JP2007008400A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタの枠体を不要にしてコストの低減や脱着作業のスペースの削減を図り、また、有効正面面積を大きく確保できる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 内部に空気流路３が形成された空調ケース４と、空調ケース４内に収容されて該空調ケース４内に導入された空気を冷却可能とするエバポレータ５と、エバポレータ５の上流側に配置されたフィルタ２０とを備えた車両用空調装置において、フィルタ２０を枠体のない発泡系素材で形成し、圧縮した状態で空調ケース４内に装着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空調ケース内の冷却用熱交換器よりも上流側にフィルタが装着される車両用空調装置に関する。

空調ケース内に収容されるフィルタは、冷却用熱交換器より上流側に配置されるようになっており、例えば、特許文献１に示されるように、山形を連ねた波板状のフィルタ素材を枠体に取り付けて構成し、冷却用熱交換器の上流側直近に装着したり、特許文献２に示されるように、発泡剤で形成されたフィルタ素材を取付ケース内に収容し、押え具で押さえ付けた上で取付ケースと共に送風機の吸入口を覆うように装着したもの等が考えられている。
特開２００１−１１３９４１号公報 特開平９−１４２１４０号公報

しかしながら、上述した従来のフィルタにあっては、フィルタ素材を保持する何らかの枠体が必要となるため、コストの低減を図ることができないと共にフィルタの有効正面面積が枠体によって制限される不都合があり、また、枠体の大きさを見越して脱着作業スペースを十分に確保しなければならない。

また、山形を連ねた波板状のフィルタにあっては、一方向に延びる形状に対しては形成しやすいものの、複雑な立体形状を形成するためには、追加加工が必要となるので、安価に異形フィルタを形成できない不都合がある。しかも、風圧の高い箇所に設けられる場合には、上流側において山形の幅が広がり、下流側において山形の幅が狭まる（山形の対向する斜面が接触又は近接する）ように変形し、フィルタの表面積が実質的に低下してしまう不都合がある。

そこで、この発明においては、フィルタの枠体を不要にしてコストの低減を図り、空気が通過するフィルタの有効正面面積を大きく確保すると共に脱着作業スペースの削減を図ることができ、また、異形フィルタの形成が容易に行え、風圧の大きさに拘わらずフィルタの表面積を一定に保つことが可能な車両用空調装置を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、この発明に係る車両用空調装置は、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、圧縮した状態で前記空調ケース内に装着させたことを特徴としている（請求項１）。

したがって、発泡系素材のみで形成されたフィルタが圧縮した状態で空調ケース内の冷却用熱交換器の上流側に装着されるので、枠体を用いずに空調ケースにフィルタを固定させることが可能となり、枠体が存在することに伴う種々の不都合を回避することが可能となる。

このようなフィルタの構成例としては、装着方向の長さを装着箇所の同方向の長さよりも長くし、装着方向に圧縮させて空調ケース内に装着させるようにしてもよい（請求項２）。 このような構成においては、フィルタを装着方向に圧縮した状態で装着させることができるので、空調ケースの内壁とフィルタとの間の隙間を無くすことができると共にフィルタを空調ケースの内壁で保持することができ、また、フィルタを取り外す際にフィルタの復元力を利用して装着箇所から外すことが可能となる。

また、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、前記フィルタの厚みを、前記空調ケースのフィルタ着脱開口部の幅より厚くしてもよい（請求項３）。

このような構成においては、フィルタを着脱開口部から挿入して装着すると、フィルタは着脱開口部を通過する際に一旦圧縮されが、空調ケース内に入ると形状が復元されるので、フィルタを空調ケース内に装着した後には、空調ケースから脱落することがなくなる。

さらに、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、前記空調ケースのフィルタの下流側に、該フィルタを保持する保持ガイドを形成してもよい（請求項４）。

このような構成においては、フィルタを圧縮しない状態で空調ケース内に収容した場合においても、フィルタを所定箇所に位置決めして保持することが可能となる。

さらにまた、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、前記空調ケースの前記冷却用熱交換器より上流側に送風機を配置し、前記フィルタを、枠体のない発泡系素材で形成し、前記送風機の上流側に配置するようにしてもよい（請求項５）。

このような構成においては、フィルタが発泡素材で形成されているので、風圧に拘わらず送風機の上流側で一定のフィルタ機能を確保することが可能となり、また、取付箇所の形状に合わせて任意の形状に形成することができると共に、送風機の吸引作用によりフィルタを送風機の上流側に保持させておくことも可能となる。さらに、送風機からの吸入口を介して車室へ伝達される騒音をフィルタによって低減することが可能となる。

以上の構成において、前記フィルタは、表面積を大きくするために、表面を凹凸形状に形成することが好ましい（請求項６）。

以上述べたように、この発明によれば、空調ケースの冷却用熱交換器の上流側にフィルタが配置されている車両用空調装置において、フィルタを枠体のない発泡系素材で形成したので、枠体が不要となる分、コストの低減を図ることが可能となり、また、フィルタの有効正面面積を大きく確保することが可能となる。さらに、枠体の大きさを見越して脱着作業スペースを大きく確保する必要がないので、脱着作業のためのスペースを小さくすることが可能となる。

また、フィルタを枠体のない発泡素材で形成したので、異形フィルタの形成も容易となり、安価に異形フィルタを形成することが可能となり、フィルタを風圧が高い箇所に配設する場合でもフィルタの表面積が小さくなる不都合を回避でき、取付箇所に拘わらず一定のフィルタ機能を維持することが可能となる。

特に、請求項１に示されるように、フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、圧縮した状態で空調ケース内に装着させる構成とすれば、枠体を用いずに空調ケースにフィルタを保持させることが可能となる。例えば、請求項２に示されるように、装着方向の長さを装着箇所の同方向の長さよりも長くし、装着方向に圧縮させて装着箇所に装着させるようにすれば、フィルタを装着方向に圧縮した状態で装着させることができるので、空調ケースの内壁とフィルタとの間の隙間を無くすことができると共にフィルタの取り外し時においてフィルタの復元力を利用して装着箇所から容易に取り外すことが可能となる。

また、請求項３に示されるように、フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、フィルタの厚みを、空調ケースのフィルタ着脱開口部の幅より厚くすれば、フィルタが空調ケース内に装着された後には、脱落することがなくなる。

請求項４に示されるように、フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、空調ケースのフィルタの下流側に、該フィルタを保持する保持ガイドを形成すれば、フィルタを圧縮した状態で装着しなくても、保持ガイドで位置決めして保持することが可能となる。

請求項５に示されるように、フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、送風機の上流側に配置する構成とすれば、フィルタ本来の機能に加え、送風機からの吸入口を介して車室へ伝達される騒音をフィルタによって低減することが可能となる。

また、以上の構成において、請求項６に示されるように、フィルタの表面を凹凸形状に形成することで、フィルタの表面積を大きくすることが可能となる。

以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

図１において、車両のセンターコンソール部に搭載されるセンター置きタイプの空調装置１が示されている。この空調装置１は、エンジンルームと車室とを区画する仕切板２よりも車室側に配されているもので、内部に空気流路３が形成された空調ケース４に、エバポレータ５、ヒータコア６が車両の前後に立設して収納され、エバポレータ５の上方に送風機７が配されている。この送風機７に対して、運転席側又はアシスト側には、インテーク装置８がオフセットして設けられ、送風機７の回転により、内気又は外気がインテークドア９の位置に応じて外気導入口１０または内気導入口１１から導入されるようになっている。

空調ケース４内には、エバポレータ５を通過した空気をヒータコア６をバイパスして下流側へ導く冷風通路１２ａと、ヒータコア７を通過した空気を下流側へ導く温風通路１２ｂとが形成されており、冷風通路１２ａと温風通路１２ｂとを通過する空気の割合がヒータコア６の上方に設けられたエアミックスドア１３によって調節されるようになっている。

そして、エアミックスドア１３の下流側には、フロントガラスへ向けて空気を吹き出すデフロスト開口部１４、車室上方へ空気を吹き出すベント開口部１５、車室下方へ空気を吹き出すフット開口部１６が形成され、それぞれの開口部の開度は、対応する開口部の手前に設けられたモードドア１４ａ，１５ａ，１６ａによって調節されるようになっている。

そして、この例においては、エバポレータ５の上流側、即ち、エバポレータ５の上流側端面と平行にフィルタ２０が立設され、エバポレータ５を通過させる空気の全てを通過させるようにしている。

フィルタ２０は、発泡系素材、例えば、ポリウレタンフォーム等によって形成され、素材以外の枠体や接着剤は設けられておらず、空調ケース４のエバポレータ上流側に設けられた装着箇所に圧縮した状態で装着されている。この例においては、空調ケース４の側方にフィルタ２０を着脱させる着脱開口部２１が形成され、フィルタ２０を側方から着脱開口部２１を介してエバポレータ５の上流側端面に沿って着脱できるようにしてあり、蓋体２２を着脱開口部２１に着脱させて着脱開口部２１を閉塞、開放できるようにしている。

また、フィルタ２０は、図２に示されるように、装着方向の長さ（Ｌ１）が装着箇所の同方向の長さ（空気流路３の幅：Ｌ２）よりも長く設定されており、装着箇所に装着させて着脱開口部２１を蓋体２２で閉塞した状態においては、装着方向（空気流路３の幅方向）に圧縮した状態で空調ケース内に収容されるようになっている。

このフィルタ２０の表面は、凹凸形状に形成されており、表面積を大きくしている。この凹凸形状は、フィルタ２０の全面に形成されるものであってもよいが、少なくとも上流側端面に形成されることが好ましい（この例では、上流側端面にのみ凹凸形状が形成されている構成を示す）。

以上の構成において、空調ケース４にフィルタ２０を装着する場合は、フィルタ２０を着脱開口部２１からエバポレータ５の端面に沿って挿入する。フィルタ２０の装着方向の長さ（Ｌ１）は装着箇所の同方向の長さ（Ｌ２）より長くなっており、挿入しきった状態においては、フィルタ２０の末端は空調ケース４から突出した状態にある。このため、この突出した部分を装着方向に押圧して空調ケース内に収め、着脱開口部２１を蓋体２２によって閉塞する。

これにより、フィルタ２０は、装着方向に圧縮された状態で空調ケース４内に収容されるので、少なくとも装着方向においてフィルタ２０と空調ケース４の内壁との間に隙間がなくなり、格別な部材を必要とせずに装着箇所にフィルタ２０が保持される。

このため、従来のような枠体を用いることなくフィルタ２０を空調ケース４に装着させることが可能となり、枠体が存在することに伴う種々の不都合を回避することが可能となる。

即ち、フィルタ２０を枠体のない発泡系素材で形成したので、枠体が不要となる分、コストの増加を回避することが可能となり、また、フィルタ２０の有効正面面積を大きく確保することが可能となるので、通気抵抗の増大を避けることが可能となる。さらに、枠体の大きさを見越して脱着作業のスペースを大きく確保する必要がないので、脱着作業のスペースを小さくすることが可能となる。

また、フィルタ２０が圧縮した状態で空調ケース４の装着箇所に装着されるので、フィルタ２０の取り外し時において蓋体２２を外せばフィルタ２０がその復元力で着脱開口部２１から突出し、この突出した部分を手で持って引き出すことで装着箇所から容易に外すことが可能となる。

図３において、空調装置の他の構成例が示されている。この構成例においては、フィルタ２０が枠体のない発泡系素材で形成され、エバポレータ５の上流側端面に沿って立設されている点で前記構成例と同様であるが、フィルタ２０の厚み（Ｗ１）が、空調ケース４のフィルタ着脱開口部２１の幅（Ｗ２）より厚く形成されている。特にこの例においては、図４に示されるように、フィルタ２０の表面の凹凸形状が、該凹凸形状の谷底部２０ａと山頂部２０ｂとの間に着脱開口部２１の開口縁が位置するように形成されている。
尚、他の構成例は前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。

このような構成においては、フィルタ２０の装着時にフィルタ２０を着脱開口部１２から挿入すれば、フィルタは厚み方向に圧縮されつつ挿入されるので、空調ケース内に装着された後は、厚み方向に拡がり、着脱開口部２１から脱落することがなくなる。特に、この構成例にあっては、凹凸形状の谷底部２０ａと山頂部２０ｂとの間に着脱開口部２１の開口縁が位置するようフィルタの厚みが設定されているので、フィルタの脱着時においては、山頂部のみを変形させることが可能となり、フィルタを引き出す際に谷底部に付着した塵埃が着脱開口部の縁部によって除去され脱落する不都合がなくなる。

図５において、空調装置１の他の構成例が示されている。この構成例においては、フィルタ２０が枠体のない発泡系素材で形成され、エバポレータ５の上流側端面に沿って立設されている点で前記構成例と同様であるが、エバポレータ５を収容する箇所の上流側には、フィルタ２０の装着箇所の下流側に位置し、フィルタ２０を保持する保持ガイド２５が空調ケース４に一体に形成されている。例えば、保持ガイド２５は、空調ケース４の両側壁から内側に突設した柱状突起によって形成される。
尚、他の構成例は前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。

このような構成においては、フィルタ２０の装着箇所の下流側に保持ガイド２５が形成されるので、フィルタを圧縮した状態で装着しなくても、フィルタは風圧によって保持ガイド２５に押し付けられるので、所定の位置に位置決めされて保持されることになる。このため、エバポレータ５が無い状態においても、フィルタ２０は倒れることはなく、所定の装着状態が保持される。

図６において、空調装置の他の構成例が示されている。この構成例においては、枠体のない発泡素材で形成されたフィルタ２０が、送風機７の上流側、即ち、送風機７の吸入口７ａと対峙する位置に設けられたベルマウス２６を覆うように碗状に形成され、図示しない係止手段によってベルマウス２６の上流側周縁に取り付けられている。
尚、他の構成は、前記構成と同様であるので、同一箇所に同一符号を付して説明を省略する。

このような構成においては、フィルタ２０が枠体のない発泡素材で構成されているので、異形フィルタを容易に形成することが可能となり、上述した碗状のフィルタを安価に形成することが可能となる。従来の山形を連ねた波板状のフィルタ素材を用いて、碗状のフィルタを形成することは困難であり、仮に、このような形状のフィルタを成形しても、風圧が高い箇所に配置した場合には、上流側において山形の幅が広がり、下流側において山形の幅が狭まり（山形の対向する斜面が接触又は近接し）、フィルタ部の表面積が実質的に低下する不都合がある。これに対して、発泡素材で形成された本フィルタによれば、このような風圧の影響に伴う表面積の低下はなく、逆に、表面を凹凸形状に形成することで、表面積の増大を図ることが可能となる。

また、上述の構成によれば、フィルタ２０により、本来のフィルタ機能に加えて、送風機７から吸入口７ａやベルマウス２６を介して車室へ伝達される騒音を低減させることができ、遮音機能をも持たせることが可能となる。

図１は本発明に係る車両用空調装置の第１の構成例を示す図であり、図１（ａ）は空調装置が車両に搭載されている状態を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。 図２は、図１（ｂ）のフィルタの装着前の状態を示す図面である。 図３は本発明に係る車両用空調装置の第２の構成例を示す図である。 図４はフィルタと着脱開口部２１との関係を示す図である。 図５は本発明に係る車両用空調装置の第３の構成例を示す図であり、図５（ａ）は空調装置が車両に搭載されている状態を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 図６は本発明に係る車両用空調装置の第４の構成例を示す図であり、図６（ａ）は空調装置が車両に搭載されている状態を示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。

符号の説明

３ 空気流路
４ 空調ケース
５ エバポレータ
７ 送風機
２０ フィルタ
２１ 着脱開口部
２５ 保持ガイド

Claims (6)

1. 内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、
   前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、圧縮した状態で前記空調ケース内に装着させたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記フィルタは、装着方向の長さを前記装着箇所の同方向の長さよりも長くしたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調装置。
3. 内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、
   前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、前記フィルタの厚みを、前記空調ケースのフィルタ着脱開口部の幅より厚くしたことを特徴とする車両用空調装置。
4. 内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、
   前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、前記空調ケースの前記フィルタの下流側に、該フィルタを保持する保持ガイドを形成したことを特徴とする車両用空調装置。
5. 内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に収容されて該空調ケース内に導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の上流側に配置されたフィルタとを具備する車両用空調装置において、
   前記空調ケースの前記冷却用熱交換器より上流側に送風機を配置し、前記フィルタを枠体のない発泡系素材で形成し、前記送風機の上流側に配置したことを特徴とする車両用空調装置。
6. 前記フィルタは、表面が凹凸形状をなしていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用空調装置。

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