JP2015190459A

JP2015190459A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2015190459A
Application number: JP2014070734A
Authority: JP
Inventors: 浩章野口; Hiroaki Noguchi
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-02

Abstract

【課題】電動機の本体に対して通過する風を増やし、電動機の冷却効果を向上させることができるダクト型の空気調和機を提供すること。【解決手段】吸込口１３１と吹出口１４１とを備えた箱状の筐体１内に電動機２と遠心送風機３とを収容し、遠心送風機３は、電動機２の回転軸２２に取付けたファンと、ファンを覆うとともに両側面３２１に吸込孔３２２を有するファンケーシングとからなるダクト型の空気調和機であって、電動機２の周囲を覆って吸込口１３１から吸込まれた空気を導入する導風カバー５は、ファンケーシングの電動機２の両側にある吸込孔３２２に接続される空気導出孔と、吸込口１３１と電動機２が互いに向き合うようにファンケーシングよりも吸込口１３１側に突出して吸込口１３１の近傍まで延びる導風部５２と、導風部５２の吸込口１３１側に形成される空気導入孔５２１とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内に収容した電動機を冷却するための導風カバーを備えたダクト型の空気調和機に関する。

従来の建物の天井空間に設置される空気調和機には、箱状の筐体内に電動機と遠心送風機とを収容し、筐体に吸込ダクトおよび吹出ダクトを接続したダクト型の空気調和機が知られている。例えば、ダクト型の空気調和機は、吸込ダクトを接続する吸込口が筐体の背面に形成され、吹出ダクトを接続する吹出口が筐体の前面に形成されている。筐体の吸込口側には、電動機と電動機の両軸端に取付けられたファンおよびファンを覆うファンケーシングとからなる遠心送風機とが配置されている。筐体の吹出口側には、遠心送風機から送風される風と冷媒を熱交換する熱交換器が配置されている。

このように構成されたダクト型の空気調和機では、遠心送風機のファンを回転させるために電動機を駆動すると、発熱により電動機の温度が上昇するため、電動機を冷却する対策が必要である。この対策を実施した空気調和機としては、例えば、電動機の周囲を覆う冷却カバーを設け、冷却カバーを遠心送風機のファンケーシングの吸込孔に接続することで、電動機の駆動によりファンを回転させた時に冷却カバーの空気吸入口から吸入されファンケーシングの吸込孔に導入される風によって電動機を冷却する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載された電動機を冷却する構造を適用した場合、特許文献１の冷却カバーの空気吸入口は電動機の軸方向で遠心送風機に向けて開口しているため、冷却カバーの空気吸入口から吸入される風は折り返して電動機を冷却した後、遠心送風機のファンケーシングの吸込孔に吸込まれる。さらに、特許文献１に記載された冷却カバーの形状は、冷却カバーの空気吸入口から電動機の周囲までに至る導風経路が蛇行し狭くなっているため、導風経路での通風抵抗が大きくなる。この結果、冷却カバーの空気吸入口から吸入される風よりも、電動機の反対側にある遠心送風機のファンケーシングの吸込孔から吸込まれる風が断然多くなる。このため、特許文献１に記載された冷却カバーの形状においては、電動機を通過する風を十分に確保することができず、電動機の冷却効果が低下してしまうという問題点があった。

実開平４−１９７００号公報

本発明は上記問題点に鑑み、電動機の本体に対して通過する風を増やし、電動機の冷却効果を向上させることができるダクト型の空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のダクト型の空気調和機は、吸込口と吹出口とを備えた箱状の筐体内に電動機と遠心送風機とを収容し、遠心送風機は、電動機の回転軸に取付けたファンと、ファンを覆うとともに両側面に吸込孔をそれぞれ有するファンケーシングとからなるものであって、電動機の周囲を覆って吸込口から吸込まれた空気を導入する導風カバーを設け、導風カバーは、ファンケーシングの電動機側の吸込孔に接続される空気導出孔と、吸込口と電動機が互いに向き合うように電動機の側方からファンケーシングよりも吸込口側に突出して吸込口の近傍まで延びる導風部と、導風部の吸込口側に形成される空気導入孔とを備えたことを特徴とする。

また、本発明のダクト型の空気調和機において、導風カバーは、導風部を除いた電動機の周囲との間隔が導風部の幅の半分よりも狭くなっていることを特徴とする。

さらに、本発明のダクト型の空気調和機において、電動機は両側に回転軸を有し、遠心送風機をそれぞれ設けたことを特徴とする。

本発明のダクト型の空気調和機によれば、導風カバーは、ファンケーシングの電動機側の吸込孔に接続される空気導出孔と、吸込口と電動機が互いに向き合うように電動機の側方からファンケーシングよりも吸込口側に突出して吸込口の近傍まで延びる導風部と、導風部の吸込口側に形成される空気導入孔とを備えたことにより、電動機の駆動時に遠心送風機のファンが回転すると、導風カバーの空気導入孔からファンの回転により導入される風が、導風部を介して電動機を通過し空気導出孔からファンケーシングの電動機側の吸込孔に導かれるので、導風カバーの空気導入孔から導風部を介して流れる風は、電動機の本体に対して通過し、導風部での通風抵抗が小さく、電動機の冷却効果を向上させることができる。

また、本発明のダクト型の空気調和機によれば、導風カバーは、導風部を除いた電動機の周囲との間隔が導風部の幅の半分よりも狭くなっていることにより、導風部を介して電動機を通過し空気導出孔からファンケーシングの電動機側の吸込孔に導かれる風の流速が増し、電動機の冷却効果を高めることができる。

また、本発明のダクト型の空気調和機によれば、電動機は両側に回転軸を有し、遠心送風機をそれぞれ設けたことにより、電動機の駆動時にそれぞれの遠心送風機のファンが回転すると、導風カバーの空気導入孔からファンの回転により導入される風が、導風部を介して電動機の本体から両側の回転軸に向けて通過し、それぞれの空気導出孔からファンケーシングの電動機側の吸込孔に導かれるので、導風カバーの空気導入孔から導風部を介して流れる風は、電動機の本体に対して電動機の本体から両側の回転軸に向けて通過し、導風部での通風抵抗が小さく、電動機の冷却効果を向上させることができる。

本発明によるダクト型の空気調和機を示す一部透視した概略斜視図である。本発明によるダクト型の空気調和機を示す概略横断面図である。本発明によるダクト型の空気調和機を示す図１の概略部分斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１乃至図３は、本実施形態における空気調和機を説明する図である。本実施形態における空気調和機は、建物の天井空間に設置されるダクト型の空気調和機であり、例えば、筐体１内に電動機２と遠心送風機３とを収容し、筐体１に吸込ダクトおよび吹出ダクト（図示省略）をそれぞれ接続し用いられる。本実施形態における空気調和機では、１つの電動機２により２つの遠心送風機３を回転させる構造を例に挙げて説明する。

空気調和機は、図１および図２に示すように、金属製の底板１１、側板１２、背面板１３、前面板１４および天板１５からなる箱状の筐体１を備えている。筐体１は、背面板１３に形成された吸込口１３１に吸込ダクトが接続され、前面板１４に形成された吹出口１４１に吹出ダクトが接続されている。また、筐体１は、側板１２に取付けられた複数の吊り金具（図示省略）を、建物の天井裏から垂下された吊りボルトに固定することにより、建物の天井空間に吊り下げられる。

筐体１内は、底板１１、側板１２および天板１５に取付けられた金属製の仕切板１６により、１つの電動機２と２つの遠心送風機３とを収容した吸込口１３１側の送風機室Ｆと、熱交換器４を収容した吹出口１４１側の熱交換器室Ｈとに区画されている。電動機２は、例えば、ブラシレスＤＣモータからなり、外郭２１の両側に突出する回転軸２２を有している。電動機２は、回転軸２２が仕切板１６と平行になるように、電動機固定板（図示省略）により仕切板１６の中央部に固定されている。それぞれの遠心送風機３は、電動機２の回転軸２２に取付けられたシロッコファン３１と、シロッコファン３１を覆うとともに両側面３２１にそれぞれ吸込孔３２２を有し、前面３２３に吹出孔３２４を有するファンケーシング３２とを備えている。シロッコファン３１とファンケーシング３２は樹脂製であり、ファンケーシング３２は、内部にシロッコファン３１を収容するため、上下に２分割されている。それぞれの遠心送風機３は、ファンケーシング３２の吹出孔３２４が仕切板１６に形成された開口部から熱交換器室Ｈに突出するように、仕切板１６に固定されている。熱交換器４は、筐体１の吹出口１４１から仕切板１６に向かって下方に傾斜するように配置されている。熱交換器４の下部には、熱交換器４の表面で凝縮した凝縮水を受ける露受皿（図示省略）が配置されている。

電動機２の駆動によって遠心送風機３のシロッコファン３１が回転すると、送風機室Ｆでは、シロッコファン３１の回転により筐体１の吸込口１３１を介してファンケーシング３２の吸込孔３２２から空気を吸込み、ファンケーシング３２の吸込孔３２２から吸込んだ空気をファンケーシング３２の吹出孔３２４から熱交換器室Ｈに向けて吹出し、熱交換器室Ｈでは、熱交換器４によりファンケーシング３２の吹出孔３２４から吹出された空気と冷媒を熱交換し、熱交換された空気を筐体１の吹出口１４１から吹き出す構造になっている。なお、筐体１の吸込口１３１から吸込まれた空気のうち、電動機２の両側にあるファンケーシング３２の吸込孔３２２から吸込まれる空気については、後述の導風カバー５の内部を通過した空気が吸込まれる。

また、筐体１内の送風機室Ｆに配置された電動機２は、自身が駆動することによって発熱し、温度が上昇するので、電動機２を冷却するための導風カバー５が設けられている。導風カバー５は、遠心送風機３のシロッコファン３１の回転により電動機２に向けて筐体１の吸込口１３１から空気を導き、その空気が遠心送風機３に吸込まれるように電動機２を覆うカバーである。導風カバー５は、電動機２の外郭２１の形状に沿って覆うカバー本体部５１と、電動機２の外郭２１の周囲を覆うカバー本体部５１から延びて筐体１の吸込口１３１の近傍に達する導風部５２と、電動機２の両側の回転軸２２に沿って回転軸２２を覆うようにカバー本体部５１から延びてファンケーシング３２の電動機２の両側にある吸込孔３２２に接続される接続部５３とを備えている。カバー本体部５１は、導風部５２から電動機２の両側に広がり、それぞれの接続部５３に接続されるため、導風部５２から導入される風の流量がそれぞれの接続部５３に向けて増すようになっている。これは、次に記載する構成によって実現される。すなわち、カバー本体部５１を流れる風は、１つの導風部５２から導入される風を電動機２の両側に分けて流れるようにするため、導風部５２の幅Ｂに対し、カバー本体部５１と電動機２の外郭２１の周囲との間隔Ａを幅Ｂの半分にしている。さらに、本実施形態においては、カバー本体部５１と電動機２の外郭２１の周囲との間隔Ａを、導風部５２の幅Ｂの半分よりも狭くなるように形成することで、カバー本体部５１では、導風部５２から接続部５３に向かって流れる風の流速が増し、電動機２の冷却効果が高められるようになっている。導風部５２は、カバー本体部５１の周囲からファンケーシング３２よりも筐体１の吸込口１３１側に突出し、筐体１の吸込口１３１の近傍まで延びており、吸込口１３１側には空気導入孔５２１が形成されている。それぞれの接続部５３は、ファンケーシング３２に一体形成されており、ファンケーシング３２の電動機２の両側にある吸込孔３２２側には空気導出孔５３１が形成されている。なお、導風カバー５は、樹脂製であり、上下に２分割されたファンケーシングに一体成形されている。ファンケーシングと同様に、導風カバー５は、内部に電動機２を収容するため、上下に２分割されているが、ファンケーシング３２と別体にするときには導風カバー５を金属製のカバーにしてもよい。

電動機２の駆動によって遠心送風機３のシロッコファン３１が回転すると、筐体１の吸込口１３１からシロッコファン３１の回転により吸込まれた空気が導風カバー５の導風部５２に形成された筐体１の吸込口１３１近傍の空気導入孔５２１から導入され、空気導入孔５２１から導入された風は、導風部５２を介して電動機２の外郭２１から両側の回転軸２２に向けて通過して電動機２を冷却し、導風カバー５の接続部５３に形成されたそれぞれの空気導出孔５３１に分岐されて導出され、それぞれの空気導出孔５３１に接続されるファンケーシング３２の電動機２の両側にある吸込孔３２２から吸込まれる。

以上のように構成されたダクト型の空気調和機によれば、電動機２の外郭２１を覆って筐体１の吸込口１３１から吸込まれた空気を導入する導風カバー５の導風部５２の形状は、導風部５２の吸込口１３１側に形成された空気導入孔５２１から電動機２の外郭２１までに至る導風経路が直線的に延びるとともに広く形成されている。このため、従来技術のように、導風カバー５の導風部５２の空気導入孔５２１は、電動機２の回転軸２２の方向で遠心送風機３に向けて開口しておらず、筐体１の吸込口１３１と吹出口１４１とを結ぶ空気通路に空気通路に沿った方向になっているので、筐体１の吸込口１３１から吸込まれ導風カバー５の導風部５２の空気導入孔５２１に導入される風は、折り返されることなく直進する。また、従来技術のように、導風カバー５の導風部５２の導風経路での通風抵抗が大きくならず、電動機２の反対側にあるファンケーシング３２の吸込孔３２２から吸込まれる風を確保しつつ、導風カバー５の導風部５２に形成された空気導入孔５２１から導入される風もより多く取り入れることができる。この結果、空気導入孔５２１から導風部５２を介して導入される風は、電動機２の外郭２１に対して電動機２の外郭２１から両側の回転軸２２に向けて通過し、電動機２の冷却効果を向上させることができる。

また、導風カバー５は、導風部５２を除いた電動機２の外郭２１の周囲との間隔Ａが、導風部５２の幅Ｂの半分よりも狭くなるように形成されているため、導風部５２を介して電動機２を通過し空気導出孔５３１からファンケーシング３２の電動機２の両側にある吸込孔３２２に導かれる風の流速が増し、電動機２の冷却効果を高めることができる。

以上説明してきた本実施形態によるダクト型の空気調和機では、導風カバー５は、その周囲からファンケーシング３２よりも筐体１の吸込口１３１側に突出して筐体１の吸込口１３１の近傍まで延びる導風部５２を備えるが、さらに、導風部５２の両側にそれぞれ導風壁を設け、導風壁により筐体１の吸込口１３１を区画することにより、吸込口１３１から吸込まれる風を、電動機２の反対側にあるファンケーシング３２の吸込孔３２２に向けて導入し易くするとともに、導風部５２の空気導入孔５２１に向けて導入し易くすることができる。

また、以上説明してきた本実施形態によるダクト型の空気調和機では、１つの電動機２の両側から突出する回転軸２２に２つの遠心送風機３を取付ける構造にしたが、本発明はこれに限らず、電動機２や遠心送風機３の数は、ダクト型の空気調和機の用途や能力に応じて適宜選択することができる。例えば、１つの電動機２の両側から突出する回転軸２２に２つの遠心送風機３を取付けた２組のユニットを同軸上に設けてもよい。また、１つの電動機２の一側から突出する回転軸２２に１つの遠心送風機３を取付け、他側から突出する回転軸２２に３つの遠心送風機３を同軸上に連結するように設けてもよい。さらに、１つの電動機２の一側から突出する回転軸２２に１つの遠心送風機３を取付けてもよく、この場合には、導風カバー５には、ファンケーシング３２の電動機２側の吸込孔３２２に接続される空気導出孔５３１が一側面のみに形成される。

１筐体
１１底板
１２側板
１３背面板
１３１吸込口
１４前面板
１４１吹出口
１５天板
１６仕切板
２電動機
２１外郭
２２回転軸
３遠心送風機
３１シロッコファン
３２ファンケーシング
３２１側面
３２２吸込孔
３２３前面
３２４吹出孔
４熱交換器
５導風カバー
５１カバー本体部
５２導風部
５２１空気導入孔
５３接続部
５３１空気導出孔
Ａ間隔
Ｂ幅
Ｆ送風機室
Ｈ熱交換器室

Claims

吸込口と吹出口とを備えた箱状の筐体内に電動機と遠心送風機とを収容し、前記遠心送風機は、前記電動機の回転軸に取付けたファンと、前記ファンを覆うとともに両側面に吸込孔をそれぞれ有するファンケーシングとからなるダクト型の空気調和機であって、
前記電動機の周囲を覆って前記吸込口から吸込まれた空気を導入する導風カバーを設け、
前記導風カバーは、前記ファンケーシングの前記電動機側の吸込孔に接続される空気導出孔と、前記吸込口と前記電動機が互いに向き合うように前記電動機の側方から前記ファンケーシングよりも前記吸込口側に突出して前記吸込口の近傍まで延びる導風部と、前記導風部の前記吸込口側に形成される空気導入孔とを備えたことを特徴とする空気調和機。
前記導風カバーは、前記導風部を除いた前記電動機の周囲との間隔が前記導風部の幅の半分よりも狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記電動機は両側に回転軸を有し、前記遠心送風機をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。