JP2009006888A - 空気調和ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】比較的単純なフィルタ部材固定構造を有すると共にフィルタ部材の脱着を簡単に行える空気調和ユニットを提供する。
【解決手段】空気調和ユニット１が、空調ケース７と、空調ケース７内に配設されて空気を冷却する冷却用熱交換器１０と、空調ケース７内に導入される外気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ部材８とを具備する。空調ケース７は、ケース本体１２と、ケース本体１２に開閉可能に枢着されたケース上蓋１３とを備え、ケース本体１２はフィルタ部材８を載置するためのフィルタ載置部１７を有し、ケース上蓋１３はフィルタ押圧部を有し、フィルタ部材８は、ケース上蓋１３が閉じられたとき、フィルタ押圧部とフィルタ載置部１７とによって挟まれて固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、バス車両などの屋上に装着して好適な空気調和ユニットに関するものである。

通常、空気調和ユニットは、そのケース内に熱交換器及び送風ファン等と共に外気用のフィルタを備えている。特許文献１には、外気用のフィルタを備えた車両用屋上装着型空調装置が記載されており、この空調装置では、フィルタを清掃のため空調ケースから取り外そうとした場合、車室内側から又は車両の屋根側からのどちらの側からもフィルタにアクセスすることが可能であるが、フィルタは、それを押さえる枠状のフィルタブラケットを介して空調ケース側にねじ固定されているので、どちらの場合にも固定ねじを緩めてフィルタブラケットを取り外すことが必要であり、またフィルタを装着する場合はフィルタブラケットをねじ固定することが必要である。

特開２００５−３０６１６５号公報

特許文献１に記載された空調装置に示されたやりかたでフィルタは確実に固定されるが、フィルタの脱着をより簡単に行うこと及びより単純なフィルタ固定構造に対する要求も生じていた。

本発明は、前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的単純なフィルタ固定構造を有すると共にフィルタの脱着を簡単に行える空気調和ユニットを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、空調ケース（７）と、空調ケース（７）内に配設されて空気を冷却する冷却用熱交換器（１０）と、空調ケース（７）内に導入される外気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ部材（８）と、を具備する空気調和ユニット（１）であって、空調ケース（７）は、ケース本体（１２）と、ケース本体（１２）に開閉可能に枢着されたケース上蓋（１３）とを備え、ケース本体（１２）はフィルタ部材（８）を載置するためのフィルタ載置部（１７）を有し、ケース上蓋（１３）はフィルタ押圧部を有し、フィルタ部材（８）は、ケース上蓋（１３）が閉じられたとき、フィルタ押圧部とフィルタ載置部（１７）とによって挟まれて固定されることを特徴としている。これによれば、フィルタ部材（８）を固定するための部材が不要となって構造が簡素化されると共に、フィルタ部材（８）はケース上蓋（１３）を閉めることによって固定されるので、フィルタ部材（８）の脱着を簡単に行えるようになる。

請求項２に記載の発明では、フィルタ部材（８）が、少なくとも厚さ方向に弾性変形可能な弾性材料から作られていることを特徴としている。これにより、フィルタ部材（８）を確実に挟んで固定することができるとともに、フィルタ部材（８）を挟んで固定する部分に関する各部材の許容寸法誤差を大きく設定できる。

請求項３に記載の発明では、ケース上蓋（１３）のフィルタ押圧部は、フィルタ部材（８）の全周縁部を押圧するように形成されていることを特徴としている。これにより、空気がフィルタ部材（８）の横から漏れ出ることを防ぐことができる。

請求項４に記載の発明では、フィルタ載置部（１７）は、フィルタ部材（８）を所定の位置に配置するフィルタ位置決め手段（１７ｄ）を備えていることを特徴としている。これにより、フィルタ部材（８）のフィルタ載置部（１７）に対する位置決めを容易に行うことが可能である。

請求項５に記載の発明では、空気調和ユニット（１）が、空調ケース（７）をシールする弾性シール部材（２３）にして、ケース本体（１２）とケース上蓋（１３）との間に設けられて、ケース上蓋（１３）が閉じられたときに圧縮される弾性シール部材（２３）を更に具備し、ケース上蓋（１３）が閉じられたときのフィルタ部材（８）の圧縮反力（Ｒ１）が弾性シール部材（２３）の圧縮反力（Ｒ２）より小さいことを特徴としている。これにより、弾性シール部材（２３）の封止性に対する影響をほとんど生じさせることなくケース上蓋（１３）によるフィルタ部材（８）の固定が可能になる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の好適な実施例について図面を参照しながら説明する。

本明細書では、大型バス等の屋根上に搭載されるクーリングユニットを本発明による空気調和ユニットの実施例として説明する。図１は、本発明の実施例によるクーリングユニット１及びコンデンシングユニット２から構成される冷房ユニット３がバス４の屋根上に搭載された状態を示している。コンデンシングユニット２内には、外気と熱交換を行うために、高温側の熱交換器としてのコンデンサやコンデンサ冷却ファン等（いずれも図示せず）が収容されており、クーリングユニット１内には、室内空気と熱交換を行うために、低温側の熱交換器としてのエバポレータ、送風ファン、及び導入される外気に含まれる塵埃を除去する外気用のフィルタ部材等（いずれも図示せず）が収容されている。冷媒圧縮機５がバス車両の後部に配設され、またクーリングユニット１で冷却された空気を各座席の上部に供給するためのクーラーダクト６が車室内の天井に配設されている。

図２は前記クーリングユニット１の単体の外観を示す斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図であって内部を模式的に示す側面断面図であり、図４はケース上蓋を開けた状態を示す斜視図である。クーリングユニット１は、その空調ケース７内に、図３の左側の一方の端から、外気用のフィルタ部材８、内外気切替ドア９、エバポレータ１０、及び送風ファン１１を収容している。本実施例では、フィルタ部材８は２枚及び送風ファン１１は６個配設されている。

空調ケース７は、それを上から見たときの平面形状が略長方形に形成されていて、合成樹脂製のケース本体１２とケース上蓋１３とを具備しており、ケース上蓋１３は、前記長方形の一方の長辺に沿って設けられた上蓋回動軸Ｐ１周りに回動して開閉するように、ケース本体１２にヒンジ（不図示）を介して固定されている。ケース本体１２には、前記長方形の他方の長辺の側の端部に外気導入口１４が、またほぼ中央部のエバポレータ１０の上流側に内気導入口１５が、また送風ファン１１の下側に冷気送出口１６が設けられている。

送風ファン１１を作動させると、内気つまりバスの客室内の空気は、空調ケース７の内気導入口１５から吸引されて、エバポレータ１０のフィン付きパイプの間を通って冷却され、更に送風ファン１１を通って客室内側に送られる。内外気切替ドア９が図３に示される位置にあると、外気が空調ケース７の外気導入口１４から吸引されて、フィルタ部材８を通過し、切替部開口２０ｂを通過し、内気と共にエバポレータ１０を通過する。内外気切替ドア９はその回動軸Ｐ２を中心に回動可能であり、切替部開口２０ｂを閉じること又は内気導入口１５を閉じることも可能である。

次に、フィルタ部材８及びその固定構造について説明する。本実施例では、比較的細長い矩形状に形成された２枚のフィルタ部材８が用いられ、それらは空調ケース７の上蓋回動軸Ｐ１とは反対側の他方の側端部に沿って、外気導入口１４よりやや上方に、図３で見たとき水平から反時計回りに約３０度回転して傾いて配置されている。フィルタ部材８は、本実施例では１０〜２０ｍｍの厚さを有するもので、厚さの約５０％以上の弾性的圧縮が可能な弾性材料から作られている。

ケース本体１２にはフィルタ部材８を載置するためのフィルタ載置板１７が２個設けられている。各フィルタ載置板１７は、その単体の斜視図である図５に示されるように枠状に形成されて、フィルタ部材８を載せる載置面に２つの矩形の載置板通風穴１７ａを有している。フィルタ載置板１７はその両端に取付用の耳部１７ｂ及び固定穴１７ｃを有しており、フィルタ載置面が水平から約３０度傾斜するように、耳部１７ｂによって後述する載置板固定部材１８に固定される。

また、フィルタ載置板１７は、フィルタ部材８の位置決めをするために、載置面からほぼ垂直に立ち上がりフィルタ部材８の短辺側の両端面及び長辺側の低位にある一方の端面に接する位置決め部１７ｄを一体に形成している。また、フィルタ部材８の短辺側端面の位置決め部１７ｄは前記耳部１７ｂに接続されている。かくして、フィルタ部材８は、フィルタ載置板１７に載置されたとき所定の位置に配置される。

図４に示されるように、ケース本体１２には、３個の載置板固定部材１８が設けられており、載置板固定部材１８は、フィルタ載置板１７を支持するための載置板支持面部１８ａを有し、また該固定部材１８の下方の一方の端部と他方の端部とがそれぞれケース本体１２に結合されている。載置板固定部材１８の載置板支持面部１８ａには、前述したフィルタ載置板１７を固定するためのねじ穴１８ｃの他に上蓋固定用のねじ穴１８ｂが設けられている。

図３及び図４に示されるように、ケース上蓋１３は、外形を形成するカバー部材１９と内側のダクト部材２０とから形成されている。ダクト部材２０は、その横断面形状が図３に示されるように幅の広い略Ｕ字状を呈しており、前記Ｕ字の上端部がカバー部材１９の内面に例えば超音波溶着によって接合されてカバー部材１９と一体化している。

ダクト部材２０の前記Ｕ字の図３の左方の底部にはフィルタ部材８からの風を通す矩形のダクト部材通風穴２０ａがフィルタ載置板通風穴１７ａと対向して形成され、このダクト部材通風穴２０ａはフィルタ部材８の外形より小さく形成されている。ダクト部材２０は、ケース上蓋１３が閉じられたとき、ダクト部材通風穴２０ａを取り囲む周囲部分が、フィルタ部材８の全周縁部を押圧するフィルタ押圧部として働いて、フィルタ部材８の全周縁部をフィルタ部材厚さの約４０％だけ圧縮するように形成されている。

また、ダクト部材２０の前記Ｕ字の右方の側部には切替部開口２０ｂが形成され、その結果ダクト部材２０とカバー部材１９との間に、ダクト部材通風穴２０ａから切替部開口２０ｂへ通じる通風空間が形成される。

ダクト部材２０のＵ字の左方の側部の外側には、３本の上蓋固定ねじ２１が３個のＬ字状の上蓋固定部材２２に１本ずつ設けられており、前記上蓋固定部材２２がダクト部材２０に固定されている。この上蓋固定ねじ２１を前記載置板固定部材１８に設けられた上蓋固定用のねじ穴１８ｂにねじ込むことによりケース上蓋１３がケース本体１２に固定される。また、ケース上蓋１３が閉じられたときのカバー部材１９とケース本体１２との接合部には、弾性部材で形成された防水パッキン２３が設けられていて、空調ケース７内への雨水等の浸入を防ぐようになっている。

このように構成されているので、フィルタ載置板１７に位置決めされて載置されたフィルタ部材８は、ケース上蓋１３が閉じられてケース本体１２に上蓋固定ねじ２１によりねじ固定されると、ダクト部材通風穴２０ａの周囲部分つまりフィルタ押圧部と、ケース本体側のフィルタ載置板１７とによってフィルタ部材８の全周縁部を挟まれて固定される。また、ケース上蓋１３の固定ねじ２１を緩めてケース上蓋１３を開けると、フィルタ部材８の固定は解除されてフィルタ部材８をフィルタ載置板１７から取り出すことが可能になる。

ところで、ケース上蓋１３を閉じると、ケース上蓋側及びケース本体側にはフィルタ部材８の圧縮反力Ｒ１だけではなく防水パッキン２３の圧縮反力Ｒ２も作用するが、ケース上蓋１３を閉じるのに要する力が著しく増大しないように、又はフィルタ部材８の圧縮反力Ｒ１によってケース上蓋全体が変形して防水パッキン２３の封止性に悪影響を与えないように、前記圧縮反力Ｒ１はＲ２より少なくとも小であることが好適である。このため、本実施例においては、フィルタ部材８の圧縮反力Ｒ１を防水パッキン２３の圧縮反力Ｒ２の１／２以下とするべく防水パッキン２３及びフィルタ部材８の硬度、変形量、及び当接面積等が設定されている。

前述の実施例では、フィルタ部材８はケース上蓋１３の上蓋回動軸Ｐ１とは遠い側のケース本体１２の端部に配設されていたが、図６に示される変更例のクーリング部のように、上蓋回動軸Ｐ１をフィルタ部材８に近接させてもよい。上蓋回動軸Ｐ１をフィルタ部材８に近接させると、フィルタ部材８の反発力の発生位置が上蓋回動軸Ｐ１に近づくので、ケース上蓋１３の先端側に力を加えてケース上蓋１３を閉じるとき、ケース上蓋１３に加える力は前述の実施例の場合に比べて減少する。

前述の実施例は、本発明がバス等に用いられるクーリングユニット１に適用された場合のものであったが、本発明はバス等のクーリングユニット１に限定されるものではなく、開閉可能な上蓋を有する空調ケースとそれに配設されたフィルタ部材を有する空気調和ユニットに適用可能である。

本発明の第１の実施例によるクーリングユニットを含む空気調和ユニットとそれを搭載するバスを示す斜視図である。 第１の実施例のクーリングユニットの外観を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図であってクーリングユニットの側面断面図である。 図２のクーリングユニットのケース上蓋を開けた状態を示す斜視図である。 フィルタ載置板の斜視図である。 変更例のクーリングユニットのケース上蓋を開けた状態の斜視図である。

符号の説明

７ 空調ケース
８ フィルタ部材
１０ 冷却熱交換器
１１ 送風ファン
１２ ケース本体
１３ ケース上蓋
１４ 外気導入口
１７ フィルタ載置板
２０ ダクト部材

Claims (5)

1. 空調ケース（７）と、
   前記空調ケース（７）内に配設されて空気を冷却する冷却用熱交換器（１０）と、
   前記空調ケース（７）内に導入される外気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ部材（８）と、を具備する空気調和ユニット（１）であって、
   前記空調ケース（７）は、ケース本体（１２）と、前記ケース本体（１２）に開閉可能に枢着されたケース上蓋（１３）とを備え、
   前記ケース本体（１２）は前記フィルタ部材（８）を載置するためのフィルタ載置部（１７）を有し、
   前記ケース上蓋（１３）はフィルタ押圧部を有し、
   前記フィルタ部材（８）は、ケース上蓋（１３）が閉じられたとき、前記フィルタ押圧部と前記フィルタ載置部（１７）とによって挟まれて固定されることを特徴とする、空気調和ユニット（１）。
2. 前記フィルタ部材（８）が、少なくとも厚さ方向に弾性変形可能な弾性材料から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和ユニット（１）。
3. 前記ケース上蓋（１３）の前記フィルタ押圧部は、前記フィルタ部材（８）の全周縁部を押圧するように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和ユニット（１）。
4. 前記フィルタ載置部（１７）は、前記フィルタ部材（８）を所定の位置に配置するフィルタ位置決め手段（１７ｄ）を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和ユニット（１）。
5. 前記空調ケース（７）をシールする弾性シール部材（２３）にして、前記ケース本体（１２）と前記ケース上蓋（１３）との間に設けられて、前記ケース上蓋（１３）が閉じられたときに圧縮される弾性シール部材（２３）を更に具備する請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和ユニット（１）であって、
   前記ケース上蓋（１３）が閉じられたときの前記フィルタ部材（８）の圧縮反力（Ｒ１）が前記弾性シール部材（２３）の圧縮反力（Ｒ２）より小さいことを特徴とする空気調和ユニット（１）。

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