JP4458859B2 - 空気調和機のファン室フレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機のファン室フレーム構造、特に、ファン室を全体として軽量にし、且つ、必要な強度を有する空気調和機のファン室フレーム構造の技術分野に属する。

従来より、空気調和機のファン室には、例えば、特許文献１に示されるように、駆動モータを配備し、所定の回転数になるようにベルト駆動によりファンを駆動していた。 この駆動モータを空気通路内部に設けたファン室は、ベルトの摩耗する際の粉塵等の除去やベルトの交換・保守が厄介であるため、ファン室の外部にファン駆動モータを設置している。
このことを、図１２を参照して説明すると、空気調和機は、主に、還気や外気を吸い込み清浄するエアフィルター室ａ,熱交換コイルがあるコイル室ｂ、空調した空気を居室等に供給するファン室ｃからなり、ファン室ｃの外側である上部にファン駆動モータｄを設置し、ファンの回転軸もファン室の側壁の外側に突出して所定径のプーリーeを設け、ファン駆動モータの回転軸にも所定径のプーリーｆを設けて、これらにベルトｇを掛けて駆動伝動して、ベルトｇをファン室ｃ外に設けるようにしてファン室ｃ内で粉塵が生じるのを防止し、合わせてベルトの調整や交換や清掃を容易にしている。
また、ファン室ｃの全体が振動するため、ファン室ｃ全体を防振装置ｈを介在させ、振動を床等に伝わらないようにし、コイル室ｂとの接続もたわみ継ぎ手ｉを介して接続している。

しかしながら、駆動モータをファン室の外側に配置するとなると、ファン室の外径寸法は小さくなるが、通常、駆動モータは重量があることから、ファン室のケーシング部を強固にする必要があり、必然的にファン室自体も重くなり運送や組み立て作業も厄介となり、部材も高価になるという問題点があり、また、ファン室全体が振動するためファン室全体を防振する必要があり、防振装置も大型になり、更に、コイル室ｂとの接続もたわみ継ぎ手が必要であると云った問題点があった。
特開平１０−１３２３３０号公報

本発明は、従来の前記問題点に鑑みてなされたもので、ファン室の外側に駆動モータを設置する空気調和機において、ファン室全体を軽量にしつつ駆動モータを強固に据え付けることができ、防振装置を小型化し、ファン室全体も振動しないようにし、運送や組み立て作業を容易にすることができる空気調和機のファン室フレーム構造を提供しようというものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、空気調和機のファン室であって、ファン室架台にファン室ケーシング部と基礎底枠体とを互いに独立して設け、すなわち別個にファン室架台に設け、
該基礎底枠体は前記ファン室ケーシング部内に配置するとともに前記ファン室架台に対し防振部材を介して支持され、
該基礎底枠体には前記ファン室ケーシング部の外部近傍まで延びるモータ架台を設け、該モータ架台はファン室ケーシング部の上面又は側面の開口から突出しており、該モータ架台にはファンを駆動する駆動モータをファン室ケーシング部の外部に設け、該ファン駆動モータの回転軸を前記ファン室ケーシング部の側面より突出させるとともに、ファンの回転軸も前記ファン室ケーシング部の側面の開口より突出させて前記ファン駆動モータの回転軸と伝動させたことを特徴とする空気調和機のファン室フレーム構造である。

請求項２の発明は、前記の請求項１において、前記モータ架台と前記ファン室の前記上面又は側面の開口とが柔軟シートによって密封されていることを特徴とする空気調和機のファン室フレーム構造である。

請求項３の発明は、前記の請求項１又は請求項２において、前記ファン回転軸と前記ファン室の側面の開口とが柔軟シートによって密封されていることを特徴とする空気調和機のファン室フレーム構造である。

本発明は、前述したような構成であるので、ファン、モータ、軸受け、シャフト、プーリー部材などをファン室内の基礎底枠体に取り付けて、ファン室のケーシング部には荷重がかからないようにすることができる。このため、モータ架台のみに強度を持たせればよく、簡単な構造とすることができ、製作も簡単となり経済的に有利であるという効果が得られる。
また、振動を発生する駆動部を、ファン室のファン室架台に専用の基礎底枠体を設け、この枠体に集約したので、防振機構がコンパクトになり、ファン室ケーシング部を含めてファン室全体は振動しないので他の熱交換のコイル室等の接続においては、従来のようにたわみ継ぎ手を必要とせず、コイル室等のフレームと直接接続が可能となるという効果が得られる。
さらに、防振装置が小型になり、架台を分解することができ、運送や組み立て作業が容易となるという効果が得られる。

本発明は、空気調和機のファン室に底枠だけを共通にして、ファン室枠体とは独立した基礎底枠体から頂部ケーシング部まで延びるモータ架台を設けことが特徴の一つである。以下、本発明のファン室フレーム構造の空気調和機の好適な実施例を図面に沿って説明する。

図１から図４に示される実施例１のファン室１は、通常、従来例の如く熱交換室に連接して設けられ、シロッコファン５が設けられているファン室１からはダクトＡ等を介して居室に空調された空気Ａが供給される。
図１から図４において、ファン室１は、主に底面のファン室架台２と、四方のファン室ケーシング部１１とこれに固定された側壁パネル３及び天井パネル４からなり、側壁パネル３と天井パネル４とは断熱・遮音作用を有するサンドイッチパネルが使用され、前面の側壁パネル３１には、図２に示すように、その両側に内部点検用の扉311が設けられ、天井パネル４の中央には空気供給ダクトＡ１が接続されファン５から空気Ａが送風され、背面の側壁３４はコイルによって空調する熱交換室Ｂ１に水平方向に接続されていて、空調された空気Ｂが供給される。
図１は、正面からの断面図で、ファン室架台２には、防振受台２１に６個(必要応じて適宜設計変更は可能である。)の防振部材２２を介して基礎底枠体２３が設けられ、この基礎底枠体２３には シロッコファン５及びファンハウジング５１が据え付けられ、右側の側壁近傍にはモータ架台６が据え付けられている。
このシロッコファン５に設けられているファンハウジング５１は後述する送風案内部材８の一部を構成し、図３、図４、図７に示されるように、全体カタツムリ状であって底部511は基礎底枠体23に据え付けられ、周面部512はシロッコファン５の送風口56に沿ってほぼ全周を渦巻き状に覆っており、側面部513はシロッコファン５の軸の周りの中心部に空気を吸い込むための開口部514が設けられる以外は密閉状態に構成されている。

このモータ架台６は、下方の直方体のフレーム611からなる下架台６１とモータ取付部622を有するモータ取付台６２からなるが、下架台６１の上部はファン室ケーシング部１１の天井パネル４の近傍まで延びており、この上部に下部がくびれ部621を有し上部にモータ取付部622を有するモータ取付台６２を固定しており、下架台６１は前記基礎底枠体２３に固定され、シロッコファン５の回転軸５２を下架台６１のフレーム611の空間を貫通させ、ファン回転軸５２は右側面の側壁パネル３２の開口部321から外部に突出し、さらに、下架台６１の上にモータ取付台６２を固定し、モータ取付台６２は天井パネル４の開口部４１から天井上部の外部に突出している。
このモータ架台６の取付部622にファン駆動モータ７を据え付けるが、モータ７の駆動回転軸７１はファン室１の側面よりも突出させてプーリ７２を取り付け、他方、ファン５の側面から突出した回転軸５２にもプーリ５３を取り付け、これらのプーリ７２とプーリ５３の直径比は、ファンが必要とする回転数になるように設定され、ベルト７３が掛け渡されファン５を駆動している。当然のことながら、フレーム611と取付部622とからなる架台６１は、重量のある駆動モータ７を支持するに十分な強度を有しているが、もっぱら、駆動モータ７を支持する強度であればよい。
ファン５の回転軸５２の両端は、一対の軸受54a,54bによって支持されるが、一方の軸受54aは基礎底枠体２３の両端に設けられた軸受取付台５５に固定され、他方のプーリ５３側の軸受５３は、モータ架台６の下架台６１の直方体フレーム611の中間に中間フレーム612を設け、この中間フレーム612の適所に設置する。

ここで、天井パネル４の開口部４１から、図５に示すように、駆動モータ７及びモータ取付台６２を外部に露出させるが、モータ架台６は天井パネル４の開口部４１とは直接接触しないように離れており、両者の間にはキャンバス地等の柔軟シート部材４２が施されて密封し、ファン室１の内部と外部とを遮断して空調空気や塵の出入りを防止し、駆動モータ７の震動が天井パネル４に伝わらないようにしてある。
同様に、図６に示すように、ファン回転軸５２は右側面の側壁パネル３２の開口部321から外部に突出しているが、ファン回転軸５２と側壁パネル３２の開口部321とは直接接触しないように離れており、ファン回転軸５２が密接して回動しうる軸受付パネル６３を軸受54bの前面の中間フレーム612に設け、このパネル６３と開口部321の間には、キャンバス地等の柔軟シート部材３５が施されて密封し、ファン室１の内部と外部とを遮断して空調空気や塵の出入りを防止し、かつ、ファン５の震動が側壁パネル３１に伝わらないようにしてある。

このように、基礎底枠体２３は防振部材２２により独立し、更に、モータ架台６も天井パネル４から、ファン５も側壁パネル３２から独立しており、震動がファン室１、特に、天井パネル４や側壁パネル３２には伝わらない構造になっている。
以上のように、重量のあるファン５や駆動モータ７には強固な枠体を使用し、天井パネル４や側壁パネル３のケーシング部は単にこれらのパネルを支持する強度があればよい。

次に、実施例１では、風量調整可能な調整手段を有する送風案内部材８としてスクロールダンパ８を用いているのが、図７を主に、図３、図４、図８乃至図１０に沿って、スクロールダンパ８について説明する。
この風量調整可能なスクロールダンパ８は、シロッコファン５の周面に設けられ、図７にその主要部を示すように、ファンハウジング51の内部に設けられ、柔軟な板状部材81で、一方の固定端部82は底部511の内側に固定され、板状部材81の他方の移動端部83はスクロールダンパ８の開口Ｃに設けた開口調整手段９に固着され、移動端部83は開口面積が可変となるように構成されている。
図４に示すように、ファンハウジング51と板状部材8とでシロッコファン５の周面の吹き出し口に沿って次第にその距離が大きくなるように渦巻き状に設けられ、シロッコファン５の送風口5６をほぼ一周してファンハウジング51の上面のほぼ半分の面積で開口Ｃする。
したがって、送風案内としてファンハウジング51の底部511(図４のＤの範囲)に亘っては固定であるが、ファンハウジング51の底部511から開口Ｃ(図４のＥの範囲)に亘って柔軟部材、例えばステンレス板であって、前記開口Ｃに設けた調節ネジ棒９２等からなる開口調整手段９によって、板状部材81の他方の移動端部83は開口面積が可変となる。

前記開口調整手段９は、図８、図９に示すように、板状部材81のスクロールダンパ８の底部511から開口Ｃに亘って柔軟なステンレス板の移動端部83が設けられるが、この移動端部83に枠部材84をボルト・ナット912によって固着し、枠部材84の中央部には回動軸9111を中心にして回動する蝶番911を介してナット部91が揺動自在に設けられ、このナット部91は調整ネジ棒92に係合する。
この調整ネジ棒92は、ファンハウジング51の背側面固定枠57の軸受571から開口Ｃを横切って、ファンハウジング51の開口Ｃの対向する中間固定枠58の軸受581に亘ってネジを設けた回転可能なもので、この調整ネジ棒92にナット部91が係合し、調整ネジ棒92は中間固定枠58から自在継手94まで延びており、自在継手94は前面側壁パネル31の外部まで延び、外部の端部にはハンドル93が設けられ、ハンドル93を回動することによって調整ネジ棒92が回動し、係合するナット部91が左右に移動し、ナット部91と固定されるスクロールダンパ８の移動端部83も左右に移動することによって、開口Ｃの開口面積が可変となり、シロッコファン５からの風量が調整される。

前記自在継手９４は震動を遮断する継手手段であるが、図１０に示すように、主に調整ネジ棒92の末端にＴ字状の雄継手部材941と、ハンドル93の軸の末端のコ字状の雌継手部材942とからなり、雌継手部材942のコ字状の内側部にＴ字状の雄継手部材941が緩やかに嵌合して、シロッコファン５の震動をハンドル93やファン室１およびファン室ケーシング部11に伝えないように遮断し、また、雄継手部材941のＴ字状の端部には柔軟なゴム材等の弾性被覆部材943で被覆され、雄継手部材941と雌継手部材942が当たっても雑音が生じないようにしてある。
したがって、簡単な自在継手９４の構成で、外部から風量が調整可能であり、かつ、シロッコファン５の震動をファン室１およびファン室ケーシング部11に伝えないように遮断する。
なお、ハンドル93の軸受931の表側には、ハンドル93の回動数に連動したダンパ開度表示部932が設けられ、スクロールダンパの開口部の状態を表示する。

次ぎに、別の実施例２について図１１に沿って説明するが、実施例２が実施例１と異なる構成は、実施例１のファン駆動モータ７が上面ではなくファン室１の側面に位置する点であり、他の構成は実施例１と同じである。
すなわち、図１１において、ファン室架台２には、防振受台２１に防振部材２２を介して基礎底枠体２３が設けられ、この基礎底枠体２３には シロッコファン５及びファンハウジング５１が据え付けられ、ファン室１内にはモータ架台６が据え付けられている。 このモータ架台６は前記基礎底枠体２３に固定される直方体のフレーム611からなる架台61aと、架台61aの側部にモータ取付部622aを有するモータ取付台６２aからなるが、架台61aの側部はファン室ケーシング部１１の側面側壁パネル３２の近傍まで延びており、この側部に下部がくびれ部621を有しその上にモータ取付部622を有するモータ取付台６２aが固定されている。
前記シロッコファン５に設けられているファンハウジング５１は、実施例１と同様に送風案内部材の一部を構成しており、ファン回転軸52は側面側壁パネル32(図１参照)の第１の開口部321から外部に突出してプーリ53が取り付けられている。
一方、前面側壁パネル31には第２の開口部312が設けられ、実施例１の天井パネル４の開口部41と同様の構成で、モータ架台６の側部にモータ取付台62aが固着され、このモータ取付台62aが第２の開口部312から突出し、モータ取付台62aにファン室１の外部に位置するようにファン駆動モータ７aが取り付けられ、このファン駆動モータ７aの駆動回転軸71aにはプーリ72aが取り付けられ、プーリー53とプーリ72aとがベルト73aによってベルト駆動されており、第２の開口部312もモータ架台６は前面側壁パネル31とは直接接触しないように離れており、両者の間にはキャンバス地等の柔軟シート部材35aが施されて密封し、ファン室１の内部と外部とを遮断して空調空気や塵の出入りを防止し、駆動モータ７の振動がファン室１のケーシング１１に伝わらないようにしてある。また、他の構成は実施例１と同じであり、作用もモータが側面の低い位置にあり、場所によっては有利である以外は実施例１と同じあるので説明を省略する。

以上のように、各実施例は、ファン室全体のケーシング部を軽量にすることができ、駆動モータを専用の架台としたので床に対して強固に据え付けることができ、かつ、架台自体はパネル等に比較して小型で、分解して運送するにも簡便であり、モータの架台は独立して組み立てることができるので作業が容易である。
また、シロッコファン５、および、モータ架台６は防振部材や柔軟シート部材によって、ファン室とは独立して震動を遮断しており、シロッコファン５の風量調整機構の震動も簡単で独特な自在継手９４で、外部から風量が調整可能でありながら、震動をファン室１およびファン室ケーシング部11に伝えないように遮断している。
なお、本発明の特徴を損うものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。

本発明の空気調和機のファン室のフレーム構造は、空気調和機に限らず、送風機を用いる同種の機器、例えば、冷凍機等にも適用が可能である。

本発明の実施例のファン室の正面断面図である。 図１の上面からの上面図である。 図１の右側面図である。 図１の左側面図である。 図１の駆動モータの取付け部分の拡大図である。 図１のファン回転軸の取付け部分の拡大図である。 実施例のスクロールダンパの主要部を示す斜視図である。 図７のスクロールダンパの開口調整手段の調整ネジ棒とナット部と蝶番の拡大側面部である。 図７の蝶番の平面図である。 図１０(ａ) は、図７の自在継手の全体の平面図、図１０(ｂ) は自在継手のＴ字状の雄継手部材の拡大図、図１０(ｃ) は自在継手のコ字状の雌継手部材の拡大図である。 本発明の別の実施例２のファン室の側面図である。 従来の空気調和機とファン室の構成を示す実施例の正面図である。

符号の説明

Ａ１…送風ダクト、Ｂ１…熱交換室
１…ファン室、11…ファン室ケーシング部、
２…ファン室架台、21…防振受台、22…防振部材、23…基礎底枠体、
３…側壁パネル、31…前面側壁パネル、311…扉、312…第２の開口部、
32…側面側壁パネル、321…(第１の)開口部、34…側壁、
35 ,42…柔軟シート部材、
４…天井パネル、41…開口部、
５…シロッコファン、51…ファンハウジング、511…底部、512…周面部、
513…側面部、514…開口部、52…ファン回転軸、53…プーリ、
54a,54b…軸受け、55…軸受取付台、56…送風口、57…背側面固定枠、
571,581…軸受け、58…中間固定枠、
６…モータ架台、61…下架台、61a…架台、611…フレーム、612…中間フレーム、
62,62a…モータ取付台、621,621a…くびれ部、622,622a…取付部、
63…軸受付パネル
７,7a…ファン駆動モータ、71,71a…駆動回転軸、72,72a…プーリ、
73,73a…ベルト
８…スクロールダンパ(送風案内部材)、81…板状部材、82…固定端部、
83…移動端部、84…枠部材
９…開口調整手段、91…ナット部、911…蝶番、9111…回動軸、
912…ボルト・ナット、92…調整ネジ棒、93…ハンドル、94…自在継手、
941…Ｔ字状の雄継手部材、942…コ字状の雌継手部材、943…弾性被覆部材、
931…軸受、932…ダンパ開度表示部、

Claims (3)

1. 空気調和機のファン室であって、ファン室架台にファン室ケーシング部と基礎底枠体とを互いに独立して設け、
   該基礎底枠体は前記ファン室ケーシング部内に配置するとともに前記ファン室架台に対し防振部材を介して支持され、
   該基礎底枠体には前記ファン室ケーシング部の外部近傍まで延びるモータ架台を設け、該モータ架台はファン室ケーシング部の上面又は側面の開口から突出しており、該モータ架台にはファンを駆動する駆動モータをファン室ケーシング部の外部に設け、該ファン駆動モータの回転軸を前記ファン室ケーシング部の側面より突出させるとともに、ファンの回転軸も前記ファン室ケーシング部の側面の開口より突出させて前記ファン駆動モータの回転軸と伝動させたことを特徴とする空気調和機のファン室フレーム構造。
2. 前記の請求項１において、前記モータ架台と前記ファン室の前記上面又は側面の開口とが柔軟シートによって密封されていることを特徴とする空気調和機のファン室フレーム構造。
3. 前記の請求項１又は請求項２において、前記ファン回転軸と前記ファン室の側面の開口とが柔軟シートによって密封されていることを特徴とする空気調和機のファン室フレーム構造。

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