(57)【要約】【課題】  車両空調用フィルタの交換作業を容易にする。【解決手段】  空調ダクト５に開口された挿脱用開口部５ｂを介し、車室内側から空調ダクト５の空気通路内に挿入し、および空気通路から引き出し可能に設けられたフィルタケース２０と、空調運転時にフィルタケース２０が挿入された状態で、一部が、空気通路を横断する通路部Ｔにジグザグ状に折り曲げて配置され、残りが、通路部Ｔに隣接する開口部５ｂの反対側の収容部Ｓに折り曲げて収容される空調用フィルタ３０と、フィルタケース引き出し方向へのフィルタケース２０に対するフィルタ３０の移動を許容し、フィルタケース挿入方向へのフィルタケース２０に対するフィルタ３０の移動を規制する移動規制手段１８，２５とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ダクトに開口された挿脱用開口部を介し、車室内側から前記空調ダクトの空気通路内に挿入し、および空気通路から引き出し可能に設けられたフィルタケースと、
空調運転時に前記フィルタケースが挿入された状態で、一部が、前記空気通路を横断する通路部にジグザグ状に折り曲げて配置され、残りが、前記通路部に隣接する前記開口部の反対側の収容部に折り曲げて収容される空調用フィルタと、
前記フィルタケース引き出し方向へのフィルタケースに対する前記フィルタの移動を許容し、前記フィルタケース挿入方向へのフィルタケースに対する前記フィルタの移動を規制する移動規制手段とを備えることを特徴とする車両空調用フィルタユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の車両空調用フィルタユニットにおいて、
前記フィルタケースは、前記空調ダクトの開口部に対応して車室内に面した開口面が形成された略箱形の外ケースと、この外ケースの開口面を介して外ケース内に挿脱可能に設けられ、前記フィルタを包囲する内ケースとからなり、
前記移動規制手段は、
前記外ケースに設けられ、空調運転時に前記内ケースが挿入された状態で前記通路部に配設されたフィルタの前記開口部側の端部の位置を規制する第１の規制部材と、
前記内ケースに設けられ、空調運転時に前記内ケースが挿入された状態で前記通路部に配設されたフィルタの前記開口部の反対側の端部の位置を規制する第２の規制部材とを有することを特徴とする車両空調用フィルタユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の車両空調用フィルタユニットにおいて、
前記フィルタの各山の頂部を貫通し、前記内ケースの挿入動作時に前記フィルタの伸縮量を調整する線状部材を備えることを特徴とする車両空調用フィルタユニット。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車両空調用フィルタユニットにおいて、
前記第２の規制部材は、前記内ケースの引き出し動作に連動して、前記通路部に配置されたフィルタを引き出すように構成されることを特徴とする車両空調用フィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に設けられる車両空調用フィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置においては、清浄な空気を車室内に送風するため、外枠によって周囲が包囲されたフィルタが例えばブロアファンの上流のファンケース内に設けられる。この種のフィルタユニットとして、外枠に対してフィルタを着脱自在に設け、フィルタのみを交換可能としたものが知られている（例えば特許文献１参照）。これによれば上下一対の枠部材により外枠を形成し、この枠部材の内側にロール状のフィルタを収容する。フィルタ交換時にはファンケースからフィルタユニットを取り外し、外枠を上下に開いて、フィルタを所定量だけ引き出す。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６６８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献記載のものは、外枠を上下に開いてフィルタを引き出すため、フィルタ交換時にフィルタユニットをファンケースから完全に取り外す必要がある。このためフィルタの交換作業が煩雑である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両空調用フィルタユニットは、空調ダクトに開口された挿脱用開口部を介し、車室内側から空調ダクトの空気通路内に挿入し、および空気通路から引き出し可能に設けられたフィルタケースと、空調運転時にフィルタケースが挿入された状態で、一部が、空気通路を横断する通路部にジグザグ状に折り曲げて配置され、残りが、通路部に隣接する開口部の反対側の収容部に折り曲げて収容される空調用フィルタと、フィルタケース引き出し方向へのフィルタケースに対するフィルタの移動を許容し、フィルタケース挿入方向へのフィルタケースに対するフィルタの移動を規制する移動規制手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、空調用フィルタの一部を、空気通路を横断する通路部にジグザグ状に折り曲げて配置し、残りを、通路部に隣接する開口部の反対側の収容部に折り曲げて収容するとともに、移動規制手段によりフィルタケース引き出し方向へのフィルタの移動を許容し、フィルタケース挿入方向へのフィルタの移動を規制するようにした。これによりフィルタケースを空調ダクトから完全に取り外さなくてもフィルタを交換することができ、フィルタの交換作業が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図１２を参照して本発明による車両空調用フィルタユニットの実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係るフィルタユニットが設けられるブロアニットの概略構成を示す図である。ブロアユニット１は例えば図２に示すように車室内の助手席のインストルメントパネルの下方に設けられる。図１においてブロアファン２はファンモータ３の駆動により回転する。ブロアファン２が回転すると、切換可能な内外気切換ドア４を介して空調ダクト５内に内気または外気が吸い込まれる。吸い込まれた空気はフィルタユニット１００を通過し、ベルマウス６を経由してブロアファン２に導かれる。そして、図示しないヒータクーリングユニットに送風されて所定温度の空調風が生成され、吹出口から車室内に向けて吹き出される。なお、ヒータクーリングユニットはエバポレータやヒータコアを有する周知のものであり、その説明を省略する。
【０００８】
図１，２に示すように空調ダクト５には車室内に面して開口部５ｂが設けられ、この開口部５ｂを介してフィルタユニット１００（後述する内ケース２０）が空調ダクト５内に挿脱可能に収容される。空調ダクト５の内壁には開口部５ｂに対応してガイド５ａが設けられ、フィルタユニット１００（後述する外ケース１０）はガイド５ａによって空調ダクト内に略水平状態に支持されている。開口部５ｂはカバー９で覆われる。
【０００９】
図３，４はフィルタユニット１００の全体構成を示す斜視図である。フィルタユニット１００はフィルタ３０と、外ケース１０および内ケース２０により構成される。内ケース２０は外ケース１０の内側に挿脱可能に収容され、図３は内ケース２０を外ケース１０内に最大に挿入した状態を、図４は内ケース２０を引き出した状態をそれぞれ示している。以下、これら各部の構成を図５〜図７により説明する。
【００１０】
フィルタ３０は空気中に含まれた小さなゴミを捕集するエアフィルタであり、不織布、紙等を構成材とする。フィルタ３０は図５に示すように山折りと谷折りを交互に繰り返しジグザグ状に形成されている。フィルタ３０の幅方向両端部には、各山の頂部を貫通し長手方向にわたってフィルタ糸３１が張設されている。
【００１１】
図６に示すように外ケース１０は一対の側板１１，１２と奥板１３とにより略ボックス状に形成され、奥板１３に対向する面は内ケース２０を挿入するために開口されている（開口面１４）。この開口面１４を囲むように側板１１，１２の一端部の上端面および下端面にはそれぞれ上板１５および下板１６が固設され、側板１１，１２の他端部の下端面には下板１７が固設されている。これら上板１５および下板１６，１７を除き、外ケース１０の上下面は開放されている。なお、上板１５および下板１６，１７は外ケース１０を空調ダクト内に収容したときにガイド５ａ（図１）と重なる位置に設けられている。
【００１２】
上板１５の下面にはヒンジ部１８ａを介して回動可能に回動プレート１８が取り付けられ、回動プレート１８は図６（ａ）に示す突出位置（実線）から手前側（開口面１４側）の開放位置（鎖線）に至るまで約９０°にわたって上下方向に回動可能である。すなわち回動プレート１８には回動量を規制するためのストッパ（不図示）が設けられ、突出位置では上板１５に対して略直角すなわち下方に回動し、これよりも奥側（開口面１４の反対側）への回動は不能となっている。ヒンジ機構１８ａには回動プレート１８の初期位置を設定するためのばねが設けられ、ばねの付勢力により回動プレート１８の初期位置が突出位置に設定されている。なお、ストッパは例えば回動プレート１８の背面に直角に設けた突起部材であり、突起部材が奥側の上板１５に当接して回動量が規制される。ヒンジ機構１８ａが回動量を規制するように構成することもできる。
【００１３】
図７に示すように内ケース２０は、取っ手部２１が設けられた主板２２と一端部が主板２２の両端部に直角に固設された一対の側板２３，２４とを有し、外ケース１０に対応して引き出し形状に形成されている。内ケース２０の上面および下面は全て開放されている。各側板２３，２４の他端側の内表面にはそれぞれ回動プレート２５が回動可能に取り付けられている。回動プレート２５は内ケース２０を外ケース１０内に完全に収容したときに、回動プレート２５よりも手前側に所定の通路面積（通路部Ｔと呼ぶ）を形成するように取り付け位置が規定されている。例えば内ケース２０を外ケース１０に完全に収容したときに回動プレート２５の回動軸は奥板１３の縁部上方に位置し、回動プレート２５と奥板１３との間に所定容積の空間（収容部Ｓと呼ぶ）が形成される。
【００１４】
回動プレート２５は図７（ａ）に示す突出位置（実線）から手前側（主板２２側）の開放位置（鎖線）に至るまで約９０°にわたって水平方向に回動可能である。すなわち回動プレート２５には回動量を規制するためのストッパ（不図示）が設けられ、突出位置では側板２３，２４に対して略直角に互いに内側に向いて回動し、これよりも奥側（主板２２の反対側）への回動は不能となっている。回動プレート２５の回動軸部には回動プレート２５の初期位置を設定するためのばねが設けられ、ばねの付勢力により回動プレート２５の初期位置が突出位置に設定されている。なお、ストッパは例えば回動プレート２５の背面に直角に設けた突起部材であり、突起部材が側板２３，２４に当接して回動量が規制される。回動軸部が回動量を規制するように構成することもできる。
【００１５】
フィルタユニット１００の組立は例えば次のように行う。図８はフィルタユニット１００の組立後の形状を示す図３のVIII-VIII線断面図である。まず、フィルタ３０の一端部を外ケース１０の奥板１３に固定する。例えばフィルタ３０と奥板１３を接着したり、奥板１３にフック部を設け、このフック部にフィルタ３０の端部を引っ掛けることでフィルタ３０を奥板１３に固定する。次に、フィルタ３０を奥方に折り曲げ密着状態として収容部Ｓに収容し、外ケース１０の開口面１４より内ケース２０を挿入する。なお、内ケース２０を外ケース１０に挿入した後にフィルタ３０を奥板１３に固定してもよい。
【００１６】
次に、フィルタ３０の他端部を手前側に引っ張り出し、図示のように外ケース１０の回動プレート１８に係止する。このときフィルタ３０の移動に伴いフィルタ３０の幅方向両端部が回動プレート２５に接触するが、回動プレート２５は手前側に回動可能であるため、回動プレート２５を突出位置に回動させるばねの付勢力に抗して、フィルタ３０を手前側に引っ張り出すことができる。そして、フィルタ３０の引き出し時にフィルタ３０は回動プレート２５のばねの付勢力により奥方に引っ張られるため、図示のように回動プレート２５よりも手前側においてフィルタ３０が伸ばされる。これによりフィルタ３０が内ケース２０によって包囲され、回動プレート１８と２５の間で所定のフィルタ面積が得られる。ここで、所定のフィルタ面積とは、空気通路の圧力損失を所定値以下として、所望の濾過性能を得ることができる面積である。なお、初期のフィルタユニット１００の組立時には、フィルタ３０の上下面は外部に露出しているため、フィルタ３０の他端部を回動プレート１８に係止した後、フィルタ３０の上下面に触れて回動プレート１８，２５間のフィルタ面積を調整することもできる。
【００１７】
以上のように組み立てたフィルタユニット１００を図１に示すように空調ダクト５内に収容し、図２のカバー９を装着して開口部５ｂを塞ぐ。この状態でブロアファン２を回転すると内外気切換ドア４を介して空調ダクト５内に空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気はフィルタ３０を通過して濾過される。このとき収容部Ｓの上下面はガイド５ａに覆われるため、回動プレート２５よりも手前側のフィルタ３０（通路部Ｔ）のみを空気が通過する。
【００１８】
フィルタ３０の濾過性能が低下するとフィルタ３０を交換する必要がある。フィルタ３０の交換作業は次のように行う。まず、カバー９を取り外す。次いで、図９（ａ）に示すように取っ手２１を持って内ケース２０を手前側（車室内側）に引き出す。このとき、図１０（ａ）に示すように回動プレート２５は突出位置にあるため、回動プレート２５によって通路部Ｔおよび収容部Ｓのフィルタ３０が同時に引き出される。このため図９（ａ）に示すように外ケース１０の回動プレート１８にはフィルタ３０からの押し付け力が作用し、回動プレート１８はばねの付勢力に抗して手前側に回動する。
【００１９】
内ケース２０を所定量引き出すとフィルタ３０の端部を掴み、図４に示すように通路部Ｔに配置されていた使用済みのフィルタ３０がダクト５の外側に取り出されるまでフィルタ３０を引っ張り出す。この場合、回動プレート１８，２５が手前側に回動するため、フィルタ３０の手前側への移動が許容される。したがって、内ケース２０を最大に引き出すことなく、使用済みのフィルタ３０を取り出すことができる。なお、回動プレート２５が開口面１４に至るまで内ケース２０を引き出せば、回動プレート２５の移動により使用済みのフィルタ３０が同時に引き出される。この場合、使用済みのフィルタ３０を手前側に引っぱり出すことなくダクト５の外側に取り出すことができる。
【００２０】
次いで、図９（ｂ）に示すように使用済みのフィルタ３０を切断し、フィルタ３０の端部を回動プレート１８に係止する。これによりフィルタ３０の手前側端部の位置が固定され、フィルタ３０の手前側端部の位置が回動プレート１８よりも奥方にずれることを防止できる。この状態で内ケース２０を押し込むと、回動プレート２５はフィルタ３０の幅方向両端部に接触しながら奥方に移動するため、図１０（ｂ）に示すように回動プレート２５は手前側に回動し、奥方のフィルタ３０が収容部Ｓに押し込まれる。このときフィルタ３０は回動プレート２５よりも奥方へ移動することなく、フィルタ３０の奥方への移動が回動プレート１８，２５により規制される。
【００２１】
内ケース２０の押し込み動作時には回動プレート２５の移動により回動プレート２５よりも手前側のフィルタ３０には奥方への引っ張り力が作用する。その結果、フィルタ糸３１が張ってフィルタ３０の各折り目の間隔がそれぞれ等しくなる。すなわちフィルタ糸３１によりフィルタ３０の伸縮量が調整され、回動プレート２５よりも手前側の通路部Ｔで所定のフィルタ面積を確保することができるとともに、通路部Ｔのフィルタ３０の密度が均一になる。
【００２２】
内ケース２０を最大に押し込み、外ケース１０内に格納すると、図１１に示すように回動プレート２５が内ケース２０の幅方向内側に回動し、フィルタ３０の表面に当接する。これにより図８に示すように回動プレート１８，２５によりフィルタ３０の位置が拘束され、空調運転時に振動等によってフィルタ３０の位置がずれることを防止できる。このとき開口部５ｂの反対側の収容部Ｓには予備のフィルタ３０が収容され、次回のフィルタ交換作業時には通路部Ｔに配置されたフィルタとともに予備のフィルタ３０が引き出される。
【００２３】
本実施の形態に係る車両空調用フィルタユニットによれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）外ケース１０に対して内ケース２０を引き出し可能に設け、内ケース２０の内側の通路部Ｔに空調ダクト５内の空気通路を横断してフィルタ３０を配設し、通路部Ｔの奥方の収容部Ｓに予備のフィルタ３０を収容するようにした。そして、内ケース２０の奥方および外ケース１０の開口面１４の近傍に、それぞれ内ケース２０の引き出し方向へ回動可能な回動プレート２５，１８を設けた。これによりフィルタ３０の引き出し動作が許容され、フィルタユニット１００をダクト５内から取り外さなくても使用済みのフィルタ３０をダクト５の外側に引っ張り出すことができる。また、内ケース２０の挿入方向へのフィルタ３０の移動が規制され、所定のフィルタ面積を有するフィルタ３０を通路部Ｔに配置し、余分なフィルタ３０を収容部Ｓに収容することができる。その結果、フィルタ交換作業が容易になるとともに、フィルタ３０のみを交換するので部品コストを低減できる。
【００２４】
（２）フィルタ３０の各山の頂部にフィルタ糸３１を貫通するようにしたので、内ケース２０の押し込み操作時に回動プレート２５との接触によりフィルタ糸３１が張られ、フィルタ３０の伸縮量が調整される。これにより通路部Ｔを所定のフィルタ面積とすることができる。
（３）開口面１４の近傍の回動プレート１８および内ケース２０の奥方の回動プレート２５により、空調運転時に通路部Ｔに配置されるフィルタ３０の両端部の位置が拘束されるので、振動等によるフィルタ３０の位置ずれを防止することができ、所望のフィルタ性能を維持できる。
（４）内ケース２０の引き出し動作に連動し、回動プレート２５によりフィルタ３０が引き出されるので、フィルタ３０を引っ張り出さなくても使用済みのフィルタ３０をダクト５外に取り出すことができる。
（５）回動プレート１８，２５によりフィルタ３０の手前側（引き出し方向）への移動を許容し、奥側（挿入方向）への移動を規制するようにしたので、構成が容易である。
【００２５】
なお、上記実施の形態では使用済みのフィルタ３０を引っぱり出して切断するようにしたが、図１２に示すように通路部Ｔの奥方に予備のフィルタ３０を収容する収容部Ｓ１を設け、通路部Ｔの手前に使用済みのフィルタ３０を収容する収容部Ｓ２を設けるようにしてもよい。これにより使用済みのフィルタ３０を切断する必要がなく、内ケース２０の引き出しおよび押し込み動作のみでフィルタ交換が可能となる。
【００２６】
上記実施の形態では、回動プレート１８を第１の規制部材とし、回動プレート２５を第２の規制部材として用いたが、規制部材の構成はこれに限らない。例えば第１の規制部材として回動プレート１８の代わりに外ケース１０の開口面１４近傍または内ケース２０の引き出し方向側端部にフック形状の突起部を設け、この突起部にフィルタ３０を引っ掛けてフィルタ３０の奥方への移動を規制するようにしてもよい。また、フィルタ３０の引き出し方向の移動を許容し、挿入方向の移動を規制するのであれば、他の移動規制手段を用いてもよい。外ケース１０に対して引き出し可能に内ケース２０を設けたが、フィルタケースの構造はこれに限らない。例えば空調ダクト５に外ケース１０を形成してもよい。線状部材としてのフィルタ糸３１はワイヤ等でもよい。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の車両空調用フィルタユニットに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係るフィルタユニットが設けられるブロアユニットの概略構成を示す図。
【図２】図１のブロアユニットの配置を示す図。
【図３】本実施の形態に係るフィルタユニットの全体構成を示す斜視図。
【図４】図３のフィルタユニットの内ケースを引き出した状態を示す図。
【図５】図３のフィルタユニットを構成するフィルタの斜視図。
【図６】図３のフィルタユニットを構成する外ケースの斜視図。
【図７】図３のフィルタユニットを構成する内ケースの斜視図。
【図８】図３のVIII-VIII線断面図。
【図９】フィルタ交換作業時の動作を示す斜視図。
【図１０】フィルタ交換作業時の動作を示す平面図。
【図１１】内ケースを外ケースに格納した状態を示す平面図。
【図１２】図８の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
５  空調ダクト
５ｂ  開口部
１０  外ケース
１４  開口面
１８  回動プレート
２０  内ケース
２５  回動プレート
３０  フィルタ
３１  フィルタ糸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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