JP5125880B2

JP5125880B2 - 空調装置

Info

Publication number: JP5125880B2
Application number: JP2008213993A
Authority: JP
Inventors: 康裕関戸; 青木　　新治
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: JP2010048480A

Description

本発明は、ケース内に複数の空気通路が形成される空調装置に関するものである。

従来、この種の空調装置が特許文献１〜３に記載されている。これらの従来技術では、空気を清浄するフィルタ部材を２つの空気通路に跨って設けるために、ケース内に複数の空気通路を区画形成する２層仕切り板が、フィルタ部材に対応する位置で途切れるようにしている。

一方、フィルタ部材は、空気を浄化する不織布製の本体部と、本体部を固定する枠体とを有しており、複数の空気通路の独立性を維持するために、２層仕切り板に対応する仕切部を枠体に形成し、この仕切部で本体部を２つに分割している。
特開２００１−２１１７６号公報特開２００２−３１０４５３号公報特開２００２−２２４５１９号公報

しかしながら、上記従来技術では、仕切部を枠体に形成しているので、コストダウンのために枠体を廃止すると、複数の空気通路の独立性を維持することができなくなってしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、枠体を廃止しても複数の空気通路の独立性を維持できる空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、室内へ向かって空気が流れる空気通路を形成するケース（１１）と、
ケース（１１）に固定され、ケース（１１）内を複数の空気通路（１５、１６）に区画形成する仕切部（１４）と、
複数の空気通路（１５、１６）を通過する空気を浄化する本体部（１９）を有するフィルタ部材（１７）とを備え、
仕切部（１４）は平板状に形成され、
本体部（１９）は、薄い濾材を襞状に折り曲げることで形成された襞状部（２０）を有し、
フィルタ部材（１７）は、襞状部（２０）の折れ線が平板状の仕切部（１４）と平行になるように複数の空気通路（１５、１６）内に配置され、
本体部（１９）には、襞状に折り曲げられた襞状部（２０）の谷部によって平板状の仕切部（１４）と平行に延びる溝状の窪み部（１９ａ）が形成され、
ケース（１１）には、フィルタ部材（１７）を平板状の仕切部（１４）と平行な方向に脱着するための脱着口（１１ａ）が形成されており、
平板状の仕切部（１４）の空気流れ方向の長さは、フィルタ部材（１７）を脱着口（１１ａ）からケース（１１）内に挿入したときに、襞状部（２０）の谷部内に平板状の仕切部（１４）の端部が入り込むことができるだけの長さに設定されており、これにより、平板状の仕切部（１４）が襞状部（２０）の谷部によって形成される溝状の窪み部（１９ａ）内に挿入されることを特徴とする。

これによると、枠体を用いることなくフィルタ部材（１７）内を複数の空気通路（１５、１６）に対応して複数に仕切ることができるので、枠体を廃止しても複数の空気通路（１５、１６）の独立性を維持することができる。

また、請求項１に記載の発明では、襞状部（２０）の谷部を利用して窪み部（１９ａ）を構成しているので、フィルタ部材（１７）を簡素化できる。なお、本発明における「襞状部（２０）の折れ線が仕切部（１４）と平行になる」とは、襞状部（２０）の折れ線と仕切部（１４）とが厳密に平行であることのみを意味するものではなく、仕切部（１４）を襞状部（２０）の谷部に挿入できる範囲内において襞状部（２０）の折れ線と仕切部（１４）とが略平行であることを含む意味のものである。

また、請求項１に記載の発明では、ケース（１１）に、フィルタ部材（１７）を仕切部（１４）と平行な方向に脱着するための脱着口（１１ａ）が形成されているので、フィルタ部材（１７）の脱着を容易に行うことができる。なお、本発明における「フィルタ部材（１７）を仕切部（１４）と平行な方向に脱着する」とは、厳密に平行な方向に脱着することのみを意味するものではなく、略平行な方向に脱着することを含む意味のものである。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。本実施形態は、本発明の空調装置を車両用空調装置に適用したものである。図１は車両用空調装置の室内ユニット１０の要部構成を示す断面図であり、図２は室内ユニット１０の要部構成を示す分解斜視図である。

室内ユニット１０は車室内への空気通路をなすケース１１を備える。このケース１１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

ケース１１は、成形上の型抜きの都合、ケース内への空調機器の組付上の理由等から、複数の分割ケースに分割して成形した後に、この複数の分割ケースを一体に締結する構成になっている。

このケース１１内の上流側部位には、空気流を発生する送風手段としての第１ファン１２および第２ファン１３が設けられている。本例では、第１、第２ファン１２、１３は同軸上に配置され、共通のモータ（図示せず）にて回転駆動される。

図示を省略しているが、ケース１１のうち両ファン１２、１３の上流側には、内気モード、外気モードおよび内外気２層モードの３つのモードに応じて、両ファン１２、１３の吸込み空気を車室内の空気（内気）および車室外の空気（外気）のいずれかに切り替える内外気切替装置が配置されている。

具体的には、内外気切替装置には、内気を導入する内気導入口と、外気を導入する外気導入口とが形成されている。この内気導入口および外気導入口は、内外気切替ドアにより切替開閉されるようになっている。

内外気切替装置は、内気モードが選択されると両ファン１２、１３の吸込み空気を内気にする。内外気切替装置は、外気モードが選択されると両ファン１２、１３の吸込み空気を外気にする。そして、内外気切替装置は、内外気２層モードが選択されると、第１ファン１２の吸込み空気を内気にし、第２ファン１３の吸込み空気を外気にする。

ケース１１内の空間は、第１ファン１２からの送風空気が流れる第１の空気通路１５と、第２ファン１３からの送風空気が流れる第２の空気通路１６とに、平板状の仕切部１４によって仕切られている。

仕切部１４は、ケース１１と同様の理由により、ポリプロピレン等の樹脂にて成形されており、その全体がケース１１に固定されている。具体的には、仕切部１４は、ケース１１を構成する複数の分割ケースと一体成形されている。なお、仕切部１４をケース１１と別体に成形した後に、ねじ止め等の適宜固定手段によってケース１１に固定してもよい。

仕切部１４は、後述するフィルタ部材１７、蒸発器１８およびヒータコアを第１、第２空気通路１５、１６に跨って配置するために、フィルタ部材１７、蒸発器１８およびヒータコアの配置領域を避けて形成されている。

ケース１１内において、第１ファン１２、第２ファン１３の下流側には、上記内気吸入口と上記外気吸入口とから吸入された空気を浄化するフィルタ部材１７が、第１、第２空気通路１５、１６に跨って配置されている。フィルタ部材１７は、一片が１５〜３０ｃｍ程度の四角形状を有しており、ケース１１内のほぼ全断面にわたって配置されている。

ケース１１のうちフィルタ部材１７の側方部位には、フィルタ部材１７を脱着するための脱着口１１ａが形成されている。図示の都合上、図１では、脱着口１１ａを二点鎖線で示している。

ケース１１は、脱着口１１ａを閉塞するカバー１１ｂを有している。カバー１１ｂは、ねじ、クリップ、係合爪等の適宜固定手段によりケース１１の脱着口１１ａ近傍部分に固定されている。

カバー１１ｂをケース１１の脱着口１１ａ部分から取り外すことにより、フィルタ部材１７をケース１１に対して仕切部１４と略平行な方向（図１の紙面垂直方向、図２の左右方向）に脱着することが可能になる。

ケース１１内において、フィルタ部材１７の直ぐ下流側には、冷却用熱交換器としての蒸発器１８が、第１、第２空気通路１５、１６に跨って設けられている。蒸発器１８は、図示しない圧縮機、放熱器および膨張弁等とともに冷凍サイクルを構成している。

図示を省略しているが、ケース１１内において、蒸発器１８の下流側には加熱用熱交換器としてのヒータコアが、第１、第２空気通路１５、１６に跨って配置されている。図示を省略しているが、ケース１１内には、温度調整手段としてのエアミックスドアが配置されている。

エアミックスドアは、その開度を連続的に変化させることによって、蒸発器１８にて冷却された冷風のうち、ヒータコアを通過させる風量とヒータコアをバイパスさせる風量との風量比を連続的に変化させて、車室内送風空気の温度を調整する。

図示を省略しているが、ケース１１の最下流部には、フェイス開口部、フット開口部およびデフロスタ開口部が形成されている。ケース１１内で温度調整された空調風は、これらの開口部から図示しないダクトに流入した後に、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）から車室内に吹き出される。これらの開口部は、ケース１１内に配置された吹出モード切替ドア（図示せず）により切替開閉される。

上述した内気モード、外気モードおよび内外気２層モードの３つのモードのうち内外気２層モードでは、第１空気通路１５を流れた内気をフット吹出口から車室内足元部に向けて吹き出すとともに、第２空気通路１６を流れた外気をデフロスタ吹出口から窓ガラスに向けて吹き出す。これにより、車室内乗員足元部の暖房効果の向上と、窓ガラス防曇性の確保とを両立させる。

そして、内外気２層モードにおいて、第１空気通路１５を流れる内気と第２空気通路１６を流れた外気とがフィルタ部材１７で混合してしまうことを防止するために、蒸発器１８上流側の仕切部１４をフィルタ部材１７の本体部１９内まで延長している。

ここで、フィルタ部材１７の構成を詳細に説明すると、本実施形態のフィルタ部材１７は、通過空気を浄化する本体部１９のみで構成されており、上記従来技術における枠体に相当するものを有していない。

本体部１９は、濾紙や不織布等の薄い濾材を襞状に折り曲げることで形成された四角形状の襞状部２０と、この襞状部２０の形状を保持するために襞状部２０の外周の全周にわたって接着された帯状の保持部２１とで構成されている。保持部２１は、不織布等により、襞状部２０よりも硬く形成されている。

フィルタ部材１７は、ケース１１内に１つのみ配置されている。また、フィルタ部材１７は、襞状部２０の折れ線が仕切部１４と略平行になるようにケース１１内に配置されている。そして、フィルタ部材１７は、襞状部２０の多数個の谷部のうち１つの谷部内に仕切部１４が位置するようにケース１１内に配置されている。

換言すれば、フィルタ部材１７の本体部１９には、襞状部２０の多数個の谷部によって、仕切部１４と平行に延びる溝状の窪み部が多数個形成され、この多数個の窪み部のうち１つの窪み部１９ａに仕切部１４が挿入されている。

保持部２１のうち仕切部１４と直交する方向（図２の上下方向）に延びる部位には、フィルタ部材１７を脱着口１１ａからケース１１内に組み付ける際における仕切部１４との干渉を回避するための切り欠き２１ａ、２１ｂが形成されている。

本例では、切り欠き２１ａ、２１ｂを襞状部２０の両側に形成しているが、襞状部２０よりもカバー１１ｂ側（図２の右方側）の切り欠き２１ｂを廃止してもよい。

次に、上記構成における作動を説明する。第１ファン１２からの送風空気は、第１空気通路１５を流れてフィルタ部材１７を通過して浄化される。フィルタ部材１７で浄化された空気は、蒸発器１８にて冷却された後、蒸発器１８下流側の第１空気通路１５を流れてヒータコア及びエアミックスドアにて所望温度に調節され、所定の吹出口から車室内に吹き出される。

第２ファン１３からの送風空気は、第２空気通路１６を流れてフィルタ部材１７を通過して浄化される。フィルタ部材１７で浄化された空気は、蒸発器１８にて冷却された後、蒸発器１８下流側の第２空気通路１６を流れてヒータコア及びエアミックスドアにて所望温度に調節され、所定の吹出口から車室内に吹き出される。

本実施形態では、ケース１１に固定された仕切部１４をフィルタ部材１７の窪み部１９ａ内に挿入しているので、上記従来技術におけるフィルタ部材の枠体を廃止しても第１、第２空気通路１５、１６の独立性を確保することができ、ひいては内外気２層モード時における第１空気通路１５の内気と第２空気通路１６の外気との混合を防止できる。

図３は、本実施形態において、フィルタ部材１７を取り外した状態を示している。この状態における作動では、送風空気がフィルタ部材１７を通過しないので、通風抵抗を低減して風量を増加させることができる。

しかも、仕切部１４が蒸発器１８の直ぐ上流側まで形成されているので、フィルタ部材１７を取り外した場合であっても蒸発器１８の直ぐ上流側まで第１空気通路１５と第２空気通路１６とを仕切部１４で仕切ることができる。このため、通風抵抗を低減するためにフィルタ部材１７を取り外した場合においても、第１、第２空気通路１５、１６の独立性を確保することができる。

また、本実施形態では、フィルタ部材１７の本体部１９を１つのみ用いているので、本体部を２つに分割している上記従来技術に比べてコストを低減できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、仕切部１４の全体をケース１１本体（カバー１１ｂ以外の部分）に固定しているが、本第２実施形態では、図４、図５に示すように、仕切部１４のうちフィルタ部材１７の窪み部１９ａ内に挿入される部位１４ａを仕切部１４の残余の部位と別体化してケース１１のカバー１１ｂに固定している。カバー１１ｂに固定される部位１４ａはカバー１１ｂと一体成形することができる。本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態では、ケース１１側に固定された仕切部１４の一部を本体部１９内に挿入しているが、本第３実施形態では、図６に示すように、仕切部１４の一部を本体部１９に形成している。換言すれば、本体部１９に、仕切部１４の一部を構成するフィルタ側仕切部を形成している。

具体的には、保持部２１と同様の部材にて構成された帯状部材２２を仕切部１４と平行に襞状部２０内に配置し、帯状部材２２の両端を保持部２１に接着して固定している。これにより、帯状部材２２がフィルタ側仕切部としての役割を果たすこととなる。本実施形態においても、上記第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
上記第３実施形態では、襞状部２０とは別の部材である帯状部材２２によってフィルタ側仕切部を形成しているが、本第４実施形態では、図７に示すように、襞状部２０自体によってフィルタ側仕切部を形成している。

具体的には、襞状部２０のうち仕切部１４に対応する部位２０ａの折り曲げ密度を密にし、この折り曲げ密度を密にした部位２０ａがフィルタ側仕切部としての役割を果たすようにしている。本実施形態においても、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
上記第４実施形態では、襞状部２０の折り曲げ密度を密にすることでフィルタ側仕切部２０ａを形成しているが、本第５実施形態では、図８に示すように、襞状部２０を硬化させることでフィルタ側仕切部２０ｂを形成している。具体的には、襞状部２０のうち仕切部１４に対応する部位２０ｂを、硬化性の樹脂接着剤などを染み込ませて硬化させることでフィルタ側仕切部を形成している。図８では、図示の都合上、フィルタ側仕切部２０ｂの形成部位を太実線で示している。本実施形態においても、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第６実施形態）
上記第３〜第５実施形態では、フィルタ部材１７の本体部１９を１つのみ用いているが、本第６実施形態では、図９に示すように、本体部１９を２つ用いている。具体的には、第１、第２空気通路に本体部１９を１つずつ配置している。

本実施形態によると、２つの本体部１９の保持部２１のうち、仕切部１４と平行に延びて互いに隣接する部位２１ｃがフィルタ側仕切部としての役割を果たすので、上記第３〜第５実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、フィルタ部材１７の本体部１９の具体的構成の一例を示したものに過ぎず、仕切部１４を挿入するための窪み部が形成された構成、または、仕切部１４の一部を構成するフィルタ側仕切部が形成された構成であれば、本体部１９の具体的構成を種々変更することができる。

例えば、上記第１実施形態では、保持部２１を襞状部２０の外周の全周にわたって配置しているが、保持部２１を襞状部２０の外周に部分的に配置してもよい。この場合には、仕切部１４に対応する部位を避けて保持部２１を配置すれば、保持部２１に切り欠き２１ａ、２１ｂを形成することなく保持部２１と仕切部１４との干渉を回避できる。

また、上記各実施形態では、仕切部１４を平板状に形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば曲板状等の形状に形成してもよい。

また、上記第１、第３〜第５実施形態では、ケース１１に対するフィルタ部材１７の脱着を脱着口１１ａから行うようになっているが、ケース１１を複数の分割ケースに分解してフィルタ部材１７の脱着を行うようにしてもよい。この場合には、ケース１１の脱着口１１ａおよびカバー１１ｂを廃止できる。

また、上記各実施形態は、本発明を適用した空調装置の構成例を示したものに過ぎず、ケース内に複数の空気通路が形成された種々の空調装置に広く本発明を適用することができる。例えば、車両用空調装置に限定されることなく、据置型の空調装置に本発明を適用可能である。

第１実施形態における車両用空調装置の室内ユニットを示す断面図である。図１の室内ユニットの分解斜視図である。図１の室内ユニットにおいてフィルタ部材を取り外した状態を示す断面図である。第２実施形態における車両用空調装置の室内ユニットを示す断面図である。図４の室内ユニットの分解斜視図である。（ａ）は第３実施形態における車両用空調装置の室内ユニットを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のフィルタ部材の単体断面図である。（ａ）は第４実施形態における車両用空調装置の室内ユニットを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のフィルタ部材の単体断面図である。（ａ）は第５実施形態における車両用空調装置の室内ユニットを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のフィルタ部材の単体断面図である。（ａ）は第６実施形態における車両用空調装置の室内ユニットを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のフィルタ部材の単体断面図である。

符号の説明

１１ケース
１４仕切部
１５第１空気通路
１６第２空気通路
１７フィルタ部材
１９本体部
１９ａ窪み部
２０襞状部

Claims

室内へ向かって空気が流れる空気通路を形成するケース（１１）と、
前記ケース（１１）に固定され、前記ケース（１１）内を複数の空気通路（１５、１６）に区画形成する仕切部（１４）と、
前記複数の空気通路（１５、１６）を通過する空気を浄化する本体部（１９）を有するフィルタ部材（１７）とを備え、
前記仕切部（１４）は平板状に形成され、
前記本体部（１９）は、薄い濾材を襞状に折り曲げることで形成された襞状部（２０）を有し、
前記フィルタ部材（１７）は、前記襞状部（２０）の折れ線が前記平板状の仕切部（１４）と平行になるように前記複数の空気通路（１５、１６）内に配置され、
前記本体部（１９）には、襞状に折り曲げられた前記襞状部（２０）の谷部によって前記平板状の仕切部（１４）と平行に延びる溝状の窪み部（１９ａ）が形成され、
前記ケース（１１）には、前記フィルタ部材（１７）を前記平板状の仕切部（１４）と平行な方向に脱着するための脱着口（１１ａ）が形成されており、
前記平板状の仕切部（１４）の空気流れ方向の長さは、前記フィルタ部材（１７）を前記脱着口（１１ａ）から前記ケース（１１）内に挿入したときに、前記襞状部（２０）の谷部内に前記平板状の仕切部（１４）の端部が入り込むことができるだけの長さに設定されており、これにより、前記平板状の仕切部（１４）が前記襞状部（２０）の谷部によって形成される前記溝状の窪み部（１９ａ）内に挿入されることを特徴とする空調装置。