JP2021055670A - ファン組立体及び空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)全体構成
図1は、第1実施形態に係るファン組立体80を搭載する空気調和機100である。空気調和機100は、室外ユニット10、室内ユニット20、連絡配管30を有する。ファン組立体80は室内ユニット20に搭載される。
(2−1)室外ユニット10
室外ユニット10は、熱源として機能する。室外ユニット10は、圧縮機11、四路切換弁12、室外熱交換器13、室外ファン14、室外膨張弁15、液閉鎖弁17、ガス閉鎖弁18、室外制御部19、を有する。
圧縮機11は、低圧ガス冷媒を圧縮することによって高圧ガス冷媒を生み出す。圧縮機11は圧縮機モータ11aを有する。圧縮機モータ11aは、冷媒を圧縮するための動力を発生させる。高圧ガス冷媒は、矢印Dで示される方向に圧縮機11から吐出される。
四路切換弁12は、冷媒の循環方向を切り替える。冷房運転の場合、四路切換弁12は実線で示す接続を構成し、それによって冷媒を矢印Cで示す方向に流す。暖房運転の場合、四路切換弁12は破線で示す接続を構成し、それによって冷媒を矢印Hで示す方向に流す。
室外熱交換器13は、冷媒と空気の間で熱交換を行う。冷房運転の場合、室外熱交換器13は放熱器又は凝縮器として機能する。暖房運転の場合、室外熱交換器13は吸熱器又は蒸発器として機能する。室外熱交換器13は、分流器13aを有する。
室外ファン14は、空気流を発生させることによって、室外熱交換器13における冷媒と空気の間の熱交換を促進する。室外ファン14は、室外ファンモータ14aによって駆動される。
室外膨張弁15は、冷媒を減圧する。室外膨張弁15は、開度調節の可能な電動式の弁である。
液閉鎖弁17は、設置作業者の操作により、冷媒流路を閉鎖することができる。
ガス閉鎖弁18は、設置作業者の操作により、冷媒流路を閉鎖することができる。
室外制御部19は、室外ユニット10内のセンサから値を読み取る。さらに、室外制御部19は、室外ユニット10内のアクチュエータを制御する。室外制御部19によって制御されるアクチュエータは、圧縮機モータ11a、四路切換弁12、室外ファンモータ14a、室外膨張弁15などである。室外制御部19は、例えば、マイクロコンピュータ及びメモリを含む。
室内ユニット20は、ユーザに冷熱又は温熱を提供する。室内ユニット20は、室内熱交換器22、ファン組立体80、室内制御部29を有する。
室内熱交換器22は、冷媒と空気の間で熱交換を行う。冷房運転の場合、室内熱交換器22は吸熱器又は蒸発器として機能する。暖房運転の場合、室内熱交換器22は放熱器又は凝縮器として機能する。室内熱交換器22は、分流器22aを有する。
ファン組立体80は、クロスフローファン23、クロスフローファンモータ24を含む。ファン組立体80の構造については後述する。
室内制御部29は、室内ユニット20内のセンサから値を読み取る。さらに、室内制御部29は、室内ユニット20内のアクチュエータを制御する。室内制御部29によって制御されるアクチュエータは、クロスフローファンモータ24などである。室内制御部29は、例えば、マイクロコンピュータ及びメモリを含む。室内制御部29は、図示しない通信線を介して、室外制御部19と通信することができる。
連絡配管30は、室外ユニット10と室内ユニット20とを接続する。連絡配管30は、液連絡配管31、及びガス連絡配管32を含む。
液連絡配管31は、主に液冷媒又は気液二相冷媒を通過させる。液連絡配管31は、液閉鎖弁17に接続される。
ガス連絡配管32は、主にガス冷媒を通過させる。ガス連絡配管32は、ガス閉鎖弁18に接続される。
図2は、第1実施形態に係るファン組立体80の構造を示す。ファン組立体80は、クロスフローファン23、クロスフローファンモータ24、第1軸受60、第2軸受70、を有する。
クロスフローファン23は、空気流を発生させることによって、室内熱交換器22における冷媒と空気の間の熱交換を促進する。さらに、クロスフローファン23は、調和された空気をユーザへ提供する。
クロスフローファンモータ24は、クロスフローファン23を駆動する。クロスフローファンモータ24は、アウタロータ型モータである。クロスフローファンモータ24は、ステータ51、アウタロータ52、モータ軸53を有する。
第1軸受60は、アウタロータ52を回転可能に支持する。第1軸受60は、転がり軸受である。第1軸受60は、内輪61、外輪62、転動体63、第1軸受弾性体64を有する。第1軸受60は、凹部52rに収容される。
第2軸受70は、アウタロータ52を回転可能に支持する。第2軸受70は、すべり軸受である。第2軸受70は、第2軸受本体75、第2軸受弾性体74を有する。
図3は、ファン組立体80の組立における一工程を示す。クロスフローファンモータ24のアウタロータ52は、まずクロスフローファン23の第1端部23aに取り付けられる。一方、モータ軸53には、第1軸受60の内輪61が締まり嵌め固定されている。「締まり嵌め固定」とは、例えば圧入などの方法によって、一方の部材が他方の部材を締め付ける状態で固定することである。内輪61の内径は、モータ軸53の外径に対してほとんどクリアランスを有しない。このモータ軸53を内輪61に圧入することによって、締まり嵌め固定が実現する。外輪62の外周面にはリング形状の第1軸受弾性体64が2本取り付けられる。
(5−1)
ファン組立体80は、第1軸受60及び第2軸受70を有する。第1軸受60は転がり軸受である。したがって、クロスフローファン23の軸の変位が抑制されるので、騒音が抑制される。
第2軸受70は、滑り軸受である。したがって、第2軸受70が転がり軸受である場合と比較して、コストを抑えることができる。
内輪61はモータ軸53に固定されている。したがって、第1軸受60のクロスフローファンモータ24に対する移動が抑制されるので、騒音が抑制される。
外輪62は第1軸受弾性体64を介してアウタロータ52に固定されている。したがって、外輪62のアウタロータ52に対する滑りが抑制されるので、外輪62の焼き付きが抑制される。
空気調和機100において、ファン組立体80のがたつきによる騒音が低減される。
(6−1)変形例1A
上述の実施形態では、図4に示すように、第1軸受弾性体64はリング形状を有する。これに代えて、図5に示すように、第1軸受弾性体64は、円筒形をしていてもよい。
上述の実施形態では、第2軸受70は、第2軸受本体75と、第2軸受弾性体74とを含む。これに代えて、第2軸受70は、第2軸受本体75の機能と第2軸受弾性体74の機能の両方を有する一つの部材を有してもよい。この部材は、例えば樹脂からなる。
(6−3−1)構成
上述の実施形態では、図4に示すように、外輪62は単一の部材からなる。これに代えて、外輪62は複数の部材からなってもよい。
第1軸受弾性体64は、径方向に1mm以上潰れることができる。したがって、第1軸受60がモータ軸53を保持している状態において、第1軸受弾性体64が振動を効果的に吸収する。
(1)構成
図10は、第2実施形態に係るファン組立体80の構造を示す。ファン組立体80は、第1実施形態と同様に、クロスフローファン23、クロスフローファンモータ24、第1軸受60、第2軸受70、を有する。しかしながら、第2実施形態に係るファン組立体80は、クロスフローファンモータ24及び第1軸受60の構造において、第1実施形態とは異なる。
クロスフローファンモータ24は、アウタロータ型モータである。クロスフローファンモータ24は、ステータ51、アウタロータ52、モータ軸53を有する。モータ軸53は、第1実施形態とは異なり、アウタロータ52に固定されている。モータ軸53は、アウタロータ52からステータ51に向かって突出する。
第1軸受60は、転がり軸受である。第1軸受60は、内輪61、外輪62、転動体63、第1軸受弾性体64を有する。
図11は、ファン組立体80の組立における一工程を示す。クロスフローファンモータ24のアウタロータ52及びモータ軸53が、まずクロスフローファン23の第1端部23aに取り付けられる。一方、ステータ51には、第1軸受60の外輪62が締まり嵌め固定されている。内輪61の内周面にはリング形状の第1軸受弾性体64が2本取り付けられる。
(3−1)
外輪62はステータ51に固定されている。したがって、第1軸受60のクロスフローファンモータ24に対する移動が抑制されるので、騒音が抑制される。
内輪61は第1軸受弾性体64を介してモータ軸53に固定されている。したがって、内輪61のモータ軸53に対する滑りが抑制されるので、内輪61の焼き付きが抑制される。
(4−1)変形例2A
図12は、第2実施形態の変形例2Aに係るファン組立体80の組立における一工程を示す。変形例2Aにおける一工程は、上述の第2実施形態における一工程とは異なり、2本の第1軸受弾性体64が、第1軸受60の内輪61の内周面ではなく、モータ軸53に取り付けられる。この後、モータ軸53及び第1軸受弾性体64は、第1軸受60の内輪61の中に押し込まれる。
第1実施形態の変形例を、第2実施形態に適用してもよい。
(1)構成
図13は、第3実施形態に係るファン組立体80の構造を示す。ファン組立体80は、第1実施形態と同様に、クロスフローファン23、クロスフローファンモータ24、第1軸受60、第2軸受70A、を有する。しかしながら、クロスフローファン23及び第2軸受70Aの構造が、第1実施形態とは異なる。
クロスフローファン23の第2端部23bには、第2軸受70Aを受容する収容部23rが形成されている。第1実施形態と異なり、クロスフローファン23は、ファン軸23cを有していない。
第2軸受70Aは、アウタロータ52を回転可能に支持する。第2軸受70Aは、第1実施形態と異なり、転がり軸受である。第2軸受70Aは、内輪71A、外輪72A、転動体73A、第2軸受弾性体74Aを有する。
(2−1)
第2軸受70は転がり軸受である。したがって、第2軸受70が滑り軸受である場合と比較して、ファン組立体80の寿命が長い。
第2軸受弾性体74は、第1軸受弾性体64よりも柔らかい。したがって、第2軸受弾性体74が変形するので、ファン組立体80の組立てが容易である。
内輪61はモータ軸53に締まり嵌め固定されている。したがって、第1軸受60のクロスフローファンモータ24に対する移動が抑制されるので、騒音が抑制される。
(3−1)変形例3A
図14は、第3実施形態の変形例3Aに係るファン組立体80を示す。このファン組立体80は、第3実施形態と異なり、クロスフローファン23はファン軸23cを有する。
第1実施形態又は第2実施形態の変形例を、第3実施形態に適用してもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう
20 :室内ユニット
23 :クロスフローファン
23a :第1端部
23b :第2端部
23c :ファン軸
24 :クロスフローファンモータ
30 :連絡配管
51 :ステータ
52 :アウタロータ
53 :モータ軸
60 :第1軸受
61 :内輪
62 :外輪
63 :転動体
64 :第1軸受弾性体
70、70A :第2軸受
71A :内輪
72A :外輪
73A :転動体
74、74A :第2軸受弾性体
75 :第2軸受本体
80 :ファン組立体
100 :空気調和機
Claims (17)
- 第1端部(23a)及び第2端部(23b)を有するクロスフローファン(23)と、
ステータ(51)、及び前記第1端部に固定されたアウタロータ(52)、を有するモータ(24)と、
前記第1端部を回転可能に支持する第1軸受(60)と、
前記第2端部を回転可能に支持する第2軸受(70;70A)と、
を備えるファン組立体であって、
前記第1軸受は転がり軸受であり、
前記第2軸受は、前記第2端部を直接的又は間接的に支持する第2軸受弾性体(74;74A)を有する、
ファン組立体(80)。 - 前記第2軸受は、滑り軸受(70)である、
請求項1に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受は、内輪(61)と、前記内輪に対して回転する外輪(62)と、を有し、
前記モータは、前記ステータに固定されたモータ軸(53)をさらに有し、
前記内輪は、前記モータ軸に固定されている、
請求項1又は2に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受は、第1軸受弾性体(64)を有し、
前記外輪は、前記第1軸受弾性体を介して前記アウタロータに固定されている、
請求項3に記載のファン組立体。 - 前記アウタロータは、凹部(23r)を有し、
前記第1軸受は、前記凹部に収容される、
請求項4に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受弾性体は、外力の印加を受けるとき、前記第1軸受弾性体の径方向に1mm以上潰れることができる、
請求項4又は請求項5に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受は、前記内輪及び前記外輪の両方に接触する転動体(63)をさらに有し、
前記外輪は
前記転動体に接触する第1外輪部材(621)と、
前記第1外輪部材を包囲する第2外輪部材(622)と、
を有し、
前記第1軸受弾性体は、前記第2外輪部材に接触する、
請求項4から6のいずれか1項に記載のファン組立体。 - 前記第1外輪部材は金属製であり、前記第2外輪部材は樹脂製である、
請求項7に記載のファン組立体。 - 前記第2外輪部材の軸方向長さは、前記第1外輪部材の軸方向長さよりも大きい、
請求項7又は請求項8に記載のファン組立体。 - 前記外輪の軸方向長さは、前記内輪の軸方向長さよりも大きい、
請求項3から9のいずれか1項に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受は、内輪(61)と、前記内輪に対して回転する外輪(62)と、を有し、
前記外輪は、前記ステータに固定されている、
請求項1又は2に記載のファン組立体。 - 前記モータは、前記アウタロータに固定されたモータ軸(53)をさらに有し、
前記第1軸受は、第1軸受弾性体(64)を有し、
前記内輪は、前記第1軸受弾性体を介して前記モータ軸に固定されている、
請求項11に記載のファン組立体。 - 前記第2軸受は転がり軸受(70A)である、
請求項1に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受は、前記第1端部を直接的又は間接的に支持する第1軸受弾性体(64)をさらに有し、
前記第2軸受弾性体は、前記第1軸受弾性体よりも柔らかい、
請求項13に記載のファン組立体。 - 前記第1軸受は、内輪(61)と、前記内輪に対して回転する外輪(62)と、を有し、
前記モータは、前記ステータに固定されたモータ軸(53)をさらに有し、
前記内輪は、前記モータ軸に固定されている、
請求項13又は14に記載のファン組立体。 - 前記クロスフローファンの前記第2端部には収容部(23r)が形成されており、
前記第2軸受は、前記収容部に収容される、
請求項13から15のいずれか1項に記載のファン組立体。 - 請求項1から16のいずれか1項に記載のファン組立体、
を備える空気調和機(100)。
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