JP4632958B2 - 空気調和機の放射ノイズ低減装置および空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機のファンモータから発生する放射ノイズを低減可能な放射ノイズ低減装置、および室内の空気を加熱または冷却してファンにより送風循環させる空気調和機に関する。

従来より、ファンモータから発生する放射ノイズを低減するために、種々の提案がなされている。例えば、モータの回転軸を非磁性材より形成するとともに、モータケースの外側に、このモータケース全体を覆うように磁性材から成る磁気シールドカバーを被せて一体化し、このモータケースと一体化されたシールドカバーによって、モータの駆動中に発生する漏洩磁束を遮断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。

また、ブラシモータの被駆動機器接続側の非導電性材料製ハウジング部のシャフトの周りを囲んでいる部分に導電性材料製キャップを装着し、この導電性材料製キャップをアースすることで、被駆動機器側に発生する電磁ノイズの一部をシールドするとともに、シャフトのアンテナ効果を小さくし、電磁ノイズの発生量を低減しているものもある（例えば、特許文献２）。

特開２００４−２５４４７７（第１〜７頁、第３図、第４図） 特開２００２−２１８６９７（第１〜９頁、第５図）

このように、従来は、ファンモータから発生する放射ノイズを低減するための対策を、モータに直接、又はモータと一体の部材に施している。そのため、モータの形状や仕様に制約を受け、モータそのものが特殊な形状や仕様になってしまうという難点があった。

また、放射ノイズを低減するための対策を施すために、磁性材などの特殊で高価な素材が必要となり、その分、コストが高く付くという難点があった。

本発明の技術的課題は、空気調和機のファンモータやこれと一体の部材に放射ノイズ対策のための改良を加えることなく、ファンモータから発生する放射ノイズを低減できるようにすることにある。

本発明に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置は、ファンモータを部分的に覆い機器に固定する絶縁体からなるモータ本体固定手段と、モータ本体固定手段の内、配線が近傍を通過する部位及び／又は近傍に電気機器が配置されている部位を覆い、アース線につながれてファンモータから発生する放射ノイズを吸収する導電体からなるシールドカバーと、を備えたものである。

本発明に係る空気調和機は、下記の構成からなるものである。すなわち、空気の吸込口と吹出口を有する筐体と、筐体内の吸込口と吹出口を結ぶ風路に配置されて空気を加熱または冷却する熱交換器と、風路に配置されて、吸込口から熱交換器を通過して吹出口へ向かう空気の流れを発生させるファンと、ファンを駆動するファンモータと、ファンモータから発生する放射ノイズを吸収する手段とを有する空気調和機であって、放射ノイズを吸収する手段が、前記放射ノイズ低減装置であるものである。

本発明の空気調和機の放射ノイズ低減装置によれば、アース線につながれてファンモータから発生する放射ノイズを吸収する導電体からなるシールドカバーを、ファンモータを部分的に覆い機器に固定する絶縁体からなるモータ本体固定手段の内、配線が近傍を通過する部位及び／又は近傍に電気機器が配置されている部位を覆うように設けたので、ファンモータやこれと一体の部材には放射ノイズ対策のための改良を加える必要がなく、ファンモータから発生する放射ノイズは別体からなるシールドカバーによって吸収し低減することができる。このため、ファンモータの形状や仕様に放射ノイズに関する制約が無くなり、どのようなファンモータに対しても放射ノイズを低減することができ、設計的自由度が拡大する。

また、本発明の空気調和機によれば、ファンを駆動するファンモータから発生する放射ノイズを吸収する手段として、前記放射ノイズ低減装置を用い、ファンモータから発生する放射ノイズを低減するようにしているので、製造コストを低く抑えることができる。

以下、実施形態１〜２にファン空気調和機の放射ノイズ低減装置の実施形態を、実施形態３〜４に空気調和機の実施形態を、それぞれ図を参照して説明する。

実施の形態１．
図１乃至図６はいずれも本発明の実施の形態１に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置を示すもので、図１はその放射ノイズ低減装置と近傍を通過する配線との関係を概略的に示す正面図、図２は図１の矢印Ａ方向より見た縦断面図、図３は放射ノイズ低減装置が設けられていない場合の放射ノイズの流れを説明するための説明図、図４は本実施形態装置における放射ノイズの流れを説明するための説明図、図５は放射ノイズ低減装置が設けられていない状態で測定した雑音端子電圧試験の結果を示すグラフ、図６は本実施形態装置により測定した雑音端子電圧試験の結果を示すグラフである。

本実施形態の空気調和機の放射ノイズ低減装置は、ファンモータ１が、絶縁体、例えばプラスチック素材からなるアーチ状のモータ固定部品２によって、これが適用される機器、例えば空気調和機の絶縁体からなる筐体３に支持固定される。モータ固定部品２には、そのアーチ状両端にそれぞれ取付片部２ａ，２ｂが外方へ折曲形成され、取付片部２ａ，２ｂがねじ４，４によって機器の筐体３に止着されており、これによってファンモータ１が筐体３に固定されるようになっている。つまり、モータ固定部品２と機器の筐体３は、モータ本体固定手段を構成する。

モータ固定部品２には、その外面に沿うように例えば板金製のシールドカバー５が取り付けられている。シールドカバー５は、ファンモータ１の円周方向の外側面積の約４０〜５０％を覆う大きさを有し、モータ固定部品２の内、配線（例えば電源線）６が近傍を通過する部位に配置され、その一端に外方へ折曲形成された取付片部５ａがねじ４によってモータ固定部品２と共に機器の筐体３に止着されるようになっている。また、同じねじ４によってシールドカバー５及びモータ固定部品２と共にアース線７の一端が止着され、かつアース線７とシールドカバー５が電気的に接続されるようになっている。これにより、部品点数（ねじ数）が減り、部品管理および組立作業が容易となっている。アース線７の他端は、例えば電気品箱（図示せず）まで延出しアースに接続されている。

なお、ここではファンモータ１として高圧ＤＣファンモータを使用した。また、既述したようにシールドカバー５をモータ固定部品２の外面に配置し、これによってシールドカバー５と高圧ＤＣファンモータ間にプラスチック製のモータ固定部品２が介在し、シールドカバー５と高圧ＤＣファンモータ間にモータ固定部品２の肉厚分の距離が形成されるようにした。その結果、シールドカバー５と高圧ＤＣファンモータが直接接触するのを防止でき、磁気音や共振現象が発生するのを防ぐことができた。

次に、本実施形態の空気調和機の放射ノイズ低減装置の作用について説明する。放射ノイズ低減装置が備えられていない場合は、図３のようにファンモータ１から発生した放射ノイズ８ａが電源線６へ伝搬して電源ノイズ８ｂとして現れ、他の電子機器等に影響を及ぼす。しかし、本実施形態においては、図４のようにファンモータ１から発生した放射ノイズ８ａがシールドカバー５に吸収され、吸収されたノイズ８ｃは、シールドカバー５からアース線７へ伝搬し、アース線７へ伝搬したノイズ８ｄはアースへと流れていく。その結果、ファンモータ１から発生して電源線６に伝搬する放射ノイズが低減され、電源ノイズとして現れる分が低減され、他の電子機器等へ及ぼす影響を小さく抑えることができた。

このように、本実施形態の空気調和機の放射ノイズ低減装置によれば、ファンモータ１から発生する放射ノイズ８ａを、ファンモータ１とは別体の導電性材料（板金）からなるシールドカバー５で吸収して、アース線７を通してアースへ流すようにしているので、ファンモータ１やこれと一体化される部材に改良を加えることなく、ファンモータ１から発生する放射ノイズ、特に電源端子での電源ノイズを低減することができる。このため、ファンモータ１の形状や仕様に放射ノイズに関する制約が無くなり、どのようなファンモータに対しても放射ノイズを低減することができ、かつ設計的自由度が拡大する。

また、シールドカバー５として、板金だけでなく、例えばアルミテープ等、より安価な導電性材料の使用も可能となり、コスト低減効果が得られる。

また、シールドカバー５によってファンモータ１全体をカバーせずに、その一部分だけをカバーしているので、軽量化が図れるとともに、ファンモータから発生する熱がシールドカバー５の内部に閉じ込められることがなく、外部に放熱される。このため、ファンモータ１がそれ自体から発生する熱によって損傷することがなくなり、長寿命化が図れる。

本発明の具体的な効果の事例を図５及び図６の雑音端子電圧試験の結果を示すグラフに基づき説明する。図５及び図６のグラフは、いずれも縦軸にノイズレベル［dＢμＶ］、横軸に周波数［ＭＨz］をとったものであり、図５は放射ノイズ低減装置が設けられていない状態（図３の状態）で測定した雑音端子電圧、図６は本実施形態装置（図４）により測定した雑音端子電圧を示す。図３と図４の比較から明らかなように、本実施形態装置の場合、周波数帯０．１５MHzから２MHz付近にかけての放射ノイズが低減される効果が得られた。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置を側方より示す縦断面図、図８は放射ノイズ低減装置が設けられていない場合の放射ノイズの流れを説明するための説明図、図９は本実施形態装置における放射ノイズの流れを説明するための説明図であり、各図中、前述の実施の形態１と同一部分には同一符号を付してある。

本実施形態の空気調和機の放射ノイズ低減装置は、配線（例えば電源線）６がファンモータ１の背面側を通るものに対して本発明を適用したものであるが、電源線６に限らず、ファンモータ１から発生する放射ノイズによる影響を受けていると思われる電気機器がファンモータ１の背面側に配置されている場合にも本発明を適用可能である。

すなわち、ここではシールドカバーを、モータ固定部品２の前面（外面）に配置した前述の実施の形態１と同様のシールドカバー５と、それとは別に機器の筐体３の背面の内、電源線６が近傍を通過する部位に配置された導電性材料（例えば板金）からなるシールドカバー５ａとから構成するとともに、これらシールドカバー５，５ａを接続用アース線７ａにより電気的に接続し、アース線７と接続用アース線７ａとシールドカバー５とモータ固定部品２と筐体３とを単一のねじ４により締結したものである。なお、シールドカバー５ａも、板金だけでなく、例えばアルミテープ等、より安価な導電性材料の使用が可能であることは言うまでもない。それ以外の構成は前述の実施の形態１と同様である。

次に、本実施形態の空気調和機の放射ノイズ低減装置の作用について説明する。放射ノイズ低減装置が備えられていない場合は、図８のようにファンモータ１から発生した放射ノイズ８ａが電源線６へ伝搬して電源ノイズ８ｂとして現れ、他の電子機器等に影響を及ぼす。しかし、本実施形態においては、図９のようにファンモータ１から発生した放射ノイズ８ａが前後のシールドカバー５，５ａに吸収され、吸収されたノイズ８ｃは、シールドカバー５からアース線７へ伝搬し、またシールドカバー５ａから接続用アース線７ａを介してアース線７へ伝搬し、アース線７へ伝搬したノイズ８ｄはアースへと流れていく。その結果、ファンモータ１から発生して電源線６に伝搬する放射ノイズが低減され、電源ノイズとして現れる分が低減され、他の電子機器等へ及ぼす影響を小さく抑えることができる。

このように、本実施形態の空気調和機の放射ノイズ低減装置によれば、ファンモータ１から発生する放射ノイズ８ａを、ファンモータとは別体の導電性材料（板金）からなる前後のシールドカバー５，５ａで吸収して、アース線７を通してアースへ流すようにしているので、ファンモータやこれと一体化される部材に改良を加えることなく、ファンモータ１から発生する放射ノイズ、特に電源端子での電源ノイズを低減することができる。このため、ファンモータの形状や仕様に放射ノイズに関する制約が無くなり、どのようなファンモータに対しても放射ノイズを低減することができ、かつ設計的自由度が拡大する。

また、ここでもシールドカバー５ａとして、板金だけでなく、例えばアルミテープ等、より安価な導電性材料の使用が可能で、コスト低減効果が得られる。

また、前後のシールドカバー５，５ａによってファンモータ１全体をカバーせずに、その一部分だけをカバーしているので、前述の実施の形態１と同様、軽量化が図れるとともに、ファンモータから発生する熱がシールドカバー５，５ａの内部に閉じ込められることがなく、外部に放熱される。このため、ファンモータ１がそれ自体から発生する熱によって損傷することがなくなり、長寿命化が図れる。

実施の形態３．
図１０及び図１１はいずれも本発明の実施の形態３に係る空気調和機を示すもので、図１０はその正面図、図１１はその正面側より見た内部構造を概略的に示す断面図であり、各図中、前述の実施の形態１と同一部分には同一符号を付してある。

本実施形態の空気調和機は、前述の実施の形態１で説明した放射ノイズ低減装置を、単一吹出口方式の空気調和機のファンモータに適用したものである。すなわち、この空気調和機は、空気の吸込口１１と吹出口１２を有する筐体３と、筐体内の吸込口１１と吹出口１２を結ぶ風路に配置されて空気を加熱または冷却する熱交換器１３と、風路に配置されて吸込口１１から熱交換器１３を通過して吹出口１２へ向かう空気の流れを発生させるファン１４と、ファン１４を駆動するファンモータ１と、モータ固定部品２と、電気品箱１５と、ファンモータ１から発生する放射ノイズを吸収する手段とを有し、放射ノイズを吸収する手段が、モータ固定部品２前面の内、配線（電源線）６が近傍を通過する部位に配置したシールドカバー５とアース線７とから構成されている。

このように、本実施形態の空気調和機においては、ファン１４を駆動するファンモータ１から発生する放射ノイズを吸収する手段として、前述の実施の形態１で説明した放射ノイズ低減装置を用い、ファンモータ１から発生する放射ノイズをアースへ流し、低減するようにしているので、製造コストを低く抑えることができる。なお、筐体３の背面側に電源線６や電気機器が配置されている場合には、前述の実施の形態２で説明した放射ノイズ低減装置が適用されることは言うまでもない。

実施の形態４．
図１２及び図１３はいずれも本発明の実施の形態４に係る空気調和機を示すもので、図１２はその正面図、図１３はその正面側より見た内部構造を概略的に示す断面図であり、各図中、前述の実施の形態３と同一部分には同一符号を付してある。

本実施形態の空気調和機は、前述の実施の形態１で説明した放射ノイズ低減装置を、複数吹出口方式の空気調和機のファンモータに適用したものである。すなわち、この空気調和機は、前面の中央部に空気の吸込口１１を有するとともに、吸込口１１を挟む上下に吹出口１２ａ，１２ｂが設置された筐体３と、筐体内の吸込口１１と各吹出口１２ａ，１２ｂを結ぶ風路に配置されて空気を加熱または冷却する熱交換器１３と、風路に配置されて吸込口１１から熱交換器１３を通過して各吹出口１２ａ，１２ｂへ向かう空気の流れを発生させるファン１４ａ，１４ｂと、ファン１４ａ，１４ｂを駆動するファンモータ１，１（一方は図示せず）と、モータ固定部品２，２（一方は図示せず）と、電気品箱１５と、ファンモータ１，１から発生する放射ノイズを吸収する手段とを有し、放射ノイズを吸収する手段が、モータ固定部品２，２前面の内、配線（電源線）６が近傍を通過する部位に配置したシールドカバー５，５とアース線７，７（いずれも一方は図示せず）とから構成されている。

このように、本実施形態の空気調和機においては、ファン１４ａ，１４ｂを駆動するファンモータ１，１から発生する放射ノイズを吸収する手段として、前述の実施の形態１で説明した放射ノイズ低減装置を用い、ファンモータ１，１から発生する放射ノイズをアースへ流し、低減するようにしているので、製造コストを低く抑えることができる。なお、ここでも筐体３の背面側に電源線６や電気機器が配置されている場合には、前述の実施の形態２で説明した放射ノイズ低減装置が適用されることは言うまでもない。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置と近傍を通過する配線との関係を概略的に示す正面図である。 図１の矢印Ａ方向より見た縦断面図である。 空気調和機の放射ノイズ低減装置が設けられていない場合の放射ノイズの流れを説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置における放射ノイズの流れを説明するための説明図である。 空気調和機の放射ノイズ低減装置が設けられていない状態で測定した雑音端子電圧試験の結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置が設置されている状態で測定した雑音端子電圧試験の結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置を側方より示す縦断面図である。 空気調和機の放射ノイズ低減装置が設けられていない場合の放射ノイズの流れを説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の放射ノイズ低減装置における放射ノイズの流れを説明するための説明図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機を示す正面図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の内部構造を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態４に係る空気調和機を示す正面図である。 本発明の実施の形態４に係る空気調和機の内部構造を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１ ファンモータ、２ モータ固定部品（モータ本体固定手段）、３ 機器の筐体（モータ本体固定手段）、４ ねじ（単一の締結手段）、５，５ａ シールドカバー、６ 電源線（配線）、７ アース線、７ａ 接続用アース線、８ａ 放射ノイズ、８ｂ 電源ノイズ、８ｃ，８ｄ ノイズ、１１ 吸込口、１２，１２ａ，１２ｂ 吹出口、１３ 熱交換器、１４，１４ａ，１４ｂ ファン。

Claims (4)

1. ファンモータを部分的に覆い機器に固定する絶縁体からなるモータ本体固定手段と、
   前記モータ本体固定手段の内、配線が近傍を通過する部位及び／又は近傍に電気機器が配置されている部位を覆い、アース線につながれて前記ファンモータから発生する放射ノイズを吸収する導電体からなるシールドカバーと、
   を備えることを特徴とする空気調和機の放射ノイズ低減装置。
2. 前記シールドカバーを、前記モータ本体固定手段におけるモータ前面に対応する部位とモータ背面に対応する部位にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の放射ノイズ低減装置。
3. 前記シールドカバーと前記アース線が電気的に接続されるように、これらシールドカバー及びアース線と前記モータ本体固定手段とを、単一の締結手段によって互いに固定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和機の放射ノイズ低減装置。
4. 空気の吸込口と吹出口を有する筐体と、
   前記筐体内の前記吸込口と前記吹出口を結ぶ風路に配置されて空気を加熱または冷却する熱交換器と、
   前記風路に配置されて、前記吸込口から前記熱交換器を通過して前記吹出口へ向かう空気の流れを発生させるファンと、
   前記ファンを駆動するファンモータと、
   前記ファンモータから発生する放射ノイズを吸収する手段とを有する空気調和機であって、
   前記放射ノイズを吸収する手段が、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放射ノイズ低減装置であることを特徴とする空気調和機。
   

Images