JP2006321343A - 車両用空気導入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、フィルタの性能を上げた場合においても、最大風量を確保することができる車両用空気導入装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 空気ダクト１６に、車室外の空気を導入する外気導入口１８、車室内の空気を導入する内気導入口１７、これらの外気導入口１８と内気導入口１７とを選択的に塞ぐ切り替えドア１９、外気導入口１８又は内気導入口１７から導入した空気を浄化するフィルタ１５及び導入する空気を吸引するファン３１を備えてなる車両用空気導入装置１０において、空気ダクト１６に、フィルタ１５を迂回して車室内の空気を流す連通路３６を設け、この連通路３６に、空気の逆流を防止する一方向弁４１を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車室外空気又は車室内空気を導入し、導入した空気を客室等に導く車両用空気導入装置の改良に関する。

従来、車室外空気又は車室内空気を導入し、導入した空気を客室等に導く車両用空気導入装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１７５４１６号公報（図２）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の技術の基本構成を説明する図であり、空気導入装置１００は、上方部に車室内空気と車室外空気を切り替え導入する内外気切り替え箱１０１を備え、下方部に送風機１０２を備え、内外気切り替え箱１０１と送風機１０２の間にフィルタ１０３を備える。送風機１０２は、回転翼１０４と、この回転翼１０４を駆動するモータ１０５と、送風機ケース１０６とから構成し、内外気切り替え箱１０１で車室内空気又は車室外空気を選択・導入し、導入した空気をフィルタ１０３で濾過し清浄な空気にして、送風機１０２で吐出する。

ところで、空気導入装置１００の通気抵抗は、フィルタ１０３の通気抵抗に大きく影響される。フィルタ１０３の目が粗いと、フィルタ１０３の通気抵抗は低くなるが、細かいごみ等を濾過することはできない。一方、フィルタ１０３の目が細かいと、細かいごみ等を濾過することはできるが、フィルタ１０３の通気抵抗は高くなる。
フィルタの性能を上げるため、フィルタを変更し、フィルタの目をきめ細かくしたフィルタを使用すると、通気抵抗は高くなり、最大風量を確保することが難しくなる。

本発明は、フィルタの性能を上げた場合においても、最大風量を確保することができる車両用空気導入装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、空気ダクトに、車室外の空気を導入する外気導入口、車室内の空気を導入する内気導入口、これらの外気導入口と内気導入口とを選択的に塞ぐ切り替えドア、外気導入口又は内気導入口から導入した空気を浄化するフィルタ及び導入する空気を吸引するファンを備えてなる車両用空気導入装置において、空気ダクトに、車室内と前記フィルタの下流側とを直接連通する連通路を設け、車室内とフィルタ下流側の差圧が一定値を超えると開いて、フィルタの下流側へ直接導入すると共に、差圧が一定値以下であれば閉じる一方向弁を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、空気ダクトに、車室内とフィルタの下流側とを直接連通する連通路を設け、車室内とフィルタ下流側の差圧が一定値を超えると開いて、フィルタの下流側へ直接導入すると共に、差圧が一定値以下であれば閉じる一方向弁を設けたので、フィルタの性能を上げた場合、差圧により一方向弁が開き、連通路を通して直接車室内の空気をフィルタ下流側に取り入れることができる。
連通路を通じて直接車室内の空気をフィルタ下流側に取り入れ可能となるため、フィルタの性能を上げた場合においても、最大風量を確保することができる。

加えて、車室外の空気を導入する時及び車室内の空気を導入する時のいずれにおいても、連通路を通じて送風ファンに車室内の空気が導入されるため、最大風量で車室外の空気導入と車室内空気導入を切り替えても、導入風量の差を小さくすることができる。導入風量の差を小さくできるので、車室内外の空気の切り替え時の風量の差による違和感を小さくすることができる。

さらに、空気ダクトに連通路を設け、この連通路に空気の逆流を防止する一方向弁を設けたので、外気導入口を開き送風ファンを停止して車両を走行させたとき、車室外の空気が連通路を通じて車室内に侵入することはない。
車室外の空気が連通路を通じて車室内に侵入することはないため、車室内に清浄化されていない空気の侵入を阻止することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る車両用空気導入装置の平面図であり、車両用空気導入装置１０は、上部に車室内空気（以下、内気とも云う。）と車室外空気（以下、外気とも云う。）を切り替える内外気切り替え箱１１を備え、下部にこの内外気切り替え箱１１にて取り入れた空気を吸引・吐出するための送風箱１２を備え、内外気切り替え箱１１と送風箱１２を締結部材１３で結合してなる。
なお、１４は送風箱１２に備え空気を吐出する吐出口である。

図２は図１の２−２線断面図であり、車両用空気導入装置１０は、内外気切り替え箱１１と、この内外気切り替え箱１１の下部に送風箱１２を結合すると共に、内外気切り替え箱１１と送風箱１２の間に、且つ内外気切り替え箱１１側に空気を浄化するフィルタ１５を介在させたものである。内外気切り替え箱１１と送風箱１２は、共に空気の通路である空気ダクト１６の一部となる部材である。

内外気切り替え箱１１に、車室内空気を導入する内気導入口１７を設け、車室外空気を導入する外気導入口１８を設け、これらの外気導入口１８と内気導入口１７とを選択的に塞ぐ切り替えドア１９を配置し、この切り替えドア１９の下流に外気導入口１８又は内気導入口１７から導入した空気を浄化するフィルタ１５を配置する。

切り替えドア１９は、内外気切り替え箱１１側に取付ける筒部材２１と、この筒部材２１に嵌合させ筒部材２１に対して回動自在に取付ける軸部材２２と、この軸部材２２に取付けるドア部材２３と、からなる。

すなわち、切り替えドア１９は、内外気切り替え箱１１に設けた外気導入口１８と内気導入口１７の間を回動可能に設けた部材であり、この切り替えドア１９で外気導入口１８又は内気導入口１７の一方を塞ぐというものである。
２６はフィルタ１５の枠体となるフィルタリッドである。

送風箱１２には、空気を吸引するファン３１を備える送風部屋３２を設け、この送風部屋３２への空気流入口である開口部３３を開ける。
ファン３１は、駆動源としてのファンモータ３４と、このファンモータ３４の出力軸に取付けた回転翼３５を備える。
さらに、空気ダクト１６内において、開口部３３の上流に且つフィルタ１５の下流に車室内とフィルタの下流４２側とを直接連通する連通路３６を設け、この連通路３６に、空気の逆流を防止する一方向弁４１を設けた。

図３は図２の３−３線断面図及び一方向弁の作用図であり、フィルタ１５の下流側に設けた連通路３６に、空気ダクト１６の外側から内側への空気の流れを許容し空気ダクト１６の内側から外側への空気の流れを阻止する一方向弁４１を設けた。

（ａ）は、ファン３１（図２参照）を最大風量で回転させ、内気導入口１７又は外気導入口１８から空気を導入する通常運転時の一方向弁４１の状態を示す。
空気は矢印３９の向きに流れると共に、一方向弁４１は閉じる。

（ｂ）は、フィルタの性能を上げた場合、ファン３１を最大風量で回転させたときの一方向弁４１の状態を示す。
空気ダクト１６に、車室内とフィルタの下流４２側とを直接連通する連通路３６を設け、この連通路３６に車室内とフィルタの下流４２側の差圧が一定値を超えると開いて、フィルタの下流４２側へ直接導入すると共に、差圧が一定値以下であれば閉じる一方向弁４１を設けたので、フィルタ１５の性能を上げた場合、差圧により一方向弁４１が開き、連通路３６を通して直接車室内の空気をフィルタの下流４２側に取り入れることができる。
連通路を通じて直接車室内の空気をフィルタの下流４２側に取り入れ可能となるため、フィルタ１５の性能を上げた場合においても、最大風量を確保することができる。

あるいは、フィルタ１５を長期間使用しフィルタ１５の目の少なくとも一部がごみなどにより塞がれると、導入した空気がフィルタ１５を通過する際の抵抗は大きくなる。このため、フィルタ１５の下流４２と空気ダクト１６の外４３の間に差圧が生じ、この差圧が一定値を超えると連通路３６に設けた一方向弁４１が開き、矢印４０の向きに空気が流れる。

このように、空気ダクト１６に車室内とフィルタの下流４２側とを直接連通する連通路３６を設けたので、フィルタ１５の性能を上げたとき、あるいは、フィルタ１５の機能低下があったときでも、フィルタの下流４２側に車室内の空気が流れ込むため、最大風量を確保することができる。

本実施例において、内外気切り替え箱１１にフィルタ１５を配置し、送風箱１２に連通路３６及び一方向弁４１を配置したが、フィルタ１５の下流４２に連通路３６を配置できれば、内外気切り替え箱１１に連通路３６を設けることは差し支えない。

図４は車両用空気導入装置に備えるファン及び切り替えドアの作用図である。
（ａ）において、外気導入口１８を開け外気を取り入れ可能にすると共に、空気を吸引するファン３１を回転させると、外気は矢印４５の向きに流れる。
（ｂ）において、最大風量で空気を吸引するファン３１を回転させたまま、切り替えドア１９を切り替え、内気を取り入れ可能にすると、内気は矢印４６の向きに流れる。

切り替えドア１９で内・外気を切り替えても、送風ファン３１に連通路３６を通じて車室内の空気が導入されるため、最大風量時において、導入風量の差を小さくできる。導入風量の差を小さくできるので、車室内外の空気の切り替え時に風量差による違和感を小さくすることができる。

（ｃ）は、外気導入口１８を開き送風ファン３１を停止して車両を走行させたときの状態を示す。外気は矢印４７の向きに流れる。このとき、フィルタの下流４２の圧力は、空気ダクトの外４３の圧力よりも高くなるため、一方向弁４１は閉じる。一方向弁４１が閉じ、車室外の空気が連通路３６を通じて車室内に侵入することはない。
車室外の空気が連通路３６を通じて車室内に侵入することはないため、車室内に清浄化されていない空気の侵入を阻止することができる。

図５は図２の別実施例であり、図２と異なる点は、内外気切り替え箱１１に連通路用の開口５１を形成すると共に、フィルタ１５に備えるフィルタリッド２６の形状を一部変更し、変更したフィルタリッド２６Ｂに連通路３６Ｂを形成し、この連通路３６Ｂに一方向弁４１を取付けた点である。
次図で、詳細な構造を説明する。

図６は図５の６部拡大図であり、フィルタリッド２６Ｂの一部に形成する連通路３６Ｂ付近の構造を示す。
内外気切り替え箱１１に連通路用の開口５１を形成し、この開口５１を塞ぐようにフィルタリッド２６Ｂを形成する。

開口５１を塞ぐフィルタリッド２６Ｂは、フィルタ１５本体を支持する底部５２及び内枠部５３と、この内枠部５３の外側に備える外枠部５４と、外枠部５４と内枠部５３を連結し上面５５ａが開口５１に係合させて備える横部５５とからなる。そして、外枠部５４に開口孔５６を設け、この開口孔５６の内側に一方向弁４１Ｂを設ける。
なお、５７はフィルタリッド２６Ｂのシール用支持枠である。

また、内枠部５３と送風箱１２の間に内通路６１Ｂを形成し、フィルタリッド２６Ｂの横部５５と送風箱１２の間にリッド通路６２を形成する。
すなわち、連通路３６Ｂは、空気の流れる向きに、開口孔５６と、リッド通路６２と、内通路６１Ｂとからなる。

想像線６３は、一方向弁４１Ｂが開くことを示し、フィルタ１５の下流４２の圧力が空気ダクト１６の外４３の圧力より小さくなり、所定の圧力差になると、一方向弁４１Ｂが開放し空気は矢印６４の方向に流れる。
一方向弁４１Ｂの作用は、第１実施例と同じであり説明を省略する。

図７は図２の更なる別実施例図であり、図２と異なる点は、内外気切り替え箱１１にフィルタ１５挿入口を兼ねる連通路３６Ｃを形成し、この連通路３６Ｃに一方向弁４１Ｃを介在させた点である。
一方向弁４１Ｃを介在させる構造について、以下に説明する。

図８は図７の８部拡大図であり、フィルタリッド２６Ｃの一部に形成する連通路３６Ｃ近傍の構造であり、内外気切り替え箱１１とフィルタ１５の外枠となるフィルタリッド２６Ｃの間に、一方向弁４１Ｃを備えるシール用の枠体７１を挟むように取付けたことを示す。
一方向弁４１Ｃを備える枠体７１について次図で説明する。

図９は更なる別実施例に係るフィルタリッドと一方向弁の取付け関係を説明する分解斜視図である。
枠体７１は、左右の縦枠７２、７２と、縦枠７２、７２に一方向弁４１Ｃを止める貼付代として延設する左右の延設枠７３、７３と、左右の縦枠７２、７２を連結する横枠７４とからなる。そして、延設枠７３、７３に一方向弁４１Ｃとなるリップシール７５を貼り付けた。
フィルタリッド２６Ｃに、枠体７１の一部である延設枠７３、７３が係合する左右の切欠部７６、７６を形成する。

図８に戻って、内外気切り替え箱１１に一方向弁４１Ｃを貼り付けた枠体７１をセットし、フィルタ１５及びフィルタリッド２６Ｃをセットし、フィルタリッド２６Ｃと内外気切り替え箱１１で枠体７１を挟持することにより一方向弁４１Ｃであるリップシール７５の位置決めを行う。

送風箱１２の仕切壁７７とフィルタリッド２６Ｃの間に隙間部８１を形成し、この隙間８１をリップシール７５で塞ぐように構成する。また、フィルタリッド２６Ｃの底部５２と送風箱１２の仕切壁７７の間にも空気の通路となる内通路６１Ｃを設けた。
すなわち、連通路３６Ｃは、隙間部８１と、内通路６１Ｃとからなる。

図１０は図８の作用図である。
（ａ）は、一方向弁４１Ｃが閉じていることを示す。
（ｂ）は、一方向弁４１Ｃが開いていることを示し、フィルタ１５の下流４２の圧力が小さくなり、これらの差圧が一定値を超えると、一方向弁４１が開き空気は隙間部８１を通過し、内通路６１Ｃを通過して矢印８２の向きに流れる。
その他、一方向弁４１Ｃの作用は第１の実施例と同じであり説明を省略する。

本発明は、車両に好適である。

本発明に係る車両用空気導入装置の平面図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の３−３線断面図及び一方向弁の作用図である。 車両用空気導入装置に備えるファン及び切り替えドアの作用図である。 図２の別実施例である。 図５の６部拡大図である。 図２の更なる別実施例図である。 図７の８部拡大図である。 更なる別実施例に係るフィルタリッドと一方向弁の取付け関係を説明する分解斜視図である。 図８の作用図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…車両用空気導入装置、１５…フィルタ、１６…空気ダクト、１７…内気導入口、１８…外気導入口、１９…切り替えドア部、３１…ファン、３６、３６Ｂ、３６Ｃ…連通路、４１、４１Ｂ、４１Ｃ…一方向弁。

Claims (1)

1. 空気ダクトに、車室外の空気を導入する外気導入口、車室内の空気を導入する内気導入口、これらの外気導入口と内気導入口とを選択的に塞ぐ切り替えドア、前記外気導入口又は内気導入口から導入した空気を浄化するフィルタ及び導入する空気を吸引するファンを備えてなる車両用空気導入装置において、
   前記空気ダクトに、車室内と前記フィルタの下流側とを直接連通する連通路を設け、
   車室内とフィルタ下流側の差圧が一定値を超えると開いて、前記フィルタの下流側へ直接導入すると共に、前記差圧が一定値以下であれば閉じる一方向弁を設けたことを特徴とする車両用空気導入装置。
   

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