JP2018105284A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数及び作業工数の増加や空気の流通抵抗の増加を抑制し、ケーシングに対してファンモータユニットの着脱を容易に行うことのできる送風機を提供する。
【解決手段】第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１が着脱可能であり、ファンモータユニット２０は、第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１を取り外した状態において、上方からの取り付け操作または取り外し操作によってケーシング３０に対する固定と固定の解除が可能であり、ケーシング３０に対する固定の解除後の上方への移動によって第２ケーシング３２に対する取り外しが可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、建設機械等、作業装置のオペレータが搭乗するキャブに設置される空気調和装置に用いられる送風機に関するものである。

従来、この種の送風機としては、回転軸の径方向中央側から径方向外側に向かって空気を流通させる羽根車と羽根車の軸方向一端側に連結されたモータとを有するファンモータユニットと、羽根車の軸方向一端側に位置する第１端面板と羽根車の軸方向他端側に位置する第２端面板と第１端面板と第２端面板との間において羽根車の外周側を囲む側面板とを有するケーシングと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ケーシングの第１端面板には、ファンモータユニットを取り付けるための開口部が設けられている。また、ケーシングの第２端面板には、空気をケーシング内に吸入するための吸入口が設けられている。

ファンモータユニットのモータの外周部には、フランジが設けられている。ファンモータユニットは、フランジをケーシングの外側から第１端面板の開口部の縁部に当接させた状態で、ねじ状の締結部材によってフランジを第１端面板に締結することで、ケーシングに対して固定される。

前記送風機では、ファンモータユニットの点検や交換等の作業が発生した場合に、ケーシングの外側から締結部材を取り外し、ケーシングからファンモータユニットを取り外している。

一方、油圧ショベルや移動式クレーン等の建設機械において、作業装置のオペレータが搭乗するキャブ内の暖房や冷房を行うための空気調和装置は、キャブ内の床面に設置されているものがある。

床面に設置される空気調和装置では、第１端面板を床面に向けると共に第２端面板を上方に向けた姿勢で送風機が床面の近傍に設置され、送風機によって送られた空気を冷却または加熱してキャブ内に供給するための空調ユニットが送風機に隣接して配置している。

床面に設置される空気調和装置に用いられる送風機では、ファンモータユニットを着脱する作業を行う場合に、締結部材の着脱やファンモータユニットの挿抜等の着脱作業を下方から行うことになる。

このため、床面に設置された空気調和装置では、ファンモータユニットの着脱作業のスペースが確保できない場合に、ファンモータユニットの着脱の作業のために空気調和装置全体をキャブから取り外す必要が生じる。

また、床面に設置された空気調和装置では、ファンモータユニットの着脱作業のスペースを確保するために、送風機を床面から上方に離間した位置に配置することが考えられる。この場合には、送風機の空気の吐出口の高さ位置と、空調ユニットにおける空気の流入口の高さ位置と、が異なることになるため、送風機から吐出されて空調ユニットに流入する空気の流通抵抗が大きくなり、風量の低下や騒音の増大が生じるおそれがある。

そこで、前記送風機において、第２端面板の吸入口の縁部を、ケーシングに対して着脱可能な部材によって構成し、ファンモータユニットを第２端面板側から着脱するものが考えられている（例えば、特許文献２参照）。

実開平０２−０８２６１３号公報 特許第４８５８０９０号公報

しかし、ファンモータユニットを第２端面板から着脱自在とした送風機では、吸入口の縁部を形成する部材が別部材となるため、部品点数が増加して製造コストが高くなるおそれがある。また、ファンモータユニットを第２端面板側から着脱自在とした送風機では、吸入口の縁部を形成する部材とケーシングとの間で段差が生じるため、段差がケーシング内における空気の流通抵抗となり、風量の低下や騒音の増大の原因となるおそれがある。

本発明の目的とするところは、部品点数及び作業工数の増加や空気の流通抵抗の増加を抑制し、ケーシングに対してファンモータユニットを着脱する作業を容易に行うことのできる送風機を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、作業装置のオペレータが搭乗するキャブの床面に設置される空気調和装置に用いられる送風機であって、回転軸の径方向中央側から径方向外側に向かって空気を流通させる羽根車と羽根車の軸方向一端側に連結されるモータとを有し、羽根車が上側に位置すると共にモータが下側に位置するように配置されるファンモータユニットと、羽根車の上側に位置する上面板と、羽根車の下側に位置する下面板と、上面板と下面板との間において羽根車の外周側を囲む側面板と、を有するケーシングと、を備え、ケーシングは、上面板を含む第１ケーシングと下面板を含む第２ケーシングとを有し、第２ケーシングに対して第１ケーシングが着脱可能であり、ファンモータユニットは、第２ケーシングに対して第１ケーシングを取り外した状態において、上方からの取り付け操作または取り外し操作によってケーシングに対する固定と固定の解除が可能であり、ケーシングに対する固定の解除後の上方への移動によって第２ケーシングに対する取り外しが可能である。

これにより、第２ケーシングに対して第１ケーシングを取り外し、第１ケーシングが取り外された状態の第２ケーシングの上方からの操作によってファンモータユニットのケーシングに対する固定が解除されることから、部品点数を増加させることなく上方からの作業のみによってケーシングに対してファンモータユニットを着脱する作業が行われる。

本発明によれば、部品点数を増加させることなく上方からの作業のみによってケーシングに対してファンモータユニットを着脱する作業が行われるので、製造コストの低減及びファンモータユニットの着脱作用に係る作業工数の低減を図ることができる。
また、ケーシングを構成する部品点数が多くなることよる空気の流通抵抗の増加を抑制することができる。さらに、ファンモータユニットの着脱作業のスペースを床面側に確保する必要がなく、送風機を床面または床面の近傍に設置することができるので、送風機の空気の吐出口の高さ位置と空調ユニットにおける空気の吸入口の高さ位置とを略同一とすることができ、送風機から吐出されて空調ユニットに流入する空気の流通抵抗の増加を抑制することができる。これにより、流通抵抗の増加を原因とする風量の低下や騒音の発生を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態を示す空気調和装置の設置状態を示す建設機械のキャブの側面断面図である。 空気調和装置の概略構成図である。 送風機の側面断面図である。 送風機の分解断面図である。

図１乃至図４は、本発明の一実施形態を示すものである。

本発明の送風機は、図１に示すように、作業装置としての油圧ショベルに設けられ、オペレータが搭乗するキャブ１内の暖房または冷房を行うための空気調和装置２に適用されるものである。

キャブ１は、前面パネル１ａ、後面パネル１ｂ、一対の側面パネル１ｃ、上面パネル１ｄ及び底面パネル１ｅによって囲むことで箱状に形成されている。前面パネル１ａ、後面パネル１ｂ、一対の側面パネル１ｃ及び上面パネル１ｄは、それぞれ一部が透明板によって形成されており、キャブ１の内部から外側が視認可能である。キャブ１内の床面１ｆにおける前後方向及び幅方向の中央部には、オペレータが着座するシート３が設けられている。キャブ１内の床面１ｆにおけるシート３と前面パネル１ａとの間や、シート３と側面パネル１ｃとの間には、シート３に着座したオペレータが建設機械の操作に関する入力を行うためのレバー等の操作入力装置４が設けられている。キャブ１内の床面１ｆにおけるシート３と後面パネル１ｂとの間には、前述の空気調和装置２が配置されている。

空気調和装置２は、図２に示すように、本発明の送風機１０と、送風機１０に吸入させる空気をキャブ１外及びキャブ１内の一方または両方とする切り換えを行うための外内気吸入切換機構５と、送風機１０から吐出されてキャブ１内に供給される空気を加熱または冷却してキャブ１内に供給するための空調ユニット６と、を有している。送風機１０及び空調ユニット６は、互いにキャブ１の幅方向に並ぶように配置され、外内気吸入切換機構５は、送風機１０の上方に配置されている。

この送風機１０は、図３及び図４に示すように、後述する羽根車と電動モータが一体に形成されたファンモータユニット２０と、ファンモータユニット２０が着脱自在に取り付けられるケーシング３０と、を有している。

ファンモータユニット２０は、空気の流れを発生させるための羽根車２１と、羽根車２１を回転させるための電動モータ２２と、ファンモータユニット２０をケーシング３０に連結するための連結部材２３と、を有している。

羽根車２１は、ファンモータユニット２０がケーシング３０に取り付けられている状態において、回転軸が上下方向に延びる円筒状の部材である。羽根車２１は、それぞれ回転軸方向に延びるとともに、互いに周方向に所定の間隔をおいて設けられた複数の翼２１ａを有している。羽根車２１は、回転することによって回転軸の延びる方向の一端側から空気を流入させて複数の翼２１ａの隙間から径方向外側に向かって放射状に空気を流出させる。

電動モータ２２は、円柱状のモータ本体２２ａの一端面から回転軸２２ｂが突出しており、ファンモータユニット２０がケーシング３０に取り付けられている状態において、回転軸２２ｂの先端部を上方に向けた姿勢で、羽根車２１の下面側に回転軸２２ｂが連結されている。

連結部材２３は、径方向中央部に電動モータ２２のモータ本体２２ａが嵌合する筒状部２３ａと、筒状部２３ａの軸方向一端部から周方向にわたって径方向外側に延びるフランジ２３ｂと、を有している。連結部材２３は、ファンモータユニット２０がケーシング３０に取り付けられている状態において、筒状部２３ａの中心軸が上下方向に延びるとともに、フランジ２３ｂが水平方向に延びている。

フランジ２３ｂの径方向外側には、ねじ状の締結部材２４によってケーシング３０に対してフランジ２３ｂを締結するための複数の締結部２３ｃが互いに周方向に間隔をおいて設けられている。ここで、各締結部２３ｃは、フランジ２３ｂにおける径方向の位置が、羽根車２１の外周部よりも径方向外側に配置されている。

また、各締結部２３ｃは、所定の径寸法及び深さ寸法の凹形状に形成されている。凹形状の径寸法及び深さ寸法は、ファンモータユニット２０がケーシング３０に取り付けられている状態において、締結部材２４のねじの頭部が収まる径寸法及び深さ寸法を有する。

ケーシング３０は、図３及び図４に示すように、羽根車２１の上側を覆う第１ケーシング３１と、羽根車２１の下側を覆う第２ケーシング３２と、を有している。

第１ケーシング３１は、羽根車２１の上側を覆う上面板３１ａと、上面板３１ａの外周部から下方に延びる上部側面板３１ｂと、を有している。上面板３１ａの径方向中央部には、ケーシング３０外の空気をケーシング３０内に吸入するための吸入口３１ｃが設けられている。第１ケーシング３１の上部側面板３１ｂの外周部には、互いに周方向に間隔をおいて、それぞれ径方向外側に突出する第１締結片３１ｄが設けられている。

第２ケーシング３２は、空調ユニット６に固定されている。第２ケーシング３２は、羽根車２１の下側を覆う下面板３２ａと、下面板３２ａの外周部から上方に延びる下部側面板３２ｂと、を有している。第２ケーシング３２は、第１ケーシング３１の上部側面板３１ｂの下端部に対して、下部側面板３２ｂの上端が係合することにより、第１ケーシング３１に対して組み付けられる。また、下面板３２ａの径方向中央部には、ファンモータユニット２０の連結部材２３によって閉鎖される開口３２ｃが設けられている。第２ケーシング３２の下部側面板３２ｂの外周部には、互いに周方向に間隔をおいて、それぞれ径方向外側に突出する第２締結片３２ｄが設けられている。

第２ケーシング３２の開口３２ｃには、上方からファンモータユニット２０の連結部材２３が係合する。ファンモータユニット２０は、フランジ２３ｂの各締結部２３ｃと下面板３２ａとを締結部材２４によって締結することで、第２ケーシング３２に対して固定される。締結部材２４は、ファンモータユニット２０及び第２ケーシング３２に対して上方から挿入される。第２ケーシング３２に対してファンモータユニット２０が固定された状態において、第２ケーシング３２の下面板３２ａの上面とファンモータユニット２０の連結部材２３のフランジ２３ｂの上面とは、互いに略面一となる。

また、第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１を組み付けると、複数の第１締結片３１ｄと複数の第２締結片３２ｄとがそれぞれ上下方向に並ぶようになっている。上下に並ぶ第１締結片３１ｄと第２締結片３２ｄは、ねじ状の締結部材２５によって互いに締結される。上下に並ぶ第１締結片３１ｄと第２締結片３２ｄとを互いに締結すると、第１ケーシング３１が、第２ケーシング３２に対して固定される。締結部材２５は、第１ケーシング３１及び第２ケーシング３２に対して上方から挿入される。

第１ケーシング３１と第２ケーシング３２との間には、図２に破線で示すように、羽根車２１の外周側を渦巻状に延びる渦巻通風路３０ａと、渦巻通風路３０ａの終端部から空調ユニット６に向かって延びる直線通風路３０ｂが形成される。直線通風路３０ｂは、渦巻通風路３０ａの終端部から空調ユニット６の空気流入口に向かって同一高さ寸法で延びている。

以上のように構成された送風機１０では、ファンモータユニット２０の修理や交換のために、図４に示すように、ケーシング３０からファンモータユニット２０を取り外す場合がある。

ケーシング３０からファンモータユニット２０を取り外す場合には、まず、送風機１０の上方から締結部材２５を取り外すことで、第１ケーシング３１が第２ケーシング３２に対して固定された状態を解除し、第１ケーシング３１を上方に移動させて取り外す。

次に、第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１が取り外された状態において、送風機１０の上方から締結部材２４を取り外すことで、ファンモータユニット２０が第２ケーシング３２に対して固定された状態を解除し、ファンモータユニット２０を上方に移動させて取り外す。

また、ケーシング３０から取り外されたファンモータユニット２０を、再び、ケーシング３０に組み付ける場合には、まず、第２ケーシング３２の下面板３２ａに対してファンモータユニット２０のフランジ２３ｂを係合させた後、締結部材２４によってファンモータユニット２０のフランジ２３ｂと第２ケーシング３２の下面板３２ａとを締結する。これにより、ファンモータユニット２０が、第２ケーシング３２に対して固定される。

次に、ファンモータユニット２０が固定された第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１を組み付けた後、締結部材２５によって第２ケーシング３２の第２締結片３２ｄに対して第１ケーシング３１の第１締結片３１ｄを締結する。これにより、第１ケーシング３１が、第２ケーシング３２に対して固定される。

このように、本実施形態の送風機によれば、第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１が着脱可能であり、ファンモータユニット２０は、第２ケーシング３２に対して第１ケーシング３１を取り外した状態において、上方からの取り付け操作または取り外し操作によってケーシング３０に対する固定と固定の解除が可能であり、ケーシング３０に対する固定の解除後の上方への移動によって第２ケーシング３２に対する取り外しが可能である。

これにより、部品点数を増加させることなく上方からの作業のみによってケーシング３０に対してファンモータユニット２０を着脱する作業が行われるので、製造コストの低減及びファンモータユニット２０の着脱作用に係る作業工数の低減を図ることができる。
また、ケーシング３０を構成する部品点数が多くなることよる空気の流通抵抗の増加を抑制することができる。さらに、ファンモータユニット２０の着脱作業のスペースを床面１ｆ側に確保する必要がなく、送風機を床面１ｆまたは床面１ｆの近傍に設置することができるので、送風機１０の空気の吐出口の高さ位置と空調ユニット６における空気の吸入口の高さ位置とを略同一とすることができ、直線通風路３０ｂを流通する空気の流通抵抗の増加を抑制することができる。これにより、流通抵抗の増加を原因とする風量の低下や騒音の発生を抑制することが可能となる。

また、ファンモータユニット２０は、ねじ状の締結部材２４によってフランジ２３ｂを第２ケーシング３２に対して締結することで、第２ケーシング３２に固定され、締結部材２４は、上方からの操作でファンモータユニット２０及び第２ケーシング３２に対して着脱自在である。

また、締結部材２４は、ファンモータユニット２０及び第２ケーシング３２に対して上方から挿入することで、第２ケーシング３２に対してファンモータユニット２０を締結する。

これにより、第２ケーシング３２に対するファンモータユニット２０を着脱する作業が容易となるので、ファンモータユニット２０の保守管理や交換の作業をより効率的に行うことが可能となる。

また、締結部材２４によって第２ケーシング３２に締結されたフランジ２３ｂの上面は、第２ケーシング３２の上面と面一に形成されている。

これにより、ケーシング３０内を流通する空気は、第２ケーシング３２とフランジ２３ｂとの間で大きく乱されることなく流れるため、風量の低下や騒音の増加を一層抑制することが可能となる。

また、フランジ２３ｂにおける締結部材２４が位置する締結部２３ｃは、締結部材２４の頭部が収まる凹形状を有している。

これにより、ケーシング３０内を流通する空気は、締結部材２４の頭部によって乱されることなく流れるため、風量の低下や騒音の増加を一層抑制することが可能となる。

また、第１ケーシング３１及び第２ケーシング３２のそれぞれの外周部には、径方向外側に突出する第１及び第２締結片３１ｄ，３２ｄが設けられ、第１ケーシング３１は、ねじ状の締結部材２５によって第１締結片３１ｄを第２締結片３２ｄに対して締結することで、第２ケーシング３２に対して固定され、締結部材２５は、上方からの操作によって第１ケーシング３１及び第２ケーシング３２に対して着脱自在である。

これにより、第２ケーシング３２に対する第１ケーシング３１を着脱する作業が容易となるので、ファンモータユニット２０の保守管理や交換の作業をより効率的に行うことが可能となる。

尚、前記実施形態では、作業装置としての油圧ショベルのキャブに対して本発明を適用したものを示したが、キャブの床面に空気調和装置が設置されるものであれば、油圧ショベルに限られない。作業装置としては、例えば、固定式または移動式のクレーン装置のオペレータが搭乗するキャブの床面に空気調和装置が設置される場合にも本発明が適用可能である。

また、前記実施形態では、羽根車２１の回転軸及び電動モータ２２の回転軸２２ｂを上下方向に向けたものを示したが、羽根車２１の回転軸及び電動モータ２２の回転軸２２ｂを鉛直方向に向けるものに限られず、鉛直方向に対して例えば５度程度の傾けられている状態も含まれるものとする。

また、前記実施形態では、フランジ２３ｂを介してファンモータユニット２０をケーシング３０に取り付けるようにしたものを示したが、フランジ２３ｂを介することなく、第２ケーシング３２に電動モータ２２を直接取り付けるようにしてもよい。

１…キャブ、１ｆ…床面、２…空気調和装置、１０…送風機、２０…ファンモータユニット、２１…羽根車、２２…電動モータ、２３…連結部材、２３ｂ…フランジ、２３ｃ…締結部、２４…締結部材、２５…締結部材、３０…ケーシング、３１…第１ケーシング、３１ｄ…第１締結片、３２…第２ケーシング、３２ｄ…第２締結片。

Claims (6)

1. 作業装置のオペレータが搭乗するキャブの床面に設置される空気調和装置に用いられる送風機であって、
   回転軸の径方向中央側から径方向外側に向かって空気を流通させる羽根車と羽根車の軸方向一端側に連結されるモータとを有し、羽根車が上側に位置すると共にモータが下側に位置するように配置されるファンモータユニットと、
   羽根車の上側に位置する上面板と、羽根車の下側に位置する下面板と、上面板と下面板との間において羽根車の外周側を囲む側面板と、を有するケーシングと、を備え、
   ケーシングは、上面板を含む第１ケーシングと下面板を含む第２ケーシングとを有し、第２ケーシングに対して第１ケーシングが着脱可能であり、
   ファンモータユニットは、第２ケーシングに対して第１ケーシングを取り外した状態において、上方からの取り付け操作または取り外し操作によってケーシングに対する固定と固定の解除が可能であり、ケーシングに対する固定の解除後の上方への移動によって第２ケーシングに対する取り外しが可能である
   送風機。
2. ファンモータユニットのモータの外周部には、周方向にわたって径方向外側に延びるフランジが設けられ、
   ファンモータユニットは、ねじ状の締結部材によってフランジを第２ケーシングに対して締結することで、第２ケーシングに固定され、
   締結部材は、上方からの操作でファンモータユニット及び第２ケーシングに対して着脱自在である
   請求項１に記載の送風機。
3. 締結部材は、ファンモータユニット及び第２ケーシングに対して上方から挿入することで、第２ケーシングに対してファンモータユニットを締結する
   請求項２に記載の送風機。
4. 締結部材によって第２ケーシングに締結されたフランジの上面は、第２ケーシングの上面と面一に形成されている
   請求項２または３に記載の送風機。
5. フランジにおける締結部材が位置する締結部は、締結部材の頭部が収まる凹形状を有している
   請求項４に記載の送風機。
6. 第１ケーシング及び第２ケーシングのそれぞれの外周部には、径方向外側に突出する締結片が設けられ、
   第１ケーシングは、ねじ状の締結部材によって第１ケーシングの締結片を第２ケーシングの締結片に対して締結することで、第２ケーシングに対して固定され、
   締結部材は、上方からの操作によって第１ケーシング及び第２ケーシングに対して着脱自在である
   請求項１乃至５のいずれかに記載の送風機。