JPH07293922A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

空気調和機の室内機

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JPH07293922A
JPH07293922A JP6084332A JP8433294A JPH07293922A JP H07293922 A JPH07293922 A JP H07293922A JP 6084332 A JP6084332 A JP 6084332A JP 8433294 A JP8433294 A JP 8433294A JP H07293922 A JPH07293922 A JP H07293922A
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shaft
fan
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太一 佐藤
Fukuji Mori
福治 毛利
Kihachiro Tanaka
基八郎 田中
Ryoji Sato
良次 佐藤
Hiroyuki Hoshita
宏幸 保下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ファン駆動用モータからファンに伝達する振動
を減少させて室内機の低騒音化を図るとともに、軸系を
高剛性化して筺体ならびにパネルの低振動化を図る。 【構成】複数あるファン6a,6b,6cの全てを軸4
に取付け、この軸4とモータ7の軸38とを防振ジョイ
ント5を介して連結する。さらに、軸系の固有振動数が
最も高くなるように軸受3を、最外側のファン6aとそ
の内側のファン6bとの間の軸部に配置する。 【効果】防振ジョイントにより、モータからファンへ伝
わる振動が減り、その結果電磁振動に起因する騒音を低
減できる。一方、軸系の高剛性化がなされているので、
筺体ならびにパネルの振動を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機の室内機に
係り、特にその防振構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機の防振構造について
は、例えば特開平4-52428号公報に記載されている。こ
の従来例においては、室内機が壁に設置されるときに使
用される据え付け板を制振鋼板化することや、あるいは
据え付け板に防振ゴムを接合することで、ファンやモー
タの振動が室内機本体を介して据え付け板や壁に伝達す
ることを防止している。◆一方、特開平2-233914号公報
には、モータの軸両端にファンが取り付けられ、それに
より風を送る装置が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】加振源に近いところで
振動絶縁を施すことが有効であることを考慮すると、室
内機においてはファン駆動用モータが加振源であるか
ら、上記従来の技術では防振効果が十分に得られるとは
いえない。◆一方、モータとファン間の防振のために防
振ゴム使う場合は、上記特開平2-233914号公報に記載の
様なモータの軸両端にファンを取り付ける構造では、防
振ゴムを2つ必要としコスト高となる。この不具合を避
けるためにファンをモータの片側に寄せると軸長が長く
なって軸系の固有振動数が低下し、振動特性上好ましく
ない。◆本発明は振動絶縁特性に優れ、軸系の振動特性
も良好で安価な室内機の防振構造を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ファンをモータの一方の側に並べ、それらを防振ジ
ョイント(防振ゴム)を介してモータと連結するとともに
軸受位置の最適化を図って軸系を高剛性化する。
【0005】
【作用】全てのファンが防振ジョイントを介してモータ
と連結されているので、モータからファンに伝達される
振動が十分に小さい。その結果、室内機から発生する騒
音が十分に小さくなる。◆また、軸系の高剛性化が図ら
れているので、回転振れ回りによる室内機の振動が小さ
く、信頼性を十分に確保できる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。◆図1は、本発明の一実施例の天井埋込型空気調
和機の室内機の正面図である。図2は、その下面図、図
3はその横断面図である。複数のファン6を駆動するた
めのモータ7は防振構造30を介してモータ付け板31
に、モータ付け板31はファン付け板32、さらには筺
体33に取り付けられる。◆複数のファン6は軸4に一
列上に配置され、ねじ止め等により軸4に固定される。
そして、この軸4とモータ7とが防振ジョイント5を用
いて結合される。さらに、軸4はファン付け板32に固
定された軸受3により支持され、ファン4はファン付け
板32に取り付けられたファンケーシング9内に収めら
る。ファン4が発生する風の流路には熱交換器8が配置
され、この熱交換器も筐体33に取り付けられている。
そして、この熱交換器の下方には水受け10が設けられ
ている。また、筐体33の下側には、室内から見ること
の出来るパネル34が取り付いている。筐体33の外側
と内側には断熱ならびに室内機内の温度と天井の温度と
の差による結露を防止するため、断熱材が貼り付けられ
ている。ただし、断熱材については本発明の重要構成要
素でないため、図示していない。こうした各種構成要素
が取付けられた筐体33は、吊金具35を介して吊り棒
36により天井に取付けられる。
【0007】図4は本実施例の要部、すなわちモータと
ファンと軸系との取り付け状態を示す模式図である。3
つのファン6は軸4に概略等しい間隔で取り付けられて
いる。モータ軸38と軸4とは、ゴムを主たる構成要素
とする防振ジョイント5により連結される。モータ7は
リング状の防振構造30を介してモータ付け板31に固
定される。モータ付け板31はさらにファン付け板32
に固定される。モータ7から最も離れたファン6aと次
に離れたファン6bとの間の軸部に軸受3が位置し軸4
を支持する。軸受3はファン付け板32に固定される。
【0008】室内機における本発明の特長を他の構成と
の比較で説明する。◆図5に、モータ軸38を両側に突
出し、図4に示したファン6aをそれまで結合されていた
突出側とは反対側の突出側に直結した構造を示す。図4
に示した構造と図5に示した構造との騒音の周波数分析
結果を図6に示す。ファンがモータに直結される図5の
構造の場合には、騒音レベルに顕著な鋭いピークがいく
つか認められる。特に1kHz弱の所に見られるピークは
大きさが30dBにも達している。一方、図4に構造の場
合にはこのようなピークが認められない。この理由は次
のように説明できる。モータ7はサイリスタを用いて電
圧制御をしてその回転数を変えている。このとき、モー
タは電源周波数[50Hz,60Hz]の2、4、6、8、…倍の周
波数の外力を生じる。ファンがモータに直結される構造
では、上述の外力がファン6aを直接加振するため、大き
な電磁振動音が発生することになる。こうした電磁振動
音があると大変耳障りとなるので是非避けなければなら
ない。本発明の目的の1つはこの電磁音を低減すること
であり、全てのファンを防振ジョイントを介してモータ
と連結することでこの目的を達成している。したがっ
て、本発明によれば電磁振動音の小さな空気調和機を実
現できる。
【0009】以上述べた電磁振動音低減の他に、空気調
和機の室内機にはその筺体ならびにパネルの振動の小さ
いことが要求される。なんとなれば、室内機筺体ならび
にパネルの振動は室内機が設置される建屋を加振し、結
果として騒音の大きさを増大させるからである。
【0010】こうした観点から図7の構造について検討
してみる。図7の構造は、全てのファンが防振ジョイン
トを介してモータに連結されているので、電磁振動音低
減の観点からは十分である。ただこの場合、図4に示し
た実施例とは異なり、軸受3はモータ7から最も離れた
ファン6aよりもさらにモータから離れた位置にある。す
なわち、図7の構造のモータから軸受位置までの距離
は、図4におけるその距離よりも長くなっている。両者
の構造の差異が振動特性におよぼす影響を考えてみる。
【0011】図8に、図4に示した構造の振動モデルと
その固有振動モードとを示す。ここで、m1はモータの
質量、m2はファンの質量、k1はモータの防振構造の
ばね、k2は防振ジョイントのばねを表している。これ
らを繋ぐ太い実線は軸を表している。また、図中の逆三
角形は軸受を意味している。この振動系の固有振動モー
ドを、振動モデルの下に示す。すなわち、ファン、モー
タならびに軸がどのように振動変位するかを太い折線で
示している。この図から、防振ジョイントk2の左隣の
ファン6cが最も大きく振れることが分かる。同様に、
図7の構造の振動モデルとその固有振動モードとを図9
に示す。この図7においては、ファン6bの位置での振
動変位が最も大きいことが分かる。
【0012】図8および図9で示した固有振動モードは
軸が曲げられる振動であり、一般に軸の曲げ振動と呼ば
れる。図4及び図7に示した構造の曲げの固有振動数を
求めた結果を図10に示す。図中で示したのは図7の
構造の場合、で示したのは図4の構造の場合の固有振
動数である。なお、図7と図4とに示した構造の違いは
軸受位置の差異だけである。この図10では、さらに軸
受をファン6bと6cとの間に設けた場合の結果をと
して併せ示している。ここで、縦軸の固有振動数は図7
の構造の固有振動数で基準化した値である。この結果か
ら、本発明による軸受位置、すなわち、モータから最も
離れたファン6aと次に遠いファン6bとの間に軸受を
設ける構造が最も固有振動数が高いことが分かる。
【0013】以上述べた、固有振動数の違う構造の室内
機を運転したときの筺体振動の大きさを図11に示す。
図7の構造のように固有振動数が低いと使用回転数領域
で共振現象を生じ、筺体振動が大きくなる。これに対し
て、本実施例の構造では固有振動数が高いので筺体振動
を小さく抑えることができる。
【0014】すなわち、本発明の特長は、 ・電磁振動を防止するために、全ファンが防振ジョイン
トを介してモータに連結されている。◆ ・筺体振動ならびにパネル振動を小さく抑えるために、
軸系の固有振動数が最も高くなるように軸受が配置され
ている。◆ という構造を有する室内機にある。
【0015】この特長を持つ他の実施例を図12に示
す。ここでは、ファンの数が2個となっている。この場
合においても、ファン6aとファン6bとの間に軸受を
設ける構造が最も固有振動数が高い。同様なことは、フ
ァンの数が4個になっても言える。すなわち、ファンの
数が4個の場合には、図13に示すような軸受位置で固
有振動数が高くなる。なお、さらにファンの数が増える
ような場合でも、軸系の固有振動数が最大となるように
軸受位置を決定すればよい。
【0016】図14にさらに他の実施例を示す。以上で
は、軸受支持位置を1箇所としてきたが、それでも固有
振動数が低いときには、図に示したように軸受を複数個
に増やしてもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、モータとファンとの間
を十分に振動絶縁できるので、室内機が発生する騒音、
特に電磁振動音を低減できる効果がある。また、本発明
によれば、軸系の固有振動数を十分高くすることができ
るので、室内機の筺体ならびにパネルの振動に起因する
建屋の振動を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる空気調和機の室内機
の正面図である。
【図2】本発明の一実施例に係わる空気調和機の室内機
の下面図である。
【図3】本発明の一実施例に係わる空気調和機の室内機
の横断面図である。
【図4】本発明の一実施例に係わる空気調和機の防振構
造の要部の摸式図である。
【図5】従来の空気調和機の防振構造の要部の摸式図で
ある。
【図6】騒音特性を説明する図である。
【図7】従来の空気調和機の防振構造の要部の摸式図で
ある。
【図8】本発明による空気調和機の振動モデルと固有振
動モードを説明する図である。
【図9】従来の空気調和機の振動モデルと固有振動モー
ドを説明する図である。
【図10】固有振動数を説明する図である。
【図11】筺体振動を説明する図である。
【図12】本発明の他の実施例の防振構造の要部の摸式
図である。
【図13】本発明の他の実施例の防振構造の要部の摸式
図である。
【図14】本発明の他の実施例の防振構造の要部の摸式
図である。
【符号の説明】
3…軸受、4…軸、5…防振ジョイント、6,6a,6
b,6c…ファン、7…モータ、8…熱交換器、33…
筐体、35…モータ軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 良次 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 保下 宏幸 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送吸風手段と、熱交換手段と、該送吸風手
    段ならびに該熱交換手段を支持する筺体とを有する空気
    調和機の室内機において、 前記送吸風手段は複数のファンと、該ファンが取り付け
    られる軸と、前記複数のファンを回転駆動する駆動用モ
    ータと、前記ファンが取り付けられた軸と前記駆動用モ
    ータが備えこの駆動用モータから延在した軸とを連結す
    る1つの弾性部材と、前記ファンが取り付けられた軸を
    支持する1つの軸受とを有し、前記複数のファンは全て
    が前記ファン駆動用モータの軸の一方の延在側に位置
    し、前記軸受は前記送吸風手段の曲げ固有振動数が最大
    となるように前記ファンが取り付けられた軸に配置され
    たことを特徴とする空気調和機の室内機。
  2. 【請求項2】送吸風手段と、熱交換手段と、該送吸風手
    段ならびに該熱交換手段を支持する筺体とを有する空気
    調和機の室内機において、 前記送吸風手段は複数のファンと、該ファンが取り付け
    られる第1の軸と、前記複数のファンを回転駆動する駆
    動用モータと、前記第1の軸と前記駆動用モータが備え
    この駆動用モータから延在した第2の軸とを連結する1
    つの弾性部材と、前記第1の軸を支持する1個の軸受と
    を有し、前記複数のファンの全てが前記第2の軸の一方
    の延在側に位置し、前記ファン間に前記軸受を配置した
    ことを特徴とする空気調和機の室内機。
  3. 【請求項3】送吸風手段と、熱交換手段と、該送吸風手
    段ならびに該熱交換手段を支持する筺体とを有する空気
    調和機の室内機において、 前記送吸風手段は複数のファンと、該ファンが取り付け
    られる第1の軸と、前記複数のファンを回転駆動する駆
    動用モータと、前記第1の軸と前記駆動用モータが備え
    この駆動用モータから延在した第2の軸とを連結する1
    つの弾性部材と、前記第1の軸を支持する1つの軸受と
    を有し、前記複数のファンの全てが前記第2の軸の一方
    の延在側に位置し、前記軸受は前記複数のファンの中で
    ファン駆動用モータから最も離れたファンと次に離れた
    ファンとの間に配置されたことを特徴とする空気調和機
    の室内機。
  4. 【請求項4】前記ファンの個数が2ないし4の何れかで
    あることを特徴とする請求項3記載の空気調和機の室内
    機。
  5. 【請求項5】前記弾性部材がゴムであることを特徴とす
    る請求項1ないし3のいずれかに記載の空気調和機の室
    内機。
  6. 【請求項6】前記ファン駆動用モータがサイリスタによ
    る電圧制御で駆動されることを特徴とする請求項1ない
    し3のいずれかに記載の空気調和機の室内機。
  7. 【請求項7】送吸風手段と、熱交換手段と、該送吸風手
    段ならびに該熱交換手段を支持する筺体とを有する空気
    調和機の室内機において、 前記送吸風手段は複数のファンと、該ファンを取り付け
    る第1の軸と、前記ファンを回転駆動する駆動用モータ
    と、前記第1の軸と前記駆動用モータに備えられこの駆
    動用モータから延在した第2の軸とを連結する1つの弾
    性部材と、前記第1の軸を支持する複数の軸受とを有
    し、前記複数のファンの全てが前記第2の軸の一方の延
    在側に位置したことを特徴とする空気調和機の室内機。
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