JP2016068071A - フィルタユニットの装着構造 - Google Patents

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Koichi Enomoto
康一 榎本
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Abstract

【課題】 ケーシングとフィルタユニットとの装着等において、作業性を考慮した適切な取付強度、装着若しくは取り外しが容易であり、確実な装着が作業者に判別し得る、節度感ある装着構造の実現。【解決手段】 対向する2対の側板内側面側に画成された矩形の開口を有するケーシング内に、矩形枠材及び濾材で構成したフィルタユニットを装着方向に沿って嵌入装着させるフィルタユニットの装着構造において、前記ケーシングに、前記側板内側面から延出し、かつ先端が装着方向下流側に向く折返し部を有する断面「ム」字型の帯状係合部材を設け、前記ユニットに、前記矩形枠材の外側面と直交方向に延出し、かつ該枠材の外側面との間で前記帯状係合部材を迎え入れる受容部を画成すると共に、先端に節度感顎部を有する断面「ム」字型の帯状支持部材を設け、前記ケーシングの開口に前記ユニットを進入させ、前記帯状係合部材及び前記帯状支持部材が係合する。【選択図】 図6

Description

本発明は、大気中の塵埃を濾過するための空調装置に関する技術であり、特に空調装置に備え付けられたケーシングに脱着可能なフィルタユニットを容易に装着または取り外すことが可能な装着構造に関する。
従来から、空調装置は様々な環境で設置使用されており、塵埃を捕集した濾材は、当該装置に装着可能な形状に設計されたフィルタユニットとして着脱交換することが広く行われている。本出願人にあっても、種々の技術を提案しており、例えば特許第3831855号公報(特許文献1)において、フィルタ枠への取り付け、取り外しに際して作業が容易であり、かつ確実にエアーリークを防止できる「耳付フィルタ、フィルタ枠及び耳付フィルタのフィルタ枠への取付構造」を開示している。尚、以下の説明の理解を容易とするため、特許文献1に言う「耳付フィルタ」のように濾材にプリーツ加工等を施した構成成分を単にフィルタユニットと称し、「フィルタ枠」のように、フィルタユニットを直接に装着する構成成分を単にケーシングと称する。
図1は、特許文献1に開示されたフィルタユニットをケーシング内に取り付け、ケーシングの一部を切り欠くと共に、当該ユニットの取付状態を装置の上面側から示す平面図である。当該技術では、プリーツ加工した濾材をW型に曲折構成したフィルタユニット11を開示している。このフィルタユニット11には、曲折する部分の各々の面に、図示を省略する補強体が蝶番として機能するように作製されており、輸送時等には小さく折り畳んで取り扱う構成となっている。また、当該ユニット11の両端部には、樹脂を含浸した不織布或いはプラスチック板など、使用時の風圧や取り扱い時に加わる外力によって形状が崩れない程度の剛性を有する素材からなる断面L字型の耳部13が設けられる。この耳部13はフィルタユニット11をケーシング15に装着する際、図1に矢印Aで示す濾過方向で着脱可能な装着構造となる構成成分であるため、同図中、一点鎖線で囲んだ要部を別図に示し、詳述する。
図2は、図1のフィルタユニットをケーシングに装着した要部を拡大して示す説明図である。上記特許文献1の技術では、フィルタユニット11の両端に設けられた耳部13の先端が濾過方向Aの下流側に向くように形成される。これに対し、濾過方向Aの上流側に相当するケーシング15の左右(前出図1の紙面上下)内側面にスリット状の溝よりなる凹部17が濾過方向Aの上流側に向かって設けられる。従って、フィルタユニット11の装着に際しては、当該方向Aの上流側から下流側に当該ユニット11を進入させ、凹部17内に耳部13の先端が差し込まれる。尚、この技術の態様で、上述した濾過方向Aと装着方向(Fの符号を付す)とは同一の方向である。また、同公報には他の装着構造も開示されている。
図3は、図2と同様に他の装着構造を示す説明図である。この開示構造では、フィルタユニット11の耳部の先端は、濾過方向Aの上流側に向いたフック部13aとして設けられ、このフック部13aを受け入れるケーシング15側の凹部17aは濾過方向Aの下流側に向かって設けられている。また、本願の説明の理解を容易とするため、凹部17aを形成するケーシング15の内壁面から延出する構成成分を掛着部19と称するが、図3の開示構造では、当該掛着部19の先端をケーシング15の内壁面側に屈曲させ、断面V字状あるいはU字状の掛着部19に、ユニットフィルタ11側のフック部13aを係合するよう構成されている。
この特許文献1の技術では、フィルタユニット11をW字状に形成しておき、その補強体の蝶番としての機能を利用し、ユニット装着時に幅方向の寸法を小さくしてケーシング15内に濾過方向Aと一致する装着方向Fに沿って進入させた後、幅方向に展開し、耳部13やフック部13aを、各々、凹部17若しくは17aに差し込み、または掛着部19に係合することによって装着される。この技術では、フィルタユニットの交換時にケーシングと係合されるのは耳部を設けた当該ユニットの展開方向の両端に相当する2辺であり、他の態様として、耳部を図示していないプレフィルタとケーシングで挟み込む、或いは、ケーシングの濾過方向Aの下流側でフィルタユニットに設けた補強体(土手部)を当接する等の記載がある。
特許第3831855号公報([特許請求の範囲]、[0031]〜[0034]、[0039]〜[0043]、[図3]、[図5]など)
上述した背景技術では、フィルタユニットを構成する枠材と、ケーシング側に設けた構成成分との間で係合する態様で気密に装着するに当たり、種々の工夫がなされている。例示した特許文献1では、矩形を有するケーシングの対向する一対の辺に係合する構成成分が設けられており、図2に例示した態様ではフィルタユニットの装着に当たり、装着方向Fに沿って耳部13を凹部17に差し込むという、節度感に欠けた方法を採用している。しかも、フィルタユニット11自体が折り畳む構成となっているため、耳部13が取り付けられた2つの辺のみでは取付強度が必ずしも十分とはいえず、対向する他の2つの辺では、当該ユニットを押さえる構成成分を別途用意するなどの追加手段を要する場合が有った。
また、特許文献1に開示される図3の態様では、ケーシングで画成される開口を通して、各々のフィルタユニットを装着方向Fに沿って進入させた後、幅方向に展開させたフィルタユニット11の装着方向Fの下流側に設けられたフック部13aとケーシングに設けられた掛着部19とを係合させる。この態様の場合であっても、装着方向Fの下流から上流に向かって係合する態様であるため、やはり装着時の節度感に欠け、取付強度向上を図る上では、前述と同様に係合に関与しない「2つの辺」で追加手段を要する場合がある。
このように、上述した背景技術では、ケーシングとフィルタユニットとの装着若しくは取り外しにおいて、作業性を考慮した適切な取付強度と、装着完了を確認可能な節度感が実現されていないという問題点が有った。本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、なされたものであり、装着若しくは取り外しが容易であって、確実に装着されたことが音又は感触によって作業者に判別し得る程度の節度感があり、しかも取付強度の向上を図り得る装着構造を実現することを目的とする。
この目的の達成を図るため、本発明の構成によれば、対向する2対の側板の内側面側に画成された矩形の開口を有するケーシング内に、矩形枠材と濾材とで構成した濾過面を有するフィルタユニットを嵌入装着せしめるフィルタユニットの装着構造において、
前述したケーシングには、その側板の内側面から延出し、かつ先端が装着方向下流側に向く折返し部を有する断面「ム」字型の帯状係合部材を設け、
前述したフィルタユニットには、前述の矩形枠材の外側面と直交方向に延出し、かつ、この枠材の外側面との間で前述の帯状係合部材を迎え入れるための受容部を画成すると共に、先端に節度感顎部を有する断面「ム」字型の帯状支持部材を設け、
前述したケーシングの開口に上述のフィルタユニットを進入させて、前記帯状係合部材と前記帯状支持部材とが各々の先端部分で係合する
ことを特徴としている。
尚、ここに言う「係合」とは、ケーシングの開口にフィルタユニットを嵌入装着せしめた後、当該ユニットの取り外しを図らない限り、これら構成成分同士の装着状態が維持される状態を言う。また、本願明細書における「節度感顎部」の「節度感」とは、フィルタユニット側の上記帯状支持部材先端に設けた節度感顎部と、ケーシング側の帯状係合部材との係合による装着若しくは取り外しに際して、音又は感触が作業者に感覚として伝わり得る状態を言う。
さらに、本発明の実施に当たり、上述したフィルタユニットが、前述した帯状支持部材の受容部を含む前述した矩形枠材の全周に、パッキンを備えてなる態様とするのが好適である。
本発明の構成を適用することにより、ケーシングとフィルタユニットとの装着動作が容易であり、しかも、節度感のある装着安定性若しくは妥当性を実現することができる。
背景技術を説明するため、従来の空調装置を一部透視的に示す平面図である。 背景技術の好適形態を説明するため、図1の要部を拡大して示す説明図である。 背景技術の他の形態を説明するため、図2と同様に図1の要部を拡大して示す説明図である。 本発明の好適な形態を説明するため、フィルタ装置の概要を説明図である。 図4における要部を拡大して示す説明図である。 図4におけるI―Iの部分断面により示す説明図である。 本発明に係る他の好適な形態を説明するため、図6と同様な部分断面により示す説明図である。 本発明に係る他の実施形態を説明するため、図4と同様に斜視的に示す説明図である。 図8におけるIIの要部断面を図7と同様に示す説明図である。
以下、図面を参照して、本発明の好適形態につき説明する。尚、以下の説明では、この発明の理解を容易とするため、特定の形状、配置関係などを例示して説明するが、本発明はこれら図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で任意好適に設計することができる。
まず、図4は、好適形態例のフィルタユニットとケーシングとを嵌入装着せしめる状態を斜視的に示す図である。この図4に示すように、この形態の装置では、対向する2対の側板21a〜21dにより、ケーシング21が構成される。これら各側板は4枚の鋼板を組み合わせて矩形の開口23を画成している。この各々の側板には、図示装着方向Fの上流側に相当する端部に、断面「ム」字型の帯状係合部材25a〜25dが板金加工によって設けられ、この形態例では、これら側板を組み合わせた状態で、ケーシング21の内側面側に、帯状係合部材25a〜25dがフランジ状に連続して延出し、しかも、その先端が装着方向Fの下流側に向く折返し部27a〜27d(後段で詳述)を設け、側板の内側面で画成される領域に比較して一回り小さな開口23を装着方向Fの上流側に画成する構成とすることによって、ケーシング21自体の筐体としての強度を保つ設計としている。
また、当該例のフィルタユニット29は、プリーツ加工された不織布等の濾過機能を有する素材からなる濾材(図示せず)と、フィルタユニットに保形性を持たせるため、不織布や種々の合成樹脂製の板材からなる矩形枠材31とで構成され、装着方向Fに沿って開口23に嵌入装着される。このフィルタユニット29には、装着方向Fに相当する濾過方向Aの上流側端部であって、かつ矩形枠材31の各辺各々に、断面「ム」字型であって、例えばABS樹脂などの可撓性を有する材料からなる帯状支持部材33a〜33dが設けられる。この帯状支持部材33a〜33dの先端には後述する節度感顎部が設けられ、その断面形状に規制された空間によって、矩形枠材31の外側面との間に後述する受容部が画成される。また、各々の帯状支持部材同士は、フィルタユニット29の矩形頂点近傍に不連続な部分を以て取り付けられる。各帯状支持部材33a〜33dが各々別構成成分であるため、ケーシング21にフィルタユニット29を嵌入装着する際、嵌入装着時の抗力が互いに伝わりにくい構成となっている。
図5は、このフィルタユニット29の矩形頂点部分に着目して図4の要部のみを拡大した説明図である。このフィルタユニットの好適形態として、後段に述べる受容部を含む矩形枠材31の全周に、例えば発泡ネオプレンゴム等のテープ状の周知のパッキン35を設けており、図示の帯状支持部材33a並びに33bが接する矩形頂点部分にはパッキン35が露出する構成を採っている。
続いて、図6として、前述した図4に一点鎖線I−Iを付す部分の模式的な断面により、ケーシング21とフィルタユニット29とが嵌入装着された装着構造を示す。尚、同図では前述した図2等と同様に、一部構成成分のハッチングを省略する。前述のとおり、側板21aには装着方向Fの上流側端部に、その内側面から延出する断面「ム」字型の帯状係合部材25aを一体的に形成している。即ち、この帯状係合部材25aは、側板21aの内側面から装着状態にあるフィルタユニット29に向かって延出させた後に屈曲を設け、フィルタユニット29の帯状支持部材33aの側面と実質的に接触するように所定の距離に渡って装着方向Fの上流側に延在させ、さらに装着方向Fの下流側であって、しかもフィルタユニット29とは離間する方向に屈曲する折返し部27aを設けて断面「ム」字型に形成されている。
また、図6のフィルタユニット29は、帯状支持部材33aが矩形枠材31の外側面に取り付けられ、装着方向Fの下流側端部で直交方向(前述した開口23の外方)に向かって延出させる。この後、装着方向F並びに濾過方向Aの下流側に折曲げられ、さらに、矩形枠材31側に屈曲した節度感顎部37aを先端に設けて、断面「ム」字型を呈する形状となっている。同図から理解できるように、当該帯状支持部材33aは矩形枠材31との取付部分を除く概形として断面「ム」字型の形状となっており、この「ム」字型で画成された受容部39によって、ケーシング21側の帯状係合部材25aを迎え入れる構造であって、しかも、この迎え入れられた帯状係合部材25aの先端である折返し部27aと、フィルタユニット29側の先端である節度感顎部37aとが互いに係合する。この装着時の係合は、帯状支持部材33aが可撓性を有する素材で構成される場合、当該部材の先端である節度感顎部37aが、例えば鋼板で構成された装着方向Fの下流側に向かう折返し部27aの外側面に沿って、変形しながら進入し、折返し部27aを超えた位置で節度感顎部37aの変形が解消され、係る変形解消時に振動や音として作業者に伝わり、開口を画成するケーシングの各辺で節度感のある係合が得られる。このような嵌入装着時の係合は、フィルタユニット29の矩形枠材31に取り付けられた4辺の帯状支持部材33a〜33dの各係合部分に、実質的に同時に生じさせることができる。
この図示例では、受容部39内にパッキン35を設けていることから、受容部39の進入方向Fに沿った距離とパッキン35の厚さ並びに弾性を任意好適に設計し、予め受容部39並びに図5を参照して説明した、各帯状支持部材同士が不連続な矩形頂点部分を含む全周に設けたパッキン35の弾性によって、各節度感顎部と折返し部とが係合された状態を維持する構成となっている。当該パッキン35の弾性及び厚さは装着されている間にフィルタユニット29の濾過方向Aに沿った上流と下流との間を気密に維持する程度であって、節度感顎部37aと折返し部27aとの係合を阻害しない程度とするのが好ましい。
また、フィルタユニット29の取り外しは、図6に示す節度感顎部37a並びに各節度感顎部37b〜37dの各々を、対向する2対の辺々で当該ユニット29の外側方向に変形させて係合を解除し、装着方向Fの下流側に引き出すことで達成し得る。この取り外し動作は、図5を参照して説明した矩形頂点部分を係合解除の始点とすることができる。さらに簡便な取り外し作業を実現するため、図6に示す側板21aのうち、一体的に構成した帯状係合部材25aを除くケーシングの主側面と、フィルタユニットの帯状支持部材33aとが、装着方向Fの直交方向でなす距離wは、例えば作業者の指が入る程度の作業スペースを以て構成するのが好ましい。加えて、この好適形態例ではケーシング単体に着目して説明しているが、本願発明で言うケーシングを複数連結する「チャンバー」を備えた空調装置が知られている。この場合、本願発明に係るケーシングの側板にネジ止めするための連結穴、或いは、他の構成成分を設けることもでき、ケーシング同士が連結されている部分では、前述した距離wの2倍に相当する作業スペースを確保し得る。
次いで、他の図面を参照して、本発明を適用した他の好適例について説明する。図7は図6と同様に示す要部断面を拡大した説明図であり、同一の機能を有する構成成分には同一の符号を付すと共に、ハッチングの一部を省略している。
この好適例では、ケーシング41を構成する側板41aと、その内側面から延出する帯状係合部材43aとを別の構成成分として設計した場合を例示している。側板41aと帯状係合部材43aとが双方とも鋼板である場合には、溶接によって面接合されるが、当該例の場合も、帯状係合部材43aは、側板41の内側面から装着状態のフィルタユニット45に向かって延出後に屈曲を設け、当該ユニット45の帯状支持部材49aの側面と接触保持されるように装着方向Fの上流側に延在させ、さらに装着方向Fの下流側、かつ当該ユニット45の離間方向に屈曲する折返し部47aを設けて断面「ム」字型に形成されている。
また、図7のフィルタユニット45は、帯状支持部材49aが矩形枠材31の外側面に取り付けられ、装着方向Fの下流側端部で直交方向を向いて延出せしめられた後、装着方向Fの下流側への折曲げまでは前出の断面形状と同一である。しかしながら、当該例では、矩形枠材31側に屈曲した節度感顎部51aと、側板41a側に屈曲した舌片部53aを先端に設けた形状となっている。図7の形態例でも、矩形枠材31との取付部分を除く概形が断面「ム」字型の形状であり、受容部39に上述の帯状係合部材43aの折返し部47aを迎え入れる構造とし、帯状係合部材43a先端に設けた折返し部47aと、フィルタユニット45側の一方の先端である節度感顎部51aとが互いに係合し、節度感顎部51aとは他方の先端である舌片部53aがケーシング側の側板41aの内側面に向いた状態で装着される。
この好適例の場合も、前述と同様に帯状支持部材49aが可撓性を有する素材とするのが好ましく、フィルタユニット45の嵌入装着も、節度感顎部51aが折返し部47aに沿って変形進入し、折返し部47aを超えた位置で変形が解消され、前述した図4並びに図5と同様に、ケーシング41の対向する2対の側板間で各々装着が完了する。しかしながら、この例では、節度感顎部49aと共に、帯状支持部材の先端を構成する舌片部53aを設けることによって、帯状支持部材49aの受容部39を構成する外側面と側板41aの内側面とが面する距離w’を、舌片部53aの延出分だけ大きく採る必要がある。このような舌片部53aは、フィルタユニット45の取り外し時に、節度感顎部51aと折返し部47aの係合解除を容易とするため、節度感顎部51aに変形を生じさせる目的で設けるのが好ましい。
以上、本発明を適用した好適態様について例示により説明した。しかしながら、本発明は、これらにのみ限定されるものではない。主として図6並びに図7では、ケーシング側の帯状係合部材として剛性に富む鋼板を用い、フィルタユニット側の帯状支持部材として可撓性を有するABS樹脂を例示した。本発明の作用効果として、ケーシングの開口にフィルタユニットを進入させた際、上記2つの構成成分の何れか一方、または、双方が可撓性により係合することによって、節度感が達成される。従って、フィルタ装置において、装着使用後に廃棄されるフィルタユニット側の帯状支持部材を上記合成樹脂からなる可撓性材料で構成するのが良い。この場合、帯状支持部材と矩形枠材とは一体的に構成することもできる。掛かる可撓性の程度は、鋼板の厚さ、または、素材自体に可塑性を有する種々の合成樹脂などを任意好適に選択することで節度感を達成することができる。
次いで、図7を参照して説明した本発明の好適形態の他例として、本発明のフィルタ装置の実施形態について説明する。従来から、複数のケーシングを接続し、1つのユニット装置として配設する技術が知られている。図8は、図7に示すフィルタ装置のうち、フィルタユニットを装着する前のケーシング41のみを複数接続し、そのうちの1ケーシングにのみ着目して、図4と同様に斜視的に示す説明図である。また、図7と同一の機能を有する構成成分には、同一の符号を付している。また、説明の理解を容易とするため、図7においてフィルタユニット45を構成する帯状支持部材49aと接触する、側板から延出形成された帯状係合部材の内側面にハッチングを付して示す。
この図8から理解できるように、この実施形態では、矩形のケーシング41を構成する各側板41a〜41dの略中央部分であって、濾過方向A(及び装着方向F)の上流側端面の一領域に切り込みを入れ、当該端縁の鋼板にアール加工を施し、接続部Jが4箇所に設けてある。この接続部Jは、ケーシングに筐体強度を持たせるため、濾過方向Aの下流側端縁に設けたフランジにも同様に4箇所形成されている。箇々のフィルタ装置を設置する際、例えば図示した側板41aと41dとの面同士を合わせ、この面接触で形成された一対の接続部J間に、ダクトの共板フランジ工法で周知のLクリップ55(例えば、株式会社深川製作所製の商品名「Lクリップ補強付」など)を掛け止めて接合する。尚、同図ではケーシング同士の接続に関与しない側板にも予め接続部を作りつけた態様を示すが、ケーシングを構成する側板のうち、実質的に垂直に隣り合う2辺にのみ当該部Jを作る態様でも良い。
このような接続形態に付き、図8に一点鎖線IIで囲んだ接続部J部分に関し、図7と同様な拡大断面により示す図9を参照して説明する。当該図では図8に対応して、装着されるフィルタユニットの図示を省略し、同一の構成成分には同一符号を付してある。図7を参照して既に述べたとおり、本願発明では、ケーシングの内側面に帯状係合部材を設ける構成とすることで、濾過方向Aの上流側端縁に相当するケーシング内側面に作業スペースとして利用し得る距離w或いはw’が画成される。このスペースを利用して、ケーシングの端縁に接続部Jを設ける。ここで、ケーシングの濾過方向Aの下流側端縁のフランジは、フィルタユニットの装着には直接的に関与しないため、前縁側と同様に設計上の余裕が存在する。このような接続部Jは図9に示すとおり、側板41b、及び41dの端縁の一部分を各々アール加工して有り、Lクリップ55を嵌め込むことによりケーシング同士を接続し得る。このアール加工に際しては、図9に加工前の側板前縁の配置関係を破線で示すように、濾過方向Aの下流側に向かって丸めることで、Lクリップ55の嵌め込の後であっても、当該クリップが前縁側に突出しないように設計することができる。
11:フィルタユニット(耳付フィルタ)、
13:耳部、13a:フック部、
15:ケーシング(フィルタ枠)、17,17a:凹部、19:掛着部、
21:ケーシング、21a〜21d:側板、
23:開口、
25a〜25d:帯状係合部材、27a〜27d:折返し部、
29:フィルタユニット、
31:矩形枠材、
33a〜33d:帯状支持部材、
35:パッキン、
37a〜37d:節度感顎部、
39:受容部、
41:ケーシング、41a〜41d:側板、
43a:帯状係合部材、
45:フィルタユニット、
47a:折返し部、
49a:帯状支持部材、
51a:節度感顎部、53a:舌片部、
55:Lクリップ、
F:装着方向、A:濾過方向、
w,w’:(側板の内側面と帯状支持部材の外側面との)距離、
J:接続部。

Claims (2)

  1. 対向する2対の側板の内側面側に画成された矩形の開口を有するケーシング内に、矩形枠材と濾材とで構成した濾過面を有するフィルタユニットを装着方向に沿って嵌入装着せしめるフィルタユニットの装着構造において、
    前記ケーシングには、前記側板の内側面から延出し、かつ先端が装着方向下流側に向く折返し部を有する断面「ム」字型の帯状係合部材を設け、
    前記フィルタユニットには、前記矩形枠材の外側面と直交方向に延出し、かつ該枠材の外側面との間で前記帯状係合部材を迎え入れるための受容部を画成すると共に、先端に節度感顎部を有する断面「ム」字型の帯状支持部材を設け、
    前記ケーシングの開口に前記フィルタユニットを進入させて、前記帯状係合部材と前記帯状支持部材とが係合する
    ことを特徴とするフィルタユニットの装着構造。
  2. 前記フィルタユニットが、前記帯状支持部材の受容部を含む前記矩形枠材の全周に、パッキンを備えてなることを特徴とする請求項1に記載のフィルタユニットの装着構造。
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