WO2005124238A1 - 高所設置型空気調和機の天板構造 - Google Patents

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WO2005124238A1
WO2005124238A1 PCT/JP2005/010961 JP2005010961W WO2005124238A1 WO 2005124238 A1 WO2005124238 A1 WO 2005124238A1 JP 2005010961 W JP2005010961 W JP 2005010961W WO 2005124238 A1 WO2005124238 A1 WO 2005124238A1
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WO
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top plate
fan
air conditioner
heat exchanger
fan motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/010961
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jihong Liu
Naoyuki Ohta
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
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Publication date
Application filed by Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
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    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20Casings or covers
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    • F24F13/06Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F2013/0616Outlets that have intake openings

Definitions

  • the present invention relates to a top plate structure of an air conditioner installed at a high place.
  • An air conditioner (indoor unit) of a type embedded or suspended in a high place such as a ceiling is known.
  • This type of air conditioner includes, for example, a metal top plate on the top surface of a cassette type main body casing.
  • the air conditioner hangs heavy objects such as heat exchangers, fans and fan motors, drain pumps, switching boxes, etc., from the top plate, and then suspends the main body casing with suspension bolts, etc. It is buried inside the unit or suspended from the lower surface of the ceiling.
  • FIG. 1 An example of such a high-altitude-installed type air conditioner is shown in Figs.
  • the air conditioner body 1 is disposed above an opening 7 formed in the ceiling 70, and a decorative panel 2 that covers the opening 7 is attached to the air conditioner body 1.
  • a substantially annular heat exchanger 4 is provided in a cassette type main body casing 3 of the air conditioner main body 1, and is disposed at the center of the heat exchanger 4, with the suction side oriented downward and the air blowing side heated.
  • a fan (impeller) 5 and a fan motor 9 oriented on the inner peripheral surface of the exchanger 4 and a bell mouth 6 made of synthetic resin disposed on the suction side of the fan 5 are provided.
  • the fan 5 is, for example, a centrifugal fan having a plurality of blades 5b between a hub 5a and a shroud 5c.
  • a drain pan 8 is arranged below the heat exchange 4, and an air blowing passage 10 is formed on the outer periphery of the heat exchange 4.
  • the cassette-type main casing 3 has, for example, a substantially hexagonal shape and includes a side wall 31 that also has a heat insulating material, and a top plate 32 that covers an upper portion of the side wall 31.
  • Tube plates 11 are arranged at both open ends of the heat exchanger 4, and the tube plates 11 are connected to each other by predetermined partition plates 12.
  • the top plate 32 of the main casing 3, the tube plate 11, the partition plate 12, and the switch box 13 attached to the lower surface of the bell mouth 6 are all sheet metal products. Is formed.
  • a top plate 32 and a switch box 13 are fixed to the upper end and the lower end of the partition plate 12 by screws.
  • the bell mouth 6 is formed with a concave portion 14 for accommodating the switch box 13.
  • a switch box coupling portion 15 is formed at the lower end of the partition plate 12.
  • An opening 16 is formed in the top surface 14a of the recess 14 so as to face the switch box connecting portion 15 of the partition plate 12.
  • a pair of upper mounting pieces 17 as a connecting portion to the top plate 32 are integrally formed at intervals. These upper attachment pieces 17 are attached to the top plate 32 from below by screws 18.
  • a pair of mounting pieces 19 as a connecting portion to the lower end of each tube sheet 11 are integrally formed at intervals.
  • an intermediate mounting piece 15 as a connecting portion to the switch box 13 is fixed to an intermediate portion between the two lower mounting pieces 19 by welding.
  • the lower mounting piece 19 is fixed to the tube sheet 11 from below by screws 20.
  • the intermediate mounting piece 15 has an L-shaped base 15a as a connecting portion to the partition plate 12, and the base 15a is formed with a mounting portion 15b extending downward from the tip thereof.
  • the intermediate mounting piece 15 is fixed to the top surface 13a of the switch box 13 from below with screws 21 with the mounting portion 15b facing the recess 14 from the opening 16.
  • the drain pump 22 and the float switch 23 are arranged in a drain pump housing 24, and the drain pump housing 24 is partitioned by a partition plate 25.
  • the switch box 13 is covered by a lid cover 26.
  • the top plate 32 is formed in a substantially hexagonal shape corresponding to the shape of the main casing 3 of the air conditioner 1. On the outer periphery of the top plate 32, an edge 32c having a hook-like cross section for fitting the outer periphery of the upper end of the main casing 3 is formed.
  • the top plate 32 has a central portion 33 for supporting the fan 5 and the fan motor 9 and an outer peripheral portion 35 for supporting the substantially annular heat exchanger 4.
  • a plurality of main reinforcing ribs 32a extending radially from the portion 33 to the outer peripheral portion 35 are formed.
  • the main reinforcement rib 32a is recessed below the top plate 32, and its width and depth are set to predetermined values.
  • the heat exchanger support located outside the main reinforcement ribs 32a has a downward dent.
  • a plurality of steps 32b having a small depth are formed.
  • the main stiffness, strength, flexural characteristics, and vibration characteristics of the top plate 32 are set to required levels by the main reinforcing ribs 32a.
  • the space between the main reinforcing ribs 32a is widened, and accordingly, the rigidity, strength, and the like of the top plate 32 are insufficient.
  • a plurality of sub-reinforcing ribs 34 are formed adjacent to each other between the plurality of main reinforcing ribs 32a.
  • the sub-reinforcing ribs 34 are formed in a desired shape and size corresponding to the assumed magnitude of the load and the like.
  • the main reinforcing ribs 32a, the stepped portions 32b, and the sub-reinforcing ribs 34 reduce the static deflection of the top plate 32 to a certain value or less when designing the air conditioner, and avoid resonance due to the rotation of the fan motor 9. Therefore, the primary natural frequency of the top plate 32 was maintained at a certain value or more.
  • Reinforcing ribs 33a are also formed inside the support portions of the fan 5 and the fan motor 9 located at the central portion 33 of the top plate 32.
  • the reinforcing rib 33a has a substantially triangular planar shape. With the reinforcing ribs 33a, the rigidity, strength, bending characteristics, and vibration characteristics of the support portions of the fan 5 and the fan motor 9 are improved.
  • Patent Document 1 JP-A-11 201496
  • the entire plate thickness is made thinner than the current (for example, 0.8 mm) (for example, about 0.7 to 0.6 mm). ),Material cost It is conceivable to reduce the cost and improve the workability when forming the ribs and the like.
  • a problem is a decrease in rigidity and strength of the top plate 32, and further, a measure against vibration of the top plate 32 when the fan 5 is driven.
  • the thickness of the top plate 32 is made thinner than the current one, the material cost can be reduced.
  • the plate can be easily deformed, and the pressure applied during press forming can be reduced, so that the workability can be improved.
  • the conventional top plate 32 has a large number of reinforcing ribs, and the shape of the reinforcing ribs is complicated. Therefore, when the top plate 32 is pressed, the cost of the mold is increased, and wrinkles and cracks are formed. , Warping and the like were apt to occur, and a problem occurred!
  • the present invention is a high-altitude type that can be reduced in thickness, including the behavior of the top plate at the time of driving the fan, and still obtain required rigidity, strength, and vibration characteristics.
  • a main body casing accommodating a fan and a fan motor, a heat exchanger, a drain pump, and a switch box, and a top casing of the main body casing.
  • An air conditioner including a fan and a fan motor, a heat exchanger, a drain pump, and a top plate on which a switch box is suspended, wherein the heat exchanger is arranged from a central portion of the top plate supported by the fan motor.
  • a plurality of reinforcing ribs are formed so as to extend radially around the outer periphery of the supported top plate, and the spaces between the reinforcing ribs are formed flat.
  • the top plate structure of such a high-installed air conditioner even if the plate thickness of the top plate is made thinner than before, the number and cross-sectional shape of a plurality of reinforcing ribs (drawing shape) By optimally adjusting the depth, width, etc., there is no need to form a large number of complicated reinforcing ribs as in the conventional case. In addition, the rigidity, strength, deflection characteristics, vibration characteristics, etc. of the top plate can be improved to the required levels.
  • the thickness of the top plate can be reduced and the workability is improved, so that the product cost can be reduced.
  • a step portion is formed in the heat exchanger supporting portion located on the outer peripheral side of the reinforcing rib.
  • proper positioning for supporting heat exchange with the top plate can be achieved.
  • the heat exchange is reliably supported at the positioned position, the supporting state is further stabilized.
  • the vibration characteristics of the top plate are further improved.
  • the strength in the width direction of the reinforcing rib is improved by the step, the bending characteristics of the top plate are further improved.
  • a reinforcing rib is provided on the fan motor support located at the center of the top plate. In this case, the rigidity, strength, and vibration characteristics of the fan motor support located at the center of the top plate are also improved.
  • the thickness of the top plate be 0.6 mm or more and less than 0.8 mm. In this case, the thinner the top plate, the lower the material cost and the easier it is to perform press forming.
  • the strength and rigidity of the top plate are reduced, and the bending characteristics and the vibration characteristics are adversely deteriorated.
  • the reinforcing rib having the above configuration is effective, such a reinforcing rib alone has a limit, and the plate thickness needs to be larger than a predetermined thickness.
  • the stable support rigidity, support strength, Low noise performance can be achieved.
  • FIG. 1 is a bottom view of an air conditioner according to a preferred embodiment of the present invention, showing the structure of a top plate (in a state where heat exchange is installed).
  • Fig. 2 is a bottom view showing the structure of the top plate of the air conditioner (with heat exchange ⁇ installed, ⁇ ).
  • FIG. 3 is a front view of a top panel.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 in FIG. 2.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 2 showing a configuration of a reinforcing rib that is a main part of the top plate.
  • FIG. 6 is a bottom view showing the structure of a conventional model manufactured under the same specification structure as the top plate of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the plate thickness and the method of mounting heat exchange on the maximum deflection of the top plate.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the plate thickness and the method of mounting heat exchange on the resonance speed of the top plate.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the maximum amount of deflection of the top plate and the depth of the auxiliary reinforcing ribs.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the resonance speed of the top plate and the depth of the auxiliary reinforcing ribs.
  • FIG. 11 is a graph showing a relationship between a maximum amount of deflection of a top plate and a depth of a main reinforcing rib.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the resonance speed of the top plate and the depth of the main reinforcing ribs.
  • FIG. 13 is a central vertical cross-sectional view showing the entire configuration of a conventional air conditioner, in which a cross section of a top plate portion corresponds to a cross section taken along line 13-13 in FIG.
  • FIG. 14 is a bottom view of the air conditioner of FIG. 13 in which a decorative panel and a main body casing are removed and a downward force is viewed.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view showing a mounting relationship between a top plate portion, a bell mouth, and a switch box of the air conditioner in FIG. 13.
  • FIGS. 1 to 5 show a top plate structure of an air conditioner of a high-altitude type which is used in the best embodiment of the present invention.
  • the top plate 32 in this embodiment is provided with a main body casing 3 (see Fig. 3) of a ceiling-embedded air conditioner (indoor unit) substantially similar to the conventional example shown in Figs. ). [0040]
  • the thickness D of the top plate 32 is formed to be about 0.7 mm thinner than the conventional 0.8 mm,
  • the shape of the top plate 32 is substantially hexagonal, corresponding to the shape of the cassette-type casing 3 of the air conditioner.
  • an edge portion 32c having a hook-like cross section is formed to be fitted on the outer periphery of the upper end portion of the main body casing 3.
  • a central portion 33 for supporting the fan 5 and the fan motor 9 shown in FIGS. 13 to 15 and an outer peripheral portion 35 for supporting the substantially annular heat exchange 4 are formed on the top plate 32.
  • a plurality of reinforcing ribs 32a extending radially from the central portion 33 to the outer peripheral portion 35 are formed. As shown in FIGS. 4 and 5, each of the reinforcing ribs 32a is obtained by recessing the top plate 32, and has a reverse trapezoidal cross section.
  • Each reinforcing rib 32a has a bottom width W and an upper end width.
  • the width on the first side is set to W, the depth is set to D, and the inclination angle is set to ⁇ .
  • a step 32b is formed in the support of the heat exchanger 4 at the outer peripheral end of each reinforcing rib 32a. For each step 32b, the downward dent depth D is upward
  • the depth D of the rib 33a is equal to the depth D of the reinforcing rib 32a. This reinforcement rib 33a
  • the reinforcing ribs 33a effectively improve the rigidity and strength, bending characteristics, and vibration characteristics of the support portions of the fan 5 and the fan motor 9.
  • the heavy physical force of the heat exchanger 4, the fan 5, the fan motor 9, the drain pump 22, the switch box 23, and the like is attached to the top plate 32 of the present embodiment. Affixed.
  • the plurality of reinforcing ribs 32a are formed to extend radially, and the space between the reinforcing ribs 32a is formed flat.
  • the top plate 32 is made thinner than before, it is possible to optimally adjust the number and cross-sectional shape (drawing shape), depth, width, and the like of the plurality of reinforcing ribs 32a. Therefore, it is not necessary to separately form a large number of auxiliary reinforcing ribs 34 and the like.
  • the rigidity, strength, bending characteristics, vibration characteristics, and the like of the top plate 32 can be improved to required levels.
  • the thickness of the top plate 32 can be reduced and the workability is improved, the product cost can be reduced.
  • a step portion 32b is formed in the support portion of the heat exchanger 4 located on the outer peripheral side of the reinforcing rib 32a.
  • step portion 32b improves the strength of the reinforcing rib 32a in the width direction, the bending characteristics of the top plate 32 are further improved.
  • Reinforcing ribs 32a are also formed on the periphery of the nine support portions a to e. From this, the rigidity and strength of the support portion of the fan 5 and the fan motor 9 also in the central portion 33 of the top plate 32
  • the vibration characteristics are improved.
  • the thickness of the top plate 32 is preferably 0.6 mm or more and less than 0.8 mm.
  • the strength and rigidity of the top plate 32 are reduced, and the bending characteristics and the vibration characteristics are deteriorated.
  • the reinforcing rib 32a having the above configuration is effective, there is a limit in using only the reinforcing rib 32a, and it is necessary to make the top plate 32 thicker than a predetermined thickness.
  • the appropriate top plate 32 preferably has a thickness of 0.6 mm or more and less than 0.8 mm.
  • top plate 32 it is possible to realize the stable support rigidity, support strength, and low noise performance of the top plate 32 while reducing the thickness and the cost of the top plate 32 as much as possible.
  • the top plate 32 is modeled by a four-node shell element, and the heat attached to the top plate 32
  • Each heavy object such as the intersection 4, the fan 5, the fan motor 9, the drain pump 22, and the switch box 13 was modeled as a concentrated mass element, and the connection between the top plate 32 and the heavy object was modeled as a rigid element.
  • points A to E indicate the mounting positions of the heat exchanger 4, and the supporting portions a to e indicate the mounting positions of the fan 5 and the fan motor 9.
  • the drain pump 22 is fixed to the heat exchanger 4, and acts as a load on the top plate 32 via points A to E where the heat exchanger 4 is attached.
  • Thickness D is 0.7mm and depth D of reinforcing rib 32a is 8.8 ⁇ 12.8mm
  • the thickness D is 0.8 mm
  • the depth D of the main reinforcing rib 32a is 8.8 mm
  • the depth D of the sub reinforcing rib 34 is D
  • the thickness D is 0.7 mm
  • the depth D of the main reinforcing rib 32a is 8.8 mm
  • the depth D of the sub reinforcing rib 34 is D
  • the thickness D is 0.6 mm
  • the depth D of the main reinforcing rib 32a is 8.8 mm
  • the depth D of the sub reinforcing rib 34 is D
  • each top plate 32 The dynamic analysis and the static analysis of each top plate 32 were performed in a state where the outer circumference of each top plate 32 to which the above-mentioned heavy objects were attached was completely fixed.
  • SECD-DKA Electro-galvanized steel sheet based on JIS G 3313
  • the maximum deflection (mm) of the top plate 32 and the resonance rotation speed (rpm) were used.
  • the maximum Mises stress is not used as an evaluation item and is referred to for reference. This is because the maximum Mises stress occurs at (or near) the mounting point, which is a singular point of the stress.
  • the Mises stress refers to a representative equivalent stress used to compare a value in a triaxial stress field with a uniaxial stress value (for example, a data value obtained from a material experiment).
  • Tables 4 and 5 show the changes in the maximum deflection, the maximum Mises stress, and the resonance speed of the top plate 32 depending on the ratio W.
  • the order shown in Table 5 means the order of the natural frequency.
  • the thickness D of the top plate 32 is required to be 0.8 mm or more in order to secure the same behavior as the above-mentioned conventional top plate 32 (see Table 3).
  • Heat exchanger mounting (first method) heat exchanger mounted (second method) plates maximum deflection (mm) Exhibition large MisesJ centripetal force (kgf / mm) Maximum Deflection (mm) S ⁇ CMises ⁇ ( kgf / mm 2)
  • the radial ribs shown in FIG. 6 are called main reinforcing ribs 32a, and the ribs sandwiched between the main reinforcing ribs 32a are called sub reinforcing ribs.
  • the effect on the behavior of Consider the effect of each rib 32a, 34. The following conditions were used for this analysis.
  • the weight ratio W of the switch box 13 acting on the top plate 32 is 50.0%, and the weight of the fan 5 is the current 2.370 kgf.
  • the mounting method of the fan motor 9 is the first method, and the mounting method of the heat exchanger 4 is the second method.
  • the thickness D is 0.7 mm.
  • the depth of the sub-reinforcing ribs 34 is set to 0.0-8
  • Table 8 and Figures 9 and 10 show the analysis results when the depth was changed to 8 mm (current depth).
  • the depth of the sub-reinforcing ribs 34 is 0.00 mm, that is, when the sub-reinforcing ribs 34 are eliminated and the main reinforcing ribs 32a are formed flat, the maximum deflection of the top plate 32 is minimized, and the resonance rotation It can be seen that the number is maximum.
  • the top plate 32 in which the sub-reinforcement ribs 34 are eliminated and the main reinforcement ribs 32a are flattened, exhibits excellent behavior and can be easily formed, thereby reducing costs due to material reduction and product processing quality. It also leads to improvement.

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Abstract

 ファン及びファンモータ、熱交換器、ドレインポンプ、スイッチボックス等を収納する本体ケーシングと、この本体ケーシングの天面に配置されファン及びファンモータ、熱交換器、ドレインポンプ、スイッチボックス等を吊設する天板とを備える空気調和機において、天板の板厚を所定の厚さ以下に薄肉化し、ファン及びファンモータが支持される同天板の中央部から熱交換器が支持される外周部にかけて複数本の補強リブを放射状に延びるように形成し、それら各補強リブの間をフラットに形成し、複数本の補強リブの本数及び断面形状(絞り形状)、深さ、幅などを最適に調整することによって、従来のような多数の副補強リブ等を形成する必要がなくなる。また、天板の剛性、強度、たわみ特性、振動特性等を所要のレベルにまで改善することもできる。

Description

明 細 書
高所設置型空気調和機の天板構造
技術分野
[0001] 本発明は、高所に設置される空気調和機の天板構造に関する。
背景技術
[0002] 天井などの高所に埋め込み或 、は吊設される形式の空気調和機 (室内機ユニット) が知られている。この種の空気調和機は、例えばカセット型の本体ケーシングの天面 部に金属製の天板を備えている。空気調和機は、天板に対して、熱交^^、ファン 及びファンモータ、ドレインポンプ、スイッチングボックスなどの重量物を吊設した上で 、吊り下げボルト等により本体ケーシングを吊り下げて、天井部の内部に埋設、或い は天井部の下面に吊設される。
[0003] このような高所設置型の空気調和機について天井埋込型空気調和機の一例を、図 13〜図 15に示す。
[0004] この空気調和機では、天井 70に形成された開口部 7の上方に空気調和機本体 1が 配置され、同空気調和機本体 1に対して開口部 7を覆う化粧パネル 2が取り付けられ る。空気調和機本体 1のカセット型の本体ケーシング 3内には、略環状の熱交換器 4 と、この熱交換器 4の中心部に配置され、吸込側を下方に配向しかつ空気吹出側を 熱交換器 4の内周面に配向したファン (羽根車) 5及びファンモータ 9と、ファン 5の吸 込側に配置された合成樹脂製のベルマウス 6とが配設されている。
[0005] ファン 5は、例えばハブ 5aとシユラウド 5cとの間に複数枚のブレード 5bを備えた遠 心ファンカゝらなる。熱交 4の下方にはドレインパン 8が配置され、熱交 4の外 周には空気吹出通路 10が形成されている。カセット型の本体ケーシング 3は例えば 略六角形であり、断熱材力もなる側壁 31と、その側壁 31の上部を覆う天板 32とから なる。
[0006] 熱交換器 4の両開放端には管板 11がそれぞれ配置され、各管板 11間は所定の仕 切り板 12により連結されている。本体ケーシング 3の天板 32、管板 11、仕切り板 12 及びベルマウス 6の下面に取り付けられるスィッチボックス 13はいずれも板金製品に より形成されている。そして、例えば図 14に示すように、仕切り板 12の上端及び下端 には、天板 32とスィッチボックス 13とがビスによってそれぞれ固定されている。
[0007] 一方、ベルマウス 6には、スィッチボックス 13を収納するための凹部 14が形成され ている。また、仕切り板 12の下端部には、スィッチボックス結合部 15が形成されてい る。凹部 14の天面 14aには、仕切り板 12のスィッチボックス結合部 15に対向する開 口 16が形成されている。
[0008] また、仕切り板 12の上端には、天板 32に対する結合部としての一対の上方取付片 17が間隔を置いて一体に形成されている。これら上方取付片 17は、天板 32に対し てビス 18によって下方から取り付けられる。
[0009] また、仕切り板 12の下端には、各管板 11の下端に対する結合部としての一対の取 付片 19が間隔を置いて一体形成されている。また、仕切り板 12の下端において、両 下方取付片 19の中間部にはスィッチボックス 13に対する結合部としての中間取付片 15が溶接により固定されている。下方取付片 19は、管板 11に対しビス 20によって下 方から固定される。中間取付片 15は仕切り板 12に対する結合部としての L字状の基 部 15aを備え、同基部 15aにはその先端から下向きに延びる取付部 15bがー体に形 成されている。この中間取付片 15は、取付部 15bを開口 16から凹部 14内に臨ませ た状態で、スィッチボックス 13の天面 13aに対してビス 21により下方から固定される。
[0010] また、ドレインポンプ 22及びフロートスィッチ 23はドレインポンプ収容部 24に配置さ れ、ドレインポンプ収容部 24は仕切り板 25によって仕切られている。スィッチボックス 13は蓋カバー 26によって覆われている。
[0011] 天板 32は、空気調和機 1の本体ケーシング 3の形状に対応して略六角形に形成さ れている。この天板 32の外周には、本体ケーシング 3の上端部の外周を嵌め込ませ るための断面鉤状を有する縁部 32cが形成されている。
[0012] また、天板 32には、ファン 5及びファンモータ 9を支持するための中央部 33と、略環 状の熱交換器 4を支持するための外周部 35とが形成され、その中央部 33から外周 部 35にかけて放射状に延びる複数本の主補強リブ 32aが形成されている。主補強リ ブ 32aは天板 32より下方に凹み、その幅及び深さが所定の値に設定されている。そ して、これら主補強リブ 32aの外側に位置する熱交換器支持部には、下方への凹み 深さが小さく設定された複数の段差部 32bが形成されている。
[0013] そして、これら主補強リブ 32aによって天板 32の基本的な剛性、強度、たわみ特性 、振動特性が所要のレベルに設定される。
[0014] その一方で、天板 32の外周側においては、主補強リブ 32a相互の間隔が広くなる ため、その分、同天板 32の剛性、強度等が不足する。
[0015] そこで、複数本の主補強リブ 32aの間には、図 15に示すように、複数個の副補強リ ブ 34が隣接するように形成されている。副補強リブ 34は想定される荷重の大きさ等 に対応して所望の形状及び大きさに形成されて ヽる。
[0016] そして、主補強リブ 32a、段差部 32b、副補強リブ 34によって、空気調和機の設計 時、天板 32の静たわみを一定値以下にし、また、ファンモータ 9の回転による共振を 避けるため、天板 32の 1次固有振動数を一定値以上に維持するようにしていた。
[0017] また、天板 32の中央部 33に位置するファン 5及びファンモータ 9の支持部の内側に も補強リブ 33aが形成されている。補強リブ 33aはその平面形状が略三角形状に形 成されている。この補強リブ 33aにより、ファン 5及びファンモータ 9の支持部について その剛性及び強度、たわみ特性、振動特性を向上させていた。
[0018] このような補強リブ 33aにより補強されたファン 5及びファンモータ 9の支持部には、 その底辺及び頂点の各コーナ部に円形の凹溝がそれぞれ形成されている。また、各 凹溝の中央には、ファンモータ 9の取付部 a, b, cがそれぞれ形成されている。そして 、ファンモータ 9の取付部 a, b, cには、吸振性を有するマウント部材 9m及び取付ブ ラケット 9bを介してファンモータ 9が吊設されている。これにより、ファン 5も、モータ軸 9aを介して、上記したファンモータ 9の取付部 a, b, cに対し回転可能に支持されて いる。
[0019] 特許文献 1 :特開平 11 201496号公報
発明の開示
[0020] ところで、最近では各種の観点から、上記のような空気調和機のコストダウンを図る ことが検討され、天板 32もその例外ではない。
[0021] 天板 32の場合、そのコストダウンの手法としては、例えば現行 (例えば 0. 8mm)の ものよりも全体の板厚を薄く形成することで (例えば 0. 7〜0. 6mm程度に)、材料費 を安くするとともに、リブ等を形成する際の加工性を向上させることが考えられる。
[0022] しかし、その場合に問題となるのが、天板 32の剛性や強度の低下であり、さらには ファン 5の駆動時における天板 32の振動対策である。
[0023] 天板 32の板厚を現行のものよりも薄く形成すれば材料費は低減される。また、板材 を容易に変形できるようになり、プレス成形時に加えられる圧力が小さくて済むことか ら、加工性を向上させることもできる。
[0024] しかし、実際に天板 32を薄肉化すれば、従来の構造の場合、静たわみ量が増大す るとともにファンモータ 9の回転に伴い 1次固有振動数が低下するため、従来構造と 同等レベルの設計基準を満たすことができなくなる。
[0025] また、従来の天板 32は多数の補強リブを有し、それら補強リブの形状も複雑である ため、天板 32のプレスカ卩ェ時に金型のコストがかさむだけでなぐしわや亀裂、反り 等が発生し易 、と 、つた問題が生じて!/、た。
[0026] 本発明は、以上のような事情に鑑み、ファンの駆動時における天板の挙動を含めて 、薄肉化して、なおかつ所要の剛性、強度、振動特性を得ることのできる高所設置型 空気調和機の天板構造を提供することを目的として!ヽる。
[0027] 上記の目的を達成するため、本発明の第一の態様によれば、ファン及びファンモー タ、熱交^^、ドレインポンプ、スィッチボックスを収納する本体ケーシングと、この本 体ケーシングの天面に配置されファン及びファンモータ、熱交換器、ドレインポンプ、 スィッチボックスを吊設する天板とを備える空気調和機において、前記ファンモータ 支持される前記天板の中央部から前記熱交換器が支持される同天板の外周部にか けて複数本の補強リブを放射状に延びるように形成するとともに、各補強リブの間を フラットに形成したことを特徴としている。
[0028] このような高所設置型の空気調和機の天板構造によると、仮に従来よりも天板の板 厚を薄くしたとしても、複数本の補強リブの本数及び断面形状 (絞り形状)、深さ、幅 などを最適に調整することによって、従来のような多数の複雑な形状の副補強リブを 形成する必要がなくなる。また、天板の剛性、強度、たわみ特性、振動特性等を所要 のレベルにまで改善することもできる。
[0029] 従って、多くの副補強リブを組み合わせる場合に比べて、加工性が良ぐプレス金 型の構造も簡単になることから、加工後の歪みや不要な変形、亀裂、反り等の発生も 伴うことがない。
[0030] そして、天板の板厚を薄くでき、かつ加工性が向上する分、製品コストの削減が可 能となる。
[0031] 上記の構成において、補強リブの外周側に位置する熱交換器支持部には段差部 が形成されていることが望ましい。この場合、天板に対し熱交 を支持するための 適正な位置決めを図ることができる。また、その位置決めされた位置に熱交^^が確 実に支持されることから、その支持状態が一層安定する。その結果、さらに天板の振 動特性が改善される。また、同段差部によって補強リブの幅方向の強度が向上する ため、天板のたわみ特性も一層改善される。
[0032] 前記の空気調和機において、天板の中央部に位置するファンモータ支持部には補 強リブが設けられていることが望ましい。この場合、天板の中央部に位置するファンモ ータ支持部の剛性、強度、振動特性も向上する。
[0033] 前記の空気調和機において、天板の板厚は 0. 6mm以上 0. 8mm未満であること が望ましい。この場合、天板の板厚は薄いほど材料コストが低下し、また、プレス成形 を容易に行うことも可能となる。
[0034] しかし、天板の強度、剛性は低下し、たわみ特性、振動特性は逆に悪化する。これ を補うためには、上記構成の補強リブが有効ではあるものの、こうした補強リブのみで は限界があり、板厚を所定厚みよりも大きくする必要がある。
[0035] 従来製品の板厚と上述の補強リブの効果との関係を考慮して、材料コストの低減、 加工性の向上、所要の品質性能を確保することのできる適度な板厚は好ましくは 0.
6mm以上 0. 8mm未満である。
[0036] 以上の結果、本発明に力かる高所設置型の空気調和機の天板構造によれば、天 板の薄肉化、低コスト化を図りつつ、その安定した支持剛性、支持強度、低騒音性能 を実現することができる。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]本発明の最良の実施形態に係る空気調和機についてその天板部の構造 (熱交 翻が設置されて ヽる状態)を示す下面図である。 [図 2]空気調和機にっ 、てその天板部の構造 (熱交^^が設置されて!、な ヽ状態) を示す下面図である。
[図 3]天板部の正面図である。
[図 4]図 2の 4— 4線における拡大断面図である。
[図 5]天板部の要部である補強リブの構成を示す図 2の 5— 5線における拡大断面図 である。
[図 6]図 1の天板部と同様の仕様構造の下において製作した従来モデルの構造を示 す下面図である。
[図 7]天板の最大たわみに及ぼす板厚と熱交^^の取付方式との関係を示すグラフ である。
[図 8]天板の共振回転数に及ぼす板厚と熱交^^の取付方式との関係を示すグラフ である。
[図 9]天板の最大たわみ量と副補強リブの深さとの関係を示すグラフである。
[図 10]天板の共振回転数と副補強リブの深さとの関係を示すグラフである。
[図 11]天板の最大たわみ量と主補強リブの深さとの関係を示すグラフである。
[図 12]天板の共振回転数と主補強リブの深さとの関係を示すグラフである。
[図 13]従来の空気調和機についてその全体構成を示す中央縦断面図であって、こ の図における天板部の断面は図 15の 13— 13線の断面に相当する。
[図 14]図 13の空気調和機の化粧パネル及び本体ケーシングを取外して下側力 見 た下面図である。
[図 15]図 13の空気調和機の天板部とベルマウス及びスィッチボックスの取付関係を 示す分解斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
[0038] 図 1〜図 5は、本発明の最良の実施形態に力かる高所設置型の空気調和機につい てその天板構造を示して 、る。
[0039] この実施の形態における天板 32は、すでに述べた図 13〜図 15に示した従来例と 略同様の天井埋込型空気調和機 (室内機ユニット)の本体ケーシング 3 (図 3参照)に 適用される。 [0040] その天板 32の板厚 Dは従来の 0. 8mmのものよりも薄く 0. 7mm程度に形成され、
4
天板 32の形状は、図 1及び図 2に示すように、同空気調和機のカセット型本体ケーシ ング 3の形状に対応して概ね六角形に形成されている。天板 32の外周には、本体ケ 一シング 3の上端部の外周に嵌め込ませるための断面鉤状の縁部 32cが形成されて いる。
[0041] 天板 32には、図 13〜図 15に示されるファン 5及びファンモータ 9を支持するための 中央部 33と、略環状の熱交 4を支持するための外周部 35とが形成され、その中 央部 33から外周部 35にかけて放射状に延びる複数本の補強リブ 32aが形成されて いる。図 4及び図 5に示すように、各補強リブ 32aは天板 32を下方に凹ませたもので 、その断面形状は逆台形を呈する。また各補強リブ 32aはその底面の幅が W、上端
1 側の幅が W、深さが D、傾斜角が Θ に設定され、各補強リブ 32aの間はフラットに
2 2 2
形成されている。そして、各補強リブ 32aの外周端において熱交換器 4の支持部には 段差部 32bが形成されている。各段差部 32bについては下方への凹み深さ Dが上
3 記 Dよりも所定寸法だけ小さく設定されている。
2
[0042] また、天板 32の中央部 33に位置するファン 5及びファンモータ 9の支持部にも、深 さ Dの補強リブ 33aが形成されている(D =D )。即ち、同支持部に形成される補強
1 1 2
リブ 33aの深さ Dは上記補強リブ 32aの深さ Dと等しくなつている。この補強リブ 33a
1 2
は、 3点及び 4点支持が可能な 5ケ所のファンモータの支持部 a〜eの間にそれぞれ 入り込み、ファンモータ 9の各支持部 a〜eに内接して 、る(図 1及び図 2参照)。
[0043] そして、この補強リブ 33aよって、ファン 5及びファンモータ 9の支持部においてはそ の剛性及び強度、たわみ特性、振動特性を有効に向上させている。
[0044] また、図 1に示すように、従来例と同様に、熱交換器 4、ファン 5及びファンモータ 9、 ドレインポンプ 22、スィッチボックス 23等の重量物力 本実施形態の天板 32に取り付 けられる。
[0045] 以上のように、本実施形態によれば、ファン 5及びファンモータ 9が支持される天板 32の中央部 33から熱交翻4が支持される天板 32の外周部 35にかけて、複数本 の補強リブ 32aを放射状に延びるように形成するとともに、それらの補強リブ 32aの間 をフラットに形成している。 [0046] その結果、仮に従来よりも天板 32の板厚を薄くしたとしても、複数本の補強リブ 32a の本数及び断面形状 (絞り形状)、深さ、幅などを最適に調整することによって、多数 の副補強リブ 34等を別途形成する必要がなくなる。また、天板 32の剛性、強度、た わみ特性、振動特性等を所要のレベルにまで向上させることもできる。
[0047] 従って、多くの副補強リブ 34等を組み合わせる場合に比べて、加工性が良ぐプレ ス型の構造も簡単になることから、加工後の歪みや不要な変形、亀裂、反り等の発生 も伴うことがない。
[0048] また、天板 32の板厚を薄くでき、かつ加工性が向上する分、製品コストの削減が可 能となる。
[0049] また、同構成では、上記補強リブ 32aの外周側に位置する熱交換器 4の支持部に は段差部 32bが形成されて ヽる。
[0050] 従って、天板 32に対して熱交換器 4を支持する際、同天板 32に対し熱交換器 4を 支持するための適正な位置決めを図ることができる。また、熱交 4が段差部 32b に係合した状態で確実に支持されることから、その支持状態が一層安定する。
[0051] その結果、天板 32の振動特性も一層改善される。
[0052] また、段差部 32bが補強リブ 32aの幅方向の強度を向上させるため、天板 32のた わみ特性も一層改善される。
[0053] さらに、以上の構成では、天板 32の中央部 33に位置するファン 5及びファンモータ
9の支持部 a〜eの周縁にも補強リブ 32aが形成されている。このことから、天板 32の 中央部 33においても、ファン 5及びファンモータ 9の支持部についてその剛性、強度
、振動特性が改善される。
[0054] また、本実施形態において、例えば天板 32の板厚は 0. 6mm以上 0. 8mm未満で あることが好ましい。
[0055] 天板 32の板厚が薄 、ほど材料コストは低下し、また、プレス成形を容易に行うことも できる。
[0056] しかし、天板 32の強度、剛性は低下し、たわみ特性、振動特性は逆に悪化する。こ れを補うためには、上記構成の補強リブ 32aが有効ではあるものの、補強リブ 32aの みでは限界があり、天板 32の板厚を所定厚みよりも大きくする必要がある。 [0057] 従来の製品の板厚 (0. 8mm)と上述の補強リブ 32aの効果との関係を考慮して、 材料コストの低減、加工性の向上、所要の品質性能を確保することのできる適度な天 板 32の板厚は好ましくは 0. 6mm以上 0. 8mm未満である。
[0058] 以上の結果、本実施形態にかかる高所設置型の空気調和機の天板構造によれば
、天板 32の可及的な薄肉ィ匕、低コストィ匕を図りつつ、その安定した支持剛性、支持 強度、低騒音性能を実現することができる。
[0059] (実験例)
以上の作用効果、即ち、天板 32の挙動に及ぼす補強リブ 32aの配置、深さ、長さ 等を実際に確認するため、例えば図 6に示すように、図 2に示される本実施形態の天 板 32と同様の仕様 (板厚、形状、ファン 5及びファンモータ 9の支持部)で、図 13〜図 15に示される従来例と同様の構造 (主補強リブ 32a、副補強リブ 34を具備)の天板 3 2を製作し、各々の強度及び振動の解析を実施した。本解析では、構造物の変形や 応力を解析するための近似解析手法の一つである有限要素法解析 (FEM解析)を 採用した。尚、本解析では、有限要素解析ソフトウェア (EDF社製 I-DEAS MS 9m2 Model Solution)を用いた。
[0060] (1) 解析モデル
図 2に示される実施形態の空気調和機及び図 6に示される従来例(現行)の何れに おいても、天板 32を四節点のシェル要素によりモデリングし、天板 32に取り付けられ る熱交^^ 4、ファン 5及びファンモータ 9、ドレインポンプ 22、スィッチボックス 13など の各重量物を集中質量要素としてモデリングし、また天板 32と重量物の結合を剛体 要素としてモデリングした。
[0061] 図 2、図 6中において、点 A〜Eは熱交換器 4の取付位置、支持部 a〜eはファン 5及 びファンモータ 9の取付位置を示す。
[0062] ドレインポンプ 22は熱交換器 4に固定され、熱交換器 4の取付位置である点 A〜E を介して天板 32には荷重として作用する。
[0063] スィッチボックス 13はベルマウス 6にも固定されるため、その取付位置を通じて天板 32に作用する荷重は不明である。
[0064] 一方、熱交^^ 4及びファンモータ 9の天板 32に対する取付方法としては次に示 す 2つの方式があり、熱交換器 4及びファンモータ 9の各方法について検討した。 <熱交換器 4の場合 >
(第 1方式)
図 2、図 6中の点 A, B, Cの 3ケ所で取り付ける。
[0065] (第 2方式)
図 2、図 6中の点 A, B, D, Eの 4ケ所で取り付ける。
[0066] <ファンモータ 9の場合 >
(第 1方式)
図 2、図 6中の支持部 a, b, cの 3ケ所で取り付ける。
[0067] (第 2方式)
図 2、図 6中の支持部 a, b, d, eの 4ケ所で取り付ける。
[0068] (2) 解析サンプル
2- 1) 図 2に示される本実施の形態の空気調和機
板厚 Dが 0. 7mmで、補強リブ 32aの深さ Dが 8. 8〜12. 8mmのもの
4 2
2- 2) 図 6に示される従来例の空気調和機
くサンプノレ 1 >
板厚 Dが 0. 8mmで、主補強リブ 32aの深さ Dが 8. 8mm、副補強リブ 34の深さ D
4 2
が 8. 8mmの天板 32
5
くサンプノレ 2 >
板厚 Dが 0. 7mmで、主補強リブ 32aの深さ Dが 8. 8mm、副補強リブ 34の深さ D
4 2
が 8. 8mmの天板 32
5
くサンプノレ 3 >
板厚 Dが 0. 6mmで、主補強リブ 32aの深さ Dが 8. 8mm、副補強リブ 34の深さ D
4 2
が 8. 8mmの天板 32
5
(3) 解析方法
上述した各重量物を取り付けた各天板 32の外周を完全に固定した状態で、各天板 32の動解析と静解析とを行った。
[0069] 静解析では天板 32と各重量物の自重のみを考慮し、動解析では各重量物の慣性 モーメントを考慮しないものとした。なお、天板 32に作用するスィッチボックス 13の重 量の割合 W が不明であるため、各重量物の質量及び重心位置 (天板 32に作用す るスィッチボックス 13の重量の割合) W を 25. 0%〜100. 0%に変化させる。各重 量物の質量と重心位置を表 1に示す。
[0070] <各重量物の質量及び重心位置 >
[0071] [表 1]
天板に作用するスィッチボックスの重量の割合 Wa 纖 モ一タ ファン 熱交換器 ドレインポンプ
100.0% 75.0% 50.0% 25.0% 質量(X 10— 4kgfs2/mm) 2.396 2.417 7.373 0.8158 1.529 1.148 0.7645 0.3822 直,し、 mm) 0.0,0.0,56.7 0.0,0.0, 126.5 0.0,0.0,126.7 326.0,276.0, 150.0 150.0,-296.5,300.0
[0072] さらに、各天板 32の材料としては表 2のものを用いた。
[0073] <材料物性値 >
[0074] [表 2]
Figure imgf000015_0001
(SECD-DKA: JIS G 3313に基づく電気亜鉛めつき鋼板)
[0075] 結果評価は、図 6に示される従来の天板 32 (板厚 D =0. 8mm)の結果を基準に
4
行った。評価項目としては、天板 32の最大たわみ (mm)と共振回転数 (rpm)とを用 いた。最大 Mises応力は評価項目としては使わず、参考のために言及する。これは 最大 Mises応力が、応力の特異点である取付け部(または、その近傍)において発生 するためである。尚、 Mises応力とは、 3軸応力場での値を単軸応力値 (例えば材料 実験より得られるデータ値)と比較するために用いられる代表的な相当応力のことを 指す。
[0076] (4) 解析結果
以上のようにして解析を行った結果、次のような解析結果が得られた。
[0077] なお、以下の結果評価は、表 3に示される図 6の従来例(現行)を基準として行う。
[0078] <図 6の従来例(現行の天板 32)の解析結果 >
[0079] [表 3]
Figure imgf000015_0002
[0080] 熱交換器 4の取付方式、板厚 D、天板 32に作用するスィッチボックス 13の重量の
4
割合 W の違いによる天板 32の最大たわみ、最大 Mises応力、ならびに共振回転数 の変化を表 4及び表 5に示す。尚、表 5中に示される次数は固有振動数の次数を意 味している。また、最大たわみと共振回転数とに及ぼす板厚 D、及びスィッチボックス
4
13の重量の割合 W の影響を図 7及び図 8に示す。これらによれば、次の知見が得ら れる。
[0081] 4- 1) 熱交換器 4の第 2方式では、天板 32の最大たわみが、第 1方式のときと比 ベほとんど変わらないのに対し、共振回転数は、第 1方式よりも明らかに高いことが読 み取れる。この結果から、第 2方式が優れていることは明らかである。従って、以下の 解析では、第 2方式を用いることとした。
[0082] 4- 2) スィッチボックス 13の重量の割合 W を 25. 0%〜100. 0%に変化させた 場合、第 1方式では、天板 32の最大たわみが約 4. 0%増大し、その結果同天板 32 の剛性が低下する。また、共振回転数については約 14. 0%低下し、その結果同天 板 32の挙動が上昇する。一方、第 2方式では、最大たわみが約 3. 0%増大し、その 増大幅は上記第 1方式よりも小さい。また、共振回転数についても約 2. 0%しか低下 しないことがわかる。いずれの場合においても、天板 32の挙動に及ぼす W の影響 が限定的であることから、以下の解析では、 W を 50. 0%とする。
[0083] 4- 3) この結果、板厚 Dが薄くなると、天板 32の最大たわみが顕著に上昇し共振
4
回転数が大きく低下することが読み取れる。上記従来の天板 32と同等の挙動 (表 3 参照)を確保するには、天板 32の板厚 Dが 0. 8mm以上必要であると推測される。
4
[0084] <天板 32に作用するスィッチボックス 13の重量の割合 W と板厚 Dの違いによる α 4
天板 32の最大たわみ及び最大 Mises応力の変化 >
[0085] [表 4]
熱交換器取付け (第 1方式) 熱交換器取付け (第 2方式) 板 最大たわみ (mm) 展大 MisesJ心力 (kgf/mm ) 最大たわみ(mm) S^CMises^^ (kgf/mm2)
W w w w
100.0% 75.0% 50.0% 25.0% 100.0% 75.0% 50.0% 25.0% 100.0% 75.0% 50.0% 25.0% 100.0% 75.0% 50.0% 25.0%
0.8 1.23 1.21 1.19 1.18 11.37 11.32 11.27 11.22 1.23 1.21 1.20 1.19 8.25 7.91 7.57 7.23
0.7 1.57 1.54 1.51 1.49 13.47 13.42 13.38 13.34 1.55 1.53 1.52 1.51 9.50 9.10 8.70 8.30
0.6 2.09 2.05 2.01 1.97 16.54 16.51 16.48 16.45 2.04 2.02 2.00 1.99 12.14 11.31 10.49 9.95
[0086] く天板 32に作用するスィッチボックス 13の重量の割合 W と板厚 Dの違いによる 共振回転数の変化 >
[0087] [表 5]
Figure imgf000018_0001
[0088] (5) ファン 5の重量とファンモータ 9の取付方式の影響 (熱交換器 4の取付方式が 第 2方式の場合) 以下の解析では、熱交換器 4の取付方式として第 2方式を採用し、天板 32に作用 するスィッチボックス 13の重量の割合 W は 50. 0%であると仮定する。
[0089] ファン 5の重量が 2. 370kgf力ら 1. 960kgfに軽量化された場合と、ファンモータ 9 の取付方式を第 1方式力 第 2方式に変更した場合の天板 32における最大たわみと 共振回転数とを表 6及び表 7にそれぞれ示す。これらによれば、次の知見が得られる
[0090] 5- 1) ファン 5を軽量ィ匕した場合、天板 32の最大たわみ量が低減し、また共振回 転数が上昇したことから、同天板 32の挙動が改善されることが読み取れる。
[0091] 5- 2) ファンモータ 9の取付方式として第 2方式を採用した場合にあっては、第 1 方式と比べ、天板 21の最大たわみ量が低ぐまた共振回転数も上昇することから、天 板 32の挙動が向上するものの、その効果は限定的であることがわかる。
[0092] <ファン 5の重量の違いによる天板 32の最大たわみと最大 Mises応力及び共振回 転数の変ィ匕 (熱交換器 4の取付方式 (第 2方式): W = 50. 0% ;ファンモータ 9の取 付方式 (第 2方式)) >
[0093] [表 6]
Figure imgf000020_0001
[0094] <ファンモータ 9の取付け箇所の違いによる天板 32の最大たわみと最大 Mises応 力及び共振回転数の変化 (熱交換器 4の取付方式 (第 2方式) ;Wa = 50. 0% ;ファ ン重量 2. 370kgf) >
[0095] [表 7] o
方取付 (第式)第方式タけ付 ()取け 2タ 1 - 11振転数最大応力最大転数共たわ共振最大力回み回最大わ Miたみ Mi)心essses ;
j οθΐοτ 966'
9Οΐ LZ9L ''
Ψ
~ 1
Figure imgf000021_0001
o
~ 1
)
o
[0096] 5 - 3) 板厚 Dが 0. 7mmに薄肉化された天板 32が、従来の天板 32とほぼ同等な 挙動を維持するには、天板 32に配置された補強リブ 32aの形状の最適化が必要で ある (表 6参照)。
[0097] 本解析では、図 6に示される放射状のリブを主補強リブ 32aと呼び、この主補強リブ 32aの間に挟まれたリブを副補強リブ 34と呼ぶ。ここでは、天板 32の挙動に及ぼす 各リブ 32a, 34の影響について検討する。なお、本解析には次の条件を用いた。
[0098] '天板 32に作用するスィッチボックス 13の重量の割合 W は 50. 0%で、ファン 5の 重量は現行の 2. 370kgfである。
[0099] ·ファンモータ 9の取付方式は第 1方式で、熱交換器 4の取付方式は第 2方式である
[0100] ·板厚 Dは 0. 7mmである。
4
[0101] 主補強リブ 32aの深さが現行(8. 8mm)のままで、副補強リブ 34の深さを 0. 0〜8
. 8mm (現行深さ)に変化させた場合の解析結果を表 8と図 9, 10に示す。
[0102] [表 8]
昌 ij補強リブの深さ(mm) 0.0 0.8 1.8 2.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 最大たわみ 1.38 1.43 1.46 1.49 1.52 1.54 1.55 1.55 1.54 1.52 最大 Mises応力 13.41 13.55 12.69 13.08 13.50 13.87 14.11 14.16 14.00 13.66 共振回転数 902.0 893.0 892.0 887.0 882.0 878.0 877.0 878.0 882.0 887.0
Figure imgf000023_0001
[0104] 1. 天板 32の挙動(最大たわみと共振回転数)は副補強リブ 34の深さによって異 なることが明らかである。副補強リブ 34の深さが 0. 0〜5. 8mmの範囲内において、 同深さが増大するのに従い天板 32の挙動は低下する力 同深さが 5. 8mmよりも更 に深くなると天板 32の挙動の低下が小さくなることがわかる。また、副補強リブ 34の 深さが 0. Omm、すなわち、副補強リブ 34を無くし、主補強リブ 32aの間をフラットに 形成した場合においては、天板 32の最大たわみが最小となり、共振回転数が最大に なることが読み取れる。
[0105] 2. 副補強リブ 34の深さを現行の 8. 8mmより増大させた場合、天板 32の挙動が 副補強リブ 34の無い場合と比べて向上すると思われるが、熱交 4の設置及び板 金加工上の制限から、深い副補強リブ 34は望ましくないと思われる。 0. 0〜8. 8mm の範囲内において、もっとも優れた挙動を示す副補強リブ 34の無い天板 (板厚 D =
4
0. 7mm) 32は、図 6に示される現行の天板(D =0. 8mm) 32と比べても、ほぼ同
4
等な最大たわみ(1. 30mm→l. 38mm)と高い共振回転数(742. Orpm→902. 0 rpm)をもつことが読み取れる。
[0106] 3. 従って、副補強リブ 34を無くし各主補強リブ 32a間をフラットにした天板 32は 優れた挙動を示すだけでなぐ成形加工もし易くなり、材料削減によるコストダウンと 製品加工品質の向上にも繋がる。
[0107] 5-4) 副補強リブ 34を無くして主補強リブ 32aの深さ Dを変化させた場合の解析
2
結果を、表 9と図 11,図 12に示す。得られた知見は次の通りである。
[0108] 1. 主補強リブ 32aが深くなるに従い、天板 32の挙動の顕著な向上が見られるが、 向上率は次第に低下することが明らかになった。
[0109] 2. 天板 32の挙動に与える主補強リブ 32aの影響は、極めて大きいことが明らか になった。
[0110] <主補強リブ 32aの深さの違いによる天板 32の最大たわみと最大 Mises応力及び 共振回転数の変化 (副補強リブ 34無し) >
[0111] [表 9] 主補強リブの深さ(mm) 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 9.8 10.0 10.4 10.8 11.2 11.6 12.0 12.4 最大たわみ 1.38 1.36 1.33 1.30 1.28 1.26 1.24 1.20 1.17 1.14 1.11 1.09 1.06 最大 Mises応力 13.41 13.26 13.12 12.99 12.87 12.77 12.68 12.51 12.36 12.22 12.09 11.97 11.87 共振回転数 902.0 909.0 916.0 922.0 927.0 933.0 938.0 947.6 956.0 964.0 971.0 978.0 984.0

Claims

請求の範囲
[1] ファン及びファンモータ、熱交^^、ドレインポンプ、スィッチボックスを収納する本 体ケーシングと、この本体ケーシングの天面に配置されて前記ファン及びファンモー タ、熱交^^、ドレインポンプ、スィッチボックスを吊設する天板とを備える空気調和 機において、
前記天板にファンモータを支持するための中央部と前記熱交換器を支持するため の外周部とを形成し、その中央部から前記外周部にかけて放射状に延びる複数本の 補強リブを形成し、各補強リブの間をフラットに形成したことを特徴とする高所設置型 空気調和機の天板構造。
[2] 前記補強リブの外周に位置する前記熱交換器の支持部には段差部が形成されて V、ることを特徴とする請求項 1に記載の高所設置型空気調和機の天板構造。
[3] 前記天板の中央部に位置する前記ファンモータの支持部に前記補強リブが設けら れていることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の高所設置型空気調和機の 天板構造。
[4] 前記天板の板厚は 0. 6mm以上 0. 8mm未満であることを特徴とする請求項 1〜請 求項 3のうちいずれか一項に記載の高所設置型空気調和機の天板構造。
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