JP2006242545A - 室内機ユニット及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンモータを収納設置するケーシングの接合部をなくした室内機ユニットを提供すること。
【解決手段】ファンモータ５０を駆動源とする室内ファンを運転し、吸込口から導入した室内気を室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出す室内機ユニットにおいて、ファンモータ５０を室内機ユニットのベース部材６０と一体に形成した筒状ケーシング６１内に収納設置し、筒状ケーシング６１の室内ファン側開口を塞ぐよう設けた端板６２に軸貫通孔６３を穿設してファンモータ５０と室内ファンとを連結した。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空気を冷却、除湿または加熱して空調運転を行う室内機ユニット及び空気調和装置に関する。

従来より、ヒートポンプを用いて室内の冷房運転、除湿運転及び暖房運転を行う空気調和装置が普及している。この空気調和装置は、圧縮機及び室外熱交換器を備えた室外機ユニットと、室内ファン及び室内熱交換器を備えた室内機ユニットとの間を冷媒配管で連結し、圧縮機により送出されて循環する冷媒が状態変化を繰り返すことで空気を冷却または加熱するように構成されている。
このうち、空調対象の室内に設置される室内機ユニットは、ファンモータ（電動機）を駆動源とする室内ファンの運転により吸込口から室内の空気（室内気）を導入し、この室内気を冷媒が通過する室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出すように構成されている。

図５及び図６は、上述した室内ファンを駆動するファンモータについて、従来の取付構造を示す図である。
ファンモータ１は、室内機ユニットのベース部材２に形成された略半円筒形状のベース側ケーシング３と、同じく略半円筒形状とした別体のカバー部材４とにより形成される略円柱状のケーシング５内に収納設置される。ファンモータ１のケーシング５は、室内ファン６と連結されるモータ軸１ａの貫通孔５ａを除いて閉塞されている。ケーシング５の外表面５ｂは、図示しない室内熱交換器から落下する凝縮水の受け面としても利用され、この外表面５ｂに落下した凝縮水は排水流路７に集められ、図示省略のドレンホースを介して外部へ排出される。また、ケーシング５を構成するカバー部材４は、室内熱交換器の一端を固定支持する部材としても利用されている。
なお、図中の符号８は、ファンモータ１からケーシング５側への振動伝達を低減する目的で、モータ軸１ａの軸受部外周に取り付けられた防振ゴムである。

室内機ユニットのファンモータ取付構造に関する従来技術としては、天井埋込型とした室内ファンの軸の芯だしを容易にし、さらに、ファンの振動及び騒音を低減することを目的として、シロッコファンの軸を両端支持とする構成が開示されている。（たとえば、特許文献１参照）
また、外気をモータ内部に取り込むための通気孔に迷路構造を採用することで、モータ内部の冷却と、モータ内部への水の侵入防止とを可能にした電動ファンモータ装置が開示されている。（たとえば、特許文献２参照）
特開平９−２５０７７０号公報 特開２００４−４０９３５号公報

ところで、上述した従来のファンモータ取付構造は、ベース側ケーシング３と別部品のカバー部材４とを用意し、ファンモータ１を挟み込むようにして固定する二分割構造のため、ファンモータ１を囲む両部品３，４の接合部Ｌが生じていた。特に、図示した従来構造のように、ファンモータ１の側面からカバー部材４を接合する二分割構造では、接合部Ｌがファンモータ１の上部に位置することとなる。このため、外表面５ｂを凝縮水の受け面として利用していることから、接合部Ｌの隙間からケーシング５の内部に凝縮水が侵入してファンモータ１等の電気部品に悪影響を及ぼし、さらには室内への凝縮水の水漏れが懸念される。

特に、上述した二分割構造では、ベース側ケーシング３に高剛性のアクリロニトリル・ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）を使用し、かつ、カバー部材４に比較的柔らかいポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を使用しているので、ファンモータ１の運転に伴う発熱で温度上昇する熱影響を受けることにより、両部材３，４の熱膨張率が異なるため接合部Ｌに隙間を生じやすくなり、さらには防振ゴム８の固定も緩みやすいという問題が生じてくる。なお、カバー部材４は室内熱交換器を支持する強度部材としての機能を有しているので、必要な剛性を確保するためファンモータ１を囲み込む構造が採用され、結果的に放熱性の面で不利になっている。
また、カバー部材４が室内熱交換器の支持部材として荷重を受けることも、接合部Ｌに隙間をできやすくするとともに、防振ゴム８の固定に緩みを生じやすくする。

また、接合部Ｌに隙間が存在すると、熱交換前の室内気（一次空気）がケーシング５内から室内ファン６側に吸い込まれることになり、冷房運転時のランナ結露や冷房能力の低下を招くことも懸念される。すなわち、室内熱交換器を通過することなく空調されない室内気が空調された空気に混じって吹出口から室内に吹き出すため、冷房能力が低下するとともに、湿分の多い空気が冷やされることで結露するのである。
また、室内熱交換器は、カバー部材４の支持剛性や熱膨張差により所定位置から若干移動することも懸念されるため、室内ファン６と室内熱交換器との間の距離が変化し、ＮＺ音（笛吹音）の騒音が発生することも懸念される。

このように、上述した従来のファンモータ取付構造では、接合部Ｌを有していることに起因する種々の問題が懸念されるため、これを解消した室内機ユニット及び空気調和装置の開発が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、室内機ユニットのファンモータ取付構造において、ファンモータを収納設置するケーシングの接合部をなくした室内機ユニット及び空気調和装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る室内機ユニットは、電動機を駆動源とする室内ファンを運転し、吸込口から導入した室内気を室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出す室内機ユニットにおいて、
前記電動機を室内機ベース部材と一体に形成した筒状ケーシング内に収納設置し、該筒状ケーシングの室内ファン側開口を塞ぐよう設けた閉塞部材に軸貫通孔を穿設して前記電動機と前記室内ファンとを連結したことを特徴とするものである。

このような室内機ユニットによれば、電動機を室内機ベース部材と一体に形成した筒状ケーシング内に収納設置し、筒状ケーシングの室内ファン側開口を塞ぐよう設けた閉塞部材に軸貫通孔を穿設して電動機と室内ファンとを連結したので、室内ファンの電動機は、室内ファン側開口と反対側の端面が開口する接合部のない筒状ケーシング内に収納設置される。この場合、筒状ケーシング全体が高剛性の樹脂製となるので、室内熱交換器の支持部材として利用する場合には、高い支持強度を得ることができる。

上記の室内機ユニットにおいて、前記筒状ケーシングの外表面に排水流路を備えた結露水受けを形成することが好ましく、これにより、室内熱交換器から落下する結露水を接合部のない筒状ケーシングのドレン受けに受けて外部へ排水することができる。
また、上記の室内機ユニットにおいて、前記電動機が防振ゴム及び振動吸収部材を介して前記筒状ケーシングに支持されていることが好ましく、これにより、電動機の振動は、防振ゴム及び振動吸収部材により室内機ユニット側に伝達されないよう吸収されるだけでなく、室内機ユニットの支持荷重が振動吸収部材に作用することもない。この場合、振動吸収部材としては、通常高剛性の樹脂材料（たとえばＡＢＳ樹脂等）で成形した筒状ケーシングよりも柔らかい樹脂材料（たとえばポリプロピレン樹脂等）を使用したブラケットにより、電動機の防振ゴムを支持する構成が好ましい。

本発明に係る空気調和装置は、請求項１から３のいずれかに記載の室内機ユニットと、冷媒を圧縮するための圧縮機及び冷媒と室外気との熱交換を行うための室外熱交換器を有する室外機ユニットと、前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットを連結するとともに、冷媒を前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、を具備して構成したことを特徴とするものである。

このような空気調和装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の室内機ユニットを備えているので、室内機ユニットにおいては、電動機を室内機ベース部材と一体に形成した筒状ケーシング内に収納設置し、筒状ケーシングの室内ファン側開口を塞ぐよう設けた閉塞部材に軸貫通孔を穿設して電動機と室内ファンとを連結した構成により、室内ファンの電動機を室内ファン側開口と反対側の端面が開口する接合部のない筒状ケーシング内に収納設置することができる。
また、筒状ケーシングの外表面に排水流路を備えた結露水受けを形成すれば、室内熱交換器から落下する結露水を接合部のない筒状ケーシングのドレン受けに受けて外部へ排水することができ、さらに、電動機が防振ゴム及び振動吸収材を介して筒状ケーシングに支持されることにより、電動機の振動が室内機ユニット側に伝達されないように、防振ゴム及び振動吸収材で吸収することができる。

上述した本発明によれば、室内機ファンの電動機が室内ファン側開口と反対側の端面を開口させた接合部のない筒状ケーシング内に収納設置されるので、凝縮水を筒状ケーシング内に侵入させる隙間が形成されることはなく、従って、室内熱交換器の冷媒流路表面に発生する凝縮水から電動機及びその周辺の電気機器類を確実に保護し、室内への凝縮水の水漏れを防止することができる。しかも、接合部のない筒状ケーシングの外表面は、結露水の受け面及び排水流路として積極的に活用できるようになる。
また、筒状ケーシングは一方の端面が開口しているので、内部に収納設置された電動機及びその周辺の空気が流通して十分な冷却性能を得ることができ、さらに、この開口を利用して電動機の着脱を行うことができるため、メンテナンス作業や故障時の交換作業等が容易になる。

また、筒状ケーシングは高剛性の樹脂材料を用いて室内機ベース部材と一体に形成されるので、室内熱交換器の支持剛性を増すことができる。この結果、室内熱交換器の移動が防止されるので、室内ファンと室内熱交換器との距離が変動することに起因する騒音（ＮＺ音）を低減または防止することができる。
また、接合部がないため、一次空気（室内気）の一部が室内機ファン側に吸い込まれるようなことはなく、従って、空調能力の低下や結露発生を防止することもできる。

以下、本発明に係る室内機ユニット及び空気調和装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図４に示す空気調和装置１００は、１台の室内機ユニット２０と、１台の室外機ユニット３０とが冷媒配管４０により連結された構成とされ、ヒートポンプを用いて冷房・除湿運転及び暖房運転を行う装置である。

室内機ユニット２０は、空調する室内から空気（室内気）を取り入れるための吸込グリル（吸込口）２１と、この吸込グリル２１から取り入れられた室内気を冷却または加熱して空調するための室内熱交換器２２と、この室内熱交換器２２で空調された空気（空調空気）を室内に戻すための吹出口２３と、吸込グリル２１から空気を取り入れるとともに、吹出口２３から室内に空調空気を吹き出させるためのクロスフローファン（室内ファン）２４と、室内機ユニット２０の内部前面から内部上面にかけて配置されるとともに、吸込グリル２１を通過して室内熱交換器２２に導かれる室内気中から塵・ゴミ等の不純物を取り除くプレフィルター２５とを主たる要素として構成されたものである。
なお、吸込グリル２１及び吹出口２３は前面パネル２６に形成され、吹出口２３には空調空気の吹出方向を調整する風向制御装置２７が設けられている。

空調用室外ユニット３０は、冷媒を圧縮するための圧縮機３１、冷媒と室外の空気（外気）との間で熱交換を行わせるための室外熱交換器３２、及び室外熱交換器３２における冷媒と室外気との熱交換を促進させる室外ファン３３を有するものである。
また、符号４０は、これら空調用室内ユニット２０及び空調用室外ユニット３０を連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニット２０及び空調用室外ユニット３０の間で循環させるための冷媒配管である。

図２及び図３は、図４に示した室内機ユニット２０の完成品から吸込グリル２１、室内熱交換器２２、プレフィルター２５及び前面パネル２６等を取り除き、クロスフローファン２４の取付構造を露出させて示す図である。また、図１には、ファンモータ５０及びベース部材６０の分解組立図が示されている。
クロスフローファン２４は、駆動源となるファンモータ５０を備えている。このファンモータ５０は、比較的柔らかい樹脂材料で成形した籠状のブラケット５２を介して、室内機ユニット２０のベース部材６０と一体に高剛性の樹脂材料を用いて成形された筒状ケーシング６１内に収納設置されている。ここで、ブラケット５２に好適な比較的柔らかい樹脂材料としては、たとえばポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）があり、また、ベース部材６０及び筒状ケーシング６１に好適な高剛性の樹脂材料としては、たとえばアクリロニトリル・ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）がある。

筒状ケーシング６１は、略円筒形状の一端が閉塞部材の端板６２により閉じられ、他端側が開口した形状とされる。端板６２は、クロスフローファン２４が配設される室内ファン側開口を塞ぐように設けられ、同端板６２の中心部には、ファンモータ５０の出力軸５１を通す軸貫通孔６３が穿設されている。なお、筒状ケーシング６１は、ベース部材６０と一体成形されたことにより、隙間が生じる接合部は存在しない。
また、筒状ケーシング６１の外表面には、室内熱交換器２２から落下する結露水を受けて外部へ排出する結露水受け６４が形成されている。この結露水受け６４は、図３に示すように、落下した結露水を集めて外部へ導く排水流路６５を備えている。この排水流路６５は、筒状ケーシング６１の室内ファン側端部外表面に形成された円周方向に延びる凹部であり、その下端出口側が室内機ユニット２０に連結された図示しないドレンホースと連通している。

上述した結露水受け６４には、排水流路６５の他にも、室内熱交換器２２から落下した結露水を受ける受け面（外表面）６６と、この受け面６６に落下した結露水が結露水受け６４及び排水流路６５以外に飛散・流出するのを防止する左右の仕切板６７，６８と、受け面６５に落下した結露水を排水流路６５側へ導くガイド部材６９とを具備した構成とされる。
受け面６６は、ベース部材６０から水平方向に延びる平面部を有し、この平面部から略半円筒形状の曲面部に連結されて一体に連続する筒状ケーシング６１の外表面である。

一方の仕切板６７は、筒状ケーシング６１の開口端部側から外側へ開くように斜めに立設され、室内熱交換器２２の配管部分から落下した結露水が開口端部側へ飛散するのを防止するとともに、結露水を排水流路６５側へ導く傾斜面を形成している。他方の仕切板６８は、排水流路６５の室内ファン側に立設され、結露水がクロスフローファン２４側へ飛散するのを防止している。
ガイド部材６９は、上述した受け面６６の曲面部に１または複数設けられ、半円筒形状の受け面６６に沿って流下する結露水を排水流路６５へ導くため、下端部側が排水流路６５の方向へ湾曲して外表面から突出する部材である。
なお、筒状ケーシング６１は、図２に示すように、室内熱交換器２２の一端部を固定支持するため、たとえば仕切板６８等の適所に穿設したボルト穴７０を備えている。

また、ブラケット５２は、全体を上下に二分割してファンモータ５０及び図示しない防振ゴムを挟持する構造とされる。このブラケット５２には、ベース部材６０及び筒状ケーシング６１の適所に固定するためのアーム５３が設けられている。従って、ファンモータ５０及びブラケット５２よりなるファンモータユニットＭは、本体部分が筒状ケーシング６１の内部に収納設置されてアーム５３により固定され、しかも、筒状ケーシング６１にボルト穴７０等の室内熱交換器固定支持機能を設けたので、ブラケット５２は、従来構造で説明したカバー部材４のように、室内熱交換器２２の支持部材として機能する必要はない。このため、カバー部材４は、振動吸収性を有する比較的柔らかいＰＰ樹脂材料を用いて成形し、しかも、周囲に十分な開口部を設けることができる。
すなわち、防振ゴムは、ファンモータ５０の出力軸５１を支持する軸受の外周部を囲むように配設され、さらにその外周が比較的柔らかいＰＰ樹脂材料のブラケット５２により挟持された状態で剛性の高いＡＢＳ樹脂製の筒状ケーシング６１内に収納設置されることになるので、防振ゴム及びブラケット５２が協働してファンモータ５０の振動吸収部材として機能する。

以下、上述した構成の室内機ユニット２０及び空気調和装置１００の作用を説明する。なお、ヒートポンプを用いた空気調和装置１００の空調運転は公知であるから、ここではその詳細な説明は省略する。
上述したように、クロスフローファン２４のファンモータ５０は、接合部のない筒状ケーシング６１内に収納設置されているので、筒状ケーシング６１の外表面を積極的に利用して結露水受け６４を設けても、筒状ケーシング６１内に凝縮水が侵入する隙間を形成することはない。しかも、結露水受け６４は左右に仕切板６７，６８を備えているので、室内熱交換器２２から落下した凝縮水が飛散して筒状ケーシング６１の開口部から侵入することもない。

従って、室内熱交換器２２の冷媒流路表面に発生する凝縮水は、筒状ケーシング６１内に侵入することなく排水流路６５に集められて外部へ流出するので、筒状ケーシング６１内のファンモータ５０及びその周辺の電気機器類を確実に保護することができる。
また、筒状ケーシング６１は、クロスフローファン２４と反対側の端面が開口しているので、内部に収納設置されたファンモータ５０の周囲を空気が流通して十分な冷却性能を得ることができる。しかも、ブラケット５２も周囲に十分な開口部を有しているので、ファンモータ５０の運転により発熱しても、内部に熱がこもることなく十分な冷却性能を得ることができる。

さらに、上述した筒状ケーシング６１の開口は、そのままの状態でファンモータユニットＭの着脱を行うことができるため、メンテナンス作業や故障時の交換作業等が容易になる。
また、筒状ケーシング６１は、たとえばＡＢＳ樹脂のような高剛性の樹脂材料を用いて室内機ユニット２０のベース部材６０と一体に形成されるので、従来のカバー部材４と比較して、室内熱交換器２２の支持剛性を増すことができる。従って、室内熱交換器２２の移動が防止されるので、クロスフローファン２４と室内熱交換器２２との距離が所定位置から変動することに起因する騒音（ＮＺ音）を低減または防止することができる。

また、筒状ケーシング６１には接合部がないため、一次空気（室内気）の一部が、筒状ケーシング６１内から室内熱交換器２２を通過しないで、すなわち空調されない室内気が直接クロスフローファン２４に吸い込まれるようなことはなく、従って、空調能力の低下やランナ結露の発生を防止することもできる。
また、上述した室内機ユニット２０においては、ファンモータ５０が防振ゴム及び振動吸収機能を有するブラケット５２を介して筒状ケーシング６１に支持されているので、ファンモータ５０の振動は防振ゴム及びブラケット５２により吸収され、室内機ユニット２０側への振動伝達を低減またはなくすことができる。

ところで、上述した実施形態の説明では、１台の室外機ユニット３０に１台の室内機ユニット２０を連結したシングル型の空気調和装置としたが、１台の室外機ユニット３０に複数台の室内機ユニット２０を連結したマルチ型の空気調和装置に本発明を適用することも可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

本発明に係る室内気ユニットについて、室内機ファン取付構造の一実施形態を示す要部の分解斜視図である。 室内機ユニットの前面パネル等を取り外し、室内機ファンを取り付けた状態の内部構造を示す斜視図である。 図２の要部を示す正面図である。 空気調和装置の構成例を示す斜視図である。 従来の室内機ファン取付構造を示す正面図である。 （ａ）は図５の室内ファンを取り外した状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の分解斜視図である。

符号の説明

２０ 室内気ユニット
２４ クロスフローファン（室内ファン）
３０ 室外機ユニット
４０ 冷媒配管
５０ ファンモータ（電動機）
５１ 出力軸
５２ ブラケット
５３ アーム
６０ ベース部材
６１ 筒状ケーシング
６２ 端板
６３ 軸貫通孔
６４ 結露水受け
６５ 排水流路
６６ 受け面
６７，６８ 仕切板
６９ ガイド部材
７０ ボルト穴
１００ 空気調和装置
Ｍ ファンモータユニット

Claims (4)

1. 電動機を駆動源とする室内ファンを運転し、吸込口から導入した室内気を室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出す室内機ユニットにおいて、
   前記電動機を室内機ベース部材と一体に形成した筒状ケーシング内に収納設置し、該筒状ケーシングの室内ファン側開口を塞ぐよう設けた閉塞部材に軸貫通孔を穿設して前記電動機と前記室内ファンとを連結したことを特徴とする室内機ユニット。
2. 前記筒状ケーシングの外表面に排水流路を備えた結露水受けが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の室内機ユニット。
3. 前記電動機が防振ゴム及び振動吸収部材を介して前記筒状ケーシングに支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の室内機ユニット。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の室内機ユニットと、
   冷媒を圧縮するための圧縮機及び冷媒と室外気との熱交換を行うための室外熱交換器を有する室外機ユニットと、
   前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットを連結するとともに、冷媒を前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、
   を具備して構成したことを特徴とする空気調和装置。

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