JP2005164072A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、送風装置を構成するファンモータの回転軸を支持する、軸受け具に対する取付け固定を確実化して、回転軸の回転にともなう撓みの発生を防止し、かつ高い芯出し精度が得られ、組立て作業性の向上を図れる空気調和装置を提供する。
【解決手段】ユニット本体１は内部を仕切り板６によって室内熱交換器５を収容する熱交換室Ｂと送風装置Ｓを収容する送風室Ａとに区画され、送風装置を構成するファンモータ１７の回転軸１６ｂと連結される連結軸１６ｃが軸受け具１８に軸支され、軸受け具は軸受け固定台２０に支持固定され、この軸受け固定台は軸受け具が取付け固定される固定板部２１と、この固定板部の両側端縁に沿って略直角方向に折曲げ形成される脚板部２２と、この脚板部から一体に延出形成され仕切り板に係止される係止片２４と、脚板部の端縁に沿って略直角方向に折曲げ形成されユニット本体に取付け固定される固定片２３とを具備する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、送風装置を構成するファンモータの回転軸に対する軸受け構造を改良した、たとえば天吊り形の室内ユニットである空気調和装置に関する。

室内ユニットと室外ユニットから構成される空気調和装置において、いわゆる壁掛け形の室内ユニットのように壁面から突出するものではなく、ほとんど天井板と密着状態にして取付けられ圧迫感を感じさせることのない天井吊り形の室内ユニットを備えた空気調和装置が多用されている。
この種の室内ユニットは、筐体であるユニット本体の厚さ方向（高さ方向）の寸法を可能な限り短縮して、より圧迫感の少ない形状とする要求がある反面、幅方向（水平方向）には寸法的な制約が比較的少ない。そのため、天井面に沿った広い範囲から熱交換空気を吹出すことで、熱交換作用の効率向上化を図っている。

ここで用いられる送風装置として、熱交換空気の吹出し範囲をより広くできるうえに、ファン直径が小さくてすむ多翼ファンを採用するとよい。この多翼ファンは、円環状に羽根板が並べられた構成になっていて、軸方向から空気を吸込んで周方向に吹出す特性がある。
ただし、この種の多翼ファンを単一のものとして軸方向に長く形成すると、軸方向に沿って部分的に吹出し風量が大きく偏ってしまう。そこで、同一のファン直径にして軸方向長さを比較的短くした多翼ファンを、回転軸に所定間隔を存して複数個連結し、これらを単一のファンモータで駆動して送風作用を行わせるのが通常の構成となる。

［特許公報１］には、両側面から回転軸が突出する、いわゆる二軸モータを用いて、その一方の回転軸に１つの送風ユニットを取付け、他方の回転軸に複数の送風ユニットを配置した構成が開示されている。
特開平１１−１０１４６２号公報

上述した［特許文献１］では、１つの送風ユニットを支持する一方の回転軸は、軸方向長さが比較的短いので何らの軸上部断熱材によっても支持されず、片持ち状をなす。これに対して他方の回転軸は、複数の送風ユニットを取付けるために比較的長くなり、強度的に片持ち支持とすることができない。
そこで、回転軸の先端部を軸受けによって回転自在に支持している。この軸受けは空気調和機本体の板金製の側板に対して、側板の外側からバーリング加工によって形成された凹状の軸受け保持部材に外側から挿入され、かつねじを用いてカバーを固定することにより保持される。別途、軸受け支持ブラケットを不要としてコストダウンを図ることを特徴の一つとしている。

ところで、複数の送風ユニットが取付けられる回転軸の実質的な軸方向長さは、ファンモータの側面から空気調和機本体の側板に至るまでであり、回転軸の軸方向長さが回転軸直径と比較して極端に長くなってしまう。そのため、ある程度回転数を上げただけでも回転軸は撓み変形や振動が発生し易い条件が揃うことになる。
これらの不具合を少しでも抑制するために、回転軸の芯出しを極めて高い精度に得る必要がある。しかしながら、回転軸の先端を支持する軸受けは、本体の側板に外側からバーリング加工によって設けられる軸受け保持部材に支持される構成になっており、この軸受け保持部材の位置を高精度で出すには困難である。
そして、別途軸受けブラケットが不要であることは確かであるが、その代りに専用の軸受けと、カバーを別途製作しなければならず、かつ本体側板に対すルーバリング加工も必要であって、必ずしもコスト低減に結び付かない虞れがある。

本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、送風装置を構成するファンモータの回転軸が長尺である場合に、回転軸を軸受け具で支持することを前提として、軸受け具に対する取付け固定を確実化して、回転軸の回転にともなう撓みの発生を防止し、かつ高い芯出し精度が得られ、組立て作業性の向上を図れる空気調和装置を提供しようとするものである。

本発明は上述の目的を満足するためになされたものであり、ユニット本体は内部を仕切り板によって熱交換器を収容する熱交換室と送風装置を収容する送風室とに区画され、送風装置を構成するファンモータは回転軸が軸受け具に軸支され、軸受け具は軸受け固定台に支持固定され、この軸受け固定台は、軸受け具が取付け固定される固定板部と、この固定板部の両側端縁に沿って折曲げ形成される脚板部と、この脚板部から一体に延出形成され仕切り板に係止される係止片と、脚板部の端縁に沿って折曲げ形成されユニット本体に取付け固定される固定片とを具備する。

本発明によれば、送風装置を構成するファンモータの回転軸が長尺であっても、回転軸の回転にともなう撓み変形の発生を防止し、芯出しの高精度化および組立て作業性の向上を図れるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る空気調和装置について説明する。
図１は空気調和装置を構成する室内ユニットの全体斜視図、図２は室内ユニットの断面図、図３は室内ユニットの内部構造を示す底面図、図４は軸受け固定台の斜視図、図５は軸受け固定台を取付けた状態の断面図、図６は軸受け具を軸受け固定台に取付けた状態の斜視図である。

図中１はユニット本体であり、図示しない天井から吊り下げられた吊りボルトに引掛けられ天井面に極く近接した状態で取付けられる。このユニット本体１は、厚さ方向（高さ方向）寸法と比較して幅方向（水平方向）寸法が極めて大であることが特徴の一つとなっている。
ユニット本体１は、下面を構成する底板部１ａと、吊り下げられた状態で天井と近接する上面を構成する天板部１ｂと、これら底板部１ａと天板部１ｂとを連結する左右一対の側板部１ｃおよび背面部１ｄとから構成される。なお、側板部１ｃのみサイドカバー１ｅで覆われる。

上記底板部１ａには、底板部１ａの幅方向とは直交する前後方向の略半分程度の位置で、幅方向に沿いグリル１０とフィルタ１１が着脱自在に嵌め込まれた吸込み口２が設けられる。
また、ユニット本体１の背面部１ｄと相対向する前面部は、水平ルーバ１３が開閉自在に取付けられた吹出し口３となっていて、この吹出し口３における水平ルーバ１３のさらに奥部には縦ルーバ１２が回動自在に取付けられる。

ユニット本体１内部には仕切り板６が設けられる。この仕切り板６は、先に説明したグリル１０が嵌め込まれる吸込み口２の一側縁に沿って立設され、ユニット本体１の天板部１ｂに当接するように延出される。また、仕切り板６はユニット本体１を構成する左右の側板部１ｃに当接するように延出されるところから、ユニット本体１内は仕切り板６によって前後方向に二室Ａ，Ｂに区画されることになる。

ユニット本体１内部は仕切り板６を挟んで吸込み口２側に後述する送風装置Ｓおよび送風装置Ｓを駆動制御する電気部品箱９等が配置収容される送風室Ａと、吹出口３側に室内熱交換器５が収容配置される熱交換室Ｂとが形成されている。
上記熱交換室Ｂをさらに説明すると、ここには上記室内熱交換器５と、この室内熱交換器５の下部にドレン受け７が収容される。上記室内熱交換器５は、ユニット本体１が縦方向寸法を極力短縮して形成されるため、極く傾いた状態で斜めにして配置される。

上記ドレン受け７は、たとえば厚肉の合成樹脂材から形成されていて、斜めに傾けた室内熱交換器５から冷凍サイクル運転にともなって生成され滴下するドレン水滴の全てを受けられるように、熱交換室Ｂの底面のほとんど全部を占める面積に形成される。
そして、ドレン受け７にはドレンポンプが取付けられ、ドレン受け７に集溜するドレン水を、ドレン受け７に接続するドレンホース（いずれも図示しない）を介して排出するようになっている。
上記熱交換室Ｂ上部には室内熱交換器５の上端部を支持する上部断熱材３０が設けられていて、上記室内熱交換器５の冷凍サイクル作用にともなう発熱（温熱・冷熱）がユニット本体１を形成する板材に伝達しないように、上記ドレン受け７と同様、厚肉に形成される。

つぎに、上記送風室Ａに配置される送風装置Ｓについて説明する。
この送風装置Ｓは、両側面から回転軸１６ａ，１６ｂが突出する、いわゆる二軸モータであるファンモータ１７を備えている。なお、一方の回転軸１６ｂには図示しないカップリングを介して連結軸１６ｃが連結されていて、一体化した直状の長尺回転軸をなす。以下、これを単に回転軸１６ｂと呼ぶ。

送風装置Ｓは、ファンモータ１７のそれぞれの回転軸１６ａ，１６ｂに嵌着される送風ファン４および、この送風ファン４に対して軸方向を除いて囲撓するファンケース１４とからなる。上記ファンモータ１７は１台であるのに対して、送風ファン４とファンケース１４は複数備えられる。上記送風ファン４はいわゆる多翼ファンが用いられていて、回転にともなって軸方向から吸込んだ空気を周方向へ吹出すタイプのものである。

特に図３に示すように、ファンモータ１７はユニット本体１の長手方向中央部から一方向にずれた位置に配置され、この一側面から突出する短尺状の回転軸１６ａに１個の送風ファン４が取付けられる。ファンモータ１７の他側面から突出する長尺状の回転軸１６ｂには、所定間隔を存して複数（ここでは３個）の送風ファン４が取付けられる。

特に図２に示すように、上記ファンケース１４は上下に二分割されて組合わされる。ファンケース１４の両側面は回転軸１６ａ，１６ｂが貫通するとともに送風ファン４の両側面が露出する開口部が設けられていて、送風ファン４の吸込み口体ｎをなす。
ファンケース１４の周面には断面矩形状の開口部である吹出し口体ｍが一体に突設されていて、この吹出し口体ｍの先端部は上記仕切り板６に設けられる同形状の開口部に嵌め込まれ、熱交換室Ｂ側へ突出する。したがって、送風ファン４の回転にともなって吸込み口体ｎから空気が吸込まれ、吹出し口体ｍから吹出されるようになっている。

なお説明すれば、送風ファン４が吸込むのは送風装置Ｓが配置される送風室Ａ内の空気であり、送風室Ａの下面にはグリル１０が嵌め込まれた吸込み口２が設けられているので、結局、被空調室内の空気が吸込み口２を介して送風室Ａに吸込まれ、さらに送風ファン４に吸込まれることになる。
熱交換空気は送風ファン４の回転にともなって吹出し口体ｍから吹出されるが、吹出し口体ｍは仕切り板６から熱交換室Ｂへ突出しているので、熱交換室Ｂに吹出される。送風ケース１４は所定間隔を存して複数個配置されるところから、略均一な状態となって室内熱交換器５へ均一に導かれるようになっている。

上記ファンモータ１７は、モータ支持台１９を介してユニット本体１を構成する天板部１ｂに取付けられる。したがって、実際にはモータ支持台１９は天板部１ｂから吊り下げ状態で取付けられている。ファンモータ１７の一側面から突設される長尺状の回転軸１６ｂは、その一部が軸受け具１８によって軸支される。
上記軸受け具１８は、後述する軸受け固定台２０を介して天板部１ｂに取付けられる。すなわち、ファンモータ１７およびモータ支持台１９と同様に、軸受け具１８および軸受け固定台２０は天板部１ｂから吊り下げ状態となる。

つぎに、軸受け具１８と、この軸受け具１８を支持する軸受け固定台２０について詳述する。
図４ないし図６に示すように、上記軸受け固定台２０は軸受け具１８を支持し、かつ取付けねじ等の取付け具３５を介して軸受け具１８が取付け固定される固定板部２１と、この固定板部２１の両側端縁から一体に略直角方向に折曲げられた脚板部２２からなり、全体として略コ字状に構成されている。

上記脚板部２２における一側縁ａの折曲長さは、他側縁ｂの折曲長さよりも長く形成されていて、他側縁ｂ下端から一側縁ａ下端に対して斜めに形成される縁部ｃとなっている。また、脚板部２２の端縁に亘って固定片２３が略直角方向に折曲げ形成される。この固定片２３には取付け用孔２３ａが設けられる。
上記固定板部２１には、一側に偏った位置に一対の取付け用ねじ孔２７が設けられる。これら取付け用ねじ孔２７の相互間隔は、上記軸受け具１８の鍔部１８ａに設けられる取付け用孔１８ｂ間隔と同一である。

固定板部２１の一側縁と、この一側縁から所定間隔を存して対向する部位および、固定板部２１と脚板部２２との折曲縁部には、図の上方へ突出する切起し片２６ａ〜２６ｄが一体に設けられる。
特に図６に示すように、これら複数の切起し片２６ａ〜２６ｄは固定板部２１に軸受け具１８を支持した状態で、軸受け具１８の鍔部１８ａ周縁に当接する位置に設けられている。換言すれば、固定板部２１に支持される軸受け具１８は、取付け具３５による取付けをなす以前に固定板部２１における面方向への位置ずれが確実に規制される。

それぞれの脚板部２２の固定板部２１から折曲する他側縁部には、係止片２４が一体に突設される。一対の係止片２４は、それぞれの上端部が固定板部２１板面よりも上方に突出され、かつ側端縁は脚板部２２の側端縁から板面方向に突出する突片からなる。特に図５および図６に示すように、上記軸受け固定台２０を所定位置に取付けた状態で、上記仕切り板６には係止片２４が嵌め込まれるスリット状の係合孔部２８が設けられる。

上記固定片２５と所定間隔を存する脚板部２２端縁に、脚板部２２の板面方向に突出する突出片２５が一体に設けられる。この突出片２５は、特に図５および図６に示すように、上記天板部１ｂの補強用凹部８ａに設けられるスリット状の係合孔部２９に嵌め込まれるようになっている。
このようにして構成される軸受け固定台２０をユニット本体１に対して組立て作業するのに、ユニット本体１を実際の天吊り取付け状態とは天地を逆にして行われる。すなわち、天板部１ｂが底面側になり、ここに軸受け固定台２０の固定片２３が載せられる。そして、脚板部２２の突出片２５が天板部１ｂの係合孔部２９に挿入係止される。同時に、脚板部２２の係止片２４が仕切り板６の係合孔部２８に挿入係止される。

この状態にしてから、固定片２３の固定孔２３ａに取付け具を挿入して、固定片２３を天板部１ｂに螺着する。さらに、固定板部２１に軸受け具１８を載置する。先に図６で説明したように、軸受け具１８の鍔部１８ａ周縁が固定板部２１に設けられる切起し片２６ａ〜２６ｄに嵌め込まれる。取付け具３５をもって軸受け具１８の鍔部１８ａを固定板部２１に取付け固定することにより、軸受け固定台２０のユニット本体１に対する取付け固定が終了する。

全ての構成部品の組立てが終了し、製品として据付けられ、冷凍サイクル運転を行うとともに送風装置Ｓが駆動されると、室内空気が吸込み口２から吸込まれて送風室Ａを介して熱交換室Ｂの室内熱交換器５に吹付けられる。室内空気は室内熱交換器５を通過する際に熱交換し、吹出し口３に備えられる縦ルーバ１２と水平ルーバ１３に案内されて吹出される。
送風装置Ｓにおいては、ファンモータ１７の一方の回転軸１６ａに１個の送風ファン４しか備えられていないから、回転軸１６ａが片持ち状であっても回転にともなう少しの撓みあるいは振れを生じることなく静粛な送風作用をなす。

ファンモータ１７における他方の回転軸１６ｂには、実際には連結軸１６ｃが連結されて長尺状であり３個の送風ファン４が備えられているが、この略中間部を軸受け具１８に軸支されているので、回転にともなう少しの撓みあるいは振れを生じることなく静粛な送風作用をなす。
上記軸受け具１８は軸受け固定台２０の固定板部２１に支持されていて、固定板部２１には切起し片２６ａ〜２６ｄが設けられているので、軸受け具１８の位置ずれを規制する。すなわち、回転軸１６ｂと連結軸１６ｃとが連結される長尺状回転軸に対する調芯作業が容易であって、確実に高精度を得られる。

軸受け固定台２０は、軸受け具１８を支持する固定板部２１と、この固定板部の両側縁に沿って折曲される脚板部２２とで略コ字状に形成される板体からなるから、剛性が高く、送風ファン４が高速回転駆動されても振動が発生することがない。
上記脚板部２２に係止片２４を一体に設けて仕切り板６の係合孔部２８に係合するようにしたから、係止片２４によってファンモータ回転軸１６ａ，１６ｂの軸方向の剛性が向上して、より確実に振動の抑制化を得られる。

上記脚板部２２に突出片２５を一体に設けて天板部１ｂの係合孔部２９に係合するようにしたから、突出片２５が軸受け固定台２０を取付けする際の位置決めガイドとなって、組立て作業の容易化を得られる。しかも、この部分には取付け具が不要であり、組立てが容易となる。
なお、本発明の軸受け固定台は上述の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を越えない範囲内で種々変形実施が可能であり、本発明はこれらの全てを包含するものである。

本発明の実施の形態に係る、空気調和装置を構成する室内ユニットの斜視図。 同実施の形態に係る、室内ユニットの断面図。 同実施の形態に係る、室内ユニットの内部構造の底面図。 同実施の形態に係る、軸受け固定台と軸受け具を分解した斜視図。 同実施の形態に係る、軸受け固定台を取付けた断面図。 同実施の形態に係る、軸受け固定台に軸受け具を取付けた斜視図。

符号の説明

６…仕切り板、５…室内熱交換器、Ｂ…熱交換室、Ｓ…送風装置、１…ユニット本体、１７…ファンモータ、１６ａ，１６ｂ…回転軸、１７…軸受け具、２０…軸受け固定台、２１…固定板部、２２…脚板部、２４…係止片、２３…固定片、２５…突出片、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…切起し片。

Claims (3)

1. 内部を仕切り板によって熱交換器を収容する熱交換室と送風装置を収容する送風室とに区画されたユニット本体と、
   上記送風装置を構成するファンモータの回転軸を軸支する軸受け具と、
   この軸受け具を上記送風室に支持固定する軸受け固定台とを備えた空気調和装置において、
   上記軸受け固定台は、
   上記軸受け具が取付け固定される固定板部と、
   この固定板部の両側端縁に沿って折曲げ形成される脚板部と、
   この脚板部から一体に延出形成され上記仕切り板に係止される係止片と、
   上記脚板部の端縁に沿って折曲げ形成され、上記ユニット本体に取付け固定される固定片と
   を具備することを特徴とする空気調和装置。
2. 上記軸受け固定台を構成する上記脚板部は、
   上記ユニット本体を構成する天板部に係止する突出片を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 上記軸受け固定台を構成する上記固定板部は、
   上記軸受け具の側端縁に掛合する切起し片を備えたことを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の空気調和装置。

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