特開 2022-78572 異物捕集装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022078572

(43)【公開日】2022-05-25

(54)【発明の名称】異物捕集装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/06 20060101AFI20220518BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20220518BHJP

   B66F 9/075 20060101ALI20220518BHJP

【ＦＩ】

B60K11/06

B60K1/04 Z

B66F9/075 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020189325

(22)【出願日】2020-11-13

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】村木 俊博

【テーマコード（参考）】

3D038

3D235

3F333

【Ｆターム（参考）】

3D038AA04

3D038AB09

3D038AC21

3D038AC22

3D235AA16

3D235BB22

3D235BB36

3D235CC15

3D235FF43

3D235HH02

3D235HH07

3F333AA02

3F333CA09

3F333CA10

3F333CA30

(57)【要約】

【課題】産業車両への適用に際し、メンテナンス作業の頻度を低減可能な異物捕集装置を提供する。
【解決手段】異物捕集装置１０Ａは、産業車両１に適用される異物捕集装置である。異物捕集装置１０Ａは、捕集部１１と、給気管１２と、排気管１３と、第１連通管１４と、第２連通管１５と、バイパスＳ２とを備える。捕集部１１は、外気中の異物３１を捕集するための液体Ｆが収容された収容部Ｓ１を有する。給気管１２は、捕集部１１に向けて外気を給気する。排気管１３は、捕集部１１からの外気を排気する。第１連通管１４は、収容部Ｓ１における液体Ｆの液面Ｆａに交差する方向に延在し、給気管１２と捕集部１１とを連通する。第２連通管１５は、収容部Ｓ１における液体Ｆの液面Ｆａに交差する方向に延在し、排気管１３と捕集部１１とを連通する。バイパスＳ２は、収容部Ｓ１を経由せずに第１連通管１４と第２連通管１５とを連通する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業車両に適用される異物捕集装置であって、
外気中の異物を捕集するための液体が収容された収容部を有する捕集部と、
前記捕集部に向けて前記外気を給気する給気管と、
前記捕集部からの前記外気を排気する排気管と、
前記収容部における前記液体の液面に交差する方向に延在し、前記給気管と前記捕集部とを連通する第１連通管と、
前記収容部における前記液体の液面に交差する方向に延在し、前記排気管と前記捕集部とを連通する第２連通管と、
前記収容部を経由せずに前記第１連通管と前記第２連通管とを連通するバイパスとを備える、異物捕集装置。

【請求項2】

前記給気管と前記第１連通管との接続位置は、前記排気管と前記第２連通管との接続位置よりも前記捕集部に近接している、請求項１記載の異物捕集装置。

【請求項3】

前記第２連通管における流路の断面積は、前記第１連通管における流路の断面積よりも大きく設定されている、請求項１又は２記載の異物捕集装置。

【請求項4】

前記給気管内又は前記排気管内には、前記給気管から前記排気管にわたる前記外気の流れ方向を可変とするファンが配置されている、請求項１～３のいずれか一項記載の異物捕集装置。

【請求項5】

前記収容部における前記液体の前記液面の位置を検出するセンサを有し、
前記ファンは、前記センサによって前記液面の位置が所定位置に到達したことが検出された場合に、前記外気を前記排気管から前記給気管に向かって逆流させる、請求項４記載の異物捕集装置。

【請求項6】

前記バイパスを開閉可能とするバルブを有し、
前記バルブは、前記センサによって前記液面の位置が所定位置に到達したことが検出されたときに、前記バイパスを閉鎖する、請求項５記載の異物捕集装置。

【請求項7】

前記捕集部には、前記液体の前記液面に浮かぶ浮壁部が設けられており、
前記バイパスは、前記捕集部を画成する壁部と前記浮壁部とによって構成されている、請求項４記載の異物捕集装置。

【請求項8】

前記浮壁部と前記壁部との接触の有無を検出するセンサを有し、
前記ファンは、前記センサによって前記浮壁部と前記壁部との接触が検出された場合に、前記外気を前記排気管から前記給気管に向かって逆流させる、請求項７記載の異物捕集装置。

【請求項9】

前記給気管と前記収容部との間の位置には、前記ファンによって前記外気が前記排気管から前記給気管に向かって逆流した場合に、前記収容部における前記液体の一部を排出する排水管が接続されている、請求項４～８のいずれか一項記載の異物捕集装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、異物捕集装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の異物捕集装置として、例えば特許文献１に記載の異物捕集装置がある。この従来の異物捕集装置は、車室内の空気をバッテリへ送風するための吸気ダクトと、フィルタとを備えている。吸気ダクト内に取り込まれた空気は、フィルタによって異物が取り除かれた後、バッテリへ送風される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－７９９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の異物捕集装置がフォークリフトのような産業車両に搭載された場合、外気が吸気ダクト内に取り込まれることが想定される。外気を取り込む場合には、外気中の異物が、車室内の空気を取り込む場合に比べて多くなり、異物によってフィルタの目詰まりが生じ易くなることが考えられる。この場合、フィルタの交換といったメンテナンス作業の頻度が高まるおそれがある。

【0005】

本開示は、産業車両への適用に際し、メンテナンス作業の頻度を低減可能な異物捕集装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る異物捕集装置は、産業車両に適用される異物捕集装置であって、外気中の異物を捕集するための液体が収容された収容部を有する捕集部と、捕集部に向けて外気を給気する給気管と、捕集部からの外気を排気する排気管と、捕集部における液体の液面に交差する方向に延在し、給気管と捕集部とを連通する第１連通管と、捕集部における液体の液面に交差する方向に延在し、排気管と捕集部とを連通する第２連通管と、捕集部を経由せずに第１連通管と第２連通管とを連通するバイパスとを備える。

【0007】

この異物捕集装置では、給気管から排気管に向けて外気を流通させるにあたり、収容部における液体の液面に交差するように第１連通管及び第２連通管が延在している。また、収容部を経由せずに第１連通管と第２連通管とを連通するバイパスが設けられている。給気管から給気された外気の気体成分は、第１連通管を通って収容部に向かう際に、バイパスを通って第２連通管に流れ、排気管から排出される。一方、外気に含まれる異物は、当該異物に作用する慣性力が気体成分よりも大きいため、バイパスに流入せずに収容部に流れ、収容部の液体によって捕集される。この異物捕集装置では、異物の捕集にあたってフィルタを使用せず、異物の慣性力を利用して液体で捕集する。異物捕集装置のメンテナンスは、例えば外気の逆流による収容部の液体の液面の調整だけで済むため、外気中の異物が車室内の空気を取り込む場合に比べて多くなるような場合でもメンテナンス作業の頻度を低減できる。

【0008】

給気管と第１連通管との接続位置は、排気管と第２連通管との接続位置よりも捕集部に近接していてもよい。この場合、収容部に収容された液体が第２連通管を介して排気管に流出することを抑制できる。したがって、例えば排気管の先に配置される産業車両側の構成要素に液体が付着することを抑制できる。

【0009】

第２連通管における流路の断面積は、第１連通管における流路の断面積よりも大きく設定されていてもよい。この場合、外気の逆流による液面の調整を行う際に、収容部からの液体の排出効率を高めることができる。したがって、メンテナンス作業の容易化が図られる。

【0010】

給気管内又は排気管内には、給気管から排気管にわたる外気の流れ方向を可変とするファンが配置されていてもよい。この場合、ファンによって給気管から排気管に向かう外気の流れを容易に形成できる。また、メンテナンスの際には、ファンによって排気管から給気管に向かって逆流させることで、液体の一部を給気管から排出することが可能となり、メンテナンス作業の一層の容易化が図られる。

【0011】

異物捕集装置は、捕集部における液体の液面の位置を検出するセンサを有し、ファンは、センサによって液面の位置が所定位置に到達したことが検出された場合に、外気を排気管から給気管に向かって逆流させてもよい。これにより、適切なタイミングで外気の逆流による液面の調整を実施できる。

【0012】

異物捕集装置は、バイパスを開閉可能とするバルブを有し、バルブは、センサによって液面の位置が所定位置に到達したことが検出されたときに、バイパスを閉鎖してもよい。これにより、メンテナンスの際に逆流する外気がバイパスを流れずに収容部に向かうため、液体の一部を給気管からより効率良く排出できる。

【0013】

捕集部には、液体の液面に浮かぶ浮壁部が設けられており、バイパスは、捕集部を画成する壁部と浮壁部とによって構成されていてもよい。この場合、バルブ等を配置せずに、液面の位置に応じてバイパスの開閉が可能となる。

【0014】

異物捕集装置は、浮壁部と壁部との接触の有無を検出するセンサを有し、ファンは、センサによって浮壁部と壁部との接触が検出された場合に、外気を排気管から給気管に向かって逆流させてもよい。これにより、適切なタイミングで外気の逆流による液面の調整を実施できる。

【0015】

給気管と収容部との間の位置には、ファンによって外気が排気管から給気管に向かって逆流した場合に、収容部における液体の一部を排出する排水管が接続されていてもよい。この場合、外気の逆流による液面の調整を行う際に、収容部からの液体の排出効率を一層高めることができる。また、給気管と排水管とを分けることで、メンテナンスの際に排出された液体が給気管に残留してしまうことを防止できる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、産業車両への適用に際し、メンテナンス作業の頻度を低減可能な異物捕集装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、第１実施形態に係る異物捕集装置が適用された産業車両の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、図１に示される異物捕集装置の断面図である。

【図3】図３は、図１に示される異物捕集装置の断面図である。

【図4】図４は、図１に示される異物捕集装置の断面図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る異物捕集装置の断面図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る異物捕集装置の断面図である。

【図7】図７は、第１実施形態の変形例に係る異物捕集装置の断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態の変形例に係る異物捕集装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0019】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る異物捕集装置が適用された産業車両の概略構成を示す図である。図１に示すように、産業車両１は、例えばカウンタバランス式の電動フォークリフトである。以下では、説明の便宜上、産業車両が水平面に載置されている状態を基準として水平方向、鉛直方向、上下方向を規定する。

【0020】

産業車両１は、車体２と、車体２の前部に配置された１対の駆動輪３と、車体２の後部に配置された１対の操舵輪４と、車体２の前側に配置された荷役装置５とを備えている。車体２の後部には、車体２の前後方向のバランスを取るためのカウンタウェイト６が搭載されている。荷役装置５は、車体２の前端部に立設されたマスト７と、このマスト７にリフトブラケット（図示せず）を介して取り付けられた１対のフォーク８とを有している。

【0021】

産業車両１は、車体２の内部に配置された電池パック９と、異物捕集装置１０Ａとを備えている。電池パック９は、直方体形状のケースと、このケース内に収容されたリチウムイオン二次電池等を有している。リチウムイオン二次電池は、産業車両１に搭載された電子機器に電力を供給する蓄電装置である。リチウムイオン二次電池は、例えばセルをモジュール化した構造を有している。異物捕集装置１０Ａは、車体２の外壁部と電池パック９との間に配置されている。異物捕集装置１０Ａは、冷却通路６１を介して電池パック９と接続されており、リチウムイオン二次電池を冷却するための冷却装置の一部を構成している。異物捕集装置１０Ａは、リチウムイオン二次電池へ送風される外気中の異物を捕集する。

【0022】

図２は、異物捕集装置１０Ａの断面図である。図２に示すように、異物捕集装置１０Ａは、捕集部１１と、給気管１２と、排気管１３と、第１連通管１４と、第２連通管１５と、隔壁部１６と、を備えている。捕集部１１は、例えば直方体の箱状を呈している。捕集部１１は、例えば鉛直方向において互いに対向する底壁部１１ａ及び上壁部１１ｂを有している。捕集部１１は、例えば水平方向において互いに対向する第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｄを有している。捕集部１１は、各壁部によって画成された内部空間を有している。

【0023】

給気管１２は、鉛直方向における捕集部１１の上方において、水平方向における捕集部１１の一方側に配置されている。給気管１２は、例えば水平方向に延在している。給気管１２の一端は、車体２の外壁部に形成された開口に連通されている。給気管１２には、外気が流入する。給気管１２は、捕集部１１に向けて外気を給気する。排気管１３は、鉛直方向における捕集部１１の上方において、水平方向における捕集部１１の他方側に配置されている。排気管１３は、例えば水平方向に延在している。排気管１３は、捕集部１１からの外気を排気する。給気管１２及び排気管１３の断面形状は、特に制限はないが、例えば断面円形状となっている。

【0024】

第１連通管１４は、給気管１２と捕集部１１との間に配置されている。第１連通管１４は、給気管１２の他端及び捕集部１１の上壁部１１ｂに接続されている。第１連通管１４は、給気管１２と捕集部１１とを連通している。第１連通管１４は、鉛直方向に延在している。第２連通管１５は、排気管１３と捕集部１１との間に配置されている。第２連通管１５は、排気管１３の一端及び捕集部１１の上壁部１１ｂに接続されている。第２連通管１５は、排気管１３と捕集部１１とを連通している。第２連通管１５は、鉛直方向に延在している。第２連通管１５における流路の断面積は、第１連通管１４における流路の断面積よりも大きく設定されている。第１連通管１４及び第２連通管１５の断面形状は、特に制限はないが、例えば断面円形状となっている。

【0025】

給気管１２と第１連通管１４との接続位置は、排気管１３と第２連通管１５との接続位置よりも捕集部１１に近接している。すなわち、給気管１２は、鉛直方向において排気管１３よりも捕集部１１に近接して配置されている。言い換えれば、給気管１２は、鉛直方向において排気管１３よりも下側（下方）に配置されており、給気管１２と第１連通管１４との接続位置は、鉛直方向において排気管１３と第２連通管１５との接続位置よりも下側（下方）に配置されている。第１連通管１４は、第２連通管１５よりも短くなっている。第１連通管１４における捕集部１１とは反対側の端部は、第２連通管１５における捕集部１１とは反対側の端部よりも捕集部１１に近接している。

【0026】

隔壁部１６は、捕集部１１の内部空間内に設けられている。隔壁部１６は、例えば直方体状を呈している。隔壁部１６は、捕集部１１の底壁部１１ａ、上壁部１１ｂ、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｄのそれぞれから離間し、鉛直方向において上壁部１１ｂ寄りに配置されている。具体的には、隔壁部１６は、例えば鉛直方向において互いに対向する底面１６ａ及び上面１６ｂを有している。隔壁部１６は、例えば水平方向において互いに対向する第１側面１６ｃ及び第２側面１６ｄを有している。底面１６ａは、底壁部１１ａから離間している。上面１６ｂは、上壁部１１ｂから離間している。第１側面１６ｃは、第１側壁部１１ｃから離間している。第２側面１６ｄは、第２側壁部１１ｄから離間している。隔壁部１６は、図２の紙面に交差する方向における捕集部１１の一対の壁部のそれぞれに接続されている。

【0027】

底面１６ａと底壁部１１ａとの間には、収容部Ｓ１が形成されている。収容部Ｓ１には、液体Ｆが収容されている。収容部Ｓ１における液体Ｆの液面Ｆａは、鉛直方向に交差している。液体Ｆは、捕集部１１に流入した外気中の異物３１を捕集する。液体Ｆは、例えば水である。異物３１は、例えば外気に含まれる雨水又は粉塵である。上面１６ｂと上壁部１１ｂとの間には、バイパスＳ２が形成されている。バイパスＳ２は、捕集部１１の画成する上壁部１１ｂと隔壁部１６とによって構成されている。バイパスＳ２は、収容部Ｓ１を経由せずに第１連通管１４と第２連通管１５とを連通している。

【0028】

異物捕集装置１０Ａは、センサ２１と、バルブ２２と、ファン２３とを備えている。センサ２１は、捕集部１１の内部空間内に設けられている。センサ２１は、例えば隔壁部１６の第２側面１６ｄと捕集部１１の第２側壁部１１ｄとの間に配置されている。センサ２１は、例えば隔壁部１６の底面１６ａとバイパスＳ２との間において、バイパスＳ２に近接して配置されている。センサ２１は、収容部Ｓ１における液体Ｆの液面Ｆａの位置を検出する。センサ２１は、例えば公知の液面検出センサである。

【0029】

バルブ２２は、バイパスＳ２に設けられている。バルブ２２は、例えば給気管１２に近接して配置されている。バルブ２２は、バイパスＳ２を開閉可能に構成されている。バルブ２２は、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したことが検出されていないときに、バイパスＳ２を開放する。バルブ２２は、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したことが検出されたときに、バイパスＳ２を閉鎖する。所定位置は、例えば隔壁部１６の底面１６ａとバイパスＳ２との間においてバイパスＳ２に近接している。所定位置は、例えば隔壁部１６の上面１６ｂと略一致している。バルブ２２は、例えば公知の電磁バルブである。

【0030】

ファン２３は、排気管１３内に配置されている。ファン２３は、回転方向が可変である。すなわち、ファン２３は、給気管１２から排気管１３にわたる外気の流れ方向を可変とし得る。ファン２３は、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したことが検出されていない場合に、順回転することで、外気を給気管１２から排気管１３へ向かって流通させる。ファン２３は、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したことが検出された場合に、逆回転することで、外気を排気管１３から給気管１２に向かって逆流させる。

【0031】

続いて、異物捕集装置１０Ａの動作について説明する。

【0032】

まず、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したか否かを検出する。液面Ｆａの位置が所定位置に到達していない場合には、バルブ２２を開にすると共にファン２３を順回転させる。ファン２３が順回転すると、外気が給気管１２に流入し、第１連通管１４、捕集部１１及び第２連通管１５を流れた後、排気管１３から排出される。排出された外気は、リチウムイオン二次電池の冷却用媒体として、産業車両１に搭載された電池パック９に供給される。

【0033】

給気管１２から給気された外気の気体成分（ここでは、空気）は、第１連通管１４を通って収容部Ｓ１に向かう際に、バイパスＳ２を通って第２連通管１５に流れ、排気管１３から排出される。収容部Ｓ１における液体Ｆの液面Ｆａの位置が隔壁部１６の底面１６ａに到達していない場合には、気体成分は、バイパスＳ２に加えて、液面Ｆａと底面１６ａとの間の通路を通って第２連通管１５に流れる。一方、外気に含まれる異物３１は、異物３１に作用する慣性力が気体成分よりも大きいため、バイパスＳ２に流入せずに収容部Ｓ１に流れ、収容部Ｓ１の液体Ｆによって捕集される。

【0034】

図３に示すように、液体Ｆによって捕集される異物３１が増えると、液面Ｆａの位置が上昇する。液面Ｆａの位置が隔壁部１６の底面１６ａを超えた場合には、外気の気体成分は、バイパスＳ２のみを通って第２連通管１５に流れる。図４に示すように、液面Ｆａの位置がさらに上昇して所定位置に到達すると、バルブ２２を閉にすると共にファン２３を逆回転させる。ファン２３が逆回転すると、排気管１３と給気管１２との間に差圧が生じ、この差圧によって、排気管１３と給気管１２との間に存在する外気及び液体Ｆが逆流する。ここで、バイパスＳ２がバルブ２２によって閉鎖されているため、外気及び液体Ｆは、第２連通管１５、収容部Ｓ１及び第１連通管１４を流れた後、給気管１２から排出される。これにより、液面Ｆａ位置が例えば隔壁部１６の底面１６ａよりも下方まで下降する。

【0035】

ファン２３が逆回転してから所定時間経過すると、ファン２３を停止させた後、再び順回転させる。所定時間は、例えば異物捕集装置１０Ａの各部分の大きさ、ファン２３の出力及び経験等に基づいて定められる。異物捕集装置１０Ａは、以上のようなことを繰り返すことによって、異物３１が取り除かれた外気を排気管１３から排出させる一方、収容部Ｓ１における液体Ｆを給気管１２から排出させる。

【0036】

以上説明したように、異物捕集装置１０Ａでは、給気管１２から排気管１３に向けて外気を流通させるにあたり、収容部Ｓ１における液体Ｆの液面Ｆａに交差するように第１連通管１４及び第２連通管１５が延在している。また、収容部Ｓ１を経由せずに第１連通管１４と第２連通管１５とを連通するバイパスＳ２が設けられている。給気管１２から給気された外気の気体成分は、第１連通管１４を通って収容部Ｓ１に向かう際に、バイパスＳ２を通って第２連通管１５に流れ、排気管１３から排出される。一方、外気に含まれる異物３１は、当該異物３１に作用する慣性力が気体成分よりも大きいため、バイパスＳ２に流入せずに収容部Ｓ１に流れ、収容部Ｓ１の液体Ｆによって捕集される。異物捕集装置１０Ａでは、異物３１の捕集にあたってフィルタを使用せず、異物３１の慣性力を利用して液体Ｆで捕集する。異物捕集装置１０Ａのメンテナンスは、例えば外気の逆流による収容部Ｓ１の液体Ｆの液面Ｆａの調整だけで済むため、外気中の異物３１が車室内の空気を取り込む場合に比べて多くなるような場合でもメンテナンス作業の頻度（交換工数）を低減できる。

【0037】

産業車両に搭載されたリチウムイオン二次電池を例えば急速充電する等のときには、電池及び制御基板の温度が上昇する場合がある。電池の冷却性能を高めるためには、外気を取り込んで、直接電池や基板に当てることが効果的である。しかし、外気には粉塵や雨水等の異物が含まれることがあり、当該異物が電池の電極間に堆積すると、電池が短絡するおそれがある。したがって、電池や基板に外気を供給するまでに粉塵や雨水を捕集する必要があった。ここで、異物捕集装置１０Ａによれば、上述したように、異物３１が捕集された外気を電池へ供給できる。

【0038】

また、異物捕集装置１０Ａには、例えばフィルタに比べて、以下のような優れた点がある。例えば、フィルタの交換に係るコストを削減できる。また、フィルタを使用する場合に比べて、外気の圧力損失を低減でき、ファン２３の必要な出力を低減できる。これにより、ファン２３による騒音を小さくでき、ファン２３のサイズを小さくできる。また、フィルタを使用する場合に比べて、例えばフィルタの目詰まりによって排気管１３から排出される外気の風量が小さくなることを抑制でき、冷却性能の低下を抑制できる。

【0039】

給気管１２と第１連通管１４との接続位置は、排気管１３と第２連通管１５との接続位置よりも捕集部１１に近接している。この場合、例えば産業車両１が傾いたとしても、収容部Ｓ１に収容された液体Ｆが第２連通管１５を介して排気管１３に流出することを抑制できる。したがって、例えば排気管１３の先に配置される産業車両１側の構成要素（ここでは、リチウムイオン二次電池）に液体Ｆが付着することを抑制できる。

【0040】

第２連通管１５における流路の断面積は、第１連通管１４における流路の断面積よりも大きく設定されている。この場合、外気の逆流による液面Ｆａの調整を行う際に、収容部Ｓ１からの液体Ｆの排出効率を高めることができる。したがって、メンテナンス作業の容易化が図られる。

【0041】

排気管１３内には、給気管１２から排気管１３にわたる外気の流れ方向を可変とするファン２３が配置されている。この場合、ファン２３によって給気管１２から排気管１３に向かう外気の流れを容易に形成できる。また、メンテナンスの際には、ファン２３によって排気管１３から給気管１２に向かって逆流させることで、液体Ｆの一部を給気管１２から排出することが可能となり、メンテナンス作業の一層の容易化が図られる。

【0042】

異物捕集装置１０Ａは、捕集部１１における液体Ｆの液面Ｆａの位置を検出するセンサ２１を有している。ファン２３は、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したことが検出された場合に、外気を排気管１３から給気管１２に向かって逆流させる。これにより、適切なタイミングで外気の逆流による液面Ｆａの調整を実施できる。

【0043】

異物捕集装置１０Ａは、バイパスＳ２を開閉可能とするバルブ２２を有している。バルブ２２は、センサ２１によって液面Ｆａの位置が所定位置に到達したことが検出されたときに、バイパスＳ２を閉鎖する。これにより、メンテナンスの際に逆流する外気がバイパスＳ２を流れずに収容部Ｓ１に向かうため、液体Ｆの一部を給気管１２からより効率良く排出できる。

【0044】

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係る異物捕集装置の断面図である。図５に示すように、第２実施形態に係る異物捕集装置１０Ｂは、隔壁部１６に代えて浮壁部１７及びセンサ２４を備えている点、及びバルブ２２を備えていない点で第１実施形態に係る異物捕集装置１０Ａと異なっている。

【0045】

浮壁部１７は、捕集部１１の内部空間内に設けられている。浮壁部１７は、隔壁部１６と同様な直方体状を呈している。浮壁部１７は、隔壁部１６と同様に、捕集部１１の底壁部１１ａ、上壁部１１ｂ、第１側壁部１１ｃ及び第２側壁部１１ｄのそれぞれから離間している。具体的には、浮壁部１７は、例えば鉛直方向において互いに対向する底面１７ａ及び上面１７ｂを有している。浮壁部１７は、例えば水平方向において互いに対向する第１側面１７ｃ及び第２側面１７ｄを有している。底面１７ａは、底壁部１１ａから離間している。上面１７ｂは、上壁部１１ｂから離間している。第１側面１７ｃは、第１側壁部１１ｃから離間している。第２側面１７ｄは、第２側壁部１１ｄから離間している。

【0046】

底面１６ａと底壁部１１ａとの間には、収容部Ｓ１が形成されている。上面１７ｂと上壁部１１ｂとの間には、バイパスＳ２が形成されている。つまり、バイパスＳ２は、捕集部１１の画成する上壁部１１ｂと浮壁部１７とによって構成されている。

【0047】

浮壁部１７は、図５の紙面に交差する方向における捕集部１１の一対の壁部のそれぞれに接続されていない。浮壁部１７は、当該一対の壁部に接触している。浮壁部１７は、当該一対の壁部に対して摺動可能である。浮壁部１７は、液体Ｆの液面Ｆａに浮かんでいる。つまり、浮壁部１７の密度は、液体Ｆの密度よりも小さくなっている。浮壁部１７は、液面Ｆａの位置の変化に従って移動可能である。液面Ｆａの上昇に従って浮壁部１７が捕集部１１の上壁部１１ｂに接触すると、バイパスＳ２が閉鎖される。

【0048】

異物捕集装置１０Ｂは、センサ２４を備えている。センサ２４は、浮壁部１７と捕集部１１の上壁部１１ｂとの接触の有無を検出する。センサ２４は、浮壁部１７と上壁部１１ｂとの間に設けられている。センサ２４は、例えば浮壁部１７の上面１７ｂに設けられている。センサ２４は、例えば公知の接触センサである。

【0049】

ファン２３は、センサ２４によって浮壁部１７と上壁部１１ｂとの接触が検出さていない場合に、順回転することで、外気を給気管１２から排気管１３へ向かって流通させる。ファン２３は、センサ２４によって浮壁部１７と上壁部１１ｂとの接触が検出された場合に、逆回転することで、外気を排気管１３から給気管１２に向かって逆流させる。なお、センサ２４によって浮壁部１７と上壁部１１ｂとの接触を検出すると共に、センサ２１によって液体Ｆの液面Ｆａの位置を検出してもよい。

【0050】

続いて、異物捕集装置１０Ｂの動作について説明する。

【0051】

まず、センサ２４によって浮壁部１７と上壁部１１ｂとが接触しているか否かを検出する。浮壁部１７と上壁部１１ｂとが接触していない場合には、つまり、バイパスＳ２が閉鎖されていない場合には、ファン２３を順回転させる。給気管１２から給気された外気の気体成分は、第１連通管１４を通って収容部Ｓ１に向かう際に、バイパスＳ２を通って第２連通管１５に流れ、排気管１３から排出される。一方、外気に含まれる異物３１は、バイパスＳ２に流入せずに収容部Ｓ１に流れ、収容部Ｓ１の液体Ｆによって捕集される。

【0052】

図６に示すように、液面Ｆａの位置の上昇に従って浮壁部１７が上壁部１１ｂに接触した場合には、ファン２３を逆回転させる。ファン２３が逆回転すると、排気管１３と給気管１２との間に存在する外気及び液体Ｆが逆流する。ここで、バイパスＳ２が浮壁部１７と上壁部１１ｂとの接触により閉鎖されているため、外気及び液体Ｆは、第２連通管１５、収容部Ｓ１及び第１連通管１４を流れた後、給気管１２から排出される。これにより、液面Ｆａ位置が例えば浮壁部１７の底面１７ａよりも下方まで下降する。ファン２３が逆回転している間に、浮壁部１７の底面１７ａには、上壁部１１ｂに向かった圧力が付与されるため、バイパスＳ２は閉鎖した状態が維持される。

【0053】

ファン２３が逆回転してから所定時間経過すると、ファン２３を停止させた後、再び順回転させる。ファン２３が停止すると、上壁部１１ｂに向かった圧力が浮壁部１７の底面１７ａに付与されなくなるため、浮壁部１７が下降して液体Ｆの液面Ｆａ上に停まる。異物捕集装置１０Ｂは、以上のようなことを繰り返すことによって、異物３１が取り除かれた外気を排気管１３から排出させる一方、収容部Ｓ１における液体Ｆを給気管１２から排出させる。

【0054】

以上説明したように、異物捕集装置１０Ｂでは、第１実施形態の異物捕集装置１０Ａと同様に、異物３１の捕集にあたってフィルタを使用せず、異物３１の慣性力を利用して液体Ｆで捕集するため、外気中の異物３１が車室内の空気を取り込む場合に比べて多くなるような場合でもメンテナンス作業の頻度（交換工数）を低減できる。

【0055】

捕集部１１には、液体Ｆの液面Ｆａに浮かぶ浮壁部１７が設けられている。バイパスＳ２は、捕集部１１を画成する上壁部１１ｂと浮壁部１７とによって構成されている。この場合、バルブ２２等を配置せずに、液面Ｆａの位置に応じてバイパスＳ２の開閉が可能となる。

【0056】

異物捕集装置１０Ｂは、浮壁部１７と上壁部１１ｂとの接触の有無を検出するセンサ２４を有している。ファン２３は、センサ２４によって浮壁部１７と上壁部１１ｂとの接触が検出された場合に、外気を排気管１３から給気管１２に向かって逆流させる。これにより、適切なタイミングで外気の逆流による液面Ｆａの調整を実施できる。

【0057】

［変形例］
本開示は、上記実施形態に限られるものではない。図７は、第１実施形態の変形例に係る異物捕集装置の断面図である。図７に示すように、異物捕集装置１０Ｃは、排水管１８を更に備えている。

【0058】

排水管１８は、例えば鉛直方向において給気管１２と収容部Ｓ１との間に位置している。排水管１８の鉛直方向の位置は、例えばバイパスＳ２と収容部Ｓ１との間の位置となっている。排水管１８は、ファン２３によって外気が排気管１３から給気管１２に向かって逆流した場合に、収容部Ｓ１における液体Ｆの一部を排出する。このような構成によれば、外気の逆流による液面Ｆａの調整を行う際に、収容部Ｓ１からの液体Ｆの排出効率を一層高めることができる。また、給気管１２と排水管１８とを分けることで、収容部Ｓ１における液体Ｆの一部を給気管１２に到達させずに排出することが可能となり、メンテナンスの際に排出された液体Ｆが給気管１２に残留してしまうことを防止できる。

【0059】

排水管１８には、排水管１８を開閉可能とするバルブが設けられていてもよい。当該バルブは、ファン２３によって外気が排気管１３から給気管１２に向かって逆流した場合には、排水管１８を開放する一方、ファン２３によって外気が給気管１２から排気管１３に向かって流れた場合には、排水管１８を閉鎖する。この場合、ファン２３によって外気が給気管１２から排気管１３に向かって流れた場合に、外気が排水管１８に流れるのを防止でき、給気管１２から排気管１３に向かう外気の流れが阻害されるのを防止できる。

【0060】

図８は、第２実施形態の変形例に係る異物捕集装置の断面図である。図８に示すように、異物捕集装置１０Ｄは、排水管１８を更に備えている。排水管１８は、異物捕集装置１０Ｃの排水管１８と同様な構成を有している。このような構成によれば、異物捕集装置１０Ｃと同様に、収容部Ｓ１からの液体Ｆの排出効率を一層高めることができ、液体Ｆが給気管１２に残留してしまうことを防止できる。

【0061】

各実施形態において、ファン２３が排気管１３内に配置されていたが、ファン２３は、外気の流路上に配置されていればよい。ファン２３は、例えば給気管１２内に配置されていてもよい。

【0062】

各実施形態において、ファン２３が逆回転してから所定時間経過すると、ファン２３を停止させた後、再び順回転させる例を示した。しかし、センサ２１よりも底壁部１１ａ寄りに更に液面検出センサが設けられ、液面Ｆａが当該液面検出センサの位置まで下降したときに、ファン２３を停止させた後、再び順回転させてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１…産業車両、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…異物捕集装置、１１…捕集部、１１ｂ…上壁部、１２…給気管、１３…排気管、１４…第１連通管、１５…第２連通管、１７…浮壁部、１８…排水管、２１，２４…センサ、２２…バルブ、２３…ファン、３１…異物、Ｆ…液体、Ｆａ…液面、Ｓ１…収容部、Ｓ２…バイパス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】