JP6916638B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ装置に関する。

空調用エアフィルタ等のフィルタ装置では、フィルタリング性能保持等のため、フィルタをケーシングの通気口に強固に押し付けて空気のリークを防止する構造が採用される。また、フィルタ交換等の際に、フィルタをケーシングに容易に着脱できることが望ましい。

特開２０１６−０６４３９６号公報 特開２０１６−０４９４８６号公報 特開２０１４−０６１５０７号公報

従来、一つ一つのフィルタをケーシングに対して個別にネジやナットで締付け固定していた。しかし、着脱の際に多数のネジ等の締め外しをするため、手間が掛かり、作業性が悪い。この点を改良すべく、特許文献１，２は、バネの反発力でフィルタをケーシングに押し付ける構造を開示する。また、シャフトとカムの回転によってフィルタを押し付ける構造も知られている。しかし、これらの構造で得られる押し付け力には限界があり、特に、大型のフィルタやフィルタ数が増加した場合などに十分な押し付け力が得られないことが懸念されていた。

本願には、下記発明が開示される。
＜構成１＞
前面に通気口が形成され、側面にフィルタの挿入口が形成されたケーシングを有し、前記挿入口から前記ケーシングに挿入した前記フィルタを前記通気口に押し付けた状態にするフィルタ装置であって、
前記フィルタの背面に当接可能な当接部を有する固定部材と、
前記固定部材を前記フィルタの挿入方向に対して傾斜した方向に案内する案内手段を有することを特徴とするフィルタ装置。
＜構成２＞
前記案内手段は、
複数の突起と、
前記複数の突起を挿通案内する複数の長溝を有し、
前記長溝が、前記挿入方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜部を有する構成１のフィルタ装置。
＜構成３＞
前記長溝が、前記挿入方向と平行に延びる平行部を更に有する構成２のフィルタ装置。
＜構成４＞
前記突起が、前記長溝より大径の下段部と、前記長溝より小径の上段部を有する構成２又は３のフィルタ装置。
＜構成５＞
前記固定部材を押圧するための押圧部材を更に有し、
前記押圧部材及び／又は前記挿入口に治具係止用の係止孔が形成されている構成１〜４のいずれかのフィルタ装置。

構成１の発明では、固定部材をフィルタの挿入方向と同方向に押し込む操作で、ケーシング前面の通気口にフィルタを押し付けることができる。

本発明の１実施形態のフィルタ装置１を示す。 （ａ）は、ケーシング１０を示す。（ｂ）は、フィルタ２０を示す。（ｃ）は、固定部材４０を示す。 例示的な突起プレート３０を示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。 長溝プレート５０の長溝５１の周辺部を拡大して示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。 突起プレート３０と固定部材４０の位置関係を示す。 固定部材４０とフィルタ２０とシール部１３の位置関係を示す。 フィルタ２０の装着時の治具７０の用法を示す。 フィルタ２０の取り外し時の治具７０の用法を示す。

図１は、本発明の１実施形態のフィルタ装置１を示す。フィルタ装置１は、ケーシング１０と、ケーシング１０に収容されるフィルタ２０と、突起プレート３０と、固定部材４０を有する。図２は、図１の逆方向から見たケーシング１０、フィルタ２０及び固定部材４０を示す。

ケーシング１０は、フィルタ２０を収容する筐体である。ケーシング１０の背面及び前面には、通気口（吸気口１１及び排気口１２）が形成されている。吸気口１１からケーシング１０に入った空気がフィルタ２０を通った後、排気口１２から送出される。排気口１２の外周には、後述のパッキン２３を押し付けてシールするためのシール部１３が形成されている。シール効果を高めるため、シール部１３は、排気口１２の全周を囲う幅の狭い突条の形態とするのがよい。

ケーシング１０の側面には、フィルタ２０を出入するための挿入口１５が形成されている。挿入口１５は、不図示の扉によって開閉可能である。挿入口１５の吸気口１１側の柱１６に係止孔１７を形成するとよい。ケーシング１０の底部には、フィルタ２０を載置するための台座１４が設置されている。

フィルタ２０は、空気中の塵埃を捕集するためのものである。フィルタ２０は、プレフィルタ、中高性能フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ等、種類を問わない。図示のフィルタ２０は、ろ材であるフィルタパック２１と、フィルタパック２１を保持する枠体２２を有する。枠体２２の前面には、フィルタパック２１の外周を囲うようにパッキン２３が取り付けられている。パッキン２３は、シール部１３に対応した形状・サイズを有する。

図１，２では、１つのフィルタパック２１を有するフィルタ２０を示したが、複数のフィルタパック２１を有してもよい。その場合、各フィルタパック２１の外周を囲うパッキン２３を設け、各パッキン２３の配置・形状・サイズに対応した複数の排気口１２を形成するとよい。

ケーシング１０の底部には、突起プレート３０が取り付けられている。図３は、例示的な突起プレート３０を示す。図のように、突起プレート３０は、突起３１を有する。突起３１は、大径の下段部３１ａ及び小径の上段部３１ｂを有するとよい。突起プレート３０は、板金等の硬質材料で形成できる。突起プレート３０に形成した開口にボルトを挿入することで突起３１を形成してもよい。突起プレート３０をケーシング１０に取り付けることで、複数の突起３１がケーシング１０の底面に平行な面（ＸＹ面）内の複数の位置に固定される。

固定部材４０は、長溝プレート５０と、押圧部材６０を有する。

長溝プレート５０は、突起３１と対応する配置で形成された複数の長溝５１を有する板状の部材である。長溝プレート５０は、板金等の硬質部材で形成できる。図４に長溝プレート５０の長溝５１の周辺部（図２（ｃ）の破線で囲った部分）を拡大して示す。各長溝５１は、「へ」の字状に屈曲しており、平行部５１ａと傾斜部５１ｂを有する。平行部５１ａと傾斜部５１ｂは連絡している。平行部５１ａはＸ方向に対して平行であり、傾斜部５１ｂはＸ方向に対して傾斜している。傾斜角度は、１０〜６０度がよく、２０〜４０度が特によい。長溝５１は、突起３１の上段部３１ｂを挿通させるが下段部３１ａを挿通させない幅を有するのがよい。

長溝プレート５０の上面には、当接部５２が形成されている。当接部５２は、フィルタ２０の枠体２２の背面２４に当接し、フィルタ２０に対して＋Ｙ方向の付勢力を作用させるための構造又は部材である。当接部５２は、例えば、長溝プレート５０の一端を折り曲げ加工することで形成することができる。

押圧部材６０は、固定部材４０に±Ｘ方向の力を加えるための持ち手等として使用する部材である。押圧部材６０は、ボルト止めや溶接等任意の方法で長溝プレート５０に取り付けられる。押圧部材６０は、治具係止用の係止孔６１を有するとよい。係止孔６１は、ケーシング１０の係止孔１７と同じ高さに形成するとよい。係止孔６１は、貫通孔がよい。

固定部材４０は、各長溝５１に各突起３１を挿通させて、突起プレート３０の上に載置される。図５に、突起プレート３０と固定部材４０の位置関係を示し、図６に、固定部材４０とフィルタ２０とシール部１３の位置関係を示す。

図５（ａ）は、固定部材４０を手前側（−Ｘ側）に引き出した状態であり、各突起３１は、傾斜部５１ｂの基端に位置する。この状態で固定部材４０は、図６（ａ）に示すように、最も背面側（−Ｙ側）に位置し、当接部５２とシール部１３の間隔がフィルタ２０の幅よりも大きくなる。よって、フィルタ２０は、±Ｘ方向に自由に出し入れ可能である。

フィルタ２０の装着に際しては、まず、固定部材４０を手前側（−Ｘ側）に引き出した状態（図５（ａ））で、フィルタ２０を台座１４上に載置してパッキン２３とシール部１３が一致する位置まで＋Ｘ方向に挿入する。この位置でフィルタ２０を停止させるストッパをケーシング１０内に設けるとよい。

この状態から固定部材４０を＋Ｘ方向に押し込むと、固定部材４０は傾斜部５１ｂの傾斜に従って案内されるため、図５（ｂ）のように、固定部材４０は、突起プレート３０に対して＋Ｙ方向にある距離Ｙ１だけ移動する。これにより、図６（ｂ）に示すように、当接部５２がフィルタ２０の背面２４に当接してフィルタ２０が＋Ｙ方向に付勢され、パッキン２３がシール部１３に押し付けられ、排気口１２をシールすることができる。

図５（ｂ）の状態からさらに固定部材４０を＋Ｘ方向に押し込むと、図５（ｃ）に示すように、突起３１が平行部５１ａの末端まで移動する。この状態では、パッキン２３の弾力等が−Ｙ方向に作用しても、フィルタ２０を−Ｘ方向に移動させる力は発生しないので、フィルタ２０の保持が安定する。

上記の操作は、押圧部材６０を手で押すことで行うこともできるが、あるところまで手で押し込んでから、図７（ａ）→（ｂ）のように、係止孔１７に一端を挿入した治具７０を回転させて梃子の原理で押圧部材６０の手前端を押圧すると、固定部材４０を最後まで容易に押し込むことができる。

フィルタ２０の取り外しに際しては、固定部材４０を−Ｘ方向に引き出して図５（ａ），図６（ａ）の状態にすれば、フィルタ２０を自由に引き出すことができる。図８（ａ）→（ｂ）のように、係止孔６１と係止孔１７に治具７０の一端を挿入し、係止孔１７を支点にして治具７０を回転させて梃子の原理で係止孔６１を引っ張ると、固定部材４０を容易に引き出すことができる。

フィルタ装置１は、固定部材４０をフィルタ２０の挿入方向（Ｘ方向）に対して傾斜した方向に案内する案内手段（突起３１及び長溝５１）を有するため、固定部材４０をＸ方向に押し込むだけでフィルタ２０を排気口１３に押し付けることができる。Ｘ方向への押し込みは、力を加えやすいので、過度の労力を要せず十分な押し付け力を得ることができる。長溝５１が平行部５１ａを有するため、フィルタ２０の保持が安定になる。突起３１が下段部３１ａを有するため、突起プレート３０と固定部材４０の間に隙間が形成されるので、摩擦の減少により固定部材４０のスライドが容易になる。また、長溝プレート５０と突起プレート３０との摩擦をより少なくするために、突起プレート３０上に突起３１以外の突起部を設けてもよい。図７，８のように、１本の治具７０でフィルタ２０の装着と取り外しの両方を行うことができる。治具７０は、図７，８のように、Ｌ字状がよい。図７、８は、フィルタ２０の装着と取り外しの一例であり、係止孔１７，６１の位置を変更してもよいし、治具７０を押し込むことでフィルタ２０の取り外し、逆に治具７０を引くことでフィルタ２０の装着を行うようにしてもよい。

上記実施形態に記載したフィルタ装置１やその要素の寸法、形状、配置、個数、材料等は例示であり、他の態様も可能である。

例えば、安定性を向上させるために４つの突起３１及び長溝５１をそれぞれ長方形の頂点位置に配置した場合を示したが、突起３１及び長溝５１の個数や位置は適宜変更しても本発明の趣旨が変更されることはない。例えば、２つ以上であれば、固定部材４０の平行を保ったまま固定部材４０を案内できる。突起プレート３０が突起３１を有する場合を示したが、ケーシング１０に突起３１を直接取り付けてもよい。案内手段は、固定部材４０をフィルタ２０の挿入方向に対して傾斜した方向に案内できればよいので、ケーシング１０側に長溝５１を形成し、固定部材４０側に突起３１を設けてもよい。案内手段をケーシング１０の底部に設けた例を示したが、天井等他の場所に設けてもよい。底部と天井等、複数個所に設けてもよい。安全対策として、長溝５１の周辺部を覆うカバーを長溝プレート５０の上面に取り付けるとよい。

１・・・フィルタ装置
１０・・・ケーシング
１１・・・吸気口
１２・・・排気口
１３・・・シール部
１４・・・台座
１５・・・挿入口
１６・・・柱
１７・・・係止孔
２０・・・フィルタ
２１・・・フィルタパック
２２・・・枠体
２３・・・パッキン
２４・・・背面
３０・・・突起プレート
３１・・・突起
３１ａ・・・下段部
３１ｂ・・・上段部
４０・・・固定部材
５０・・・長溝プレート
５１・・・長溝
５１ａ・・・平行部
５１ｂ・・・傾斜部
５２・・・当接部
６０・・・押圧部材
６１・・・係止孔
７０・・・治具

Claims (6)

1. 前面に通気口が形成され、側面にフィルタの挿入口が形成されたケーシングを有し、前記挿入口から前記ケーシングに挿入した前記フィルタを前記通気口に押し付けた状態にするフィルタ装置であって、
   前記フィルタ装置は、
   前記フィルタの背面に当接可能な当接部を有する固定部材と、
   前記固定部材を前記フィルタの挿入方向に対して傾斜した方向に案内する案内手段を有し、
   前記案内手段は、
   複数の突起と、
   前記複数の突起を挿通案内する複数の長溝が形成されたプレート部材を有し、
   前記突起は、前記長溝より大径の下段部と、前記長溝より小径の上段部を有し、
   前記複数の突起は、前記ケーシングの底面に平行な面上の多角形の頂点位置に配置されていることを特徴とするフィルタ装置。
2. 前記多角形が長方形である請求項１のフィルタ装置。
3. 前面に通気口が形成され、側面にフィルタの挿入口が形成されたケーシングを有し、前記挿入口から前記ケーシングに挿入した前記フィルタを前記通気口に押し付けた状態にするフィルタ装置であって、
   前記フィルタの背面に当接可能な当接部を有する固定部材と、
   前記固定部材を前記フィルタの挿入方向に対して傾斜した方向に案内する案内手段と、
   前記固定部材を押圧するための押圧部材を更に有し、
   前記押圧部材及び／又は前記挿入口に治具係止用の係止孔が形成されていることを特徴とするフィルタ装置。
4. 前記案内手段は、
   複数の突起と、
   前記複数の突起を挿通案内する複数の長溝を有し、
   前記長溝が、前記挿入方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜部を有する請求項３のフィルタ装置。
5. 前記長溝が、前記挿入方向と平行に延びる平行部を更に有する請求項４のフィルタ装置。
6. 前記突起が、前記長溝より大径の下段部と、前記長溝より小径の上段部を有する請求項４又は５のフィルタ装置。

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