JP4385686B2 - 縦型空気調和機の防水構造 - Google Patents

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Description

この発明は、窓に設置して使用する縦型空気調和機の室外側に配置したファンモータの防水構造に関するものである。
縦型空気調和機は、枠体内に圧縮機・コンデンサ・エバポレータ等からなる冷凍サイクルを備え、おおよそ建物の窓部分が境界となるように枠体内が仕切り壁によって前後に仕切られており、室外側にコンデンサを、室内側にエバポレータを配置し、送風ファンによって室内空気が空気取入口から枠体内に送られてエバポレータを通過する時に冷却され、この冷却された室内空気を空気吹出口から室内に戻すことによって、室内の空気調和が行われている。
空気調和機を運転すると、室内空気がエバポレータを通過する時に空気中に含まれる水分が凝縮されてドレン水となるので、このドレン水を室外に案内して排水したり、ポンプ等でコンデンサ上部まで汲み上げて散水したり、室外側のベースに形成したドレン溜めに回転板を設けて、回転板で水をかきあげて散水し、コンデンサの熱で蒸発させる方法がとられている。
また、ドレン溜めが形成されたベースには室外側の送風ファンのファンモータが配置されているので、ファンモータはドレン溜めとは区画されたモータケース内に収納されており、ファンモータがドレン溜めに集められるドレン水の影響を受けない構造になっている(特許文献1参照)。
一方、仕切り壁よりも室内側の枠体内には圧縮機や送風ファンの駆動を制御する制御基板が配置されており、仕切り壁には室内側の枠体内の下部と室外側のファンケース内とを連通する連通口が設けてあり、ファンケース内に配置したファンモータの電線がこの連通口から枠体内に伸ばされ、室内側の枠体内に配置した制御基板に接続されている。
実開平4−50332号
上記構成の空気調和機は、枠体の背面側に設けた室外空気取入口や空気排出口から枠体内に雨水が浸入するものであり、枠体内に浸入した雨水は仕切り壁やモータケースを伝ってドレン溜めに流れ落ち、ドレン水と一緒に処理されているが、モータケースの上面に落ちた雨水が送風ファンの下面とモータケースの上面との隙間へ入ることがあり、この雨水がモータ軸や送風ファンの下面に付着すると雨水がモータ軸を伝ってファンモータ内部に浸入し、ファンモータの内部やモータ軸に錆を発生させて故障の原因となる。
この為、モータケースの上面と送風ファンの下面との隙間をできるだけ狭くする必要があるが、強い雨や横向きに降りこんでくる雨に対してはほとんど効果がなく、ファンモータ内部への雨水の浸入を完全に防ぐことはできていない。
一方、ファンモータの電線が配置された室内側の枠体内の下部には圧縮機や冷媒配管が配置され、冷却された冷媒が流れる冷媒配管でも結露してドレン水が発生しており、このドレン水はベースのドレン溜めに滴下しているが、冷媒配管のドレン水が電線や仕切り壁に付着することがあり、このドレン水は電線や仕切り壁を伝って連通口からファンケース内に流れ込み、ファンモータの錆を発生させる原因となるので、このドレン水に対する防水対策も必要であった。
この発明は上記の課題を解決するもので、冷媒ガスを圧縮して高温高圧の冷媒にする圧縮機1と、高温高圧のガス状冷媒が送られて液状の冷媒にするコンデンサ2と、液化した冷媒がキャピラリ3を介して送られるエバポレータ4とを備え、エバポレータ4で気化したガス状冷媒が圧縮機1に戻される冷凍サイクルを構成すると共に、前記コンデンサ2及びエバポレータ4のそれぞれに送風する送風ファン2a・4aを設け、枠体5の室外側のベース5aには前記送風ファン2aのファンモータ6を収納するモータケース7を設けた縦型空気調和機において前記モータケース7の上面にはファンモータ6のモータ軸6aと同心円状に配置してモータ軸6aの外側を囲む筒状のリブ8を複数個設け、前記送風ファン2aの下面にはモータ軸6aと同心円状に配置してモータケース7の複数のリブ8の間に位置する筒状のリブ9を設け、前記送風ファン2aのリブ9の下端位置は前記モータケース7のリブ8の上端位置よりも低く設定すると共に前記モータケース7のリブ8には、前記モータ軸6aを挟んで前記送風ファン2aの吐出側に連なる空気排出口2bとは反対側で、前記コンデンサ2及び前記枠体5のベース5aから立設した仕切り壁11とは対向しない位置に排水口10を設けたものである。
このため、送風ファン2aの下面とモータケース7の上面の隙間に向かう雨水はリブ8とリブ9で遮られ、モータ軸6aまで届くことなくモータケース7の上面に落下し、排水口10からリブ8の外側に排水されるから、ファンモータ6内部への雨水の浸入を防止できる。また、空気排出口2bから枠体5内に浸入する雨水が排水口10まで届くことはなく、一方、コンデンサ2を通過した雨水や仕切り壁11ではねた雨水も直接排水口10に向かうことはなく、排水口10付近に落下する雨水はリブ9で十分遮ることができるものである。
また、モータケース7の上面をリブ8の排水口10を設けた側が低くなるように傾斜することで、リブ8の内側のモータケース7の上面に落下した雨水はリブ8の内側に溜まることなく排水口10からスムーズに排水することができる。
また、仕切り壁11には室内側の枠体5内と室外側のモータケース7内とを連通する連通口11aを設け、該連通口11aを介してモータケース7内のファンモータ6と室内側の枠体5内に配置した制御基板12とに接続する電線13を設け、かつ、室内側の仕切り壁11には連通口11aを覆うドレンカバー11bを設け、該ドレンカバー11bには連通口11aよりも低位置に開口部を形成し、制御基板12から連通口11aに至る電線13はドレンカバー11bによって連通口11aよりも低い部分を形成することができたから、仕切り壁11を伝ってくるドレン水はドレンカバー11bによって連通口11aを避けてベース5aに流れ落ち、電線13を伝ってくるドレン水は連通口11aの手前でベース5aに落下するので、ファンモータ6へのドレン水の付着を防止できるものとなった。
この発明では、モータケース7の上面にモータ軸6aの周囲を囲うリブ8を複数個設け、送風ファン2aの下面にはモータケース7の複数個のリブ8の間に位置するリブ9を設け、送風ファン2aのリブ9の下端位置はモータケース7のリブ8の上端位置より低く設定している。このため、送風ファン2aの下面とモータケース7の上面との隙間に向かう雨水はリブ8やリブ9によって遮ることができ、送風ファン2aの下面やリブ9に付着した雨水はリブ9を伝ってモータケース7の上に落下するので、雨水がリブ8の内側のモータ軸6aまで届くことはなくなり、ファンモータ6内部への雨水の浸入を防ぐことができるものとなった。
また、リブ8の内側のモータケース7の上面に落下した水はリブ8の排水口10からリブ8の外側に排水できるようになっており、このときモータケース7の上面をリブ8の排水口10を設けた側が低くなるように設定しているから、リブ8の内側に雨水が溜まることなく排水口10からスムーズに排水することができると共に、モータケース7の上面の水がリブ8の内側に流れ込むことがない。
また、リブ8の排水口10はモータ軸6aを挟んで送風ファン2aの吐出側に連なる空気排出口2bとは反対側で、コンデンサ2や仕切り壁11とは対向しない位置に設けており、空気排出口2bやコンデンサ2を通過してくる雨水や、仕切り壁11ではねた雨水が直接排水口10に向かわないようにしたから、リブ8に排水口10が設けてあっても雨水がモータ軸6aまで届くことはなく、ファンモータ6内部への雨水の浸入を防ぐことができる。
また、仕切り壁11に設けた連通口11aにはドレンカバー11bを設け、該ドレンカバー11bの開口部を連通口11aよりも低い位置に形成し、モータケース7内のファンモータ6に接続した電線13は連通口とドレンカバー11bの開口部を経て室内側の枠体5内の制御基板12に接続しているから、電線13は室内側で確実に連通口11aよりも低い部分を形成できる。
このため、仕切り壁11を伝って下方に流れるドレン水はドレンカバー11bによって連通口11aと電線13を避けて枠体5の下部のベース5aに向かい、一方、電線13を伝って流れるドレン水は連通口11aの手前でベース5aに落下するので、モータケース7内にドレン水が浸入することはなく、ファンモータ6内へのドレン水の付着を防止できるものとなった。
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、5は空気調和機の枠体、5aは枠体5のベース、1はベース5aに取付けられた冷媒圧縮用の圧縮機、2は圧縮機1で加圧された高温のガス状冷媒を液化するコンデンサ、3は該コンデンサ2で液化した冷媒が減圧されるキャピラリ、4はキャピラリ3を介して液化した冷媒が送られるエバポレータであり、エバポレータ4に送られて気化した冷媒が圧縮機1に戻されることによって冷凍サイクルを構成している。14は圧縮機1とコンデンサ2とキャピラリ3とエバポレータ4とを接続する冷媒配管である。
11は建物の窓部分に設置された枠体5の内部を前後に仕切るベース5aから立ち上げた仕切り壁、2a・4aは仕切り壁11の前後の枠体5内に配置した送風ファンであり、前記コンデンサ2は仕切り壁11よりも室外側に配置し、エバポレータ4は仕切り壁11よりも室内側に配置しており、仕切り壁11がおおよそ建物の窓部分の境界となっている。
4bは枠体5の前面に形成した空気吹出口、4cは枠体5の前面に形成した室内空気取入口、15は仕切り壁11の室内側で室内空気取入口4cから空気吹出口4bに至る送風流路であり、送風流路15内にはエバポレータ4と送風ファン4aとが配置されている。
2bは枠体5の背面に形成した空気排出口、2cは枠体5の背面に形成した室外空気取入口、16は仕切り壁11の室外側で室外空気取入口2cから空気排出口2bに至る空気流路であり、空気流路16にはコンデンサ2と送風ファン2aとが配置されている。
17は仕切り壁11よりも室内側の部屋を上下に分ける仕切り板であり、仕切り板17よりも上部の部屋には送風流路15とエバポレータ4が配置され、また、仕切り板17よりも下部の部屋には圧縮機1や冷媒配管14が設置されている。
前記圧縮機1を運転して高温高圧となった冷媒が室外側のコンデンサ2に送られると、運転中の送風ファン2aによって室外空気が室外空気取入口2cから空気流路16に入ってコンデンサ2を通過し、室外空気は高温高圧の冷媒を冷却して高温となって空気排出口2bから排出される。一方、コンデンサ2を通過する空気によって冷却されて液化した冷媒は、キャピラリ3を通過する時に圧力を下げてエバポレータ4に送られ、運転中の送風ファン4aによって室内空気が室内空気取入口4cから送風流路15に入ってエバポレータ4を通過し、液化した冷媒はこの空気から熱を奪って気化し、低温となった室内空気は空気吹出口4bから室内に吹出すので、室内を冷房することができる。
このように室内空気はエバポレータ4を通過する時に冷却されて冷風が得られるが、この時室内空気に含まれていた水分は結露して水滴となってエバポレータ4を伝って下方に滴下する。17aはエバポレータ4の室内側の上部の部屋に設けたエバポレータ4で結露したドレン水を受け止めるドレン受け、5bは枠体5のベース5aに形成したドレン溜めであり、該ドレン受け17aは仕切り板16の上に設けられ、集められたドレン水は仕切り板17上の水路を経て枠体5のベース5aのドレン溜め5bに集められ、ドレン溜め5bのドレン水は回転板等でコンデンサ2に散水してコンデンサ2の熱で気化させたり、適宜排水されている。
6は枠体5のベース5aに設置した送風ファン2aを駆動するファンモータ、6aはファンモータ6のモータ軸、7はベース5aに設置したファンモータ6を収納するモータケースであり、モータケース7はベース5aのドレン溜め5bとファンモータ6とを区画する隔壁を構成しており、ベース5aに配置したファンモータ6がドレン溜め5bのドレン水の影響を受けないように構成されている。
ところで、窓に設置する縦型空気調和機は、室外空気取入口2cや空気排出口2bから空気流路16内に雨水が入ることがあり、モータケース7の上面や仕切り壁11に落下した雨水はドレン溜め5bに流れてドレン水と一緒に処理されている。しかし、空気流路16内に入った雨水は送風ファン2aの下面とモータケース7の上面との隙間に入って送風ファン2aの下面やモータ軸6aに付着することがあり、このときは雨水がモータ軸6aを伝ってファンモータ6内部に入り、ファンモータ6の内部やモータ軸6aに錆を発生させて故障の原因となるため、ファンモータ6の防水が必要であった。
この対策として従来では、モータケース7の上面と送風ファン2aの下面との隙間を狭くする方法が考えられてきたが、この構成では通常の雨は防ぐことができても、強く降りこんでくる雨や横向きに降りこんでくる雨に対してはほとんど効果がなく、雨水が送風ファン2aの下面やファンモータ6のモータ軸6aまで届くことがあり、このようなときはファンモータ6内への水の浸入を防ぐことができなかった。
この発明は簡単な構成でファンモータ6の防水性を高めるもので、8はモータケース7の上面に形成され、モータ軸6aを中心にして同心円状に配置した複数個の筒状のリブ、9は送風ファン2aの下面から下向きに形成され、モータケース7のリブ8と同心円状に配置した筒状のリブであり、送風ファン2aのリブ9はモータケース7の複数のリブ8の間に位置し、送風ファン2aのリブ9の下端位置はモータケース7のリブ8の上端位置よりも低くなるように設定している。
図に示す実施例では、モータケース7に3個のリブ8a・8b・8cを形成し、送風ファン2aのリブ9をリブ8aとリブ8bとの間に形成しているが、リブの個数や位置は送風ファン2aやモータケース7の寸法や位置等によって最適なものを選択すればよい。
この構成では、送風ファン2aの下面とファンケース7の上面との間に向かおうとする雨水はモータケース7の外側のリブ8aによって遮ることができ、また、リブ8aを越えてリブ8aの内側に向かう雨水は送風ファン2aのリブ9によって遮ることができ、通常ほとんどの雨はこのファンケース7の外側のリブ8aと送風ファン2aのリブ9とによって遮ることができる。
また、強く降り込んだ雨や、横向きに降り込んだ雨はリブ9の内側まで届くことがあるが、この雨水はリブ8bによって遮ることができ、送風ファン2aの下面に付着した雨水はリブ9を伝ってモータケース7の上面に滴下するので、ファンモータ6のモータ軸6aまで雨水が届くことはなくなり、ファンモータ6内部への水の浸入を防止できるものとなった。
10はモータケース7のリブ8の一部を切欠いて設けた排水口であり、リブ8の内側のモータケース7の上面に落ちた水は排水口10からリブ8の外側に排水され、ドレン溜め5bに流れ落ちるので、リブ8の内側のモータケース7の上面に水が溜まることはない。
また、モータケース7の上面は排水口10を設けた側が低くなるように傾斜しておくことで、リブ8の内側に滴下した水がリブ8の内側に溜まることなくスムーズに排水口10から排水され、モータケース7の上面の雨水が排水口10からリブ8の内側に流れ込むことなく確実にドレン溜め5bに流れることができるものとなる。このとき内側のリブ8bの排水口10bの幅を外側のリブ8aの排水口10aの幅よりも小さくしておけば、内側の排水口10bから排出される水の流れが外側のリブ8aで遮られることなくスムーズにリブ8の外側に排水できる。
ところで、空気排出口や室外空気取入口から入ってくる雨水や仕切り壁ではねかえった雨水が直接排水口10に向かうとモータ軸6aに届いてしまう恐れがある。また、室外空気取入口側にはコンデンサ2が配置してあるため、室外空気取入口から入ってくる雨水はコンデンサを通過するときに多少遮られるが、空気排出口2bから入る雨水は直接枠体5内まで届いているため、空気排出口からは多くの雨水が浸入している。
この発明では、リブ8の排水口10を空気排出口2bとはモータ軸6aを挟んで反対側に配置し、更にコンデンサ2や仕切り壁11と対向しない位置に設けたので、空気排出口2bから入ってくる雨水が排水口10に届くことはなく、一方、室外空気取入口から入ってコンデンサ2を通過してくる雨水や仕切り壁11ではねかえった雨水も直接排水口10に向かうことはなくなった。また、排水口10付近のモータケース7の上面に落下する雨水は送風ファン2aのリブ9で十分遮ることができるので、雨水がモータ軸6aまで届く恐れはなく、確実にファンモータ6の防水ができるものとなった。
また、実施例を示す図3において、12は圧縮機1や送風ファンの駆動を制御する空気調和機の制御基板であり、該制御基板12は仕切り壁11よりも室内側の仕切り板16の上部の枠体5内に配置している。13は該制御基板12に接続したファンモータ6の電線、11aは室内側の枠体5と室外側のモータケース7内とを連通する仕切り壁11に設けた連通口であり、ファンモータ6の電線13は連通口11aを通して室内側の枠体5内の上部に配置した制御基板12に接続されている。
電線13が配置された室内側の枠体5内には圧縮機1や冷媒配管14が配置されており、冷媒配管14には低温の冷媒が流れているため、冷媒配管14に触れた空気中の水分が結露してドレン水が発生しており、このドレン水はベース5aに形成したドレン溜め5bに落下している。
このため、電線13は冷媒配管14に接触しないように仕切り壁11等に固定してあるが、組み立て不良などによって仕切り壁11から外れて冷媒配管14に接触してしまうことがある。このときは冷媒配管14のドレン水が電線13を伝ってファンモータ6に流れ、ファンモータ6内部に錆を発生させる原因となるので、このドレン水に対する防水も必要であった。
11bは仕切り壁11の室内側に設けた連通口11aを覆うドレンカバーであり、該ドレンカバー11bは下部に開口部を設けてあり、ドレンカバー11bの下部の開口部は連通口11aよりも低位置まで伸ばしている。そして、連通口11aに通したファンモータ6の電線13は、連通口11aよりも下方に位置したドレンカバー11bの下部の開口部を経て制御基板12に接続している。
このため、仕切り壁11や電線13にドレン水が付着することがあっても、仕切り壁11を伝って流れるドレン水はドレンカバー11によって連通口11aを避けてドレン溜め5bに流れることができる。一方、室内側の枠体5内に配置された電線13は連通口11aの手前で連通口11aよりも低い部分があるので、電線13を伝ってくるドレン水は連通口11aに向かうことなくドレン溜め5bに落下するものとなり、ドレン水がファンモータ6に流れ込むことがなくなった。
また、電線13は連通口11aよりも低く位置したドレンカバー11bの開口部を通すだけで確実に連通口11aより低い部分が形成されるので、従来のような組み付け不良などによる不具合を発生させることがなくなり、確実にドレン水の浸入を防止できるものとなった。
この発明の実施例を示す縦型空気調和機の要部横断面図である。 この発明の実施例を示す縦型空気調和機の縦断面図である。 この発明の実施例を示す縦型空気調和機の前面パネルを取外した要部正面図である。 この発明の実施例を示す縦型空気調和機のモータケース部分の断面図である。
符号の説明
1 圧縮機
2 コンデンサ
2a 送風ファン
2b 空気排出口
3 キャピラリ
4 エバポレータ
4a 送風ファン
5 枠体
5a ベース
6 ファンモータ
6a モータ軸
7 モータケース
8 リブ
9 リブ
10 排水口
11 仕切り壁
11a 連通口
11b ドレンカバー
12 制御基板
13 電線

Claims (3)

  1. 冷媒ガスを圧縮して高温高圧の冷媒にする圧縮機1と、高温高圧のガス状冷媒が送られて液状の冷媒にするコンデンサ2と、液化した冷媒がキャピラリ3を介して送られるエバポレータ4とを備え、エバポレータ4で気化したガス状冷媒が圧縮機1に戻される冷凍サイクルを構成すると共に、
    前記コンデンサ2及びエバポレータ4のそれぞれに送風する送風ファン2a・4aを設け、枠体5の室外側のベース5aには前記送風ファン2aのファンモータ6を収納するモータケース7を設けた縦型空気調和機において、
    前記モータケース7の上面にはファンモータ6のモータ軸6aと同心円状に配置してモータ軸6aの外側を囲む筒状のリブ8を複数個設け、
    前記送風ファン2aの下面にはモータ軸6aと同心円状に配置してモータケース7の複数のリブ8の間に位置する筒状のリブ9を設け、
    前記送風ファン2aのリブ9の下端位置は前記モータケース7のリブ8の上端位置よりも低く設定すると共に
    前記モータケース7のリブ8には、前記モータ軸6aを挟んで前記送風ファン2aの吐出側に連なる空気排出口2bとは反対側で、前記コンデンサ2及び前記枠体5のベース5aから立設した仕切り壁11とは対向しない位置に排水口10を設けたことを特徴とする縦型空気調和機の防水構造。
  2. 前記モータケース7の上面はリブ8の排水口10を設けた側が低くなるように傾斜したことを特徴とする請求項1記載の縦型空気調和機の防水構造。
  3. 前記仕切り壁11には室内側の枠体5内と室外側のモータケース7内とを連通する連通口11aを設け、
    該連通口11aを介してモータケース7内のファンモータ6と室内側の枠体5内に配置した制御基板12とに接続する電線13を設け、
    かつ、室内側の仕切り壁11には連通口11aを覆うドレンカバー11bを設け、
    該ドレンカバー11bには連通口11aよりも低位置に開口部を形成し、
    制御基板12から連通口11aに至る電線13はドレンカバー11bによって連通口11aよりも低い部分を形成していることを特徴とする請求項1記載の縦型空気調和機の防水構造。
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