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技術 車両用空調装置

出願人 三菱重工サーマルシステムズ株式会社
発明者 山下翼山本隆英小南聡
出願日 2015年2月18日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2015-029653
公開日 2016年8月22日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2016-150694
状態 特許登録済
技術分野 車両用空気調和 ガス中の分散粒子の濾過
主要キーワード 法高さ フィルタ支持部材 板状リブ クロス配置 アクチエータ 門型形状 フィルタガイド インロー結合
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (3)

課題

ベルマウスおよびランナーフィルタ支持部材を含むファンケース成形性、成形精度を向上するとともに、その軽量化、低コスト化を図り、しかるフィルタを確実に支持してその撓み変形を阻止し得る車両用空調装置を提供することを目的とする。

解決手段

内外気切替ユニットおよびファンユニット間の空気流路着脱自在に介装されたフィルタの下面を支持可能なランナー兼フィルタ支持部材20を、ファンユニットのファンケース8に設けられている空気吸込口11のベルマウス10上に一体成形している車両用空調装置にあって、そのランナー兼フィルタ支持部材20が、ベルマウス10の面からフィルタの設置方向に鉛直に立上げられた立上げ部17と、該立上げ部17から湾曲してフィルタの下面と一定の隙間を保って平行に延びる平行部18とを備えたリブ19をクロス状に配置した構成とされている。

概要

背景

内外気切替ユニットファンユニットとの間の空気流路フィルタ着脱自在に介装した車両用空調装置では、通常、濾紙等からなるフィルタ材ジグザグ状に複数回屈曲した構成のフィルタを使用している。このフィルタとしては、従来、フィルタ材をフィルタ枠によって挟み込んだ構成としたものを用いていたが、フィルタ構造の簡略化や低コスト化の観点から、フィルタ枠を省略して枠レス化した構造のフィルタが用いられるようになっている。

しかし、フィルタを枠レス化すると、剛性が低下することから、目詰まり等により圧損が増大した場合、ファン吸引力によってフィルタの通風面がファンユニット側に撓み変形し、フィルタがファンに巻き込まれてしまう虞があった。
そこで、特許文献1に示されるように、ファンユニットのファンケースに設けられている空気吸込口側の上面に、フィルタの下面を支持して、その撓みを防止できるように支持部材を一体に配置したものが提案されている。

概要

ベルマウスおよびランナーフィルタ支持部材を含むファンケースの成形性、成形精度を向上するとともに、その軽量化、低コスト化をり、しかるフィルタを確実に支持してその撓み変形を阻止し得る車両用空調装置を提供することを目的とする。内外気切替えユニットおよびファンユニット間の空気流路に着脱自在に介装されたフィルタの下面を支持可能なランナー兼フィルタ支持部材20を、ファンユニットのファンケース8に設けられている空気吸込口11のベルマウス10上に一体成形している車両用空調装置にあって、そのランナー兼フィルタ支持部材20が、ベルマウス10の面からフィルタの設置方向に鉛直に立上げられた立上げ部17と、該立上げ部17から湾曲してフィルタの下面と一定の隙間を保って平行に延びる平行部18とを備えたリブ19をクロス状に配置した構成とされている。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ベルマウスおよびランナー兼フィルタ支持部材を含むファンケースの成形性、成形精度を向上するとともに、その軽量化、低コスト化を図り、しかるフィルタを確実に支持してその撓み変形を阻止し得る車両用空調装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内気吸入口および外気吸入口から内気または外気切替ダンパにより切替え導入する内外気切替えユニットと、前記内外気切替えユニットの下流側に接続されるファンユニットと、前記内外気切替えユニットおよび前記ファンユニット間の空気流路に、該空気流路を横断するように所定方向から挿入されて着脱自在に介装されるフィルタと、前記ファンユニットのファンケースに設けられている空気吸込口ベルマウス上に一体成形されるランナーフィルタ支持部材と、を備え、前記ランナー兼フィルタ支持部材は、前記ベルマウス面から前記フィルタの設置方向に鉛直に立上げられた立上げ部と、その立上げ部から湾曲して前記フィルタの下面と一定の隙間を保って平行に延びる平行部と、を備えたリブクロス状に配置した構成とされていることを特徴とする車両用空調装置

請求項2

前記ランナー兼フィルタ支持部材を構成する前記リブのクロス部には、ゲート部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。

請求項3

前記ランナー兼フィルタ支持部材は、前記リブの前記立上げ部の高さにより、前記フィルタの下面と前記ベルマウスとの間に所定間隔の空間部を形成していることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。

請求項4

前記内気吸入口および外気吸入口は、前記フィルタの挿入方向の一方側と他方側とに対向して配置されており、前記ランナー兼フィルタ支持部材を構成するクロス配置された前記リブの一方は、前記内気吸入口および外気吸入口が配置された前記フィルタの挿入方向に沿って配置され、他方は前記挿入方向と交差する方向に配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両用空調装置。

技術分野

0001

本発明は、内外気切替ユニットファンユニットとの間の空気流路フィルタ着脱自在に介装されている車両用空調装置に関するものである。

背景技術

0002

内外気切替えユニットとファンユニットとの間の空気流路にフィルタを着脱自在に介装した車両用空調装置では、通常、濾紙等からなるフィルタ材ジグザグ状に複数回屈曲した構成のフィルタを使用している。このフィルタとしては、従来、フィルタ材をフィルタ枠によって挟み込んだ構成としたものを用いていたが、フィルタ構造の簡略化や低コスト化の観点から、フィルタ枠を省略して枠レス化した構造のフィルタが用いられるようになっている。

0003

しかし、フィルタを枠レス化すると、剛性が低下することから、目詰まり等により圧損が増大した場合、ファン吸引力によってフィルタの通風面がファンユニット側に撓み変形し、フィルタがファンに巻き込まれてしまう虞があった。
そこで、特許文献1に示されるように、ファンユニットのファンケースに設けられている空気吸込口側の上面に、フィルタの下面を支持して、その撓みを防止できるように支持部材を一体に配置したものが提案されている。

先行技術

0004

特開平8−215528号公報(特許第3456047号公報)

発明が解決しようとする課題

0005

上記特許文献1に開示されたものは、ファンケースに対して、空気吸込口の周りから放射方向に、フィルタの複数の屈曲部と所定の角度で交差するように直線状または曲線状の複数のリブを配置して支持部材を構成したもの、あるいは空気吸込口の中心位置から空気吸込口を架橋するように、直線状または曲線状の複数のリブをフィルタの複数の屈曲部と所定の角度で交差するように配置して支持部材を構成したものである。

0006

これらの撓み防止用支持部材を構成リブは、ファンケースの空気吸込口に設けられているベルマウスの上面と、略平行な下辺を有し、その上辺がフィルタの下面と、略平行とされた幅広板状リブとされており、仮にこれらのリブをランナーとして兼用し、ドーナツ形状をしたベルマウスを含むファンケースを樹脂成形したとしても、ベルマウスに対する樹脂流動性を高めて成形性を良化できるわけではなく、また、板状とされたリブの幅が広いため、樹脂倒れや反り等の変形が発生し易く、しかも使用する樹脂の量が増えることから、重量増やコストアップ要因となる等の課題があった。

0007

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ベルマウスおよびランナー兼フィルタ支持部材を含むファンケースの成形性、成形精度を向上するとともに、その軽量化、低コスト化を図り、しかるフィルタを確実に支持してその撓み変形を阻止し得る車両用空調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

0008

上記した課題を解決するために、本発明の車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空調装置は、内気吸入口および外気吸入口から内気または外気を切替えダンパにより切替え導入する内外気切替えユニットと、前記内外気切替えユニットの下流側に接続されるファンユニットと、前記内外気切替えユニットおよび前記ファンユニット間の空気流路に、該空気流路を横断するように所定方向から挿入されて着脱自在に介装されるフィルタと、前記ファンユニットのファンケースに設けられている空気吸込口のベルマウス上に一体成形されるランナー兼フィルタ支持部材と、を備え、前記ランナー兼フィルタ支持部材は、前記ベルマウス面から前記フィルタの設置方向に鉛直に立上げられた立上げ部と、その立上げ部から湾曲して前記フィルタの下面と一定の隙間を保って平行に延びる平行部と、を備えたリブをクロス状に配置した構成とされていることを特徴とする。

0009

本発明によれば、内外気切替えユニットおよびファンユニット間の空気流路に着脱自在に介装されたフィルタの下面を支持可能なランナー兼フィルタ支持部材を、ファンユニットのファンケースに設けられている空気吸込口のベルマウス上に一体成形している車両用空調装置にあって、そのランナー兼フィルタ支持部材が、ベルマウス面からフィルタの設置方向に鉛直に立上げられた立上げ部と、該立上げ部から湾曲してフィルタの下面と一定の隙間を保って平行に延びる平行部とを備えたリブをクロス状に配置した構成とされているため、ベルマウス面から立上げられた立上げ部と、その立上げ部から延びる平行部とを備えたリブをクロス状に配置したランナー兼フィルタ支持部材をベルマウスと一体に成形することにより、該ランナー兼フィルタ支持部材をランナーとして、ベルマウスおよびランナー兼フィルタ支持部材を含むファンケースを一体に成形することができる。また、枠レス化したフィルタの圧損が増大し、フィルタがファンユニット側に撓もうとしても、その下面をランナー兼フィルタ支持部材で支持することにより、フィルタの撓み変形を阻止することができる。従って、立上げ部を有するランナーによってドーナツ形状をしたベルマウスへの成形時の樹脂の流動性を高めて成形性を良化することができるとともに、樹脂倒れや反り等による変形を防止して成形精度を高めることができ、しかもリブが立上げ部と平行部からなる門型形状をした幅の狭いリブとされるため、樹脂の使用量を低減し、軽量化および低コスト化を図ることができる。また、フィルタの変形による更なる圧損の増大やフィルタの変形によるファンとの干渉、巻き込み等を確実に防止することができる。

0010

さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記ランナー兼フィルタ支持部材を構成する前記リブのクロス部には、ゲート部が設けられていることを特徴とする。

0011

本発明によれば、ランナー兼フィルタ支持部材を構成するリブのクロス部に、ゲート部が設けられているため、ゲート部からクロス状の平行部を介して四方に樹脂を流し、ランナー兼フィルタ支持部材およびドーナツ形状をしたベルマウスを含むファンケースを一体に樹脂成形することができる。従って、ファンケースの成形時、ベルマウスへの樹脂の流動性を高め、成形性を良化することができる。

0012

さらに、本発明の車両用空調装置は、上述のいずれかの車両用空調装置において、前記ランナー兼フィルタ支持部材は、前記リブの前記立上げ部の高さにより、前記フィルタの下面と前記ベルマウスとの間に所定間隔の空間部を形成していることを特徴とする。

0013

本発明によれば、ランナー兼フィルタ支持部材が、リブの立上げ部の高さにより、フィルタの下面とベルマウスとの間に所定間隔の空間部を形成しているため、リブの立上げ高さによって、フィルタの下面とベルマウスとの間に十分な空間部を確保し、フィルタ周りでの通風抵抗の増大を抑制することができる。従って、通風抵抗の増大による騒音の発生や風量の低下を防止し、車両用空調装置の低騒音化高性能化を図ることができる。

0014

さらに、本発明の車両用空調装置は、上述のいずれかの車両用空調装置において、前記内気吸入口および外気吸入口は、前記フィルタの挿入方向の一方側と他方側とに対向して配置されており、前記ランナー兼フィルタ支持部材を構成するクロス配置された前記リブの一方は、前記内気吸入口および外気吸入口が配置された前記フィルタの挿入方向に沿って配置され、他方は前記挿入方向と交差する方向に配置されていることを特徴とする。

0015

本発明によれば、内気吸入口および外気吸入口が、フィルタの挿入方向の一方側と他方側とに対向して配置されており、ランナー兼フィルタ支持部材を構成するクロス配置されたリブの一方は、内気吸入口および外気吸入口が配置されたフィルタの挿入方向に沿って配置され、他方は挿入方向と交差する方向に配置されているため、内気吸入口および外気吸入口から吸入されてファンユニットに吸込まれる空気流は、フィルタの挿入方向と交差する方向に配置されているリブと干渉するものの、フィルタの挿入方向に沿って配置されるリブと干渉することはなく、ランナー兼フィルタ支持部材と空気流との干渉を最小限に抑えることができる。従って、ランナー兼フィルタ支持部材による圧損、騒音の発生、風量の低下等を抑制することができる。

発明の効果

0016

本発明によると、ベルマウス面から立上げられた立上げ部と、その立上げ部から延びる平行部とを備えたリブをクロス状に配置したランナー兼フィルタ支持部材をベルマウスと一体に成形することによって、そのランナー兼フィルタ支持部材をランナーとして、ベルマウスおよびランナー兼フィルタ支持部材を含むファンケースを一体に成形することができる。また、枠レス化したフィルタの圧損が増大し、フィルタがファンユニット側に撓もうとしても、その下面をランナー兼フィルタ支持部材で支持することにより、フィルタの撓み変形を阻止することができるため、立上げ部を有するランナーによってドーナツ形状をしたベルマウスへの成形時の樹脂の流動性を高めて成形性を良化することができるとともに、樹脂倒れや反り等による変形を防止して成形精度を高めることができ、しかもリブが立上げ部と平行部からなる門型形状をした幅の狭いリブとされるため、樹脂の使用量を低減し、軽量化および低コスト化を図ることができる。また、フィルタの変形による更なる圧損の増大やフィルタの変形によるファンとの干渉、巻き込み等を確実に防止することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の縦断面図である。
上記車両用空調装置の上部ファンケースの斜視図である。

実施例

0018

以下に、本発明の一実施形態について、図1および図2を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の縦断面図が示され、図2には、その上部ファンケースの斜視図が示されている。
ここでの車両用空調装置1は、エバポレータヒータコアを内蔵し、空気を所定温度に冷却または加熱して車室内に吹き出すHVACユニット上流側に接続され、そのHVACユニットに対して温調する空気を送風する内外気切替えユニット2およびファンユニット3に係るものである。

0019

内外気切替えユニット2は、車両用空調装置1の最上流側に配置されるもので、車室内の空気(以下、単に内気という。)を吸込む内気吸入口5および外気を吸込む外気吸入口6が設けられたユニットケース4を備えており、その内部に回動自在に設置されている切替えダンパ7を介して内気または外気を切替え導入するものである。切替えダンパ7は、アクチエータにより自動で、あるいはレバーによりワイヤを介して手動で回動されるようになっている。

0020

この内外気切替えユニット2の下流側には、ファンユニット3が接続されている。ここでのファンユニット3は、スクロール形状とされたファンケース8内に羽根車9が図示省略のモータを介して回転自在に設けられている多翼遠心ファンシロッコファン)を用いたものとされている。車両用空調装置1は、このファンユニット3を構成するファンケース8に設けられている吹出口をHVACユニットに接続することにより、内外気切替えユニット2を介して導入された内気または外気をHVACユニットに圧送し、温調する構成とされている。

0021

ファンケース8は、モータを支持する下部ファンケース8Aと、ベルマウス10によって形成される空気吸込口11が設けられている上部ファンケース8Bとに分割され、それを一体に結合したものとされている。また、上部ファンケース8Bの上面には、四辺形状をなす上方に立上げられた接続フランジ部12が一体に成形されており、その接続フランジ部12を介して内外気切替えユニット2のユニットケース4とインロー結合されるようになっている。

0022

内外気切替えユニット2とファンユニット3とを接続する空気流路13中には、ファンユニット3への吸込み空気中の塵埃を除去するフィルタ14が、ファンユニット3の上面よりも所定距離だけ上方位置に空気流路13を横断するように設置されている。このフィルタ14は、例えば濾紙等のフィルタ材をジグザグ状に複数回屈曲し、その両端をパッキン材により固定した構成の枠レス化されたフィルタとされており、内外気切替えユニット2のユニットケース4内に設けられているフィルタガイド15に沿って挿入され、着脱自在に介装されている。

0023

この際、フィルタ14は、ユニットケース4の内気吸入口5が設けられている側の側面の開口部16からフィルタガイド15に沿って、ジグザグ状に屈曲されている屈曲部の長手方向が挿入方向に沿うように挿入されるようになっている。一方、ここでのフィルタ14は、簡略化、低コスト化のため、フィルタ枠レス化されたものであり、目詰まり等によって圧損が増大すると、ファンユニット3からの吸引力によってフィルタ面がファンユニット3側に撓み変形し易くなっている。このフィルタ14の撓み変形を阻止するため、本実施形態においては、以下の構成を採用している。

0024

上部ファンケース8Bの上面に対して、空気吸込口11を架橋するように、ベルマウス10の表面上から鉛直方向上方に立上げられた立上げ部17と、その立上げ部17から滑らかに湾曲してフィルタ14の下面と一定の隙間を保って水平方向に平行に延びる平行部18と、を備えた板状のリブ19をクロス状に配置したランナー兼フィルタ支持部材20を一体に樹脂成形した構成としている。

0025

リブ19の立上げ部17は、ランナー兼フィルタ支持部材20の上面がファンユニット3の上面、すなわちベルマウス10の上面と、フィルタ14の下面との間に所定間隔(例えば、上下方向に30mm程度)を有する空間部Aを維持できる高さとされている。
また、ランナー兼フィルタ支持部材20は、上部ファンケース8Bの樹脂成形時成形用のランナーとして用いられるものであり、そのクロス部には、ゲート部21が設けられた構成とされている。

0026

さらに、ランナー兼フィルタ支持部材20を構成するクロス配置されたリブ19の一方のリブ19Aは、内気吸入口5および外気吸入口6が互いに対向して配置されているフィルタ14の挿入方向(図2における手前側から奥側に向う方向)に沿って配置され、他方のリブ19Bは、その挿入方向と交差する方向(直交方向;図2における左右方向)に配置されている。

0027

つまり、内外気切替えユニット2の内気吸入口5および外気吸入口6は、フィルタ14の挿入方向の一方側と他方側との側面に対向して配置されており、ランナー兼フィルタ支持部材20を構成するクロス配置されたリブ19の一方のリブ19Aは、内気吸入口5および外気吸入口6が配置されているフィルタ14の挿入方向に沿って配置され、他方リブ19Bは、挿入方向と交差する方向に配置された構成とされている。

0028

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記車両用空調装置1は、空調運転時において、内外気切替えユニット2の切替えダンパ7を切替えることにより、内気または外気を切替え導入し、ファンユニット3側に導くことができる。この内気または外気は、フィルタ14を通過する過程で空気中の含まれる塵埃が除去され浄化された後、ファンユニット3に吸込まれ、羽根車によって下流側のHVACユニットへと圧送される。更にVACユニットでエバポレータおよびヒータコア等を介して温調され、車室内へと吹出されることになる。

0029

この際、フィルタ14は、空気中の塵埃を除去することによって時間の経過と共に目詰まりを発生し、圧損が増加することになる。フィルタ14は、枠レス化によって剛性が低下していることから、圧損が増加すると、ファンユニット3側の吸引力によりフィルタ14の通風面がファンユニット14側に撓み変形しようとする。しかし、フィルタ14の下面側には、上部ファンケース8Bの上面に対して一体成形されたランナー兼フィルタ支持部材20が配設されているため、ファンユニット3側に撓もうとしても、その下面をランナー兼フィルタ支持部材20で支持することにより、フィルタ14の撓み変形を阻止することができる。

0030

従って、フィルタ14が圧損の増大によって撓み変形し、ファンユニット3の回転体である羽根車9と干渉したり、あるいは羽根車9に巻き込まれたりして、損傷、故障等に至る事故の発生を確実に防止することができる。

0031

一方、ランナー兼フィルタ支持部材20は、ベルマウス10の上面からフィルタ14の設置方向に鉛直に立上げられた立上げ部17と、その立上げ部17から湾曲してフィルタ14の下面と一定の隙間を保って水平方向に平行に延びる平行部18とを備えたリブ19をクロス状に配置した構成とされている。

0032

このため、ベルマウス10の上面から立上げられた立上げ部17と、その立上げ部17から延びる平行部18とを備えたリブ19をクロス状に配置したランナー兼フィルタ支持部材20をベルマウス10に一体に成形することにより、そのランナー兼フィルタ支持部材20をランナーとして、ベルマウス10およびランナー兼フィルタ支持部材20を含む上部ファンケース8Bを一体に樹脂成形することができる。

0033

これによって、立上げ部17を有するランナーによってドーナツ形状をしたベルマウス10への成形時の樹脂の流動性を高めて成形性を良化することができるとともに、樹脂倒れや反り等による変形を防止して成形精度を高めることができる。しかも、リブ19が立上げ部17と平行部18からなる門型形状をした幅の狭いリブ19とされるため、樹脂の使用量を低減し、上部ファンケース8Bを軽量化および低コスト化することができる。

0034

また、ランナー兼フィルタ支持部材20を構成するリブ19のクロス部に対し、ゲート部21が設けられた構成とされているため、該ゲート部21からクロス状の平行部18を介して四方に樹脂を流し、ランナー兼フィルタ支持部材20およびドーナツ形状をしたベルマウス10を含む上部ファンケース8Bを一体に樹脂成形することができる。これによって、上部ファンケース8Bの成形時、ベルマウス10への樹脂の流動性を高め、成形性を良化することができる。

0035

また、ランナー兼フィルタ支持部材20は、リブ19の立上げ部17の高さを所定寸法高さとすることにより、フィルタ14の下面とベルマウス10との間に所定間隔の空間部Aを形成しているため、リブ19の立上げ高さによって、フィルタ14の下面とベルマウス10との間に十分な空間部Aを確保し、フィルタ周りでの通風抵抗の増大を抑制することができる。従って、通風抵抗の増大による騒音の発生や風量の低下を防止し、車両用空調装置1の低騒音化、高性能化を図ることができる。

0036

さらに、本実施形態においては、内外気切替えユニット2の内気吸入口5および外気吸入口6をフィルタ14の挿入方向の一方側と他方側とに対向して配置し、ランナー兼フィルタ支持部材20を構成するクロス配置されたリブ19の一方のリブ19Aを、内気吸入口5および外気吸入口6が配置されたフィルタ14の挿入方向に沿って配置し、他方のリブ19Bをその挿入方向と交差する方向に配置した構成としている。

0037

このため、内気吸入口5および外気吸入口6から吸入されてファンユニット3に吸込まれる空気流は、フィルタ14の挿入方向と交差する方向に配置されている他方のリブ19Bと干渉するものの、フィルタ14の挿入方向に沿って配置される一方のリブ19Aと干渉することはなく、ランナー兼フィルタ支持部材20と空気流との干渉を最小限に抑えることができる。従って、ランナー兼フィルタ支持部材20による圧損、騒音の発生、風量の低下等を抑制することができる。

0038

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、内外気切替えユニット2の外気吸入口6を上方に湾曲延長させて水平方向に開口し、その下方部の対向方向に内気吸入口5を開口し、両吸入口5,6間に扇形の切替えダンパ7を配置したものとしているが、内外気切替えユニット2は、このようなものに限らず、様々な形状のユニットに変更できるものである。

0039

また、フィルタ14は、車室内の前方のインストルメントパネル内において、車室内側から着脱し、交換可能とされているため、目詰まり等により圧損が大きくなっていると思われる場合には、適宜交換してやればよく、フィルタ14を交換することにより、通風抵抗を低減して効率を改善することができる。

0040

1車両用空調装置
2内外気切替えユニット
3ファンユニット
5内気吸入口
6外気吸入口
7 切替えダンパ
8ファンケース
10ベルマウス
11空気吸込口
13空気流路
14フィルタ
17立上げ部
18平行部
19リブ
19A 一方のリブ
19B 他方のリブ
20ランナー兼フィルタ支持部材
21ゲート部
A 空間部

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