JP4278488B2

JP4278488B2 - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP4278488B2
Application number: JP2003376425A
Authority: JP
Inventors: 孝二太田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2023-11-06
Also published as: JP2005140380A

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関するものであり、特に、熱交換器を内蔵した筐体の内部にファンモータが設置されている空気調和機の室外機に関するものである。

従来より、この種の空気調和機の室外機においては、例えば、筐体内部の所定位置にファンモータを設置する手段として、パイプ材又はロッド材だけを用いたものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、同じく筐体内部の所定位置にファンモータを設置する手段として、板金材だけを用いたものが開示されている（例えば、特許文献２，特許文献３参照。）。さらに、同じく筐体内部の所定位置にファンモータを設置する手段として、パイプ材又はロッド材と板金材とを併用したものが開示されている（例えば、特許文献４，特許文献５参照。）。
実開平５−４０７３８号公報特開平４−１５１４４１号公報特開平９−１９６４１３号公報特開平１１−２３００９号公報実公平６−３３１７号公報

しかしながら、このような従来からの空気調和機においては、その冷房及び暖房能力，省エネ性，仕向け地等の違いにより、室外機の大きさやこれに用いるファンモータの種類が多種多様のものとなっている。この場合、室外機に用いられる各部品は、同じ機能を有する部品であっても、機種が異なれば大きさも異なり、その都度新規の金型を製作しなくてはならず、コストアップの要因となっていた。特に、生産台数の少ない機種に至っては、金型の償却も容易ではなかった。

ところで、室外機の熱交換器，ファンモータ，及びファンモータを支持するファンモータ支持部の構造は、大きさが変化しても形状はほぼ同じである。そこで、このように形状がほぼ同じであるという点を生かして、上記のような多種多様の室外機にできる限り共通の金型，部品を使用することにより、コストダウンを図っていく必要がある。

本発明は、以上のような観点に鑑み、トータル的に金型投資を抑えることができ、且つ製作コストを安価に抑えることが可能であり、しかもファンモータを支持するファンモータ支持部の高強度化，軽量化，及び室外機の低騒音化の要請にも対処しやすい空気調和機の室外機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、ファンモータを支持するファンモータ支持部を、左右一対の支柱，ファンモータ取付部材，上部取付部材，及び下部取付部材に分割して作ることにより、その汎用性を高めている。

具体的には、熱交換器の高さが異なる機種の場合は、左右一対の支柱のみの高さを変更することで対応することができる。また、熱交換器の厚さが異なる機種の場合は、ファンモータ取付部材に対する熱交換器支持部材の取り付け位置、及び上部取付部材に対する熱交換器支持部材の取り付け位置を変更することで対応することができる。さらに、ファンモータの大きさ或いは形状（取付穴ピッチを含む）が異なる機種の場合は、ファンモータ取付部材のみを変更することで対応することができる。

また、ファンモータやファン等の自重の増加等によりファンモータ支持部の強度が必要な場合は、左右一対の支柱に跨ってファンモータ支持部を補強する補強部材を取り付けることにより対処することができる。逆に、ファンモータ支持部の強度が必要でない場合は、補強部材を取り外すことにより軽量化することができる。

また、遮蔽板を跨いで左右一対の支柱まで掛かるような大型の電装部が必要な場合、左右一対の支柱に電装箱を支持する部品を取り付けることで、室外機の強度が増し、電装箱の組み立て性も向上する。その他、支柱形状を変化させ、ファンとの間で風切音を生じる支柱部分を削減することにより、室外機の風切音の低騒音化に対応した空気調和機の室外機を提供することができる。

本発明によれば、トータル的に金型投資を抑えることができ、且つ製作コストを安価に抑えることが可能であり、しかもファンモータを支持する支持板の高強度化，軽量化，及び室外機の低騒音化の要請にも対処しやすい空気調和機の室外機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明では、ファンモータを支持するファンモータ支持部を、左右一対の支柱，ファンモータ取付部材，上部取付部材，及び下部取付部材に分割して作ることにより、その汎用性を高めてコストダウンを図っている。

図１は、本発明の実施例１に係る空気調和機の室外機のファンモータ支持部を示す分解斜視図である。同図に示すように、ファンモータ支持部Ａは、左右一対の支柱１，ファンモータ取付部材２，上部取付部材３，下部取付部材４，及び２つの熱交換器支持部材５に分けられ、それぞれが、締結部品Ｂにて取り付けられている。若しくは、スポット溶接にて接合しても良い。

左右一対の支柱１は、それぞれ断面が略コの字状をしており、下端部が下部取付部材４の両端より上方に延びる保持部４ａに嵌めこまれて、締結部品Ｂにて固定される。ここで、締結部品Ｂは、一例としてタッピングビスが用いられており、これが下部取付部材４の保持部４ａに開けられた貫通穴４ｂを貫通しつつ、支柱１の正面に開けられた取付穴１ａにタッピングにより締結される。このとき、支柱１の取付穴１ａ付近より突設する突起９が、下部取付部材４の貫通穴４ｂ付近に開けられた位置決め穴４ｃに挿嵌され、支柱１が下部取付部材４に対して精度良く位置決めされる。

また支柱１は、それぞれ上端を折り曲げることにより設けた取付面１ｂを有しており、これが上部取付部材３の両端の保持部と当接して、締結部品Ｂにて固定される。ここで、締結部品Ｂが上部取付部材３の保持部に開けられた貫通穴３ａを貫通しつつ、支柱１の取付面１ｂに開けられた取付穴１ａにタッピングにより締結される。このとき、支柱１の取付穴１ａ付近より突設する突起９が、上部取付部材３の貫通穴３ａ付近に開けられた位置決め穴３ｂに挿嵌され、支柱１が上部取付部材３に対して精度良く位置決めされる。

ファンモータ取付部材２は、左右に並設された支柱１の上下方向略中央部にて、裏面左右両端部が各支柱１の正面に当接しつつ嵌合し、締結部品Ｂにて固定される。ここで、締結部品Ｂがファンモータ取付部材２の四隅に開けられた貫通穴２ａを貫通しつつ、支柱１の正面に開けられた取付穴１ａにタッピングにより締結される。このとき、支柱１の取付穴１ａ付近より突設する突起９が、ファンモータ取付部材２の上部の貫通穴２ａ付近に開けられた位置決め穴２ｂに挿嵌され、ファンモータ取付部材２が支柱１に対して精度良く位置決めされる。なお、支柱１上の取付穴１ａ及び突起９を、複数の取付位置に渡って設けることにより、ファンモータ取付部材２は支柱１に対して複数の位置に取り付け可能となる。

ファンモータ８は、ファンモータ取付部材２の正面中央に略円形に設けられた嵌合部２ｃに、その円柱状の本体８ａが嵌合しつつ、締結部品Ｂにて固定される。ここで、締結部品Ｂが、ファンモータ８の本体８ａ外周側面の取付部８ｂに開けられた貫通穴８ｂａを貫通しつつ、ファンモータ取付部材２の嵌合部２ｃ周辺に開けられた取付穴２ｄにタッピングにより締結される。

その他、ファンモータ取付部材２の上方には、左右の支柱１に跨って取り付けられ、ファンモータ支持部Ａを補強する補強部材７が設けられている。これは、裏面左右両端部が各支柱１の正面に当接し、締結部品Ｂにて固定される。ここで、締結部品Ｂが補強部材７の左右両端部に開けられた貫通穴７ａを貫通しつつ、支柱１の正面に開けられた取付穴１ａにタッピングにより締結される。このとき、支柱１の取付穴１ａ付近より突設する突起９が、補強部材７の貫通穴７ａ付近に開けられた位置決め穴７ｂに挿嵌され、補強部材７が支柱１に対して精度良く位置決めされる。

さらに、補強部材７の上方には、各支柱１に取り付けられ、後述の電装箱１２を支持する支持部材６が設けられている。これは、それぞれの保持部裏面が各支柱１の正面に当接し、締結部品Ｂにて固定される。ここで、締結部品Ｂが支持部材６の保持部に開けられた貫通穴６ａを貫通しつつ、支柱１の正面に開けられた取付穴１ａにタッピングにより締結される。このとき、支柱１の取付穴１ａ付近より突設する突起９が、支持部材６の貫通穴６ａ付近に開けられた位置決め穴６ｂに挿嵌され、支持部材６が支柱１に対して精度良く位置決めされる。なお、上記補強部材７をファンモータ取付部材２の下方に取り付けることも可能である。

図２は、ファンモータ取付部材の一例を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は側面図である。同図に示すように、ファンモータ取付部材２は、板金材を絞り加工等を施すことにより厚みを持たせ、更に正面左右に平面視略Ｌ字状の切り起こし部２ｆを設けた構造となっている。上述したように、ファンモータ取付部材２の四隅には、締結部品Ｂが貫通する貫通穴２ａが開けられている。

また、上部の貫通穴２ａ付近には、支柱１正面の突起９が挿嵌される位置決め穴２ｂが開けられている。さらに、正面中央には切り起こし部２ｆにおいて、ファンモータ８の本体８ａが嵌合する略円形の嵌合部２ｃが設けられている。そして、嵌合部２ｃ周辺には、締結部品Ｂによりファンモータ８を取り付ける取付穴２ｄが開けられている。この取付穴２ｄは、取付強度を確保するために、後方に突き出したバーリング穴となっている。

また、裏面左右端には、平面視略Ｌ字状で後方へ突設する折り曲げ部２ｅが設けられている。この部分には、上述したように、左右一対で並設された支柱１が嵌合する。加えて、裏面上端には側面視略Ｌ字状で後方へ突設する折り曲げ部２ｇが設けられている。この部分には、左右に複数対（図では３対）開けられた取付穴２ｈの一対を選択的に使用して、後述する熱交換器支持部材５が取り付けられる。

図３は、ファンモータ取付部材の他の例を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図、同図（ｃ）は側面図である。同図に示すように、ファンモータ取付部材２嵌合部２ｃは、図２の場合とは機種の異なるファンモータ８が嵌合するため、径が大きくなっている。さらに、ファンモータ８の外形形状に合わせて、嵌合部２ｃの周縁部に切り欠き部２ｉが設けられている。また、嵌合部２ｃの周縁部には、更に、ファンモータ８を位置決めするための突起９が設けられている。その他の形状は図２と同様である。

このようにして、ファンモータ取付部材２の一部分を変更することで、大きさ或いは形状（取付穴ピッチを含む）の異なるファンモータ８の取付が可能となる。この場合、ファンモータ取付部材２が板金材より成り、プレス金型で製作されていれば、数工程のプレス金型のうち、打ち抜き型のみ新規に製作し、他の金型は共通使用することで対応できる。これにより、トータル的に発生する金型費用を抑えるだけでなく、一金型当たりの生産量が増えることから、部品のコスト低減にも繋がる。

図４は、ファンモータ取付部材に熱交換器支持部材を取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。熱交換器支持部材５は、側面視略Ｌ字状のアングルであり、本体部５ａとこれより曲げ起こした折り曲げ部５ｂとより成る。本体部５ａには、貫通穴５ｃが左右に複数対（図では４対）開けられており、これらのうちの一対を選択して締結部品Ｂを貫通させ、ファンモータ取付部材２の折り曲げ部２ｇに開けられた取付穴２ｈの対応する一対に、タッピングにより締結させる。これにより、熱交換器支持部材５がファンモータ取付部材２に取り付けられる。

熱交換器支持部材５の折り曲げ部５ｂは、例えば裏面に図示しないクッションシートが貼り付けられ、これを介して、外気との熱交換を行う熱交換器１０の内壁に当接する位置関係となっている。これにより、室外機の輸送中の振動や落下等により、支柱１等がダメージを受けることの無いようにしている。この場合、対応する貫通穴５ｃと取付穴２ｈを変更することにより、ファンモータ取付部材２に対する熱交換器支持部材５の取付位置を、熱交換器１０に向かう方向で任意に変更することができる。これにより、熱交換器１０自身の厚さｔが異なる構造や、複数の熱交換器１０を重ね合わせて厚さを変化させた構造にも対応できる。

このように、熱交換器支持部材５の取付位置について、例えば取付穴を複数個設けることにより、熱交換器１０と熱交換器支持部材５との距離を任意に設定できるので、ファンモータ支持部Ａの強度を増すことができる。また、ファンモータ８若しくは筐体が軽い等の理由で強度が必要なければ、このような熱交換器支持部は不要である。

図５は、上部取付部材に熱交換器支持部材を取り付けた状態を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。熱交換器支持部材５の折り曲げ部５ｂには、貫通穴５ｃが左右に複数対（図では２対）開けられており、これらのうちの一対を選択して締結部品Ｂを貫通させ、上部取付部材３の中央寄りに左右に複数対（図では４対）開けられた取付穴３ｄの対応する一対に、タッピングにより締結させる。これにより、熱交換器支持部材５が上部取付部材３に取り付けられる。

このとき、熱交換器支持部材５の本体部５ａが、上部取付部材３の略中央に設けた角穴３ｃを貫通している。そして、本体部５ａと上部取付部材３後端の折り曲げ部３ｄとの間で熱交換器１０上端を挟み込むことにより、ファンモータ支持部Ａの上端が熱交換器１０に固定される。この場合、対応する貫通穴５ｃと取付穴３ｄを変更することにより、上部取付部材３に対する熱交換器支持部材５の取付位置を、熱交換器１０に向かう方向で任意に変更することができる。

これにより、熱交換器１０自身の厚さｔが異なる構造や、複数の熱交換器１０を重ね合わせて厚さを変化させた構造にも対応できる。また、上述した支柱１を長さの異なるものに変更することで、高さの異なる熱交換器１０に対応することができる。なお、熱交換器支持部材５は、上部取付部材３に取り付けるものとファンモータ取付部材２に取り付けるものとは同一形状の部品であり、このように共通部品とすることで、コストダウンを図ることができる。

図６は、本実施例の室外機の概略構成を示す正面図である。同図に示すように、ファンモータ支持部Ａの下端は下部取付部材４により底板１４に固定され、上端は上述したように上部取付部材３及び熱交換器支持部材５により、熱交換器１０上端に固定されている。なお、１１はファンモータ８に回転可能に取り付けられたファンであり、これらにより送風機が形成されている。ファン１１は、ファンモータ８上の矢印で示すように、反時計回転し、紙面の向こう側から手前側へと送風する。これにより、熱交換器１０における熱交換が促進される。また、同図ではファンモータ支持部Ａの補強が不要な場合を想定しており、補強部材７の図示を省略している。

ファンモータ支持部Ａの右方には、遮蔽板１３を隔てて、冷媒を循環させる圧縮機及びその周辺の部品や配管系が設けられている（不図示）。また、室外機上部においては、遮蔽板１３を跨いで電装箱１２が設けられており、これは支柱１上の支持部材６により支持，固定されている。この構成により、室外機の強度が増し、電装箱１２の組み立て性も向上する。また電装箱１２内部には、圧縮機や送風機の制御を行う図示しない電装部が収納されている。以上のような構成のものが図示しない筐体に覆われて、室外機を形成している。

また、図示しないが、左右一対の支柱１それぞれを第１の支柱と第２の支柱とで構成し、第１の支柱の端部と第２の支柱の端部を嵌め合わせることにより、支柱全体の長さを伸縮させて調整できるようにすることも可能である。これにより、ファンモータ支持部Ａの各構成部品を変えることなく、異なる高さの熱交換器１０に対応することができる。

また、下部取付部材４の保持部４ａに支柱１の端部を嵌め合わせつつ上下方向に位置を変えることにより、ファンモータ支持部Ａの全長を伸縮させて調整できるようにしても良い。さらには、上部取付部材３にも保持部を設けて同様の構成とすることもできる。これにより、ファンモータ支持部Ａの各構成部品を変えることなく、異なる高さの熱交換器１０に対応することができる。

図７は、ファンモータ支持部の組立状態を示す斜視図である。同図では補強部材７の図示を省略している。また、隠れ線となる部分も実線のまま描いてある。また図８は、室外機のうち送風機部分を除く組立状態を示す斜視図である。同図に示すように、遮蔽板１３の右側には、圧縮機１５及びその周辺の配管系やアキュームレータ１６、室内機と配管接続されるバルブ１７等が設けられている。さらに図９は、室外機全体の組立状態を示す斜視図である。同図では図８の構成に加えて、ファンモータ支持部Ａ並びにファンモータ８及びファン１１より成る送風機部分を描いている。ここでも、隠れ線となる部分は実線のままである。

図１０は、室外機における風切音の低騒音化に対応した支柱形状を示す正面図である。同図は、ファン１１の回転によって生じるファン１１と支柱１との間で生じる急激な圧力変化を抑えるための形状を示している。同図（ａ）は、左右一対の支柱１それぞれの、ファンモータ取付部材２下端より下の部分を削除し、ファンモータ取付部材２下端から概ね突出しないようにした場合である。同図（ｂ）は、左右一対の支柱１それぞれの、ファンモータ取付部材２上端より上の部分を削除し、ファンモータ取付部材２上端から概ね突出しないようにした場合である。

同図（ｃ）は、左側の支柱１のファンモータ取付部材２下端より下の部分を削除してファンモータ取付部材２下端から概ね突出しないようにし、右側の支柱１のファンモータ取付部材２上端より上の部分を削除してファンモータ取付部材２上端から概ね突出しないようにした場合である。同図（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合も、ファン１１との間で風切音を生じる支柱１の部分を削減する構成となっている。特に、同図（ｃ）の場合は、ファン１１からの風圧が集中しやすく圧力変化が激しい支柱１の部分を削除したものとなっている。

本発明の実施例１に係る空気調和機の室外機のファンモータ支持部を示す分解斜視図。ファンモータ取付部材の一例を示す図。ファンモータ取付部材の他の例を示す図。ファンモータ取付部材に熱交換器支持部材を取り付けた状態を示す図。上部取付部材に熱交換器支持部材を取り付けた状態を示す図。本実施例の室外機の概略構成を示す正面図。ファンモータ支持部の組立状態を示す斜視図。室外機のうち送風機部分を除く組立状態を示す斜視図。室外機全体の組立状態を示す斜視図。室外機における風切音の低騒音化に対応した支柱形状を示す正面図。

符号の説明

１支柱
２ファンモータ取付部材
３上部取付部材
４下部取付部材
５熱交換器支持部材
６支持部材
７補強部材
８ファンモータ
９突起
１０熱交換器
１１ファン
１２電装箱
１３遮蔽板
１４底板
１５圧縮機
１６アキュームレータ
１７バルブ
Ａファンモータ支持部
Ｂ締結部品

Claims

冷媒を循環させる圧縮機と、外気との熱交換を行う熱交換器と、送風して前記熱交換器の熱交換を促進させるファンとこれを回転させるファンモータとからなる送風機と、前記ファンモータを支持するファンモータ支持部と、前記圧縮機及び前記送風機の制御を行う電装部を収納する電装箱と、を筐体の内部に備えた空気調和機の室外機において、
前記ファンモータ支持部は少なくとも、左右一対の支柱と、ファンモータ取付部材と、上端を前記熱交換器に固定する上部取付部材と、下端を前記筐体の底部に固定する下部取付部材とから成り、
前記上部取付部材は、前記熱交換器を支持する第１の熱交換器支持部材を設けて成り、該第１の熱交換器支持部材は、厚さの異なる熱交換器に対応して、前記上部取付部材に対する取付位置を変更可能であるようにし、
前記ファンモータ取付部材は、前記熱交換器を支持する第２の熱交換器支持部材を設けて成り、該第２の熱交換器支持部材は、厚さの異なる熱交換器に対応して、前記ファンモータ取付部材に対する取付位置を変更可能であるようにし、
前記第１の熱交換器支持部材と前記第２の熱交換器支持部材は、同一形状の部品であることを特徴とする空気調和機の室外機。
前記左右一対の支柱に、前記電装箱を支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
前記ファンモータ取付部材は、前記支柱に対して複数の位置に取り付けられるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機の室外機。
前記左右一対の支柱は、それぞれが第１の支柱と第２の支柱とから成り、前記第１の支柱の端部と前記第２の支柱の端部を嵌め合わせることにより、前記左右一対の支柱全体の長さを伸縮させて調整できるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気調和機の室外機。
前記下部取付部材は、前記一対の支柱各々の保持部を備え、前記支柱の端部と前記保持部とを嵌め合わせることにより、前記ファンモータ支持部の全長を伸縮させて調整できるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和機の室外機。
前記上部取付部材は、前記一対の支柱各々の保持部を備え、前記支柱の端部と前記保持部とを嵌め合わせることにより、前記ファンモータ支持部の全長を伸縮させて調整できるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気調和機の室外機。
前記一対の支柱の片側端部のみを前記下部取付部材又は前記上部取付部材に選択的に固定し、他端部は前記ファンモータ取付部材から概ね突出しないようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気調和機の室外機。
前記ファンモータ取付部材は板金材より成り、複数工程のプレス金型により形成するものであって、前記プレス金型の一部の工程のみを変更することにより、大きさ或いは形状が異なる前記ファンモータを取付可能としたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の空気調和機の室外機。