特開 2024-18594 車両用空調設備のフィルター清掃装置

(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】P2024018594

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】車両用空調設備のフィルター清掃装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/74 20220101AFI20240201BHJP

   B03C 3/28 20060101ALI20240201BHJP

   B01D 46/04 20060101ALI20240201BHJP

   B01D 46/681 20220101ALI20240201BHJP

   B60H 3/06 20060101ALI20240201BHJP

   F24F 8/192 20210101ALI20240201BHJP

   F24F 8/108 20210101ALI20240201BHJP

   F24F 8/90 20210101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

B01D46/74

B03C3/28

B01D46/04

B01D46/681

B60H3/06 Z

B60H3/06 611A

F24F8/192

F24F8/108 310

F24F8/90 120

F24F8/90 130

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022122021

(22)【出願日】2022-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】391044797

【氏名又は名称】株式会社コーワ

(72)【発明者】

【氏名】桑原 龍也

(72)【発明者】

【氏名】横山 広

(72)【発明者】

【氏名】高井 勉

(72)【発明者】

【氏名】町田 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】吉田 知弘

(72)【発明者】

【氏名】山崎 朋香

【テーマコード（参考）】

3L211

4D054

4D058

【Ｆターム（参考）】

3L211BA09

3L211BA12

3L211BA54

3L211DA04

3L211DA75

4D054AA12

4D054BC16

4D058JA12

4D058JA13

4D058JA15

4D058JB22

4D058JB42

4D058KB11

4D058MA31

4D058MA48

4D058QA03

4D058QA21

4D058SA20

4D058UA12

(57)【要約】

【課題】 フィルター面に均等な力でブラシを当接させて清掃ムラの発生を防ぐと共に、簡易な構造で製造コストの低減を図ることができる車両用空調設備のフィルター清掃装置を提供する。
【解決手段】 フィルター清掃装置１０は、車両用空調設備に設置されるフィルター１を備えた回動可能なフィルター体２と、フィルター１に当接する清掃体３と、送風路４と、送風路４からの送風によって回動可能なファン５とを有しており、ファン５の回動に連動してフィルター体２が回動することによって、清掃体３がフィルター１に付着した塵埃を除去するようにした。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用空調設備のフィルターに付着した塵埃を除去するための清掃装置であって、
前記清掃装置は、車両用空調設備に設置されるフィルターを備えた回動可能なフィルター体と、
前記フィルターに当接する清掃体と、
送風路と、
前記送風路からの送風によって回動可能なファンと、を有し、
前記ファンの回動に連動して前記フィルター体が回動することによって、前記清掃体が前記フィルターに付着した塵埃を除去することを特徴とする車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項2】

車両用空調設備のフィルターに付着した塵埃を除去するための清掃装置であって、
前記清掃装置は、車両用空調設備に設置されるフィルターと、複数の羽根とを備えた回動可能なフィルター体と、
前記フィルターに当接する清掃体と、
送風路と、を有し、
前記送風路からの送風が前記フィルター体の羽根にあたることによって前記フィルター体が回動し、前記清掃体が前記フィルターに付着した塵埃を除去することを特徴とする車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項3】

フィルター体の羽根は、その一部が他の部分と比較して通風抵抗が大であることを特徴とする請求項２に記載のフィルター清掃装置

【請求項4】

送風路には、車両の走行時の走行風が導入されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項5】

フィルター体及び／又は清掃体は、導電性材料及び／又は帯電防止材料により形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項6】

静電気によってフィルターに塵埃を付着させることができる静電気発生手段を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項7】

フィルターの外形は略円錐形状、略円柱形状又は略円錐台形状であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項8】

フィルターは、プレフィルターとメインフィルターとで構成され、プレフィルターに清掃体が当接することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項9】

プレフィルターは、メインフィルターよりも細かな塵埃を捕捉可能であることを特徴とする請求項８に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項10】

送風路は、外気送風路と、内気送風路とを有し、前記外気送風路の近傍に設置されたフィルターを清掃することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に自動車等の車両の空調設備に設置されるフィルターに付着している塵埃等を除去する車両用空調設備のフィルター清掃装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の車両用換気装置では、車外の新鮮な空気を車内に取り入れる給気側の入り口流路にフィルターをもうけて、車外のゴミや塵埃が換気装置に侵入するのを防ぐと共に、フィルターの自動清掃機構を設けたものが知られている。（特許文献１）。

【0003】

特許文献１に記載の車両用換気装置は、フィルターの手前に風車が設置されており、給気ファンが回転し、新鮮空気を吸入すると、その吸入風力により風車が回転し、風車の回転軸が回転し、回転軸の両端に装着されているホイールも一緒に回転する。また、風車の先端にはブラシ付シャフトが付いており、このブラシ付シャフトはフィルターの直近にあり、ブラシはフィルターに接触している。そして、ホイールが回転運動することにより、ブラシ付シャフトも一緒に回転運動することとなり、フィルターに堆積したゴミや塵埃を除去して自動的に清掃される仕組みとなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２６２３８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら上記特許文献１に記載の車両用換気装置は、回転するホイールの円周上にブラシが固定されているため、フィルター面の全体に均等な力で当接させることはできず、清掃ムラが生じやすいものであった。また、ホイールとブラシとの間にクランク機構を設置して、このクランク機構によってフィルター面に均等な力でブラシを当接させる実施形態も開示されているが、装置が複雑化するため、製造コストを増加させるものであった。

【0006】

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、フィルター面に均等な力でブラシを当接させて清掃ムラの発生を防ぐと共に、簡易な構造で製造コストの低減を図ることができる車両用空調設備のフィルター清掃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】

【0007】

前記従来の課題を解決するために、請求項１の車両用空調設備のフィルター清掃装置の発明は、車両用空調設備のフィルターに付着した塵埃を除去するための清掃装置であって、前記清掃装置は、車両用空調設備に設置されるフィルターを備えた回動可能なフィルター体と、前記フィルターに当接する清掃体と、送風路と、前記送風路からの送風によって回動可能なファンと、を有し、前記ファンの回動に連動して前記フィルター体が回動することによって、前記清掃体が前記フィルターに付着した塵埃を除去することを特徴としている。

【0008】

請求項１の発明では、送風路からの送風によって回動するファンに連動してフィルター体が回動する構成としているので、清掃体を回動させることなくフィルター面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。

【0009】

請求項２の車両用空調設備のフィルター清掃装置の発明は、車両用空調設備のフィルターに付着した塵埃を除去するための清掃装置であって、前記清掃装置は、車両用空調設備に設置されるフィルターと、複数の羽根とを備えた回動可能なフィルター体と、前記フィルターに当接する清掃体と、送風路と、を有し、前記送風路からの送風が前記フィルター体の羽根にあたることによって前記フィルター体が回動し、前記清掃体が前記フィルターに付着した塵埃を除去することを特徴としている。

【0010】

請求項２の発明では、フィルター体自体が羽根を備えており、この羽根に送風路からの送風があたることによってフィルター体を回動させる構成としているので、清掃体を回動させることなくフィルター面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。

【0011】

請求項３の発明は、請求項２の発明において、フィルター体の羽根は、その一部が他の部分と比較して通風抵抗が大であることを特徴としている。これにより、フィルター体の回動を促進させることができる。

【0012】

請求項４の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、送風路には、車両の走行時の走行風が導入されることを特徴としている。これにより、車内に設置されている給気送風機の出力を小さくすることができる。

【0013】

請求項５の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、フィルター体及び／又は清掃体は、導電性材料及び／又は帯電防止材料により形成されていることを特徴としている。これにより、フィルター体と清掃体に塵埃が付着するのを防ぐことができる。

【0014】

請求項６の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、静電気によってフィルターに塵埃を付着させることができる静電気発生手段を有することを特徴としている。これにより、フィルターに効率よく塵埃を付着させることができる。

【0015】

請求項７の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、フィルターの外形は略円錐形状、略円柱形状又は略円錐台形状であることを特徴としている。これにより、狭いスペースに設置した場合でも多くの塵埃をフィルターに付着させることができ、清掃効率を向上させることができる。

【0016】

請求項８の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、フィルターは、プレフィルターとメインフィルターとで構成され、プレフィルターに清掃体が当接することを特徴としている。これにより、メインフィルターの清掃頻度又は、交換頻度を減少させることができる。

【0017】

請求項９の発明は、請求項８の発明において、プレフィルターは、メインフィルターよりも細かな塵埃を捕捉可能であることを特徴としている。これにより、プレフィルターによって、車外から運ばれてくる大きな塵埃から小さな塵埃までを捕捉することができるので、メインフィルターの清掃頻度又は、交換頻度を一層減少させることができる。

【0018】

請求項１０の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、送風路は、外気送風路と、内気送風路とを有し、前記外気送風路の近傍に設置されたフィルターを清掃することを特徴としている。これにより、外気送風路は内気送風路と比較して、車外のゴミや虫、塵埃がより多く侵入するため、外気送風路に設置されたフィルターの清掃頻度又は、交換頻度を減少させることができる。

【発明の効果】

【0019】

請求項１及び２の発明は、清掃体を回動させることなくフィルター面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。また、請求項３の発明は、フィルター体の回動を促進させることができる。また、請求項４の発明は、車内に設置されている給気送風機の出力を小さくすることができる。

【0020】

請求項５の発明は、フィルター体と清掃体に塵埃が付着するのを防ぐことができる。また、請求項６の発明は、フィルターに効率よく塵埃を付着させることができる。また、請求項７の発明は、狭いスペースに設置した場合でも多くの塵埃をフィルターに付着させることができ、清掃効率を向上させることができる。

【0021】

請求項８及び９の発明は、メインフィルターの清掃頻度又は、交換頻度を減少させることができる。また、請求項１０の発明は、外気に含まれている塵埃を確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】（ａ）本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置が設置された自動車の一部を示す斜視図（ｂ）本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置が設置された自動車の一部を示す断面図

【図2】車両用空調設備のフィルター清掃装置の第１実施形態を示す斜視図

【図3】（ａ）車両用空調設備のフィルター清掃装置の第２実施形態を示す斜視図（ｂ）車両用空調設備のフィルター清掃装置の第３実施形態を示す斜視図

【図4】（ａ）車両用空調設備のフィルター清掃装置の第４実施形態を示す斜視図（ｂ）車両用空調設備のフィルター清掃装置の第５実施形態を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。図１（ａ）は、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置が設置された自動車の一部を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、同断面図である。これらの図を用いて本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置が設置される自動車の空調設備の概要について説明する。

【0024】

自動車６０は、フロントバンパー１１の上部に形成されているラジエターグリル１２から外気を取り込むことが可能となっており、送風路４には、車両６０の走行時の走行風が導入される構成としている。これにより、車内に設置されている給気送風機１３の出力を小さくすることができる。また、送風路４は、外気送風路４ａと、内気送風路４ｂとを有しており、本発明に係るフィルター清掃装置１０は、外気送風路４ａの近傍に設置されたフィルター１（１ａ）を清掃する構成としている。これにより、外気に含まれている塵埃を確実に除去することができる。

【0025】

また、フィルター１は、プレフィルター１ａとメインフィルター１ｂとで構成され、プレフィルター１ａに本発明に係る清掃装置１０の清掃体が当接する構成としている。これにより、メインフィルター１ｂの清掃頻度又は、交換頻度を減少させることができる。また、プレフィルター１ａは、メインフィルター１ｂよりも細かな塵埃を捕捉可能な構成としている。具体的には、プレフィルター１ａの網目の大きさをメインフィルター１ｂの網目の大きさよりも小さくしている。これにより、プレフィルター１ａによって、車外から運ばれてくる大きな塵埃から小さな塵埃までを捕捉することができるので、メインフィルター１ｂの清掃頻度又は、交換頻度を一層減少させることができる。尚、プレフィルター１ａ及びメインフィルター１ｂは、プリーツ状やメッシュ状など、形状によることなく本発明に含まれる。

【0026】

尚、外気送風路４ａと車外排出路４ｃとの間には、回動可能な第１遮蔽壁１４が設置されており、プレフィルター１ａとメインフィルター１ｂの間の内気送風路４ｂ内には、回動可能な第２遮蔽壁１５が設置されている。第１遮蔽壁１４と第２遮蔽壁１５が図１（ｂ）に示す状態では、プレフィルター１ａ及びメインフィルター１ｂを通過した外気が車内に送風される。

【0027】

また、外気を車内に送風させたくない場合には、第１遮蔽壁１４を図１（ｂ）において反時計回りに回転させて外気送風路４ａを塞ぐ位置まで移動させればよい。また、外気を車外排出路４ｃ側に排出させたい場合には、第１遮蔽壁１４を図１（ｂ）において時計回りに回転させて、車外排出路４ｃの壁面近くまで移動させると共に、第２遮蔽壁１５を図１（ｂ）において反時計回りに回転させてプレフィルター１ａとメインフィルター１ｂの間の内気送風路４ｂを塞ぐ位置まで移動させればよく、この状態を維持することによって、フィルター清掃装置１０によってプレフィルター１ａから除去された塵埃を車外排出路４ｃから車外へと排出させることができる。

【0028】

図２は、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置の第１実施形態を示す斜視図である。第１実施形態のフィルター清掃装置１０は、車両用空調設備に設置され、フィルター１と枠体２ａとを備え、固定軸６回りに回動可能なフィルター体２と、フィルター１に当接するブラシ３ａを備えた清掃体３と、送風路４（図１参照）と、送風路４からの送風によって、固定軸６回りに回動可能なファン５とを有しており、ファン５の回動に連動してフィルター体２が回動することによって、清掃体３がフィルター１に付着した塵埃を除去する構成としている。これにより、清掃体３を回動させることなくフィルター１の上面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。尚、清掃体３は固定軸６側に固定されており、固定軸６の端部（図示せず）は車両側に固定されている。即ち、ファン５とフィルター体２は一体的に固定軸６回りに回動する構成としている。尚、本実施形態では清掃体３を固定軸６に固定した構成としたが、清掃体３が車両側（送風路４など）に固定されている場合も、本発明に含まれる。

【0029】

また、フィルター体２及び清掃体３は、導電性材料により形成されるのが好ましい。尚、フィルター体２と清掃体３のどちらか一方が導電性材料により形成される構成としてもよく、これも本発明に含まれる。これにより、フィルター体２と清掃体３に塵埃が付着するのを防ぐことができる。

【0030】

また、フィルター体２及び清掃体３は、帯電防止材料により形成されるのが好ましい。尚、フィルター体２と清掃体３のどちらか一方が帯電防止材料により形成される構成としてもよく、これも本発明に含まれる。これにより、フィルター体２と清掃体３に塵埃が付着するのを防ぐことができる。

【0031】

また、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置１０は、静電気によってフィルターに塵埃を付着させることができる静電気発生手段を有している。ここで、静電気発生手段の一例として、フィルター１の上面と清掃体３を構成するブラシ３ａをあげることができる。即ち、フィルター１の上面とブラシ３ａがこすれ合うことによって静電気を発生させることができる。これにより、フィルター１に効率よく塵埃を付着させることができる。尚、ブラシ３ａに変えてブレードを適用することも可能である。

【0032】

図３（ａ）は、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置の第２実施形態を示す斜視図である。第２実施形態のフィルター清掃装置２０は、車両用空調設備に設置されるフィルター２１と、枠体２２ａと、複数の羽根２２ｂ、２２ｂ・・・とを備え、固定軸２６回りに回動可能なフィルター体２２と、フィルター２１に当接するブラシ２３ａを備えた清掃体２３と、送風路４（図１参照）とを有しており、送風路４からの送風がフィルター体２２の羽根２２ｂにあたることによってフィルター体２２が固定軸２６回りに回動し、清掃体２３がフィルター２１に付着した塵埃を除去すると共に、除去された塵埃は、ダストボックス７に収容される構成としている。尚、清掃体２３は固定軸２６側に固定されており、固定軸２６の端部（図示せず）は車両側に固定されている。また、フィルター２１にはプリーツフィルターを使用して複数の羽根２２ｂ、２２ｂ・・・を一体的に形成している。尚、本実施形態では清掃体２３を固定軸２６に固定した構成としたが、清掃体２３が車両側（送風路４など）に固定されている場合も、本発明に含まれる。

【0033】

これにより、清掃体２３を回動させることなくフィルター２１の上面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。

【0034】

図３（ｂ）は、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置の第３実施形態を示す斜視図である。第３実施形態のフィルター清掃装置３０は、フィルター体３２の羽根は、その一部が他の部分と比較して通風抵抗が大となるようにしている。具体的には、図３（ｂ）の拡大した図に示すように、フィルター体３２を構成するプリーツフィルターが羽根の機能を兼ねており、このプリーツフィルターの山の部分１６と谷の部分１７に沿って樹脂でコーティングされており（図面上の黒色の太い曲線の部分１６、１７）、この樹脂でコーティングされた部分１６、１７が、樹脂でコーティングされていないその他の部分１８と比較して通風抵抗が大きくなっている。これにより、フィルター体の回動を促進させることができる。また、フィルターの形状を安定させることができるため、清掃体効率を向上させることができる。その他の構成は第２実施形態と同様なので説明は省略する。

【0035】

図４（ａ）は、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置の第４実施形態を示す斜視図である。第４実施形態のフィルター清掃装置４０は、車両用空調設備に設置され、フィルター４１と、枠体４２ａとを備え、固定軸４６回りに回動可能なフィルター体４２と、フィルター４１に当接するブラシ４３ａを備えた清掃体４３と、送風路４（図１参照）と、送風路４からの送風によって、固定軸４６回りに回動可能なファン４５とを有しており、ファン４５の回動に連動してフィルター体４２が回動することによって、清掃体４３がフィルター４１に付着した塵埃を除去する構成としている。これにより、清掃体４３を回動させることなくフィルター４１の上面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。尚、清掃体４３は車両側（送風路４など）に固定されているが、清掃体４３を固定軸４６に固定した構成も本発明に含まれる。

【0036】

尚、第４実施形態を構成するフィルター４１は、その外形が略円錐台形状となるプリーツフィルターを使用しているが、略円錐台形状の他に、略円錐形状又は略円柱形状の外形のプリーツフィルターを使用することも可能である。これにより、狭いスペースに設置した場合でも多くの塵埃をフィルター４１に付着させることができ、清掃効率を向上させることができる。

【0037】

図４（ｂ）は、本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置の第５実施形態を示す斜視図である。第５実施形態のフィルター清掃装置５０は、車両用空調設備に設置されるフィルター５１と、枠体５２ａと、複数の羽根５２ｂ、５２ｂ・・・とを備え、固定軸５６回りに回動可能なフィルター体５２と、フィルター５１に当接するブラシ５３ａを備えた清掃体５３と、送風路４（図１参照）とを有しており、送風路４からの送風がフィルター体５２の羽根５２ｂにあたることによってフィルター体５２が固定軸５６回りに回動し、清掃体５３がフィルター５１に付着した塵埃を除去する構成としている。尚、清掃体５３は車両側（送風路４など）に固定されているが、清掃体５３を固定軸５６に固定した構成も本発明に含まれる。また、フィルター５１には、その外形が略円錐台形状となるプリーツフィルターを使用して複数の羽根５２ｂ、５２ｂ・・・を一体的に形成している。

【0038】

これにより、清掃体５３を回動させることなくフィルター５１の上面に均等な力で当接させることができ、清掃ムラの発生を防ぐことができる。また、従来の車両用空調設備のフィルター清掃装置と比較して簡易な構造であることから、製造コストの低減を図ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明に係る車両用空調設備のフィルター清掃装置は、主に自動車等の車両の空調設備に設置されるフィルターに付着している塵埃等を除去する清掃装置として利用される。

【符号の説明】

【0040】

１、２１、３１、４１、５１ フィルター
１ａ プレフィルター
１ｂ メインフィルター
２、２２、３２、４２、５２ フィルター体
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ 枠体
３、２３、３３、４３、５３ 清掃体
３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ ブラシ
４ 送風路
４ａ 外気送風路
４ｂ 内気送風路
４ｃ 車外排出路
５、４５ ファン
６、２６、３６、４６、５６ 固定軸
７ ダストボックス
１０、２０、３０、４０、５０ フィルター清掃装置
１１ フロントバンパー
１２ ラジエターグリル
１３ 給気送風機
１４ 第１遮蔽壁
１５ 第２遮蔽壁
１６ 山の部分
１７ 谷の部分
１８ その他の部分
２２ｂ、３２ｂ、５２ｂ 羽根
６０ 自動車（車両）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】