JP3740021B2 - 分離型エアコンの室外機のパネル構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は分離型エアコンに関し、より詳しくは室外機に内蔵された各種の部品からの振動に対する抑制力を有する分離型エアコンの室外機の前後方パネル及び側面をなすパネルの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分離型エアコンは、吸入された室内の空気と熱交換して冷気を放出する蒸発器が設けられた室内機と、吸入された室外の空気と熱交換して熱気を放出する凝縮器が設けられた室外機とに大別される。特に、前記室外機にはその内部に圧縮機、モータ、ファン、凝縮器等の各種の駆動部品が設けられており、これら部品は室外機の外観をなす前後方パネルにより保護される。
【０００３】
このように構成された室外機が駆動すると、前記圧縮機、モータ、ファン等の部品（以下、振動起因部品）により必然的に振動が発生して前記パネルに伝達される。ここで、前記振動起因部品の振動による振動数が前記パネルの固有振動数以下の時には前記振動起因部品による振動がパネルの剛性により大部分遮断される。しかし、前記パネルの固有振動数が前記振動起因部品の振動による振動数の範囲内にある時には、前記パネルに共振が発生して大きな騒音が発生したりパネルが変形したりする。これを防止するために、前記部品からの振動を抑制または吸収するためにパネルの厚さを厚くする等の様々な方法が提案されているが、その大部分の方法は室外機製作コストの増加、生産性の低下をもたらすという問題点があった。
【０００４】
従って、低コストながら生産的な方法として前記振動を抑制するために前記パネルにフォーミング工程を適用する方法がある。ここで、フォーミング工程とは、プレス等の装備で平面に形成された前記パネルの所定の部位をその周辺よりも凹状または凸状に形成する公知のパネル製作工程技術のことである。このフォーミング工程の加えられたパネルは該断面係数が高くなってパネルの剛性並びに固有振動数が高くなる効果を有する。フォーミング工程によりパネルの固有振動数が高くなると、前記振動起因部品から発生する振動数とパネルの固有振動数は共振し難くなり、これによりパネルの振動抑制効果が向上する。
【０００５】
以下、図７及び図８に基づいてフォーミング工程の適用された従来のエアコンの室外機のパネルについて詳述する。
図７（ａ）（ｂ）は前方パネルの斜視図及び正面図であり、図８（ａ）（ｂ）は後方パネル及び側方パネルの斜視図及び正面図である。
図７（ａ）（ｂ）に示すように、前方パネル１０は、その辺に沿って後方パネル２０、カバー（図示せず）、及びベース（図示せず）と結合する結合部１１、１２が内側に折り曲げられて形成されており、ファン（図示せず）の設けられる部分に対応する前方パネル１０の一側（図７（ａ）（ｂ）において左側）には空気流通口１３が形成されており、前記空気流通口１３の内周辺には前方グリル（図示せず）の設けられる結合部１４が形成されている。このように形成された従来の前方パネル１０の剛性を補強するべく、圧縮機（図示せず）の設置位置に対応する前記前方パネル１０の他側（図７（ａ）（ｂ）において右側）部分に第１フォーミング部１５を形成する。ここで、前記圧縮機の設置位置の対応部位の第１フォーミング部１５の形状は大部分縦長四角形であり、これは設置された圧縮機が垂直方向へ縦長形であるからである。
【０００６】
図８（ａ）（ｂ）を参照すると、後方パネル２０の左右辺には前方に向かって折り曲げられた側方パネル３０が形成されており、側方パネル３０の端部には前方パネル１０の結合部１２と結合する結合部３１が形成されている。又、前記後方パネル２０及び側方パネル３０の上下辺にはカバー、ベースと結合する結合部２１、３２が内側へ折り曲げられて形成されている。
【０００７】
ここで、前記後方パネル２０にはグリル４０が形成され、２つの側方パネル３０のうち少なくとも一つの側方パネル３０にはグリル５０が形成されている。このグリル４０、５０は、室外機のファンによって空気流通口１３を介して室外機の内部に強制流入された室外気を凝縮器（図示せず）と熱交換してから円滑に吐出させる役割を果たす。図８（ａ）では一つの側方パネル３０にのみグリル５０を形成したものを図示したが、室外機の種類によっては両方の側方パネル３０共にグリル５０を形成する場合もある。
【０００８】
このように形成された従来の後方パネル２０及び側方パネル３０は、その剛性を補強するためにグリル４０、５０の形成されてない前記圧縮機の設置位置に対応する部分、つまり前記後方パネル２０の他側（図８（ａ）（ｂ）において左側）に第２フォーミング部２２を形成する。ここで、前記圧縮機の設置位置の対応部位、つまり第２フォーミング部２２は上述したような圧縮機の形状に起因して縦長四角形状に形成され、図８（ａ）（ｂ）に示すようにその幅は図７（ａ）（ｂ）の縦長四角形の幅よりも小さく形成されている。このように、前後方パネル１０、２０の所定部位つまり圧縮機の対応位置に第１、第２フォーミング部１５、２２を形成するので、パネル１０、２０の断面係数が増加してパネル１０、２０の剛性が向上し、これにより振動吸収効果が向上する。
【０００９】
しかし、従来では前記前後方パネルに第１、第２フォーミング部を適用するにあたって、第１、第２フォーミング部が室外機の振動を最適に抑制できる部位に形成せず、設計者の直観に基づいて前後方パネルの適宜に広い所、つまり圧縮機の設けられる位置に対応する前後方パネルに単なる第１、第２フォーミング部を適用した。このように、単なる局部的な第１、第２フォーミング部を適用した場合はフォーミング部を適用していない場合よりは前後方パネルの剛性を増加させることができるが、前後方パネルの剛性に決定的な部分に対してはフォーミング部を適用してないため、側方パネルを含む前後方パネルの剛性、つまり固有振動数を最適化することはできなかった。このため、前記前後方パネルに提供する第１、第２フォーミング部だけで室外機の振動起因部品によって発生する振動を抑制できない場合は、上述したように高コストまたは生産性の低下をもたらす手段で振動を低減するよりなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためのものであり、その目的は、エアコンの室外機のパネルの剛性を補強するにあたって、構造的に振動に最も弱いパネル部分にフォーミング部を適用してパネルの振動に対する剛性を最適化させるにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、振動解析技術を用いて各部材の振動モード形状を計算して振動に最も弱い部分を探し出した。振動解析の結果によると、前方パネルの場合振動に最も脆弱部分は空気流通口の上下端部であり、後方パネルの場合グリル自体部分とグリルの上限端部分であることが明らかになった。本願発明では前記パネルの振動脆弱部分にフォーミング工程を適用してフォーミング部を形成することによって本願発明の目的を達成することになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。従来のパネルと同様な構成部分に対しては同じ図面符号を付与し、特に既存のフォーミング部の形状変化、並びに新たなフォーミング部の適用によるパネルの剛性の向上を中心として述べる。
図１（ａ）（ｂ）はフォーミングの適用された前方パネルの斜視図及び正面図であり、図２（ａ）（ｂ）は図１（ａ）のＩ、II部分の詳細図であり、図３（ａ）（ｂ）はフォーミングの適用された後方及び側方パネルの斜視図及び正面図であり、図４（ａ）（ｂ）は図３（ａ）のIII 、IV部分の詳細図である。
図１〜図４を参照すると、本発明の前方パネル１０は、前方の一側に空気流通口１３が形成されており、前方の他側の圧縮機の対応部に第１フォーミング部１５が形成されている。そして、後方パネル２０は、後方の一側にグリル４０が形成されており、後方の他側の圧縮機の対応部に第２フォーミング部２２、２３が形成されている。ここで、前記後方パネル２０の両側には、前記前方パネル１０と結合する側方パネル３０が形成されており、その少なくとも一方の側方パネル３０にグリル５０が形成されている。このような前後方及び側方パネルは本発明の分離型エアコンの室外機のパネルの基本構成をなす。
【００１３】
更に、前記振動解析技術で探し出した振動に最も弱い部分のパネルの剛性を補強するために空気流通口１３の周囲に第３フォーミング部１６を形成し、前記グリル４０、５０自体に第４フォーミング部４１、５１を形成し、前記グリル４０、５０をなす所定の桟４２、５２に第５フォーミング部４３、５３を形成する。
【００１４】
特に、前記前後方及び側方パネル１０、２０、３０の上下端部が振動に弱いため、前記前後方及び側方パネル１０、２０、３０の角に前記第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１の角を隣接させるのが有利である。ここで、前記前後方及び側方パネル１０、２０、３０の大部分が長方形なので、前記第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１もやはり長方形であることが有利である。このような構造により前記前後方及び側方パネル１０、２０、３０の角側の断面係数が増加し、これにより上下端部における振動に対する抑制力が増加する。
【００１５】
又、前記第４フォーミング部４１、５１は前記グリル４０、５０と該グリルの隣接している角の隣接部に跨って形成されることが好ましい。なぜならば、前記グリル４０、５０にのみ前記第４フォーミング部を形成する場合、前記グリル４０、５０によって増加する断面計数値がそれほど大きくないからである。
【００１６】
又、前記第５フォーミング部４３、５３を形成するためには、前記第５フォーミング部４３、５３の形成された桟４２、５２の幅をフォーミングされてない周辺の桟４４、４５、５５よりも大きくすることが有利である。しかし、フォーミングされてない周辺の桟の幅がフォーミング工程を適用できる程度に充分に大幅の場合には強いて第５フォーミング部４３、５３の適用された桟４２、５２の幅をフォーミングされてない周辺の桟４４、４５、５５よりも大きくする必要はない。
【００１７】
一方、前記第５フォーミング部４３、５３は、図３及び図４では垂直方向の桟４２、５２にのみ形成されているが、これに限られず、水平方向の桟４５、５５にのみ第５フォーミング部を適用してもよく、一部または全ての垂直及び水平方向の桟４２、５２、４５、５５に第５フォーミング部を適用して断面係数の上昇を図ってもよい。
【００１８】
又、前記第１〜第５フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１、４３、５３の凹凸方向は全て同一であってもよく、隣接しているフォーミング部の凹凸方向と互いに反対方向であってもよく、パネルの設計者の意図により自由にその方向を設定してもよい。本発明の好ましい実施例においては前記第１、第３フォーミング部１５、１６の凹凸方向は審美感のために互いに反対方向に形成される。更に詳細には、前方パネル１０を前方からみたとき、前記第１フォーミング部１５は凸状であり、前記第３フォーミング部１６は凹状に形成される。従って、前記第１、第３フォーミング部１５、１６の境界部の断面形状は階段型に形成される（図２（ｂ）を参照）。
同様に、前記第４、第５フォーミング部４１、５１、４３、５３の凹凸方向も互いに反対方向に形成される。これはグリル４０、５０の形成された後方及び側方パネル２０、３０に対する審美感を向上させる。特に、第４フォーミング部４１、５１は凸状であり、第５フォーミング部４３、５３は凹状であることが審美的に更に好ましい。
【００１９】
又、後方パネル２０にもっと大きな剛性を必要とする場合には、図３（ａ）（ｂ）に示すように前記第２フォーミング部を２部分に分離する。更に詳細には、２部分に分離された前記第２フォーミング部は前記後方パネル２０を基準として水平方向に分離されて、２つの縦長四角形、つまり２つの第２フォーミング部２２、２３に分けられる。これにより、第２フォーミング部間の向き合う内側角が更に形成され、断面係数がそれにより上昇し、後方パネル２０の剛性が増加する。
【００２０】
一方、前記第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１の外側角と前記前後及び側方パネル１０、２０、３０の外側角との距離は第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１による成形性に鑑みて５〜２０ｍｍの範囲に限定することが好ましい。前記距離が５ｍｍ以下の場合には、パネル自体の厚さによりパネルの角の巻かれる現象が発生して前記第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１の成形性が低下する。また、前記距離が２０ｍｍ以上の場合には、第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１の外側角と前記前後及び側方パネル１０、２０、３０の外側角との距離が過度に離れて第１〜第４フォーミング部１５、１６、２２、４１、５１による断面係数の増加を期待し難くなる。すなわち、前記フォーミング部と角との距離５〜２０ｍｍはパネルの成形性、断面係数の増加を全部満たす数値である。このような原理は前記桟４２、５２の角と第５フォーミング部４３、５３の角とがなす距離にもそのまま適用され、前記桟４２、５２の角と第５フォーミング部の角とは５〜１５ｍｍに離隔される。一方、フォーミング部の角間の関係は実験から前記離隔範囲よりも小さいものが好ましいことが明かになった。すなわち、第１、第３フォーミング部１５、１６間、第２、第４フォーミング部２２、４１間の隣接する角もやはり５〜１５ｍｍに限定することが好ましい。
【００２１】
一方、前記距離はシステムのサイズ、構造、パネルの厚さ等によって変わる値であるが、前記距離は本出願人の生産する分離型エアコン、市中流通される一般的なエアコンに適用可能である。従って、必要であれば、本発明で提示したように振動解析技術により各々のシステムごとに精密な離隔距離を探し出すことができ、該離隔距離が請求範囲に述べた範囲を超えるとしても本発明の請求範囲に属する。
【００２２】
【発明の効果】
このように構成される本発明の後方及び側方パネルを室外機に適用して振動解析を施した結果、従来の後方及び側方パネルに比べて〔表１〕に示すような１〜３次の固有振動数の増加をもたらした。
【００２３】
【表１】

【００２４】
又、図６に示すように、第１〜第３次の固有振動にしたがって前記後方及び側方パネルの変形程度を解析した結果、本発明の変形程度が従来の後方及び側方パネルに対する同方法で実験した図５による変形よりも小さいので、本発明の振動抑制効果が増加したことが分かる。
【００２５】
上述したように、本発明は、振動解析結果を用いて振動に最も弱いパネルの位置を探し出し、振動に弱い部位にフォーミング部を形成することにより、パネルの剛性を最大にすることができる。すなわち、パネルの剛性を最大にすることにより、パネルの固有振動数を増加させ、これによりパネルの振動を抑制する役割を向上させる。従って、本発明に基づいてエアコンの室外機のパネルにフォーミング部を形成する場合、低コストで生産性の低下を伴わずに振動を抑制することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアコンの室外機の前方パネルを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図２】本発明のエアコンの室外機の前方パネルを示す図で、（ａ）は図１（ａ）のＩ部分の拡大図、（ｂ）は図１（ａ）のII部分の拡大図である。
【図３】本発明のエアコンの室外機の後方パネル及び側方パネルを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明のエアコンの室外機の後方パネルを示す図で（ａ）は図３（ａ）のIII 部分の拡大図、（ｂ）は図３（ａ）のIV部分の拡大図である。
【図５】従来のエアコンの室外機の後方パネル及び側方パネルに第１〜第３次固有振動数を加えた時の後方及び側方パネルの形状変化を示す例示図で、（ａ）は１次、（ｂ）は２次、（ｃ）は３次である。
【図６】本発明のエアコンの室外機の後方パネル及び側方パネルに第１〜第３次固有振動数を加えた時の後方及び側方パネルの形状変化を示す例示図で、（ａ）は１次、（ｂ）は２次、（ｃ）は３次である。
【図７】従来のエアコンの室外機の前方パネルを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図８】従来のエアコンの室外機の後方パネル及び側方パネルを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１０…前方パネル
１１、１２、１４…結合部
１３…空気流通口
１５…第１フォーミング部
１６…第３フォーミング部
２０…後方パネル
２１、３１、３２…結合部
２２、２３…第２フォーミング部
３０…側方パネル
４０、５０…グリル
４１、５１…第４フォーミング部
４２、５２…桟
４３、５３…第５フォーミング部
４４、４５、５５…周辺の桟

Claims (14)

1. 前方の一側に空気流通口が形成されており、前方の他側の圧縮機対応部に第１フォーミング部が形成されている前方パネルと；後方の一側にグリルが形成されており、後方の他側の圧縮機対応部に第２フォーミング部が形成されている後方パネルと；前記後方パネルの両側に形成されて前記前方パネルと結合され、少なくとも何れか一側にグリルが形成されている側方パネルと；から構成される分離型エアコンの室外機のパネル構造であって、
   前記空気流通口の周囲に第３フォーミング部が形成されており、
   前記グリルに第４フォーミング部が形成されており、
   前記グリルをなす所定の桟に第５フォーミング部が形成されており、
   前記第１、第３フォーミング部の凹凸方向は互いに反対であることを特徴とする分離型エアコンの室外機のパネル構造。
2. 前記前後方及び側方パネルの角と前記第１〜第４フォーミング部の外側角とは互いに隣接していることを特徴とする請求項１記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
3. 前記第１〜第４フォーミング部は長方形であることを特徴とする請求項２記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
4. 前記第１フォーミング部は凸状であり、前記第３フォーミング部は凹状であることを特徴とする請求項１記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
5. 前記第４フォーミング部は前記グリルと前記グリルの隣接している後方及び側方パネルの角の隣接部に跨って形成されることを特徴とする請求項３記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
6. 前記第４、第５フォーミング部の凹凸方向は互いに反対であることを特徴とする請求項５記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
7. 前記第４フォーミング部は凸状であり、第５フォーミング部は凹状であることを特徴とする請求項６記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
8. 前記第５フォーミング部の形成された桟は垂直方向の桟であることを特徴とする請求項７記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
9. 前記第５フォーミング部の形成された桟の幅はフォーミングされてない周辺の桟よりもその幅が大きいことを特徴とする請求項８記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
10. 前記第１、第３フォーミング部間の角は互いに隣接しており、前記第２、第４フォーミング部間の角は互いに隣接していることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一項に記載した分離型エアコンの室外機のパネル構造。
11. 前記第２フォーミング部は水平方向へ分離された２つの縦長四角形であることを特徴とする請求項１０記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
12. 前記第１〜第５フォーミング部の角の外側角と前記前後方及び側方パネルの角は５〜２０ｍｍの範囲に離隔されることを特徴とする請求項１１記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
13. 前記第５フォーミング部の形成された桟の角と前記第５フォーミング部の角は５〜２０ｍｍの範囲に離隔されることを特徴とする請求項１２記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。
14. 前記隣接しているフォーミング部の角間の距離は５〜１５ｍｍの範囲に離隔されることを特徴とする請求項１２記載の分離型エアコンの室外機のパネル構造。

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