JP4552381B2 - 送風装置、送風機構、空気調和装置および送風装置の製造方法 - Google Patents
送風装置、送風機構、空気調和装置および送風装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風装置、送風機構、空気調和装置および送風装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ビルや住宅等において調和された空気を屋内に送風することにより、屋内の快適性を向上させる空気調和装置が知られている。例えば、エアコンは、温風や冷風を屋内に送風することにより、室内を快適な温度に保つことができる。
【0003】
このような空気調和装置には、屋内に調和された空気を送風するための送風装置が設けられている場合が多い(例えば、特許文献1参照。)。この送風装置は、調和後の空気を室内に送風するファンロータと、ファンロータに連結されるモータ回転子と、モータ回転子を回転させるモータ固定子とを備えている。モータ回転子は、モータ固定子の径方向外方に配置され、モータ固定子により回転軸を中心に回転される。また、ファンロータとモータ回転子とは、カシメ、ネジ、リベット、ピンなどで固定されることにより、もしくは、接着剤により互いに接着されることにより、連結されている。このような送風装置では、屋内に空気を送風するために、まず、モータ固定子がモータ回転子を回転させる。そして、この回転力が、モータ回転子に連結されるファンロータに伝達され、ファンロータを回転させる。ファンロータが回転することにより調和後の空気が屋内に送風される。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−275330号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の空気調和装置では、ファンロータとモータ回転子とが連結しているので、ファンロータとモータ回転子とが一体的に回転する。しかし、ファンロータの中心軸とモータ回転子の中心軸との同軸精度が低い場合には、ファンロータを適切に回転させることが困難となる。したがって、ファンロータを適切に回転させるためには、ファンロータの中心軸とモータ回転子の中心軸との同軸精度を高く保たれるように両者を連結する必要がある。このため、例えばファンロータとモータ回転子との組立者などは、細心の注意を払って、ファンロータとモータ回転子との同軸精度が高くなるようにファンロータとモータ回転子とを連結している。この作業は、組立者などにとって、大変困難な作業となっている。
【0006】
そこで、本発明では、ファンロータの中心軸とモータ回転子の中心軸との同軸精度を高く保ちつつファンロータとモータ回転子とを容易に連結することができる送風装置、送風機構、空気調和装置および送風装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の送風装置は、空気を送風するための送風装置であって、モータ固定子と、モータ回転子と、複数の細長い羽部と、エンドプレートとを備えている。モータ回転子は、モータ固定子の径方向外方に配置される。また、モータ回転子は、モータ固定子により回転軸を中心に回転する。羽部は、回転軸方向に延び、回転軸を中心に円筒形状に配列されている。エンドプレートには、羽部の長手方向の端部が接続される。回転軸を中心とするモータ回転子の最大外径は、回転軸を中心とするエンドプレートの最小外径より小さい。また、モータ回転子は、エンドプレート側の端部に径方向に突出した突起部を有している。また、突起部は、エンドプレートとモータ回転子のエンドプレート側の端部とがモータ回転子をインサート品とするインサート成形によって連結されることでエンドプレートの樹脂に囲まれている。また、エンドプレートとモータ回転子との連結体に複数の羽部が溶着されている。
【0008】
この送風装置では、エンドプレートとモータ回転子721とが、モータ回転子をインサート品とするインサート成形により成形されている。インサート成形では、金型内にインサート品を装填した後、金型内に溶解樹脂を注入することにより、インサート品が樹脂によって包含、もしくは、インサート品が樹脂成形品に付着固定される。したがって、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度は、金型により決定される。一般的に、インサート成形に用いられる金型の精度は大変高いので、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度も大変高くなる。したがって、エンドプレートとモータ回転子との位置決め精度が大変高くなる。このため、エンドプレートの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0009】
また、インサート成形では、インサート品と樹脂成形品との固定と、樹脂成形品の成形とが、同時に行われる。したがって、モータ回転子とエンドプレートとの固定およびエンドプレートの成形が、容易に行われる。
【0010】
このため、この送風装置では、エンドプレートとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつエンドプレートとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0011】
また、この送風装置では、例えば作業者などが、モータ回転子からエンドプレートに向かう方向に向かってモータ回転子とエンドプレートとの連結体を金型から取り出す作業が容易となる。
【0012】
請求項2に記載の送風装置は、請求項1に記載の送風装置であって、モータ固定子およびモータ回転子が、エンドプレートの羽部と反対側に位置している。
【0013】
請求項3に記載の送風装置は、請求項1または2に記載の送風装置であって、モータ固定子の径方向外方に配置されたモータ回転子の内周面が、羽部によって形成される円筒形状の内周面よりも径方向外方に位置している。
【0014】
請求項4に記載の送風装置は、請求項1または2に記載の送風装置であって、モータ回転子が、前記エンドプレート側の端部に径方向内方に突出した突起部(724)を有している。突起部は、インサート成形によってエンドプレートの樹脂に囲まれている。
【0015】
これら請求項2から4それぞれに記載の送風装置は、少なくとも請求項1に記載の送風装置と同様の効果を奏する。
【0016】
請求項5に記載の送風装置は、請求項1に記載の送風装置であって、モータ回転子の突起部が、エンドプレート側の端部に回転軸方向と交差する方向に突出した部分を有し、その突出した部分とエンドプレートの樹脂とが相互に回転軸方向に係合することでモータ回転子とエンドプレートとが回転軸方向に離間することを防止する。
【0017】
ここでは、突出した部分は、送風装置が、モータ回転子とエンドプレートとが回転軸方向にずれるなどすることにより、離間することを防止する。このため、この送風装置では、モータ回転子の駆動力がエンドプレートに伝達される確実性が向上される。
【0018】
請求項6に記載の送風装置は、請求項1または2に記載の送風装置であって、回転防止部をさらに備えている。この回転防止部は、モータ回転子がエンドプレートに対して回転軸を中心として回転することを防止する。
【0019】
ここでは、送風装置が、モータ回転子がエンドプレートに対して回転軸を中心として回転することを防止する回転防止部をさらに備えている。このため、この送風装置では、モータ回転子の駆動力がファンロータに伝達される確実性が向上される。
【0020】
請求項7に記載の送風装置は、請求項6に記載の送風装置であって、回転防止部は、回転軸を中心とする円周上に間隔をあけて配置されている。このため、この送風装置では、モータ回転子の駆動力がファンロータに伝達される確実性が向上される。
【0021】
請求項8に記載の送風装置は、請求項1から7に記載の送風装置であって、モータ回転子の融点が、エンドプレートの融点以上である。
【0022】
したがって、ここでは、エンドプレートを形成する樹脂を金型内に注入する際において、融解した樹脂の熱量によりモータ回転子が融解されにくい。このため、この送風装置では、モータ回転子の形状を維持した状態でエンドプレートを成形することが容易となるので、モータ回転子とエンドプレートとの連結体の成形の確実性が向上する。
【0023】
請求項9に記載の送風装置は、請求項8に記載の送風装置であって、モータ回転子は、磁石を含む樹脂から形成される。
【0024】
この送風装置では、モータ回転子が磁石を含む樹脂から形成される。したがって、磁性体のみから構成されるモータ回転子に比べて、このモータ回転子の方が、成形が容易である。つまり、この送風装置では、モータ回転子を容易に成形することができる。
【0025】
請求項10に記載の送風装置は、請求項1に記載の送風装置であって、モータ回転を形成する樹脂が、エンドプレートを形成する樹脂と同一の樹脂である。
【0026】
ここでは、エンドプレートとモータ回転子との融点が等しくなる。したがって、この送風装置では、エンドプレートの形成時において融解樹脂と接触するモータ回転子の接触面が融解する。このため、この送風装置では、エンドプレートとモータ回転子とがより強固に連結される。
【0027】
請求項11に記載の送風装置は、請求項1から10のいずれかに記載の送風装置であって、伝達部をさらに備えている。この伝達部は、外部からの駆動力をエンドプレートに伝達する。ここでいう外部とは、例えばバランス試験器などである。
【0028】
ここでは、送風装置が、外部からの駆動力をエンドプレートに伝達する伝達部を備えている。したがって、例えば送風装置のバランス試験などを行う際に、外部からこの伝達部を介して送風装置に駆動力を伝達することができる。このため、この送風装置では、例えば送風装置のバランス試験などを容易に行うことができる。
【0029】
請求項12に記載の送風機構は、送風装置と、支持台とを備えている。この送風装置は、請求項1から11のいずれかに記載の送風装置である。支持台は、送風装置を支持している。
【0030】
この送風機構では、エンドプレートが、モータ回転子をインサート品とするインサート成形により成形されている。したがって、インサート成形の特性により、モータ回転子とエンドプレートとの位置決め精度が大変高くなる。このため、エンドプレートの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0031】
また、モータ回転子をインサート品とするインサート成形によりエンドプレートを成形することにより、モータ回転子とエンドプレートとの固定およびエンドプレートの成形が、容易に行われる。
【0032】
このため、この送風装置では、エンドプレートとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつエンドプレートとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0033】
請求項13に記載の空気調和装置は、調和された空気を屋内に供給するための空気調和装置であって、空気調和部と、送風機構とを備えている。空気調和部は、空気を調和する。送風機構は、空気調和部において調和される空気を屋内に送風する。また、この送風機構は、請求項12に記載の送風機構である。
【0034】
この空気調和装置では、エンドプレートが、モータ回転子をインサート品とするインサート成形により成形されている。したがって、インサート成形の特性により、モータ回転子とエンドプレートとの位置決め精度が大変高くなる。このため、エンドプレートの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0035】
また、モータ回転子をインサート品とするインサート成形によりエンドプレートを成形することにより、モータ回転子とエンドプレートとの固定およびエンドプレートの成形が、容易に行われる。
【0036】
このため、この空気調和装置では、エンドプレートの中心軸とモータ回転子の中心軸との同軸精度を高く保ちつつエンドプレートとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0037】
請求項14に記載の送風装置の製造方法は、請求項1又は請求項5に記載の送風装置、の製造方法であって、第1ステップと、第2ステップとを備えている。第1ステップでは、モータ固定子の径方向外方に配置されるモータ回転子を金型内に装填する。第2ステップでは、金型内に溶解樹脂を注入してモータ回転子をインサート品とするエンドプレートを形成する。
【0038】
ここでは、モータ回転子が金型内に装填された後に、金型内に溶解樹脂が注入される。これにより、モータ回転子をインサート品とするエンドプレートが形成される。インサート成形では、金型内にインサート品を装填した後、金型内に溶解樹脂を注入することにより、インサート品が樹脂によって包含、もしくは、インサート品が樹脂成形品に付着固定される。したがって、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度は、金型により決定される。一般的に、インサート成形に用いられる金型の精度は大変高いので、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度も大変高くなる。したがって、エンドプレートとモータ回転子との位置決め精度が大変高くなる。このため、エンドプレートの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0039】
また、インサート成形では、インサート品と樹脂成形品との固定と、樹脂成形品の成形とが、同時に行われる。したがって、モータ回転子とエンドプレートとの固定およびファンロータの成形が、容易に行われる。
【0040】
このため、この送風装置の製造方法を用いれば、エンドプレートとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつエンドプレートとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0041】
【発明の実施の形態】
<空気調和装置の全体構成>
本発明の一実施形態が採用された空気調和装置1の外観を図1に示す。
【0042】
この空気調和装置1は、調和された空気を室内に供給するための装置である。空気調和装置1は、室内の壁面などに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3とを備えている。
【0043】
室内機2内には室内熱交換器50が収納され、室外機3内には室外熱交換器30が収納される。また、各熱交換器30、50が冷媒配管4により接続されることにより冷媒回路を構成している。
【0044】
<空気調和装置の冷媒回路の概略構成>
空気調和装置1の冷媒回路の構成を図2に示す。この冷媒回路は、主として室内熱交換器50、アキュムレータ31、圧縮機32、四路切換弁33、室外熱交換器30および電動膨張弁34で構成される。
【0045】
室内機2に設けられている室内熱交換器50は、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機2には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器50に通し熱交換が行われた後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン71が設けられている。このクロスフローファン71は、長細い円筒形状に構成され、中心軸が水平方向に平行になるように配置されている。クロスフローファン71は、室内機2内に設けられる室内ファンモータ72によって中心軸を中心にして回転駆動される。室内機2の詳細な構成については後に説明する。
【0046】
室外機3には、圧縮機32と、圧縮機32の吐出側に接続される四路切換弁33と、圧縮機32の吸入側に接続されるアキュムレータ31と、四路切換弁33に接続された室外熱交換器30と、室外熱交換器30に接続された電動膨張弁34とが設けられている。電動膨張弁34は、フィルタ35および液閉鎖弁36を介して配管41に接続されており、この配管41を介して室内熱交換器50の一端と接続される。また、四路切換弁33は、ガス閉鎖弁37を介して配管42に接続されており、この配管42を介して室内熱交換器50の他端と接続されている。この配管41、42は、図1の冷媒配管4に相当する。また、室外機3には、室外熱交換器30での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン38が設けられている。このプロペラファン38は、室外ファンモータ39によって回転駆動される。
【0047】
<室内機の構成>
室内機2は、正面視に置いて横方向に長い形状を有している(図1参照)。室内機2は、主として、上部ケーシング6、送風機構7および室内機2の内部に収容されている室内熱交換器ユニット5(図3参照)によって構成されている。上部ケーシング6は、室内機2の上部を覆っている。送風機構7は、室内機2の下部を構成している。
【0048】
以下、図3を参照して、室内機2の各構成について説明する。
【0049】
室内熱交換器ユニット5は、室内熱交換器50、補助配管(図示せず)、等によって構成されている。
【0050】
この室内熱交換器50は、クロスフローファン71の円周面に対向して配置されており、クロスフローファン71の前方、上方および後方を取り囲むように取り付けられている。室内熱交換器50は、クロスフローファン71が回転することにより吸い込み口60、61から吸い込まれた空気をクロスフローファン71側に通過させ、伝熱管の内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせる。
【0051】
補助配管は、室内熱交換器50と室内機2の外部にある冷媒配管4とを繋ぐ。この補助配管には、室内熱交換器50と室外熱交換器30との間を行き来する冷媒が流れる。
【0052】
<送風機構の構成>
送風機構7は、室内熱交換器50において熱交換された空気を室内に送風するための装置である。送風機構7は、室内機2の下部を構成しており、図3および図4に示すように、下部ケーシング70、送風ユニット8等がモジュール化されて構成されている。
【0053】
(下部ケーシング)
下部ケーシング70は、外面部74、支持部78等によって構成されている。
【0054】
外面部74は、正面視において室内機2の外面として視野に現れる部分であり、上端が室内機2の前側に傾斜するように配置されている。また、外面部74には、室内機2の長手方向に沿う開口からなる吹き出し口741が設けられている。この吹き出し口741は、図3に示すように、クロスフローファン71が収納されている支持部78の内部の空間に連通しており、クロスフローファン71によって生成された空気流は吹き出し口741を通って室内へと吹き出す。また、吹き出し口741には、室内へと吹出す空気が案内される水平フラップ742が設けられている。水平フラップ742は、室内機2の長手方向に平行な軸を中心に回動自在に設けられている。この水平フラップ742は、フラップモータ(図示せず)によって回転駆動されることにより、吹き出し口741の開閉を行うことができる。
【0055】
支持部78は、外面部74によって囲まれている。支持部78には、上方から送風ユニット8、電装品箱73、室内熱交換器ユニット5等が取り付けられる。そして、支持部78は、送風ユニット8、電装品箱73、室内熱交換器ユニット5等を下方から支持する。
【0056】
<送風ユニット>
送風ユニット8は、クロスフローファン71と、クロスフローファン71を回転させるための室内ファンモータ72と、室内ファンモータ72の駆動を制御するための電装品を収納する電装品箱73とを有している。
【0057】
(クロスフローファン)
クロスフローファン71は、AS樹脂などの樹脂製品であり、長細い円筒形状に構成される。クロスフローファン71は、後述するロータ721をインサート品とするインサート成形により成形される。この成形については、後に詳述する。このクロスフローファン71は、中心軸すなわち回転軸A1が水平になるように配置される。また、クロスフローファン71は、図5に示すように、エンドプレート710と、羽部711と、シャフト712とを有している。エンドプレート710は、クロスフローファン71の両端に設けられている。このエンドプレート710は、クロスフローファン71と後述するロータ721との連結のために、クロスフローファン71に設けられている。羽部711は、クロスフローファン71の両端に設けられるエンドプレート710の間に複数積層されて配置される。シャフト712は、エンドプレート710の中央、回転軸A1上に配置され、クロスフローファン71が回転する際の回転軸となる。図5に示すように、シャフト712の先端には、Dカット部713が設けられている。
【0058】
このクロスフローファン71が回転軸周りに回転することにより、空気流を生成する。この空気流は、吸い込み口60、61から取り入れられ室内熱交換器50を通り吹き出し口741から室内へと吹き出す空気の流れである。クロスフローファン71は、側面視において室内機2の概ね中央に位置している。
【0059】
(室内ファンモータ)
室内ファンモータ72は、クロスフローファン71を回転軸周りに回転駆動する。室内ファンモータ72は、図4に示すような、薄型アウターロータ型のモータである。この室内ファンモータ72は、図5に示すように、ステータ720と、ロータ721と、軸受け722と、軸受け保持部723とを有している。
【0060】
ステータ720は、ロータ721を回転させるためのものであり、磁界を発生させるための図示しない鉄心やコイルなどを有する。ステータ720は、さらに、固定部725を有している。ステータ720は、この固定部725を包むゴム製の保持部材726を介して支持部78に支持される(図4参照)。
【0061】
ロータ721は、ステータ720の発生する磁界により回転軸A1を中心に回転する。このロータ721は、クロスフローファン71を形成する樹脂の融点以上の融点を有し微小な磁石粒を含む樹脂から形成されている。また、ロータ721は、ステータ720の径方向外方に配置されている。さらに、回転軸A1を中心とするロータ721の最大外径(D2)は、回転軸A1を中心とするクロスフローファン71のエンドプレート(710)の最小外径(D1)より小さい(図5参照)。さらに、ロータ721は、図5に示すように、径方向内方に向かって突出する複数の突起部724を有している。この突起部724は、ロータ721のクロスフローファン71側端部に設けられている。さらに、複数の突起部724は、図6に示すように、断面視において、周方向に一定間隔を置いて配置されている。
【0062】
軸受け722は、樹脂製の部材であって、クロスフローファン71のシャフト712を軸支する。軸受け保持部723は、ゴム製の部品であって、軸受け722を支持している。
【0063】
<クロスフローファンの成形方法>
図7にクロスフローファン71をインサート成形する際の成形作業のフローを示す。
【0064】
まず、ロータ721とシャフト712とをインサート金型の空洞部内に装填する(ステップS101)。次に、インサート金型を閉じる(ステップS102)。そして、加熱融解されたクロスフローファン71を形成する樹脂をインサート金型の空洞部に加圧注入する(ステップS103)。その後、クロスフローファン71を形成する樹脂をインサート金型内で冷却固化させる(ステップS104)。樹脂の固化後、インサート金型を開いて(ステップS105)、クロスフローファン71とロータ721とシャフト712との連結体を取り出す(ステップS106)。
【0065】
<本空気調和装置の特徴>
(1)
この空気調和装置1では、クロスフローファン71がロータ721をインサート品とするインサート成形により成形されている。
【0066】
一般的に、インサート成形では、金型内にインサート品を装填した後、金型内に溶解樹脂を注入することにより、インサート品が樹脂によって包含、もしくは、インサート品が樹脂成形品に付着固定される。したがって、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度は、金型により決定される。一般的に、インサート成形に用いられる金型の精度は大変高いので、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度も大変高くなる。
【0067】
したがって、クロスフローファン71とロータ721との位置決め精度が大変高くなる。このため、この空気調和装置1では、クロスフローファン71の中心軸とロータ721の中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0068】
また、インサート成形では、インサート品と樹脂成形品との固定と、樹脂成形品の成形とが、同時に行われる。したがって、クロスフローファン71とロータ721との固定およびクロスフローファン71の成形が、容易に行われる。
【0069】
このため、この空気調和装置1では、クロスフローファン71の中心軸とロータ721の中心軸との同軸精度を高く保ちつつ、クロスフローファン71とロータ721とを容易に連結することができる。
【0070】
また、従来の空気調和装置では、クロスフローファンとロータとをカシメ、ネジ、リベット、ピンなどで固定、もしくは、接着剤により互いに接着することにより、連結している。つまり、上記の固定もしくは接着のために、クロスフローファンのエンドプレートと対向する壁面をロータに設ける必要がある。
【0071】
しかし、この空気調和装置1では、クロスフローファン71をロータ721をインサート品とするインサート成形により成形しているので、ロータ721に壁面を設ける必要がない。このため、この空気調和装置1では、ロータ721を形成する樹脂材料および磁石粒を節約することができる。
【0072】
(2)
この空気調和装置1では、ロータ721に複数の突起部724が設けられている。この複数の突起部724は、クロスフローファン71の径方向内方に突出している。したがって、この複数の突起部724により、クロスフローファン71とロータ721とが回転軸方向に離間することを防止することができる。このため、この空気調和装置1では、ロータ721の回転駆動力がクロスフローファン71に伝達される確実性が向上される。
【0073】
(3)
この空気調和装置1では、ロータ721が、断面視において周方向に一定間隔を置いて配置される複数の突起部724を有している。したがって、この複数の突起部724により、ロータ721がクロスフローファン71に対して回転軸を中心として回転することを防止することができる。このため、この空気調和装置1では、ロータ721の回転駆動力がクロスフローファン71に伝達される確実性が向上される。
【0074】
(4)
この空気調和装置1では、回転軸A1を中心とするロータ721の最大外径は、回転軸A1を中心とするクロスフローファン71の最小外径より小さい。このため、この空気調和装置1では、例えば作業者などが、ロータ721からクロスフローファン71に向かう方向に向かって、ロータ721とクロスフローファン71との連結体をインサート金型内から取り出す作業が容易となる。
【0075】
また、回転軸A1を中心とするロータ721の最大外径が回転軸A1を中心とするクロスフローファン71の最小外径より大きい場合には以下のような問題が発生する。クロスフローファン71は、ロータ721とエンドプレート710との連結体に複数の羽部711が溶着されることにより形成されている。このため、上記の場合には、ロータ721とエンドプレート710との連結体に複数の羽部711を超音波により溶着する際に、図8および図9に示すような形状の溶着用治具800を用いる必要がある。この溶着用治具800は、クランプバー801と、台座802と、超音波溶着ホーン803とを有している。クランプバー801は、回転軸A1に垂直な方向におけるクロスフローファン71の位置を保持する。このクランプバー801は、図9に示すように、上面視において、周方向に一定間隔を置いて配置される複数の部材である。また、クランプバー801は、クロスフローファン71の径方向に可動である。台座802は、クロスフローファン71を下方から支持している。超音波用着ホーン803は、クランプバー801の上方に設けられ、羽部711の溶着時に超音波を発生すると共に、クロスフローファン71のエンドプレート710を加圧する。
【0076】
このように、回転軸A1を中心とするロータ721の最大外径が回転軸A1を中心とするクロスフローファン71の最小外径より大きい場合には、クランプバー801がロータ721と羽部711とをクランプできるようにクランプバー801を複雑な形状にする必要がある。また、クランプバー801がこのような形状の場合であっても、クランプ時において、クランプバー801がロータ721に当接し、ロータ721が破損もしくは変形する可能性がある。
【0077】
ところが、この空気調和装置1では、回転軸A1を中心とするロータ721の最大外径は、回転軸A1を中心とするクロスフローファン71の最小外径より小さいため、クランプバー801を複雑な形状にする必要がない。また、クランプバー801を複雑な形状にしない場合であっても、クロスフローファン71の溶着工程においてクランプバー801がロータ721に当接しないため、ロータ721の破損および変形を防止することができる。
【0078】
(5)
この空気調和装置1では、ロータ721が、クロスフローファン71を形成する樹脂の融点以上の融点を有する樹脂と微小な磁石粒とを有している。したがって、クロスフローファン71を形成する樹脂を金型内に注入する際において、融解した樹脂の熱量によりロータ721が融解されにくい。このため、この空気調和装置1では、ロータ721の形状を維持した状態でクロスフローファン71を成形することが容易となるので、ロータ721とクロスフローファン71との連結体の成形の確実性が向上する。
【0079】
(6)
この空気調和装置1では、ロータ721が樹脂を含む磁石である。したがって、磁性体のみから構成されるロータに比べて、このロータ721の方が、成形が容易である。つまり、この空気調和装置1では、ロータ721を容易に成形することができる。
【0080】
(7)
この空気調和装置1では、シャフト712の先端にDカット部713が設けられている。したがって、例えばクロスフローファン71のバランス試験などを行う際に、バランス試験器からこのDカット部713を介してクロスフローファン71に回転駆動力を伝達することができる。このため、この空気調和装置1では、例えばクロスフローファン71のバランス試験を容易に行うことができる。
【0081】
<他の実施の形態>
以上、本発明について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0082】
(a)
上記実施の形態では、ロータ721に含まれる樹脂の融点は、クロスフローファン71を形成する樹脂の融点以上である。これに代えて、ロータに含まれる樹脂とクロスフローファンを形成する樹脂とを同じ樹脂としてもよい。
【0083】
この場合、ロータの融点とクロスフローファンの融点とが等しくなる。したがって、クロスフローファンの形成時において、融解樹脂と接触するロータの接触面が融解する。このため、ロータとクロスフローファンとがより強固に連結される。
【0084】
(b)
上記実施の形態では、クロスフローファン71が、ロータ721をインサート品とするインサート成形により成形される。これに代えて、ロータを一次成形した後、金型の片面を交換し、クロスフローファンを形成する樹脂を注入するする多色成形(2色成形)によってクロスフローファンを成形してもよい。
【0085】
(c)
上記実施の形態では、ロータ721が、クロスフローファン71の径方向内方に突出している突起部724を有している。この突起部724により、クロスフローファン71とロータ721とが回転軸方向に離間することを防止される。しかし、ロータの構成は上記に限られず、クロスフローファンとロータとが相互作用して、ロータがクロスフローファンから回転軸A1方向に離間しないような構成であればよい。
【0086】
(d)
上記実施の形態では、ロータ721が、断面視において周方向に一定間隔を置いて配置される複数の突起部724を有している。この複数の突起部724により、ロータ721がクロスフローファン71に対して回転軸を中心として回転することを防止している。しかし、ロータの構成は上記に限られず、クロスフローファンとロータとが相互作用して、ロータがクロスフローファンに対して回転軸A1を中心として回転しないような構成であればよい。
【0087】
(e)
上記実施の形態では、ロータ721をインサート品としてクロスフローファン71が成形されているが、これに代えて、ロータ721をインサート品としてクロスフローファン71のエンドプレート710が成形されてもよい。この場合、羽部711を後工程においてエンドプレート710に溶着させる。
【0088】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0089】
(1)本発明では、ファンロータのエンドプレートが、モータ回転子をインサート品とするインサート成形により成形されている。インサート成形では、金型内にインサート品を装填した後、金型内に溶解樹脂を注入することにより、インサート品が樹脂によって包含、もしくは、インサート品が樹脂成形品に付着固定される。したがって、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度は、金型により決定される。一般的に、インサート成形に用いられる金型の精度は大変高いので、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度も大変高くなる。したがって、ファンロータのエンドプレートとモータ回転子との位置決め精度が大変高くなる。このため、ファンロータの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0090】
また、インサート成形では、インサート品と樹脂成形品との固定と、樹脂成形品の成形とが、同時に行われる。したがって、モータ回転子とファンロータとの固定およびファンロータの成形が、容易に行われる。
【0091】
このため、この送風装置では、ファンロータとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつファンロータとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0092】
(2)本発明では、送風装置が、モータ回転子とファンロータとが回転軸方向にずれるなどすることにより、離間することを防止する離間防止部を備えている。このため、この送風装置では、モータ回転子の駆動力がファンロータに伝達される確実性が向上される。
【0093】
(3)本発明では、送風装置が、モータ回転子がファンロータに対して回転軸を中心として回転することを防止する回転防止部をさらに備えている。このため、この送風装置では、モータ回転子の駆動力がファンロータに伝達される確実性が向上される。
【0094】
(4)本発明では、この送風装置では、例えば作業者などが、モータ回転子からファンロータに向かう方向に向かってモータ回転子とファンロータとの連結体を金型から取り出す作業が容易となる。
【0095】
(5)本発明では、ファンロータを形成する樹脂を金型内に注入する際において、融解した樹脂の熱量によりモータ回転子が融解されにくい。このため、この送風装置では、モータ回転子の形状を維持した状態でファンロータを成形することが容易となるので、モータ回転子とファンロータとの連結体の成形の確実性が向上する。
【0096】
(6)本発明では、モータ回転子が磁石を含む樹脂から形成される。したがって、磁性体のみから構成されるモータ回転子に比べて、このモータ回転子の方が、成形が容易である。つまり、この送風装置では、モータ回転子を容易に成形することができる。
【0097】
(7)本発明では、ファンロータとモータ回転子との融点が等しくなる。したがって、この送風装置では、ファンロータの形成時において融解樹脂と接触するモータ回転子の接触面が融解する。このため、この送風装置では、ファンロータとモータ回転子とがより強固に連結される。
【0098】
(8)本発明では、送風装置が、外部からの駆動力をファンロータに伝達する伝達部を備えている。したがって、例えば送風装置のバランス試験などを行う際に、外部からこの伝達部を介して送風装置に駆動力を伝達することができる。このため、この送風装置では、例えば送風装置のバランス試験などを容易に行うことができる。
【0099】
(9)本発明では、ファンロータのエンドプレートが、モータ回転子をインサート品とするインサート成形により成形されている。したがって、インサート成形の特性により、モータ回転子とファンロータのエンドプレートとの位置決め精度が大変高くなる。このため、ファンロータの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0100】
また、モータ回転子をインサート品とするインサート成形によりファンモータのエンドプレートを成形することにより、モータ回転子とファンロータとの固定およびファンロータの成形が、容易に行われる。
【0101】
このため、この送風装置では、ファンロータとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつファンロータとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0102】
(10)本発明では、ファンロータのエンドプレートが、モータ回転子をインサート品とするインサート成形により成形されている。したがって、インサート成形の特性により、モータ回転子とファンロータのエンドプレートとの位置決め精度が大変高くなる。このため、ファンロータの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0103】
また、モータ回転子をインサート品とするインサート成形によりファンモータのエンドプレートを成形することにより、モータ回転子とファンロータとの固定およびファンロータの成形が、容易に行われる。
【0104】
このため、この送風装置では、ファンロータとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつファンロータとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【0105】
(11)本発明では、モータ回転子が金型内に装填された後に、金型内に溶解樹脂が注入される。これにより、モータ回転子をインサート品とするファンロータが形成される。インサート成形では、金型内にインサート品を装填した後、金型内に溶解樹脂を注入することにより、インサート品が樹脂によって包含、もしくは、インサート品が樹脂成形品に付着固定される。したがって、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度は、金型により決定される。一般的に、インサート成形に用いられる金型の精度は大変高いので、インサート品と樹脂成形品との位置決め精度も大変高くなる。したがって、ファンロータとモータ回転子との位置決め精度が大変高くなる。このため、ファンロータの中心軸とモータ回転子中心軸との同軸精度を高く保つことができる。
【0106】
また、インサート成形では、インサート品と樹脂成形品との固定と、樹脂成形品の成形とが、同時に行われる。したがって、モータ回転子とファンロータとの固定およびファンロータの成形が、容易に行われる。
【0107】
このため、この送風装置の製造方法を用いれば、ファンロータとモータ回転子との同軸精度を高く保ちつつファンロータとモータ回転子とを容易に連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態が採用される空気調和装置の外観図。
【図2】 冷媒回路の構成図。
【図3】 室内機の右側面断面図。
【図4】 送風ユニットの右側部分の上面図。
【図5】 クロスフローファンと室内ファンモータとのX―X断面図。
【図6】 クロスフローファンとロータとシャフトとのY―Y断面図。
【図7】 クロスフローファンとロータとシャフトとの連結工程を示すフロー図。
【図8】 エンドプレートと羽部を溶着する際の断面図。
【図9】 エンドプレートと羽部を溶着する際の上面図。
【符号の説明】
1 空気調和装置
7 送風機構
8 送風ユニット(送風装置)
50 室内熱交換器(空気調和部)
71 クロスフローファン(ファンロータ)
78 支持部(支持台)
710 エンドプレート
713 Dカット部(伝達部)
720 ステータ(モータ固定子)
721 ロータ(モータ回転子)
724 突起部(離間防止部、回転防止部、連結部)
A1 回転軸
Claims (14)
- 空気を送風するための送風装置であって、
モータ固定子(720)と、
前記モータ固定子(720)の径方向外方に配置され、前記モータ固定子(720)により回転軸(A1)を中心に回転するモータ回転子(721)と、
前記回転軸(A1)方向に延び、前記回転軸(A1)を中心に円筒形状に配列される複数の細長い羽部(711)と、
前記羽部(711)の長手方向の端部が接続されるエンドプレート(710)と、
を備え、
前記回転軸(A1)を中心とする前記モータ回転子(721)の最大外径(D2)は、前記回転軸(A1)を中心とする前記エンドプレート(710)の最小外径(D1)より小さく、
前記モータ回転子(721)は、前記エンドプレート(710)側の端部に径方向に突出した突起部(724)を有し、
前記突起部(724)は、前記エンドプレート(710)と前記モータ回転子(721)の前記エンドプレート(710)側の端部とが前記モータ回転子(721)をインサート品とするインサート成形によって連結されることで前記エンドプレート(710)の樹脂に囲まれ、
前記エンドプレート(710)と前記モータ回転子(721)との連結体に複数の前記羽部(711)が溶着されている、
送風装置(8)。 - 前記モータ固定子(720)および前記モータ回転子(721)が、前記エンドプレート(710)の前記羽部(711)と反対側に位置している、
請求項1に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ固定子(720)の径方向外方に配置された前記モータ回転子(721)の内周面が、前記羽部(711)によって形成される前記円筒形状の内周面よりも径方向外方に位置している、
請求項1または2に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ回転子(721)は、前記エンドプレート(710)側の端部に径方向内方に突出した突起部(724)を有し、
前記突起部(724)が、前記インサート成形によって前記エンドプレート(710)の樹脂に囲まれている、
請求項1または2に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ回転子(721)の前記突起部(724)は、前記エンドプレート(710)側の端部に前記回転軸(A1)方向と交差する方向に突出した部分を有し、前記突出した部分とエンドプレートの樹脂とが相互に回転軸(A1)方向に係合することで前記モータ回転子(721)と前記エンドプレート(710)とが前記回転軸(A1)方向に離間することを防止する、
請求項1に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ回転子(721)が前記回転軸(A1)を中心として前記エンドプレート(710)に対して回転することを防止する回転防止部(724)をさらに備える、
請求項1または2に記載の送風装置(8)。 - 前記回転防止部(724)は、前記回転軸(A1)を中心とする円周上に間隔をあけて配置されている、
請求項6に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ回転子(721)の融点は、前記エンドプレート(710)の融点以上である、
請求項1から7に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ回転子(721)は、磁石を含む樹脂から形成される、
請求項8に記載の送風装置(8)。 - 前記モータ回転子(721)を形成する前記樹脂は、前記エンドプレート(710)を形成する樹脂と同一樹脂に磁石を含ませた樹脂である、
請求項1に記載の送風装置(8)。 - 外部からの駆動力を前記エンドプレート(710)に伝達する伝達部(713)をさらに備える、
請求項1から10のいずれかに記載の送風装置(8)。 - 請求項1から11のいずれかに記載の送風装置(8)と、
前記送風装置を支持する支持台(78)と、
を備える送風機構(7)。 - 調和された空気を屋内に供給するための空気調和装置であって、
空気を調和する空気調和部(50)と、
前記空気調和部において調和される空気を送風する請求項12に記載の送風機構(7)と、
を備える空気調和装置(1)。 - 請求項1又は請求項5に記載の送風装置、
の製造方法であって、
前記モータ回転子(721)を金型内に装填する第1ステップと、
金型内に溶解樹脂を注入し、前記モータ回転子(721)をインサート品とする前記エンドプレート(710)を形成する第2ステップと、
を備える送風装置の製造方法。
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