特開 2024-22308 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】P2024022308

(43)【公開日】2024-02-16

(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】

   B60H 3/06 20060101AFI20240208BHJP

   B01D 46/681 20220101ALI20240208BHJP

   B03C 3/28 20060101ALI20240208BHJP

   B01D 46/04 20060101ALI20240208BHJP

   F24F 8/90 20210101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

B60H3/06 611Z

B01D46/681

B03C3/28

B01D46/04

F24F8/90 110

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022125796

(22)【出願日】2022-08-05

(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）】

3L211BA54

3L211DA75

4D054AA12

4D054BC16

4D058JA12

4D058JA13

4D058JA15

4D058JB22

4D058JB42

4D058KB11

4D058MA31

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を備えたフィルター体２と、固定軸６と、フィルター１に当接すると共に、固定軸６回りに回動可能な清掃体３と、送風路４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、固定軸６の軸中心とフィルター体２の軸中心とを略一致させていると共に、ファン５の回動に連動して清掃体３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、カーエアコンに設置されるフィルターを備えたフィルター体と、
固定軸と、
前記フィルターに当接すると共に、前記固定軸回りに回動可能な清掃体と、
送風路と、
前記送風路からの送風によって前記固定軸回りに回動可能なファンと、を有し、
前記固定軸の軸中心と前記フィルター体の軸中心とを略一致させていると共に、
前記ファンの回動に連動して前記清掃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】

送風路には、自動車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に記載の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又は２に記載の車両用空調設備のフィルター清掃装置

【請求項4】

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又は２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又は２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】

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又は２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】

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６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】

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又は２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、大型化するため、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、カーエアコンに設置されるフィルターを備えたフィルター体と、固定軸と、前記フィルターに当接すると共に、前記固定軸回りに回動可能な清掃体と、送風路と、前記送風路からの送風によって前記固定軸回りに回動可能なファンと、を有し、前記固定軸の軸中心と前記フィルター体の軸中心とを略一致させていると共に、前記ファンの回動に連動して前記清掃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清掃体が回動する構成としているので、フィルター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、固定軸の軸中心とフィルター体の軸中心とを略一致させたことによって、コンパクトな形態とすることができ、小スペースに設置することができると共に、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の発明は、請求項１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。

【0010】

請求項３の発明は、請求項１又は２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。

【0011】

請求項４の発明は、請求項１又は２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。

【0012】

請求項５の発明は、請求項１又は２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。

【0013】

請求項６の発明は、請求項１又は２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。

【0014】

請求項７の発明は、請求項６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。

【0015】

請求項８の発明は、請求項１又は２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】

【0016】

請求項１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、コンパクトな形態とすることができ、小スペースに設置することができると共に、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２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。

【0017】

請求項３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４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５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。

【0018】

請求項６及び７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８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】

【0019】

【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】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

【図4】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

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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とを備えたフィルター体２と、固定軸６と、ブラシ３ａを備え、該ブラシ３ａがフィルター１に当接すると共に、固定軸６回りに回動可能な清掃体３と、送風路４（図１参照）と、送風路４からの送風によって、複数の羽根５ａ、５ａ、５ａを備え、固定軸６回りに回動可能なファン５とを有しており、固定軸６の軸中心とフィルター体２の軸中心とを略一致させていると共に、ファン５の回動に連動して清掃体３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。

【0026】

これにより、フィルター体２を回動させることなく清掃体３のブラシ３ａをフィルター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、固定軸６の軸中心とフィルター体２の軸中心とを略一致させたことによって、コンパクトな形態とすることができ、小スペースに設置することができると共に、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、フィルター体２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。そして、ファン５と清掃体３は一体的に固定軸６回りに回動する構成としている。尚、本実施形態ではフィルター体２を固定軸６に固定した構成としたが、フィルター体２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。また、本実施形態ではファン５と清掃体３が一体的に固定軸６回りに回動する構成としているが、ファン５と清掃体３が別体であってもよく、ファン５の回動に連動して清掃体３が回動する構成であれば本発明に含まれる。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

図３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を備えたフィルター体２２と、固定軸２６と、ブラシ２３ａを備え、該ブラシ２３ａがフィルター２１に当接すると共に、固定軸２６回りに回動可能な清掃体２３と、送風路４（図１参照）と、送風路４からの送風によって、複数の羽根２５ａ、２５ａ、２５ａを備え、固定軸２６回りに回動可能なファン２５とを有しており、固定軸２６の軸中心とフィルター体２２の軸中心とを略一致させていると共に、ファン２５の回動に連動して清掃体２３が回動することによって、清掃体２３がフィルター２１に付着した塵埃を除去し、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、フィルター２１にはプリーツフィルターを使用してしている。

【0031】

フィルター体２２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。そして、ファン２５と清掃体２３は一体的に固定軸２６回りに回動する構成としている。尚、本実施形態ではフィルター体２２を固定軸２６に固定した構成としたが、フィルター体２２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。また、本実施形態ではファン２５と清掃体２３が一体的に固定軸２６回りに回動する構成としているが、ファン２５と清掃体２３が別体であってもよく、ファン２５の回動に連動して清掃体２３が回動する構成であれば本発明に含まれる。

【0032】

これにより、フィルター体２２を回動させることなく、清掃体２３のブラシ２３ａをフィルター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、固定軸２６の軸中心とフィルター体２２の軸中心とを略一致させたことによって、コンパクトな形態とすることができ、小スペースに設置することができ、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。

【0033】

図４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４実施形態のフィルター清掃装置３０は、車両用空調設備に設置され、フィルター３１と、枠体３２ａとを備えたフィルター体３２と、固定軸３６と、ブラシ３３ａを備え、該ブラシ３３ａがフィルター３１に当接すると共に、固定軸３６回りに回動可能な清掃体３３と、送風路４（図１参照）と、送風路４からの送風によって、複数の羽根３５ａ、３５ａ・・・を備え、固定軸３６回りに回動可能なファン３５とを有しており、ファン３５の回動に連動して清掃体３３が回動することによって、清掃体３３がフィルター３１に付着した塵埃を除去する構成としている。これにより、フィルター体３２を回動させることなく清掃体３３のブラシ３３ａをフィルター３１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、フィルター体３２は車両側（送風路４など）に固定されているが、フィルター体３２を固定軸３６に固定した構成も本発明に含まれる。また、ファン３５を清掃体３３とは別体として設けることで、ファン３５により十分な回転動力を維持しながら、清掃体３３をよりコンパクトに形成することができる。尚、ファン３５の回動と清掃体３３の回動とを連動させる構成は図示していないが、一例として、ファン３５と清掃体３３の各々に設けられたギアを歯合させる構成を挙げることができる。

【0034】

尚、第３実施形態を構成するフィルター３１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３１に付着させることができ、清掃効率を一層向上させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0035】

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】

【0036】

１、２１、３１ 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 フィルター体
２ａ、２２ａ、３２ａ 枠体
３、２３、３３ 清掃体
３ａ、２３ａ、３３ａ 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、２５、３５ ファン
５ａ、２５ａ、３５ａ 羽根
６、２６、３６ 固定軸
７ ダストボックス
１０、２０、３０ 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
６０ 自動車（車両）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】