JP2006336508A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】シロッコファンを回転させるモータの巻線やベアリング等が高温になることを抑制する。
【解決手段】吸気口１１ｃと排気口１１ｄを有するハウジング１０内にシロッコファン２０とこのシロッコファン２０を回転させるモータ３０とが収められており、前記シロッコファン２０が、円環状の基板部２１と、この基板部２１の前面側に突出する前向き羽根部２２と、前記基板部２１の中心に位置する回転軸の取付部２３とからなり、回転軸が前記モータ３０の出力軸３１からなる空気清浄機１において、前記基板部２１が前記取付部２３に連設された第２羽根部２４を有し、前記第２羽根部２４が、前記シロッコファン２０との一体回転により前記基板部２１の後面側から空気を取り込み基板部２１の前面側に向けて送風するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気調和機に関する。

空気調和機は、空気清浄機や冷風機などのように、人工的に必要な条件（温度、湿度、浄化度など）を満たす空気をつくる空気処理装置と、その処理された空気を搬送する送風機とが一体になったものである。例えば、空気清浄機の場合、空気処理装置はエアーフィルタを含み、上記送風機はシロッコファンとこれを回転させるモータとを備えている（特許文献１参照）。

特開２００４−７７０９５号公報

しかしながら、シロッコファンを有する空気調和機は、大きな風量を得ようとすると、ファンを大型化したり、モータの回転数を高めたりする必要がある。このため、モータに対する負荷が増大し、モータの発熱による巻線やベアリング等への悪影響が問題になる。

そこで、この発明の課題は、シロッコファンを回転させるモータの巻線やベアリング等が高温になることを抑制することである。

上記の課題を達成するため、この発明は、吸気口と排気口を有するハウジング内にシロッコファンとこのシロッコファンを回転させるモータとが収められており、前記シロッコファンが、円環状の基板部と、この基板部の一面側に突出する前向き羽根部と、前記基板部の中心に位置する回転軸の取付部とからなり、前記回転軸が前記モータの出力軸からなる空気調和機において、前記基板部が前記取付部に連設された第２羽根部を有し、前記第２羽根部が、前記シロッコファンとの一体回転により前記基板部の他面側から空気を取り込み基板部の一面側に向けて送風するように構成した。

前記基板部が前記取付部に連設された第２羽根部を有する構成によれば、前記第２羽根部は、取付部に出力軸を取り付けられたモータに臨む。前記第２羽根部が、前記シロッコファンとの一体回転により前記基板部の他面側から空気を取り込み基板部の一面側に向けて送風する構成によれば、第２羽根部は、シロッコファンが回転すると、前記モータに向けて送風する。このため、モータは、第２羽根部からの送風により冷やされる。したがって、モータの巻線やベアリング等の高温化が抑制される。

前記モータが前記第２羽根部に臨む放熱板を有する構成とすれば、モータの熱がより効率よく奪われる。

前記第２羽根部が前記基板部の他の部分よりも前記モータ側に陥没する構成によれば、前記第２羽根部が、前記ハウジング内における排気流に対して抵抗となり難い。また、第２羽根部とモータとの距離が近づくため、モータに対する送風効率がよくなる。したがって、前記第２羽根部がモータに与える負荷を軽減することができる。

前記第２羽根部の羽根入口が前記基板部の他面側で前記シロッコファンの回転方向前向きに開き、前記第２羽根部の羽根出口が前記モータに臨む構成とすれば、前記第２羽根部は、前記シロッコファンとの一体回転により羽根入口から効率よく空気を取り込み、モータに向けて送風する。この構成は、前記第２羽根部が前記基板部の他の部分よりも前記モータ側に陥没する構成と組み合わせることにより、前記第２羽根部がシロッコファンとの一体回転時に羽根入口より空気を取り込み難くなる分を補うことができる。

上述のように、この発明によれば、前記基板部が前記取付部に連設された第２羽根部を有し、前記第２羽根部が、前記シロッコファンとの一体回転により前記基板部の他面側から空気を取り込み基板部の一面側に向けて送風するように構成したので、シロッコファンを回転させるモータの巻線やベアリング等が高温になることを抑制することができる。

以下、この発明の最良の実施形態に係る空気調和機を添付図面に基づいて説明する。図１から図３に示すように、実施形態に係る空気調和機は、ハウジング１０内にシロッコファン２０、このシロッコファン２０を回転させるモータ３０などが収められた空気清浄機１として構成されている。

ハウジング１０は、全体が合成樹脂製とされており、本体ケース１１と、本体ケース１１の前面に着脱可能に取り付けられた前面カバー１２と、本体ケース１１の後面に設けられた後面カバー１３とからなる。本体ケース１１は、箱状体として構成されており、内部が仕切壁１１ａによって前側のフィルタ設置空間１４と後側のファン設置空間１５とに区画されている。

仕切壁１１ａのフィルタ設置空間１４側には、フィルタ（図示省略）を取り付けるための凹部１５ａが形成されている。この凹部１５ａは、取り付けられたフィルタがシロッコファン２０およびモータ３０に接触することがないようになっている。フィルタ設置空間１４は、本体ケース１１の前面に取り付けられた前面カバー１２に覆われる。前面カバー１２には、ハウジング１０内に空気を通すための複数のスリット１２ａが設けられている。

仕切壁１１ａのファン設置空間１５側には、清浄した空気を室内に循環供給するためのインボリュート通路を構成する隔壁１１ｂが後向きに突出しており、さらに、インボリュート通路内に連通する多数の吸気口１１ｃが設けられている。ファン設置空間１５は、本体ケース１１の後面に取り付けられた後面カバー１３に覆われる。後面カバー１３は、隔壁１１ｂと共にインボリュート通路を構成している。

前記本体ケース１１の上面には、インボリュート通路の空気排出口に臨み、格子状に区画された排気口１１ｄと、操作パネル１１ｅとが設けられている。

上記のハウジング１０のファン設置空間１５内に設けられるシロッコファン２０は、図１、図４、図５に示すように、円環状の基板部２１と、この基板部２１の前面（一面）側に突出する前向き羽根部２２と、基板部２１の中心に位置する回転軸の取付部２３とからなる。前記回転軸は、モータ３０の出力軸３１からなる。

一方、ファン設置空間１５内に設けられるモータ３０は、そのケーシング３２の前端面に円形外周を有する嵌合部３３が形成されている。この嵌合部３３の外周は、仕切壁１１ａに形成された凹入部１１ｆに支持される。この状態で、モータ３０に備わる後述の放熱板３４と本体ケース１１に形成されたねじボス１１ｇとがねじ３５により締結される。これにより、モータ３０が本体ケース１１に固定され、取付部２３に取り付けられた出力軸３１を介してモータ３０と一体化されたシロッコファン２０は、ハウジング１０内で回転可能に中空支持されると共に、前記前向き羽根部２２がインボリュート通路に臨む。

具体的には、シロッコファン２０は、各部が合成樹脂により一体成形されている。

前向き羽根部２２は、円形配置の多翼フィンとして基板部２１の前面に一体形成されており、隣合う前向き羽根を連続させる側リング２２ａを有する。

取付部２３は、円盤状とされており、モータ３０の出力軸３１を基板部２１の前面側から後面（他面）側に貫通させるようになっている。取付部２３の前面と後面は、出力軸３１に挿通された状態でこの取付部２３を前後から挟む取付金具２３ａ、２３ｂの嵌合部となっている。

取付金具２３ａ、２３ｂは、図１、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、前記出力軸３１のＤ状軸断面部３１ａと回転係合するようになっている。後面側の取付金具２３ｂの外周は、取付部２３に形成されたリブ２３ｃ（図４参照）に嵌合する。この嵌合により、取付金具２３ｂは前記出力軸３１の回転時に回り止めされる。前記出力軸３１は、後面側の取付金具２３ｂよりも後方に突出しており、この突出部分に形成された螺合部３１ｂにおいてナット止めされる。これにより、出力軸３１が取付部２３に取り付けられる。

上記構成の空気清浄機１においては、操作パネル１１ｅの操作により、前記モータ３０が回転すると、シロッコファン２０が図４、図５中に示す矢線Ａ方向に回転し、多翼フィンとされた前向き羽根部２２は、その遠心送風作用により、基板部２１の前面側にある空気を直径方向外向きに送出する。これにより、空気清浄機１の前方の空気は、前面カバー１２のスリット１２ａからハウジング１０内に吸引され、フィルタ設置空間１４に至る。さらに、フィルタを通過した清浄空気は、仕切壁１１ａの吸気口１１ｃを通ってファン設置空間１５内に入り、シロッコファン２０の前方より前向き羽根部２２で囲まれた空間に吸引され、インボリュート通路内に回転方向前向きに送出される。これにより、インボリュート通路内には回転方向Ａ回りの排気流が形成され、清浄空気は本体ケース１１の排気口１１ｄから空気清浄機１の外部に供給される。

この空気清浄機１の基板部２１は、前記取付部２３に連設された第２羽根部２４を有し、上記のシロッコファン２０の回転時、これと一体に第２羽根部２４が回転することにより、モータ３０に送風されるようになっている。

具体的には、前記第２羽根部２４は、図１、図４、図５に示すように、取付部２３を取り囲むように前記基板部２１と一体形成された複数の羽根からなり、シロッコファン２０と一体に回転する。

第２羽根部２４は、前向き羽根部２２と取付部２３の間に位置し、基板部２１の他の部分よりも前記モータ３０側に陥没している。基板部２１の他の部分は後面が平坦に形成されている。このため、後面カバー１３と基板部２１および第２羽根部２４との間には隙間が設けられる。この隙間には、上記のシロッコファン２０の回転により、上記の排気流が入り込む。

第２羽根部２４の各羽根は、その羽根入口２４ａが前記基板部２１の後面側でシロッコファン２０の回転方向前向きに開き、その羽根出口２４ｂが前記取付部２３に出力軸３１を取り付けられたモータ３０に臨むように傾いている。これにより、第２羽根部２４は、図１中において矢線Ｂで示すように、前記の一体回転により、基板部２１の後面側から空気を取り込み、回転中心方向に集約しながら基板部２１の前面側に向けて送風するようになっている。したがって、モータ３０は、シロッコファン２０が回転すると、第２羽根部２４からの送風により冷やされる。

なお、第２羽根部２４の各羽根は、その前端縁２４ｃからシロッコファン２０の回転方向後方側に連続する平滑面２４ｄを有する。この平滑面２４ｄは、前記の一体回転時に風切音が生じることを防止すると共に、第２羽根部２４が上記排気流から抵抗を受けることを防止する。

なお、第２羽根部２４と前向き羽根部２２との間には、肉抜き穴２５が周方向に均等間隔で形成されており、モータ３０の負荷が軽減されている。

この空気清浄機１のモータ３０は、図１、図５に示すように、そのケーシング３２の後面側に前記第２羽根部２４に臨む放熱板３４を有し、モータ３０の熱は、放熱板３４に伝導するようになっている。これにより、モータ３０の熱は、放熱板３４と第２羽根部２４からの送風との熱交換により、効率よく奪われる、すなわち、モータ３０は効率よく冷やされる。

なお、放熱板３４は、図６（ａ）に示すように、周方向に複数の開口３４ａを有する。この開口３４ａは、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、ケーシング３２の後面および前面間を前後に連通する空気孔３６に臨む。したがって、第２羽根部２４からの送風の一部は、放熱板３４に当たった後ケーシング３２内に入り、巻線等から直接的に熱を奪う。

この実施形態では、前記第２羽根部２４は、基板部２１と一体に樹脂成形されているが、第２羽根部２４に相当する部分をアルミ等の金属で形成した構成を採用することができる。この構成によれば、モータ３０から第２羽根部２４に輻射された熱は、樹脂製の場合よりも効率よく排気流に奪われる。この分、モータ３０付近の温度が下がり、前記第２羽根部２４からの送風とモータ３０との熱交換が促進される。

なお、上記のように、前記第２羽根部２４を別部品から構成する場合、これをインサート成形した構成にすれば、前記第２羽根部２４の基板部２１への取付部および取付作業が不要になるので、製造コストの上昇が抑制される。

実施形態に係る空気調和機の縦断側面図 図１の空気調和機の横断面図 図１の空気調和機の前方斜視図 図１のシロッコファンの後方斜視図 図１のシロッコファンの前方斜視図 （ａ）図１のモータに取付金具を係合させた状態の要部後面図、（ｂ）図６（ａ）の側面図、（ｃ）図６（ａ）の前面図

符号の説明

１ 空気清浄機
１０ ハウジング
１１ 本体ケース
１１ａ 仕切壁
１１ｂ 隔壁
１１ｃ 吸気口
１１ｄ 排気口
１１ｅ 操作パネル
１１ｆ 凹入部
１２ 前面カバー
１２ａ スリット
１３ 後面カバー
１４ フィルタ設置空間
１５ ファン設置空間
１５ａ 凹部
２０ シロッコファン
２１ 基板部
２２ 前向き羽根部
２２ａ 側リング
２３ 取付部
２３ａ、２３ｂ 取付金具
２３ｃ リブ
２４ 第２羽根部
２４ａ 羽根入口
２４ｂ 羽根出口
２４ｃ 前端縁
２４ｄ 平滑面
２５ 肉抜き穴
３０ モータ
３１ 出力軸
３１ａ Ｄ状軸断面部
３１ｂ 螺合部
３２ ケーシング
３３ 嵌合部
３４ 放熱板
３４ａ 開口
３５ ねじ
３６ 空気孔

Claims (4)

1. 吸気口と排気口を有するハウジング内にシロッコファンとこのシロッコファンを回転させるモータとが収められており、前記シロッコファンが、円環状の基板部と、この基板部の一面側に突出する前向き羽根部と、前記基板部の中心に位置する回転軸の取付部とからなり、前記回転軸が前記モータの出力軸からなる空気調和機において、前記基板部が前記取付部に連設された第２羽根部を有し、前記第２羽根部が、前記シロッコファンとの一体回転により前記基板部の他面側から空気を取り込み基板部の一面側に向けて送風することを特徴とする空気調和機。
2. 前記モータが前記第２羽根部に臨む放熱板を有する請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記第２羽根部が前記基板部の他の部分よりも前記モータ側に陥没する請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記第２羽根部の羽根入口が前記基板部の他面側で前記シロッコファンの回転方向前向きに開き、前記第２羽根部の羽根出口が前記モータに臨む請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。

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