WO2018173708A1

WO2018173708A1 - 室外機

Info

Publication number: WO2018173708A1
Application number: PCT/JP2018/008201
Authority: WO
Inventors: 恵介三苫; 晋一五十住; 正也倉地; 江口　剛
Original assignee: 三菱重工サーマルシステムズ株式会社
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2018-09-27
Also published as: CN110100134A; JP2018162904A; EP3543614A1

Abstract

部品点数を増やさずにベルマウスの軸線方向の寸法を大きくして送風特性を改善できる室外機を提供する。室外機は、本体部と、本体部の上面を覆う板金製の天板（５）と、ファンモータ（２２）を備え天板（５）に支持される送風機と、送風機と同心円状にその周囲を覆う樹脂製のベルマウス（４）とを備える。ファンモータ（２２）のモータベース部は天板（５）に直接固定され、ファン（２１）は中心をファンモータ（２２）の回転軸（２２ａ）に固定され、ファン（２１）の全体が天板（５）の上面側に位置し、ファン（２１）の軸線方向全体の周囲をベルマウス（４）が覆っている。

Description

室外機

　本発明は、空気調和機の室外機に関するものである。

　空気調和機の室外機は、従来から送風特性向上のためにベルマウスが用いられている。ベルマウスには板金製のものや樹脂製のものがある。板金製のベルマウスは、板金の絞り加工で成形されるため、割れを発生させずにファンの回転軸線方向の寸法が大きいものを制作することが難しい。一方、樹脂製のベルマウスは、補強用のフレームが必要とされ、部品点数が増加してしまう。

　室外機の性能向上やコスト削減のため、ベルマウスの構成を変更する方法が知られている（特許文献１および２参照）。
　特許文献１では、合成樹脂製のベルマウスがファンの外周側に配置されるファンリングと、ファンリングの下端に形成されるスカートとを備え、ファンリングの軸方向の高さがファンのものより高い構成とすることにより送風特性を向上させる構成が開示されている。
　特許文献２では、ベルマウスと、送風機の駆動用モータのモータベース部とを一体成形することにより、部品点数を削減する構成が開示されている。

特開２０１０－１２７５９４号公報特開平１０－３００１３０号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載されたベルマウスは、合成樹脂製であるため、モータベース部がフレームに支持されている。これにより部品点数が増加するという問題がある。
　上記特許文献２に記載されたベルマウスは、板金よりなる側板の深絞りにより成形されているため、軸線方向の寸法が大きくできず、送風特性の面で不利という問題がある。
　以上のように、各上記特許文献に記載されたベルマウスは、部品点数を増やさずに軸線方向の寸法を大きくできるものとは言えない。

　本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、部品点数を増やさずにベルマウスの軸線方向の寸法を大きくして送風特性を改善できる室外機の構成を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明の室外機は以下の手段を採用する。
　すなわち、本発明の一態様にかかる室外機は、ファンおよびそれを駆動するファンモータを備える送風機と、該送風機に接続された樹脂製のベルマウスと、前記送風機を支持する板金製の天板とを備える。

　板金製の天板は、樹脂製のものに比べて強度が高い。そのため、天板を板金製とすることにより、補強用のフレームなどの部品点数の増加を防止できる。また、樹脂製のベルマウスは、軸線方向の寸法が大きいものを製造する場合においても割れが生じにくい成形方法を採用できる。軸線方向の寸法が大きいベルマウスを用いることにより、室外機の送風特性が改善される。
　板金製の天板と樹脂製のベルマウスとを組み合わせることにより、上述する両方の利点を兼ね備えた室外機を構成できる。
　なお、ベルマウスとしては、ファンガードと一体に成形されたものを用いても良い。

　また、本発明の一態様にかかる室外機は、前記ファンモータを支持するモータベース部が、前記天板に直接固定される。

　ファンモータのモータベース部を金属製の天板に直接固定することにより、モータベース部を支えるために補強用のフレームを設置する必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。

　また、本発明の一態様にかかる室外機において、前記ファンの全体は、前記天板の上面側に位置する。

　ファンの全体を天板の上面側に配置することにより、ファンと熱交換器とは設置場所が分けられる。これにより、天板上面では熱交換器に制約されずにファンの外径を大きくすることができ、天板下面では熱交換器を設置する空間を大きく取ることができる。
　また、ファンの全体をベルマウス内に収容できるため、送風特性が改善される。

　また、本発明の一態様にかかる室外機において、前記天板は、前記ベルマウス内に盛り上がりオーバーラップするテーパ部を備え、該テーパ部は、内径が漸次減少された曲面とされ前記テーパ部の先端に形成される先端部が、前記ベルマウスの下方から接続される。

　天板がベルマウス内に盛り上がるテーパ部を備えることにより、ベルマウスを支持する部分における天板の断面二次モーメントは平面状である場合に比べて大きくなる。したがって、天板がベルマウスを支持する部分の曲げモーメントに対する強度を高められる。
　また、テーパ部を内径が漸次減少された曲面とすることにより、空気流を乱すことなくベルマウスと接続できる。一方、テーパ部がベルマウスにオーバーラップする範囲ではベルマウスが空気流に接しないため、ベルマウスの形状を制限する必要がなくなる。

　さらに、本発明の一態様にかかる室外機において、前記天板と前記ベルマウスとは、互いに接する内面が連続的に接続される。

　天板とベルマウスとは、互いに接する内面が連続的に接続されることにより、内面は滑らかな流路となり、空気流の損失が抑制される。

　また、本発明の一態様にかかる室外機において、前記ベルマウスは、前記先端部に接続する部分において、前記先端部の形状に合わせた切欠き部を備えている。

　ベルマウスが天板の先端部に接続する部分に先端部の形状に合わせた切欠き部を備えることにより、組み立て時にベルマウスの位置決めを容易にできる。また、ベルマウスと天板とを内面が連続的になるよう接続することが容易にできる。

　さらに、本発明の一態様にかかる室外機は、前記天板の水平面上に該天板と前記ベルマウスとを接続する固定部を備え、前記天板は、前記固定部および前記先端部で前記ベルマウスに接触し、前記固定部と前記先端部との間には、前記ベルマウスと前記テーパ部とがオーバーラップするオーバーラップ部が形成され、前記オーバーラップ部は、前記天板と前記ベルマウスとの間に形成された隙間を有する。

　天板の水平面上に天板とベルマウスとを接続する固定部を備え、天板は、固定部および先端部でベルマウスに接触し、固定部と先端部との間には、ベルマウスとテーパ部とがオーバーラップするオーバーラップ部が形成され、オーバーラップ部は、天板とベルマウスとの間に形成された隙間を有することにより、天板とベルマウスとの間に水分が侵入したとしても、オーバーラップ部には隙間の容積に比べて十分に小さい量の水分が残留する。これにより、水分が凍った場合にベルマウスが壊れるリスクは小さくなる。

　さらに、本発明の一態様にかかる室外機は、前記固定部は、複数とされ、隣り合う前記固定部の間には、前記天板と前記ベルマウスとの間に形成され、前記隙間に連通する連通隙間が形成されている。

　固定部は、複数とされ、隣り合う固定部の間には、天板とベルマウスとの間に形成され、オーバーラップ部の隙間に連通する連通隙間が形成されている。そのため、オーバーラップ部の隙間からの排水が連通隙間からベルマウスの外部に導かれる。これにより、水分が凍った場合にベルマウスが壊れるリスクをさらに小さくできる。

　部品点数を増やさずにベルマウスの軸線方向の寸法を大きくして、送風特性を改善することができる。

本発明の実施形態にかかる室外機の斜視図である。図１の室外機に用いられる送風機の斜視図である。図１の室外機に用いられる送風機の側面図である。図１の室外機に用いられる送風機の縦断面図である。図１の室外機に用いられる天板の上面図である。図１の室外機に用いられる天板の側面図である。テーパ部周りを示し、（ａ）は図２のＡ－Ａにおける断面図、（ｂ）は固定部周りの部分拡大縦断面図である。変形例にかかる室外機の固定部の断面図である。

　以下に、本発明にかかる室外機の一実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１には、本発明の実施形態が示されている。

　同図に示すように、本実施形態の室外機１は、本体部１１と、本体部１１の上面を覆う板金製の天板５と、天板５に支持される送風機２と、樹脂製のベルマウス４とを備える。室外機１は、冷媒配管（図示せず）を介して室内機（図示せず）に接続されている。

　本体部１１内には、熱交換器、ファンモータ、制御ボックス等が配置されている。
　図２に示すように、天板５上に２つのベルマウス４が設けられており、ベルマウス４内にファン２１が収容されている。なお、本実施形態では２つのベルマウス４を設けているが、ベルマウス４は１つであっても３つ以上であっても良い。

　図３に示すように、送風機２は、ファン２１を駆動するファンモータ２２を備えている。ファンモータ２２は、モータベース部７によって支持されている。モータベース部７は、棒状部材を略Ｌ字状に屈曲させた脚部７ａを備えており、脚部７ａの一方が天板５に固定され、脚部７ａの他方がファンモータ２２側に固定されている。すなわち、ファンモータ２２は、モータベース部７を介して天板５に対して直接固定されるようになっている。

　図４に示すように、ファンモータ２２の回転軸２２ａが上下方向に延在している。ファン２１の回転中心に対して、回転軸２２ａが嵌合されている。ファン２１の全体は、天板５の上面側に位置し、ファン２１の回転軸線方向全体の周囲をベルマウス４が覆っている。送風機２の運転により、室外機１内部の熱交換器６を通過した空気は、送風機２の上方に排出される。

　図５および６に示すように、天板５は、送風機２を設置するための円形の穴を有し、穴の縁部に沿って上方に突出するテーパ部５ａが形成されている。

　図７には、ベルマウス４と天板５との接続部分が示されている。
　図７（ａ）に示すように、天板５は、ベルマウス４内に盛り上がりオーバーラップするテーパ部５ａを備える。このテーパ部５ａは、軸線方向（同図において上方向）に沿って滑らかに内径が減少された曲面とされている。

　ベルマウス４の内周面には、テーパ部５ａの先端に位置する先端部５ｂの形状に合わせた切欠き部４ｂが形成されている。先端部５ｂと切欠き部４ｂとが嵌め合わさることにより、テーパ部５ａがベルマウス４の下方に対して定位置で接続される。この接続位置にて、ベルマウス４と天板５とは、送風機２によって形成された空気の流れに接する内面が連続的に接続された形状とされている。
　ベルマウス４とテーパ部５ａとがオーバーラップするように、切欠き部４ｂ付近から固定部８付近にかけて傾斜する領域として、オーバーラップ部４ａが形成されている。

　図７（ｂ）に示すように、ベルマウス４と天板５とは、テーパ部５ａよりも外周側に位置する水平面に設けられた固定部８によって接続されている。固定部８において、天板５をベルマウス側に凸状に盛り上げて天板固定部５ｃを形成し、ベルマウス固定部４ｃと天板固定部５ｃとが、固定ボルト８ａにより固定されている。
　オーバーラップ部４ａには、ベルマウス４と天板５との間に隙間９が形成されている。この隙間９は、大気中の水分が凝縮してドレン水として溜まり、ドレン水が凍って体積膨張したとしてもベルマウス４の変形に影響を及ぼさない程度の大きさとされている。
　また、隣り合う固定部８（図２参照）の間には、ベルマウス４の外周部の円周方向に沿ういずれかの位置に、連通隙間が形成されている。連通隙間によって、隙間９とベルマウス４の外周側の外部とが連通されている。

　上記構成の室外機１は、以下のように動作する。
　ファンモータ２２によってファン２１が回転することで、室外機１の外部から空気が本体部１１内に流れ込む。本体部１１内に流れ込んだ空気は、熱交換器６を通過することによって、熱交換器６の伝熱管内を流れる冷媒と熱交換を行う。熱交換後の空気は、上方のファン２１へ向かい、ベルマウス４で整流されつつ室外機１の上部から外部へと排出される。

　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　天板５が板金製であるため、樹脂製のものに比べて強度が高い。そのため、補強用のフレームなどの部品点数の増加を防止できる。
　また、ベルマウス４が樹脂製であるため、軸線方向の寸法が大きいものを製造する場合においても割れが生じにくい成形方法を採用できる。軸線方向の寸法が大きいベルマウス４を用いることにより、送風機２の送風特性が改善される。

　ファンモータ２２のモータベース部７を金属製の天板５に直接固定することにより、モータベース部７を支えるために補強用のフレームを設置する必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。

　ファン２１の全体を天板５の上面側に配置することにより、ファン２１と熱交換器６とは設置場所が分けられる。これにより、天板５上面では熱交換器６に制約されずにファン２１の外径を大きくすることができ、天板５下面では熱交換器６を設置する空間を大きく取ることができる。
　また、ファン２１の全体をベルマウス４内に収容できるため、送風特性が改善される。

　天板５がベルマウス４内に盛り上がるテーパ部５ａを備えることにより、ベルマウス４を支持する部分における天板５の断面二次モーメントは、平面状である場合に比べて大きくなる。したがって、天板５がベルマウス４を支持する部分の曲げモーメントに対する強度を高められる。
　また、テーパ部５ａを軸線方向に従い滑らかに内径が減少された曲面とすることにより、空気流を乱すことなくベルマウス４と接続できる。一方、ベルマウス４がテーパ部５ａにオーバーラップするオーバーラップ部４ａでは、ベルマウス４が空気流に接しないため、ベルマウス４の形状を制限する必要がなくなる。

　天板５とベルマウス４とは、互いに接する内面が連続的に接続されることにより、内面は滑らかな流路となり、空気流の損失が抑制される。

　ベルマウス４が、天板５の先端部５ｂに接続する部分に、先端部５ｂの形状に合わせた切欠き部４ｂを備えることにより、組み立て時にベルマウス４の位置決めを容易にできる。また、ベルマウス４と天板５とを内面が連続的になるよう接続することが容易にできる。

　天板５とベルマウス４とは、固定部８（天板固定部５ｃおよびベルマウス固定部４ｃ）および内面接続部（先端部５ｂおよび切欠き部４ｂ）のみで接触し、オーバーラップ部４ａには隙間９が確保される。これにより、天板５とベルマウス４との間に水分が侵入したとしても隙間９の容積に比べて十分に小さい量だけが残留することになり、水分が凍った場合にベルマウス４が壊れるリスクは小さくなる。

　なお、オーバーラップ部４ａにおけるベルマウス４の形状として、図８のように変形することができる。図８には、図７（ａ）に対応する部分断面図である。図８に示すように、オーバーラップ部４ａにおいて、ベルマウス４は、切欠き部４ｂ付近から固定部８付近の上部にかけて水平面状に広がり、固定部８付近の上部から固定部８付近にかけて鉛直に円筒面形状の曲面が形成されている。これにより、オーバーラップ部４ａとテーパ部５ａとの間に隙間９が形成されている。

１　室外機
２　送風機
４　ベルマウス
４ａ　オーバーラップ部
４ｂ　切欠き部
４ｃ　ベルマウス固定部
５　天板
５ａ　テーパ部
５ｂ　先端部
５ｃ　天板固定部
６　熱交換器
７　モータベース部
７ａ　脚部
８　固定部
８ａ　固定ボルト
１１　本体部
２１　ファン
２２　ファンモータ
２２ａ　回転軸

Claims

　ファンおよびそれを駆動するファンモータを備える送風機と、
　該送風機に接続された樹脂製のベルマウスと、
　前記送風機を支持する板金製の天板と、
を備える室外機。
　前記ファンモータを支持するモータベース部が、前記天板に直接固定される請求項１に記載の室外機。
　前記ファンの全体が、前記天板の上面側に位置する請求項１または２に記載の室外機。
　前記天板は、前記ベルマウス内に盛り上がりオーバーラップするテーパ部を備え、
　該テーパ部は、内径が漸次減少された曲面とされ
　前記テーパ部の先端に形成される先端部が、前記ベルマウスの下方から接続される請求項１から３のいずれか一項に記載の室外機。
　前記天板と前記ベルマウスとは、互いに接する内面が連続的に接続される請求項４に記載の室外機。
　前記ベルマウスは、前記先端部に接続する部分において、前記先端部の形状に合わせた切欠き部を備えた請求項４または５に記載の室外機。
　前記天板の水平面上に該天板と前記ベルマウスとを接続する固定部を備え、
　前記天板は、前記固定部および前記先端部で前記ベルマウスに接触し、
　前記固定部と前記先端部との間には、前記ベルマウスと前記テーパ部とがオーバーラップするオーバーラップ部が形成され、
　前記オーバーラップ部は、前記天板と前記ベルマウスとの間に形成された隙間を有する請求項４から６のいずれか一項に記載の室外機。
　前記固定部は、複数とされ、
　隣り合う前記固定部の間には、前記天板と前記ベルマウスとの間に形成され、前記隙間に連通する連通隙間が形成されている請求項７に記載の室外機。