JP2013243825A - 密閉型モータ及び当該モータを搭載した空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ内部に発生した水を排水する機能を有するとともに、リード線部分に水が浸食することのない構成を採用した密閉型モータ及び空気調和機を提供すること。
【解決手段】ロータと、ステータと、ロータとステータとを覆うブラケット１２ｂと、シールドチューブ１８で覆われブラケット１２ｂから引き出されるリード線１７とを備える密閉型モータであって、ブラケット１２ｂの外周面にリード線１７を引き出すための開口部１９を形成し、開口部１９にはリード線１７が通される貫通孔を有する弾性体からなる口出しゴム２０が装着され、ブラケット１２ｂ内部において、シールドチューブ１８の端部は口出しゴム２０の端部よりもブラケット１２ｂ内周面に対して内側に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型モータに関するものであり、さらに詳しくは、密閉型モータのブラケット内部で発生した水を排水するための技術に関するものである。

空気調和機の室外機に用いられるファン用モータは、屋外に設置されて風雨に晒されることから防水のために密閉性が高いことが望ましい。密閉性を高めるための手法としては、ブラケットの接合面をOリングで塞いだり、回転軸を固定するベアリングにおいてより密閉性の高い接触型ベアリングを採用したりするなど、空気の出入りの可能性のある部分を可能な限り塞ぐという方法が採られている。そして、モータに電源を供給するためのモータのブラケットにおけるリード線の引き出し部分も密閉する必要のある箇所である。

複数本のリード線を直接モータから引き出したのでは隙間だらけとなって密閉性を確保できないため、従来より、複数本のリード線を一つにまとめて覆うためにシールドチューブが使用されてきたが、シールドチューブを使用したとしてもモータへの引き込み構造を工夫しないと密閉性が十分に確保できないため、この点について様々な提案がなされてきた。例えば、特許文献１に記載の密閉型モータは、弾性体で構成され、リード線が挿通される貫通孔を有し、モータの筐体（ブラケット）に密着し該筐体に形成された開口を塞ぐグロメットと、該グロメットに連結され内部にリード線が挿通される弾性体で構成されたチューブと、前記グロメットに覆い被さり前記筐体に固定されるカバーとを備えるように構成したことを特徴とするものであり、カバーによってグロメットが筐体に密着することで、筐体とグロメットとの密閉性が確保され、また、チューブがグロメットの円管状突起部に嵌合することで、グロメットとチューブとの密閉性が確保される。
特開２０１０−１７０３４号公報

ところで、特許文献１のように、リード線の引き出し部分の密閉性を高めて防水性を高めたとしても、モータ内部に水が発生してしまうことがある。というのも、モータの運転・停止に伴う温度変化や外気温の影響による温度変化が生じると、モータ内部の空気内に含まれる水蒸気が結露してモータのブラケットの下部に溜まることがある。また、前記温度変化に伴って内部の圧力が変化するため、リード線の引き出し部分を覆うカバーが設けられている部分の防水性は高いが、カバーの端部が開口しているため、この開口部分からモータ内部へと空気が流入してしまう。結果、結露によって水蒸気を吐き出して乾いた空気がモータの外に排出され、その後外部の湿った空気が吸い込まれて、その湿った空気が結露するというように、モータ内部に水が溜まっていく現象が発生する。これを放置すると、溜まった水によってモータ内部での腐食が進み、モータの故障に繋がるおそれがある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、モータ内部に発生した水を排水する機能を有するとともに、リード線部分が水に浸かることのない構成を採用した密閉型モータ及び当該モータを搭載した空気調和機を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１は、ロータと、ステータと、前記ロータとステータとを覆うブラケットと、シールドチューブで覆われ前記ブラケットから引き出されるリード線とを備える密閉型モータであって、前記ブラケットの外周面に前記リード線を引き出すための開口部を形成し、前記開口部には前記リード線が通される貫通孔を有する弾性体からなる口出しゴムが装着され、前記ブラケット内部において、前記シールドチューブの端部は前記口出しゴムの端部よりもブラケット内周面に対して内側に配置されていることを特徴とする密閉型モータである。

本発明の請求項２は、請求項１に加えて、前記口出しゴムの内部側端部に、前記貫通孔に繋がる誘導溝を形成したことを特徴とする密閉型モータである。

本発明の請求項３は、請求項１又は２に加えて、前記シールドチューブと口出しゴムの間に、不織布を挟み込むようにしたことを特徴とする密閉型モータである。

本発明の請求項４は、請求項１乃至３に記載された密閉型モータを搭載したことを特徴とする空気調和機である。

本発明の請求項５は、請求項４に加えて、前記シールドチューブの一端側は前記ブラケットの内部に配置されると共に、他端側は電力供給部及び制御部としての電装品箱のケーシングの内部に配置されるように接続したことを特徴とする請求項４記載の空気調和機である。

請求項１記載の発明によれば、ブラケット内部において、シールドチューブの端部は口出しゴムの端部よりもブラケット内周面に対して内側に配置されるようにしたので、ブラケットの下部に溜まった水がシールドチューブの内側に流れ込むことがなく、シールドチューブと口出しゴムの間からブラケットの下部に溜まった水を排水することができる。

請求項２記載の発明によれば、前記口出しゴムの内部側端部に、前記貫通孔に繋がる誘導溝を形成したので、口出しゴムの厚みによって生じる筐体との間の段差が低減され、また、ブラケットの下部に溜まった水を溝が誘導することで排水が円滑に行われる。

請求項３記載の発明によれば、シールドチューブと口出しゴムの間に不織布を挟み込むようにしたので、口出しゴムとシールドチューブの間が強く圧迫されているとしても不織布を伝って排水が確実に行われる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３記載の密閉型モータによる効果を有した空気調和機を提供することができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至３記載の密閉型モータによる効果に加えて、前記シールドチューブの一端側は前記ブラケットの内部に配置されると共に、他端側は電力供給部及び制御部としての電装品箱のケーシングの内部に配置されるように接続したので、密閉型モータの内側から電装品箱の内側までを途切れることなくシールドチューブで覆われることでシールドチューブ内部に水分が浸入する可能性がなくなり、また、シールドチューブを介してモータ内部に水分が浸入することも防止可能な空気調和機を提供することができる。

本発明の実施例１における密閉型モータ１１のリード線引き出し部１６の詳細を表したものであり、図２のＣ−Ｃ´線断面図である。 本発明の実施例１における密閉型モータ１１を表した斜視図である。 本発明の実施例２における空気調和機の室外機２４の正面視による断面図である。 本発明の実施例２における空気調和機の室外機２４の平面視による断面図である。 本発明の実施例２における電装品箱３０に対するシールドチューブ１８の引き込み方法を表したものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分断面図である。 （ａ）は、本発明の実施例３における密閉型モータ１１のリード線引き出し部１６の詳細を表した断面図であり、（ｂ）は、実施例３における口出しゴム２０の平面図である。

本発明による密閉型モータは、ロータと、ステータと、前記ロータとステータとを覆うブラケットと、シールドチューブで覆われ前記ブラケットから引き出されるリード線とを備える密閉型モータであって、前記ブラケットの外周面に前記リード線を引き出すための開口部を形成し、前記開口部には前記リード線が通される貫通孔を有する弾性体からなる口出しゴムが装着され、前記ブラケット内部において、前記シールドチューブの端部は前記口出しゴムの端部よりもブラケット内周面に対して内側に配置されていることを特徴とするものである。以下、詳細に説明を行う。

本発明の実施例１による密閉型モータ及び当該モータを搭載した空気調和機について、図１乃至図５に基づいて説明する。先ず、図２に示すのは、本発明による密閉型モータ１１を表した斜視図である。この図２に示すように密閉型モータ１１は、円筒形状をなしており、その本体は鋼板等の金属素材からなる２つのブラケット１２ａ、１２ｂによって構成されている。このうち、ブラケット１２ａ側に回転軸１３が設けられており、ブラケット１２ａに接続された軸受部１４において回転軸１３を固定している。このブラケット１２ａと１２ｂとの接合部分においては図示しないＯリングを挟み込むことによって密閉性を確保し、軸受部１４には接触型ベアリングを採用することで密閉性を高めている。なお、ブラケット１２ａ、１２ｂの接合部分の外周の４箇所には、図３に示すように、室外機２４において密閉型モータ１１を固定板２６に対して固定するための固定用切片１５が設けてある。そして、図３に示すように密閉型モータ１１を固定した際にブラケット１２ｂの外周面１２ｂ１のうち鉛直下方に位置する箇所（ブラケット１２ｂの下部）にリード線引き出し部１６が設けてあり、このリード線引き出し部１６が本発明の特徴的部分である。
なお、図３においては、ブラケット１２ｂの外周面１２ｂ１にリード線引き出し部１６を設けたが、モータの内部配置によってはブラケット１２ａの外周面１２ａ１にリード線引き出し部１６を設ける場合もあり得ることはいうまでもない。また、以下の説明においてブラケット１２との文言は、２つのブラケット１２ａ、１２ｂを接合した状態を表しており、両者を含む概念であるものとする。

図１に示すのは、前記リード線引き出し部１６の詳細を表したものであり、図２のＣ−Ｃ´線断面図である。前記ブラケット１２ｂのリード線引き出し部１６を設ける箇所には、リード線１７及びリード線１７を覆うシールドチューブ１８を引き出すための開口部１９が形成されている。ここで、リード線１７は芯線とそれを覆う被覆からなり、このリード線１７をシールドチューブ１８で覆ってブラケット１２ｂから引き出す構成となっている。この開口部１９とシールドチューブ１８との間には、口出しゴム２０が装着される。この口出しゴム２０は、弾性を有することで前記開口部１９に密着して密閉性を確保し、かつその中心部には前記シールドチューブ１８が通される貫通孔が形成されている。そして、密閉型モータ１１のブラケット１２の内部において、前記シールドチューブ１８のモータ側端部２１が口出しゴム２０の内部側端部２２よりもブラケット内周面１２ｂ２に対して内側に配置されるようにした点が本発明の特徴である。即ち、ブラケット１２ｂの下部にリード線引き出し部１６が位置する図３に示す設置状態においては、図１に示すように、口出しゴム２０の内部側端部２２はブラケット１２ｂの内周面よりも高い位置Ａに位置するが、これよりも更に高い位置Ｂにシールドチューブ１８のモータ側端部２１が位置するように配置する。なお、口出しゴム２０とシールドチューブ１８との間は、口出しゴム２０の弾性力も相まって適度に摩擦力を有する状態ではあるが、シールドチューブ１８のモータ側端部２１と口出しゴム２０の内部側端部２２との位置関係を維持するために、図１に示すように、口出しゴム２０の外側から結束具２３で締め付けて固定する。結束具２３で締め付けることによって、シールドチューブ１８と口出しゴム２０の密着性も向上して防水性も高まる。

以上のような構成における本発明の作用を説明する。密閉型モータ１１の内部に発生した水は微量であれば再度気化してしまうが、一定量を超えた水は気化せず残るためブラケット１２の下部に溜まるようになる。このとき、シールドチューブ１８のモータ側端部２１と口出しゴム２０の内部側端部２２の高さが同じであると、シールドチューブ１８の内部に水が流れ込んでしまい、シールドチューブ１８内でリード線１７が水に浸かった状態となるおそれがある。この状態でリード線１７が通電を繰り返していると、経年劣化による絶縁不良を起こすおそれがある。しかし、本発明においては、口出しゴム２０の内部側端部２２の高さ方向の位置Ａよりもシールドチューブ１８のモータ側端部２１の高さ方向の位置Ｂが高い位置となるようにしているため、ブラケット１２の下部に溜まった水がシールドチューブ１８の内側に流れ込むことがなくなる。

また、口出しゴム２０とシールドチューブ１８との間は、口出しゴム２０の弾性力も相まって適度に摩擦力を有する状態としているため、ある程度密閉性を確保した状態となっているが、シールドチューブ１８が撓んで出来たものなどの僅かな隙間が存在するため、図１の矢印で示すように、ブラケット１２の下部に溜まった水は、口出しゴム２０の内部側端部２２とシールドチューブ１８との境界部分から密閉型モータ１１の外まで排水される。これは、僅かな隙間部分で毛細管現象が生じて排水されるという要素もある。

以上のようにしてリード線引き出し部１６を構成することにより、ブラケット１２の下部に溜まった水がシールドチューブ１８の内側に流れ込むことを防止し、かつ、溜まった水を口出しゴム２０とシールドチューブ１８の間から排水可能としたので、ブラケット１２内部に水が溜まることで密閉型モータ１１の故障の原因となるようなことがなくなる。

前記実施例１では、密閉型モータ１１の構成について説明をしたが、次に、この密閉型モータ１１が搭載された空気調和機の室外機２４の構成について説明を行う。図３に示すのは、本発明の実施例２における室外機２４の正面視による断面図であり、図４に示すのは、本発明の実施例２における室外機２４の平面視による断面図である。この図３及び図４において、室外機２４は、左側面及び背面の左側３分の２の部分に熱交換器２５が配置されており、この熱交換器２５の内側に送風ファンを設けた密閉型モータ１１が、固定板２６に対して固定される形で設置される。送風ファンの手前側には、左側面及び背面から取り込んで熱交換器２５で熱交換させた空気を排出するための排気口２７が形成してある。以上の熱交換のための空間を室外機２４の内部で仕切る仕切板３１が熱交換器２５の端部の右側に設けられており、この仕切板３１の右側のスペースにはコンプレッサー２８が設置され、このコンプレッサー２８の上方の空間にコンデンサなどの電気部品２９等を載せた電装品箱３０が載せられている。これら全体を覆うようにして室外機筐体３２が設けられている。

ところで、前記実施例１においては、密閉型モータ１１のリード線引き出し部１６の構成についてのみ説明したが、リード線引き出し部１６から引き出されたリード線を覆う部分のシールドチューブ１８の長さが短いと、モータ内部の圧力変化によってリード線を覆うシールドチューブ１８を通じて空気が吸い上げられるという現象が生じ易く、モータ内部へ水分や砂などの塵埃が侵入する原因になり、また、入り込んだ塵埃によりロータがロックして故障する原因となりかねない。そこで、実施例２においては、密閉型モータ１１のリード線引き出し部１６から引き出されたリード線１７及びシールドチューブ１８を、リード線１７がシールドチューブ１８で覆われたまま電装品箱３０の内部まで延長して電気部品２９等と接続するようにしたことを特徴とする。

密閉型モータ１１のリード線引き出し部１６から引き出されたリード線１７及びシールドチューブ１８は、シールドチューブ１８で覆われたまま、先ず、熱交換空間との境界である仕切板３１に設けられたＵ字溝状の挿通溝３３に引っ掛けるようにして通される。そして電装品箱３０内にシールドチューブ１８を引き込む際にも、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、電装品箱３０のケーシングの側面壁部分に形成されたシールドチューブ押え片３４とシールドチューブ保持部３５で挟み込むようにする。シールドチューブ押え片３４とシールドチューブ保持部３５の間の隙間は、シールドチューブ１８の太さよりも狭く形成しておき、その隙間によりシールドチューブ１８を挟み込むことで、シールドチューブ１８が圧迫されて固定される。

以上のように、電装品箱３０に引き込まれるシールドチューブ１８をシールドチューブ押え片３４とシールドチューブ保持部３５とで圧迫して固定することで、シールドチューブ１８の電装品箱側端部３６から空気が流入することがなくなる。即ち、密閉型モータ１１の内側から電装品箱３０の内側まで途切れることなくシールドチューブ１８で覆ったリード線１７を配置し、かつ、電装品箱３０に引き込まれる部分を圧迫して固定することでより密閉性を高めるようにしたので、シールドチューブ１８内部に水分が浸入する可能性がなくなり、また、シールドチューブ１８を介してモータ内部及び電装品箱３０内部に水分や塵埃が浸入することも防止可能な室外機２４を提供することができる。

前記実施例１においては、口出しゴム２０の内部側端部２２とシールドチューブ１８との境界部分から密閉型モータ１１の外まで排水する構成とした。このとき、口出しゴム２０の厚みの分だけブラケット１２との間に段差が出来てしまうため、口出しゴム２０の厚みを超えて溜まった水を排水する必要がある。

そこで、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、口出しゴム２０の内部側端部２２に中心から放射状に複数の誘導溝３７を形成するようにしてもよい。誘導溝３７を形成することで、ブラケット１２との間に段差が低減され、また、溝が水を誘導することで排水が円滑に行われるという効果がある。

また、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、口出しゴム２０とシールドチューブ１８との間に、フェルト等の不織布３８を挟み込むようにしてもよい。これにより、口出しゴム２０とシールドチューブ１８の間が強く圧迫されているとしても不織布３８を伝って毛細管現象により排水が確実に行われる。

前記実施例１及び３では密閉型モータ１１の発明について説明し、前記実施例２においては、前記実施例１（又は実施例３）の密閉型モータ１１を搭載した空気調和機の室外機２４の発明として説明を行った。しかし、本発明による密閉型モータ１１の適用可能範囲は空気調和機の室外機に限定されるものではなく、防水性と排水性が要求される用途に用いられるモータについては、本発明の密閉型モータ１１を適用することによる効果がある。
また、前記実施例２は、電装品箱３０までシールドチューブ１８を延長してその開口部が電装品箱３０のケーシングの内部で開口するようにしたものであるが、この構成は室外機が独立した空気調和機に限らず、室内機と室外機の隔てのない一体型の空気調和機においても、密閉型モータ１１と電装品箱３０を搭載したものであれば同様に適用可能なものである。

１１…密閉型モータ、１２、１２ａ、１２ｂ…ブラケット、１２ａ１、１２ｂ１…（ブラケットの）外周面、１２ａ２、１２ｂ２…（ブラケットの）内周面、１３…回転軸、１４…軸受部、１５…固定用切片、１６…リード線引き出し部、１７…リード線、１８…シールドチューブ、１９…開口部、２０…口出しゴム、２１…モータ側端部、２２…内部側端部、２３…結束具、２４…室外機、２５…熱交換器、２６…固定板、２７…排気口、２８…コンプレッサー、２９…電気部品、３０…電装品箱、３１…仕切板、３２…室外機筐体、３３…挿通溝、３４…シールドチューブ押え片、３５…シールドチューブ保持部、３６…シールドチューブ保持部、３７…誘導溝、３８…不織布。

Claims (5)

1. ロータと、ステータと、前記ロータとステータとを覆うブラケットと、シールドチューブで覆われ前記ブラケットから引き出されるリード線とを備える密閉型モータであって、
   前記ブラケットの外周面に前記リード線を引き出すための開口部を形成し、
   前記開口部には前記リード線が通される貫通孔を有する弾性体からなる口出しゴムが装着され、
   前記ブラケット内部において、前記シールドチューブの端部は前記口出しゴムの端部よりもブラケット内周面に対して内側に配置されていることを特徴とする密閉型モータ。
2. 前記口出しゴムの内部側端部に、前記貫通孔に繋がる誘導溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の密閉型モータ。
3. 前記シールドチューブと口出しゴムの間に、不織布を挟み込むようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の密閉型モータ。
4. 請求項１乃至３に記載された密閉型モータを搭載したことを特徴とする空気調和機。
5. 前記シールドチューブの一端側は前記ブラケットの内部に配置されると共に、他端側は電力供給部及び制御部としての電装品箱のケーシングの内部に配置されるように接続したことを特徴とする請求項４記載の空気調和機。

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