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発明の名称 自動車用空気調和装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−22438(P2007−22438A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−210223(P2005−210223)
出願日 平成17年7月20日(2005.7.20)
代理人 【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
発明者 尾関 幸夫 / 大橋 利男 / 相馬 普
要約 課題
高密度フィルタのフィルタリング位置にあって、送風量の低下防止と騒音の低減化を図ることができ、しかも、高密度フィルタのメンテナンス性が良い自動車用空気調和装置を提供する。

解決手段
内外気切替ケース4に内気導入口18と外気導入口17を設け、この内気導入口18からの内気と外気導入口17からの外気を選択的に送風通路16に導入する内外気切替ドア19を設け、内外気切替ドア18より上流で、且つ、内気導入口18に通じる前記送風通路16に高密度フィルタ20を設け、高密度フィルタ20をフィルタリング位置とフィルタリング解除位置との間で変位自在に設けた。
特許請求の範囲
【請求項1】
内外気切替ケース(4)に配置され、内気を導入する内気導入口(18)と、
この内外気切替ケース(4)に配置され、外気を導入する外気導入口(17)と、
この内気導入口(18)からの内気と外気導入口(17)からの外気を選択的に送風通路(16)に導入する内外気切替ドア(19)と、
この内外気切替ドア(19)より上流に位置し、且つ、前記内気導入口(18)に通じる前記送風通路(16)と前記外気導入口(17)に通じる前記送風通路(16)の少なくともいずれか一方に配置されるフィルタ(20,20A,20B)とを備え、
導入される内気又は外気が全てフィルタ内部を通過するフィルタリング位置と、導入される内気又は外気の少なくとも一部がフィルタ内部をバイパスして通過するフィルタリング解除位置との間で前記フィルタ(20,20A,20B)を変位自在に設けたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
【請求項2】
請求項1記載の自動車用空気調和装置であって、
前記フィルタ(20,20A,20B)は、送風機ケース(3)の空気吸い込み口(12)側から外周面の外側に延設された前記送風通路(16)内に配置されたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2記載の自動車用空気調和装置であって、
前記フィルタ(20,20A,20B)は、前記内外気切替ケース(4)に変位自在に設けられたフィルタ枠(21)と、このフィルタ枠(21)に着脱自在に設けられたフィルタ素材(22)とからなることを特徴とする自動車用空気調和装置。
【請求項4】
請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の自動車用空気調和装置であって、
前記フィルタ(20,20A,20B)の下方には、トレーが設けられたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、内気又は外気を選択的に導入する送風通路に集塵、脱臭等の高密度フィルタを配置した自動車用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の従来の自動車用空気調和装置としては、特許文献1に開示されたものがある。
【0003】
この自動車用空気調和装置は、図10に示すように、送風機ユニット100を有する。送風機ユニット100は、送風機100aと、この送風機100aの外周を被う送風機ケース100bと、この送風機ケース100bの上流に接続された内外気切替ケース101とを備えている。
【0004】
内外気切替ケース101内には、送風機ケース100b内に連通する送風通路102が形成され、この送風通路102の上端には内気導入口103と外気導入口104が開口されている。送風通路102には円弧状の内外気切替ドア105が回転自在に支持されており、この内外気切替ドア105によって内気導入口103と外気導入口104の開口割合を可変できるようになっている。
【0005】
内外気切替ドア105の下流位置には、主に脱臭作用を行う高密度構造の第1高密度フィルタ106と第2高密度フィルタ107が配置されている。第1高密度フィルタ106は、送風通路102の約半分サイズの円弧状に設定され、内外気切替ドア105に一体に設けられている。第2高密度フィルタ107は、送風通路102の約半分サイズの円弧状に設定され、内外気切替ドア105と同一揺動位置を中心として単独で回転自在に支持されている。つまり、第1高密度フィルタ106と第2高密度フィルタ107は、別個独立に変位できるようになっている。
【0006】
第1高密度及び第2高密度フィルタ106,107と送風機100aの間の送風通路102には、主に集塵作用を有する低密度構造の低密度フィルタ108が配置されている。
【0007】
上記構成において、外気導入の脱臭モードでは、図10に示すように、内外気切替ドア105は外気導入口104を全開とする位置に、第2高密度フィルタ107は外気導入口側に位置される。そして、送風機100aの吸引力によって外気が外気導入口104より送風通路102に導入される。導入された外気は、その大部分が第2高密度フィルタ107を通り、一部が第1高密度フィルタ106を通る。外気は、第1及び第2高密度フィルタ106,107を通る際に脱臭される。
【0008】
又、通常の外気導入モードでは、内外気切替ドア105は外気導入口104を全開とする位置に、第2高密度フィルタ107は内気導入口側に位置される。そして、送風機100aの吸引力によって外気が外気導入口104より送風通路102に導入される。導入された外気は、その大部分が第1及び第2高密度フィルタ106,107を通ることなく通過する。外気は、第1及び第2高密度フィルタ106,107を通過しないことからこれらによる送風抵抗を受けず、十分な送風量が車室内に送り込まれる。尚、内気導入の場合も同様であり、通常の内気導入モード時には、送風通路102内の通気抵抗を減少できることから効率の良い冷房状態を確保できる。
【0009】
以上、前記従来例によれば、第2高密度フィルタ107をフィルタリング位置にすることによって高機能な脱臭作用を発揮でき、第2高密度フィルタ107をフィルタリング解除位置にすることによって、十分な送風量を車室内に送り込むことができ、特に、内気導入モードで効率の良い冷房状態を確保できる。
【特許文献1】特開平11−192831号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、従来の自動車用空気調和装置では、第1高密度フィルタ106及び第2高密度フィルタ107のそれぞれは、フィルタリング位置とフィルタリング解除位置の切替えを行うために、送風通路102の約半分サイズに設定される。そして、第2高密度フィルタ107をフィルタリング位置とする場合に、導入される空気は、送風通路102の約半分を実質的な通過断面積として流れ、且つ、送風抵抗である第2高密度フィルタ107を通過するため、送風量が低下し、且つ、騒音が増大するという問題がある。
【0011】
また、第1及び第2高密度フィルタ106,107が内外気切替ドア105の下流の内外気切替ケース101内に配置されるため、フィルタ交換には送風機100a又は内外気切替ドア105を一旦取り外す必要がある。従って、第1及び第2高密度フィルタ106,107の着脱作業が面倒であり、メンテナンス性に問題がある。
【0012】
そこで、本発明は、フィルタのフィルタリング位置にあって、送風量の低下防止と騒音の低減化を図ることができ、しかも、フィルタのメンテナンス性が良い自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成する請求項1の発明は、内外気切替ケースに配置され、内気を導入する内気導入口と、この内外気切替ケースに配置され、外気を導入する外気導入口と、この内気導入口からの内気と外気導入口からの外気を選択的に送風通路に導入する内外気切替ドアと、この内外気切替ドアより上流に位置し、且つ、前記内気導入口に通じる前記送風通路と前記外気導入口に通じる前記送風通路の少なくともいずれか一方に配置されるフィルタとを備え、導入される内気又は外気が全てフィルタ内部を通過するフィルタリング位置と、導入される内気又は外気の少なくとも一部がフィルタ内部をバイパスして通過するフィルタリング解除位置との間で前記フィルタを変位自在に設けたことを特徴とする。
【0014】
請求項2の発明は、請求項1記載の自動車用空気調和装置であって、前記フィルタは、送風機ケースの空気吸い込み口側から外周面の外側に延設された前記送風通路内に配置されたことを特徴とする。
【0015】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2記載の自動車用空気調和装置であって、前記フィルタは、前記内外気切替ケースに変位自在に設けられたフィルタ枠と、このフィルタ枠に着脱自在に設けられたフィルタ素材とからなることを特徴とする。
【0016】
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の自動車用空気調和装置であって、前記フィルタの下方には、トレーが設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
請求項1の発明によれば、フィルタは、例えば内気導入口や外気導入口を開閉するように配置すれば良いため、従来のように送風通路の約半分に設定しなければならないという制約を受けず、大型サイズのフィルタを配置できる。従って、フィルタのフィルタリング位置にあって、送風量の低下防止と騒音の低減化を図ることができる。又、フィルタが内外気切替ドアの上流の内外気切替ケース内に配置されるため、着脱作業が容易であり、メンテナンス性が良い。
【0018】
請求項2の発明によれば、フィルタの設置スペースを大きく取ることができるため、大型のフィルタを設置できる。又、送風通路を大きくできることから内気導入口又は外気導入口も複数箇所に設置できるため、送風機ユニットの周辺から効率良く内気又は外気を導入できる。これにより、装置の大型化を極力防止できる。
【0019】
請求項3の発明によれば、フィルタ素材の交換作業が容易である。
【0020】
請求項4の発明によれば、フィルタを変位させた際等にフィルタ素材から落下するゴミ等を散乱させることなく捕捉できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図7は本発明を自動車用空気調和装置の送風機ユニットに適用した第1実施形態を示し、図1は送風機ユニット1Aの概略斜視図、図2は送風機ユニット1Aの縦断面図、図3は送風機ユニット1Aの概略横断面図、図4は最大冷風モード時の縦断面図、図5は外気導入時の縦断面図、図6はミクロ集塵脱臭モード時の縦断面図、図7(a)は高密度フィルタ20の分解斜視図、図7(b)は第1変形例の高密度フィルタ20Aの分解斜視図、図7(c)は第2変形例の高密度フィルタ20Bの分解斜視図である。
【0022】
図1〜図3に示すように、自動車用空気調和装置は、送風機ユニット1Aを有する。送風機ユニット1Aは、遠心式ファン2と、この遠心式ファン2の回転により空気を内部に取り込む送風機ケース3と、送風機ケース3に一体に形成された内外気切替ケース4とから構成されている。
【0023】
遠心式ファン2は、モータ10とこのモータ10の回転軸に固定された多翼フィン11とから構成されている。
【0024】
送風機ケース3は、内部に多翼フィン11が収容され、この多翼フィン11の回転によって空気を吸引する空気吸い込み口12が上面に設けられた送風機ケース本体14と、送風機ケース本体14に接続され、吸引した空気を下流の空調ユニット(図示せず)に送風する出口部15とから構成されている。送風機ケース本体14は渦巻き状であり、送風機ケース本体14の外周側に出口部15が接続されている。つまり、送風機ケース本体14の内部は多翼フィン11の回転によって中心側の空気が外周側に圧送されることによって中心側が減圧に、外周側が高圧になる。これを利用して中心位置の空気吸い込み口12より空気を吸引し、外周位置の出口部15より吸引空気を排出する。
【0025】
内外気切替ケース4は、送風機ケース本体14の上方と一側方を被うように配置され、送風機ケース3の空気吸い込み口12側から渦巻き状送風機ケースの外周面の外側に延設される送風通路16が形成されている。そして、内外気切替ケース4の送風機ケース本体14の上方に延設された位置には、外気導入口17が形成されている。内外気切替ケース4の送風機ケース本体14の側方に延設された位置には内気導入口18が4箇所に形成されている。
【0026】
内外気切替ドア19は、空気吸い込み口12の真上となる送風通路16内に配置されている。内外気切替ドア19は、円弧状であり、内気導入口18からの内気導入のみを許容する内気導入位置(図2のA位置で実線表示)と、外気導入口17からの外気導入のみを許容する外気導入位置(図2のB位置で破線表示)との間で揺動自在に設けられている。
【0027】
フィルタである高密度フィルタ20は、内外気切替ドア19の上流で、且つ、内気導入口18側に通じる送風通路16の位置に配置されている。換言すれば、高密度フィルタ20は、送風機ケース3の空気吸い込み口12側から外周面の外側に延設された位置に配置されている。
【0028】
高密度フィルタ20は、図7(a)に詳しく示すように、上端に回転支持ピン21aを有するフィルタ枠21と、このフィルタ枠21に着脱自在に装着されるフィルタ素材22とから構成されている。フィルタ枠21は、中央の開口を囲むように配置された4方の係止桟21bと、この4方の係止桟21bの間に架けられたワイヤ群21cと、係止桟21bの一つに形成されたフィルタスライド孔21dとを有する。そして、このフィルタスライド孔21dよりフィルタ素材22をスライド挿入することによって装着できる。高密度フィルタ20は、図2に示すように、回転支持ピン21aを支点として内外気切替ケース4に回転自在に支持されている。そして、内気が全てフィルタ内部を通過するフィルタリング位置(図2のC位置で実線表示)と、内気の少なくとも一部がフィルタ内部をバイパスして通過するフィルタイリング解除位置(図2のD位置で仮想線表示)との間で駆動手段24によって駆動されるようになっている。フィルタ素材22は、花粉等のミクロサイズ塵の集塵作用と脱臭作用を有する高密度構造に設定されている。そして、フィルタ素材22は、山谷形状に折曲されており、山谷形状の長手方向が上下方向になるよう配置されている。
【0029】
トレー25は、塵受部25aとモータ収容部25bとから構成され、塵受部25aが高密度フィルタ20の下方位置に、モータ収容部25bがモータ10を被うように配置されている。また、モータ10とモータ収容部25bの間には防音材26が配置されている。
【0030】
低密度フィルタ23は、ミクロ以上の粗い塵の集塵作用を有する低密度構造であり、内外気切替ドア19と空気吸い込み口12との間の送風通路16に配置されている。
【0031】
次に、上記構成の作用を説明する。内気温調モードでは、内外気切替ドア19は内気導入口18を全開とする内気導入位置Aに位置し、高密度フィルタ20はフィルタリング解除位置Dに配置される。そして、送風機2の吸引力によって内気が内気導入口18より導入される。導入される内気は、一部を除いて大部分が高密度フィルタ20を通過することなく送風通路16に導入され、低密度フィルタ23を通って下流へと送風される。
【0032】
外気温調モードでは、内外気切替ドア19は外気導入口17を全開とする外気導入位置Bに位置する。そして、送風機2の吸引力によって外気が外気導入口17より導入される。導入される外気は、低密度フィルタ23を通って下流へと送風される。尚、高密度フィルタ20は、この実施形態では便宜上フィルタリング解除位置Dに位置される。
【0033】
内気温調モードや外気温調モードでは、送風通路16内の送風抵抗を小さい状態で内気又は外気を送風できるため、車室内に吹き出す風量量が低下せず、高密度フィルタ20を通過する際の騒音の発生しない。
【0034】
最大冷風モード時には、図4に示すように、内外気切替ドア19は内気導入口18を全開とする内気導入位置Aに位置し、高密度フィルタ20はフィルタリング解除位置Dに配置される。そして、送風機2の吸引力によって内気が内気導入口18より導入される。導入される内気は、一部を除いてその大部分が高密度フィルタ20を通過することなく送風通路16に導入される。内気は、低密度フィルタ23を通って送風機2に吸引され、更に下流へと送風される。そして、内気は、下流のエバポレータ(図示せず)で冷却されて車室内に吹き出される。
【0035】
又、外気温調モードでは、図5に示すように、内外気切替ドア19は外気導入口17を全開とする外気導入位置Bに位置される。そして、送風機2の吸引力によって外気が外気導入口17より導入される。導入される外気は、低密度フィルタ23を通って下流へと送風される。尚、外気温調モード時では、高密度フィルタ20は、この実施形態では便宜上フィルタリング位置Cに位置される。
【0036】
ミクロ集塵・脱臭モード時では、図6に示すように、内外気切替ドア19は内気導入口18を全開とする内気導入位置Aに位置し、高密度フィルタ20はフィルタリング位置Cに位置される。そして、送風機2の吸引力によって内気が内気導入口18より導入される。導入される内気は、全て高密度フィルタ20を通り、その後、低密度フィルタ23を通って下流へと送風される。従って、導入される全ての内気は、高密度フィルタ20の通過時に高機能な集塵・脱臭処理が施される。
【0037】
以上、この第1実施形態では、内外気切替ドア19より上流で、且つ、内気導入口18に通じる送風通路16に高密度フィルタ20を配置し、この高密度フィルタ20をフィルタリング位置とフィルタリング解除位置との間で変位自在に設けたので、高密度フィルタ20は、内気導入口18を開閉するように配置すれば良いため、従来のように送風通路16の約半分に設定しなければならないという制約を受けず、大型サイズの高密度フィルタ20を配置できる。従って、高密度フィルタ20のフィルタリング位置にあって、送風量の低下防止と騒音の低減化を図ることができる。又、高密度フィルタ20が内外気切替ドア19の上流の内外気切替ケース4内に配置されるため、着脱作業が容易であり、メンテナンス性が良い。
【0038】
又、高密度フィルタ20は、内外気切替ドア19の上流の内外気切替ケース4内に配置されるため、着脱作業が容易であり、メンテナンス性が良い。
【0039】
この第1実施形態では、高密度フィルタ20は、送風機ケース3の空気吸い込み口12側から外周面の外側に延設された送風通路16内に配置されているので、高密度フィルタ20の設置スペースを大きく取ることができる。従って、大型の高密度フィルタ20を設置できる。又、送風通路16を大きいことから内気導入口18も4箇所に設置できるため、図3に示すように、送風機ユニット1Aの周辺から効率良く内気を導入できる。従って、内外気切替ケース4を大型化することなく十分に内気を導入できるため、装置の大型化を極力防止できる。
【0040】
この第1実施形態では、高密度フィルタ20は、内外気切替ケース4に変位自在に設けられたフィルタ枠21と、このフィルタ枠21に着脱自在に設けられたフィルタ素材22とからなるので、フィルタ素材22の交換作業が容易である。
【0041】
この第1実施形態では、フィルタ20の下方には、トレー25の塵受部25aが設けられているので、フィルタ20を変位させた際等にフィルタ素材22から落下するゴミ等を散乱させることなく捕捉でき、且つ防音材26とともにモータ収容部25bがモータ10を被うため、稼働時の静粛性を向上することができる。
【0042】
次に、高密度フィルタ20A,20Bの変形例を説明する。第1変形例の高密度フィルタ20Aは、図7(b)に示すように、フィルタ枠21の三方向の係止桟21bを設け、係止桟21bが存在しない側面からフィルタ素材22をスライド挿入することによって装着するものであっも良い。第2変形例の高密度フィルタ20Bは、図7(c)に示すように、フィルタ枠21の上下位置に係止溝21eを設け、この上下一対の係止溝21eにフィルタ素材22の各係止突起22aを係止することによって装着するものであっても良い。
【0043】
図8及び図9は本発明の第2実施形態を示し、図8は送風機ユニット1Bの縦断面図、図9は高密度フィルタ20Bの交換作業を説明するための要部断面図である。
【0044】
この第2実施形態の送風機ユニット1Bは、前記第1実施形態のものと比較するに、内外気切替ドア19の上流で、外気導入口17側の送風通路16内に高密度フィルタ20Bが配置されている。つまり、前記第1実施形態では、高密度フィルタ20Bが内気導入口18側の送風通路16に配置されていたが、この第2実施形態では、高密度フィルタ20Bが外気導入口17側の送風通路16に配置されている。
【0045】
又、高密度フィルタ20Bは、導入される外気が全てフィルタ内部を通過するフィルタリング位置(図8の実線位置)と、導入される外気が全てフィルタ内部を通過しないフィルタリング解除位置(図8の仮想線位置)との間で回転自在に設けられている。高密度フィルタ20Bは、図7(c)に示す構造のものが使用され、フィルタリング解除位置では交換用扉30の内面に収容される。そして、交換用扉30は、図9に示すように、フィルタリング解除位置に位置する高密度フィルタ20Bを送風通路16より露出できるように開閉自在に設けられている。
【0046】
他の構成は、前記第1実施形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【0047】
この第2実施形態でも、前記第1実施形態と同様に、高密度フィルタ20Bのフィルタリング位置にあって、送風量の低下防止と騒音の低減化を図ることができる。特に、図9に示すように、高密度フィルタ20Bをフィルタリング解除位置に位置させ、交換用扉30を開位置とすることによってフィルタ素材22を容易に取り外し、又、新規のフィルタ素材22を容易に取り付けできる。従って、メンテナンス性が非常に良い。
【0048】
尚、第1実施形態では、高密度フィルタ20を内気導入口18側の送風通路16に配置し、第2実施形態では、高密度フィルタ20Bを外気導入口17側の送風通路16に配置したが、内気導入口18側の送風通路16と外気導入通路17側の送風通路16の双方に高密度フィルタ20を配置し、且つ、各高密度フィルタ20をフィルタリング位置とフィルタリング解除位置との間で変位自在に設けても良い。
【0049】
尚、各実施形態では、高密度フィルタ20,20A,20Bは、花粉等のミクロサイズ塵の集塵作用と脱臭作用を有する高密度構造のものであるが、これら以外の作用を有する高密度構造であっても同様に本発明を適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の第1実施形態を示し、送風機ユニットの概略斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態を示し、送風機ユニットの縦断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態を示し、送風機ユニットの概略横断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態を示し、最大冷風モード時の縦断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態を示し、外気温調モード時の縦断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態を示し、ミクロ集塵脱臭モード時の縦断面図である。
【図7】(a)は本発明の第1実施形態に係るフィルタの分解斜視図、(b)はフィルタの第1変形例の分解斜視図、(c)はフィルタの第2変形例の分解斜視図である。
【図8】本発明の第2実施形態を示し、送風機ユニットの縦断面図である。
【図9】本発明の第2実施形態を示し、高密度フィルタの交換作業を説明するための要部断面図である。
【図10】従来例を示し、外気導入で、且つ、脱臭モード時の断面図である。
【図11】従来例を示し、通常の外気温調モード時の断面図である。
【符号の説明】
【0051】
1A,1B 送風機ユニット
2 送風機
4 内外気切替ケース
12 空気吸い込み口
16 送風通路
17 外気導入口
18 内気導入口
19 内外気切替ドア
20,20A,20B 高密度フィルタ(フィルタ)
21 フィルタ枠
22 フィルタ素材




 

 


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