(57)【要約】【課題】  本発明は、通気抵抗が場所により異なるフィルタを使用し、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの熱交換率を高めた空調装置とそのフィルタユニットを提案することを目的とする。【解決手段】  本発明の空調装置では、空気通路１３に、ブロア４３と、エバポレータ４４と、エバポレータの上流側に配置したフィルタ１４とを備える空調装置において、フィルタのフィルタ面上の空気流れの流速に応じて、流速が速い部分は、フィルタの通気抵抗を高く設定し、流速が遅い部分は、フィルタの通気抵抗を低く設定したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸気口から浄化空気吐出口に向かって空気流れを形成する空気通路に、前記空気流れを形成するブロアと、エバポレータと、該エバポレータの上流側手前に配置したフィルタとを備える空調装置において、前記フィルタのフィルタ面上の前記空気流れの流速に応じて、前記流速が速い部分は、フィルタの通気抵抗を高く設定し、前記流速が遅い部分は、フィルタの通気抵抗を低く設定したことを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記フィルタをプリーツ状のフィルタとし、且つ前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を広くして前記通気抵抗を高く設定し、前記山間隔を狭くして前記通気抵抗を低く設定したことを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記ブロアが、前記フィルタの上流側手前の前記空気通路に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記フィルタのフィルタ面のうち、前記ブロアから吹出した空気流れが最短距離で到達するフィルタ領域における前記山間隔は、前記フィルタ領域以外のフィルタ面における山間隔よりも広いことを特徴とする請求項３に記載の空調装置。
【請求項５】
前記空気通路の内壁に配置された複数のピンで、前記フィルタのプリーツの谷の位置を固定して、前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を所定の山間隔に設定したことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の空調装置。
【請求項６】
フィルタ枠と、該フィルタ枠に係止されるプリーツ状に加工されたフィルタと、該フィルタが前記フィルタ枠に係止された状態で前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を設定する山間隔設定手段とを有し、前記フィルタは、前記山間隔が狭い部分と広い部分とを有することを特徴とするフィルタユニット。
【請求項７】
フィルタ枠と、該フィルタ枠に係止されるプリーツ状に加工されたフィルタと、該フィルタが前記フィルタ枠に係止された状態で前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を設定する山間隔設定手段とを有し、空気流れを形成する空調装置の空気通路に配置されるフィルタユニットであって、該フィルタユニットが前記空気通路に配置されたときに前記フィルタのフィルタ面上の前記空気流れの流速に応じて、前記山間隔は前記流速が速い部分は広く、前記流速が遅い部分は狭く設定したことを特徴とするフィルタユニット。
【請求項８】
前記山間隔設定手段は、前記山間隔を前記フィルタ枠の内壁に配置された複数のピンで、前記フィルタのプリーツの谷の位置を固定して所定の山間隔に設定する手段であることを特徴とする請求項６または７に記載のフィルタユニット。
【請求項９】
前記空気通路の壁に設けられたフィルタユニット挿入口への前記フィルタユニットの向きが定まる規制部材を前記フィルタ枠に設けたことを特徴とする請求項６、７または８に記載のフィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄を目的とするフィルタを搭載した空調装置に関する。特に、エバポレータの熱交換率を高めた空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調装置では、空調装置の小型化の要請から、空気流れを形成する空気通路が曲折する箇所またはその断面積が変化する箇所等、空気通路の形状変化を伴う。（例えば、特許文献１参照。）。このように、空気通路の形状変化を伴う部分では、空気流れの流速の空気通路断面での流速分布が乱れる。
【０００３】
特に、空気通路に配置され、空気の冷却を行うエバポレータの直前では、空気通路の断面積を大きくする。空気流れの流速を遅くし、且つエバポレータの放熱フィンとの接触機会を多くすることで熱交換率を高めるためである。しかし、空気通路の断面積に差があるために、断面積が小さい空気通路から吹出された空気流れがエバポレータに最短距離で到達する部分と、そうでない部分との流速の差は極めて大きい。エバポレータの熱交換率を考えると、エバポレータの全面に、流速が均一な空気流れが当たる事が望ましい。
【０００４】
従って、エバポレータの全面に、流速が均一な空気流れを当てることでエバポレータの熱交換率を高めた空調装置の開発が望まれる。
【特許文献１】特開平１１−１７０８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明では、場所によってフィルタの通気抵抗が異なるフィルタを使用し、エバポレータの全面に流速が略均一な空気流れを当てることができ、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの熱交換率を高めた空調装置を提案することを目的とする。また、上記フィルタを使用し、空調装置に搭載して、エバポレータの全面に流速が略均一な空気流れを当てることができ、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの熱交換率を高めることができるフィルタユニットを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、例えばフィルタのプリーツの相隣り合う山間隔を変えることで、場所によってフィルタの通気抵抗を異なるものとすることができ、フィルタを通過した後の空気流れの流速を均一にさせることができることを見出した。ここで、相隣り合う山同士の山間隔とは、フィルタの一方のフィルタ面におけるプリーツの折目と、その隣の折目との間隔をいう。以下、単に「山間隔」という。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る空調装置は、空気吸気口から浄化空気吐出口に向かって空気流れを形成する空気通路に、前記空気流れを形成するブロアと、エバポレータと、該エバポレータの上流側手前に配置したフィルタとを備える空調装置において、前記フィルタのフィルタ面上の前記空気流れの流速に応じて、前記流速が速い部分は、フィルタの通気抵抗を高く設定し、前記流速が遅い部分は、フィルタの通気抵抗を低く設定したことを特徴とする。
【０００８】
上記発明により、空気通路の形状変化が起こる場所での空気流れの乱れを緩和し、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの全面に、流速分布が略均一な空気流れを当てることができる。
【０００９】
前記空調装置において、前記フィルタをプリーツ状のフィルタとし、且つプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を広くして前記通気抵抗を高く設定し、前記山間隔を狭くして前記通気抵抗を低く設定することが望ましい。
【００１０】
フィルタの通気抵抗を場所によって異なるものとする具体的な方法を提案したものである。
【００１１】
前記空調装置において、前記ブロアが、前記フィルタの上流側手前の前記空気通路に配置されていることが望ましい。
【００１２】
ブロアを備えるブロアハウジングとエバポレータを備えるクーラハウジングとの継目における空気通路の断面積の変化による空気流れの乱れを緩和し、エバポレータの全面に、流速分布が略均一な空気流れを当てることができる。
【００１３】
また、前記空調装置において、前記フィルタのフィルタ面のうち、前記ブロアから吹出した空気流れが最短距離で到達するフィルタ領域における前記山間隔を、前記フィルタ領域以外のフィルタ面における山間隔よりも広くすることが望ましい。
【００１４】
ブロアから吹出した空気流れが最短距離で到達するフィルタ領域とそれ以外のフィルタ面では、空気流れの流速の差が顕著なため、山間隔を設定するときの指標を提案したものである。
【００１５】
また、前記空調装置において、前記空気通路の内壁に配置された複数のピンで、前記フィルタのプリーツの谷の位置を固定して、前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を所定の山間隔に設定することが望ましい。
【００１６】
予め配置間隔が設定されたピンを配置しておくことで、プリーツ状に加工したのみのフィルタを使用したとしてもフィルタの空気通路への配置時に、簡易に山間隔の設定をすることができる。
【００１７】
本発明に係るフィルタユニットは、フィルタ枠と、該フィルタ枠に係止されるプリーツ状に加工されたフィルタと、該フィルタが前記フィルタ枠に係止された状態で前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を設定する山間隔設定手段とを有し、前記フィルタは、前記山間隔が狭い部分と広い部分とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るフィルタユニットは、フィルタ枠と、該フィルタ枠に係止されるプリーツ状に加工されたフィルタと、該フィルタが前記フィルタ枠に係止された状態で前記フィルタのプリーツの相隣り合う山同士の山間隔を設定する山間隔設定手段とを有し、空気流れを形成する空調装置の空気通路に配置されるフィルタユニットであって、該フィルタユニットが前記空気通路に配置されたときに前記フィルタのフィルタ面上の前記空気流れの流速に応じて、前記山間隔は前記流速が速い部分は広く、前記流速が遅い部分は狭く設定したことを特徴とする。
【００１９】
上記発明により、フィルタユニットを空調装置に搭載することで、空気通路の形状変化が起こる場所での空気流れの乱れを緩和し、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの全面に、流速分布が略均一な空気流れを当てることができる。
【００２０】
前記フィルタユニットにおいて、前記山間隔設定手段は、前記山間隔を前記フィルタ枠の内壁に配置された複数のピンで、前記フィルタのプリーツの谷の位置を固定して前記フィルタユニットに係る発明に記載の山間隔に設定する手段とすることが望ましい。
【００２１】
予め配置間隔が設定されたピンを配置しておくことで、フィルタのフィルタ枠への係止時に、簡易に山間隔の設定をすることができる。
【００２２】
前記フィルタユニットにおいて、前記空気通路の壁に設けられたフィルタユニット挿入口への前記フィルタユニットの向きが定まる規制部材を前記フィルタ枠に設けることが望ましい。
【００２３】
フィルタユニットの空気通路への配置過程において、フィルタユニット挿入口へ、フィルタユニットを特定の向き以外には挿入できないようにすることで、必ず特定の向きに配置することができ、フィルタ交換の作業を円滑にすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の空調装置では、場所によってフィルタの通気抵抗が異なるフィルタを使用することで、エバポレータの全面に流速が略均一な空気流れを当てることができる。従って、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの熱交換率を高め、省エネルギー化を図ることができる。また、フィルタのみの交換が可能で経済的である。
【００２５】
また、本発明のフィルタユニットでは、空調装置に搭載することで、エバポレータの全面に流速が略均一な空気流れを当てることができる。従って、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなく、エバポレータの熱交換率を高め、省エネルギー化を図ることができる。また、フィルタのみの交換が可能で経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明するが、これらの記載に限定して解釈されない。
（実施の形態１）
【００２７】
図１は、本発明の空調装置に係る実施の一形態である車両用空調装置のＨＶＡＣユニットを示した概略図である。ＨＶＡＣユニット１００は、空気吸気口４０及び浄化空気吐出口（不図示）を有し、空気通路１３を形成する本体ケース５１と、空気通路１３への車室内空気または車室外空気の取入れを切り替える回動式のインテークドア４５と、空気通路１３に配置され、空気通路１３に空気流れ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを形成するブロア４３と、空気通路１３に流れる空気を浄化する本実施の形態に係るフィルタ１４と、冷凍サイクルの一部を構成し、空気を冷却するエバポレータ４４と、空気を加熱するヒータコア（不図示）と、冷却空気と加熱空気との混合割合を変えるエアミックスドア（不図示）とを備える。
【００２８】
本体ケース５１は、本体ケース５１によって囲まれる空間を空気通路１３とする。また、本体ケース５１には、空気吸気口４０としての車室外空気を取入れる外気導入口４１及び車室内空気を取入れる内気導入口４２を設けている。なお、本体ケース５１のうちブロア４３を収納する部分はブロアハウジング４８であり、エバポレータ４４を収納する部分はクーラハウジング４９である。
【００２９】
インテークドア４５は、外気導入口４１と内気導入口４２との開扉を切り替えることで、車室内空気と車室外空気との取入れを切り替える。
【００３０】
ブロア４３は、ブロアモータ４７に連結され、ブロアハウジング４８に収納されている。ブロア４３は、ブロアモータ４７によって回転し、ブロア４３が回転することによって空気通路１３に外気導入口４１または内気導入口４２からの空気流れ６０ａを形成し空気流れ６０ｂとしてブロア４３の下流側のフィルタ１４へ空気を送る。さらにエバポレータ４４へ空気流れ６０ｃとして空気を送る。なお、ブロア４３としては、遠心式のシロッコブロアやターボブロアが例示できる。
【００３１】
エバポレータ４４は、フィルタ１４と共にクーラハウジング４９に収納されている。エバポレータ４４は、空気流れ６０ｃとしてエバポレータ４４上流側から送られてきた空気を熱交換により冷却する。冷却された空気は、エバポレータ４４を通過して、空気流れ６０ｄとなる。
【００３２】
エバポレータ４４を通過した空気の一部は、不図示のヒータコアに導かれ、加熱される。その後、冷却空気と加熱空気とは、不図示のエアミックスドアによって混合され、温度調節されて不図示のダクトを通って浄化空気吐出口としてのベント吹出し口（不図示）、サイドベント吹出し口（不図示）、ソフトディヒュージョン吹出し口（不図示）またはフット吹出し口（不図示）から車室内に吐出される。
【００３３】
次に、フィルタ１４について説明する。本実施の形態では、プリーツ状に加工したフィルタ１４を、エバポレータ４４の上流側手前に配置する。このとき、フィルタ１４のフィルタ面の一方が、空気流れ６０ｂを受け止める向きとする。フィルタ１４をこの位置に配置することによって、エバポレータ４４に流速分布が略均一な空気流れ６０ｃを当てることができる。この作用については、後述する。図１に示すＨＶＡＣユニット１００では、ブロア４３と、フィルタ１４と、エバポレータ４４とが、この順に空気通路１３に配置されているが、フィルタ、エバポレータ、ブロアの順に配置してもよい。
【００３４】
また、光触媒を活性する光触媒光源３１等の空気流れ６０ｃを大幅に妨げない部材をフィルタ１４とエバポレータ４４との間に設けてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態に係る空調装置では、プリーツ状に加工を施したのみのフィルタ１４を使用する。従って、フィルタ１４を折り畳むことによって極めてフィルタ１４の嵩を小さくすることができ、運送時に嵩張らず多くのフィルタ１４を同時に梱包することができ経済的である。
【００３６】
フィルタ１４は、フィルタ１４を通過する空気の集塵を行う集塵フィルタのみから構成してもよいし、集塵を行う集塵フィルタ及び脱臭を行う脱臭フィルタを組み合わせた構成としてもよい。本実施の形態では、フィルタ１４に集塵機能及び脱臭機能を発揮させる場合、フィルタ１４をプリーツ状に加工した集塵フィルタ２５ａと集塵フィルタ２５ａと略同じ山間隔に加工され且つ光触媒を担持した脱臭フィルタ２５ｂとを重ね合わせたものとすることができ、フィルタ１４の設置時での厚さを低減し、省スペース化につながる。このとき、空気流れ６０ｂの方向に対して集塵フィルタ２５ａ、脱臭フィルタ２５ｂの順に重ね合わせることが望ましい。この順で集塵フィルタ２５ａと脱臭フィルタ２５ｂとを重ね合わせるのは、フィルタ１４を通過する空気をまず集塵フィルタ２５ａで集塵して、その後脱臭フィルタ２５ｂによって脱臭した方が、塵が含まれた空気を脱臭するのに比べ脱臭効率が良く、脱臭フィルタの寿命を延ばせるからである。なお、集塵フィルタ２５ａとしてはパルプからなるろ紙やポリエチレン繊維などの合成繊維で構成される不織布や、ポリプロピレンのような誘電体繊維で構成される不織布を帯電させたものが例示できる。また、集塵フィルタ２５ａ、脱臭フィルタ２５ｂを製造する方法として、例えばプリーツ状に加工した不織布を所定のサイズで切断する方法が例示でき、低コスト化を図ることができる。なお、光触媒を担持した脱臭フィルタを使用してもよく、この場合は、光触媒を活性する光触媒光源３１を同時に用いる。
【００３７】
光触媒光源３１は、光触媒光源３１が発生する紫外線によって脱臭フィルタ２５ｂに担持された二酸化チタン等の光触媒を活性化し、脱臭フィルタ２５ｂに捕捉された排ガス、タバコ等の臭気物質を分解する。従って、光触媒光源３１は、フィルタ１４を集塵フィルタ２５ａと共に構成する脱臭フィルタ２５ｂのフィルタ面の全面に光を照射できる位置に設けることが望ましい。つまり、フィルタ１４のプリーツの折目を横切る方向に直管状の光触媒光源３１を設けることが望ましい。また、光触媒光源３１は、フィルタ１４のフィルタ面の中央・端部いずれの場所に設けてもよいが、空気流れ６０ｃを阻害させないフィルタ面の端部の隅部分に設けることが望ましい。また、図１では、直管状の光触媒光源３１が１本のみ記載されているが、直管状の光触媒光源３１を２本以上設けてもよい。また、光触媒光源３１が発生する光を脱臭フィルタ２５ｂへ効率よく照射するために光触媒光源３１の下流側に反射鏡（不図示）を設けてもよい。なお、光触媒光源３１としてキセノンランプ、ブラックライト等の紫外線ランプや、紫外線ＬＥＤ等の紫外線を発生する光源を用いてもよい。このとき、光触媒光源３１としての紫外線ランプの形状は、直管状が望ましいが、リング状、面状等の形状でもよい。また、光触媒光源３１として、複数の紫外線ＬＥＤを基板上に直線状、リング状、面状等の形状に配置したものを使用してもよい。
【００３８】
本実施の形態では、フィルタ１４のフィルタ面上の空気流れ６０ｂの流速が速い部分のフィルタの通気抵抗を高く設定して、空気流れ６０ｂの流速が遅い部分のフィルタの通気抵抗を低く設定する。このように、フィルタの通気抵抗の大小分布を設けることで、空気通路１３の形状変化が起こる場所での空気流れ６０ｂの乱れを緩和し、エバポレータ４４の全面に、流速分布が略均一な空気流れ６０ｃを当てることができる。フィルタをフィルタ１４のようにプリーツ形状のフィルタとしたときには、図１に示すように、フィルタ１４の相隣り合う山同士の山間隔２２を一定とせずに意図的に変えることによって、フィルタの各部分の通気抵抗を所望の通気抵抗に調整する。図１に示すように、エバポレータ４４上流側で、空気通路１３の断面積が変化する場合、断面積が小さい空気通路１３から吹出される空気流れ６０ｂが最短距離で到達するフィルタ領域２９における空気流れ６０ｂの流速は、それ以外のフィルタ面における流速よりも速い。したがって、フィルタ面上の空気流れ６０ｂの流速に応じて、流速が速い部分は山間隔２２を広く、遅い部分は山間隔２２を狭く設定することとしている。
【００３９】
なお、図１に示すＨＶＡＣユニット１００では、ブロア４３と、フィルタ１４と、エバポレータ４４とが、この順に空気通路１３に配置されているが、フィルタ、エバポレータ、ブロアの順に配置しても、本体ケース５１の形状変化による空気通路１３の断面積の変化が起こる場合はある。そのような場合は流速分布が生じやすいため、エバポレータの全面に流速分布が略均一な空気流れを当てることができるという本発明の効果は十分発揮される。
【００４０】
ここで、相隣り合う山同士の山間隔２２とは、前述したとおり、フィルタ１４の一方のフィルタ面におけるプリーツの折目２３と、その隣の折目との間隔をいうが、相隣り合う山間隔２２の大きさは、例えば一方のフィルタ面のプリーツの折曲方向に単位長さをとり、その長さを、その長さあたりのプリーツの折目の数で割ることによって出される平均山間隔としてもよい。フィルタ１４の取付け誤差を考慮するためである。このとき、単位長さあたりのプリーツの折目の数が多ければ多いほど、その部分の山間隔は狭いといえる。
【００４１】
フィルタ１４の山間隔を一定とせずに意図的に変えることによって、空気流れ６０ｂのフィルタ１４透過後の流速を変化させることができる。フィルタ１４の山間隔をある山間隔から広くしていくと、空気流れ６０ｂとフィルタ面との接触面積が減少していく。従って、フィルタ１４の空気流れ６０ｂに対する通気抵抗が増加し、フィルタ１４透過後の空気流れ６０ｃの流速が遅くなる。一方、フィルタ１４の山間隔をある山間隔から狭くしていくと、空気流れ６０ｂとフィルタ面との接触面積が増加していく。従って、フィルタ１４の空気流れ６０ｂに対する通気抵抗が減少し、フィルタ１４透過後の空気流れ６０ｃの流速が速くなる。
【００４２】
すなわち、フィルタ１４のフィルタ面上の空気流れ６０ｂの流速が速い部分のフィルタの通気抵抗を高く設定するために山間隔２２を広く調整する。一方、空気流れ６０ｂの流速が遅い部分のフィルタの通気抵抗を低く設定するために山間隔２２を狭く調整する。その結果、フィルタ透過後に流速分布が略均一となった空気流れ６０ｃをエバポレータ４４に当てることができ、空調装置の大幅な設計変更を伴うことなくエバポレータ４４の熱交換率を高めることができる。なお、図１において、空気流れ６０ｂ、６０ｃを示す矢印は、フィルタ１４のフィルタ面の垂直方向に対する空気流れ６０ｂ、６０ｃの流速の大きさの概略を示している。
【００４３】
本実施の形態では、フィルタのプリーツの折幅を略一定とし、フィルタ１４のフィルタ面上の空気流れ６０ｂの流速に応じて、山間隔２２を流速が速い部分は広く、遅い部分は狭く設定することにより、場所によってフィルタの通気抵抗を異なるものとしているが、フィルタの形態は本実施の形態に限るものではない。例えば、プリーツ状に加工されたフィルタのフィルタ面上の空気流れの流速に応じて、流速が速い部分はプリーツの折幅を短く、遅い部分はプリーツの折幅を長くして、プリーツの相隣り合う山同士の山間隔を一定としてもよい。この場合、プリーツの折幅が長い部分は空気流れとフィルタとの接触面積が大きくなり通気抵抗を低く設定することができる。一方、プリーツの折幅が短い部分は空気流れとフィルタとの接触面積が小さくなり通気抵抗を高く設定することができる。
【００４４】
また、フィルタとしてスポンジ状のフィルタを用いてもよい。ここで、図８に、フィルタの第２実施形態の概略図を示す。第２実施形態に係るフィルタ１７は、エバポレータ４４の上流側手前の空気通路１３に配置されている。このとき、フィルタ１７のフィルタ面は、空気流れ６０ｂを受け止める向きとなる。
【００４５】
フィルタ１７は、ゴムやシリコーン等の合成樹脂を海綿状にしたスポンジが例示でき、フィルタ１７のフィルタ面上の空気流れ６０ｂの流速に応じて流速が速い部分は厚みを厚く、流速が遅い部分は厚みを薄くしている。フィルタの厚みを厚くすると、空気流れ６０ｂがフィルタを透過する距離が長くなるためにフィルタの通気抵抗を高く設定することができる。一方、フィルタの厚みを薄くすると、空気流れがフィルタを透過する距離が短くなるためにフィルタの通気抵抗を低く設定することができる。このとき、フィルタ１７の厚みが厚い部分を潰してフィルタ１７の見かけの厚さを均一にしてもよい。フィルタ１７の見かけの厚さを均一にすることで、フィルタ１７の配置に必要なスペースを小さくすることができる。
【００４６】
また、図１に示すように、本実施の形態に係るフィルタ１４の上流側手前にブロア４３が設けられている場合、ブロアハウジング４８とクーラハウジング４９との継目５０の断面積はクーラハウジング４９の断面積より小さくなる。このとき、継目５０部分を境に吹出された空気流れ６０ｂは広がるため、空気流れ６０ｂがフィルタ１４のフィルタ面に最短距離で到達するフィルタ領域２９以外のフィルタ面における流速は相対的に遅い。つまり、エバポレータ４４に流速分布が略均一な空気流れ６０ｃを当てるためには、空気流れ６０ｂが最短距離で到達するフィルタ領域２９の山間隔２２をそれ以外のフィルタ面における山間隔よりも相対的に広くすればよく、１つの設計指標となる。
【００４７】
また、さらにフィルタ領域２９でも空気流れ６０ｂに流速分布がある場合がある。このとき、フィルタ領域２９における流速に応じて、流速が速い部分は広く、遅い部分は狭く山間隔２２を設定することにより、フィルタ１４透過後の空気流れ６０ｃの流速分布を略均一とすることができる。
【００４８】
次に、フィルタ１４の配置について説明する。図２に、図１に示したＨＶＡＣユニット１００のフィルタ１４の配置部の一形態を示した概略斜視図を示す。図３に、図２に示すフィルタ１４の配置部の概略断面図を示す。本実施の形態では、フィルタ１４の配置部には、空気通路１３の内壁に設けた複数のピン２０ａ及び２０ｂを有する。また、この他に、フィルタ１４を挿脱するためのフィルタ挿入口１５と、フィルタ挿入口１５を塞ぐ蓋体３３と、フィルタ１４と空気通路１３の内壁との隙間からの空気流れ６０ｂの漏れを防止する凸起部１９ａ及び１９ｂとを設けてもよい。このとき、一方のピン２０ｂは、蓋体３３に設けられることになる。また、凸起部１９ｂは蓋体３３に設けられていてもよいし、空気通路１３の内壁に設けられていてもよい。なお、本実施の形態では、フィルタ１４の交換時にフィルタ１４を挿脱できるように、本体ケース５１にフィルタ挿入口１５を設け、このフィルタ挿入口１５を蓋体３３によって塞ぐ形態としたが、フィルタ１４の交換が可能であれば、フィルタ１４の交換時には本体ケース５１の一部を外す形態としてもよい。
【００４９】
フィルタ挿入口１５は、フィルタ１４の折曲方向に平行に設けられており、フィルタ１４をフィルタ挿入口１５から折目方向にスライドして空気通路１３に配置することができる。
【００５０】
凸起部１９ａは、空気通路１３の内壁にリブ状に凸起しており、フィルタ１４と空気通路１３の内壁との隙間をなくすことで、空気流れ６０ｂの漏れを防止する。このとき、凸起部１９ａのリブ高さは空気流れ６０ｂの漏れを防止できれば、なるべく低いほうが望ましい。凸起部１９ｂについても凸起部１９ａと同様である。
【００５１】
複数のピン２０ａは、空気通路１３の内壁に設けられており、フィルタ１４のプリーツの谷に略当接して当該谷の位置を固定する。ここで、図３（ｂ）は、図２に示すフィルタ配置部の概略縦断面図である。図３（ｂ）に示すように、ピン２０ａがプリーツの谷の位置を固定することで、フィルタ１４の山間隔２２を設定することができる。なお、図２では、ピン２０ａはすべてのプリーツの谷の位置を固定しているが、山間隔２２を設定できれば、ピン２０ａのいずれかを省いてもよい。また、ピン２０ａはプリーツの谷をプリーツの折目２３と平行に固定しているが、ピンの形状を鉤状にして、プリーツの谷をフィルタ１４のフィルタ面に垂直方向に固定してもよい。また、紫外線ＬＥＤをピン２０ａとして使用してもよく、図１に示す光触媒光源３１に代えることができる。このように固定することで、ピン２０ａとしての紫外線ＬＥＤとフィルタ面との距離が近くなり、フィルタ面への光の照射効率を高めることができる。ピン２０ｂについても、ピン２０ａと同様である。また、フィルタ１４のプリーツの折幅を一定にする場合、山間隔２２が狭くなるとフィルタ１４の厚さは厚くなる。このとき、フィルタ１４の厚さに対応させて、プリーツの谷を固定するピンとその隣の向かい合う谷を固定するピンとの空気流れ方向での配置間隔を広く配置すればよい。一方、プリーツの谷を固定するピンとその隣の向かい合う谷を固定するピンとの空気流れ方向での配置間隔を一定に配置する場合は、フィルタ１４のプリーツの折幅をプリーツの谷を固定するピンとその隣の向かい合う谷を固定するピンとの配置間隔と同じ長さとすればよい。ピン２０ｂについても、ピン２０ａと同様である。
【００５２】
このように、予めピン２０ａ及び２０ｂの配置間隔を空調装置に対応した配置間隔に設定しておくことで、空気通路１３へのフィルタ１４の配置時に、山間隔２２を簡易に設定すると共に、フィルタ１４をピン２０ａとピン２０ｂとの間に固定することができる。また、フィルタ１４のみの交換が可能で経済的である。
【００５３】
図４に、蓋体３３の概略斜視図を示す。蓋体３３は、複数のピン２０ｂと、空気流れの漏れを防止する凸起部１９ｂとを有し、この他に把持部３４を設けてもよい。
【００５４】
把持部３４は、窪み３８を有した形状となっており、この窪み３８に指を引っ掛けることで蓋体３３の扱いをし易くする。
【００５５】
複数のピン２０ｂは、蓋体３３の裏面内壁３５に設けられており、蓋体３３によって図２に示すフィルタ挿入口１５を塞いだときにピン２０ａと対向する。
【００５６】
なお、フィルタ１４を空気通路１３に配置するときは、まず、山間隔２２を固定されたフィルタ１４と同じ山間隔を持つプラスチック等の硬い素材でできた摸擬フィルタ部材を用意する。次に、この摸擬フィルタ部材とフィルタ１４とを重ね、プリーツの谷がピン２０ａと略当接するようにフィルタ挿入口１５から挿入する。その後、摸擬フィルタ部材のみを引き抜いて蓋体３３によってフィルタ挿入口１５を塞げばフィルタ１４を空気通路１３に配置することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、１つのフィルタ１４を空気通路１３に配置したが、フィルタ１４を分割して、分割したフィルタ１４を並べて配置してもよい。例えば、山間隔２２の大きさが変わるところでフィルタ１４を分割することができる。本実施の形態に係るフィルタ１４は、ピン２０ａ、２０ｂによって固定されるため、フィルタ１４を分割してもフィルタ１４を空気通路１３に配置することができる。
（実施の形態２）
【００５８】
図５は、本発明のフィルタユニットの実施の一形態を示した概略図である。本実施の形態に係るフィルタユニット２００は、フィルタ枠２１と、フィルタ枠２１に係止されるプリーツ状に加工されたフィルタ１４と、フィルタ１４がフィルタ枠２１に係止された状態でフィルタ１４のプリーツの相隣り合う山同士の山間隔２４を固定する山間隔設定手段としてのピン２０ｄ、２０ｅとを有する。
【００５９】
本実施の形態におけるフィルタ１４は、第１の実施の形態で説明したプリーツ状に加工したフィルタと同様のものを使用するため、説明は省略する。  
【００６０】
また、ピン２０ｄは、フィルタ枠２１の内壁に配置されており、第１の実施の形態で説明したピンと同様のものである。すなわち、複数のピン２０ｄがフィルタ１４のプリーツの谷の位置を固定することで、フィルタ１４の山間隔２４を設定することができる。ピン２０ｅについてもピン２０ｄと同様である。このように、予めピン２０ｄ及び２０ｅの配置間隔を空調装置に対応した配置間隔に設定しておくことで、フィルタ１４のフィルタ枠２１への係止時に、山間隔２４を簡易に設定すると共に、フィルタ１４をピン２０ｄとピン２０ｅとの間に固定することができる。また、フィルタ１４のみの交換が可能で経済的である。  
【００６１】
次に、フィルタ枠２１について、図５及び図６を参照して説明する。図６は、図５に示すフィルタユニット２００を空気通路１３に配置したときの概略断面図である。図６（ａ）は、空気通路１３にフィルタユニット２００を配置したときの概略図を示すもので、フィルタユニット２００については、図５（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示した。図６（ｂ）は、空気通路１３にフィルタユニット２００を配置したときの概略図を示すもので、フィルタユニット２００については、図５（ｂ）のＡ−Ａ断面図を示した。図５より、フィルタ枠２１は、ピン２０ｄを有するフィルタ枠上部２６ａと、ピン２０ｅを有するフィルタ枠下部２６ｂと、フィルタ枠上部２６ａとフィルタ枠下部２６ｂを所定幅で固定するように支えるフィルタ枠柱２７ａ、２７ｂとからなる。フィルタ枠上部２６ａとフィルタ枠下部２６ｂとの間にフィルタ１４が係止されている。
【００６２】
図６（ｂ）より、フィルタ枠柱２７ａは、フィルタユニット２００を空気通路１３に配置したときに、空気通路１３の内壁と略当接して、フィルタ１４と空気通路１３の内壁との隙間からの空気流れ６０ｂの漏れを防止する。よって、図６（ｂ）に示すように、フィルタ端部５２ａが、フィルタ枠柱２７ａに重なることが望ましい。フィルタ枠柱２７ｂについても、フィルタ枠柱２７ａと同様である。
【００６３】
フィルタ枠下部２６ｂは、図５（ｂ）に示すように凸起部２８ｂ及び２８ｃを有し、フィルタ枠上部２６ａは、フィルタ枠上部側面３６ｂに設けられた凸起部２８ａを有する。この他に、図６（ａ）に示すように、フィルタ枠下部２６ｂにはフィルタ枠上部２６ａ方向に突き出た凸起部１９ｄを有してもよい。また、フィルタ枠上部２６ａには、フィルタ枠下部２６ｂ方向に突き出た凸起部１９ｃを設けてもよい。さらに、フィルタ枠下部２６ｂには、図５（ｃ）に示すようにフィルタ枠下部底面３６ａに把持部３７を設けてもよい。
【００６４】
把持部３７は、窪み３９を有した形状となっており、窪み３９に指を引っ掛けることでフィルタユニット２００の扱いをし易くする。
【００６５】
凸起部１９ｃは、フィルタユニット２００を空気通路１３に配置したとき、フィルタ１４と、フィルタ枠上部２６ａとの間にできる隙間からの空気流れ６０ｂの漏れを防止する。凸起部１９ｃの凸起高さは、空気流れの漏れを防止できれば、なるべく低いほうが望ましい。凸起部１９ｄについても、凸起部１９ｃと同様である。凸起部２８ａ、２８ｂ及び２８ｃについては後述する。
【００６６】
次に、フィルタユニット２００を空気通路１３に配置する手段について説明する。図７に、フィルタユニット２００を空気通路１３に配置するためのフィルタユニット挿入口１６の概略図を示す。フィルタユニット挿入口１６は、エバポレータ４４の上流側手前の空気通路１３の壁に設けられている。また、フィルタユニット挿入口１６は、一方の端部に凹部３０を有する形状となっている。本実施の形態のフィルタユニット２００は、フィルタユニット挿入口１６から挿入され、空調装置の空気通路１３のエバポレータ４４上流側手前に配置される。
【００６７】
本実施の形態におけるフィルタ１４は、第１の実施の形態で説明したプリーツ状に加工したフィルタと同様のものを使用する。つまり、フィルタユニット２００を空気通路１３に配置したときの、空気流れ６０ｂに対するフィルタ１４の配置向き及び山間隔２４の設定は、第１の実施の形態におけるフィルタと同様である。そのため、フィルタユニット２００のフィルタユニット挿入口１６からの挿入向きを定めておかなくてはならない。従って、フィルタユニット２００の空気通路１３への配置向きをその度毎に考慮して、フィルタユニット２００を挿入してもよいが、フィルタユニット挿入口１６から挿入することによって自然と所定の配置向きとなるように、フィルタユニット２００を構成しておくことが望ましい。例えば、フィルタ枠２１に凸起部２８ａ、２８ｂ及び２８ｃを設けた構成とすればよい。なお、図５（ｂ）の符号Ｘが図７の符号Ｘと対応し、図５（ｂ）の符号Ｙが図７の符号Ｙと対応するようにフィルタユニット２００をフィルタユニット挿入口１６から挿入する。
【００６８】
図５（ｂ）より、凸起部２８ｂ及び２８ｃは、フィルタ枠下部底面３６ａからリブ上に凸起しており、凸起部２８ｂ及び２８ｃの端部はフィルタ１４のフィルタ面に対して垂直方向に突き出ている。フィルタユニット２００を挿入するときに、必ずフィルタ枠上部２６ａの側から挿入されるためのものである。フィルタユニット２００をフィルタユニット挿入口１６にフィルタ枠下部２６ｂの側から挿入しようとした場合、凸起部２８ｂまたは２８ｃがフィルタユニット挿入口１６に引っかかり、挿入できない。従って、フィルタユニット２００は、必ずフィルタ枠上部２６ａの側から挿入される。
【００６９】
凸起部２８ａは、フィルタ枠上部側面３６ｂからフィルタ１４のフィルタ面に垂直方向に突き出ている。凸起部２８ａはフィルタユニット２００を挿入するときに、挿入する向きが逆さにならないようにするためのものである。フィルタユニット２００をフィルタユニット挿入口１６から逆さに挿入しようとした場合、凸起部２８ａがフィルタユニット挿入口１６に引っかかり、挿入できない。一方、その向きを逆にして挿入すると、凸起部２８ａが凹部３０の部分を通り抜け、挿入することができる。したがって、必ずこの向きにフィルタユニット２００は挿入される。
【００７０】
従って、規制部材としての凸起部２８ａ、２８ｂ及び２８ｃをフィルタ枠２１に設けることによって、フィルタユニット２００の空気通路１３への配置過程において、フィルタユニット挿入口１６へ、フィルタユニット２００を特定の向き以外には挿入できないようにすることで、必ず特定の向きに配置することができ、フィルタ１４の交換作業を円滑にすることができる。なお、規制部材の構成は図５に示す凸起部２８ａ、２８ｂ及び２８ｃの構成に限られるものではない。
【００７１】
なお、フィルタ１４をフィルタ枠２１に係止するには、フィルタ枠上部２６ａをフィルタ枠柱２７ａ及び２７ｂから着脱できる構成としておけばよい。まず、フィルタ枠上部２６ａが分離したフィルタ枠下部２６ｂに、ピン２０ｅにプリーツの谷が略当接するように、フィルタ１４を配置し、その後、フィルタ枠上部２６ａを取り付ければ係止することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、１つのフィルタ１４をフィルタ枠２１に係止したが、フィルタ１４を分割して、分割したフィルタ１４を別々のフィルタ枠２１にそれぞれ係止してもよい。例えば、山間隔２４の大きさが変わるところでフィルタ１４を分割することができる。本実施の形態に係るフィルタ１４は、ピン２０ｄ、２０ｅによって固定されるため、フィルタ１４を分割しても、分割したフィルタ１４をそれぞれ別のフィルタ枠２１に係止することができる。分割したフィルタユニット２００を空調装置に並列して設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の空調装置は、車両用空調装置に限らず、室内用の空調装置等すべての空調装置に適用可能である。また、本発明のフィルタユニットは、車両用空調装置に限らず、室内用の空調装置等すべての空調装置に搭載可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の空調装置の実施の一形態である車両用空調装置のＨＶＡＣユニットを示した概略図である。
【図２】ＨＶＡＣユニットのフィルタの配置部の一形態を示した概略斜視図である。
【図３】フィルタの配置部の概略断面図で、（ａ）は空気通路の概略横断面図で、（ｂ）は空気通路の概略縦断面図である。
【図４】蓋体の概略斜視図で、（ａ）は蓋体表面を示した概略斜視図で、（ｂ）は蓋体裏面を示した概略斜視図である。
【図５】本発明のフィルタユニットの実施の一形態を示した概略図で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略正面図、（ｃ）は概略底面図である。
【図６】フィルタユニットを空気通路に配置したときの概略断面図で、（ａ）はフィルタユニットのＢ−Ｂ断面での概略断面図で、（ｂ）はフィルタユニットのＡ−Ａ断面での概略断面図である。
【図７】フィルタユニットを空気通路に配置するためのフィルタユニット挿入口を示した概略図である。
【図８】フィルタの第２実施形態を示した概略図であって、フィルタがスポンジ状フィルタの場合を示す。
【符号の説明】
【００７５】
１３  空気通路
１４、１７  フィルタ
１５  フィルタ挿入口
１６  フィルタユニット挿入口
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ  凸起部
２０ａ、２０ｂ、２０ｄ、２０ｅ  ピン
２１  フィルタ枠
２２、２４  山間隔
２３  フィルタの折目
２５ａ  集塵フィルタ
２５ｂ  脱臭フィルタ
２６ａ  フィルタ枠上部
２６ｂ  フィルタ枠下部
２７ａ、２７ｂ  フィルタ枠柱
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ  凸起部
２９  フィルタ領域
３０  凹部
３１  光触媒光源
３３  蓋体
３４、３７  把持部
３５  裏面内壁
３６ａ  フィルタ枠下部底面
３６ｂ  フィルタ枠上部側面
３８、３９  窪み
４０  空気吸気口
４１  外気導入口
４２  内気導入口
４３  ブロア
４４  エバポレータ
４５  インテークドア
４７  ブロアモータ
４８  ブロアハウジング
４９  クーラハウジング
５０  継目
５１  本体ケース
５２ａ、５２ｂ  フィルタ端部
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ  空気流れ
１００  ＨＶＡＣユニット
２００  フィルタユニット
【図１】
2005098657.tif 000003
【図２】
2005098657.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005098657.tif 000008
【図７】
2005098657.tif 000009
【図８】
2005098657.tif 000010