JP6088122B2 - 車両用暖房または空調システムのフィルタアセンブリ、この目的のためのフィルタユニット、及びフィルタアセンブリの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用暖房または空調システムのフィルタアセンブリに関し、このフィルタアセンブリは、フィルタユニットを有し、更にフィルタ把持ハウジングを有し、このフィルタユニットを通って、流れが流れ方向に生じ、このフィルタユニットは、フィルタユニットがフィルタアセンブリ内に設置されていない輸送状態では、ほぼ立方形を呈し、このフィルタユニットは、輸送状態では、ほぼ矩形の断面と、上辺と、下辺と、対向する側辺とを有し、フィルタ把持ハウジング内には、このフィルタユニットが取り外し可能に挿入されている。

本発明は更に、本発明によるフィルタアセンブリ内に取り付けられるフィルタユニットに関し、かつ前記フィルタアセンブリの製造方法にも関する。

ＨＶＡＣシステムと略称される車両用暖房空調システム（ｖｅｈｉｃｌｅ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）は、フィルタ把持ハウジングを有するフィルタアセンブリを備え、このフィルタ把持ハウジングは、通常、ＨＶＡＣシステムにおける固定部品である。またこのフィルタアセンブリは、取り外し可能なフィルタユニットを備え、フィルタユニットは、フィルタ把持ハウジング内に挿入することができ、かつ破損することなく取り外して、交換することができる。

設置スペースに関する困難さのために、フィルタユニットは、流れ方向に眺めたときに、矩形断面を保つことができなくなり、従って立方形を保つことはできず、かつ断面として眺めたときに、五角形を形成するか、もっと正確に言えば、１つの角を「切り落とした」矩形とすることが、益々必要になっている。この種類のフィルタユニットの製作費は高く付く。

本発明の目的は、従来より低いコストで製造することができ、かつ改良型フィルタユニットを備えるフィルタアセンブリを提供することにある。また本発明は、本発明によるフィルタアセンブリを安価に製造する方法を提供することを目的としている。

この目的は、本発明によるフィルタアセンブリが、前文において述べた形態である場合に、設置状態において、フィルタユニットが圧縮されて、フィルタハウジング内で、フィルタユニットが、輸送状態から変形して、前記フィルタ把持ハウジングにと合致する断面を有するようにすることにより達成される。

具体的には、前記設置状態では、フィルタユニットの複数の辺のうち少くとも１つの辺が圧縮される。具体的には、前記輸送状態とは異なり、流れ方向と直交する方向に圧縮される。

断面形状が、フィルタ把持ハウジングによって必要とされる矩形ではなくなると、輸送状態では矩形のままであるフィルタユニットが、変形することによって、具体的には弾性変形することによって実現する。その結果、フィルタユニット自体を、非常に簡単かつ安価に作製することができる。更に、フィルタユニットのこのような変形が、フィルタ把持ハウジング内で、圧入が行なわれることにより生じる場合に密閉状態が得られるので利点がもたらされる。

好適な実施形態によれば、前記フィルタユニットの複数辺のうちのせいぜい幾つかの辺だけが、前記設置状態では変形しない。これは、１〜３つの辺が変形することを意味する。１つの辺だけが変形し、従って１つの側面がそのまま内側に傾くのが好ましい。

好適な実施形態によれば、前記設置状態では、フィルタユニットは、前記流れ方向と直交する平面内で台形断面を有する。この台形体の対向する辺の長さは等しくなくてもよい。

更に、前記設置状態では、前記フィルタユニットが前記流れ方向に曲がることにより、フィルタユニットを、前記フィルタ把持ハウジングの別の面内の形状と合わせることができる。

前記フィルタユニットは、フィルタ部材と、フィルタ部材フレームとを有する。

フィルタ部材フレームの、少なくとも一部が可撓性を有するようにすることもある。勿論、この可撓性は、フィルタユニットをフィルタ把持ハウジング内に挿入するために必要な力に対してのみ発揮され、例えば余分の力に対して発揮されることはない。この可撓性は、関連するフィルタ辺に沿って押し込められるフレームセクション群の性質にのみ関連付けられていることが好ましい。

前記フィルタユニットは、少なくとも１つの折り畳みフィルタ（具体的には、紙により作製される）を有し、前記フィルタユニットは、設置状態では、折り畳み部の長手方向幅と直交する方向に変形し、その結果、これらの折り畳み部は曲がることがなく、かつ蛇腹を圧縮して傾けてしまう場合におけるように、隣接する折り畳み部が単に、互いに押されて近付くことになる。

本発明の更に別の実施形態によって、前記フィルタ把持ハウジングが、前記フィルタ把持ハウジングの１つの側面の位置で、好ましくは下側面の位置で開放されるようにすることができ、そして回転可能なカバーをこの側面の位置に設けることにより、前記フィルタ把持ハウジングに前記側面の位置で蓋をすることができる。フィルタの交換を、この開口部を通して行なうことができる。

本発明による安価なフィルタユニットをフィルタアセンブリ内に設置する上述の目的は、前記フィルタユニットが立方状のフィルタ部材と、前記フィルタ部材の辺をこれらの側面の位置で少なくとも部分的に取り囲むフィルタ部材フレームとを有することにより達成される。前記フィルタ部材フレームは、異なる剛性のセクション群を有し、および／または開放フレームとして構成され、その結果、これらの辺のうちの１つ以上の辺が、フレームを設けることなく具体化された場合のような状態になり、そして変形を、これらの辺の領域で、フィルタユニットが挿入されるときに非常に簡単に生じさせることができる。勿論、この変形は、フィルタ部材フレームセクション群の剛性を低くすることにより可能にすることもできる。

前記フィルタ部材フレームは、部分的に、そして好ましくは全面的に、可撓性材料により、少なくとも１つの辺の位置に作製することができる、または少なくとも１つの開放セクションを有することができる、すなわち例えば、少なくとも１つの辺の位置には設けず、かつこの領域で開放することができる。これに関連して、勿論、隣接する辺、または対向する辺を、フレームを設けることなく具体化することにより、高い可撓性をこれらの領域に有するフィルタユニットを実現することも可能である。

しかしながら、フィルタユニットを、特に組み付け時、及び輸送時に十分安定に保持するために、フレームの２辺または３辺を、硬質の材料により作製することができる。

前記フレームは、例えば可撓性帯板により、例えば繊維製帯板により形成される。

別の実施形態では、前記フレームの少くとも一部を、セルロース材料により、および／またはプラスチック材料により、少なくとも部分的に作製することができる。サンドイッチ材料をこれに関連して使用することもできる。

本発明によるフィルタアセンブリを製造する本発明による方法は、次の諸工程、すなわち、 フィルタユニットを供給し、そしてフィルタ把持ハウジングを供給する工程と、そして前記フィルタユニットを前記フィルタ把持ハウジング内に挿入し、そして固定する工程と、を含み、前記フィルタユニットを前記フィルタ把持ハウジング内で圧縮し、かつ前記フィルタ把持ハウジングの形状に合わせることからなっている。

前記フィルタユニットは、前記フィルタユニットを前記フィルタ把持ハウジング内に挿入するときに、前記フィルタ把持ハウジングによって、圧縮することが好ましい。

本発明の更に別の特徴及び利点は、図面に基づく以下の説明から明らかになると思う。

本発明によるフィルタアセンブリを備える車両の断面図である。 輸送状態の本発明によるフィルタユニットを示している。 図１のフィルタアセンブリを詳細図で示している。 製造工程における図１のフィルタアセンブリを示している。

図１に示すフィルタアセンブリ１０は、車両１２の空調システム１１（ＨＶＡＣユニットとも呼ばれる。ここには示していない）の部品であり、車両１２の室内１４に流入する前の空気を清浄にするように機能する。この種類のフィルタアセンブリ１０は、通常、空調システムの送風機の下流に配置されるが、空調システム内の他の位置に配置することもできる。

空調システム、すなわちＨＶＡＣユニットは、仮組み付けアセンブリであることが好ましく、このアセンブリは、車両内のダクトに接続される。フィルタアセンブリは、この大きなアセンブリの一部を形成している。

フィルタアセンブリ１０の設置スペースは、一方において、エンジン室１８から仕切り壁１６、すなわち「防火壁」によって区切られている。他方においては、設置スペースは、室内１４から、マルチパーツカバーパネル２０及び貯留室２１によって区切られている。

図１は、フィルタアセンブリ１０の流れが通過する部分を示している。すなわち、この場合は、フィルタアセンブリ１０を通過する流れの方向は、図面の面と直交している。フィルタアセンブリ１０は、剛質のフィルタユニット２２と、フィルタ把持ハウジング２４とを備え、このフィルタ把持ハウジング２４内に、フィルタユニット２２を取り外し可能に挿入することができるようになっている。

具体的には、ＨＶＡＣユニットの外部ハウジングを、フィルタ把持ハウジング２４と合体させることができる。

図２に示すように、フィルタユニット２２は、フィルタ部材２６（この場合には従来の折り畳みフィルタ）と、フィルタ部材支持フレーム２８とを有し、フィルタ部材支持フレーム２８は、少なくとも部分的に可撓性を示し、かつフィルタ部材２６を取り囲み、安定させている。

フィルタユニット２２は、上辺３０と、下辺３２と、対向する側辺３４，３６とを有する。方向は、設置状態に関連し、設置状態によって変わるが、フィルタアセンブリ１０は、車両１２内の他の或る位置に設置することもできる。

フィルタ部材２６の折り畳み部３８は、側辺３４，３６と平行に延びる折り畳み部３８を備えている。

フィルタ部材２６がフィルタアセンブリ内に設置されていない図２に示す輸送状態では、フィルタ部材２６は立方形となっている。

フィルタ部材支持フレーム２８は、異なる剛性のセクション群を有する。上辺３０に沿って延在するセクションは、長手方向に、すなわち、上辺３０に沿って容易に圧縮することができる。または別の構成として、フレームをこの領域には設けない、または少なくとも部分的に設けないこともある。

これにより、フィルタ部材２６は、上辺３０が延びる方向に、または下辺３２が延びる方向に可撓性を示す。すなわち、フィルタユニット２２の折り畳み部３８を、この方向に互いに近付くように押すことができる。これとは異なり、側辺３４，３６が延びる方向には、フィルタユニット２２は、支持フレーム２８があるために、可撓性を有していない。

別の構成として、下辺３２に沿ったフレームセクションも可撓性を示すことができる、または下辺３２に沿ったフレームセクションは設けないようにすることができる。更に別の構成として、一方の辺３４，３６のフレームセクション、または両方の辺３４，３６のフレームセクションも設けないようにする、または両方の辺３４，３６のフレームセクションに可撓性を持たせることができる。

ある実施形態においては、フレーム２８は、可撓性帯板、例えば繊維製帯板である。

図３から分かるように、フィルタ把持ハウジング２４は、台形断面（流れ方向に見た場合）を有し、フィルタユニット２２を３辺で、フィルタユニット２２の設置状態で取り囲んでいる。フィルタユニット２２は、側方辺３４，３６、及び上辺３０で、フィルタ把持ハウジング２４に対して収まっている。これらの部品を明確に区別することだけを目的として、隙間を図３の辺３０〜３６とハウジング２４との間に示している。周辺シールをフィルタユニット２２に、またはハウジング２４に設けて、バイパス流を防止することも可能である。

フィルタ把持ハウジング２４の下面、または他の或る面を開放して、フィルタユニット２２をフィルタ把持ハウジング内に押し込むことができるようにする必要があり、この側面に、取り外し可能な（例えば、回転可能な）カバー３７で蓋をして、例えばフィルタユニット２２をフィルタ把持ハウジング２４内に固定することができる。しかし、フィルタユニット２２をフィルタ把持ハウジング２４内に、他の方法で固定することも考えられる。

図３から分かるように、フィルタ把持ハウジング２４の下辺における幅は、フィルタユニット２２の下辺３２の幅とほぼ対応している、すなわち、フィルタユニットの下辺はこの場合は、変形しない。フィルタ把持ハウジング２４の上辺３０は、これとは異なり、フィルタユニット２２の上辺３２よりも、フィルタ把持ハウジング２４が台形になっているために短く、その結果、フィルタユニット２２の上辺３２は、設置状態では、フィルタ把持ハウジング２４内に、この場合は、流れと直交する方向に押し込まれ、これらの折り畳み部は傾いて延びることになる。

フィルタユニット２２をフィルタ把持ハウジング２４内に挿入する様子を図４に示す。矩形断面を持つフィルタユニット２２を提供し、フィルタ把持ハウジング２４内に前記ハウジングの開放下側面から方向Ｒに押し込む。このプロセス中、側辺３４，３６はフィルタ把持ハウジング２４の側壁と接触するようになり、そして挿入方向Ｒに挿入し続けると、これらの側辺は、前記側壁によって内側に押される。このプロセス中、フィルタユニット２２の上辺が流れ方向に直交する方向に押し込まれる結果、設置状態において、フィルタユニット２２は、フィルタ把持ハウジング２４と一致する断面、この場合には台形の断面を有するようになる。

更に別の選択肢として、フィルタユニット２２を、フィルタユニットをハウジング２４内に押し込むときに流れ方向に曲げることも可能である。

側辺３４，３６は押し込められず、または圧縮されず、従ってフィルタユニット２２は、１つの方向にのみ、この場合は、上辺３０が延びる方向にのみ撓む構造とする、または必要に応じて、上辺３０及び下辺３２が延びる方向に撓む構造とする必要がある。従って、フィルタ部材フレーム２８を、上辺３０の領域、及び／又は上辺３０及び下辺３２の領域においてのみ撓む構造とする必要があり、かつ剛性材料、または可撓性の低い材料、例えばプラスチック材料により、残りの２つ、または３つの辺において作製するという構成を着想することもできる。

しかしながら、フィルタ部材フレーム２８を少なくとも部分的に、他の材料により、例えばセルロース材料により作製することも、または少なくとも１辺において開放することも可能である。最後に、フィルタユニット２２にフィルタ部材フレーム２８を設けない構成を想倒することができる。

ここに示す台形とは別に、設置状態におけるフィルタユニット２２の異なる断面、及びフィルタ把持ハウジング２４の異なる断面を、この場合に用いることもできる。例えば、両方の側辺３４，３６を輸送状態で傾斜させることができる。

これらの実施形態の全てに共通するのは、フィルタ部材２２は、輸送状態とは異なり、かつ設置時のフィルタ把持ハウジング２４と一致する断面を有し、フィルタユニット２２をフィルタ把持ハウジング２４に適合させるのに、追加の作業を必要としないということである。

１０ フィルタアセンブリ
１１ 空調システム（ＨＶＡＣユニット）
１２ 車両
１４ 室内
１６ 仕切り壁
１８ エンジン室
２０ マルチパーツカバーパネル
２１ 貯留室
２２ フィルタユニット
２４ フィルタ把持ハウジング
２６ フィルタ部材
２８ フィルタ部材支持フレーム
３０ 上辺
３２ 下辺
３４，３６ 側辺
３７ カバー
３８ 折り畳み部

Claims (14)

1. 車両用暖房システムまたは車両用空調システムのフィルタアセンブリ（１０）であって、
   折り畳み部（３８）を備えるフィルタ部材（２６）およびフィルタ部材支持フレーム（２８）を有するフィルタユニット（２２）と、
   前記フィルタユニット（２２）が取り外し可能に内部に挿入されているフィルタ把持ハウジング（２４）とを備え、
   輸送状態では、
   前記フィルタユニット（２２）は、前記フィルタアセンブリ（１０）を通って流れ方向に直交するほぼ矩形の断面、上辺（３０）と、下辺（３２）と、対向する側辺（３４，３６）と、前記対向する側辺（３４，３６）と平行に延びるフィルタ部材（２６）の折り畳み部（３８）とを有し、
   前記フィルタ部材（２６）は、ほぼ立方状であり、
   設置状態では、
   前記フィルタユニット（２２）は、圧縮されて、前記フィルタ把持ハウジング（２４）内で、前記輸送状態から変形し、かつ前記フィルタ把持ハウジング（２４）と一致し、前記フィルタアセンブリ（１０）を通って流れ方向に直交する断面を有するようになり、
   前記フィルタ把持ハウジング（２４）は、前記フィルタアセンブリ（１０）を通って流れ方向に直交する台形の断面を有し、
   前記フィルタ部材支持フレーム（２８）は、少なくとも断面で少なくとも部分的に可撓性を有し、前記フィルタ部材（２６）を取り囲み、安定させており、
   前記フィルタユニット（２２）は、設置状態で、前記フィルタ把持ハウジング（２４）内に、流れ方向に対して直交する方向に押し込まれ、かつ蛇腹を圧縮して傾けてしまう場合におけるように、隣接する折り畳み部が単に、互いに押されて近付くことになることを特徴とする、フィルタアセンブリ。
2. フィルタユニット（２２）の設置状態では、フィルタユニット（２２）の前記辺（３０，３２，３４，３６）のうちの少なくとも１つの辺が、前記輸送状態と比較して、前記流れ方向と直交する方向に押し込められることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
3. フィルタユニット（２２）の辺（３０，３２，３４，３６）のうちの幾つかだけが、前記設置状態では変形しないことを特徴とする、請求項１又は２に記載のフィルタアセンブリ。
4. 設置状態では、前記フィルタユニット（２２）は、流れ方向と直交する面内で、台形の断面を有することを特徴とする、請求項１〜３項のいずれかに１項に記載のフィルタアセンブリ。
5. 設置状態では、前記フィルタユニット（２２）は、流れ方向に曲がることを特徴とする、請求項１〜４項のいずれかに１項に記載のフィルタアセンブリ。
6. 前記フィルタユニット（２２）は、設置状態では、折り畳み部（３８）と直交する方向に変形することを特徴とする、請求項１〜５項のいずれかに１項に記載のフィルタアセンブリ。
7. フィルタ把持ハウジング（２４）は、片側で開放し、取り外し可能なカバー（３７）をこの側に備え、前記フィルタ把持ハウジング（２４）がこの側で閉じられるようになっていることを特徴とする、請求項１〜６項のいずれかに１項に記載のフィルタアセンブリ。
8. 折り畳み部（３８）を有するフィルタ部材（２６）およびフィルタ部材支持フレーム（２８）を備え、
   輸送状態では、
   前記フィルタユニット（２２）は、前記フィルタアセンブリ（１０）を通って流れ方向に直交するほぼ矩形の断面、上辺（３０）と、下辺（３２）と、対向する側辺（３４，３６）と、前記対向する側辺（３４，３６）と平行に延びるフィルタ部材（２６）の折り畳み部（３８）とを有し、
   設置状態では、
   前記フィルタユニット（２２）は、圧縮されて、前記フィルタ把持ハウジング（２４）内で、前記輸送状態から変形し、かつ前記フィルタ把持ハウジング（２４）と一致し、前記フィルタアセンブリ（１０）を通って流れ方向に直交する断面を有するようになり、
   前記フィルタユニット（２２）は、設置状態で、前記フィルタ把持ハウジング（２４）内に、流れ方向に対して直交する方向に押し込まれ、かつ蛇腹を圧縮して傾けてしまう場合におけるように、隣接する折り畳み部が単に、互いに押されて近付くことになり、
   前記フィルタ部材支持フレーム（２８）は、前記フィルタ部材（２６）を安定させており、前記フィルタ部材（２６）の辺の位置で少なくとも部分的に取り囲み、
   前記フィルタ部材支持フレーム（２８）は、異なる剛性のセクション群を有し、および／または開放フレームとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜７項のいずれかに１項に記載のフィルタアセンブリ（１０）内に設置されているフィルタユニット。
9. フィルタ部材支持フレーム（２８）は、可撓性材料により、少なくとも一つの辺（３０，３２，３４，３６）の位置に作製されているか、または少なくとも一つの辺（３０，３２，３４，３６）の位置で開放されていることを特徴とする、請求項８に記載のフィルタユニット。
10. フィルタ部材支持フレーム（２８）は、剛性材料により、２つ、または３つの辺（３０，３２，３４，３６）の位置に作製されていることを特徴とする、請求項８及び９のいずれかに記載のフィルタユニット。
11. フィルタ部材支持フレーム（２８）は、繊維製帯板により少なくとも部分的に作製されていることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のフィルタユニット。
12. フィルタ部材支持フレーム（２８）は、セルロース材料により、および／またはプラスチック材料により、少なくとも部分的に作製されていることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のフィルタユニット。
13. 請求項１〜７のいずれかに１項に記載のフィルタアセンブリを製造する方法であって、
    −フィルタユニット（２２）を供給し、かつフィルタ把持ハウジング（２４）を供給し、
    −フィルタユニット（２２）をフィルタ把持ハウジング（２４）に挿入して、固定し、前記フィルタユニット（２２）は、フィルタ把持ハウジング（２４）内で圧縮され、かつフィルタ把持ハウジング（２４）の形状に合わせられ、
    前記フィルタ把持ハウジング（２４）は、前記フィルタアセンブリ（１０）を通って流れ方向に直交する台形の断面を有し、
    前記フィルタユニット（２２）は、設置状態で、前記フィルタ把持ハウジング（２４）内に、流れ方向に対して直交する方向に押し込まれ、かつ蛇腹を圧縮して傾けてしまう場合におけるように、隣接する折り畳み部が単に、互いに押されて近付くことになることを特徴とする方法。
14. フィルタユニット（２２）は、前記フィルタ把持ハウジング（２４）内に挿入されるときに、フィルタ把持ハウジング（２４）によって圧縮されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。

Images