JP2008149269A

JP2008149269A - フィルタ

Info

Publication number: JP2008149269A
Application number: JP2006340168A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mitsunari; 健三成
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】構造が簡単で安価に製作することができ、しかもエレメントを枠体に対して容易に着脱することができるとともに、エレメントを枠体内にガタツキなく収容することができるフィルタを提供する。
【解決手段】襞折り状の濾材１４と、その濾材１４の襞延長方向の両端に固定された端板１５とよりなるエレメント１２を四角箱型の枠体１３内に着脱可能に収容して、フィルタ１１を構成する。端板１５の長さＬ２を枠体１３の内法Ｌ３より長くなるように形成する。枠体１３に対してエレメント１２を収容した状態において、端板１５が弾性変形されて、枠体１３の内側面に圧接されるように構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば自動車における空気調和装置の空気導入路に配置され、車室内の空気を清浄化するために用いられるフィルタに関するものである。

従来、この種のフィルタとしては、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示されるような構成のものが提案されている。
特許文献１の従来構成においては、図５に示すように、フィルタ２１が、エレメント２２と、そのエレメント２２を着脱可能に収容する四角箱型の枠体２３とから構成されている。エレメント２２は、襞折り状の濾材２４と、その濾材２４の襞延長方向の両端に固定された一対の端板２５とを備えている。濾材２４の襞配列方向における両端の襞には弾性変形可能な補強板２６が重合状態で固定されている。枠体２３の下端開口内縁にはエレメント２２を支持するための環状の支持部２７が突出形成されるとともに、枠体２３の上端開口内縁の対向辺にはエレメント２２の上方への移動を規制するための各一対の係止突部２８が突出形成されている。

そして、エレメント２２を枠体２３内に組み付ける場合には、図５に２点鎖線で示すように、濾材２４の襞配列方向両端の補強板２６を弾性に抗して内側に湾曲変形させる。この状態で、濾材２４と枠体２３の係止突部２８との干渉を回避させながら、エレメント２２を枠体２３内に挿入する。その後、補強板２６の湾曲変形を解放すると、補強板２６が元の状態に戻って、その補強板２６の弾性力により濾材２４が補強板２６を介して枠体２３の側壁内面に受け止められる。この状態で、両補強板２６の上方の係止突部２８によって、エレメント２２の上方への移動が規制される。

また、特許文献２の従来構成においては、図６に示すように、前記特許文献１の構成と同様で、フィルタ２１がエレメント２２と枠体２３とから構成されている。エレメント２２は、襞折り状の濾材２４と、その四方の外周に設けられた断面Ｖ字状の弾発可動片２９とから構成されている。枠体２３の下端開口内縁には環状の支持部２７が突出形成されるとともに、枠体２３の上端開口内縁の四辺には斜面２８ａを有する各一対の係止突部２８が突出形成されている。

そして、枠体２３に対するエレメント２２の組み付け時には、エレメント２２を枠体２３内に上方から挿入すると、各弾発可動片２９が係止突部２８の斜面２８ａとの係合により断面Ｖ字状態から圧縮変形されながら、係止突部２８を乗り越える。その後、エレメント２２が枠体２３内に納まると、各弾発可動片２９が元の状態に戻って、枠体２３の側壁内面に密着される。この状態で、各弾発可動片２９の上方に係止突部２８が配置されて、エレメント２２の上方への移動が規制される。

さらに、特許文献３の従来構成では、図７に示すように、前記特許文献１の構成と同様に、フィルタ２１がエレメント２２と枠体２３とから構成されるとともに、そのエレメント２２が襞折り状の濾材２４と一対の端板２５とから構成されている。枠体２３の上端開口内縁の対向する二辺には、端板２５の上方への移動を規制するための各１個の第１鍔部３０が突出形成されている。枠体２３の上端開口内縁の対向する他の二辺には、濾材２４の両側部の上方への移動を規制するための各一対の第２鍔部３１が突出形成され、それらの第２鍔部３１の下面には濾材２４の両側部に係合可能な突起３１ａが形成されている。枠体２３の下端開口内縁の四隅には、エレメント２２を支持するための平面Ｌ字状の第３鍔部３２が突出形成されている。

そして、枠体２３に対するエレメント２２の組み付け時には、図７に２点鎖線で示すように、濾材２４の両側部を内側に湾曲変形させて、濾材２４の両側部と第２鍔部３１との干渉を回避させながら、エレメント２２を枠体２３の開口面に対して傾斜状態で枠体２３内に挿入する。次いで、エレメント２２を枠体２３内で水平状態に戻すとともに、濾材２４の湾曲変形を解放すると、両端板２５の上方に第１鍔部３０が配置されるとともに、濾材２４の両側部の上方に第２鍔部３１が配置されて、エレメント２２の上方への移動が規制される。このとき、各第２鍔部３１の突起３１ａが濾材２４の両側部の上端縁に係合されて、エレメント２２の横方向への移動が規制される。
特開平８−１３１７４４号公報特開平８−２０６４２５号公報特開２００１−４６８２４号公報

以上のように、特許文献１、特許文献２及び特許文献３の従来構成においては、枠体２３の上端開口内縁に係止突部２８や第１鍔部３０及び第２鍔部３１を形成して、エレメント２２の上方への移動を規制するようになっているため、枠体２３の構造が複雑である。また、特許文献１、特許文献２及び特許文献３の構成においては、いずれも枠体２３の下端内縁に支持部２７や鍔部３２等が突出状態で形成されるとともに、上端開口内縁に係止突部２８や鍔部３０，第２鍔部３１等が同じく突出状態で形成されている。従って、枠体２３を成形型により成形する場合、その成形型に複雑な構成のスライド中子が必要になり、成形型の構造も複雑になる。これらのことから、従来構成のフィルタ装置は製造コストを抑えることが困難である。

加えて、特許文献１及び特許文献３の構成においては、枠体２３に対するエレメント２２の装着時には、濾材２４の湾曲変形等により、濾材２４と係止突部２８や第１鍔部３０及び第２鍔部３１との干渉を回避させる必要があって、その装着作業が面倒であった。

また、特許文献１、特許文献２及び特許文献３の構成においては、枠体２３の上端開口内縁に係止突部２８や鍔部３０，第２鍔部３１等が存在するために、エレメント２２を枠体２３から交換等のために取り外す際には、エレメント２２をこの係止突部２８等と干渉しないように変形させる必要がある。このため、エレメント２２の取り外し作業は、装着作業以上に面倒であった。

さらに、前記特許文献１及び特許文献２の従来構成においては、弾性変形可能な補強板２６や弾発可動片２９の弾発力により、エレメント２２を枠体２３に対してガタツキなく収容することはできるが、補強板２６や弾発可動片２９という別の構成部品が必要であるため、構造が複雑である。

一方、特許文献３の従来構成においては、第２鍔部３１の突起３１ａと濾材２４の両側部の上端縁との係合により、枠体２３内でのエレメント２２のガタツキを抑制することはできるが、枠体２３の上端開口内縁に第１鍔部３０及び第２鍔部３１を形成するとともに、その第２鍔部３１の先端に突起３１ａを形成する必要があるため、枠体２３の構造が複雑である。しかも、この特許文献３においては、第２鍔部３１の突起３１ａが濾材２４に直接係合する構成であるため、濾材２４として薄いタイプのものが使用されたような場合等には、前記突起３１ａと濾材２４との隙間が生じ、その結果ガタ付きが生じて、異音が発生するおそれがある。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、構造が簡単で安価に製作することができ、しかもエレメントを枠体に対して容易に着脱することができるとともに、エレメントを枠体内にガタツキなく収容することができるフィルタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、襞折り状の濾材と、その濾材の襞延長方向の両端に固定された端板とよりなるエレメントを四角箱型の枠体内に収容したフィルタにおいて、前記端板の長さを前記枠体の内法より長く形成して、枠体に対するエレメントの収容状態において、端板が弾性変形された状態で同枠体内に挟入されるように構成したことを特徴としている。

従って、この発明のフィルタの組み付け時には、エレメントを枠体内に押圧挿入すると、端板が弾性変形されて枠体の内側面に圧接される。よって、エレメントの濾材の両側部を湾曲変形させる等の面倒な作業を必要とすることなく、エレメントを枠体に対して容易に装着することができるとともに、エレメントを枠体内にガタツキなく収容固定することができる。また、濾材の端部に弾性変形可能な補強板や弾発可動片を設けたり、枠体の上端開口内縁に複数の係止突部や鍔部を設けたりする必要がないため、エレメント及び枠体の構造を簡略化することができるとともに、成形型の構造も簡素化できる。しかも、枠体の上端開口内縁に係止突部や鍔部を設ける必要がないため、エレメントを変形させることなく引き上げるのみで同エレメントを枠体から取り外すことができる。

また、前記の構成において、前記端板の両端に突部を設け、その両突部の先端間の長さを枠体の内法より長くなるように形成するとよい。このように構成した場合には、枠体に対する端板の両端の接触面積が狭くなって、摩擦力が小さくなり、エレメントの着脱が容易になる。

以上のように、この発明によれば、構造が簡単で安価に製作することができ、しかもエレメントを枠体に対して容易に着脱することができるとともに、エレメントを枠体内にガタツキなく収容することができるという効果がある。

以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のフィルタ１１は、エレメント１２と、そのエレメント１２を着脱可能に収容する四角箱型の枠体１３とから構成されている。この枠体１３は合成樹脂板により構成されている。前記エレメント１２は、不織布よりなる濾紙を襞折り状に形成してなる濾材１４と、その濾材１４の襞延長方向の両端に接着固定された一対の端板１５とから構成されている。枠体１３の下端開口内縁には、前記エレメント１２を所定位置に支持するための環状の支持部１６が突出形成されている。なお、ここで、フィルタ１１の上下方向は図面における上下方向を指し、実際に空調装置等に搭載される場合、その上下方向は限定されない。

前記各端板１５は、不織布を打ち抜いて構成されている。そして、端板１５の内面全体に接着剤（図示しない）が塗布され、その接着剤の接着力により、各端板１５と濾材１４とが固定されている。また、この接着剤は比較的厚く塗布され、硬化後は、その接着剤が剛性を有する板状になって、端板１５全体に対して剛性及び弾性力を付与する。各端板１５の両端の下部側には、一対の矩形状の突部１７が左右対称状に形成されている。

図１及び図２に示すように、前記端板１５において両突部１７を除いた端部間の長さＬ１は、枠体１３の内法Ｌ３と等しいか、その内法Ｌ３よりもやや短くなるように形成されている。また、端板１５における両突部１７の先端間の長さＬ２は、枠体１３の内法Ｌ３よりもやや長くなるように形成されている。そして、図３に示すように、エレメント１２を枠体１３内に組み付けたとき、端板１５が弾性変形されて枠体１３の側壁間に挟入される。この弾性変形に基づく端板１５の弾発力により前記両突部１７が枠体１３の側壁内面に圧接される。この圧接により、エレメント１２が枠体１３内にガタツキなく収容固定される。そして、この状態においては、図３から明らかなように、濾材１４の下部側における襞の頂部が枠体１３の支持部１６の上面に接して、枠体１３の内側面と濾材１４との間に隙間が形成されることが防止される。

なお、前記端板１５における両突部１７の先端間の長さＬ２は、枠体１３に対するエレメント１２の着脱作業性を考慮すると、枠体１３の内法Ｌ３に対して、０．５〜１．５％（寸法としては１〜１．５ｍｍ）の範囲内で長くなるように形成するのが望ましい。

次に、前記のように構成されたフィルタ１１の作用について説明する。
さて、このフィルタ１１の組み付け時には、濾材１４及び端板１５よりなるエレメント１２を枠体１３内にその上端開口部側から押圧挿入する。この組み付け状態では、端板１５における両突部１７の先端間の長さＬ２が枠体１３の内法Ｌ３よりも長くなるように形成されているため、端板１５が弾性変形された状態で突部１７が枠体１３の側壁内面に圧接される。よって、エレメント１２を枠体１３内にガタツキなく収容固定することができる。

そして、この組み付け状態において、エレメント１２の濾材１４により、空調装置等に導入される空気を濾過することができる。エレメント１２を交換する場合には、そのエレメント１２を枠体１３の上端開口から引き抜けばよい。

そして、この実施形態においては、以下の効果がある。
（１）エレメント１２の組み付け時には、図５及び図７に示す従来構成とは異なって、エレメント１２の濾材１４の両側部を湾曲変形させる等の面倒な作業を必要としないため、その組み付け作業を容易に行うことができる。また、枠体１３の内面にエレメント１２の突部１７が圧接されることによってエレメント１２が装着状態に保持されるため、枠体１３の上端開口内縁に対するエレメント１２係止用の突起や鍔部は不要になる。従って、エレメント１２を変形させることなく枠体１３から引き抜くのみで、エレメント１２を枠体１３から取り外すことができる。このように、エレメント１２の着脱がきわめて容易である。

（２）前記枠体１３に対するエレメント１２の組み付け状態では、端板１５が弾性変形された状態で突部１７が枠体１３の側壁内面に圧接される。よって、エレメント１２を枠体１３内にガタツキなく収容固定することができる。従って、従来構成とは異なり、濾材１４の端部に弾性変形可能な補強板や弾発可動片を設けたり、枠体１３の上端開口内縁に複数の係止突部や鍔部を設けたりする必要がないため、エレメント１２及び枠体１３の構造を簡略化することができて、製造コストを低減することができる。また、エレメント１２の突部１７が枠体１３の側壁内面に圧接されることによって、エレメント１２のガタツキが防止されるため、異音の発生を防止できる。

（３）枠体１３の上端開口には、エレメント保持用の突起等を設ける必要がないため、枠体１３成形用の成形型にはスライド中子等の手段が不要になる。従って、成形型として単純な構成のものを採用でき、コストダウンに寄与できる。

（４）端板１５は、その両端に突部１７において枠体１３の内側面に接触する。従って、枠体１３に対する端板１５の接触面積が狭くなって、それらの間の摩擦力が小さくなり、エレメント１２の着脱が容易になる。

（５）端板１５の端縁における突部１７の形成長さを任意に設定することにより、枠体１３内へのエレメント１２の挿入組み付け時に作用する挿入荷重と、組み付け状態における突部１７の弾性変形度合とを適度に調整することができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。例えば、端板１５の形状を以下のように種々変更すること。

・図４（ａ）に示すように、端板１５の両端に矩形状の突部１７を左右非対称状に形成すること。
・図４（ｂ）に示すように、端板１５の両端を傾斜させて、その両端に三角形状の突部１７を左右対称状に形成すること。この図４（ｂ）の例においては、端板１５の両端がテーパ状に形成されているため、端板１５を枠体１３に対して細幅側から進入させれば、その進入をスムーズに行うことができる。

・図４（ｃ）に示すように、端板１５の両端に鋸歯状の突部１７を左右非対称状に形成すること。
・図４（ｄ）に示すように、端板１５の両端に円弧状または逆円弧状の突部１７を左右非対称状に形成すること。

一実施形態のフィルタを示す分解斜視図。図１のフィルタの分解断面図。同フィルタの組み付け状態を示す断面図。（ａ）〜（ｄ）は端板の変更例をそれぞれ示す正面図。従来構成のフィルタを示す分解斜視図。従来構成の別のフィルタを示す分解斜視図。従来構成のさらに別のフィルタを示す分解斜視図。

符号の説明

１１…フィルタ、１２…エレメント、１３…枠体、１４…濾材、１５…端板、１７…突部、Ｌ２…長さ、Ｌ３…内法。

Claims

襞折り状の濾材と、その濾材の襞延長方向の両端に固定された端板とよりなるエレメントを四角箱型の枠体内に収容したフィルタにおいて、
前記端板の長さを前記枠体の内法より長く形成して、枠体に対するエレメントの収容状態において、端板が弾性変形された状態で同枠体内に挟入されるように構成したことを特徴とするフィルタ。
前記端板は、その両端に突部を有し、その両突部の先端間の長さが枠体の内法より長くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。