WO2022029997A1

WO2022029997A1 - 空気調和機の室外機

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Publication number: WO2022029997A1
Application number: PCT/JP2020/030351
Authority: WO
Inventors: 壮軌斉藤; 佳輝田畑; 佑介深澤; 紘哉山梨
Original assignee: 東芝キヤリア株式会社
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-02-10
Also published as: JPWO2022029997A1; CN115698595A

Abstract

送風機の駆動にともなう空気の流動を妨げず、回転機械である送風機の重量と回転にともなう振動とを支持する十分な剛性を有するモーターベースを備える空気調和機の室外機を提供する。室外機（１）は、平行に延びるフロントビーム（２３Ｆ）とリアビーム（２３Ｒ）とを有するフレーム（１５）と、フロントビーム（２３Ｆ）とリアビーム（２３Ｒ）との間に架かるモーターベース（３）と、モーターベース（３）に支持される電動機（３１）と、電動機（３１）によって回転駆動される羽根車（３２）と、を備えている。モーターベース（３）は、フロントビーム（２３Ｆ）とリアビーム（２３Ｒ）との間に架かる一対の第一桁部（４１）と、一対の第一桁部（４１）の間に架かり一対の第一桁部（４１）を一体に連結する一対の第二桁部（４２）と、それぞれの第二桁部（４２）に設けられて第二桁部（４２）の長手方向に延び、かつ一対の第一桁部（４１）および一対の第二桁部４２を通る仮想平面の法線方向へ突出して電動機（３１）を支持する支持架部（４３）と、を備えている。

Description

空気調和機の室外機

　本発明は、空気調和機の室外機に関する。

　フロントビームとリアビームとを有する筐体と、フロントビームとリアビームとの間に設けられるモーターブラケットと、モーターブラケットに搭載される送風機と、を備える空気調和機の室外機が知られている。モーターブラケットは、フロントビームとリアビームとの間に平行に掛け渡される一対の梁部材である。それぞれの梁部材の一方の端部は、フロントビームにネジで固定され、それぞれの梁部材の他方の端部は、リアビームにネジで固定されている。

　送風機は、電動機と、電動機の回転軸に取り付けられる送風ファンと、を備えている。電動機は、モーターブラケットに搭載されている。

特開２０１７－１５５９６８号公報

　フロントビームおよびリアビームは、機械室と送風機室との境界に沿って配置されている。機械室は、熱交換器および圧縮機を収容し、送風機室は、送風機を収容している。駆動する送風機は、空気、つまり熱交換器で熱交換された後の外気を機械室から送風機室へ流動させる。したがって、モーターブラケットは、機械室から送風機室へ流動する空気の流れを妨げたり、空気の流動にともなう騒音、例えば風切り音を生じたりしないことが好ましい。そのため、モーターブラケットは、機械室から送風機室の方向へ見た投影面積が小さいことが好ましい。

　また、モーターブラケットは、送風機の重量を支え、かつ送風機の回転によって生じる振動を支える。そのため、モーターブラケットは、十分な剛性を有する必要がある。

　そこで、本発明は、送風機の駆動にともなう空気の流動を妨げず、回転機械である送風機の重量と回転にともなう振動とを支持する十分な剛性を有するモーターベースを備える空気調和機の室外機を提供することを目的とする。

　前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機は、平行に延びる一対の横架材を有するフレームと、前記一対の横架材の間に架かるモーターベースと、前記モーターベースに支持される電動機と、前記電動機によって回転駆動される羽根車と、を備え、前記モーターベースは、前記一対の横架材の間に架かる一対の第一桁部と、前記一対の第一桁部の間に架かり前記一対の第一桁部を一体に連結する一対の第二桁部と、それぞれの前記第二桁部に設けられて前記第二桁部の長手方向に延び、かつ前記一対の第一桁部および前記一対の第二桁部を通る仮想平面の法線方向へ突出して前記電動機を支持する支持架部と、を備えている。

　また、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機は、前記一対の第一桁部の一方の端部の間、および前記一対の第一桁部の他方の端部の間のそれぞれに架かる一対の第三桁部を備え、前記一対の第三桁部の一方は、前記一対の横架材の一方に接し、前記一対の第三桁部の他方は、前記一対の横架材の他方に接していることが好ましい。

　本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の前記モーターベースは、板金加工の一体成形品であって、それぞれの縁部に折り曲げ加工による補強リブを有していることが好ましい。

　本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機は、前記モーターベースを前記フレームに固定する締結部材を備えていることが好ましい。

　本発明の実施形態によれば、送風機の駆動にともなう空気の流動を妨げず、回転機械である送風機の重量と回転にともなう振動とを支持する十分な剛性を有するモーターベースを備える空気調和機の室外機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の斜視図。本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機のフレーム、モーターベース、送風機の斜視分解図。本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の要部の斜視図。本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースの斜視図。本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースの平面図。室外機のモーターベースの比較例の斜視図。本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースと比較例との支持剛性の優劣を説明する図。本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースと比較例との振動振幅の優劣を説明する図。

　本発明に係る空気調和機の室外機の実施形態について図１から図８を参照して説明する。なお、複数の図面中、同じまたは相当する構成には同一の符号が付されている。

　図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の斜視図である。

　図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機は、室外機１と、室内機（図示省略）と、を備えている。室内機の設置場所は建築物の室内である。室外機１の設置場所は建築物の室外である。室外機１は、水平な基礎の上に設置される。室内機は、室内の天井に埋め込まれたり、天井や梁から吊り下げられたりして設置される。

　また、空気調和機は、冷凍サイクル（図示省略）を備えている。冷凍サイクルは、熱源側の熱交換器（図示省略）と、圧縮機（図示省略）と、利用側の熱交換器（図示省略）と、膨張機（図示省略）と、これらの機器に冷媒を循環させる冷媒管（図示省略）と、を備えている。冷凍サイクルは、空気調和機の冷却運転と加熱運転とを切り替える四方弁（図示省略）を備えていても良い。

　室外機１は、冷凍サイクルの熱源側の熱交換器、圧縮機、および四方弁を収容している。室内機は、冷凍サイクルの利用側の熱交換器を収容している。膨張機は、室内機に収容されていても良いし、室外機に収容されていても良い。室外機と室内機とは、渡り配管（図示省略）を介して接続されている。渡り配管は、冷媒管の一部である。空気調和機は、室外機１側の熱交換器と室内機側の熱交換器との間で冷媒を循環させて室内の空気を調和する。

　図２は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機のフレーム、モーターベース、送風機の斜視分解図である。

　図３は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の要部の斜視図である。

　図１に加えて、図２および図３に示すように、本実施形態に係る空気調和機の室外機１は、高さ寸法よりも幅寸法が小さく、かつ幅寸法よりも奥行き寸法が小さい直方体形状の筐体２と、筐体２に設けられるモーターベース３と、モーターベース３に支持される送風機５と、を備えている。

　筐体２の内部には、熱交換器および圧縮機を収容する機械室６と、送風機５を収容する送風機室７と、が区画されている。機械室６は、筐体２内の下部に配置されている。送風機室７は、機械室６の上方に配置されている。送風機室７の上面には、吹出口１１が設けられている。

　また、機械室６および送風機室７は、筐体２の幅方向に２つずつ並んでいる。筐体２の正面視（図１の実線矢印Ｆ方向視）において筐体２の左側の機械室６を左機械室６Ｌとし、筐体２の右側の機械室６を右機械室６Ｒとする。また、筐体２の正面視において筐体２の左側の送風機室７を左送風機室７Ｌとし、筐体２の右側の送風機室７を右送風機室７Ｒとする。それぞれの左機械室６Ｌおよび右機械室６Ｒには、熱源側の熱交換器が個別に配置されている。

　左送風機室７Ｌには左送風機５Ｌが配置されている。右送風機室７Ｒには右送風機５Ｒが配置されている。左送風機５Ｌの真上には左吹出口１１Ｌが設けられている。右送風機５Ｒの真上には右吹出口１１Ｒが設けられている。つまり、室外機１は、複数の送風機５と、送風機５と同数の吹出口１１と、を備えている。

　なお、左機械室６Ｌと右機械室６Ｒとの境界、左送風機室７Ｌと右送風機室７Ｒとの境界、および左吹出口１１Ｌと右吹出口１１Ｒとの境界は、明らかであっても良いし、不明瞭であっても良い。

　筐体２は、フレーム１５と、フレーム１５を覆う外板１６と、を備えている。

　フレーム１５は、鋼板の板金加工品である複数の部材の組立品である。各部材はネジ止めや溶接によって接合されている。フレーム１５は、筐体２の底面に配置されるベースフレーム２１と、ベースフレーム２１の四隅それぞれから上方へ延びる４つのピラー２２と、隣り合うピラー２２の間のそれぞれに架け渡される４つのビーム２３（横架材）と、を備えている。

　ベースフレーム２１は、被設置面に平行に延びて井桁状に組み合わされた複数の桁材２５を備えている。複数の桁材２５は、筐体２の正面に沿う前桁材２５Ｆ、筐体２の背面に沿う後桁材２５Ｒ、前桁材２５Ｆと後桁材２５Ｒとの間に架設される複数の縦桁材２５Ｃと、を含んでいる。前桁材２５Ｆと後桁材２５Ｒとは、平行に延びている。前桁材２５Ｆの左端は、筐体２の底部の左前の角部に相当し、前桁材２５Ｆの右端は、筐体２の底部の右前の角部に相当する。後桁材２５Ｒの左端は、筐体２の底部の左後ろの角部に相当し、後桁材２５Ｒの右端は、筐体２の底部の右後ろの角部に相当する。

　４つのピラー２２は、互いに平行に延びている。４つのピラー２２は、実質的に同じ長さ寸法を有している。ピラー２２の長さは、筐体２の高さに相当する。

　４つのビーム２３は、ピラー２２の長さの中途であって、筐体２の高さ方向において実質的に同じ箇所に架け渡されている。換言すると、４つのビーム２３は、筐体２を被設置面に接地した状態で、実質的に被設置面に平行に延びている。４つのビーム２３は、機械室６と送風機室７との境である。４つのビーム２３より下方の筐体２の内部空間は、機械室６であり、４つのビーム２３より上方の筐体２の内部空間は、送風機室７である。

　４つのビーム２３は、左前のピラー２２と右前のピラー２２とに架け渡されるフロントビーム２３Ｆと、左後ろのピラー２２と右後ろのピラー２２とに架け渡されるリアビーム２３Ｒと、を含んでいる。これらフロントビーム２３Ｆとリアビーム２３Ｒとは、平行に延びている。

　外板１６は、筐体２の機械室６の正面、すなわち前の側面を覆い、かつ同一面内で適宜に分割されている。筐体２の背面、左側面、および右側面は、開口を有している。この開口には、熱交換器が露出している。外板１６は、鋼板の板金加工品である複数の部材を含んでいる。それぞれの部材は、フレーム１５にネジ止めされている。

　室外機１に収容される熱交換器は、左機械室６Ｌおよび右機械室６Ｒのそれぞれに設けられている。熱交換器は、ピラー２２で囲まれる筐体２の背面、左側面、および右側面のそれぞれに沿っている。それぞれの熱交換器は、筐体２の平面視でコの字形状（図示省略）に形成された板状の熱交換器であり、左機械室６Ｌおよび右機械室６Ｒに個別に設けられている。それぞれの熱交換器は、コの字の開口部を筐体２の正面である外板１６へ向けている。そのため、筐体２の機械室６は、背面、左側面、および右側面の開口に露出する熱交換器に、直接外気を送り込み、送風機室７へ外気が抜ける構造を有している。

　フロントビーム２３Ｆは、断面Ｌ字形状の鋼板の一体成形品である。フロントビーム２３Ｆは、左前のピラー２２と右前のピラー２２との間に水平に架け渡されている。フロントビーム２３Ｆの左側の端部は、左前のピラー２２にネジ止め、または溶接されている。フロントビーム２３Ｆの右側の端部は、右前のピラー２２にネジ止め、または溶接されている。断面Ｌ字形状のフロントビーム２３Ｆは、筐体２の正面に沿う第一板部２７と、筐体２の正面から筐体２の内側へフランジ状に突出する第二板部２８と、を有している。

　リアビーム２３Ｒは、フロントビーム２３Ｆの鏡像の形状を有している。リアビーム２３Ｒは、断面Ｌ字形状の鋼板の一体成形品である。リアビーム２３Ｒは、左後ろのピラー２２と右後ろのピラー２２との間に水平に架け渡されている。リアビーム２３Ｒの左側の端部は、左後ろのピラー２２にネジ止め、または溶接されている。リアビーム２３Ｒの右側の端部は、右後ろのピラー２２にネジ止め、または溶接されている。断面Ｌ字形状のリアビーム２３Ｒは、筐体２の背面に沿う第一板部２７と、筐体２の背面から筐体２の内側へフランジ状に突出する第二板部２８と、を有している。

　モーターベース３は、板金加工された鋼板の一体成形品である。モーターベース３は、一対の横架材としてのフロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒに架設されている。つまり、モーターベース３は、筐体２の奥行き方向へ架設されている。室外機１は、複数の送風機５と同数のモーターベース３、つまり２つのモーターベース３を備えている。左モーターベース３Ｌは、左送風機室７Ｌに左送風機５Ｌを支えている。右モーターベース３Ｒは、右送風機室７Ｒに右送風機５Ｒを支えている。

　送風機５は、モーターベース３に支持される電動機３１と、電動機３１によって回転駆動される羽根車３２と、を備えている。送風機５は、筐体２の高さ方向、つまり筐体２が水平面に接地された状態における鉛直方向に電動機３１の回転軸３３を向けている。

　電動機３１の回転軸３３は、電動機３１のケーシング３５から鉛直上向きに突出している。ケーシング３５は、回転軸３３に直交する方向へ突出する複数の脚部３６を備えている。送風機５は、脚部３６を介してモーターベース３に支持されている。

　羽根車３２は、いわゆる軸流式（Axial flow impeller）である。羽根車３２は、単にプロペラとも呼ばれる。羽根車３２は、電動機３１の回転軸３３に固定されている。羽根車３２は、電動機３１のケーシング３５の上方に配置されている。

　図４は、本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースの斜視図である。

　図５は、本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースの平面図である。

　なお、左モーターベース３Ｌおよび右モーターベース３Ｒは、実質的に同じ構成を有している。そこで、以下、左モーターベース３Ｌおよび右モーターベース３Ｒを一括してモーターベース３と記載して説明する。

　図４および図５に示すように、本実施形態に係る室外機１のモーターベース３は、フロントビーム２３Ｆとリアビーム２３Ｒとの間に架かる一対の第一桁部４１と、一対の第一桁部４１の間に架かり一対の第一桁部４１を一体に連結する一対の第二桁部４２と、それぞれの第二桁部４２に設けられて第二桁部４２の長手方向に延び、かつ一対の第一桁部４１および一対の第二桁部４２を通る仮想平面Ｐの法線方向ｎへ突出して電動機３１を支持する支持架部４３と、を備えている。

　一対の第一桁部４１は、平行に延びている。一対の第一桁部４１は、フロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒに、実質的に直角に突き当てられている。

　一対の第二桁部４２は、平行に延びている。一対の第二桁部４２は、一対の第一桁部４１に、実質的に直角に突き当てられている。一対の第二桁部４２は、筐体２の平面視における送風機室７の中央部に送風機５が配置されるように、一対の第一桁部４１の長さ方向における中央部寄り、略３分の１に相当する部分ごとにそれぞれ架け渡されて設けられている。

　支持架部４３は、仮想平面Ｐの法線方向ｎへ突出する立上板部４３ａと、立上板部４３ａの頂部に連なり水平方向へ突出するフランジ部４３ｂと、を有している。それぞれの第二桁部４２の立上板部４３ａは、実質的に同じ高さ寸法の突出量を有している。それぞれの第二桁部４２のフランジ部４３ｂは、互いに近づく方向へ突出し、電動機３１を支える水平な支持面を構成する。すなわち、それぞれのフランジ部４３ｂは、一対の第一桁部４１の長さ方向における中央部を向く方向であって、送風機５が配置される方向へ突出している。フランジ部４３ｂは、電動機３１のケーシング３５から突出する脚部３６を下方から支えている。

　支持架部４３は、一対の第二桁部４２に組み合わされる別部品であっても良い。この場合には、支持架部４３は、一対の第二桁部４２、および一対の第一桁部４１に一体化される平板部を有していることが好ましい。平板部の中央部分は大きく開口している。この開口の４つの縁のうち、一対の第二桁部４２に沿った向かい合う一対の縁に立上板部４３ａが設けられる。

　また、モーターベース３は、一対の第一桁部４１の一方の端部４１ｆの間、および一対の第一桁部４１の他方の端部４１ｒの間のそれぞれに架かる一対の第三桁部４５を備えている。

　一対の第三桁部４５の一方は、フロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒの一方に接し、一対の第三桁部４５の他方は、フロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒの他方に接する。本実施形態において、筐体２の正面側に配置される第三桁部４５Ｆは、フロントビーム２３Ｆに接し、筐体２の背面側に配置され第三桁部４５Ｒは、リアビーム２３Ｒに接している。

　一対の第三桁部４５は、平行に延びている。一対の第三桁部４５は、一対の第一桁部４１に、実質的に直角に突き当てられている。一対の第三桁部４５および一対の第一桁部４１は、長方体形状の枠体である。

　また、モーターベース３は、それぞれの縁部に折り曲げ加工による補強リブ４６を有している。つまり、第一桁部４１、第二桁部４２、および第三桁部４５のそれぞれの縁の両端は、仮想平面Ｐの法線方向ｎ、本実施形態では筐体２の上方へ向かって突出する補強リブ４６を有している。第二桁部４２におけるモーターベース３の中央部を向く方向で、送風機５が配置される方向に形成された補強リブ４６は、支持架部４３の立上板部４３ａに一連に繋がっている。

　さらに、モーターベース３は、図５に二点鎖線で示すように、一対の第一桁部４１の間に架かり一対の第一桁部４１を一体に連結する第四桁部４７を備えていても良い。第四桁部４７は、一対の第一桁部４１に、実質的に直角に突き当てられている。第四桁部４７は、送風機５を支える支持架部４３に代えて、第四桁部４７の長手方向に延び、かつ一対の第一桁部４１および一対の第二桁部４２を通る仮想平面Ｐの法線方向ｎへ突出する補強リブ４８を備えていても良い。この補強リブ４８は、モーターベース３の補強リブ４６の一部である。

　モーターベース３は、一対の第一桁部４１の端部４１ｆ、４１ｒ、および一対の第三桁部４５をフロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒに接してフレーム１５に固定されている。モーターベース３は、フロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒのフランジ状に突出する第二板部２８に載っていても良いし、第二板部２８から離れていても良い。

　モーターベース３は、筐体２の水平方向へ締め付けられる締結部材５１、例えばネジによってフロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒの第一板部２７に締結されていても良いし、筐体２の垂直方向へ締め付けられる締結部材（図示省略）、例えばネジによってフロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒの第二板部２８に締結されていても良い。

　図６は、室外機のモーターベースの比較例の斜視図である。

　図６に示すように、モーターベースの比較例６０は、本実施形態に係るモーターベース３の第二桁部４２に支持架部４３を備えていない。比較例６０の支持架部４３は、一対の第一桁部４１に設けられている。また、比較例６０の支持架部４３は、第一桁部４１の一部、つまり一対の第二桁部４２に挟まれた部位Ａに設けられている。

　図７は、本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースと比較例との支持剛性の優劣を説明する図である。

　図７は、図４の第一方向へ負荷Ｆ１を作用させた場合のモーターベース３の最大変形量、図４の第二方向へ負荷Ｆ２を作用させた場合のモーターベース３の最大変形量、図４の第三方向へ負荷Ｆ３を作用させた場合のモーターベース３の最大変形量、図６の第一方向へ負荷Ｆ１を作用させた場合の比較例６０の最大変形量、図６の第二方向へ負荷Ｆ２作用させた場合の比較例６０の最大変形量、および図６の第三方向へ負荷Ｆ３作用させた場合の比較例６０の最大変形量を比較する図である。これら変形量は、数値解析によるものである。

　ここで、負荷Ｆ１、負荷Ｆ２、負荷Ｆ３は、同じ大きさと異なる向きとを有するベクトル量である。

　また、図４および図６の第一方向は、モーターベース３（比較例６０）の長手方向であって筐体２の前方向または後ろ方向に相当する。図４および図６の第二方向は、モーターベース３（比較例６０）の短手方向であって筐体２の右方向または左方向に相当する。図４および図６の第三方向は、モーターベース３（比較例６０）の長手方向および短手方向に傾斜する方向であって筐体２の斜め前方向または斜め後ろ方向に相当する。したがって、負荷Ｆ３は、第一方向および第二方向の分力で表すことができる。

　さらに、支持架部４３の配置を除く他の諸条件、例えば板厚の条件、材質の条件、モーターベース３（比較例６０）と電動機３１との境界条件（拘束条件）、およびモーターベース３（比較例６０）とフレーム１５との境界条件（拘束条件）は、同じである。

　図７に示すように、本実施形態に係るモーターベース３の変形量および比較例６０の変形量は、図６の第三方向へ作用する負荷Ｆ３によって最大値を示す。図７に示される各ケースの変形量は、比較例６０に負荷Ｆ３を作用させた場合の最大変形量が１になるよう正規化されている。

　そして、負荷Ｆ１を作用させた場合のモーターベース３の最大変形量は０．３２（無次元数）である。負荷Ｆ２を作用させた場合のモーターベース３の最大変形量は０．７３（無次元数）である。負荷Ｆ３を作用させた場合のモーターベース３の最大変形量は０．７５（無次元数）である。

　負荷Ｆ１を作用させた場合の比較例６０の最大変形量は０．２３（無次元数）である。負荷Ｆ２を作用させた場合の比較例６０の最大変形量は０．８７（無次元数）である。負荷Ｆ３を作用させた場合の比較例６０の最大変形量は１．００（無次元数、正規化の代表値）である。

　負荷Ｆ１を作用させた場合のモーターベース３の変形量は、比較例６０の約1.39倍である。負荷Ｆ２を作用させた場合のモーターベース３の変形量は、比較例６０の約0.84倍である。負荷Ｆ３を作用させた場合のモーターベース３の変形量は、比較例６０の約0.75倍である。

　つまり、負荷Ｆ１が作用するケースでは、相対的に変形量の絶対値が小さく、負荷Ｆ２、負荷Ｆ３が作用するケースでは、相対的に変形量の絶対値が大きい。そして、変形量の絶対値が小さい負荷１のケースでは、モーターベース３の変形量は比較例６０よりも増加する一方で、変形量の絶対値が大きい負荷２、負荷３のケースでは、モーターベース３の変形量は比較例６０よりも減少する。そして、負荷１のケースにおける変形量の増加が約９（無次元数）と少量である一方、負荷２のケースにおける変形量の減少は約１４（無次元数）であり、負荷２のケースにおける変形量の減少は約２５（無次元数）である。

　換言すると、変形量が他の２方向に比べて約３分の１以下の第一方向において、第二桁部４２に支持架部４３を備えるモーターベース３は、比較例６０に比べて若干の剛性低下を生じる一方で、変形量が大きい第二方向、第三方向において、第二桁部４２に支持架部４３を備えるモーターベース３は、比較例６０に比べて高剛性を得ることができる。

　図８は、本発明の実施形態に係る室外機のモーターベースと比較例との振動振幅の優劣を説明する図である。

　図８は、図４の第一方向（長手方向）におけるモーターベース３の最大振幅量、図４の第二方向（短手方向）におけるモーターベース３の最大振幅量、図４の第四方向（高さ方向、法線方向ｎ、電動機３１の回転軸３３の軸方向）におけるモーターベース３の最大振幅量、図６の第一方向における比較例６０の最大振幅量、図６の第二方向における比較例６０の最大振幅量、および図６の第四方向における比較例６０の最大振幅量を比較する図である。これら振幅量は、数値解析によるものであり、回転駆動する送風機５の回転軸３３の先端部における解析結果に基づいている。

　振動解析では、送風機５の羽根車３２の重心が羽根車３２の回転中心に対して偏心していることが考慮されている。また、振動解析では、電動機３１のトルクを考慮して、電動機３１の回転軸３３にねじりモーメントを作用させた。支持架部４３の配置を除く他の諸条件、例えば板厚の条件、材質の条件、モーターベース３（比較例６０）と電動機３１との境界条件（拘束条件）、およびモーターベース３（比較例６０）とフレーム１５との境界条件（拘束条件）は、同じである。

　それぞれの最大振幅量は、モーターベース３（比較例６０）が仮想平面Ｐの法線方向ｎ、つまり筐体２の上下方向へ弓形に振動する曲げ１次モードで評価した。この曲げ１次モードは、電動機３１の回転数を２０回転毎分（revolutions per minute、rotations per minute、RPM）から１２００回転毎分まで変化させた解析結果から、送風機５の回転軸３３の先端部における振動振幅が最も大きい振動モードである。曲げ１次モードの振動振幅における支配的な成分は、第四方向（高さ方向）の成分である。

　図８に示すように、本実施形態に係るモーターベース３の最大振幅量および比較例６０の最大振幅量は、図６の第四方向において最大値を示す。図８に示される各ケースの最大振幅量は、比較例６０の第四方向の最大振幅量が10000になるよう正規化されている。

　そして、第一方向（長手方向）のモーターベース３の最大振幅量は5.862（無次元数）である。第二方向（短手方向）のモーターベース３の最大振幅量は13.128（無次元数）である。第四方向（高さ方向）のモーターベース３の最大変形量は9511.977（無次元数）である。

　第一方向（長手方向）の比較例６０の最大振幅量は4.567（無次元数）である。第二方向（短手方向）の比較例６０の最大振幅量は458.607（無次元数）である。第四方向（高さ方向）の比較例６０の最大変形量は10000.000（無次元数、正規化の代表値）である。

　つまり、第四方向（高さ方向）におけるモーターベース３の最大振幅量は、比較例６０より４．８パーセント低減した。

　第一方向（長手方向）におけるモーターベース３の最大振幅量、および第二方向（短手方向）におけるモーターベース３の最大振幅量は、第四方向（高さ方向）におけるモーターベース３の最大振幅量の１０分の１以下に留まる。第二方向（短手方向）におけるモーターベース３の最大振幅量は、比較例６０より９７．１パーセント低減した。第一方向（長手方向）におけるモーターベース３の最大振幅量は、比較例６０より２８．４パーセント増加しているが、この方向の最大振幅量は、第四方向（高さ方向）におけるモーターベース３の最大振幅量の１０００分の１以下であり、このような増分は問題にならない。

　換言すると、第二桁部４２に支持架部４３を備えるモーターベース３は、比較例６０に比べて高剛性を得ることができ、かつ電動機３１の回転駆動によって生じる振動を抑制する効果を有している。

　以上説明したように、本実施形態に係る室外機１のモーターベース３は、フロントビーム２３Ｆとリアビーム２３Ｒとの間に架かる一対の第一桁部４１と、一対の第一桁部４１の間に架かり一対の第一桁部４１を一体に連結する一対の第二桁部４２と、それぞれの第二桁部４２に設けられて第二桁部４２の長手方向に延び、かつ仮想平面Ｐの法線方向ｎへ突出して電動機３１を支持する支持架部４３と、を備えている。そのため、モーターベース３は、送風機５の駆動にともなう空気の流動を妨げず、回転機械である送風機５の重量と回転にともなう振動とを支持する十分な剛性を有する。

　また、本実施形態に係る室外機１のモーターベース３は、一対の第一桁部４１の一方の端部の間、および一対の第一桁部４１の他方の端部の間のそれぞれに架かる一対の第三桁部４５を備えている。一対の第三桁部４５の一方は、フロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒの一方に接し、一対の第三桁部４５の他方は、フロントビーム２３Ｆおよびリアビーム２３Ｒの他方に接する。そのため、モーターベース３は、室外機１のフレーム１５に、容易かつ強固に固定される。

　さらに、本実施形態に係る室外機１のモーターベース３は、一対の第一桁部４１の間に架かり一対の第一桁部４１を一体に連結する第四桁部４７を備えていてもよい。筐体２の奥行き寸法が拡大された場合であっても、モーターベース３は、送風機５の重量と回転にともなう振動とを支持する十分な剛性を容易に確保できる。

　また、本実施形態に係る室外機１のモーターベース３は、板金加工の一体成形品であって、それぞれの縁部に折り曲げ加工による補強リブ４６を有している。そのため、モーターベース３は、フロントビーム２３Ｆとリアビーム２３Ｒとの間に梁状に架け渡される一方で、十分な曲げ剛性を有することができる。なお、モーターベース３は、補強リブ４６の突出高さを比較例６０の補強リブ４６の突出量よりも低くしても、比較例６０と同程度の剛性を得ることができる。

　さらに、本実施形態に係る室外機１は、モーターベース３をフレーム１５に固定する締結部材５１を備えている。この締結部材５１は、仮想平面Ｐに沿うモーターベース３の主板部分をフレーム１５に固定するものであっても良いし、仮想平面Ｐの法線方向ｎに延びる補強リブ４６をフレーム１５に固定するものであっても良い。そのため、モーターベース３は、室外機１のフレーム１５に、容易かつ強固に固定される。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　１…室外機、２…筐体、３…モーターベース、３Ｌ…左モーターベース、３Ｒ…右モーターベース、５…送風機、５Ｌ…左送風機、５Ｒ…右送風機、６…機械室、６Ｌ…左機械室、６Ｒ…右機械室、７…送風機室、７Ｌ…左送風機室、７Ｒ…右送風機室、１１…吹出口、１１Ｌ…左吹出口、１１Ｒ…右吹出口、１５…フレーム、１６…外板、２１…ベースフレーム、２２…ピラー、２３…ビーム、２３Ｆ…フロントビーム、２３Ｒ…リアビーム、２５…桁材、２５Ｆ…前桁材、２５Ｒ…後桁材、２５Ｃ…縦桁材、２７…第一板部、２８…第二板部、３１…電動機、３２…羽根車、３３…回転軸、３５…ケーシング、３６…脚部、４１…第一桁部、４１ｆ…第一桁部の前側の端部、４１ｒ…第一桁部の後ろ側の端部、４２…第二桁部、４３…支持架部、４３ａ…立上板部、４３ｂ…フランジ部、４５、４５Ｆ、４５Ｒ…第三桁部、４６…モーターベースの補強リブ、４７…第四桁部、４８…第四桁部の補強リブ、５１…締結部材、６０…モーターベースの比較例。

Claims

　平行に延びる一対の横架材を有するフレームと、
　前記一対の横架材の間に架かるモーターベースと、
　前記モーターベースに支持される電動機と、
　前記電動機によって回転駆動される羽根車と、を備え、
　前記モーターベースは、
　　前記一対の横架材の間に架かる一対の第一桁部と、
　　前記一対の第一桁部の間に架かり前記一対の第一桁部を一体に連結する一対の第二桁部と、
　　それぞれの前記第二桁部に設けられて前記第二桁部の長手方向に延び、かつ前記一対の第一桁部および前記一対の第二桁部を通る仮想平面の法線方向へ突出して前記電動機を支持する支持架部と、を備える空気調和機の室外機。
前記一対の第一桁部の一方の端部の間、および前記一対の第一桁部の他方の端部の間のそれぞれに架かる一対の第三桁部を備え、
　前記一対の第三桁部の一方は、前記一対の横架材の一方に接し、前記一対の第三桁部の他方は、前記一対の横架材の他方に接する請求項１に記載の空気調和機の室外機。
前記モーターベースは、板金加工の一体成形品であって、それぞれの縁部に折り曲げ加工による補強リブを有する請求項１または２に記載の空気調和機の室外機。
前記モーターベースを前記フレームに固定する締結部材を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。