フィルタ
【課題】 投影面積が小さく且つ濾材面積が大きいフィルタを得る。
【解決手段】 図5は濾材の展開図であり、図5中の破線は谷折り用の折り筋を示し、一点鎖線は山折り用の折り筋を示している。このように折り筋が配置された濾材を、折り筋に沿って折り込んだ後、折り曲げた時の最も外側の面を互いに貼り合わせることにより、円筒ないしは円錐台形状のフィルタが得られる。また、軸方向の一端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて円筒形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【解決手段】 図5は濾材の展開図であり、図5中の破線は谷折り用の折り筋を示し、一点鎖線は山折り用の折り筋を示している。このように折り筋が配置された濾材を、折り筋に沿って折り込んだ後、折り曲げた時の最も外側の面を互いに貼り合わせることにより、円筒ないしは円錐台形状のフィルタが得られる。また、軸方向の一端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて円筒形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気体中の塵埃を捕集して空気を浄化するフィルタに関するもので、特に、車両用空調装置に搭載される空気清浄フィルタに好適である。
【背景技術】
【0002】
一般的な従来の車両用空調装置においては、空気流れ上流側から順に、内気導入口および外気導入口を開閉する内外気切替装置、吸入される空気を清浄化するフィルタ、空気流を発生させる送風機が配置されている。因みに、フィルタとしては、ジグザグ状に折られた直方体のフィルタが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特許第2760947号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の直方体形状のフィルタは、内気導入口および外気導入口側から見たときの投影面積が大きく、余計な搭載スペースを取り、空調装置の小型化を阻害する要因の1つになっていた。
【0004】
そこで、例えばフィルタの形状を円筒形にして投影面積を小さくすることが考えられるが、四角形の濾材を単に丸めて円筒形にした場合、軸方向両端が開放されてしまい、濾材面積を確保する上で望ましくない。
【0005】
本発明は上記点に鑑みて、投影面積が小さく且つ濾材面積が大きいフィルタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、第1辺(2a)から第3辺(2c)まで副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、第1主方向折り線(2f)と第2主方向折り線(2g)は、副方向(Y)に沿って交互に配置され、副方向山折り線(2e)、第1主方向折り線(2f)および第2主方向折り線(2g)に沿って濾材が折り込まれた後、第1辺(2a)側の面のうち第2辺(2b)に近い側の面と第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされるとともに、第3辺(2c)側の面のうち第2辺(2b)に近い側の面と第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされていることを特徴とする。
【0007】
これによると、四角形の濾材から、投影面積が小さい円筒ないしは円錐台形状のフィルタを容易に得ることができる。また、軸方向の一端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて円筒形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明のように、副方向山折り線(2e)における千鳥状に折れ曲がった部位の角度(θ1)を90°にした場合、円筒形状のフィルタを得ることができる。
【0009】
請求項3に記載の発明では、4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、第1辺(2a)から第3辺(2c)まで副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)と、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、第1主方向折り線(2f)と第2主方向折り線(2g)は、副方向(Y)に沿って交互に配置され、副方向山折り線(2e)、第1主方向折り線(2f)および第2主方向折り線(2g)に沿って濾材が折り込まれた後、2つの副方向山折り線(2e)間の中間領域面(2h)のうち第1辺(2a)側に位置する中間領域面と、中間領域面(2h)のうち第3辺(2c)側に位置する中間領域面とが、外向きに展開された形状であることを特徴とする。
【0010】
これによると、四角形の濾材から、投影面積が小さい蒲鉾形(円筒を縦割りにした形状)のフィルタを容易に得ることができる。また、軸方向の両端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて蒲鉾形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【0011】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す正面図、図2は図1の平面図、図3は図1のドアの斜視図、図4は図1のフィルタの斜視図である。
【0013】
図1、図2に示すように、空気流れ上流側から順に、内気導入口および外気導入口をドアにて開閉する内外気切替装置1、吸入される空気を清浄化するフィルタ2、空気流を発生させる送風機3が配置されている。
【0014】
内外気切替装置1、フィルタ2、および送風機3は、車両用空調装置の室内空調ユニット部の一部を構成するものであって、通常、車両の車室内前部に位置する計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置される。
【0015】
内外気切替装置1は、空気通路を形成するケース11と、ケース11内に配置される内外気切替ドア12とを有している。
【0016】
ケース11は、樹脂製で、中空球形を2分割した球面形状(1/2球形)になっている。そして、ケース11の球面部には、車室内空気を導入するための2つの内気導入口111と、車室外空気を導入するための2つの外気導入口112が形成されている。
【0017】
ここで、内気導入口111は車室内空間に直接連通し、一方、外気導入口112は図示しない外気取り入れ通路を介して車体側の外気取り入れ口に接続され、この車体側の外気取り入れ口から外気が外気導入口112に導入されるようになっている。
【0018】
内外気切替ドア12は、図3にも示すように、ドア本体部121と2つの回転軸122とを備え、それらは樹脂にて一体成形されている。
【0019】
ドア本体部121は、内気導入口111および外気導入口112を開閉するもので、中空球形の一部を所定角度の範囲で切り取った球面形状になっている。この所定角度は本実施形態では約90°であり、したがって、1/4球形である。回転軸122は、ケース11に回転可能に挿入され、内外気切替ドア12は回転軸122を中心に回転するようになっている。本実施形態では、内外気切替ドア12は約90°回転する。
【0020】
因みに、図1、図2は、内外気切替ドア12により外気導入口112を閉塞して、内気導入口111を全開する内気モードの状態を示しているので、外気導入口112の開口領域に内外気切替ドア12が全面的に重合している。そして、内外気切替ドア12が図1において反時計回りに約90°回転することにより、内気導入口111を閉塞して外気導入口112を全開する外気モードの状態となる。
【0021】
フィルタ2は、図4にも示すように、円筒状の円筒フィルタ部21と、軸方向の一端を閉塞する軸端フィルタ部22とを有し、全体としては軸方向の一端が閉塞された有底円筒形となっている。そして、フィルタ2は、閉塞されていない端部が送風機3側に位置するようにして、ドア本体部121の内側空間に配置されている。有底円筒形のフィルタ2の作り方については後述する。
【0022】
なお、本実施形態では、表面積を拡大してフィルタ2の浄化能力を高めるべく、円筒フィルタ部21や軸端フィルタ部22は多数箇所の屈曲部を有したひだ折り状となっており、「有底円筒形」との形状表現はフィルタ2を巨視的に見たときの表現である。
【0023】
送風機3は、回転軸方向から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式の多翼送風機であり、回転軸を中心に回転して空気を径方向外側に向けて吹き出す樹脂製の羽根車31と、羽根車31を収納するとともに、羽根車31から吹き出す空気を集合させる渦巻き状の流路を形成する樹脂製のスロールケーシング32と、羽根車31を駆動する電動モータ33とからなる。
【0024】
また、送風機3の空気流れ下流側には、送風空気と冷凍サイクル内の冷媒との熱交換により空気を冷却する蒸発器(図示せず)、送風空気とエンジン冷却水との熱交換により空気を加熱するヒータコア(図示せず)、ヒータコアを通る風量とバイパス通路を通る風量との風量割合を調節することにより車室内に吹き出す空気の温度を調節するエアミックスドア(図示せず)が配設されている。
【0025】
ここで、有底円筒形のフィルタ2の作り方について、図5、図6に基づいて説明する。
【0026】
図5は、本実施形態のフィルタ2を作るための濾材の展開図であり、この濾材を折り曲げて有底円筒形のフィルタ2が作られる。なお、図5中の破線は谷折り用の折り筋を示し、一点鎖線は山折り用の折り筋を示している。
【0027】
まず、谷折り用の折り筋および山折り用の折り筋の配置について説明する。
【0028】
図5に示すように、不織布からなる濾材は四角形のシートであり、4つの辺2a〜2dのうち第1辺2aと第3辺2cが主方向Xに延びるとともに、第2辺2bと第4辺2dが主方向Xに対して直交する副方向Yに延びている。
【0029】
副方向山折り線2eは、2つ設けられ、第1辺2aから第3辺2cまで副方向Yに沿って千鳥状に折れ曲がって延びるとともに、全域に亘って山折りである。本実施形態では、副方向山折り線2eにおける千鳥状に折れ曲がった部位の角度θ1は90°である。
【0030】
第1主方向折り線2fは、多数設けられ、第2辺2bから第4辺2dまで主方向Xに沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線2e間が山折りで、2つの副方向山折り線2e外が谷折りである。
【0031】
第2主方向折り線2gは、多数設けられ、第2辺2bから第4辺2dまで主方向Xに沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線2e間が谷折りで、2つの副方向山折り線2e外が山折りである。
【0032】
そして、第1主方向折り線2fと第2主方向折り線2gは、副方向Yに沿って交互に配置されている。また、前述の副方向山折り線2eは、第1主方向折り線2fおよび第2主方向折り線2gとの交点で折れ曲がっている。
【0033】
因みに、この濾材を折り曲げて有底円筒形のフィルタ2とした状態では、2つの副方向山折り線2eで挟まれた中間領域面2hが軸端フィルタ部22となり、2つの副方向山折り線2e外の外側領域面2i、2jが円筒フィルタ部21となる。
【0034】
そして、一方の外側領域面2iの主方向Xの長さa1と他方の外側領域面2jの主方向Xの長さa2は等しくなっている。
【0035】
次に、上記のように折り筋が配置された濾材を、副方向山折り線2e、第1主方向折り線2fおよび第2主方向折り線2gに沿って折り込むと、図6に示すように、中間領域面2hおよび外側領域面2i、2jがひだ折り状になるとともに、巨視的にはコの字状になる。
【0036】
そして、中間領域面2hにおける主方向Xの中点Aを、矢印Bのように内側方向へ押さえ込んだ後にひも等でくくる。次いで、折り曲げた時の最も外側の面C1、C2を互いに貼り合わせる。より詳細には、第1辺2a側(図6の紙面手前側)の最も外側の面C1、C2のうち第2辺2bに近い側(図6の紙面左側)の面C1と第4辺2dに近い側(図6の紙面右側)の面C2とを貼り合わせるとともに、第3辺2c側(図6の紙面奥側)の最も外側の面のうち第2辺2bに近い側の面と第4辺2dに近い側の面とを貼り合わせる。これにより、図4に示すような有底円筒形のフィルタ2が得られる。
【0037】
上記のように、本実施形態では、ドア本体部121を球面形状とし、フィルタ2は有底円筒形とし、このフィルタ2をドア本体部121の内側空間に配置しているため、ドア本体部121の内部空間をフィルタ2の設置スペースとして有効利用して、空調装置の小型化を図ることができる。
【0038】
また、濾材面積が等しい場合、有底円筒形のフィルタ2は、直方体のフィルタよりも、内気導入口111および外気導入口側112から見たときの投影面積を小さくすることができるため、フィルタの小型化、ひいては空調装置の小型化を図ることできる。
【0039】
具体的には、一般的な車両用空調装置における従来のフィルタは、濾材面積が0.1〜0.4m2程度の濾材を直方体に折り込むことで、内気導入口および外気導入口側から見たときの投影面積が0.04m2程度となるに対し、本実施形態のフィルタ2は、従来と同じ濾材面積の濾材を有底円筒形に折り込むことで、内気導入口111および外気導入口側112から見たときの投影面積を従来よりも小さくすることができる。
【0040】
また、有底円筒形のフィルタ2は、ドア本体部121の内側空間の形状や寸法に合わせて、フィルタ2の径や軸方向長さを設定することができるため、搭載自由度を高めることができる。
【0041】
また、有底円筒形のフィルタ2は、円筒形フィルタよりも軸端フィルタ部22の分だけ濾材面積が増加するため、その面積増加分をフィルタ2の小型化のために利用することができる。すなわち、円筒形フィルタを小径化したり、或いは軸方向長さを短縮することができる。
【0042】
また、四角形の濾材から有底円筒形のフィルタ2を容易に得ることができる。
【0043】
なお、副方向山折り線2eにおける千鳥状に折れ曲がった部位の角度θ1(図5参照)を90°にすると、濾材を折り筋に沿って折り込んだ状態(図6参照)での、中間領域面2hと外側領域面2i、2jとの交差角度θ2も90°になり、フィルタ2は円筒形となる。そして、千鳥状に折れ曲がった部位の角度θ1を変更すると、交差角度θ2も変わり、フィルタ2は円錐台形状となる。
【0044】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図7は第2実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す斜視図、図8は図7のケースを取り払った状態の斜視図である。
【0045】
内外気切替装置1のケース11は、図7に示すように、軸方向の両端が閉塞された円筒を2つに縦割りにした形状になっている。そして、ケース11の円筒面部には、車室内空気を導入するための内気導入口111と、車室外空気を導入するための外気導入口112が形成されている。
【0046】
内外気切替ドア12は、図8に示すように、ドア本体部121と2つの回転軸122とを備え、ドア本体部121は、軸方向の両端が閉塞された円筒を4つに縦割りにした形状になっている。
【0047】
因みに、図7は、内外気切替ドア12により外気導入口112を閉塞して、内気導入口111を全開する内気モードの状態を示している。そして、内外気切替ドア12が図7において反時計回りに約90°回転することにより、内気導入口111を閉塞して外気導入口112を全開する外気モードの状態となる。
【0048】
フィルタ2は、図8、図10に示すように、巨視的には、軸方向の両端が閉塞された円筒を2つに縦割りにした蒲鉾形の形状になっており、平面部(底面部)は開口されている。そして、フィルタ2は、閉塞されていない平面部が送風機3側に位置するようにして、ドア本体部121の内側空間に配置されている。
【0049】
次に、蒲鉾形のフィルタ2の作り方について説明する。
【0050】
第1実施形態と同様の折り筋が配置された濾材(図5参照)を、第1実施形態と同様に折り込んで、図9に示すように巨視的にコの字状にする。
【0051】
そして、一方の外側領域面2iにおける第2辺2b側の端部(図9の紙面左下端)を密着させるとともに、他方の外側領域面2jにおける第4辺2d側の端部(図9の紙面右下端)を密着させた状態で、折り曲げた形状における最も外側の両側の面を外向きに展開する。
【0052】
換言すると、一方の外側領域面2iにおける第2辺2b側の端部(図9の紙面左下端)を密着させるとともに、他方の外側領域面2jにおける第4辺2d側の端部(図9の紙面右下端)を密着させた状態で、中間領域面2hのうち第1辺2a側(図9の紙面手前側)に位置する中間領域面と、中間領域面2hのうち第3辺2c側(図9の紙面奥側)に位置する中間領域面を、外向きに展開する。これにより、図10に示すような蒲鉾形のフィルタ2が得られる。
【0053】
因みに、濾材を折り曲げて蒲鉾形のフィルタ2とした状態では、中間領域面2hが半円筒状の円筒面部23となり、外側領域面2i、2jが軸方向両端の扇形の側面部24となる。
【0054】
これによると、ドア本体部121の内部空間をフィルタ2の設置スペースとして有効利用するため、空調装置の小型化を図ることできる。
【0055】
また、四角形の濾材から蒲鉾形のフィルタ2を容易に得ることができる。また、軸方向の両端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて蒲鉾形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【0056】
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。図11は第3実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す模式図である。
【0057】
第1実施形態では、有底円筒形のフィルタ2を、球面形状のドア本体部121の内側空間に配置したが、有底円筒形のフィルタ2は、例えば図11に示すように、空気通路を形成するダクト4の内部に挟み込んでもよい。或いは、有底円筒形のフィルタ2を送風機3の内部に搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の第1実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1のドアの斜視図である。
【図4】図1のフィルタの斜視図である。
【図5】図1のフィルタの濾材の展開図である。
【図6】図5の濾材を折り筋に沿って折り込んだ状態を示す斜視図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す斜視図である。
【図8】図7のケースを取り払った状態の斜視図である。
【図9】図5の濾材を折り筋に沿って折り込んだ状態を示す斜視図である。
【図10】図7のフィルタの斜視図である。
【図11】本発明の第3実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【0059】
2a…第1辺、2b…第2辺、2c…第3辺、2d…第4辺、2e…副方向山折り線、2f…第1主方向折り線、2g…第2主方向折り線、X…主方向、Y…副方向。
【技術分野】
【0001】
本発明は、気体中の塵埃を捕集して空気を浄化するフィルタに関するもので、特に、車両用空調装置に搭載される空気清浄フィルタに好適である。
【背景技術】
【0002】
一般的な従来の車両用空調装置においては、空気流れ上流側から順に、内気導入口および外気導入口を開閉する内外気切替装置、吸入される空気を清浄化するフィルタ、空気流を発生させる送風機が配置されている。因みに、フィルタとしては、ジグザグ状に折られた直方体のフィルタが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特許第2760947号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の直方体形状のフィルタは、内気導入口および外気導入口側から見たときの投影面積が大きく、余計な搭載スペースを取り、空調装置の小型化を阻害する要因の1つになっていた。
【0004】
そこで、例えばフィルタの形状を円筒形にして投影面積を小さくすることが考えられるが、四角形の濾材を単に丸めて円筒形にした場合、軸方向両端が開放されてしまい、濾材面積を確保する上で望ましくない。
【0005】
本発明は上記点に鑑みて、投影面積が小さく且つ濾材面積が大きいフィルタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、第1辺(2a)から第3辺(2c)まで副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、第1主方向折り線(2f)と第2主方向折り線(2g)は、副方向(Y)に沿って交互に配置され、副方向山折り線(2e)、第1主方向折り線(2f)および第2主方向折り線(2g)に沿って濾材が折り込まれた後、第1辺(2a)側の面のうち第2辺(2b)に近い側の面と第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされるとともに、第3辺(2c)側の面のうち第2辺(2b)に近い側の面と第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされていることを特徴とする。
【0007】
これによると、四角形の濾材から、投影面積が小さい円筒ないしは円錐台形状のフィルタを容易に得ることができる。また、軸方向の一端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて円筒形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明のように、副方向山折り線(2e)における千鳥状に折れ曲がった部位の角度(θ1)を90°にした場合、円筒形状のフィルタを得ることができる。
【0009】
請求項3に記載の発明では、4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、第1辺(2a)から第3辺(2c)まで副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)と、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、第2辺(2b)から第4辺(2d)まで主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、第1主方向折り線(2f)と第2主方向折り線(2g)は、副方向(Y)に沿って交互に配置され、副方向山折り線(2e)、第1主方向折り線(2f)および第2主方向折り線(2g)に沿って濾材が折り込まれた後、2つの副方向山折り線(2e)間の中間領域面(2h)のうち第1辺(2a)側に位置する中間領域面と、中間領域面(2h)のうち第3辺(2c)側に位置する中間領域面とが、外向きに展開された形状であることを特徴とする。
【0010】
これによると、四角形の濾材から、投影面積が小さい蒲鉾形(円筒を縦割りにした形状)のフィルタを容易に得ることができる。また、軸方向の両端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて蒲鉾形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【0011】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す正面図、図2は図1の平面図、図3は図1のドアの斜視図、図4は図1のフィルタの斜視図である。
【0013】
図1、図2に示すように、空気流れ上流側から順に、内気導入口および外気導入口をドアにて開閉する内外気切替装置1、吸入される空気を清浄化するフィルタ2、空気流を発生させる送風機3が配置されている。
【0014】
内外気切替装置1、フィルタ2、および送風機3は、車両用空調装置の室内空調ユニット部の一部を構成するものであって、通常、車両の車室内前部に位置する計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置される。
【0015】
内外気切替装置1は、空気通路を形成するケース11と、ケース11内に配置される内外気切替ドア12とを有している。
【0016】
ケース11は、樹脂製で、中空球形を2分割した球面形状(1/2球形)になっている。そして、ケース11の球面部には、車室内空気を導入するための2つの内気導入口111と、車室外空気を導入するための2つの外気導入口112が形成されている。
【0017】
ここで、内気導入口111は車室内空間に直接連通し、一方、外気導入口112は図示しない外気取り入れ通路を介して車体側の外気取り入れ口に接続され、この車体側の外気取り入れ口から外気が外気導入口112に導入されるようになっている。
【0018】
内外気切替ドア12は、図3にも示すように、ドア本体部121と2つの回転軸122とを備え、それらは樹脂にて一体成形されている。
【0019】
ドア本体部121は、内気導入口111および外気導入口112を開閉するもので、中空球形の一部を所定角度の範囲で切り取った球面形状になっている。この所定角度は本実施形態では約90°であり、したがって、1/4球形である。回転軸122は、ケース11に回転可能に挿入され、内外気切替ドア12は回転軸122を中心に回転するようになっている。本実施形態では、内外気切替ドア12は約90°回転する。
【0020】
因みに、図1、図2は、内外気切替ドア12により外気導入口112を閉塞して、内気導入口111を全開する内気モードの状態を示しているので、外気導入口112の開口領域に内外気切替ドア12が全面的に重合している。そして、内外気切替ドア12が図1において反時計回りに約90°回転することにより、内気導入口111を閉塞して外気導入口112を全開する外気モードの状態となる。
【0021】
フィルタ2は、図4にも示すように、円筒状の円筒フィルタ部21と、軸方向の一端を閉塞する軸端フィルタ部22とを有し、全体としては軸方向の一端が閉塞された有底円筒形となっている。そして、フィルタ2は、閉塞されていない端部が送風機3側に位置するようにして、ドア本体部121の内側空間に配置されている。有底円筒形のフィルタ2の作り方については後述する。
【0022】
なお、本実施形態では、表面積を拡大してフィルタ2の浄化能力を高めるべく、円筒フィルタ部21や軸端フィルタ部22は多数箇所の屈曲部を有したひだ折り状となっており、「有底円筒形」との形状表現はフィルタ2を巨視的に見たときの表現である。
【0023】
送風機3は、回転軸方向から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式の多翼送風機であり、回転軸を中心に回転して空気を径方向外側に向けて吹き出す樹脂製の羽根車31と、羽根車31を収納するとともに、羽根車31から吹き出す空気を集合させる渦巻き状の流路を形成する樹脂製のスロールケーシング32と、羽根車31を駆動する電動モータ33とからなる。
【0024】
また、送風機3の空気流れ下流側には、送風空気と冷凍サイクル内の冷媒との熱交換により空気を冷却する蒸発器(図示せず)、送風空気とエンジン冷却水との熱交換により空気を加熱するヒータコア(図示せず)、ヒータコアを通る風量とバイパス通路を通る風量との風量割合を調節することにより車室内に吹き出す空気の温度を調節するエアミックスドア(図示せず)が配設されている。
【0025】
ここで、有底円筒形のフィルタ2の作り方について、図5、図6に基づいて説明する。
【0026】
図5は、本実施形態のフィルタ2を作るための濾材の展開図であり、この濾材を折り曲げて有底円筒形のフィルタ2が作られる。なお、図5中の破線は谷折り用の折り筋を示し、一点鎖線は山折り用の折り筋を示している。
【0027】
まず、谷折り用の折り筋および山折り用の折り筋の配置について説明する。
【0028】
図5に示すように、不織布からなる濾材は四角形のシートであり、4つの辺2a〜2dのうち第1辺2aと第3辺2cが主方向Xに延びるとともに、第2辺2bと第4辺2dが主方向Xに対して直交する副方向Yに延びている。
【0029】
副方向山折り線2eは、2つ設けられ、第1辺2aから第3辺2cまで副方向Yに沿って千鳥状に折れ曲がって延びるとともに、全域に亘って山折りである。本実施形態では、副方向山折り線2eにおける千鳥状に折れ曲がった部位の角度θ1は90°である。
【0030】
第1主方向折り線2fは、多数設けられ、第2辺2bから第4辺2dまで主方向Xに沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線2e間が山折りで、2つの副方向山折り線2e外が谷折りである。
【0031】
第2主方向折り線2gは、多数設けられ、第2辺2bから第4辺2dまで主方向Xに沿って直線的に延びるとともに、2つの副方向山折り線2e間が谷折りで、2つの副方向山折り線2e外が山折りである。
【0032】
そして、第1主方向折り線2fと第2主方向折り線2gは、副方向Yに沿って交互に配置されている。また、前述の副方向山折り線2eは、第1主方向折り線2fおよび第2主方向折り線2gとの交点で折れ曲がっている。
【0033】
因みに、この濾材を折り曲げて有底円筒形のフィルタ2とした状態では、2つの副方向山折り線2eで挟まれた中間領域面2hが軸端フィルタ部22となり、2つの副方向山折り線2e外の外側領域面2i、2jが円筒フィルタ部21となる。
【0034】
そして、一方の外側領域面2iの主方向Xの長さa1と他方の外側領域面2jの主方向Xの長さa2は等しくなっている。
【0035】
次に、上記のように折り筋が配置された濾材を、副方向山折り線2e、第1主方向折り線2fおよび第2主方向折り線2gに沿って折り込むと、図6に示すように、中間領域面2hおよび外側領域面2i、2jがひだ折り状になるとともに、巨視的にはコの字状になる。
【0036】
そして、中間領域面2hにおける主方向Xの中点Aを、矢印Bのように内側方向へ押さえ込んだ後にひも等でくくる。次いで、折り曲げた時の最も外側の面C1、C2を互いに貼り合わせる。より詳細には、第1辺2a側(図6の紙面手前側)の最も外側の面C1、C2のうち第2辺2bに近い側(図6の紙面左側)の面C1と第4辺2dに近い側(図6の紙面右側)の面C2とを貼り合わせるとともに、第3辺2c側(図6の紙面奥側)の最も外側の面のうち第2辺2bに近い側の面と第4辺2dに近い側の面とを貼り合わせる。これにより、図4に示すような有底円筒形のフィルタ2が得られる。
【0037】
上記のように、本実施形態では、ドア本体部121を球面形状とし、フィルタ2は有底円筒形とし、このフィルタ2をドア本体部121の内側空間に配置しているため、ドア本体部121の内部空間をフィルタ2の設置スペースとして有効利用して、空調装置の小型化を図ることができる。
【0038】
また、濾材面積が等しい場合、有底円筒形のフィルタ2は、直方体のフィルタよりも、内気導入口111および外気導入口側112から見たときの投影面積を小さくすることができるため、フィルタの小型化、ひいては空調装置の小型化を図ることできる。
【0039】
具体的には、一般的な車両用空調装置における従来のフィルタは、濾材面積が0.1〜0.4m2程度の濾材を直方体に折り込むことで、内気導入口および外気導入口側から見たときの投影面積が0.04m2程度となるに対し、本実施形態のフィルタ2は、従来と同じ濾材面積の濾材を有底円筒形に折り込むことで、内気導入口111および外気導入口側112から見たときの投影面積を従来よりも小さくすることができる。
【0040】
また、有底円筒形のフィルタ2は、ドア本体部121の内側空間の形状や寸法に合わせて、フィルタ2の径や軸方向長さを設定することができるため、搭載自由度を高めることができる。
【0041】
また、有底円筒形のフィルタ2は、円筒形フィルタよりも軸端フィルタ部22の分だけ濾材面積が増加するため、その面積増加分をフィルタ2の小型化のために利用することができる。すなわち、円筒形フィルタを小径化したり、或いは軸方向長さを短縮することができる。
【0042】
また、四角形の濾材から有底円筒形のフィルタ2を容易に得ることができる。
【0043】
なお、副方向山折り線2eにおける千鳥状に折れ曲がった部位の角度θ1(図5参照)を90°にすると、濾材を折り筋に沿って折り込んだ状態(図6参照)での、中間領域面2hと外側領域面2i、2jとの交差角度θ2も90°になり、フィルタ2は円筒形となる。そして、千鳥状に折れ曲がった部位の角度θ1を変更すると、交差角度θ2も変わり、フィルタ2は円錐台形状となる。
【0044】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図7は第2実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す斜視図、図8は図7のケースを取り払った状態の斜視図である。
【0045】
内外気切替装置1のケース11は、図7に示すように、軸方向の両端が閉塞された円筒を2つに縦割りにした形状になっている。そして、ケース11の円筒面部には、車室内空気を導入するための内気導入口111と、車室外空気を導入するための外気導入口112が形成されている。
【0046】
内外気切替ドア12は、図8に示すように、ドア本体部121と2つの回転軸122とを備え、ドア本体部121は、軸方向の両端が閉塞された円筒を4つに縦割りにした形状になっている。
【0047】
因みに、図7は、内外気切替ドア12により外気導入口112を閉塞して、内気導入口111を全開する内気モードの状態を示している。そして、内外気切替ドア12が図7において反時計回りに約90°回転することにより、内気導入口111を閉塞して外気導入口112を全開する外気モードの状態となる。
【0048】
フィルタ2は、図8、図10に示すように、巨視的には、軸方向の両端が閉塞された円筒を2つに縦割りにした蒲鉾形の形状になっており、平面部(底面部)は開口されている。そして、フィルタ2は、閉塞されていない平面部が送風機3側に位置するようにして、ドア本体部121の内側空間に配置されている。
【0049】
次に、蒲鉾形のフィルタ2の作り方について説明する。
【0050】
第1実施形態と同様の折り筋が配置された濾材(図5参照)を、第1実施形態と同様に折り込んで、図9に示すように巨視的にコの字状にする。
【0051】
そして、一方の外側領域面2iにおける第2辺2b側の端部(図9の紙面左下端)を密着させるとともに、他方の外側領域面2jにおける第4辺2d側の端部(図9の紙面右下端)を密着させた状態で、折り曲げた形状における最も外側の両側の面を外向きに展開する。
【0052】
換言すると、一方の外側領域面2iにおける第2辺2b側の端部(図9の紙面左下端)を密着させるとともに、他方の外側領域面2jにおける第4辺2d側の端部(図9の紙面右下端)を密着させた状態で、中間領域面2hのうち第1辺2a側(図9の紙面手前側)に位置する中間領域面と、中間領域面2hのうち第3辺2c側(図9の紙面奥側)に位置する中間領域面を、外向きに展開する。これにより、図10に示すような蒲鉾形のフィルタ2が得られる。
【0053】
因みに、濾材を折り曲げて蒲鉾形のフィルタ2とした状態では、中間領域面2hが半円筒状の円筒面部23となり、外側領域面2i、2jが軸方向両端の扇形の側面部24となる。
【0054】
これによると、ドア本体部121の内部空間をフィルタ2の設置スペースとして有効利用するため、空調装置の小型化を図ることできる。
【0055】
また、四角形の濾材から蒲鉾形のフィルタ2を容易に得ることができる。また、軸方向の両端が濾材によって閉塞された形状となるため、四角形の濾材を単に丸めて蒲鉾形にした場合よりも、濾材面積を増加させることができる。
【0056】
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。図11は第3実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す模式図である。
【0057】
第1実施形態では、有底円筒形のフィルタ2を、球面形状のドア本体部121の内側空間に配置したが、有底円筒形のフィルタ2は、例えば図11に示すように、空気通路を形成するダクト4の内部に挟み込んでもよい。或いは、有底円筒形のフィルタ2を送風機3の内部に搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の第1実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1のドアの斜視図である。
【図4】図1のフィルタの斜視図である。
【図5】図1のフィルタの濾材の展開図である。
【図6】図5の濾材を折り筋に沿って折り込んだ状態を示す斜視図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す斜視図である。
【図8】図7のケースを取り払った状態の斜視図である。
【図9】図5の濾材を折り筋に沿って折り込んだ状態を示す斜視図である。
【図10】図7のフィルタの斜視図である。
【図11】本発明の第3実施形態に係るフィルタを搭載した車両用空調装置の要部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【0059】
2a…第1辺、2b…第2辺、2c…第3辺、2d…第4辺、2e…副方向山折り線、2f…第1主方向折り線、2g…第2主方向折り線、X…主方向、Y…副方向。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が前記主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、
前記第1辺(2a)から前記第3辺(2c)まで前記副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、
前記第1主方向折り線(2f)と前記第2主方向折り線(2g)は、前記副方向(Y)に沿って交互に配置され、
前記副方向山折り線(2e)、前記第1主方向折り線(2f)および前記第2主方向折り線(2g)に沿って前記濾材が折り込まれた後、前記第1辺(2a)側の面のうち前記第2辺(2b)に近い側の面と前記第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされるとともに、前記第3辺(2c)側の面のうち前記第2辺(2b)に近い側の面と前記第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされていることを特徴とするフィルタ。
【請求項2】
前記副方向山折り線(2e)における千鳥状に折れ曲がった部位の角度(θ1)が90°であることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。
【請求項3】
4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が前記主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、
前記第1辺(2a)から前記第3辺(2c)まで前記副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、
前記第1主方向折り線(2f)と前記第2主方向折り線(2g)は、前記副方向(Y)に沿って交互に配置され、
前記副方向山折り線(2e)、前記第1主方向折り線(2f)および前記第2主方向折り線(2g)に沿って前記濾材が折り込まれた後、前記2つの副方向山折り線(2e)間の中間領域面(2h)のうち前記第1辺(2a)側に位置する前記中間領域面と、前記中間領域面(2h)のうち前記第3辺(2c)側に位置する前記中間領域面とが、外向きに展開された形状であることを特徴とするフィルタ。
【請求項1】
4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が前記主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、
前記第1辺(2a)から前記第3辺(2c)まで前記副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、
前記第1主方向折り線(2f)と前記第2主方向折り線(2g)は、前記副方向(Y)に沿って交互に配置され、
前記副方向山折り線(2e)、前記第1主方向折り線(2f)および前記第2主方向折り線(2g)に沿って前記濾材が折り込まれた後、前記第1辺(2a)側の面のうち前記第2辺(2b)に近い側の面と前記第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされるとともに、前記第3辺(2c)側の面のうち前記第2辺(2b)に近い側の面と前記第4辺(2d)に近い側の面とが貼り合わされていることを特徴とするフィルタ。
【請求項2】
前記副方向山折り線(2e)における千鳥状に折れ曲がった部位の角度(θ1)が90°であることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。
【請求項3】
4つの辺のうち第1辺(2a)と第3辺(2c)が主方向(X)に延びるとともに第2辺(2b)と第4辺(2d)が前記主方向(X)に対して直交する副方向(Y)に延びる四角形の濾材を折り曲げて形成されたフィルタであって、
前記第1辺(2a)から前記第3辺(2c)まで前記副方向(Y)に沿って千鳥状に折れ曲がって延びる2つの山折りの副方向山折り線(2e)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が山折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が谷折りになった多数の第1主方向折り線(2f)と、
前記第2辺(2b)から前記第4辺(2d)まで前記主方向(X)に沿って直線的に延びるとともに、前記2つの副方向山折り線(2e)間が谷折りで、前記2つの副方向山折り線(2e)外が山折りになった多数の第2主方向折り線(2g)とが形成され、
前記第1主方向折り線(2f)と前記第2主方向折り線(2g)は、前記副方向(Y)に沿って交互に配置され、
前記副方向山折り線(2e)、前記第1主方向折り線(2f)および前記第2主方向折り線(2g)に沿って前記濾材が折り込まれた後、前記2つの副方向山折り線(2e)間の中間領域面(2h)のうち前記第1辺(2a)側に位置する前記中間領域面と、前記中間領域面(2h)のうち前記第3辺(2c)側に位置する前記中間領域面とが、外向きに展開された形状であることを特徴とするフィルタ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2006−175392(P2006−175392A)
【公開日】平成18年7月6日(2006.7.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−372940(P2004−372940)
【出願日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年7月6日(2006.7.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】
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