JP2013015097A - 空気調和機用排水ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和機用排水ポンプにおいて、ＤＣブラシレスモータの振動による影響を低減して、空気調和機の静音性を高める。
【解決手段】ポンプ本体部１とブラケット３とによりＤＣブラシレスモータ２を挟持して固定する。ブラケット３の上端のユニット取付部３に取付座４を形成する。ＤＣブラシレスモータ２の樹脂モールド部２１は硬質樹脂素材、ブラケット３はＰＰ、ＰＰＳ等の軟質樹脂素材、取付座４はゴム、エラストマー等の柔軟性のよい弾性樹脂素材とする。ブラケット３と取付座４とを二色成型により一体に形成する。取付座４のみをユニット天板２０に当接させて、排水ポンプ１０をユニット天板２０に取り付ける。ＤＣブラシレスモータ２の振動を取付座４で吸収する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機のドレンパンに溜まった水を排水するための空気調和機用排水ポンプに関する。

従来、空気調和機用排水ポンプについて、例えば特開２００８−１１６１６６号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この種の排水ポンプは、モータとポンプ室を有し、ポンプ室にインペラを備えるとともに、ポンプ室の下部に形成された円筒状の吸込み口内にインペラと一体構造の小羽根（補助羽根）を配置し、モータによりインペラ及び小羽根を回転することで吸込み口からドレンパンの水を吸引し、小羽根の上部に設けられた大径羽根により吸引した水を外部に排水するものである。

また、特許文献１に示されるように、この排水ポンプは、モータ部ケースと複数のユニット取り付け部を樹脂で一体成形し、複数のユニット取付部をモータ部ケースと一体に樹脂で形成し、このユニット取付部によって空気調和機の室内機内部のユニット天板に対し固定される。

特開２００８−１１６１６６号公報

ＡＣモータを使用した排水ポンプは、モータから発生する振動が空気調和機の室内機に伝達して騒音を出し、静音性を悪化させる。このため、防振ゴム等を排水ポンプとユニット天板との間に配置し、振動の伝達を低減している。

ＤＣモータを使用した排水ポンプは、ＡＣモータを使用した排水ポンプより振動レベルが改善され、防振ゴム等を配置しなくてもある程度使用することができるが、ＤＣモータの振動は完全には無くなっていないので、微振動が室内機に伝達して騒音を出す。このため、空気調和機の静音性を確保するために改良の余地がある。

本発明は、ＤＣブラシレスモータを用いた空気調和機用排水ポンプを改良し、空気調和機の静音性を確保することを課題とする。

請求項１の空気調和機用排水ポンプは、吸込み口と吐出口とを有するポンプ部本体と、前記ポンプ部本体を駆動し少なくともステータを内蔵する樹脂モールド部を有するＤＣブラシレスモータとを一体にし、空気調和機のユニット天板に取り付ける空気調和機用排水ポンプにおいて、前記ポンプ部本体と共に前記ＤＣブラシレスモータの前記樹脂モールド部を挟持する樹脂素材のブラケットであって、前記ユニット天板側に該ユニット天板に対するユニット取付部を有するブラケットを備え、前記樹脂モールド部の素材のヤング率をＥａ、前記ブラケットの素材のヤング率をＥｂとしたとき、
Ｅａ＞Ｅｂ
の関係を満たす各樹脂素材を使用したことを特徴とする。

請求項２の空気調和機用排水ポンプは、請求項１に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記樹脂モールド部の素材のヤング率Ｅａ、前記ブラケットの素材のヤング率Ｅｂが、
Ｅａ／Ｅｂ≧２．５
の関係を満たすことを特徴とする。

請求項３の空気調和機用排水ポンプは、請求項１または２に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記ユニット取付部の前記ユニット天板に対向する部位に配置され該ユニット取付部と該ユニット天板とを離間させる樹脂素材の取付座を備え、前記取付座の素材のヤング率をＥｃ、としたとき、
Ｅａ＞Ｅｂ＞Ｅｃ
の関係を満たす各樹脂素材を使用するとともに、前記取付座を前記ブラケットと共に二色成形により形成したことを特徴とする。

請求項４の空気調和機用排水ポンプは、請求項３に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記樹脂モールド部の素材のヤング率Ｅａ、前記ブラケットの素材のヤング率Ｅｂ、前記取付座の素材のヤング率Ｅｃが、
Ｅａ／Ｅｂ≧２．５、Ｅｂ／Ｅｃ≧１０
の関係を満たすことを特徴とする。

請求項５の空気調和機用排水ポンプは、請求項１または２に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記ブラケットの前記ＤＣブラシレスモータに対向する部位に、該ブラケットと該ＤＣブラシレスモータとを離間させる樹脂素材の緩衝部材を備え、前記緩衝部材の素材のヤング率をＥｃ′としたとき、
Ｅａ＞Ｅｂ＞Ｅｃ′
の関係を満たす各樹脂素材を使用するとともに、前記緩衝部材を前記ブラケットと共に二色成形により形成したことを特徴とする。

請求項６の空気調和機用排水ポンプは、請求項５に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記樹脂モールド部の素材のヤング率Ｅａ、前記ブラケットの素材のヤング率Ｅｂ、前記緩衝部材の素材のヤング率Ｅｃ′が、
Ｅａ／Ｅｂ≧２．５、Ｅｂ／Ｅｃ′≧１０
の関係を満たすことを特徴とする。

請求項１の空気調和機用排水ポンプによれば、例えば樹脂モールド部は硬質樹脂、ブラケットは軟質樹脂であり、ブラケットはＤＣブラシレスモータの振動がユニット天板に伝達されるのを遮断するので、空気調和機の静音性を実現することができる。

請求項２空気調和機用排水ポンプによれば、樹脂モールド部に対してブラケットのヤング率が十分小さい（曲げ弾性率が十分小さい）ので、ブラケットはＤＣブラシレスモータの振動がユニット天板に伝達されるのを十分に遮断することができ、空気調和機の静音性を実現することができる。

請求項３の空気調和機用排水ポンプによれば、ユニット取付部が取付座を介してユニット天板に固定されるが、例えば弾性樹脂で形成された取付座によりブラケットとユニット天板とが接触しないように離間され、ＤＣブラシレスモータが発生する振動が取付座で吸収されるので、ユニット天板に振動が伝達することがなく、空気調和機の静音性を実現することができる。

請求項４の空気調和機用排水ポンプによれば、樹脂モールド部に対してブラケットのヤング率が十分小さく、ブラケットに対して取付座のヤング率が十分小さいので、取付座はＤＣブラシレスモータの振動がユニット天板に伝達されるのをさらに遮断することができ、空気調和機の静音性を実現することができる。

請求項５の空気調和機用排水ポンプによれば、ユニット取付部を介してユニット天板に固定されるが、例えば弾性樹脂で形成された緩衝部材によりブラケットとＤＣブラシレスモータとが接触しないように離間され、ＤＣブラシレスモータが発生する振動が緩衝部材で吸収されるので、ユニット天板に振動が伝達することがなく、空気調和機の静音性を実現することができる。

請求項６の空気調和機用排水ポンプによれば、樹脂モールド部に対してブラケットのヤング率が十分小さく、ブラケット及び樹脂モールド部に対して緩衝部材のヤング率が十分小さいので、緩衝部材はＤＣブラシレスモータの振動がユニット天板に伝達されるのをさらに遮断することができ、空気調和機の静音性を実現することができる。

本発明の第１実施形態の空気調和機用排水ポンプの上面図及び側面図である。 本発明の第２実施形態の空気調和機用排水ポンプの上面図及び側面図である。 本発明の第２実施形態の空気調和機用排水ポンプにおけるユニット取付部及び取付座の要部断面図である。 本発明の第２実施形態の空気調和機用排水ポンプにおけるユニット取付部及び取付座の他の例を示す要部断面図である。 本発明の第３実施形態の空気調和機用排水ポンプの上面図である。 本発明の第４実施形態の空気調和機用排水ポンプの一部破断側面図である。

次に、本発明の空気調和機用排水ポンプの実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の空気調和機用排水ポンプの上面図（(A) 図）及び側面図（(B) 図）である。なお、以下の説明で、空気調和機用排水ポンプを単に「排水ポンプ」ともいう。

この排水ポンプ１０は、ポンプ部本体１と、ＤＣブラシレスモータ２と、ブラケット３とを備えている。ポンプ部本体１は薄型円筒形のポンプ室ケース１１と円柱形状の蓋ケース１２とを有している。ポンプ室ケース１１には、空気調和機の図示しないドレンパン内に配置される吸込み口１１ａと、図示しない排出管が接続される吐出し口１１ｂとが形成されている。また、ポンプ室ケース１１の外周の２箇所には嵌合部１１ｃ形成され、この嵌合部１１ｃを蓋ケース１２の下端部にスナップフィットすることによりポンプ室ケース１１と蓋ケース１２が取り付け固定されている。また、蓋ケース１２の外周の２箇所には取付ボス部１２ａが形成されている。なお、ポンプ室ケース１１内には図示しないインペラが配設されている。

ＤＣブラシレスモータ２は、回路基板やステータを内蔵して樹脂により一体成形さた樹脂モールド部２１を有し、この樹脂モールド部２１にはコネクタ２２を介してリード線２３が取り付けられている。なお、樹脂モールド部２１は硬質樹脂で形成されている。この硬質樹脂は、不飽和ポリエステルにガラス繊維のフィラーと炭酸カルシウム（充填剤）を混合してバルク状にした成形材料である。また、樹脂モールド部２１の中心には図示しない円形の孔が開口されており、その中には図示しないロータが収容され、ロータの駆動軸はポンプ室ケース１１内まで延設されている。そして、駆動軸がポンプ室１１内のインペラに連結されている。

ブラケット３は円形蓋状の形状をしており、ＤＣブラシレスモータ２の樹脂モールド部２１の上部の円柱状に形成された円柱部２１ａを覆うように配設されている。また、このブラケット３の外周の２箇所にはボス部３ａ（図１(A) ）が形成されている。そして、このボス部３ａの上から樹脂モールド部２１を貫通するネジＮ１を取付ボス部１２ａにネジ込むことにより、ポンプ部本体１とブラケット３とでＤＣブラシレスモータ２を挟持するようにして、ブラケット３、ＤＣブラシレスモータ２及びポンプ部本体１が互いに固定されている。

ブラケット３の上端の外周寄りの３箇所には、角度が不等ピッチになったユニット取付部３１が形成されている。各ユニット取付部３１の上端の水平部３１ａにはネジ孔３１ｂが形成されている。そして、図１(B) に示すように、排水ポンプ１０は、水平部３１ａをユニット天板２０に当接させた状態で、ネジ孔３１ｂを介してネジＮ２によりネジ止めすることにより、ユニット天板２０に固定される。なお、３つのユニット取付部３１は、ブラケット３の外周回りの角度が不等ピッチになった位置に形成されており、これによって誤取付け防止の効果が得られる。

ＤＣブラシレスモータ２の樹脂モールド部２１の素材は前記のとおりであり、その硬質樹脂のヤング率Ｅａは、９．５〜１０［ＧＰａ（＝１０⁹ Ｐａ）］である。ブラケット３（ユニット取付部３１）の素材は ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＳ（ポリスチレン）等の軟質樹脂であり、ＰＰのヤング率は１〜２［ＧＰａ］、ＰＰＳのヤング率は１〜２［ＧＰａ］、ＰＢＴのヤング率は２〜３［ＧＰａ］、ＰＳのヤング率は３〜３．５［ＧＰａ］である。これにより、ＤＣブラシレスモータ２が発生する振動がブラケット３で吸収されるので、ユニット天板２０に振動が伝達することがなく、空気調和機の静音性を実現することができる。

ブラケット３は上記のいずれの素材でも、樹脂モールド部２１の素材のヤング率Ｅａと、ブラケット３の素材のヤング率Ｅｂとが、
Ｅａ＞Ｅｂ、Ｅａ／Ｅｂ≧２．５
の関係となる。

図２は第２実施形態の空気調和機用排水ポンプの上面図（(A) 図）及び側面図（(B) 図）、図３は同空気調和機用排水ポンプにおけるユニット取付部及び取付座の要部断面図であり、図３は図２(A) のＡ−Ａ断面を示している。なお、図２及び図３の第２実施形態において、図１と同符号を付記した要素は第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

ブラケット３の上端の外周寄りの３箇所には、第１実施形態と同様にユニット取付部３１が形成されている。図３に示すように、各ユニット取付部３１の上端の水平部３１ａには取付座４が形成されて、この取付座４にはネジ孔４１が形成されている。そして、図２(B) に示すように、排水ポンプ１０は、取付座４のみをユニット天板２０に当接させた状態で、すなわち、ユニット取付部と該ユニット天板とを離間させた状態で、ネジ孔４１を介してネジＮ２によりネジ止めすることにより、ユニット天板２０に固定される。

取付座４は、ブラケット３（ユニット取付部３１）と共に二色成形により、ブラケット３と一体に形成されたものである。ブラケット３の素材は第１実施形態と同様に、ＰＰ、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＳ等の軟質樹脂であり、取付座４の素材は、ブラケット３より柔軟性のよいゴム、エラストマー等の弾性樹脂である。ゴム（小ひずみ）のヤング率は０．０１〜０．１［ＧＰａ］、ゴム（弾性ゴム）のヤング率は０．００１５〜０．００５［ＧＰａ］、エラストマーのヤング率は０．００１〜０．０１［ＧＰａ］である。これにより、ＤＣブラシレスモータ２が発生する振動が取付座４で吸収されるので、ユニット天板２０に振動が伝達することがなく、空気調和機の静音性を実現することができる。

図４はユニット取付部３１及び取付座４′の他の例を示す要部断面図であり、この例では、ユニット取付部３１の上端の水平部として取付座４′を形成したものである。この取付座４′もブラケット３（ユニット取付部３１）と共に二色成形により、ブラケット３と一体に形成されたものである。また、ブラケット３の素材、取付座４′の素材は、図３のものと同様である。

以上の第２実施形態において、ブラケット３及び取付座４，４′は上記のいずの素材でも、樹脂モールド部２１のヤング率Ｅａと、ブラケット３のヤング率Ｅｂ、取付座４，４′のヤング率Ｅｃは、
Ｅａ＞Ｅｂ＞Ｅｃ、Ｅａ／Ｅｂ≧２．５、Ｅｂ／Ｅｃ≧１０
の関係を満たす。

図５は第３実施形態の空気調和機用排水ポンプの上面図であり、第２実施形態と異なるところは、この第３実施形態では、ユニット取付部３２が第２実施形態のユニット取付部３１よりも長く形成されている点である。このように形成することで、モータから発生する振動がユニット天板２０に伝達し難くすることができる。その他の構成は第２実施形態と同様である。ユニット取付部３２は、ブラケット３の上端の外周よりの３箇所に曲線状に形成したものである。この第２実施形態でもユニット取付部３２にはネジ孔４１を有する取付座４がブラケット３と共に二色成形により形成されている。この第３実施形態における樹脂モールド部２１、ブラケット３、取付座４の素材は第２実施形態と同様であり、取付座４の作用効果も第２実施形態と同様である。

図６は第４実施形態の空気調和機用排水ポンプの一部破断側面図である。なお、第１実施形態と同様な要素には図１と同符号を付記してある。この第４実施形態では、ブラケット３は、第１実施形態と同様に、ポンプ部本体１と共にＤＣブラシレスモータ２を挟持するように構成されており、ブラケット３の内側には、緩衝部材５が形成されている。この第４実施形態でも、ブラケット３は、ユニット取付部３１の水平部３１ａがユニット天板２０に当接され、ネジＮ２によりネジ止めすることにより、ユニット天板２０に固定される。

緩衝部材５はブラケット３と共に二色成形により、ブラケット３と一体に形成されたものである。この緩衝部材５は、ＤＣブラシレスモータ２の樹脂モールド部２１の上部の円柱状に形成された円柱部２１ａを覆うように配設されている。また、樹脂モールド部２１及びブラケット３の素材は第１実施形態及び第２実施形態と同様であり、緩衝部材５の素材は第２実施形態の取付座４と同じ素材である。すなわち、緩衝部材５の素材は、ブラケット３より柔軟性のよいゴム、エラストマー等の弾性樹脂である。また、ブラケット３及び緩衝部材５は上記のいずの素材でも、樹脂モールド部２１のヤング率Ｅａと、ブラケット３のヤング率Ｅｂ、緩衝部材５のヤング率Ｅｃ′は、
Ｅａ＞Ｅｂ＞Ｅｃ′、Ｅａ／Ｅｂ≧２．５、Ｅｂ／Ｅｃ′≧１０
の関係を満たす。

この第４実施形態では、緩衝部材５のみがＤＣブラシレスモータ２に接触する状態、すなわち、ブラケット３とＤＣブラシレスモータ２とを離間させた状態で、ネジ孔Ｎ１により、ブラケット３、ＤＣブラシレスモータ２及びポンプ部本体１が互いに固定されている。この第４実施形態では、ＤＣブラシレスモータ２が発生する振動が緩衝部材５で吸収されるので、ユニット天板２０に振動が伝達することがなく、空気調和機の静音性を実現することができる。

以上の実施形態２〜４において、ブラケット３と取付座４，４′，緩衝部材５は二色成形により形成されているので、当該空気調和機用排水ポンプ１０の組立時にブラケット３と取付座４，４′，緩衝部材５を一つの部品として扱うことができるので、組立作業が容易になる。

なお、第２実施形態のユニット天板２０に当接する取付座４と、第４実施形態のＤＣブラシレスモータに接触する緩衝部材５との構成の両方を備えると、静音性がさらに高まる。

１ ポンプ本体部
１１ ポンプ室ケース
１２ 蓋ケース
２ ＤＣブラシレスモータ
３ ブラケット
３１ ユニット取付部
４，４′ 取付座
５ 緩衝部材

Claims (6)

1. 吸込み口と吐出口とを有するポンプ部本体と、前記ポンプ部本体を駆動し少なくともステータを内蔵する樹脂モールド部を有するＤＣブラシレスモータとを一体にし、空気調和機のユニット天板に取り付ける空気調和機用排水ポンプにおいて、
   前記ポンプ部本体と共に前記ＤＣブラシレスモータの前記樹脂モールド部を挟持する樹脂素材のブラケットであって、前記ユニット天板側に該ユニット天板に対するユニット取付部を有するブラケットを備え、
   前記樹脂モールド部の素材のヤング率をＥａ、前記ブラケットの素材のヤング率をＥｂとしたとき、
   Ｅａ＞Ｅｂ
   の関係を満たす各樹脂素材を使用したことを特徴とする空気調和機用排水ポンプ。
2. 前記樹脂モールド部の素材のヤング率Ｅａ、前記ブラケットの素材のヤング率Ｅｂが、
   Ｅａ／Ｅｂ≧２．５
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機用排水ポンプ。
3. 前記ユニット取付部の前記ユニット天板に対向する部位に配置され該ユニット取付部と該ユニット天板とを離間させる樹脂素材の取付座を備え、
   前記取付座の素材のヤング率をＥｃ、としたとき、
   Ｅａ＞Ｅｂ＞Ｅｃ
   の関係を満たす各樹脂素材を使用するとともに、前記取付座を前記ブラケットと共に二色成形により形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機用排水ポンプ。
4. 前記樹脂モールド部の素材のヤング率Ｅａ、前記ブラケットの素材のヤング率Ｅｂ、前記取付座の素材のヤング率Ｅｃが、
   Ｅａ／Ｅｂ≧２．５、Ｅｂ／Ｅｃ≧１０
   の関係を満たすことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機用排水ポンプ。
5. 前記ブラケットの前記ＤＣブラシレスモータに対向する部位に、該ブラケットと該ＤＣブラシレスモータとを離間させる樹脂素材の緩衝部材を備え、
   前記緩衝部材の素材のヤング率をＥｃ′としたとき、
   Ｅａ＞Ｅｂ＞Ｅｃ′
   の関係を満たす各樹脂素材を使用するとともに、前記緩衝部材を前記ブラケットと共に二色成形により形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機用排水ポンプ。
6. 前記樹脂モールド部の素材のヤング率Ｅａ、前記ブラケットの素材のヤング率Ｅｂ、前記緩衝部材の素材のヤング率Ｅｃ′が、
   Ｅａ／Ｅｂ≧２．５、Ｅｂ／Ｅｃ′≧１０
   の関係を満たすことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機用排水ポンプ。

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