、天地方向に延びて互いに対向する前方左側枠部４３、前方右側枠部４４と、左右方向に延びて互いに対向する前方天枠部４１、前方地枠部４２とを備える。前方天枠部４１及び前方地枠部４２それぞれは、前方側枠部４３、４４の天地方向における端部同士を接続する。

プレフィルタ濾材４０は、濾材パック１１よりメッシュが粗い濾材であって、空気中の粗い塵埃や汚染物質を除去し、これらが濾材パック１１に付着することを防止する。フィルタ枠１２、ケーシング１３、及びプレフィルタ枠３９は、例えば、アルミ、亜鉛鋼板等の金属から形成される。

図３〜５に示すように、地板２２及び両側板２３、２４の後端部２２Ｂ〜２４Ｂには、これら板がフィルタ枠１２の外側に向かって垂直に折り曲げられて成形された、折り曲げ部２２Ｓ〜２４Ｓが設けられる。各折り曲げ部２２Ｓ〜２４Ｓそれぞれは、取付枠１８の前面１８Ｆ（図２参照）に当接し、これらにボルト２７等によって固定されている。

天板２１の前端部２１Ｆには、天板２１が垂直に折り曲げられて成形され、地板２２に向かって立ち上げられる板状の前方立上片２８が設けられる。前方立上板２８は、前端部２１Ｆにおいて、天板２１の左端部２１Ｌから右端部２１Ｒまで設けられる。前方立上片２８の後方には、フィルタ枠１２に取り付けられたプレフィルタ１４の前方天枠部４１が配置される。前方立上片２８は、前方天枠部４１の前面に当接し、前方天枠部４１を後方に向けて押さえており、プレフィルタ１４がフィルタ枠１２から脱落するのを防止する。なお、前方立上片２８はさらに折り曲げられ、その先端から前方に向かって突出する突出片２８Ａが設けられる。

天板２１は左右に長い略矩形を呈する。天板２１の左端部２１Ｌ及び右端部２１Ｒには、天板２１が垂直に折り曲げられて成形され、下方に向かって立ち上げられる板状の側方立上片３５Ｌ、３５Ｒが設けられる。側方立上片３５Ｌ、３５Ｒは、両側板２３、２４の外面に沿って設けられる。側方立上片３５Ｌ、３５Ｒの前方は切り取られており、側方立上片３５Ｌ、３５Ｒの前端面は、前方立上片２８の背面より後方に配置される。そのため、天板２１には、天板２１の内面と、前方立上片２８の背面と、側方立上片３５Ｌ（又は３５Ｒ）の前端面によって凹部３８が形成される。凹部３８は、後述するプレフィルタ１４の第２の突出部４５Ｂが配置されるスペースとなる。

図４、５に示すように、地板２２の内面は、後方側の部分が濾材パック１１を支持するとともに、その濾材パック１１を支持する部分よりも前方側の部分が凹陥しており、左右方向に延びる溝部２６が形成される。具体的に説明すると、地板２２は、左右に長い略矩形平板状の支持板部１９と、その支持板部１９の前端に連設され、溝部２６が形成されるコの字板部２０を備える。支持板部１９は、天板２１に対向して平行に配置され、その内面によって濾材パック１１を支持する。

コの字板部２０は、前後方向に対向し、溝部２６の側壁を構成する第１及び第２の両側壁板部２０Ｃ、２０Ｄと、溝部２６の底面を構成する底板部２０Ｅから成る。両側壁板部２０Ｃ、２０Ｄは、支持板部１９に対して垂直であるとともに、底板部２０Ｅは支持板部１９に対して平行である。コの字板部２０は、例えば地板２２が折り曲げられて成形され、地板２２の左端部２２Ｌから右端部２２Ｒまで設けられる。第１の側壁板部２０Ｃは、後方側に配置され、その先端２０Ｈが支持板部１９の前端に連設されるとともに、第２の側壁板部２０Ｄは、前方側に配置され、地板２２の前端部２２Ｆを構成する。

図４に示すように支持板部１９は、天地方向において、第２の側壁板部２０Ｄの先端２０Ｇと一致した位置に配置される。但し、支持板部１９は、天地方向において、側板２０Ｄの先端２０Ｇよりも天板２１側（図４における上側）に配置されていても良い。また、底板部２０Ｅは、天地方向おいて、外枠１７の外地板３２よりも天板２１側に配置されている。

溝部２６の内部には、後述するように、プレフィルタ１４の一辺（前方地枠部４２）が、嵌合される。第２の側壁板部２０Ｄは、その嵌合された前方地枠部４２を後方に向けて押さえており、プレフィルタ１４がフィルタ枠１２から脱落するのを防止する。

両側板２３、２４の前端部２３Ｆ、２４Ｆは、天板２１の前方立上片２８より後方側に配置され、前方立上片２８と前端部２３Ｆ、２４Ｆとの間には、隙間４７が形成される。隙間４７は、後述するプレフィルタ枠４７の第１の突出部４５Ａが配置されるスペースとなる。また、前端部２３Ｆ、２４Ｆは、立上片３５Ｌ、３５Ｒそれぞれの前端面より前方側に配置され、側板２４側から見ると、前端部２３Ｆ、２４Ｆは凹部３８の内部に配置される。また、前端部２３Ｆ、２４Ｆは、地板２２の第２の側壁板部２０Ｄよりも後方側に配置され、側板２３側から見ると前端部２３Ｆ、２４Ｆは溝部２６の上方に配置される。

両側板２３、２４は、天地方向に長い矩形を呈する。両側板２３、２４には、内側に向かって突出する部材が設けられておらず、その内面は、フラットな平面で構成される。したがって、濾材パック１１がフィルタ枠１２の内部に挿入する際に、その挿入が両側板２３、２４で阻害されることがない。

通常、エアフィルタ１０は、複数碁盤状に配列されて使用されるため、外枠１７は他の外枠１７にビスやリベット等によって取り付けられる。したがって、各フィルタ枠１２の各板２１〜２４にはリベットやビスを通すための穴７０が複数設けられる。

図６に示すように、側方立上片３５Ｌ、３５Ｒには、その前端面から後方に向けて凹む嵌合凹部３６が設けられている。一方、両側板２３、２４の天地方向における一端２３Ｕ、２４Ｕ近傍の外面には、嵌合凹部３６に一致する位置に嵌合突起３７が設けられる。嵌合突起３７は嵌合凹部３６に嵌合され、これにより、天板２１の天地方向への移動が規制される。したがって、天板２１は多少の衝撃を受けても、不意に回動することが防止される。嵌合突起３７が嵌合凹部３６に嵌合された状態では、天板２１は上記したように、支持板部１９に平行に配置される（以下、通常位置という）。

側方立上片３５Ｌ、３５Ｒは、両側板２３、２４を内側に向けて押圧するように配置されることが好ましい。この場合、押圧に反発して濾材パック１１及び両側板２３、２４が外側に向けて復元するので、嵌合突起３７の嵌合凹部３６への嵌合状態は安定する。また、濾材パック１１と両側板２３、２４の間のシール性も高めることができる。

側方立上片３５Ｌ、３５Ｒは、その後端部近傍が、リベット４９によって、左側板２３、右側板２４それぞれの後端部近傍に連結される。天板２１は、図７に示すように、それらリベット４９（すなわち、天板２１の後端部２１Ｂ側）を軸中心に、前端部２１Ｆ側が両側板２３、２４から離間するように回動することができる。ただし、天板２１の外側（上方）には図１に示すように、天外板３１が設けられるため、天板２１の回動できる範囲は、天外板３１によって規制される。

図１、８に示すように、プレフィルタ枠３９の前方側枠部４３、４４の外周面４３Ｓ、４４Ｓには、断面Ｌ字部材４５Ｌ、４５Ｒが連設されている。断面Ｌ字部材４５Ｌ、４５Ｒは、例えば、前方側枠部４３、４４それぞれに一体に形成され、その天地方向における一端から他端まで設けられている。断面Ｌ字部材４５Ｌ、４５Ｒそれぞれは、図８に示すように、外周面４３Ｓ（または外周面４４Ｓ）から外側に向かって突出する第１の突出部４５Ａと、第１の突出部４５Ａの先端部から後方に向かって突出する第２の突出部４５Ｂから成る。断面Ｌ字部材４５Ｌ、４５Ｒは、第１の突出部４５Ａを溝底面とすると共に、外周面４３Ｓ又は４４Ｓ及び第２の突出部４５Ｂを溝側壁とする溝４６Ｌ、４６Ｒを形成する。これら溝４６Ｌ、４６Ｒは、天地方向に延在し、かつ後方に向けて開口する。

プレフィルタ枠３９は、前方地枠部４２が地板２２の溝部２６に嵌合されるとともに、両前方側枠部４３、４４の溝４６Ｌ、４６Ｒに、両側板２３、２４の前端部２３Ｆ、２４Ｆが嵌合されて、フィルタ枠１２に取り付けられる。プレフィルタ枠３９が取り付けられたフィルタ枠１２において、天板２１が通常位置に配置されると、前方立上片２８の後方に前方天枠部４１が配置され、前方立上片２８は前方天枠部４１を後方に向けて押さえる。すなわち、プレフィルタ３９は、前方立上片２８及び第２の側壁板部２０Ｄと、前端部２３Ｆ、２４Ｆ及び第１の側壁板部２０Ｃとの間に挟み込まれてフィルタ枠１２に固定される。

プレフィルタ１４や濾材パック１１が、フィルタ枠１２から取り外されるときには、まず、天板２１の前端部２１Ｆが上方に強く引っ張られて、嵌合突起３７が嵌合凹部３６から抜き取られる。次いで、天板２１がリベット４９を中心に、前端部２１Ｆが両側板２３、２４から離間するように、上方に向けて回動された後、プレフィルタ１４及び濾材パック１２が順に取り外される。

ここで、上記したように、地板２２の前方側は凹陥しており、プレフィルタ１４を押さえつけるための第２の側壁板部２０Ｄの先端部２０Ｇは、支持板部１９の内面と同一の高さ位置に配置される。したがって、濾材パック１１は、旋回させることなく、手前に引き出すことによって、フィルタ枠１２の外部に取り出すことができる。なお、濾材パック１１を取り出す際、天板２１は、上方に回動されているので、前方立上片２８が濾材パック１１の引き出しを阻害することもない。濾材パック１１をフィルタ枠１２の内部に挿入するときも同様である。

以上のように、本実施形態では、プレフィルタ１４を押さえつけるための前方立上片２８や第１の側壁板部２０Ｄによって、フィルタ枠１２内部への濾材パック１１の出し入れが阻害されることはない。したがって、本実施形態では、濾材パック１１交換の作業性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、プレフィルタ１４が両側板２３、２４に取り付けられることにより、フィルタ枠１２の両側板２３、２４は左右に撓みにくくなり、フィルタ枠１２の強度が向上する。また、両側板２３、２４は、プレフィルタの断面Ｌ字部材４５Ｌ、４５Ｒによって内側に向けて押圧されるように配置されることが好ましい。このような構成によれば、濾材パック１１と両側板２３、２４の間のシール性も高めることができる。

一方、濾材パック１１が交換される際には、プレフィルタ１４がフィルタ枠１２から取り外されることにより、両側板２３、２４は左右方向に比較的撓むので、濾材パック１１は、比較的容易に両側板２３、２４の間に出し入れできる。

本実施形態では、天板２１は、前方側が両側板２３、２４から離間するように回動すれば良く、リベットの代わりに蝶番等で両側板２３、２４に連結されていても良い。また、本実施形態では、天板２１の側方立上片３５Ｌ、３５Ｒには、凹部の代わりに、嵌合突起３８が嵌合されるための穴が設けられても良い。また、その穴は両側板２３、２４に設けられるとともに、立上片３５Ｌ、３５Ｒそれぞれの内面に、穴に嵌合するための突起が設けられても良い。

１０ エアフィルタ
１１ 濾材パック
１２ フィルタ枠
１４ プレフィルタ
１９ 支持板部
２０ コの字板部
２０Ｃ 第１の側壁板部
２０Ｄ 第２の側壁板部
２１ 天板（天枠部）
２２ 地板（地枠部）
２３ 左側板（左側枠部）
２４ 右側板（右側枠部）
２６ 溝部
２８ 前方立上片（前方立上部）
３９ プレフィルタ枠
４０ プレフィルタ濾材
４１ 前方天枠部
４２ 前方地枠部
４３ 前方左側枠部
４４ 前方右側枠部

Claims (4)

1. 前後に開口された四角枠であって、互いに対向する両側枠部と、互いに対向する天枠部及び地枠部から構成されるフィルタ枠と、
   前記両側枠部、天枠部及び地枠部それぞれの内面に支持されて、前記フィルタ枠の内部に配置される濾材パックと、
   前記濾材パックの前方側に配置されるプレフィルタとを備え、
   前記地枠部の内面は、前記濾材パックを支持する部分よりも前方側の部分が凹陥して、前記両側枠部が対向する方向に延びる溝部が形成され、
   前記プレフィルタは、四角形状を呈し、その一辺が前記溝部に嵌合されて、前記フィルタ枠に取り付けられ、
   前記地枠部は、前記天枠部に対向しかつ前記濾材パックを支持する支持板部と、前記支持板部の前端に連設され、内部に前記溝部が形成されるコの字板部とを備え、
   前記コの字板部は、前記溝部の底面を構成する底板部と、前記溝部の側壁を構成し、前後方向に対向する両側壁板部から成り、
   前記支持板部は、天地方向において、前方側の側壁板部の先端に一致する位置、又はその先端よりも天枠部側に配置され、
   前記天枠部は、その後方側を中心に前方側が前記両側枠部から離れるように回動可能であって、
   前記天枠部の前端部は、前記地枠部に向けて立ち上げられた前方立上部が設けられており、
   前記前方立上部の後方には、前記プレフィルタの他の一辺が配置されており、
   前記前方立上部は、前記プレフィルタを後方に向けて押さえることを特徴とするエアフィルタ。
2. 前記プレフィルタは、前後に開口された四角枠であって、互いに対向する両前方側枠部と、互いに対向する前方天枠部及び前方地枠部から構成されるプレフィルタ枠と、前記プレフィルタ枠の内部に配置されるプレフィルタ濾材とを有し、
   前記プレフィルタは、前記前方地枠部が前記溝部に嵌合されるとともに、前記両前方側枠部それぞれが前記両側枠部それぞれの前端部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
3. 前記両側枠部は、互いに対向する両側板であって、
   前記両側板それぞれの前端部が、前記両前方側枠部それぞれに嵌合されることを特徴とする請求項２に記載のエアフィルタ。
4. 前記両前方側枠部それぞれに溝が設けられており、その溝に前記両側板の前端部それぞれが嵌合されることを特徴とする請求項３に記載のエアフィルタ。

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