JP2017166760A - 冷凍サイクル装置の室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの抑制と剛性の向上を容易に両立可能なモータベースを備える冷凍サイクル装置の室外機を提案する。
【解決手段】冷凍サイクル装置の室外機１は、空気熱交換器５に対向して熱交換器室２２内に配置されるプロペラファン２５と、プロペラファン２５の回転駆動力を生じる電動モータ２６と、プロペラファン２５および電動モータ２６を熱交換器室２２内に支持するモータベース３５と、モータベース３５を補強する補強柱部７１と、を備え、モータベース３５は、電動モータ２６を支える本体３６と、第一固定端部３７と、第二固定端部３８と、を一体に有し、補強柱部７１は、本体部３６、第一固定端部３７、および第二固定端部３８の側壁部４５、４６、４７に跨がって固定される第一板部７２、および第一板部７２から曲がって延びる第二板部７３を一体に有している。
【選択図】 図１

Description

本発明に係る実施形態は、冷凍サイクル装置の室外機に関する。

従来の冷凍サイクル装置の室外機は、左右一対の支柱と、ファンモータ取付部材と、上部取付部材と、下部取付部材と、２つの熱交換器支持部材とに分割され、締結部品で組み立てられたモータベースを備えている。

特開２００５−１４０３８０号公報

従来の冷凍サイクル装置の室外機のように、複数の部材を締結部品で組み立てるモータベースは、部品点数の多さや、組み立ての手間が相俟ってコストが押し上げられてしまう。

そこで、左右一対の支柱、ファンモータ取付部、上部取付部、および下部取付部のそれぞれに相当する部位を、１枚の金属薄板から板金加工で成形したモータベースが知られている。

ところで、モータベースは、室外機の底板と天板との間に相応の高さ寸法を有する梁状の構造体である一方、この梁に相当する部分でプロペラファンとプロペラファンの回転駆動力を生じる電動モータとを支えている。このため、モータベースは、回転機械であるプロペラファンおよび電動モータとの共振を避ける程度の剛性を有していることが望まれる。

しかし、板金加工製の一体型モータベースは、コストの観点で組立型のモータベースよりも優れている一方、板金加工が容易な形状を確保して加工コストを抑制しつつ剛性を高めることが難しい。

そこで、本発明は、コストの抑制と剛性の向上を容易に両立可能なモータベースを備える冷凍サイクル装置の室外機を提案する。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の室外機は、空気熱交換器と、前記空気室外熱交換器に対応して配置されるプロペラファンと、前記プロペラファンを回転させる電動モータと、前記プロペラファンおよび前記電動モータを支持するモータベースと、前記モータベースを補強する補強柱部と、を備え、前記モータベースは、前記プロペラファンおよび前記電動モータを支える本体部と、前記本体部の一端から曲がって延びる第一固定端部と、前記本体部の他端から曲がって延びる第二固定端部と、を一体に有し、前記本体部、前記第一固定端部、および前記第二固定端部は、それぞれ板状の基部、および前記基部のそれぞれの側縁から曲がって延びる側壁部を有し、前記補強柱部は、前記本体部、前記第一固定端部、および前記第二固定端部の側壁部に固定される。

本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の室外機を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る室外機のモータベースの斜視図。 本発明の実施形態に係る室外機のモータベースの第一固定端部を拡大した斜視図。 本発明の実施形態に係る室外機のモータベースの第二固定端部を拡大した斜視図。 本発明の実施形態に係る室外機の補強柱部の斜視図。

本発明に係る冷凍サイクル装置の室外機の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の室外機を示す斜視図である。

本実施形態では、冷凍サイクル装置として空気調和機を例に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機の室外機１は、空気の取入口（図示省略）と空気の吹出口３とを有する筐体２と、筐体２内に配置される空気熱交換器５、送風機６、圧縮機７、および電気部品箱（図示省略）と、を備えている。

筐体２は、幅広な矩形の箱体である。筐体２は、底板１１と、底板１１に立てて設けられて筐体２内を仕切る仕切板１２と、天面を覆う上キャビネット１３と、背面にあって空気熱交換器５の外表面を覆うフィンガード（図示省略）と、左右の側面を覆う一対の側板１６、１７と、正面にあって吹出口３を有する前キャビネット左半体１８と、正面にあって前キャビネット左半体１８に連接する前キャビネット右半体１８ｂと、吹出口３を覆って前キャビネット左半体１８に設けられるファンガード１９と、を備えている。

なお、図１は、筐体２の前キャビネット左半体１８ａおよび上キャビネット１３を分解した状態を示している。

底板１１、上キャビネット１３、フィンガード、一対の側板１６、１７、前キャビネット左半体１８、および前キャビネット右半体１８ｂは、筐体２内の空間を囲む外殻である。なお、前キャビネット左半体１８および前キャビネット右半体１８ｂは、非分割の一体品であっても良い。

仕切板１２は、筐体２内を区画して、圧縮機７が配置される機械室２１と、送風機６および空気熱交換器５が配置される熱交換器室２２と、を仕切っている。仕切板１２は、筐体２内を左右に分割し、筐体２の正面から向かって右側に機械室２１を区画し、左側に熱交換器室２２を区画している。

空気熱交換器５は、熱交換器室２２内の背面側、つまり筐体２の奥側に配置されている。空気熱交換器５は、実質的に筐体２の背面から一方の側面、例えば左側面の全面に渡って拡がっている。つまり、空気熱交換器５は、筐体２の平面視においてＬ字に折れ曲がっている。空気熱交換器５は、四方弁（図示省略）を介して圧縮機７に接続されている。

送風機６は、空気熱交換器５に対向して熱交換器室２２内に配置されるプロペラファン２５と、プロペラファン２５の回転させる電動モータ２６と、を備えている。プロペラファン２５および電動モータ２６の回転中心線は、筐体２の前後方向に沿っている。

プロペラファン２５は、回転中心を前キャビネット左半体１８の吹出口３に対向して配置されている。プロペラファン２５は、複数の羽根、例えば３枚の羽根２７、２７、２７を熱交換器室２２内に大きく拡げている。

電動モータ２６は、筐体２背面の空気の取入口から筐体２正面の空気の吹出口３へ空気流動するようにプロペラファン２５を回転駆動させる。

圧縮機７は、機械室２１内に配置されて底板１１に取り付けられている。圧縮機７は、シリコンゴムのような弾性体製の支持部材を介して筐体２の底板１１に支持されている。

電気部品箱は、圧縮機７の上方に配置されている。電気部品箱は、送風機６の電動モータ２６、圧縮機７、四方弁などの運転を制御する制御基板（図示省略）を収容する矩形の箱体である。

次いで、本実施形態に係る室外機１のモータベース３５について詳しく説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る室外機のモータベースの斜視図である。

図３は、本発明の実施形態に係る室外機のモータベースの下固定端部を拡大した斜視図である。

図４は、本発明の実施形態に係る室外機のモータベースの上固定端部を拡大した斜視図である。

図１に加えて図２から図４に示すように、本実施形態に係る空気調和機の室外機１は、プロペラファン２５および電動モータ２６を熱交換器室２２内に支持するモータベース３５を備えている。

モータベース３５は、１枚の金属薄板から板金加工で成形される一体型である。モータベース３５は、熱交換器室２２の高さ方向に延びてプロペラファン２５および電動モータ２６を支える梁状の本体部３６と、本体部３６の一端である下端から曲がって延びて底板１１に固定される第一固定端部（以下、下固定端部という）３７と、本体部３６の他端である上端から曲がって延びる第二固定端部（以下、上固定端部という）３８と、を一体に有している。

下固定端部３７および上固定端部３８は、本体部３６に対して同じ方向、具体的には筐体２の正面方向に延びている。

本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８は、それぞれ板状の基部４１、４２、４３、および基部４１、４２、４３のそれぞれの側縁から曲がって延びる側壁部４５、４６、４７を備えている。側壁部４５、４６、４７は一対あって（側壁部４５ａ、４５ｂ、４６ａ、４６ｂ、４７ａ、４７ｂ）、基部４１、４２、４３を挟んで互いに向かい合っている。

本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８のそれぞれの側壁部４５、４６、４７は、同じ平面上にある内壁面５１、５２、５３を有している。つまり、筐体２の正面から向かって基部４１、４２、４３の左側の側壁部４５ａ、４６ａ、４７ａは、同じ平面上にある内壁面５１ａ、５２ａ、５３ａを有し、基部４１、４２、４３の右側の側壁部４５ｂ、４６ｂ、４７ｂは、同じ平面上にある内壁面５１ｂ、５２ｂ、５３ｂを有している。

本体部３６は、熱交換器室２２の前後方向および左右方向において、中央部分に配置され、筐体２の底板１１から上方へ延びている。本体部３６の上端は、筐体２の上キャビネット１３との間に僅かな隙間を有しているが、荷重によって上キャビネット１３が下方へ歪むと上キャビネット１３の裏面に接して上キャビネット１３を支える柱としても機能する。

本体部３６は、格子状もしくは井桁状の平らな枠体であり、プロペラファン２５の回転駆動による空気の流動を阻害せずに、円滑な流通を促す窓部６１、６１、６１を有している。

また、本体部３６は、電動モータ２６が固定されるモータ固定部６２を備えている。モータ固定部６２は、送風機６の電動モータ２６を固定する複数の、例えば上下左右に４つのモータ固定脚部６３、６３、６３、６３を備えている。モータ固定脚部６３、６３、６３、６３は、筐体２の正面に向かって突出している。

窓部６１、６１、６１は、モータ固定部６２の中心部、およびモータ固定部６２の上下に配置されている。

本実施形態に係る室外機１はプロペラファン２５および電動モータ２６を１つずつ備えているため、モータ固定部６２は、本体部３６の上下方向における中央部に配置されている。なお、室外機１がプロペラファン２５および電動モータ２６を複数組備えている場合には、モータ固定部６２は、プロペラファン２５および電動モータ２６の組数に応じて複数設けられる。この場合、モータ固定部６２は、隣り合うプロペラファン２５の干渉を避けつつ、本体部３６の高さ方向に適宜、例えば均等に分散させて配置される。

本体部３６の側壁部４５は、基部４１を挟んで一対設けられている。側壁部４５は、基部４１の左右それぞれの縁部から筐体２の正面へ向かって壁高さを有し、実質的に本体部３６の全長に渡って延びている。ただし、側壁部４５は、の壁高さは、プロペラファン２５および電動モータ２６との干渉を回避するために徒に高くすることができない。

下固定端部３７は、本体部３６に一続きに連なって筐体２の正面方向に延びている。換言すると、本体部３６の基部４１と下固定端部３７の基部４２とがなす角度は、実質的に直角である。本体部３６と下固定端部３７との境界部は、適宜の曲げ半径（いわゆる曲げＲ）を有している。なお、本体部３６と下固定端部３７との境界部は、直角に折れ曲がっていても良い。

下固定端部３７は、筐体２の底板１１に固定されるフランジであり、複数の締結部材（図示省略）、例えばビスによって底板１１に固定されている。

下固定端部３７は、実質的に本体部３６と同じ幅で筐体２の正面へ向かって延びている。本体部３６の基部４１と下固定端部３７の基部４２との境界部分には、補強のための複数のリブ６５が設けられている。リブ６５は、モータベース３５への塑性加工によって一体的に設けられている。

下固定端部３７の側壁部４６は、基部４２を挟んで一対設けられている。側壁部４６は、基部４２の左右それぞれの縁部から筐体２の天井へ向かって壁高さを有し、実質的に下固定端部３７の全長に渡って延びている。本体部３６の基部４１と下固定端部３７の基部４２とが一続きに連なっている一方、本体部３６の側壁部４５と下固定端部３７の側壁部４６との間は不連続に隔てられている。この隔たりは、モータベース３５の成形性を高める一方、モータベース３５の支持剛性に寄与しない。

上固定端部３８は、本体部３６に一続きに連なって筐体２の正面方向に延びている。換言すると、本体部３６の基部４１と上固定端部３８の基部４３とがなす角度は、実質的に直角である。本体部３６と上固定端部３８との境界部は、適宜の曲げ半径（いわゆる曲げＲ）を有している。なお、本体部３６と上固定端部３８との境界部は、直角に折れ曲がっていても良い。

上固定端部３８は、本体部３６の上端から前キャビネット左半体１８に架け渡されている。上固定端部３８は、前キャビネット左半体１８の裏面（背面）に接して固定されるフランジ部６６を備えている。

上固定端部３８は、実質的に本体部３６と同じ幅で前キャビネット左半体１８へ向かって延びている。上固定端部３８の基部４３には、補強のための複数の溝６７が設けられている。溝６７は、モータベース３５への塑性加工によって一体的に設けられている。

フランジ部６６は、実質的に上固定端部３８の全幅に渡って設けられている。フランジ部６６は、締結部材（図示省略）を締め付けて前キャビネット左半体１８を固定するねじ穴部６８、６８を備えている。

上固定端部３８の側壁部４７は、基部４３を挟んで一対設けられている。側壁部４７は、基部４３の左右それぞれの縁部から筐体２の底板へ向かって壁高さを有し、実質的に上固定端部３８の全長に渡って延びている。本体部３６の基部４１と上固定端部３８の基部４３とが一続きに連なっている一方、本体部３６の側壁部４５と上固定端部３８の側壁部４７との間は不連続に隔てられている。この隔たりは、モータベース３５の成形性を高める一方、モータベース３５の支持剛性に寄与しない。

図５は、本発明の実施形態に係る室外機の補強柱部の斜視図である。

図２から図４に加えて図５に示すように、本実施形態に係る空気調和機の室外機１は、モータベース３５を補強する補強柱部７１を備えている。

補強柱部７１は一対あって（補強柱部７１ａ、７１ｂ）、本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８のそれぞれの側壁部４５、４６、４７に跨がっている。つまり、筐体２の正面から向かってモータベース３５の左側の側壁部４５ａ、４６ａ、４７ａには、一方の補強柱部７１ａが設けられ、右側の側壁部４５ｂ、４６ｂ、４７ｂには、他方の補強柱部７１ｂが設けられている。

補強柱部７１も、モータベース３５同様に１枚の金属薄板から板金加工で成形される一体型である。補強柱部７１の板厚は、モータベース３５と同じであっても良いし、異なっていても良い。補強柱部７１は、本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８の側壁部４５、４６、４７に跨がって固定される第一板部７２、および第一板部７２から曲がって延びる第二板部７３を一体に備えている。

第一板部７２は、本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８の側壁部４５、４６、４７の内壁面５１、５２、５３に宛がわれる板形状を有している。第一板部７２は、側壁部４５、４６、４７と同程度の壁高さを有している。

第一板部７２は、本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８の側壁部４５、４６、４７を一体化するように各部に跨がっている。第一板部７２のうち、本体部３６の側壁部４５に宛がわれる部分７２ａは、ほぼ直線状に延びている。下固定端部３７の側壁部４６に宛がわれる部分７２ｂ、および上固定端部３８の側壁部４７に宛がわれる部分７２ｃは、本体部３６の側壁部４５に宛がわれる部分７２ａのそれぞれの端部から直角折れ曲がって延び、モータベース３５の形状に準じている。

第一板部７２は、本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８の側壁部４５、４６、４７にねじ７５のような締結部品で固定されていても良いし、接着、溶接、および摩擦攪拌接合を含む接合方法で固定されていても良い。溶接、接着、および摩擦攪拌接合を含む接合方法で固定する場合には、固定箇所は、第一板部７２の全長に渡ってスポット溶接のように離散的であっても良いし、連続した溶接ビードによる連続的なものであっても良い。

つまり、第一板部７２は、本体部３６、下固定端部３７、および上固定端部３８の側壁部４５、４６、４７を補強し、かつ側壁部４５と側壁部４６との隔たり、および側壁部４５と側壁部４７との隔たりを跨いで側壁部４５、４６、４７を一体化し、モータベース３５の曲げ剛性および支持剛性を向上させる。

第二板部７３は、第一板部７２のうち本体部３６に固定されている部位に設けられている。第二板部７３は、第一板部７２から本体部３６の基部４１へ向かって延びている。

また、補強柱部７１は、第二板部７３と第一板部７２との間に空隙を有している。つまり、第二板部７３は、第一板部７２に対して鋭角に折れ曲がって延びている。第二板部７３は、本体部３６の基部４１に達していても良いし、達していなくても良い。第二板部７３は、本体部３６の窓部６１、６１、６１の内側に侵入していないことが好ましい。

第二板部７３は、本体部３６の側壁部４５、および第一板部７２とともにモータベース３５の曲げ剛性をさらに向上させる。なお、補強柱部７１は、モータベース３５の左右それぞれの側部に三角形の中空断面を構成するが、これに限られず、本体部３６の断面二次モーメントを向上させる限りにおいて、円、円弧、および多角形を含む形状に曲げられた第二板部７３を備えていても良い。

さらに、第二板部７３は、本体部３６の基部４１に固定されていても良い。この場合、第二板部７３には、本体部３６の基部４１に固定される舌片７６が設けられる（例えば図４中に破線で示す舌片７６）。舌片７６は、第二板部７３の全長に渡って複数、設けられていることが好ましい。舌片７６は、第一板部７２同様に、ねじ７５のような締結部品で固定されていても良いし、接着、溶接、および摩擦攪拌接合を含む接合方法で固定されていても良い。

このように構成される本実施形態に係る室外機１は、モータベース３５の側壁部４５、４６、４７に跨がって固定される補強柱部７１を備えることによって、板金加工製の一体型モータベース３５によるコストの抑制効果を享受しつつ、僅かな部品の追加、具体的には補強柱部７１の追加によってモータベース３５とプロペラファン２５および電動モータ２６との共振を容易に避けることができる。

特に、室外機１がプロペラファン２５および電動モータ２６を複数組備える場合には、モータベース３５の本体部３６がより長尺になるため、モータベース３５とプロペラファン２５および電動モータ２６との共振を回避することがより難しくなるところ、本実施形態に係る室外機１は、板金加工製の一体型モータベース３５によるコストの抑制効果を享受しつつ、補強柱部７１の追加によってモータベース３５とプロペラファン２５および電動モータ２６との共振を効果的に抑制できる。

また、本実施形態に係る室外機１は、モータベース３５の下固定端部３７および上固定端部３８が本体部３６に対して同じ方向に延びていることによって、下固定端部３７、上固定端部３８、および本体部３６に跨がる補強柱部７１の形状を簡潔にすることが可能であり、ひいては補強柱部７１の部品点数を抑制し、およびコストを抑制できる。

さらに、本実施形態に係る室外機１は、モータベース３５の側壁部４５、４６、４７が同じ平面上にある内壁面５１、５２、５３を有するので、補強柱部７１の形状をより簡潔な板形状にすることが可能であり、ひいてはコストをより抑制できる。

さらにまた、本実施形態に係る室外機１は、第一板部７２のうち本体部３６に固定されている部位に第二板部７３を設けることによって、モータベース３５の剛性をより高めやすい。

また、本実施形態に係る室外機１は、第二板部７３を本体部３６の基部４１へ向かって延ばすことによって、プロペラファン２５の吸込側を遮ることなく、モータベース３５の剛性を高めることができる。

さらに、本実施形態に係る室外機１は、第二板部７３と第一板部７２との間に空隙を有し、中空断面にすることで、モータベース３５の剛性をより高めやすい。

さらにまた、本実施形態に係る室外機１は、第二板部７３を本体部３６の基部４１に固定することで、モータベース３５の剛性をさらに高めることができる。

したがって、本実施形態に係る空気調和機の室外機１によれば、コストの抑制と剛性の向上を容易に両立可能なモータベース３５を備えることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…室外機、２…筐体、３…吹出口、５…空気熱交換器、６…送風機、７…圧縮機、１１…底板、１２…仕切板、１３…上キャビネット、１６、１７…側板、１８ａ…前キャビネット左半体、１８ｂ…前キャビネット右半体、１９…ファンガード、２１…機械室、２２…熱交換器室、２５…プロペラファン、２６…電動モータ、２７…羽根、３５…モータベース、３６…本体部、３７…下固定端部、３８…上固定端部、４１、４２、４３…基部、４５、４５ａ、４５ｂ、４６、４６ａ、４６ｂ、４７、４７ａ、４７ｂ…側壁部、５１、５１ａ、５１ｂ、５２、５２ａ、５２ｂ、５３、５３ａ、５３ｂ…内壁面、６１…窓部、６２…モータ固定部、６３…モータ固定脚部、６５…リブ、６６…フランジ部、６７…溝、６８…穴部、７１、７１ａ、７１ｂ…補強柱部、７２…第一板部、７３…第二板部、７５…ねじ、７６…舌片。

Claims (8)

1. 空気熱交換器と、
   前記空気熱交換器に対応して配置されるプロペラファンと、
   前記プロペラファンを回転させる電動モータと、
   前記プロペラファンおよび前記電動モータを支持するモータベースと、
   前記モータベースを補強する補強柱部と、を備え、
   前記モータベースは、前記プロペラファンおよび前記電動モータを支える本体部と、前記本体部の一端から曲がって延びる第一固定端部と、前記本体部の他端から曲がって延びる第二固定端部と、を一体に有し、
   前記本体部、前記第一固定端部、および前記第二固定端部は、それぞれ板状の基部、および前記基部のそれぞれの側縁から曲がって延びる側壁部を有し、
   前記補強柱部は、前記本体部、前記第一固定端部、および前記第二固定端部の側壁部に固定される冷凍サイクル装置の室外機。
2. 前記補強柱部は、前記本体部、前記第一固定端部、および前記第二固定端部の側壁部に固定される第一板部、および前記第一板部から曲がって延びる第二板部を一体に有する請求項１に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
3. 前記第一固定端部、および前記第二固定端部は前記本体部に対して同じ方向に曲がって延びている請求項２に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
4. 前記本体部、前記第一固定端部、および前記第二固定端部の側壁部は、同じ平面上にある内壁面を有し、
   前記補強柱部の第一板部は、前記側壁部の内壁面に宛がわれる板形状を有する請求項２または３に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
5. 前記補強柱部の第二板部は、前記第一板部のうち前記本体部に対応する部位に設けられている請求項２から４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
6. 前記補強柱部の第二板部は、前記第一板部から前記本体部の前記基部へ向かって延びている請求項２から５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
7. 前記補強柱部の第二板部と第一板部とに間に空隙を有する請求項２から６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
8. 前記補強柱部の第二板部は、前記本体部の前記基部に固定されている請求項２から７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置の室外機。

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