WO2018096605A1

WO2018096605A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2018096605A1
Application number: PCT/JP2016/084701
Authority: WO
Inventors: 良樹森谷
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-31
Also published as: CN207880930U; JPWO2018096605A1

Abstract

空気調和機は、軸心が床面と平行になるように筐体内に設けられたモータと、筐体の背面に設けられ、モータが設置される側に凹部を有する背面板金と、モータの背面板金側の外周を覆い、背面板金の凹部に嵌め込まれた防振部材と、を有するものである。

Description

空気調和機

　本発明は、ファン等を駆動するモータを有する空気調和機に関するものである。

　従来、空気調和機におけるファンモータの固定手段として、床面に対して軸心が平行になるようにファンモータが筐体に取り付けられる片持ち支持という手段が知られている。片持ち支持を用いた、ファンモータの取り付け部は、ウエルドボルトと、ファンモータのブラケットと、ウエルドボルトとファンモータのブラケットを固定するための防振ゴムとを有する構成である。ウエルドボルトは、床面と平行に、室内機本体の背面板金の内部に溶接で取り付けられている。ブラケットに防振ゴムが取り付けられ、ファンモータは、防振ゴムの穴を貫通するウエルドボルトによって固定される。

　上述の片持ち支持では、ファンを含むファンモータの自重により、ウエルドボルトとファンモータのブラケットとの間に取り付けられた防振ゴムが荷重方向のみにウエルドボルトと接触し、ファンモータの位置が安定せず、振動及び騒音の悪化要因となっていた。

　その対策の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された構造は、上下に防振部材を配置したファンモータを第１のモータ固定部と第２のモータ固定部とで挟んで、第１のモータ固定部及び第２のモータ固定部をネジで固定するものである。特許文献１には、ファンモータから発生する振動を防振部材で間接的にファン及びファンモータ固定部に伝え、振動をその発生源となるファンモータ部から極力拡散しないようにすることで、振動の伝達及び共鳴を防止し、振動及び騒音を抑える旨記載されている。特許文献１には、天井面に対してモータ軸心を垂直方向とする構成が詳しく開示されているが、その構成を天井面に対してモータ軸心を平行にする片持ち支持にも適用できると記載されている。

特開２００４－７３３３０号公報

　特許文献１に開示された固定手段は、ファンモータに位置ずれが生じても、潰し代を有する防振部材に位置ずれを吸収させ、ファンモータの位置出しを正確に行うものではない。例えば、ファンモータを片持ち支持で設置する場合、ファンモータの自重によって防振部材が潰れ、ファンモータの位置出しが困難になるおそれがある。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、モータ取り付けの位置出しを容易にすることができる空気調和機を提供するものである。

　本発明に係る空気調和機は、軸心が床面と平行になるように筐体内に設けられたモータと、前記筐体の背面に設けられ、前記モータが設置される側に凹部を有する背面板金と、前記モータの前記背面板金側の外周を覆い、前記背面板金の凹部に嵌め込まれた防振部材と、を有するものである。

　本発明は、筐体の背面板金に凹部が設けられ、モータの背面側の外周を覆う防振部材と背面板金の凹部とが嵌め合わされることで、モータの位置出しを容易に行うことができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の外観正面図である。図１に示した室内機の断面図である。図２に示したモータ取り付け部周辺の断面図である。図３に示した背面板金において凹部周辺を示す正面図である。図４Ａに示した背面板金の断面図である。図３に示した防振部材の一構成例を示す外観斜視図である。図３に示したモータに防振ゴムを取り付けた状態を示す正面図である。図３に示した防振部材の他の構成例を示す外観斜視図である。本発明の実施の形態２における空気調和機に設けられる防振部材の一構成例を示す外観斜視図である。図８Ａに示した防振部材が取り付けられる背面板金の構成例を示す正面図である。本発明の実施の形態２における空気調和機に設けられる防振部材の他の構成例を示す外観斜視図である。図９Ａに示した防振部材が取り付けられる背面板金の構成例を示す正面図である。

　本実施の形態の空気調和機について、図面を参照して説明する。以下では、空気調和機の室内機が床置形の場合で説明するが、室内機は床置形に限らず、４方向天井埋込形であってもよく、壁掛け形であってもよい。また、室内機に設けられるファンモータの場合で説明するが、室外機に設けられるファンモータであってもよい。ファンモータを固定するためのブラケット、ウエルドボルト及び防振ゴムの組み合わせの数は、ファンモータによって異なるが、一般的には３～４組程度である。以下では、この組み合わせの数が３組の場合で説明する。

実施の形態１．
　本実施の形態１の空気調和機の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の外観正面図である。図２は、図１に示した室内機の断面図である。図２に示すように、空気調和機の室内機１は、ファン４と、ファン４に接続されたモータ３と、ケーシング５と、熱交換器６と、ドレンパン７と、モータ３の運転を制御する制御部２とを有する。熱交換器６は、図示しない室外機に設けられた膨張弁、圧縮機及び熱交換器と冷媒配管を介して接続されている。制御部２は、モータ３及び圧縮機の回転周波数と、膨張弁の開度とを制御する。室外機にもファンが設けられていてもよい。

　図１及び図２に示すように、室内機１の正面には、上部に吹出口９が設けられ、下部に吸込口８が設けられている。床置形の室内機１では、ファン４の回転によって室内の空気が吸込口８から室内機の内部に吸い込まれる。室内機１に吸い込まれた空気は、ケーシング５を通って熱交換器６で熱交換された後、吹出口９から室内に吹き出される。

　次に、モータ取り付け部周辺の構成について、図３～図４Ｂを参照して、詳しく説明する。図３は、図２に示したモータ取り付け部周辺の断面図である。図４Ａは、図３に示した背面板金において凹部周辺を示す正面図である。図４Ｂは、図４Ａに示した背面板金の断面図である。

　図３に示すように、モータ取り付け部周辺には、背面板金１０と、モータ３及びモータ３のブラケット１１と、ファン４と、複数の防振ゴム１２と、複数のボルト１３と、防振部材１４とが設けられている。防振ゴム１２及びボルト１３はモータ３のブラケット１１を背面板金１０に固定する役目を果たす。ボルト１３は、例えば、ウエルドボルトである。防振部材１４はモータ３を背面板金１０に固定する役目を果たす。防振ゴム１２及び防振部材１４はモータ３の振動を吸収する役目も果たす。モータ３の軸心２１が床面に対して平行（Ｙ軸矢印方向）になるように、モータ３のブラケット１１がボルト１３に取り付けられている。ボルト１３の上部にはナット３５が締め付けられている。

　また、背面板金１０は、室内機１の筐体の一部である背面板１０ａのモータ取り付け部に設けられている。背面板金１０には、室内機１の正面とは反対方向（Ｙ軸矢印と反対方向）に窪んだ凹部１５が形成されている。背面板金１０に凹部１５が形成されているため、背面板金１０の剛性が向上する。凹部１５の底面の形状は、図４Ａに示すように円である。図３に示すように、背面板金１０には、モータ３を取り付けるための複数のボルト１３がその軸方向が床面に対して平行になるように溶接されている。モータ３の背面側は、モータ３の軸心２１と同心の円筒３ａが形成されている。円筒３ａの直径をＬ１とし、凹部１５の直径をＬ２とすると、Ｌ２＞Ｌ１の関係になっている。なお、モータ３の背面側の形状は円筒３ａに限らない。

　図３に示した背面板金１０の構成について詳しく説明する。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、背面板金１０は、モータ３が取り付けられる面２２を有し、円形の面２２の中央に凹部１５が形成されている。背面板１０ａと面２２との間には傾斜部２４が形成されている。図４Ａに示す面２２には、ボルト１３が溶接される溶接部２３を示す。３箇所の溶接部２３は同一の円周３１上に配置されている。

　図４Ａ及び図４Ｂに示す背面板金１０では、凹部１５の側面１５ａで囲まれる形状である側面形状は、底面を円とし、高さを側面１５ａとする円柱である。また、図４Ｂに示すように、背面板１０ａから面２２までの距離をＬ３とし、面２２から凹部１５の底面までの距離をＬ４とすると、Ｌ３＞Ｌ４の関係になっている。Ｌ４≦Ｌ３にすることで、凹部１５が背面板１０ａよりも外側に飛び出すことがない。背面板金１０は、例えば、平坦な背面板１０ａに対して絞り加工で作製される。

　次に、図３に示した防振部材１４の構成を説明する。図５は、図３に示した防振部材の一構成例を示す外観斜視図である。防振部材１４の材料は、例えば、ゴムである。図５に示すように、防振部材１４の外周形状は円形である。防振部材１４の外郭の円形の直径は図４Ａに示した凹部１５の直径Ｌ２と一致している。また、防振部材１４は、内部がくりぬかれた凹部３３の構造を有し、凹部３３の形状はモータ３の円筒３ａの形状と一致している。凹部３３の直径は円筒３ａの直径Ｌ１と一致している。また、図３及び図５に示す構成例では、防振部材１４の厚みＬ７は、モータ３の背面側の円筒３ａが嵌め込まれる深さＬ５に比べて厚みＬ６の分だけ大きい。厚みＬ６の分だけ、モータ３の振動が背面板金１０に伝わるのを防止する効果が向上することが期待できる。なお、凹部３３の形状は、モータ３の背面側の外周と一致していればよく、円柱の場合に限らない。

　図５に示す防振部材１４の凹部３３はモータ３の円筒３ａと嵌め合わされ、防振部材１４の外側は背面板金１０の凹部１５と嵌め合わされる。つまり、図３に示したように、防振部材１４がモータ３の背面側の円筒３ａの外周を覆い、背面板金１０の凹部１５に嵌め込まれる。その結果、防振部材１４がモータ３の背面側及び背面板金１０の凹部１５のそれぞれと密着して固定されることで、モータ３の室内機１の内部の背面板金１０に対する位置出しを安定して容易に行うことができる。

　図６は、図３に示したモータに防振ゴムを取り付けた状態を示す正面図である。図６に示すように、ブラケット１１には、円状の開口１１ａと、開口１１ａを開放する切り欠き部１１ｂとが設けられている。防振ゴム１２にはボルト１３を貫通させるための穴が設けられている。ブラケット１１の開口１１ａにボルト１３が貫通するようにモータ３が図４Ａに示した背面板金１０に装着され、ボルト１３の上から防振ゴム１２が装着されている。開口１１ａの直径をΦ１とし、ボルト１３の直径Φ２とすると、Φ１＞Φ２の関係になっており、開口１１ａとボルト１３との隙間が大きく設けられている。この隙間に防振ゴム１２が嵌め込まれる。

　図６に示す防振ゴム１２は、モータ３の軸心方向（Ｙ軸矢印方向）を中心軸とする円柱形状であるが、ブラケット１１の開口１１ａを貫通する部分は直径Φ１であり、ブラケット１１の外側の部分は直径がΦ１よりも大きくなっている。つまり、防振ゴム１２のブラケット１１よりも外側の部分は、ブラケット１１の上面の一部を覆う形状である。

　上述したように、モータ３のブラケット１１とボルト１３との間に防振ゴム１２を設けることで、ブラケット１１がボルト１３に直接に接することなく、ブラケット１１と防振ゴム１２が互いに嵌め合わされている。

　なお、本実施の形態１では、防振部材１４の材料がゴムの場合で説明したが、材料はゴムに限定されない。例えば、材料の硬度を硬くしたい場合は防振部材１４の材料をゴム材から金属材に変更することが考えられる。また、防振部材１４の硬度及び厚みについても、目的に応じて変更してもよい。例えば、振動及び騒音を防止する効果を高めたい場合には、防振部材１４の材料に硬度の柔らかいものを用いることが考えられる。例えば、ファンを含むモータ３の自重が大きい場合、防振部材１４の厚みと室内機１の背面板金１０の凹部１５の深さを増すことで、室内機１の背面板金１０の凹部１５と防振部材１４とが固定できる接触面積を稼ぐことができる。この場合、背面板金１０が防振部材１４を介して、モータ３を支持する力が強くなる。

　また、防振部材１４の厚みを薄くした場合の一例を説明する。図７は、図３に示した防振部材の他の構成例を示す外観斜視図である。図７に示す構成例では、防振部材１４の厚みをモータ３の円筒３ａの外周を覆う深さＬ５と同一にした構成である。この場合、モータ３の背面側の空間の省スペース化を図ることができる。

　次に、モータ３の取り付け方法を説明する。はじめに、モータ３のブラケット１１に防振ゴム１２が取り付けられ、モータ３の背面に防振部材１４が取り付けられる。次に、防振ゴム１２の各穴にボルト１３が貫通するように、モータ３及び防振部材１４を背面板金１０に取り付ける。その後、ボルト１３の上部に図３に示したナット３５を締め付ける。その際、防振部材１４が背面板金１０の凹部１５に隙間なく挿入されるように防振部材１４を設置する。

　なお、モータ３の取り付け方法は上記の方法に限らない。例えば、防振ゴム１２の穴の直径をΦ２よりも小さくすれば、防振ゴム１２の弾性力でブラケット１１をボルト１３に固定することができる。この場合、ナット３５を設ける必要はない。また、ボルト１３を背面板金１０に予め溶接せずに、モータ３、防振部材１４及び防振ゴム１２をボルト１３に取り付けてからボルト１３を背面板金１０に溶接してもよい。この場合、ナット３５の役目を果たすための部位として、直径がΦ１よりも大きい部分をボルト１３の上部に予め設けておけばよい。

　本実施の形態１の空気調和機は、筐体内に設けられたモータ３と、筐体の背面に設けられ、筐体の正面側に凹部１５を有する背面板金１０と、モータ３の背面板金側の外周を覆い、凹部１５に嵌め込まれた防振部材１４と、を有するものである。

　本実施の形態１では、筐体の背面板金１０に凹部１５が設けられ、モータ３の背面側の外周を覆う防振部材１４と背面板金１０の凹部１５とが嵌め合わされることで、モータ３が片持ち支持で固定される場合であっても、モータ３の位置出しを容易に行うことができる。本実施の形態１は、モータ３の支持手段が片持ち支持以外であっても、モータ３の位置出しが容易となる効果を得ることができる。

　本実施の形態１では、モータ３が片持ち支持で固定される場合、モータ３はボルト１３だけでなく、モータ３の背面側で防振部材１４を介して背面板金１０の凹部１５で支持される。そのため、モータ３の自重による荷重方向への位置ずれが抑制され、ボルト１３と防振ゴム１２との接触面積を増やすことができる。その結果、モータ３の位置ずれが原因で生じていた振動及び騒音を抑制することができる。

　また、本実施の形態１では、防振部材１４の外周形状と背面板金１０の凹部１５の側面形状が同一形状なので、防振部材１４の外周と背面板金１０の凹部１５とが隙間なく嵌め合わされ、モータ３の位置出しを容易に、かつ精度よく行うことができる。その結果、モータ３をより安定して背面板金１０に固定できる。

　モータの固定手段が片持ち支持である場合、たとえモータの位置出しを安定して行うことができたとしても、ファンを含むモータの自重により、筐体の背面板が撓んでしまい、その結果、モータの固定位置が安定しないことがあった。これに対して、本実施の形態１では、背面板金１０に凹部１５を設けているので、背面板金１０の剛性が向上する。そのため、モータ３の自重により背面板金１０が撓んでしまうことを抑制することができる。その結果、モータ３の固定位置が安定する効果を有する。

　また、本実施の形態１では、防振部材１４は、モータ３の背面板金側の外周の形状にくりぬかれた構造を有していてもよい。この場合、防振部材１４のくりぬかれた部分がモータ３の外周とより密着するので、モータ３の振動をより吸収しやすくなる。

　さらに、本実施の形態１は、特許文献１に開示された固定手段に比べて、必要な部品の数は少ないため、製造コストを抑えるとともに、組立が容易になり作業性を向上させることができる。

実施の形態２．
　実施の形態１では、防振部材１４の外周形状が丸型の場合で説明したが、外周形状は丸形以外であってもよい。防振部材１４の外周形状と凹部１５の側面形状とが同一形状であればよい。本実施の形態２では、防振部材１４の外周形状が丸型以外の場合の構成例を説明する。

　図８Ａは、本発明の実施の形態２における空気調和機に設けられる防振部材の一構成例を示す外観斜視図である。図８Ｂは、図８Ａに示した防振部材が取り付けられる背面板金の構成例を示す正面図である。図８Ａに示すように、防振部材１４は、凹部１５に嵌め込まれる部分の外周形状が六角形である。この場合、図８Ｂに示すように、背面板金１０の凹部１５の側面形状は防振部材１４と同一形状の六角形である。図８Ａに示す長さＬ８と図８Ｂに示す長さＬ８とは同一である。

　図９Ａは、本発明の実施の形態２における空気調和機に設けられる防振部材の他の構成例を示す外観斜視図である。図９Ｂは、図９Ａに示した防振部材が取り付けられる背面板金の構成例を示す正面図である。図９Ａに示すように、防振部材１４は、凹部１５に嵌め込まれる部分の外周形状が四角形である。この場合、図９Ｂに示すように、背面板金１０の凹部１５の側面形状は防振部材１４と同一形状の四角形である。図９Ａに示す長さＬ９と図９Ｂに示す長さＬ９とは同一である。

　図８Ａ及び図９Ａに示す構成例では、防振部材１４の内側の形状は、モータ３の背面側とぴったり接触するために、モータ３の背面側の円筒形に合わせて円柱状にくりぬかれた構造である。一方、防振部材１４の外側の形状は、背面板金１０の凹部１５の形状に嵌め合わせることができれば、どのような形状でもよい。

　なお、図８Ａ及び図９Ａは、モータ３の外周が覆われる部分の深さと防振部材１４の厚みが等しい場合を示しているが、図５に示したように、防振部材１４の厚みを大きくしてもよい。防振部材１４の材料、硬度及び厚みの選択方法は、実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

　本実施の形態２では、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態２のように、防振部材１４の形状と背面板金１０に設けられた凹部１５の形状とが多角形であれば、作業者は、各頂点が一致するように防振部材１４を背面板金１０に取り付けることで、位置出しを容易に、かつ精度よく行うことができる。

　また、防振部材１４の外周形状と背面板金１０の凹部１５の形状との同一形状の組み合わせが空気調和機の機種毎に異なるようにすることで、生産工程での取り付け間違いを防止することができる。例えば、図８Ａに示した防振部材１４及び図８Ｂに示した背面板金１０の組み合わせを寒冷地仕様の空気調和機に割り当て、図９Ａに示した防振部材１４及び図９Ｂに示した背面板金１０の組み合わせを標準仕様の空気調和機に割り当てることが考えられる。

　なお、上述した実施の形態１及び実施の形態２では、防振部材１４の外周形状と凹部１５の側面形状とが同一形状の場合で説明したが、同一形状でなくてもよい。例えば、背面板金１０の凹部１５の側面形状を図８Ｂに示した六角形とし、この六角形に内接する円を防振部材１４の外周形状にしてもよい。また、背面板金１０の凹部１５の側面形状を図９Ｂに示した四角形とし、この四角形に内接する円を防振部材１４の外周形状にしてもよい。これらの場合においても、作業者は、モータ３を背面板金１０に取り付ける際、モータ３の背面側にかぶせた防振部材１４が背面板金１０に設けられた凹部１５内に収まるように取り付ければよいので、位置出しを容易に行うことができる。また、防振部材１４の外周が複数の接点で凹部１５の側面形状と接するので、モータ３を安定して固定することができる。

　１　室内機、２　制御部、３　モータ、３ａ　円筒、４　ファン、５　ケーシング、６　熱交換器、７　ドレンパン、８　吸込口、９　吹出口、１０　背面板金、１０ａ　背面板、１１　ブラケット、１１ａ　開口、１１ｂ　切り欠き部、１２　防振ゴム、１３　ボルト、１４　防振部材、１５　凹部、１５ａ　側面、２１　軸心、２２　面、２３　溶接部、２４　傾斜部、３１　円周、３３　凹部、３５　ナット。

Claims

　軸心が床面と平行になるように筐体内に設けられたモータと、
　前記筐体の背面に設けられ、前記モータが設置される側に凹部を有する背面板金と、
　前記モータの前記背面板金側の外周を覆い、前記背面板金の凹部に嵌め込まれた防振部材と、
を有する空気調和機。
　前記防振部材の外周形状は、前記凹部の側面で囲まれた形状である側面形状と同一形状である、請求項１に記載の空気調和機。
　前記防振部材の外周形状と前記凹部の前記側面形状とが同一形状の多角形である、請求項２に記載の空気調和機。
　前記背面板金には前記モータの軸心と平行に複数のボルトが設けられ、
　前記モータに設けられた複数のブラケットが前記複数のボルトを貫通する複数の防振ゴムを介して該複数のボルトで前記背面板金に固定されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の空気調和機。
　前記防振部材は、前記モータの前記背面板金側の外周の形状にくりぬかれた構造を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和機。