JP6768969B2 - ユニット及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ファン及びファンモータが搭載されているユニット、及び、そのユニットを備えた空気調和装置に関するものである。
一般的に、空気調和装置を構成する室内機などのユニットには、熱交換流体となる空気を熱交換器に供給するためのファンが搭載されている。このファンは、駆動軸を介してファンモータと接続され、ファンモータの回転が駆動軸により伝達されて駆動するようになっている。
例えば、特許文献1には、「筺体と、この筺体内に設けられ送風装置及び熱交換器を備え、前記送風装置は、ベース部と、このベース部に取り付けられた少なくとも1台のファンと、ベース部に取り付けられ前記ファンをシャフトを介して駆動するファンモータを備え、前記ファンは前記シャフトに接続された羽根車と、この羽根車を囲うように設けられ吸込部及び吐出部を有するファンケーシングを備える」ようにした空気調和機の室内機が開示されている。
特許文献1に記載の空気調和機の室内機では、ファンモータ5の一方側の駆動軸であるモータシャフト5aと、ファン7の駆動軸であるシャフト9と、がカップリング8を介して接続され、ファンモータ5の回転がファン7に伝達されるようになっている。
なお、カップリングとは、2つの異なる回転体の駆動軸、例えばファンモータの駆動軸及びファンの駆動軸などを連結し、一方から他方にトルクを伝達する部材を言う。
なお、カップリングとは、2つの異なる回転体の駆動軸、例えばファンモータの駆動軸及びファンの駆動軸などを連結し、一方から他方にトルクを伝達する部材を言う。
特許文献1に記載されているように、2つの回転体の駆動軸同士を繋ぐにはカップリングを用いることが一般的である。しかしながら、空気調和装置のユニットのように搭載される部品点数が多くなると、各部品の公差が集積されることになり、その結果カップリングの許容公差を外れてしまい、カップリングを使用できない場合があった。そこで、カップリングを許容公差の範囲内とするため、駆動軸の長さを伸ばして対応することが考えられる。ただし、駆動軸の長さを伸ばす場合、以下のような機能上の問題点、及び、以下のような加工上の問題点が発生する。
なお、一般的なカップリングの許容公差は、偏心0.2mm以下、偏角1°以下、軸方向0.45mmである。2つの回転体の駆動軸をカップリングで連結する場合、ベアリングの支え高さ公差×2個、ユニットベースの公差、ファンモータの高さ公差、及び、ファンモータ側の軸振れの公差が集積されることになる。また、3つの回転体の駆動軸をカップリングで連結する場合、上記の2倍の公差を許容する必要がある。そのため、部品点数が多くなればなるほど、カップリングの許容公差を満足できない可能性が高くなる。
(機能上の問題点)
駆動軸の長さが長くなる分、軸振れ量が多くなってしまい、ファン側のバランス設計の条件が厳しくなってしまう。
また、駆動軸の長さが長くなる分、駆動軸の自重が大きくなってしまい、駆動軸がたわんでしまう。そのため、ファンがシロッコファンなどである場合、クリアランスを大きく必要とするため、風量が確保できないことになる。
さらに、ベアリングで片持ちするため、ベアリングにかかる荷重が大きくなり、ベアリング寿命を確保するため必要以上のベアリングを選定する必要がある。
駆動軸の長さが長くなる分、軸振れ量が多くなってしまい、ファン側のバランス設計の条件が厳しくなってしまう。
また、駆動軸の長さが長くなる分、駆動軸の自重が大きくなってしまい、駆動軸がたわんでしまう。そのため、ファンがシロッコファンなどである場合、クリアランスを大きく必要とするため、風量が確保できないことになる。
さらに、ベアリングで片持ちするため、ベアリングにかかる荷重が大きくなり、ベアリング寿命を確保するため必要以上のベアリングを選定する必要がある。
(加工上の問題点)
ファンモータ側の駆動軸の長さを伸ばす場合、ベアリングを挿入する際にグラインダ加工を実施するが、軸駆動の長さが長いため、研磨幅が多く、複数回に分けて加工を実施しなければならない。そのため、加工工数が多くなり、加工回数分の段差が発生し、規定寸法となりにくい。
また、駆動軸単体で軸振れ量を規定する際に、加工する駆動軸の長さが長い分、駆動軸が幾何公差の範囲外となってしまう場合がある。
ファンモータ側の駆動軸の長さを伸ばす場合、ベアリングを挿入する際にグラインダ加工を実施するが、軸駆動の長さが長いため、研磨幅が多く、複数回に分けて加工を実施しなければならない。そのため、加工工数が多くなり、加工回数分の段差が発生し、規定寸法となりにくい。
また、駆動軸単体で軸振れ量を規定する際に、加工する駆動軸の長さが長い分、駆動軸が幾何公差の範囲外となってしまう場合がある。
さらに、空気調和装置のユニットのように搭載される部品点数が多いユニットにおいては、一般的に、各部品を設置する基準となる面、例えば板金等で構成されたユニットベースなどを基準位置とする。しかしながら、ユニットベースのたわみ又はゆがみにより、カップリングの許容公差を更に満足できないこともある。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、複雑な構成を要することなく、カップリングの許容公差の範囲内でカップリングを使用できるユニット、及び、そのユニットを備えた空気調和装置を提供することを目的としている。
本発明に係るユニットは、筐体と、前記筐体に設けられる熱交換器と、前記筐体に設けられ、前記熱交換器に空気を供給するファンと、前記筐体に設けられ、前記ファンを駆動するファンモータと、前記ファンのファン用シャフトと前記ファンモータのモータ用シャフトとを同軸に連結するカップリングと、前記ファン用シャフトを回転可能に支持する第1軸受部と、前記第1軸受部を支持する第1軸受支持部と、前記第1軸受支持部が内部に固定され、前記カップリングが内部に位置するフレームを備えたカップリングユニットと、を備え、前記ファンモータは、前記筐体のユニットベースに固定されており、前記フレームは、前記ファンモータの外郭を構成するモータフレームに固定されているものである。
本発明に係るユニットによれば、カップリングユニットのフレームをモータフレームに固定するので、複雑な構成を要することなく、カップリングの許容公差の範囲内でカップリングを使用することが可能になる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
また、以下では、空気調和装置が、暖房運転と冷房運転とを切り替えるものである場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、暖房運転又は冷房運転のみを行うものであってもよい。
図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置100の冷媒回路構成の一例を概略的に示す回路構成図である。図1に基づいて、本発明の実施の形態に係る空気調和装置100について説明する。なお、図1では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
<空気調和装置100の構成>
空気調和装置100は、第1ユニット100A及び第2ユニット100Bを構成として備えている。第1ユニット100Aは、室内ユニットなどの負荷側ユニットとして利用される。第2ユニット100Bは、室外ユニットなどの熱源ユニットとして利用される。
空気調和装置100は、第1ユニット100A及び第2ユニット100Bを構成として備えている。第1ユニット100Aは、室内ユニットなどの負荷側ユニットとして利用される。第2ユニット100Bは、室外ユニットなどの熱源ユニットとして利用される。
第1ユニット100Aは、第1熱交換器103、及び、第1熱交換器103に空気を供給するファン50を有している。
第1熱交換器103が、本発明の熱交換器に相当する。
第1熱交換器103が、本発明の熱交換器に相当する。
第2ユニット100Bは、圧縮機101、流路切替装置102、絞り装置104、第2熱交換器105、及び、第2熱交換器105に空気を供給するファン105Aを有している。
なお、絞り装置104を、第2ユニット100Bではなく、第1ユニット100Aに設けてもよい。
なお、絞り装置104を、第2ユニット100Bではなく、第1ユニット100Aに設けてもよい。
そして、図1に示すように、圧縮機101、第1熱交換器103、絞り装置104、及び、第2熱交換器105が、冷媒配管106によって接続され、冷媒回路が形成されている。
ファン50は、シロッコファン又はクロスフローファンであり、第1熱交換器103に空気を供給するようになっている。
ファン105Aは、第2熱交換器105に空気を供給するようになっている。
ファン50は、シロッコファン又はクロスフローファンであり、第1熱交換器103に空気を供給するようになっている。
ファン105Aは、第2熱交換器105に空気を供給するようになっている。
圧縮機101は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機101で圧縮された冷媒は、吐出されて第1熱交換器103又は第2熱交換器105へ送られる。圧縮機101は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は、往復圧縮機等で構成することができる。
流路切替装置102は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。つまり、流路切替装置102は、暖房運転時には圧縮機101と第1熱交換器103とを接続するように切り替えられ、冷房運転時には圧縮機101と第2熱交換器105とを接続するように切り替えられる。なお、流路切替装置102は、例えば四方弁で構成するとよい。ただし、二方弁又は三方弁の組み合わせを流路切替装置102として採用してもよい。
第1熱交換器103は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。つまり、凝縮器として機能する場合、第1熱交換器103は、圧縮機101から吐出された高温高圧の冷媒とファン50により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。一方、蒸発器として機能する場合、第1熱交換器103は、絞り装置104から流出された低温低圧の冷媒とファン50により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒または二相冷媒が蒸発する。
絞り装置104は、第1熱交換器103又は第2熱交換器105から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。絞り装置104は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、絞り装置104としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、または、キャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
第2熱交換器105は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能するものである。つまり、蒸発器として機能する場合、第2熱交換器105は、絞り装置104から流出された低温低圧の冷媒とファン105Aにより供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒または二相冷媒が蒸発する。一方、凝縮器として機能する場合、第2熱交換器105は、圧縮機101から吐出された高温高圧の冷媒とファン105Aにより供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。
<空気調和装置100の動作>
次に、空気調和装置100の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、空気調和装置100の動作について説明する。
次に、空気調和装置100の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、空気調和装置100の動作について説明する。
まず、空気調和装置100が実行する冷房運転について説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れは、図1の破線矢印で示している。
図1に示すように、圧縮機101を駆動させることによって、圧縮機101から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機101から吐出した高温高圧のガス冷媒(単相)は、流路切替装置102を介して凝縮器として機能する第2熱交換器105に流れ込む。第2熱交換器105では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、ファン105Aによって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(単相)になる。
第2熱交換器105から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置104によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第1熱交換器103に流れ込む。第1熱交換器103では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、ファン50によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。第1熱交換器103から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置102を介して圧縮機101に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機101から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
次に、空気調和装置100が実行する暖房運転について説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れは、図1の実線矢印で示している。
図1に示すように、圧縮機101を駆動させることによって、圧縮機101から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機101から吐出した高温高圧のガス冷媒(単相)は、流路切替装置102を介して凝縮器として機能する第1熱交換器103に流れ込む。第1熱交換器103では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、ファン50によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(単相)になる。
第1熱交換器103から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置104によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第2熱交換器105に流れ込む。第2熱交換器105では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、ファン105Aによって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。第2熱交換器105から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置102を介して圧縮機101に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機101から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
<第1ユニット100Aの構成>
図2は、第1ユニット100Aの内部構成を概略的に示す概略構成図である。図3は、比較例として、従来から存在するユニット100X1の内部構成を概略的に示す概略構成図である。図4は、比較例として、従来から存在するユニット100X2の内部構成を概略的に示す概略構成図である。図2に基づいて、空気調和装置100が備える第1ユニット100Aの詳細を説明する。なお、空気調和装置100を説明する上で、図3及び図4に示す従来から存在するユニットについても説明する。
図2は、第1ユニット100Aの内部構成を概略的に示す概略構成図である。図3は、比較例として、従来から存在するユニット100X1の内部構成を概略的に示す概略構成図である。図4は、比較例として、従来から存在するユニット100X2の内部構成を概略的に示す概略構成図である。図2に基づいて、空気調和装置100が備える第1ユニット100Aの詳細を説明する。なお、空気調和装置100を説明する上で、図3及び図4に示す従来から存在するユニットについても説明する。
図2に示すように、第1ユニット100Aは、第1ユニット100Aの外郭を構成する筐体70を有している。筐体70には、第1熱交換器103、ファン50、ファンモータ51、及び、カップリングユニット60が収納されている。筐体70の底面は、ユニットベース71として機能する。
ファン50は、ファン用シャフト50aを有している。ファン用シャフト50aは、ファン50を軸方向に貫通するように設けられている。ファン用シャフト50aは、ファン50を挟んで両側が2つの軸受部54で回転可能に軸支されている。2つの軸受部54は、それぞれがベアリングを備え、それぞれが軸受支持部55に支持されている。紙面右側の軸受支持部55は、カップリングユニット60に設置されている。紙面左側の軸受支持部55は、ユニットベース71に設置されている。
なお、紙面右側の軸受部54を第1軸受部54aとして示し、紙面左側の軸受部54を第2軸受部54bとして示すものとする。また、第1軸受部54aを支持する軸受支持部55を第1軸受支持部55aとして示し、第2軸受部54bを支持する軸受支持部55を第2軸受支持部55bとして示すものとする。
ただし、第1軸受部54aと第2軸受部54bとを特に区別する必要がない場合には軸受部54として示すものとする。第1軸受支持部55aと第2軸受支持部55bとを特に区別する必要がない場合には軸受支持部55として示すものとする。
ただし、第1軸受部54aと第2軸受部54bとを特に区別する必要がない場合には軸受部54として示すものとする。第1軸受支持部55aと第2軸受支持部55bとを特に区別する必要がない場合には軸受支持部55として示すものとする。
ファン用シャフト50aは、紙面右側の一方が第1軸受部54aで回転可能に支持され、紙面左側の他方が第2軸受部54bで回転可能に支持されている。つまり、第2軸受部54bは、第1軸受部54aとはファン50を挟んで反対側に設けられている。また、ファン用シャフト50aは、第1軸受部54aよりもファンモータ51側まで延び、カップリングユニット60内に位置しているカップリング61を介してモータ用シャフト51aと接続している。カップリング61は、ファン用シャフト50aとファンモータ51とを同軸に連結するものである。
ファンモータ51は、外郭を構成するモータフレーム51Aを有し、モータ支持部52を介してユニットベース71に設置される。ファンモータ51は、モータ用シャフト51aを有している。モータ用シャフト51aは、ファンモータ51を構成する回転子に固定され、回転子の回転とともに、回転駆動するようになっている。モータ用シャフト51aが回転駆動すると、その回転がカップリング61を介してファン用シャフト50aに伝達され、ファン用シャフト50aも回転する。なお、ファンモータ51の詳細な構成については、図6で説明するものとする。
次に、比較例について説明する。
図3に示すユニット100X1は、ユニット100X1の外郭を構成する筐体70X1を有している。筐体70X1には、熱交換器103X1、ファン50X1、及び、ファンモータ51X1が収納されている。筐体70X1の底面は、ユニットベース71X1として機能する。
図3に示すユニット100X1は、ユニット100X1の外郭を構成する筐体70X1を有している。筐体70X1には、熱交換器103X1、ファン50X1、及び、ファンモータ51X1が収納されている。筐体70X1の底面は、ユニットベース71X1として機能する。
ファン50X1は、ファン用シャフト50aX1を有している。ファン用シャフト50aX1は、ファン50X1を軸方向に貫通するように設けられている。ファン用シャフト50aX1は、ファン50X1を挟んで両側が2つの軸受部54X1で回転可能に軸支されている。2つの軸受部54X1は、それぞれがベアリングを備え、それぞれが軸受支持部55X1に支持されている。
ファン用シャフト50aX1は、紙面右側の軸受部54X1よりもファンモータ51X1側まで延び、カップリング61X1を介してモータ用シャフト51aX1と接続している。
ファンモータ51X1は、モータ支持部52X1を介してユニットベース71X1に設置される。ファンモータ51X1は、モータ用シャフト51aX1を有している。モータ用シャフト51aX1は、ファンモータ51X1を構成する図示省略の回転子に固定され、回転子の回転とともに、回転駆動するようになっている。モータ用シャフト51aX1が回転駆動すると、その回転がカップリング61X1を介してファン用シャフト50aX1に伝達され、ファン用シャフト50aX1も回転する。
図4に示すユニット100X2は、ユニット100X2の外郭を構成する筐体70X2を有している。筐体70X2には、熱交換器103X2、ファン50X2、及び、ファンモータ51X2が収納されている。筐体70X2の底面は、ユニットベース71X2として機能する。
ファン50X2は、ファン用シャフト50aX2を有している。ファン用シャフト50aX2は、ファン50X2を軸方向に貫通するように設けられている。ファン用シャフト50aX2は、ファン50Xを挟んで両側が2つの軸受部54X2で回転可能に軸支されている。2つの軸受部54X2は、それぞれがベアリングを備え、それぞれが軸受支持部55X2に支持されている。
ファン用シャフト50aX2は、紙面左側の軸受部54X2を貫通して延び、プーリー56X2及びプーリーベルト57X2を介してモータ用シャフト51aX2と接続している。
ファンモータ51X2は、モータ支持部52X2を介してユニットベース71X2に設置される。ファンモータ51X2は、モータ用シャフト51aX2を有している。モータ用シャフト51aX2は、ファンモータ51Xを構成する図示省略の回転子に固定され、回転子の回転とともに、回転駆動するようになっている。モータ用シャフト51aXが回転駆動すると、その回転がプーリー56X2及びプーリーベルト57X2を介してファン用シャフト50aX2に伝達され、ファン用シャフト50aX2も回転する。
このように、ユニット100X1は、ファン50X1及びファンモータ51X1がカップリング61X1を介して同軸方向に接続されているものの、カップリングユニット60が設置されていない。
また、ユニット100X2は、ファン50X2及びファンモータ51X2が同軸方向に接続されていないため、カップリング自体を備えていない。
また、ユニット100X2は、ファン50X2及びファンモータ51X2が同軸方向に接続されていないため、カップリング自体を備えていない。
図5は、第1ユニット100Aが備えるカップリングユニット60の構成例を概略的に示す概略構成図である。図5に基づいて、カップリングユニット60について詳細に説明する。図5では、カップリングユニット60の内部を透視した状態を示している。
カップリングユニット60は、フレーム60A、第1軸受支持部55a、及び、第1軸受部54aを含んで構成されている。そして、カップリング61が、カップリングユニット60の内部に位置するようになっている。
フレーム60Aは、カップリングユニット60の外郭を構成するものである。フレーム60Aは、円筒形状に構成されている。フレーム60Aの軸方向の長さD1は、例えば7cm〜10cmとなっている。フレーム60Aは、ファンモータ51の外郭を構成しているモータフレーム51Aに固定される。フレーム60Aは、嵌め合いによってモータフレーム51Aの外周に固定される。そのため、フレーム60Aの紙面右側に、ファンモータ51が挿入され、フレーム60Aの内周面とモータフレーム51Aの外周面とが当接する。
第1軸受支持部55aは、フレーム60Aの内部に取り付けられる。つまり、第1軸受支持部55aは、フレーム60Aの内径よりもわずかに長い長さを有する部材で構成され、両端がフレーム60Aの内周面に固定される。第1軸受支持部55aは、嵌め合いによってフレーム60Aの内部に固定される。第1軸受支持部55aには、第1軸受部54aが取り付けられている。
第1軸受部54aは、第1軸受支持部55aに挿入され、ファン用シャフト50aを回転可能に支承する。第1軸受部54aの軸方向の長さD2は1cm〜2cmとなっている。第1軸受部54aは、ファン用シャフト50aの位置に対応する位置に設けられている。
ファン用シャフト50aは、第1軸受部54aを貫通し、ファンモータ51側までに延びている。ファン用シャフト50aは、カップリング61を介してモータ用シャフト51aと連結する。カップリング61の軸方向の長さD3は3cm程度となっている。
すなわち、第1ユニット100Aは、カップリングユニット60を用いて、ファン用シャフト50aとモータ用シャフト51aとを連結するようにしている。換言すれば、第1ユニット100Aでは、第1軸受支持部55aをユニットベース71に設置するのではなく、カップリングユニット60のフレーム60Aに設置するようにした。そのため、第1ユニット100Aによれば、カップリング61の基準面を、ユニットベース71にするのではなく、モータフレーム51Aにすることが可能になる。
ここで、カップリング61の基準面をモータフレーム51Aにした場合のメリットについて説明する。図6は、第1ユニット100Aが備えるファンモータ51の構成例を概略的に分解して示す概略分解斜視図である。まず、図6に基づいて、ファンモータ51の構成について説明する。
ファンモータ51は、モータフレーム51Aを有している。モータフレーム51Aには、固定子81及び回転子82が収納される。固定子81は、モータフレーム51Aに固定され、電力が供給されることで、回転子82を回転するものである。固定子81は、渦電流を抑制するために電磁鋼板を積層して構成される。回転子82は、固定子81の内周面側に間隙を設けて設けられ、固定子81への通電が開始することにより回転駆動する。回転子82にはモータ用シャフト51aが固定されており、回転子82が回転駆動することで、モータ用シャフト51aも回転駆動する。
モータフレーム51Aの両端部は、ブラケット84で閉塞される。紙面左側のブラケット84には、モータ用シャフト51aが貫通する穴部88が形成されている。2つのブラケット84を、ボルト85とナット87を用いてモータフレーム51Aに固定することで、ファンモータ51が組み立てられる。このように構成されたファンモータ51は、モータフレーム51Aの外周に取り付けられている脚部86をモータ支持部52に固定することで、第1ユニット100Aに取り付けられることになる。
通常、モータフレーム51Aは、アルミニウム又は樹脂によって、真円度及び円筒度を規定して作成される。真円度を規定する理由は、固定子81をモータフレーム51Aに確実に嵌めるためである。また、円筒度を規定する理由は、固定子81を構成している電磁鋼板の積層時の倒れを抑制するためである。なお、モータフレーム51Aの形成素材を、アルミニウム又は樹脂に限定するものではない。
ところで、第1軸受支持部55aには第1軸受部54aが挿入される。第1軸受支持部55aは、第1軸受部54aを挿入するため、当然公差はある。そこで、第1軸受支持部55aをフレーム60Aに嵌め合いにて固定する。そして、モータフレーム51Aにカップリングユニット60を固定することで、モータフレーム51Aによって規定された公差にて、カップリングユニット60を取り付けることができる。
以上のように、モータフレーム51Aの真円度及び円筒度の公差を規定することで、カップリング61の基準面をモータフレーム51Aにすることができる。つまり、モータフレーム51Aの外周に、カップリングユニット60を取り付けることで、第1軸受部54aの位置が規定され、カップリング61を許容公差の範囲内で設置できることになる。したがって、ファン用シャフト50aの長さを伸ばしたとしても、カップリング61を許容公差の範囲内で使用できることになる。
また、モータフレーム51A及びカップリングユニット60で寸法を確保できるため、ファン50側の公差設計を実施するだけで、カップリング61を許容公差の範囲内で使用できることになる。
なお、モータフレーム51Aをファン50側に延設すれば、この延設したモータフレーム51Aの部分をフレーム60Aとして兼用することができる。つまり、フレーム60Aとモータフレーム51Aとの共通化を図ることができる。
また、ブラケット84の穴部88に第1軸受部54aを挿入すれば、ブラケット84を第1軸受支持部55aとして兼用することができる。つまり、ブラケット84と第1軸受支持部55aとの共通化を図ることができる。
また、ブラケット84の穴部88に第1軸受部54aを挿入すれば、ブラケット84を第1軸受支持部55aとして兼用することができる。つまり、ブラケット84と第1軸受支持部55aとの共通化を図ることができる。
<第1ユニット100A及び空気調和装置100の奏する効果>
以上のように、第1ユニット100Aは、ファンモータ51が、筐体70のユニットベース71に固定され、フレーム60Aが、ユニットベース71に固定されたファンモータ51の外郭を構成するモータフレーム51Aに固定される。そのため、第1ユニット100Aによれば、複雑な構成を要することなく、カップリング61の許容公差の範囲内でカップリング61を使用することができる。つまり、第1ユニット100Aでは、一般に普及されているカップリングをカップリング61として使用することができる。また、一般に普及されているカップリングをカップリング61として使用できるので、カップリングの共通化が図れる。
以上のように、第1ユニット100Aは、ファンモータ51が、筐体70のユニットベース71に固定され、フレーム60Aが、ユニットベース71に固定されたファンモータ51の外郭を構成するモータフレーム51Aに固定される。そのため、第1ユニット100Aによれば、複雑な構成を要することなく、カップリング61の許容公差の範囲内でカップリング61を使用することができる。つまり、第1ユニット100Aでは、一般に普及されているカップリングをカップリング61として使用することができる。また、一般に普及されているカップリングをカップリング61として使用できるので、カップリングの共通化が図れる。
また、第1ユニット100Aは、第1軸受支持部55aが、嵌め合いでフレーム60Aの内部に固定されるので、カップリング61の許容公差の範囲を超えないようにできる。
また、第1ユニット100Aは、第1軸受部54aが、嵌め合いで第1軸受支持部55aに固定されるので、この点からもカップリング61の許容公差の範囲を超えないようにできる。
また、第1ユニット100Aによれば、第2軸受支持部55bが筐体70に固定されるので、ファン50側のみの公差設計を実施することで、カップリング61の使用が可能となる。
空気調和装置100によれば、第1ユニット100Aを負荷側ユニット及び熱源側ユニットの少なくとも1つとして使用しているので、安価なものとなる。
なお、第1ユニット100Aにカップリングユニット60を備えた場合を例に説明したが、第2ユニット100Bにカップリングユニット60を備えてもよく、第1ユニット100A及び第2ユニット100Bの双方にカップリングユニット60を備えてもよい。
50 ファン、50X ファン、50X1 ファン、50X2 ファン、50a ファン用シャフト、50aX1 ファン用シャフト、50aX2 ファン用シャフト、51 ファンモータ、51A モータフレーム、51X ファンモータ、51X1 ファンモータ、51X2 ファンモータ、51a モータ用シャフト、51aX モータ用シャフト、51aX1 モータ用シャフト、51aX2 モータ用シャフト、52 モータ支持部、52X1 モータ支持部、52X2 モータ支持部、54 軸受部、54X1 軸受部、54X2 軸受部、54a 第1軸受部、54b 第2軸受部、55 軸受支持部、55X1 軸受支持部、55X2 軸受支持部、55a 第1軸受支持部、55b 第2軸受支持部、56X プーリー、57X2 プーリーベルト、60 カップリングユニット、60A フレーム、61 カップリング、61X1 カップリング、70 筐体、70X1 筐体、70X2 筐体、71 ユニットベース、71X1 ユニットベース、71X2 ユニットベース、81 固定子、82 回転子、84 ブラケット、85 ボルト、86 脚部、87 ナット、88 穴部、100 空気調和装置、100A 第1ユニット、100X1 ユニット、100X2 ユニット、100B 第2ユニット、101 圧縮機、102 流路切替装置、103 第1熱交換器、103X1 熱交換器、103X2 熱交換器、104 絞り装置、105 第2熱交換器、105A ファン、106 冷媒配管。
Claims (7)
- 筐体と、
前記筐体に設けられる熱交換器と、
前記筐体に設けられ、前記熱交換器に空気を供給するファンと、
前記筐体に設けられ、前記ファンを駆動するファンモータと、
前記ファンのファン用シャフトと前記ファンモータのモータ用シャフトとを同軸に連結するカップリングと、
前記ファン用シャフトを回転可能に支持する第1軸受部と、
前記第1軸受部を支持する第1軸受支持部と、
前記第1軸受支持部が内部に固定され、前記カップリングが内部に位置するフレームを備えたカップリングユニットと、を備え、
前記ファンモータは、
前記筐体のユニットベースに固定されており、
前記フレームは、
前記ファンモータの外郭を構成するモータフレームに固定されている
ユニット。 - 前記第1軸受支持部は、
嵌め合いで前記フレームの内部に固定されている
請求項1に記載のユニット。 - 前記第1軸受部は、
嵌め合いで前記第1軸受支持部に固定されている
請求項1又は2に記載のユニット。 - 前記モータフレームを延設し、前記モータフレームの延設した部分で前記フレームを兼用している
請求項1〜3のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記第1軸受支持部を、前記モータフレームの端部を閉塞するブラケットに兼用させている
請求項1〜4のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記第1軸受部とは前記ファンを挟んで反対側に設けられ、前記ファン用シャフトを回転可能に支持する第2軸受部と、
前記第2軸受部を支持する第2軸受支持部と、を備え、
前記第2軸受支持部は、
前記筐体に固定されている
請求項1〜5のいずれか一項に記載のユニット。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のユニットを負荷側ユニット及び熱源側ユニットの少なくとも1つとして使用した
空気調和装置。
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