JP2005098657A - Air conditioner and its filter unit - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an air conditioner equipped with a filter for air purification. In particular, the present invention relates to an air conditioner that increases the heat exchange rate of an evaporator.
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。 In the conventional air conditioner, due to a demand for downsizing of the air conditioner, the shape of the air passage is changed, such as a location where the air passage forming the air flow is bent or a location where the cross-sectional area is changed. (For example, refer to Patent Document 1). Thus, in the part accompanied by the shape change of the air passage, the flow velocity distribution in the air passage cross section of the air flow velocity is disturbed.
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。 In particular, the cross-sectional area of the air passage is increased immediately before the evaporator that is disposed in the air passage and cools the air. This is to increase the heat exchange rate by slowing the flow velocity of the air flow and increasing the chance of contact with the radiator fins. However, since there is a difference in the cross-sectional area of the air passage, the difference in the flow velocity between the portion where the air flow blown from the air passage having a small cross-sectional area reaches the evaporator at the shortest distance and the portion where the air flow is not so large is extremely large. Considering the heat exchange rate of the evaporator, it is desirable that an air flow with a uniform flow velocity hits the entire surface of the evaporator.
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。
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。 Therefore, in the present invention, a filter having a different ventilation resistance depending on the location can be used, and an air flow having a substantially uniform flow velocity can be applied to the entire surface of the evaporator, and the evaporator can be operated without a significant design change of the air conditioner. The purpose is to propose an air conditioner with an increased heat exchange rate. In addition, the filter can be used and mounted in an air conditioner to apply an air flow with a substantially uniform flow velocity over the entire surface of the evaporator, and the heat exchange rate of the evaporator can be increased without significant design changes of the air conditioner. The object is to propose a filter unit that can be enhanced.
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。 The inventors can change the ventilation resistance of the filter depending on the location, for example, by changing the interval between adjacent peaks of the pleats of the filter, and make the flow velocity of the air flow after passing through the filter uniform. I found out that I can. Here, the crest interval between adjacent crests refers to the interval between the pleat crease on one filter surface of the filter and the crease adjacent thereto. Hereinafter, it is simply referred to as “mountain interval”.
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。 In order to solve the above problems, an air conditioner according to the present invention includes a blower that forms an air flow in an air passage that forms an air flow from an air intake port toward a purified air discharge port, an evaporator, and the evaporator. In the air conditioner including the filter disposed on the upstream side of the filter, in accordance with the flow velocity of the air flow on the filter surface of the filter, the portion where the flow velocity is high sets the ventilation resistance of the filter high, and the flow velocity is The slow part is characterized in that the ventilation resistance of the filter is set low.
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。 According to the above invention, air flow disturbance at a place where the shape change of the air passage occurs is alleviated, and an air flow having a substantially uniform flow velocity distribution is applied to the entire surface of the evaporator without significant design change of the air conditioner. Can do.
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。 In the air conditioner, the filter is a pleated filter, and the ventilation resistance is set high by widening the crest between adjacent pleats, and the ventilation resistance is set low by reducing the crest spacing. It is desirable to do.
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。 A specific method is proposed in which the ventilation resistance of the filter varies depending on the location.
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。 In the air conditioner, it is preferable that the blower is disposed in the air passage upstream of the filter.
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。 The disturbance of the air flow due to the change in the cross-sectional area of the air passage at the joint between the blower housing having the blower and the cooler housing having the evaporator can be alleviated, and an air flow having a substantially uniform flow velocity distribution can be applied to the entire surface of the evaporator.
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。 In the air conditioner, in the filter surface of the filter, the peak interval in the filter region where the air flow blown from the blower reaches the shortest distance is made wider than the peak interval in the filter surface other than the filter region. It is desirable.
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。 In the filter area where the air flow blown out from the blower reaches the shortest distance and the other filter surfaces, the difference in the flow velocity of the air flow is significant, so an index for setting the mountain interval is proposed.
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。 Further, in the air conditioner, the position of the valley of the pleat of the filter is fixed with a plurality of pins arranged on the inner wall of the air passage, and a peak interval between adjacent peaks of the pleat of the filter is set to a predetermined value. It is desirable to set the interval between peaks.
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。 By arranging the pins with the arrangement interval set in advance, the crest interval can be easily set when the filter is arranged in the air passage even if a filter only processed into a pleat shape is used.
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。 The filter unit according to the present invention includes a filter frame, a filter processed into a pleat shape that is locked to the filter frame, and a pleat of the filter adjacent to each other with the filter locked to the filter frame. And a crest interval setting means for setting a crest interval between the crests, wherein the filter has a narrow portion and a wide portion.
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。 The filter unit according to the present invention includes a filter frame, a filter processed into a pleat shape that is locked to the filter frame, and a phase of the pleats of the filter in a state where the filter is locked to the filter frame. A filter unit that is disposed in an air passage of an air conditioner that forms an air flow, and the filter unit is disposed in the air passage. Occasionally, according to the flow velocity of the air flow on the filter surface of the filter, the crest interval is set so that the portion where the flow velocity is fast is wide and the portion where the flow velocity is slow is narrow.
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。 By mounting the filter unit in the air conditioner according to the above invention, the disturbance of the air flow at the place where the shape change of the air passage occurs is alleviated, and the entire surface of the evaporator is not accompanied by a significant design change of the air conditioner. An air flow having a substantially uniform flow velocity distribution can be applied.
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。 The said filter unit WHEREIN: The said crest interval setting means fixes the position of the pleat trough of the said filter with the some pin arrange | positioned the said crest interval on the inner wall of the said filter frame, The invention which concerns on the said filter unit is described. It is desirable to use a means for setting the crest interval.
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。 By arranging the pins with the arrangement interval set in advance, the crest interval can be easily set when the filter is locked to the filter frame.
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。 In the filter unit, it is preferable that a restriction member is provided on the filter frame that determines a direction of the filter unit with respect to a filter unit insertion port provided on a wall of the air passage.
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。 In the process of arranging the filter unit in the air passage, by preventing the filter unit from being inserted into the filter unit insertion port other than in a specific direction, the filter unit can always be arranged in a specific direction, and the filter replacement work can be performed. It can be smooth.
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。 In the air conditioner of the present invention, an air flow having a substantially uniform flow velocity can be applied to the entire surface of the evaporator by using filters having different ventilation resistances depending on the location. Therefore, the heat exchange rate of the evaporator can be increased and energy saving can be achieved without a significant design change of the air conditioner. Moreover, it is economical because only the filter can be replaced.
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。 Moreover, in the filter unit of the present invention, an air flow having a substantially uniform flow velocity can be applied to the entire surface of the evaporator by being mounted on the air conditioner. Therefore, the heat exchange rate of the evaporator can be increased and energy saving can be achieved without a significant design change of the air conditioner. Moreover, it is economical because only the filter can be replaced.
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)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not construed as being limited to these descriptions.
(Embodiment 1)
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。
FIG. 1 is a schematic view showing an HVAC unit of a vehicle air conditioner that is an embodiment of the air conditioner of the present invention. The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Part of the air that has passed through the
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。
Next, the
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。
Further, a member that does not significantly hinder the
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。
In addition, in the air conditioner according to the present embodiment, filter 14 that is only processed into a pleat shape is used. Therefore, by folding the
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。
The
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。
The photocatalytic
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。
In the present embodiment, the ventilation resistance of the filter in the portion where the flow velocity of the
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。
In the
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。
Here, as described above, the
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。
By intentionally changing the crest interval of the
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。
That is, the
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。
In this embodiment, the folding width of the pleats of the filter is set to be substantially constant, and the
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。
A sponge-like filter may be used as the filter. Here, in FIG. 8, the schematic of 2nd Embodiment of a filter is shown. The
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。
The
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。
As shown in FIG. 1, when the
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。
Further, there may be a flow velocity distribution in the
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。
Next, the arrangement of the
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。
The
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。
The protruding portion 19 a protrudes in a rib shape on the inner wall of the
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。
The plurality of
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。
In this manner, by setting the arrangement interval of the
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。
FIG. 4 shows a schematic perspective view of the
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。
The
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。
The plurality of
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。
When arranging the
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)
In the present embodiment, one
(Embodiment 2)
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。
FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of the filter unit of the present invention. The
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。
The
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。
Further, the
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。
Next, the
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。
6B, when the
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。
As shown in FIG. 5B, the filter frame
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。
The
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。
When the
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。
Next, means for disposing the
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。
As the
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。
5B, the protruding
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。
The protruding portion 28a protrudes in the direction perpendicular to the filter surface of the
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。
Therefore, by providing the projecting
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。
In order to lock the
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。
In the present embodiment, one
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。 The air conditioner of the present invention is applicable not only to a vehicle air conditioner but also to all air conditioners such as an indoor air conditioner. The filter unit of the present invention is not limited to a vehicle air conditioner and can be mounted on all air conditioners such as indoor air conditioners.
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
13
Claims (9)
9. The filter unit according to claim 6, wherein a restriction member that determines a direction of the filter unit to a filter unit insertion port provided in a wall of the air passage is provided in the filter frame.
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