JPH0632762Y2 - ファン装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えば空気調和機の室内機において用いら
れるクロスフローファン等のファン装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、空気調和機等に使用されるクロスフローファンの
回転駆動は、例えば交流誘導電動機等の別体の電動機を
上記クロスフローファンに隣接させて装置内に配置し、
その駆動軸とファンロータの回転軸とをカップリングで
連結する構成となされている。このため上記電動機を収
納するためのスペースを装置内に必要とし、装置が大形
化する等の欠点があった。そこで近年においては、例え
ば実開昭61-178095号公報に示されているように、直流
ブラシレスモータの回転子をファンロータの側板に直結
する構成とすることによって、装置の小形化を図る試み
がなされている。

ところで上記のような直流ブラシレスモータにおいて
は、固定子側に回転磁界を形成するための制御回路がさ
らに必要であり、このような回転制御は、回転子の回転
位置を検出し、その検出信号に応じて固定子側のコイル
への通電を周期的に制御していくものであって、上記回
転位置検出のために回転子に近接する位置にホール素子
等の磁場検出素子が設けられ、このため固定子と回転子
とから成るモータ本体と、上記制御回路との間には、極
数に応じた数のコイルへの通電用の配線と共に、上記磁
場検出信号線等の信号線の接続も必要となる。したがっ
てモータ本体側は小形化されるものの、上記のような制
御回路の配設スペースをさらに必要にすると共に、空気
調和機等への組込みに際して多くの配線接続作業を必要
とすることから、組立工数の増加や、配線接続作業に伴
う信頼性の低下等を生じるという問題があった。

そこで本出願人は、上記のような回転磁界を形成するた
めに必要な制御回路部品を、モータ本体部に隣接させて
配置し、上記した配線接続作業等による問題点を低減し
得るファン駆動用電動機を先に提案した（特願昭62-818
70号参照）。その構成を第11図を参照して説明すると、
同図において、81は空気調和機の室内機内部に固定され
るエンドブラケットであり、このエンドブラケット81の
軸心位置には固定軸82が立設され、この固定軸82の中途
部に固定子83が固着されると共に、上記固定軸82の先端
側で、回転子84のケーシング85端面を軸受86を介して回
転自在に支持している。上記ケーシング85端面には、弾
性体より成る連結部材87を介してファンロータ88の側板
89が連結されている。なお90は上記ケーシング85の円筒
内壁面に固着されている永久磁石である。

そして上記エンドブラケット81と回転子84との間に回路
基板91が配設され、この回路基板91には、上記回転子84
側にホール素子92が立設されて、上記回転子84の回転位
置検出を行うと共に、その他の制御回路部品は、上記エ
ンドブラケット81側の空間内に収納されている。特に、
発熱量の大きなパワートランジスタ93は、その放熱面が
上記エンドブラケット81の表面に沿うようにリード部を
曲げ成形すると共に上記放熱面をエンドブラケット81に
密着させ、これにより上記エンドブラケット81全体を放
熱板として作用させることとして、上記パワートランジ
スタ93の昇温を抑える構成としている。

上記のクロスフローファンは、空気調和機の室内機にお
ける本体フレームの取付壁面に、上記エンドブラケット
81の垂直端面をネジ固定することによって、装置への組
付けが行われる。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のように、クロスフローファンの端部に、軸心とは
垂直に延びる垂直面を有するエンドブラケット81を設け
ることによって、このエンドブラケット81を本体フレー
ムの取付壁面に沿わせ、そしてネジ固定することによっ
て、装置への組付けが容易に行われる訳であるが、上記
エンドブラケット81をパワートランジスタ93の放熱板と
しても機能させようとする上記構成においては、取付壁
面に沿わせてネジ固定する従来の取付構造においては、
放熱効果が充分には得られなくなるという問題がある。
つまり、近年においては上記のような室内機の本体フレ
ームは、熱伝導性の低い合成樹脂材料で構成されるよう
になっており、したがってこのような低熱伝導性の取付
壁面でエンドブラケット81の垂直面が覆われてしまうこ
ととなるために、放熱面積の低下を生じ、充分な放熱効
果が得られなくなってしまうのである。

この考案は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、上記のように本体フレームへの固定と共に発熱素子
の放熱板としても機能させるエンドブラケットに対し
て、本体フレームへの組付作業性を損なうことなく、そ
の放熱効果を向上し得るファン装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案のファン装置は、ファンモータＭを支持
するエンドブラケット７に相対向させて回路基板34を配
設すると共に、上記回路基板34に取着されたパワートラ
ンジスタ等の発熱素子Q1〜Q7における放熱面を上記エン
ドブラケット７に密着保持すべく構成して成るファン装
置であって、上記エンドブラケット７を本体フレーム61
の取付部62に固定するために上記本体フレーム61に締結
される取付部材70を設け、この取付部材70の上記本体フ
レーム61への締結時において、上記エンドブラケット７
の外周を囲繞すると共に上記エンドブラケット７を相対
向する外方より押圧して固定する固定部65、72を上記取
付部62と取付部材70とに設け、さらに両者62、70には、
上記エンドブラケット７の反回路基板側の面を露出させ
る開口73を設けている。

（作用） 上記のファン装置においては、取付部材70を本体フレー
ム61へ締結したときに、上記本体フレーム61の取付部62
と取付部材70とに設けた固定部65、72によって、エンド
ブラケット７の外周が囲繞されると共に、このエンドブ
ラケット７の外周を、例えば締結方向に押圧して固定す
るようになされている。そしてこのように外周側に押圧
力を作用させて固定する構成とすることによって、エン
ドブラケット７の放熱面として作用する面を覆う領域に
は開口73を設けることが可能となる。この結果、エンド
ブラケット７の固定は、取付部材70を、例えばねじ止め
等の簡単な作業で本体フレーム61に締結することにより
なし得ると共に、上記開口73によってエンドブラケット
７の放熱作用面が大気中に露出された固定取付状態とな
るので、その放熱効果を従来よりも向上することができ
る。

（実施例） 次にこの考案のファン装置の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には、空気調和機の室内機におけるクロスフロー
ファンのファンロータ１の一方の側板（以下、右側板と
言う）２側の構成を示しており、上記右側板２には、直
流ブラシレスモータ形式のファンモータＭが連結されて
いる。つまり上記右側板２にはファンモータＭの回転子
４が連結部材３を介して取着され、またこの回転子４内
部に、固定子５の固着された固定軸６が挿通されて上記
回転子４と固定子５とから成るファンモータＭを構成す
ると共に、上記固定軸６の先端（図において左端）側で
上記回転子４を回転自在に支持する構成となされてい
る。そして上記固定軸６の右端はエンドブラケット７に
固着されており、このエンドブラケット７を、後述する
ように、空気調和機の室内機内部の取付部に固定するよ
うになされている。

初めに上記連結部材３及び回転子４の構成を、第３図の
分解斜視図を参照して説明する。上記連結部材３は、フ
ァンロータ１における回転振れによる振動の伝播を減衰
するための防振機能を有するものであって、合成ゴム等
の弾性体より成るリング状の部品であり、またその断面
は、軸方向両端部位置からそれぞれ径方向に広がる側板
側固着面11及び回転子側固着面12を有する略Ｕ字状に形
成されている。上記側板側固着面11は上記右側板２に、
また上記回転子側固着面12は、回転子４を構成するカッ
プ状のケーシング13における垂直面14にそれぞれ固着さ
れる。

次に上記回転子４は、上記ケーシング13と、４箇の円弧
状永久磁石20・・20と、略円筒状の蓋体21とから構成さ
れている。上記ケーシング13は、上記垂直面14と、この
垂直面14の外周縁から、図において右側へと延びて右端
面において開口する円筒部15とから成るカップ状に形成
されている。そして上記円筒部15の内周面に沿わせて上
記各永久磁石20・・20を固定するために、上記垂直面14
に、上記円筒部15と同心の円周を４等分する位置で上記
開口端側にそれぞれ切起こされた４個の略弓状の係止片
16・・16と、これらの係止片16・・16の間の円周上各２
箇所の位置でそれぞれ切起された短寸の爪状の突起17・
・17とが形成されている。一方、上記各永久磁石20は、
上記円筒部15の内周を略４等分する円弧長を有する形状
に構成されており、各永久磁石20をそれぞれ隣合う弓状
係止片16、16の間に位置され、円筒部15の内周面に沿わ
せてケーシング13の開口端側から軸方向に押込んでいく
ことにより、上記円筒部15の内周面に各永久磁石20の外
周面が密着した取付状態となるようになされている。つ
まり各永久磁石20の周方向両端部の内周面側には、半径
方向に対して傾斜する傾斜面がそれぞれ形成されてお
り、隣合う傾斜面間に上記弓状係止片16が嵌入し、当接
することによって、上記弓状係止片16から各永久磁石20
に対して円周方向と共に径方向外方へと押圧する力が作
用し、この結果、各永久磁石20の半径方向の位置固定及
び周方向の位置固定が同時に、かつ精度良く与えられる
ようになされているのである。

一方、この組付状態における軸方向の固定は、各永久磁
石20の左端面が前記した各爪状突起17の先端部に当接す
ることによってまず左端側での位置決めがなされ、この
状態において前記蓋体21をケーシング13に覆せることに
よって与えられる。この蓋体21にはその周側面の適当箇
所に嵌合穴22・・22が穿設されており、一方上記ケーシ
ング13の円筒部15には径方向外方へと突出成形された円
弧状の係止片23・・23が形成されている。上記蓋体21を
軸方向に押込み、上記係止片23を嵌合穴22内に嵌入させ
ることによって、上記ケーシング13への蓋体21の固定取
付けがなされる。このとき、蓋体21の右側端面には、径
方向内方へと曲げ成形されると共に各永久磁石20端面の
外周側を全周に渡ってわずかに覆う固定面24が設けられ
ており、この固定面24と上記各爪状突起17との間で各永
久磁石20が挟持されることとなって、軸方向の固定が行
われる。

一方、固定子５は、前記エンドブラケット７に右端が固
着された固定軸６の中途部に固定される。そして上記回
転子４のケーシング13における垂直面14の軸心位置に
は、ファンロータ１側に突出する中心膨出部26が形成さ
れており、この中心膨出部26内に軸受27が圧入されてい
る。この軸受27に、上記固定軸６の先端側を挿通させる
ことによって、上記回転子４の内部空間内に、星形に成
形された６極の磁極を有すると共に、それぞれコイル28
・・28の巻装された固定子５が同心状に配設されること
となり、ファンモータＭが構成される。

上記のように、固定子５は固定軸６の略中央部位置に固
着される訳であるが、この固定子５の組付けの前に、エ
ンドブラケット７に相対向させてプリント回路基板34が
配設される。上記エンドブラケット７は略正方形の垂直
面31を有すると共に、この垂直面31の外周縁からは固定
子５側に延びる短寸の立上げ縁32が形成されている。こ
の立上げ縁32の先端側で外周を囲繞される位置に上記回
路基板34が配設されるのである。この回路基板34には、
上記ファンモータＭの回転制御に必要な制御回路部品が
取付けられている。第４図には上記回路基板34における
制御回路図を示している。図において、Q1〜Q7はそれぞ
れパワートランジスタ、H1〜H3はホール素子、36は上記
各トランジスタに駆動信号を発する制御ICをそれぞれ示
している。またＴは、電源接続端子、アース端子、室内
制御装置との信号線接続端子を有する外部接続配線用の
ターミナルである。

上記各素子は、第３図に示しているように、上記ホール
素子を除いて、前記エンドブラケット７側に位置するよ
うにマウントしている。このときエンドブラケット７と
の間の空間よりも高い寸法を有するコンデンサ等の素子
については、そのリード部を曲げ成形して上記回路基板
34の面に沿わせて取着している。

そして上記の回路基板34における各素子配列において、
発熱素子、すなわち発熱量の大きなパワートランジスタ
Q1〜Q7は回路基板34の外周縁側にそれぞれ配置すると共
に、それらの放熱面が上記エンドブラケット７の垂直面
31と平行になるように、各リード部の曲げ成形を行った
取付け状態としている。一方、前記エンドブラケット７
には、垂直面31の外周を囲う立上げ縁32において上記各
パワートランジスタQ1〜Q7を外方より臨む箇所をそれぞ
れ切欠いている。そして第５図に示すような略Ｕ字状の
クリップバネ41を用いて、第７図に示すように、例えば
パワートランジスタQ1の冷却フィン部を上記エンドブラ
ケット７の垂直面31の周縁側と一体的に挟持することに
よって、上記パワートランジスタQ1の放熱面側を上記エ
ンドブラケット７に密着させた状態で保持し得るように
なされている。なお第３図における各パワートランジス
タの中で、冷却フィン側を回路基板34の端辺側に位置さ
せることができないものQ6、Q7については、第６図に示
すように、トランジスタ側の押え部の長さを長くしたク
リップバネ42を用いて、第８図に示すように、パワート
ランジスタQ6の冷却フィン部を幅方向に上記クリップバ
ネ42で押えることとしている。

上記のように各パワートランジスタQ1〜Q7の放熱面をエ
ンドブラケット７に密着保持することによって、通電時
に発熱を伴う各パワートランジスタQ1〜Q7に対して上記
エンドブラケット７全体が放熱面として作用することと
なり、したがって過熱が防止されて、より安定した動作
特性が得られることとなる。そして上記のような密着保
持状態は、クリップバネ41、42を押し込んでいくだけの
極めて簡単な作業で与えることができ、例えば従来のね
じによる締結に比べて、その作業能率は大きく向上した
ものとなっている。また各パワートランジスタQ1〜Q7を
上記のようにクリップバネ41、42でエンドブラケット７
に密着保持することによって、回路基板34全体が上記エ
ンドブラケット７に対して位置固定され、したがって回
路基板34をエンドブラケット７に固着するための、例え
ばねじ締結作業等も不要にすることができる。

上記のようにエンドブラケット７に回路基板34を取着し
た後、固定軸６の中途部に固定子５を固着し、そして前
記のように上記固定軸６の先端側を回転子４内に挿通し
ていくことによって、ファンロータ１へのファンモータ
Ｍの組付が完了する。

上記の組立て後、この組立体は空気調和機の室内機に組
付けられる。まず第９図には、上記ファンロータ１の、
上記右側板２とは反対側の側板（以下、左側板と言う）
51の室内機への取付構造を示している。同図のように、
左側板51の軸心位置には回転支軸52が立設されており、
この回転支軸52を、室内機のファンハウジングの左側壁
53に取着されている軸受54に挿通させることによって、
上記左側板51側の取付けが行われる。上記軸受54は、左
側壁53の取付穴に圧入されている軸受外体55内に装着さ
れているものであって、上記軸受外体55は防振機能を有
する合成ゴム等の弾性材料より構成されると共に、内部
には球面座が形成されており、この球面座に沿って摺動
回転自在に、球状外周面を有する上記軸受54が装着され
ている。

上記左側板51側の取付後、第10図に示しているように、
前記右側板２側の取付けを行う。このために、壁掛け形
の室内機における背面パネルを構成する本体フレーム61
の右端側には、上記エンドブラケット７の固定のための
取付部62が形成されており、またこの取付部62に上方よ
りネジ止めされるモータカバー、すなわち取付部材70が
設けられている。これらの取付部62及び取付部材70の相
対向する面には、ファンモータＭの外周をそれぞれ覆う
半円筒面が形成されると共に、これらの半円筒面の右端
側に嵌入溝65、72がそれぞれ形成されている。これらの
嵌入溝65、72が、上記エンドブラケット７の外周を囲繞
し、かつねじ締結方向に押圧して固定する固定部となさ
れている。つまり、上記取付部62には、ファンモータＭ
の下側半分の外周に沿う半円筒面63と、図において右端
壁面64との間に、上記エンドブラケット７の下側半分の
外周縁に沿う略Ｕ字状の嵌入溝65が下側固定部として形
成され、一方、上記取付部材70には、上記右端壁面64と
同一の軸方向位置に位置する側壁71の内側に、上記取付
部62の嵌入溝65と上下に対称な逆Ｕ字状の嵌入溝72が上
側固定部として形成されている。これらの嵌入溝65、72
にエンドブラケット７の外周縁を全周に渡って嵌入させ
た状態で、上記取付部材70の取付部62へのネジ締結を行
うことによって、上記エンドブラケット７に対する位置
規制が与えられると共に、さらに、後述するように、上
記各嵌入溝65、72内に形成されている突起物を介して固
定力が与えられるようになされている。第２図には上記
各嵌入溝65、72の断面形状を示している。同図のよう
に、各嵌入溝65、72には、エンドブラケット７の各角部
に当接するコーナリブ66・・66と、上記エンドブラケッ
ト７の上下の各端面にそれぞれ当接する端面リブ67・・
67とが溝の底面より突出成形されており、これらの各リ
ブを介して上記エンドブラケット７にねじ締結方向、す
なわち上下方向の押圧力が作用し、これにより各嵌入溝
65、72内におけるわずかな移動をも拘束する固定取付状
態が与えられる。

そして上記の固定取付状態において、前記取付部62の右
端壁面64は、第10図に示すように、略Ｕ字状に、また取
付部材70の側壁71は逆Ｕ字状にそれぞれ切欠かれている
ことによって、第２図に示すように、エンドブラケット
７の外周縁よりやや内側に開口縁を有する略正方形形状
の開口73が形成され、この開口73を通して、エンドブラ
ケット７は、上記各嵌入面65、72に嵌入した周縁部以外
の垂直面31が大気中に露出するようになされている。

上記の取付状態において、前記したパワートランジスタ
Q1〜Q7を上記エンドブラケット７に密着保持するための
各クリップバネ41、42は、第２図に示すように、上記各
リブ66、67の間に位置するようになされており、各溝の
底面によって、上記各クリップバネ41、42の外方への抜
脱を防止するようになされている。つまり、上記室外機
の輸送時や、モータ回転駆動時等における振動によっ
て、上記クリップバネ41、42に外方への移動を生ずる場
合に、それらの外方端部が上記溝の底面に当接すること
によって外方への移動が規制され、この結果、前記パワ
ートランジスタQ1〜Q7のエンドブラケット７への挟持状
態が維持されるようになされているのである。

上記の組立てがなされた後、例えば第10図において、フ
ァンロータ１の上流側、図において右上方側に室内熱交
換器（図示せず）が配設され、さらに上記取付部62の右
上方側には室内制御装置（図示せず）が収納され、この
室内制御装置と上記回路基板34におけるターミナルＴと
の電気配線がなされた後、前面パネル（図示せず）を前
記本体フレーム61に取付けることによって室内機の組立
が完了する。

以上の説明のように上記実施例においては、取付部材70
を本体フレーム61に、例えばねじ止め等の簡単な締結作
業でエンドブラケット７の上記本体フレーム61への固定
を行うことができる。そしてこの固定は、上記本体フレ
ーム61の取付部62と上記取付部材70とに設けた各嵌入溝
65、72に上記エンドブラケット７の外周側が嵌入した状
態で、この外周部分に、上記取付部材70のねじ締結方向
の押圧力が作用して固定されるようになされているの
で、上記エンドブラケット７の垂直面31を、その周縁部
を除いて大気に露出させるように、上記取付部62と取付
部材72とに開口73を設けることができ、その結果、パワ
ートランジスタの放熱面が密着保持されている上記エン
ドブラケット７の放熱効果を損なうことのない固定取付
けが可能となっている。

なお上記実施例は、取付部62と取付部材70に設ける固定
部として、底部にリブ66、67を有する嵌入溝65、72を使
用しているが、これらリブ66、67を省略して実施するこ
ともある。また上記では直流ブラシレスモータ形式のフ
ァンモータを連結したクロスフローファンでの説明であ
るが、その他の形式のファンモータ、或いはその他のフ
ァン装置においてこの考案の適用が可能である。

（考案の効果） 上記のようにこの考案のファン装置においては、取付部
材を本体フレームに、例えばネジ止め等の簡単な締結作
業によってエンドブラケットを上記本体フレームに固定
することができると共に、その固定取付状態において
は、上記エンドブラケットは周縁側のみが囲繞され、放
熱面として作用する面の大部分を大気中に露出させた構
成とすることができるので、従来に比べてエンドブラケ
ットの本体フレームへの組付作業性を損なうことなく、
かつ放熱板としても機能させる上記エンドブラケットの
放熱効果を、より向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第10図はこの考案の一実施例におけるファン装
置の説明図であって、第１図は空気調和機の室内機へ組
み込んだクロスフローファンのファンロータの右側板側
の構造を示す断面図、第２図は第１図のII−II線におけ
る矢視図、第３図は上記ファンロータの右側板側の分解
斜視図、第４図は上記右側板側に配設されている回路基
板での制御回路図、第５図及び第６図はそれぞれパワー
トランジスタをエンドブラケットに密着保持するために
用いるクリップバネの斜視図、第７図及び第８図は上記
各クリップバネによる密着保持状態の説明図、第９図は
上記ファンロータの左側板側の取付構造を示す断面図、
第10図は右側板側の取付けの説明図、第11図は従来装置
の断面図である。 ７……エンドブラケット、34……回路基板、61……本体
フレーム、62……取付部、65……嵌入溝（下側固定
部）、70……取付部材、72……嵌入溝（上側固定部）、
73……開口、Ｍ……ファンモータ、Q1〜Q7……パワート
ランジスタ（発熱素子）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｋ 29/00 Ｚ 9180−5Ｈ (56)参考文献 特開 昭48−38411（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−147562（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−88440（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−152978（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭57−35908（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ファンモータ（Ｍ）を支持するエンドブラ
   ケット（７）に相対向させて回路基板(34)を配設すると
   共に、上記回路基板(34)に取着されたパワートランジス
   タ等の発熱素子(Q1〜Q7)における放熱面を上記エンドブ
   ラケット（７）に密着保持すべく構成して成るファン装
   置であって、上記エンドブラケット（７）を本体フレー
   ム(61)の取付部(62)に固定するために上記本体フレーム
   (61)に締結される取付部材(70)を設け、この取付部材(7
   0)の上記本体フレーム(61)への締結時において、上記エ
   ンドブラケット（７）の外周を囲繞すると共に上記エン
   ドブラケット（７）を相対向する外方より押圧して固定
   する固定部(65)(72)を上記取付部(62)と取付部材(70)と
   に設け、さらに両者(62)(70)には、上記エンドブラケッ
   ト（７）の反回路基板側の面を露出させる開口(73)を設
   けていることを特徴とするファン装置。