JP2001280296A

JP2001280296A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2001280296A
Application number: JP2000095243A
Authority: JP
Inventors: Hideji Ohara; 秀司尾原; Makoto Nagai; 誠長井; Hiroyasu Yoneyama; 裕康米山; Katsuaki Nagahashi; 克章長橋; Ryoji Sato; 良次佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単で電磁振動音が小さく、信頼性の
高い空気調和機の室内機および空気調和機の室外機を提
供する。【解決手段】羽根車のボス部に、駆動モータの回転軸
が嵌合するスリーブ２ｂを形成した送風機および熱交換
器を有する室内機および室外機を備える空気調和機にお
いて、前記回転軸の周囲のスリーブ２ｂに形状の異なる
穴７ｂ、穴７ｃを設け、かつそれぞれの形状ごとに複数
個の穴を設け、これら穴に他の部材を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内機および室外
機を備える空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気調和機は住宅密集地に設置さ
れ、２４時間運転されることが多くなっており、空気調
和機に対する静音化の要求は室内機、室外機ともに、ま
すます厳しくなっている。空気調和機の送風系で生じる
騒音は送風機の流体騒音と駆動用モータが加振源となっ
て生じる電磁振動音とに大別される。そのなかで、モー
タの電磁加振力に起因して発生する電磁振動音の単一周
波数成分が顕著なものである場合、人が不快音として感
じるためその低減が必要である。

【０００３】電磁振動音は駆動用モータの電磁加振力が
送風機の羽根車に伝播して、発音体である羽根車が振動
して騒音を発生するものであり、羽根車−モータの振動
系の固有振動数とモータの電磁加振力が共振した場合に
特に顕著となる。しかし、羽根車−モータの振動系の固
有振動数と電磁加振力が一致しないように機種ごとに異
なる羽根車を作ることは非常に大きなコストを要する。

【０００４】この対策として、たとえば、特開平７−１
０３１９１号公報ではモータの回転軸に固定される羽根
車をゴムを挟んだ２枚の板材によって挟持し、モータか
ら羽根車への振動伝達を防止し、騒音低減を測ってい
る。

【０００５】また、特開平２−２１８８９４号公報では
羽根車ボス部のモータ回転軸が嵌合している嵌合部分に
のみ耐熱性樹脂を用い、この耐熱性樹脂を本体側部材と
リベット接合して振動を耐熱性樹脂で吸収する構造とし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記羽根車のボス部の
回転軸嵌合部は、加振源であるモータと羽根車間にゴム
や樹脂等の弾性体を介して固定するものであり、羽根車
の価格が高価なものとなる。

【０００７】また、回転トルクを弾性体を介して羽根車
に伝達するために弾性体に高い信頼性が要求される。さ
らに回転軸と羽根車の結合が柔結合となり羽根車が回転
した場合にふれまわり振動が大きくなる等の課題を有し
ている。

【０００８】本発明の目的は、構造が簡単で電磁振動音
が小さく、信頼性の高い空気調和機の室内機および空気
調和機の室外機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る空気調和機の発明の構成は、羽根車の
ボス部に、駆動モータの回転軸が嵌合するスリーブを形
成した送風機と熱交換器とを有する室内機および室外機
を備える空気調和機において、前記回転軸の周囲のスリ
ーブに形状の異なる穴を設け、かつそれぞれの形状ごと
に複数個の穴を設け、これら穴に他の部材を充填するも
のである。

【００１０】詳しくは、前記穴は、周方向より半径方向
に長い長円形の穴と円形の穴とがとが回転軸を中心にし
て交互もしくは対称に配置されるものである。

【００１１】また詳しくは、前記部材は、スリーブの剛
性および重量を変化させることにより羽根車−モータの
振動系の曲げ固有値およびねじり固有値を変化させるも
のである。

【００１２】さらにまた詳しくは、前記部材は、半径方
向に長い長円形の穴および円形の穴のいずれかに充填さ
れ、もしくはすべてに充填されるものである。

【００１３】上記目的を達成するため、本発明に係る空
気調和機の他の発明の構成は、羽根車のボス部に、駆動
モータの回転軸が嵌合するスリーブを成形した送風機と
熱交換器とを有する室内機および室外機を備える空気調
和機において、前記回転軸の周囲のスリーブに形状の異
なる穴を設け、かつそれぞれの形状ごとに複数個の穴を
設け、前記スリーブに、ボス部の成形時にボス部から穴
に成形材料を導く導入路を設けるものである。

【００１４】上記目的を達成するため、本発明に係る空
気調和機のさらに他の発明の構成は、羽根車のボス部
に、駆動モータの回転軸が嵌合するスリーブを成形した
送風機と熱交換器とを有する室内機および室外機を備え
る空気調和機において、前記回転軸の周囲のスリーブに
穴を設け、この穴にかつそれぞれの形状ごとに複数個の
ネジ穴を設け、このネジ穴に錘をネジ止めして固定する
ものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１６】図１は、本発明に係わる空気調和機が備え
る室内機(天井カセット形)の縦断面図である。

【００１７】天井カセット形の室内機１は、風を送風す
るための遠心羽根車２とこの遠心羽根車２を駆動するた
めの駆動用モータ３と熱交換器４とによって構成されて
いる。

【００１８】遠心羽根車２は、駆動用モータ３の回転軸
３ａに固定されている。遠心羽根車２により送風される
風は、実線矢印で示される方向に流れ、熱交換器４で熱
交換器４内を流れる冷媒と熱交換し、天井ボード５にラ
ップするように設けられた化粧パネル６を介して冷風ま
たは暖風を部屋内に送風される。

【００１９】図２および図３によりさらに説明すると、
図２は、図１のＡ−Ａ'矢視横断面図、図３は遠心羽根
車の断面図および駆動用モータ部の側面図である。

【００２０】遠心羽根車２は、ボス部２ａと、スリーブ
２ｂと、ハブ部２ｄとから構成されており、スリーブ２
ｂをアルミニウム材とすることによって温度に対するボ
ス部２ａの樹脂材の耐劣化性および耐軟化性を向上さ
せ、樹脂材の原材質の品質を保持している。すなわち、
スリーブ２ｂは、遠心羽根車２をたとえば射出成形する
際にボス部２ａにインサート成形される。スリーブ２は
平面状のスリーブ上端面２ｅおよびスリーブ下端面２ｆ
を有し、また形成された嵌合穴２ｃに駆動用モータ３の
回転軸３ａが嵌合・固定されて、遠心羽根車２に駆動用
モータ３からの駆動トルクを伝達する構造になってい
る。

【００２１】図４は、本発明に係わる空気調和機が備え
る室外機(横吹き形)の縦断面図である。

【００２２】横吹き形の室外機１４は風を送風するため
の軸流羽根車１５と、この軸流羽根車１５を駆動するた
めの駆動用モータ３と、熱交換器４と、駆動用モータ３
を取り付けるためのモータクランプ１６と、圧縮機(図
示せず)とによって構成されている。

【００２３】軸流羽根車１５は、駆動用モータ３の回転
軸３ａに固定され、軸流羽根車１５より送風される風は
実線矢印で示す方向に流れ、熱交換器４に吸込まれて熱
交換器４内を流れる冷媒と熱交換し、吹出しグリル１７
を通して吹き出される。

【００２４】図５および図６によりさらに説明すると、
図５は、図４のＢ−Ｂ'矢視横断面図、図６は軸流羽根
車および駆動用モータ部の側面図である。

【００２５】軸流羽根車１５はボス部１５ａとスリーブ
１５ｂと、ブレード１５ｄとから構成されており、スリ
ーブ１５ｂは軸流羽根車１５を射出成形する際にボス部
１５ａにインサート成形される。スリーブ１５ｂに形成
された嵌合穴１５ｃに駆動用モータ３の回転軸３ａが嵌
合・固定されて、軸流羽根車１５に駆動用モータからの
駆動トルクを伝達する構造になっている。

【００２６】なお、スリーブ２ｂおよびスリーブ１５ｂ
の材質は後述する穴加工などの作業の容易さを考慮して
本実施例ではアルミニウム材としているが、その他の非
金属材料や金属製材料であってもよい。

【００２７】図７は、スリーブの詳細縦断面図、図８
は、図７のＣ−Ｃ'横断面図である。

【００２８】スリーブ２ｂの嵌合穴２ｃの周囲には、複
数の形状の異なる穴７が設けらている。すなわち本実施
例では、周方向より半径方向が長い４個の長円形（楕円
形）の穴７ｂと４個の円形の穴７ｃとの二種の形状の穴
７が設けられている。穴７ｂおよび７ｃの配置は、それ
ぞれを交互に配置し、もしくは回転軸３を中心にして対
称になっている。その理由は、他の部材が半径方向に長
い長円形の穴７ｂおよび円形の穴７ｃのいずれかに充填
され、もしくは長円形の穴および円形の穴のすべてに充
填された場合において、スリーブ２ｂを周方向に分割し
た場合の質量が等しくなり、遠心羽根車２が回転した場
合の動バランスが容易に取れるからである。穴７ｂおよ
び穴７ｃの数が多すぎるとスリーブ２ｂの強度が弱くな
るので、強度を考慮して適正個数を設ける。

【００２９】他の部材を充填する場合、上記のように、
部材が半径方向に長い長円形の穴７ｂおよび円形の穴７
ｃのいずれかに充填され、もしくは長円形の穴７ｂおよ
び円形の穴７ｃのすべてに充填する場合の３通りがあ
る。

【００３０】ここで、穴７ｂに部材を充填した場合と、
穴７ｃに部材を充填した場合とでは剛性が変化する。す
なわち、羽根車−モータの振動系の曲げ固有値、ねじり
固有値などが変化する。また、穴７ｂおよび穴７ｃの
数、位置（回転軸３からの距離）、形状などによっても
曲げ固有値、ねじり固有値が変化する。

【００３１】羽根車−モータの振動系の固有振動数と電
磁加振力とが一致した場合、穴７ｂおよび穴７ｃのいず
れか一方、あるいは穴７ｂおよび穴７ｃのすべてに他の
部材８を充填すると、遠心羽根車２の重量が増加するた
め、羽根車−モータの振動系の曲げ固有値を小さくでき
る。また、空洞だった部分の剛性が高くなるため、羽根
車−モータの振動系のねじり固有値が大きくなる。この
ため、羽根車−モータの振動系の固有振動数が電磁加振
力の周波数からずれることになり、電磁振動音を低減す
ることができる。

【００３２】すなわち、穴７ｂ，穴７ｃの数、位置、形
状などを変えることにより重量および剛性を微妙に変え
ることができ、固有振動数の変化量を微調整することが
できる。また、充填する部材８の材質によっても重量お
よび剛性の変化の度合が変わる。部材８の材質は、比重
の大きい金属の方が重量および剛性を大きく変化させ、
固有振動数をずらす効果が大きいが、充填のしやすさを
考慮して樹脂等の非金属を用いてもよい。

【００３３】図９は、スリーブの第２の実施例の縦断面
図であり、図１０は、図９のＤ−Ｄ'横断面図である。

【００３４】回転軸３が嵌合する嵌合穴２ｃの周囲のス
リーブ２ｂの部分に複数の形状の異なる穴７ｂ、穴７ｃ
を設け、ボス部２ａの成形時にボス部２ａから穴７ｂ、
穴７ｃのいずれか一方、もしくはすべての穴に成形材料
８を導く導入路を設けるものである。

【００３５】本実施例は、長円形の穴７ｂに成形材料す
なわち樹脂８ａを導く導入路として、スリーブ２ｂの
下端面２ｆに溝１０を設けるものである。この構造で
は、成形時に溝１０から穴７ｂに樹脂８ａが導入される
ため、成形と同時に穴７ａに樹脂８ａを充填することが
できる。このため、成形後に穴７ｂに樹脂８ａを充填す
る工程を省くことができる。

【００３６】なお本実施例では、溝１０がスリーブ２ｂ
の下端面２ｆに設けられているが、溝１０はスリーブ２
ｂの上端面２ｅに設けてもよい。

【００３７】図１１は、スリーブの第３の実施例の平面
図であり、図１２は、図１１のスリーブおよびその周辺
の縦断面図である。

【００３８】本実施例では、スリーブ２ｂにネジ穴１１
を設けるものである。この場合、図１２に示すように、
スリーブ２ｂの先端に比重の大きい錘１２をネジ１３で
固定することができるため、スリーブ２ｂ内の穴７ａに
部材８を充填するだけでは羽根車−モータの振動系の曲
げ固有値を調整しきれない場合に、さらに大きな重量を
付加することができる。

【００３９】なお、上記いずれの実施例でも、遠心送風
機を備えた空気調和機の室内機について説明したが、軸
流送風機を備えた空気調和機の室外機にも同様に適用で
きるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上に述べたごとく、本発明によれば、
遠心羽根車もしくは軸流羽根車において、機種ごとに異
なる羽根車を作ることなく羽根車−モータ系の固有振動
数と電磁加振力の周波数とが一致しないようにすること
ができ、ゴムや樹脂等を介して回転軸と羽根車を結合す
ることもないので、構造が簡単で電磁振動音が小さく、
信頼性の高い空気調和機の室内機および室外機を備える
空気調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる空気調和機が備える室内機(天
井カセット形)の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ'矢視横断面図である。

【図３】遠心羽根車の断面図および駆動用モータ部の側
面図である。

【図４】本発明に係わる空気調和機が備える室外機(横
吹き形)の縦断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ'矢視横断面図である。

【図６】軸流羽根車の断面図および駆動用モータ部の側
面図である。

【図７】スリーブの詳細縦断面図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ'横断面図である。

【図９】スリーブの第２の実施例の縦断面図である。

【図１０】図９のＤ−Ｄ'横断面図である。

【図１１】スリーブの第３の実施例の平面図である。

【図１２】スリーブおよびその周辺の縦断面図である。

【符号の説明】

１・・・空気調和機の室内機(天井カセット形) ２・・・遠心羽根車２ａ・・・ボス部２ｂ・・・スリーブ２ｃ・・・嵌合穴２ｄ・・・ハブ部２ｅ・・・スリーブ上端面２ｆ・・・スリーブ下端面２ｇ・・・スリーブ外周３・・・駆動用モータ３ａ・・・回転軸４・・・熱交換器５・・・天井ボード６・・・化粧パネル７、７ａ、７ｂ、７ｃ・・・他の部材を充填する穴８・・・他の部材１０・・・溝（導入路）１１・・・ネジ穴１２・・・錘１３・・・ネジ１４空気調和機の室外機(横吹き形) １５・・・軸流羽根車１５ａ・・・ボス部１５ｂ・・・スリーブ１５ｃ・・・嵌合穴１５ｄ・・・ブレード１６・・・モータクランプ１７・・・吹出しグリル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｆ 15/10 Ｆ１６Ｆ 15/10 Ａ 15/34 15/32 Ａ (72)発明者米山裕康静岡県清水市村松390番地日立清水エンジニアリング株式会社内 (72)発明者長橋克章静岡県清水市村松390番地日立清水エンジニアリング株式会社内 (72)発明者佐藤良次静岡県清水市村松390番地株式会社日立空調システム清水生産本部内Ｆターム(参考） 3H022 AA02 BA04 CA03 CA50 DA11 3H035 CC05 CC06 CC07 3L049 BB07 BC03 BD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】羽根車のボス部に、駆動モータの回転軸
が嵌合するスリーブを形成した送風機と熱交換器とを有
する室内機および室外機を備える空気調和機において、前記回転軸の周囲のスリーブに形状の異なる穴を設け、
かつそれぞれの形状ごとに複数個の穴を設け、これら穴に他の部材を充填することを特徴とする空気調
和機。
【請求項２】前記穴は、周方向より半径方向に長い長
円形の穴と円形の穴とが回転軸を中心にして交互もしく
は対称に配置されるものであることを特徴とする請求項
１記載の空気調和機。
【請求項３】前記部材は、スリーブの剛性および重量
を変化させることにより羽根車−モータの振動系の曲げ
個有値およびねじり固有値を変化させるものであること
を特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】前記部材は、半径方向に長い長円形の穴
および円形の穴のいずれかに充填され、もしくはすべて
に充填されるものであることを特徴とする請求項１記載
の空気調和機。
【請求項５】羽根車のボス部に、駆動モータの回転軸
が嵌合するスリーブを成形した送風機と熱交換器とを有
する室内機および室外機を備える空気調和機において、前記回転軸の周囲のスリーブに形状の異なる穴を設け、
かつそれぞれの形状ごとに複数個の穴を設け、前記スリーブに、ボス部の成形時にボス部から穴に成形
材料を導く導入路を設けることを特徴とする空気調和
機。
【請求項６】羽根車のボス部に、駆動モータの回転軸
が嵌合するスリーブを成形した送風機と熱交換器とを有
する室内機および室外機を備える空気調和機において、前記回転軸の周囲のスリーブに穴を設け、この穴にかつそれぞれの形状ごとに複数個のネジ穴を設
け、このネジ穴に錘をネジ止めして固定することを特徴とす
る空気調和機。