WO2017086126A1 - ファンユニットおよび室外機 - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
- F24F1/38—Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
Definitions
- the present invention relates to a fan unit used for an outdoor unit of an air conditioner and an outdoor unit of the air conditioner.
- an outdoor unit of an air conditioner has a housing having an intake port and an exhaust port, a fan motor disposed between the intake port and the exhaust port, a heat exchanger attached to the intake port, and an exhaust port. And an attached panel.
- the structure of a conventional outdoor unit is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-159216. *
- a fan motor support called a motor bracket or a motor stay is used to fix the fan motor to the housing.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-159216 discloses an outdoor unit in which such a fan motor support is disposed on the downstream side or the upstream side of the impeller of the fan motor (FIGS. 1A and 2). JP 09-159216 A
- An object of the present invention is to provide a structure in which a fan motor is fixed to a panel of an outdoor unit, and the axial distance between the panel and the impeller can be increased.
- An exemplary first invention of the present application is a fan unit used in an outdoor unit of an air conditioner, and includes a motor, an impeller that rotates around a central axis that extends forward and backward by the power of the motor, and a front of the impeller. And a panel having a plurality of through holes that allow airflow generated by rotation of the impeller to pass therethrough, and the motor has a stationary portion having a stator and a magnet positioned radially outward from the stator. A rotating part, and the stationary part is fixed to the panel.
- the panel includes a central part that supports the stationary part, and a ventilation part that extends around the central part, and the ventilation part. At least a part of the part is located in front of the central part.
- the fan motor can be fixed to the panel of the outdoor unit, and the axial distance between the panel and the impeller can be increased.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the outdoor unit.
- FIG. 2 is a front view of the panel.
- FIG. 3 is a rear view of the panel.
- FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the panel.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an outdoor unit according to a modification.
- FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an outdoor unit according to a modification.
- the front-rear direction is defined with the rear side of the outdoor unit as “rear” and the exhaust side as “front”.
- FIG. 1 FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6, the front and rear directions are indicated by arrows, with “F” for the front and “B” for the rear. *
- FIG. 1 is a perspective view of an outdoor unit 1 according to an embodiment.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the outdoor unit 1.
- the outdoor unit 1 is an outdoor unit of an air conditioner, is used together with the indoor unit of the air conditioner, and is used for releasing indoor heat to the outside through the indoor unit. *
- the outdoor unit 1 includes a housing 11, a fan unit 12, a heat exchanger 13, a power source 14, and a compressor not shown.
- casing 11 is a substantially rectangular parallelepiped housing
- the housing 11 has an exhaust port 111 on the front surface, that is, the front surface, and an intake port 112 on the rear surface, that is, the back surface.
- the fan unit 12 includes a motor 2, an impeller 3, and a panel 4.
- the impeller 3 is rotated around the central axis 9 extending in the front-rear direction by the power of the motor 2.
- the panel 4 covers the exhaust port 111.
- the panel 4 has a plurality of through holes 44 through which airflow generated by the rotation of the impeller 3 passes.
- the heat exchanger 13 is disposed so as to cover the intake port 112.
- the power supply 14 is a device that supplies a drive current to the motor 2.
- the power supply 14 and the motor 2 are electrically connected via a lead wire 15. In FIG. 1, the power supply 14 and the lead wire 15 are indicated by broken lines. *
- FIG. 3 is a front view of the panel 4 of the fan unit 12 used in the outdoor unit 1.
- FIG. 4 is a rear view of the panel 4.
- FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the panel 4 taken along the line A-A ′ of FIGS. 3 and 4.
- the fan unit 12 includes the motor 2, the impeller 3, and the panel 4. *
- the motor 2 has a stationary part 21 and a rotating part 22.
- the stationary part 21 has a base part 211 and a stator 212.
- the rotating part 22 is supported by the stationary part 21 so as to be rotatable around the central axis 9 extending in the front-rear direction.
- the rotating unit 22 includes a shaft 221, a rotor cup 222, and a magnet 223. *
- the base portion 211 includes a first fixing portion 51 that is fixed to a center portion 41 (described later) of the panel 4 and a substantially cylindrical second fixing portion 52 that extends rearward from the first fixing portion 51.
- the first fixing portion 51 extends perpendicular to the axial direction.
- Two bearing mechanisms 521 are provided on the inner peripheral portion of the second fixed portion 52.
- a part of the shaft 221 is housed inside the second fixing portion 52 in the radial direction, and is supported rotatably with respect to the second fixing portion 52 via the bearing mechanism 521.
- the bearing mechanism 521 of the present embodiment is a ball bearing having an outer ring fixed to the inner peripheral surface of the second fixing portion 52 and an inner ring fixed to the outer peripheral surface of the shaft 221.
- another type of bearing such as a sleeve bearing may be used. *
- the stator 212 has a stator core 53 and a coil 54.
- the stator core 53 is made of a laminated steel plate in which electromagnetic steel plates such as silicon steel plates are laminated in the axial direction, for example.
- the stator core 53 is fixed to the outer peripheral surface of the second fixing portion 52.
- the stator core 53 has a plurality of teeth 531 protruding outward in the radial direction.
- the plurality of teeth 531 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction.
- the coil 54 is configured by a conductive wire wound around each tooth 531. *
- the shaft 221 is a substantially columnar member extending in the axial direction. A part including the front end of the shaft 221 is disposed inside the second fixing portion 52 of the base portion 211 in the radial direction. The rear end of the shaft 221 protrudes rearward from the rear end of the second fixing portion 52.
- the rotor cup 222 has a disc part 61 and a cylindrical part 62.
- the disc portion 61 is a plate-like portion that extends in the radial direction from the outer peripheral portion of the shaft 221. The vicinity of the rear end of the shaft 221 is fixed to the radially inner end of the disc portion 61.
- the cylindrical portion 62 is a substantially cylindrical portion that extends in the axial direction from the outer peripheral portion of the disc portion 61.
- the cylindrical portion 62 is located on the radially outer side of the magnet 223 and on the radially inner side of the impeller 3. *
- the magnet 223 is a substantially annular magnet located on the radially outer side than the stator 212.
- the inner peripheral surface of the magnet 223 is opposed to the radially outer end surfaces of the plurality of teeth 531 in the radial direction. Further, N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the magnet 223. *
- a plurality of magnets may be used.
- the plurality of magnets may be arranged in the circumferential direction so that the N poles and the S poles are alternately arranged.
- the rotor cup 222 and the magnet 223 may be formed by a single plastic magnet.
- the impeller 3 has a plurality of blades 31 extending radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 62 of the rotor cup 222.
- the impeller 3 is disposed in front of the heat exchanger 13 and in the rear of the panel 4. When the motor 2 is driven, the impeller 3 rotates around the central axis 9. Thereby, the airflow toward the front is generated.
- the panel 4 is disposed at the exhaust port 111 of the housing 11. That is, the panel 4 is disposed perpendicular to the horizontal plane in front of the impeller 3.
- the panel 4 has a plurality of through holes 44 through which airflow generated by the rotation of the impeller 3 passes.
- the panel 4 prevents a user's finger from coming into contact with the impeller as a finger guard and prevents foreign matter from entering the housing 11 from the outside via the exhaust port 111.
- the panel 4 includes a central portion 41, a frame portion 42, a ventilation portion 43, and one rib 60. *
- the central part 41 is a part that supports the stationary part 21 of the motor 2.
- the base portion 211 is fixed to the central portion 41 by fitting the first fixing portion 51 of the base portion 211 into a recess provided on the back surface of the central portion 41.
- the base portion 211 may be fixed to the central portion 41 by fitting the first fixing portion 51 of the base portion 11 into the through hole provided in the central portion 41 instead of the concave portion. . *
- the frame portion 42 is a substantially annular portion disposed along the edge portion of the exhaust port 111 on the radially outer side of the central portion 41.
- the ventilation portion 43 is a substantially annular portion that extends radially outward of the central portion 41 and radially inward of the frame portion 42.
- the ventilation part 43 is provided with a plurality of through holes 44. *
- the shape of the through hole 44 viewed in the axial direction is a regular hexagon except for the through hole 44 adjacent to the center part 41 and the frame part 42.
- the rigidity of panel 4 can be improved because the shape of through-hole 44 is a polygon.
- the shape of the through hole 44 is a regular hexagon, the rigidity of the panel 4 can be further improved.
- the ventilation portion 43 is formed by a partition portion 431 that extends perpendicularly to the axial direction and has a thickness in the axial direction.
- the regular hexagonal through-hole 44 is formed by connecting the partition portions 431 in a honeycomb shape.
- the rib 60 extends from the outer peripheral portion of the central portion 41 toward the radially outer side.
- the width of the rib 60 in the circumferential direction is larger than the width of the other portion of the ventilation portion 43 viewed in the axial direction. That is, the circumferential width of the rib 60 is larger than the width of the partition portion 431.
- the width of the partition portion 431 here refers to the width in the direction perpendicular to the axial direction and perpendicular to the direction in which the partition portion 431 extends. *
- the panel 4 When the panel 4 supports the motor 2, vibration during driving is easily transmitted from the motor 2 to the panel 4.
- the panel 4 in the fan unit 12, the panel 4 has the rib 60, so that the rigidity of the panel 4 is improved. Thereby, the vibration of the panel 4 at the time of the drive of the motor 2 can be suppressed. As a result, the deformation of the panel 4 can be suppressed.
- the through hole 44 is provided only in the ventilation portion 43. That is, the through hole 44 is provided in a region of the panel 4 excluding the central portion 41. In this way, a decrease in rigidity due to the through hole 44 is suppressed in the central portion 41 where the motor 2 is attached. Further, since the contact area between the motor 2 and the central portion 41 increases, the motor 2 can be firmly fixed to the panel 4. A cushioning material may be disposed between the base portion 211 of the motor 2 and the central portion 41 of the panel 4. If it does so, it will become difficult to transmit the vibration of the motor 2 by the panel 4. FIG.
- the panel 4 of this embodiment is integrally formed of plastic. Therefore, the center part 41, the frame part 42, the ventilation part 43, and the rib 60 are integrally molded.
- the ventilation part may be a wire mesh formed of a wire-like metal.
- the rib 60 may be a separate member from the central portion 41, the frame portion 42, and the ventilation portion 43.
- the outdoor unit 1 has a lead wire 15 that extends from the motor 2 and is connected to the power source 14.
- the stationary portion 21 of the motor 2 has a lead wire holding portion 213 that holds the lead wire 15.
- the lead wire holding part 213 is formed integrally with the base part 211.
- the outer peripheral surface of the rotor cup 222 of the motor 2, the lead wire holding portion 213, and a part of the lead wire 15 are indicated by broken lines. *
- the rib 60 has a holding groove 600 that is recessed forward from the rear end surface.
- the holding groove 600 extends along the direction in which the rib 60 extends.
- the holding groove 600 holds the lead wire 15 therein. Accordingly, a part of the lead wire 15 extending radially outward from the motor 2 via the lead wire holding portion 213 is disposed along the rib 60.
- the lead wire 15 By arranging the lead wire 15 along the rib 60, the lead wire 15 is prevented from overlapping the through hole 44 in the axial direction. Therefore, it is suppressed that the lead wire 15 obstructs the airflow. Thereby, it can suppress that the air volume discharged
- FIG. since the lead wire 15 is held in the holding groove 600, the positional deviation of the lead wire 15 can be suppressed. Furthermore, it can also be suppressed that the lead wire 15 contacts the impeller 3. *
- the rib 60 may not have the holding groove 600.
- a snap-fit type fixing protrusion may be provided on the back side of the rib 60 and the lead wire 15 may be fixed by the fixing protrusion. Further, the lead wire 15 may be fixed to the back side of the rib 60 by other methods.
- the partition part 431 which forms the through-hole 44 has the taper surface 432 on the back side.
- the thickness of the vicinity of the rear end portion of the partition portion 431 decreases as it goes rearward. Therefore, when the wind generated by the impeller 3 reaches the rear end of the partition portion 431 of the ventilation portion 43, the wind is guided by the tapered surface 432 toward the through hole 44. As a result, the generation of noise due to the collision of the wind generated by the impeller 3 with the partition portion 431 is suppressed.
- the panel 4 prevents a finger of an operator or the like from coming into contact with the impeller 3 as a finger guard.
- the ventilation portion 43 protrudes forward from the central portion 41 and the frame portion 42.
- the ventilation portion 43 extends forward from the peripheral edge of the central portion 41 toward the outer side in the radial direction, and further extends rearward toward the outer side in the radial direction.
- a part of the ventilation part 43 is located forward of the central part 41 and the frame part 42.
- the impeller 3 is located behind the central portion 41 and the frame portion 42. Thereby, the distance of the axial direction of the ventilation part 43 and the impeller 3 is taken wide.
- the ventilation portion 43 of the present embodiment has a curved shape in which the inclination with respect to the central axis 9 smoothly changes from the peripheral portion of the central portion 41 toward the radially outer side.
- the ventilation part 43 is made into the curved shape with few corners, it can suppress that a local vortex generate
- the ventilation part 43 is made into a curved shape, the part where the distance of an axial direction is long among the spaces between the impeller 3 and the ventilation part 43 will become large. For this reason, the swirl component of the airflow generated from the impeller 3 is less likely to collide with the ventilation portion 43. Thereby, a windage loss can be reduced and the efficiency of the motor 2 can be improved.
- the shape of the front end edge of the impeller 3 may be a shape along the curved shape of the ventilation portion 43. Further, a part of the impeller 3 may be positioned in front of the rear end surface of the central portion 41. Thus, if the blade
- the ventilation portion 43 of the present embodiment has an annular front end portion 45.
- the front end portion 45 is positioned at the foremost position in the ventilation portion 43 and is coaxially disposed with the central shaft 9 that is the rotation center of the impeller 3. Thereby, the distance of the axial direction between the rotation locus
- the front end portion 45 of the ventilation portion 43 is located at the foremost position in the outdoor unit 1. For this reason, from the viewpoint of reducing the thickness of the outdoor unit 1, it is preferable not to allow the front end portion 45 to protrude excessively forward.
- the axial distance between the front surface of the central portion 41 and the front end portion 45 of the ventilation portion 43 is smaller than the maximum axial length of the impeller 3.
- the motor 2 can be fixed to the panel 4 and the axial distance between the panel 4 and the impeller 3 can be increased. Therefore, the motor 2 is fixed to the panel 4 and the outdoor unit 1 can be made thinner and the safety of the outdoor unit 1 can be achieved.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an outdoor unit 1A according to a modification.
- the panel 4A of the outdoor unit 1A has a rectifying protrusion 70A.
- the rectifying protrusion 70A is an annular portion that protrudes rearward in the axial direction from the rear surface of the panel 4A toward the motor 2A.
- the rectifying protrusion 70A in FIG. 5 gradually decreases in inner diameter as it goes rearward from the rear surface of the panel 4A, then extends rearward substantially in parallel with the central axis 9A, and gradually increases in inner diameter as it goes further rearward. .
- at least a part of the impeller 3A and a part of the rectifying protrusion 70A overlap in the radial direction. If such a rectification protrusion 70A is provided, the airflow generated by the rotation of the impeller 3A is rectified forward. Therefore, the airflow inside the outdoor unit 1A can be efficiently sent to the outside. *
- the rectifying protrusion 70A is not limited to the above shape.
- the rectifying protrusion 70A may gradually increase the inner diameter from the rear surface of the panel 4A toward the rear end.
- straightening protrusions may reduce an internal diameter gradually as it goes to the rear edge part from the rear surface of the panel 4A.
- the rectifying protrusion 70A may extend forward from the peripheral edge of the panel 4A.
- the rectifying protrusion 70A may be the same member as the panel 4A or a different member. *
- FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an outdoor unit 1B according to another modification.
- the ventilation part 43B of the panel 4B of the outdoor unit 1B protrudes forward so as to be rectangular in a sectional view. If it does in this way, the distance with the impeller 3B can be taken widely over the radial direction whole region of the ventilation part 43B. As a result, the impeller 3B can be made larger.
- the basic shape of the through hole is a polygon such as a quadrangle or a regular hexagon.
- the shape of the through hole may be a circle or an ellipse, or other shapes.
- the shape of the radial inner edge of the frame part of the panel was substantially circular seeing from the axial direction.
- the shape of the inner edge in the radial direction of the frame portion may be a polygon such as a regular hexagon, a regular octagon, or a regular dodecagon as viewed from the axial direction, or other shapes.
- the shape of the radial direction outer edge of the center part of the panel was substantially circular seeing from the axial direction.
- the shape of the radially outer edge of the central portion may be a polygon such as a regular hexagon, a regular octagon, or a regular dodecagon as viewed from the axial direction, or may be other shapes.
- the stationary stator is exposed, but the stator may be covered with a mold resin.
- the stationary part may have a mold resin that covers at least a part of the stator. If the stator is covered with the mold resin, the adhesion of water droplets to the stator can be further suppressed. Further, it is possible to prevent the stator from being vibrated slightly by a magnetic action when the motor is driven. Therefore, vibration and noise generated when the motor is driven can be further suppressed.
- each part of the outdoor unit and the fan unit may be different from the configuration shown in the above embodiment. Moreover, you may combine suitably each element which appeared in said embodiment and modification in the range which does not produce inconsistency.
- the present invention can be used for a fan unit and an outdoor unit.
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Abstract
この室外機のファンユニットは、モータと、モータの動力によって回転するインペラと、インペラの前方に配置されたパネルとを有する。モータの静止部は、パネルに固定される。インペラの回転により生じる気流は、パネルに設けられた複数の貫通孔を通過する。パネルは、モータの静止部を支持する中央部と、中央部の周囲に拡がる通気部とを有する。通気部の少なくとも一部分は、中央部よりも前方に位置する。当該構造によれば、室外機のパネルにファンモータを固定し、かつ、パネルとインペラとの軸方向の距離を広くとることができる。
Description
本発明は、エアコンディショナーの室外機に用いられるファンユニット、および、エアコンディショナーの室外機に関する。
従来、エアコンディショナーの室外機は、吸気口および排気口を有する筐体と、吸気口と排気口との間に配置されたファンモータと、吸気口に取り付けられた熱交換器と、排気口に取り付けられたパネルとを有する。従来の室外機の構造は、例えば、特開平09-159216号公報に記載されている。
一般的な室外機では、ファンモータを筐体に固定するために、モータブラケット、モータステー等と呼ばれるファンモータ支持具を用いる。特開平09-159216号公報には、このようなファンモータ支持具がファンモータのインペラの下流側または上流側に配置された室外機が開示されている(図1(A)、図2)。
特開平09-159216号公報
一方、近年、室外機の薄型化が求められている。ファンモータ支持具を用いてファンモータを筐体に固定すると、ファンモータのインペラと、排気口または吸気口との間にファンモータ支持具を配置するための空間が必要となる。したがって、室外機のさらなる薄型化が困難である。
室外機をさらに薄型化するための方法として、ファンモータ支持具を省略して、ファンモータをパネルに固定する方法が考えられる。しかしながら、ファンモータをパネルに固定すると、インペラとパネルとの距離が近くなる。そうすると、作業者や使用者の指がパネルに接触したときに、当該指とインペラとが、パネルの通気孔を介して極めて近い位置に配置される。
本発明の目的は、室外機のパネルにファンモータを固定し、かつ、パネルとインペラとの軸方向の距離を広くとることができる構造を提供することである。
本願の例示的な第1発明は、エアコンディショナーの室外機に用いられるファンユニットであって、モータと、前記モータの動力によって、前後に延びる中心軸周りに回転するインペラと、前記インペラの前方に配置され、前記インペラの回転により生じる気流を通過させる複数の貫通孔を有するパネルと、を有し、前記モータは、ステータを有する静止部と、前記ステータよりも径方向外側に位置するマグネットを有する回転部と、を有し、前記静止部は、前記パネルに固定され、前記パネルは、前記静止部を支持する中央部と、前記中央部の周囲に拡がる通気部と、を有し、前記通気部の少なくとも一部分は、前記中央部よりも前方に位置する。
本願の例示的な第1発明によれば、室外機のパネルにファンモータを固定し、かつ、パネルとインペラとの軸方向の距離を広くとることができる。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、室外機の吸気口側を「後」、排気口側を「前」として、前後方向を定義する。図1、図4、図5および図6では、前方を「F」、後方を「B」として、前後方向が矢印で示されている。
図1は、一実施形態に係る室外機1の斜視図である。図2は、室外機1の縦断面図である。この室外機1は、エアコンディショナーの室外機であり、エアコンディショナーの室内機とともに用いられ、室内機を介して室内の熱を室外へと放出するために用いられる。
室外機1は、筐体11と、ファンユニット12と、熱交換器13と、電源14と、図示を省略した圧縮機とを有する。筐体11は、熱交換器13および後述するインペラ3を内部に収容する略直方体状の筐体である。筐体11は、前面すなわち正面に排気口111を有し、後面すなわち背面に吸気口112を有する。
ファンユニット12は、モータ2と、インペラ3と、パネル4とを有する。インペラ3は、モータ2の動力によって、前後に延びる中心軸9周りに回転する。パネル4は、排気口111を覆う。パネル4は、インペラ3の回転により生じる気流を通過させる複数の貫通孔44を有する。熱交換器13は、吸気口112を覆うように配置される。電源14は、モータ2へ駆動電流を供給する装置である。電源14とモータ2とは、リード線15を介して電気的に接続される。なお、図1中、電源14およびリード線15は破線で示されている。
モータ2が駆動されると、インペラ3が回転し、後方から前方へ向かう気流が発生する。これにより、外気が吸気口112を通って筐体11内に吸入され、熱交換器13を通過する。当該外気は、熱交換器13の伝熱管内を循環する冷媒と熱交換して加熱または冷却された後、排気口111から外部に排出される。
続いて、ファンユニット12の構成について、図2~図5を参照しつつ説明する。図3は、室外機1に用いられるファンユニット12のパネル4の正面図である。図4は、パネル4の背面図である。図5は、図3および図4のA-A’線に沿ったパネル4の部分断面図である。上記の通り、ファンユニット12は、モータ2と、インペラ3と、パネル4とを有する。
モータ2は、静止部21と、回転部22とを有する。静止部21は、ベース部211と、ステータ212とを有する。回転部22は、静止部21に対して、前後に延びる中心軸9周りに回転可能に支持される。回転部22は、シャフト221と、ロータカップ222と、マグネット223とを有する。
ベース部211は、パネル4の後述する中央部41に固定される第1固定部51と、第1固定部51から後方へ延びる略円筒状の第2固定部52とを有する。第1固定部51は、軸方向に対して垂直に拡がる。第2固定部52の内周部には、2つの軸受機構521が備えられている。シャフト221は、その一部が第2固定部52の径方向内側に収容され、軸受機構521を介して第2固定部52に対して回転可能に支持される。本実施形態の軸受機構521は、第2固定部52の内周面に固定される外輪と、シャフト221の外周面に固定される内輪とを有するボールベアリングである。ただし、ボールベアリングに代えて、スリーブ軸受等の他方式の軸受が用いられてもよい。
ステータ212は、ステータコア53と、コイル54とを有する。ステータコア53は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア53は、第2固定部52の外周面に固定される。また、ステータコア53は、径方向外側へ向けて突出した複数のティース531を有する。複数のティース531は、周方向に略等間隔に配列される。コイル54は、各ティース531の周囲に巻かれた導線により構成される。
シャフト221は、軸方向に延びる略円柱状の部材である。シャフト221の前端を含む一部は、ベース部211の第2固定部52の径方向内側に配置される。シャフト221の後端は、第2固定部52の後端よりも後側へ突出している。
ロータカップ222は、円板部61と円筒部62とを有する。円板部61は、シャフト221の外周部から径方向に拡がる板状の部位である。シャフト221の後端付近は、円板部61の径方向内側の端部に固定される。円筒部62は、円板部61の外周部から軸方向に延びる略円筒状の部位である。円筒部62は、マグネット223の径方向外側かつインペラ3の径方向内側に位置する。
マグネット223は、ステータ212よりも径方向外側に位置する略円環状のマグネットである。マグネット223の内周面は、複数のティース531の径方向外側の端面と、径方向に対向する。また、マグネット223の内周面には、N極とS極とが、周方向に交互に着磁されている。
なお、円環状のマグネット223に代えて、複数のマグネットが使用されていてもよい。複数のマグネットを使用する場合には、N極とS極とが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。また、ロータカップ222とマグネット223とが、一繋がりのプラスチックマグネットにより形成されていてもよい。
インペラ3は、ロータカップ222の円筒部62の外周面から径方向外側へ延びる複数の羽根31を有する。インペラ3は、熱交換器13よりも前方、かつ、パネル4よりも後方に配置される。モータ2の駆動時には、インペラ3が、中心軸9周りに回転する。それにより、前方へ向かう気流が発生する。
パネル4は、筐体11の排気口111に配置される。すなわち、パネル4は、インペラ3の前方において、水平面に対して垂直に配置される。パネル4は、インペラ3の回転により生じる気流を通過させる複数の貫通孔44を有する。パネル4は、フィンガーガードとして使用者等の指がインペラと接触するのを防止するとともに、外部から排気口111を介して筐体11内に異物が進入するのを防止する。パネル4は、中央部41と、枠部42と、通気部43と、1つのリブ60とを有する。
中央部41は、モータ2の静止部21を支持する部位である。具体的には、ベース部211の第1固定部51が中央部41の背面に設けられた凹部に嵌まることにより、ベース部211が中央部41に固定される。なお、凹部に代えて、中央部41設けられた貫通孔に、ベース部11の第1固定部51が嵌まることにより、ベース部211が中央部41に固定されるようになっていてもよい。
枠部42は、中央部41の径方向外側において、排気口111の縁部に沿って配置される略円環状の部位である。
通気部43は、中央部41の径方向外側かつ枠部42の径方向内側に拡がる略円環状の部位である。通気部43には、複数の貫通孔44が設けられる。
図3および図4に示すように、本実施形態では、中央部41および枠部42と隣接する貫通孔44を除いて、貫通孔44の軸方向に見た形状が、正六角形である。このように、貫通孔44の形状が多角形であることにより、パネル4の剛性を向上できる。さらに、貫通孔44の形状が正六角形であることにより、パネル4の剛性をより向上できる。
本実施形態では、通気部43は、軸方向に対して垂直に延び、かつ、軸方向に厚みを有する仕切部431により形成されている。このため、仕切部431がハニカム形状に連なることにより、正六角形の貫通孔44が形成される。
リブ60は、中央部41の外周部から径方向外側へ向けて延びる。リブ60の周方向の幅は、通気部43の他の部分の軸方向に見た幅よりも大きい。すなわち、リブ60の周方向の幅は、仕切部431の幅よりも大きい。なお、ここでいう仕切部431の幅とは、軸方向に対して垂直、かつ、仕切部431の延びる方向に対して垂直な方向の幅を指すものとする。
パネル4がモータ2を支持することにより、モータ2からパネル4に、駆動時の振動が伝播しやすくなる。しかしながら、このファンユニット12では、パネル4がリブ60を有することにより、パネル4の剛性が向上する。これにより、モータ2の駆動時におけるパネル4の振動を抑制できる。その結果、パネル4の変形を抑制できる。
本実施形態では、貫通孔44は、通気部43のみに設けられる。すなわち、貫通孔44は、パネル4のうち中央部41を除く領域に設けられている。このようにすれば、モータ2を取り付ける中央部41において、貫通孔44による剛性の低下が抑制される。また、モータ2と中央部41との接触面積が増えるため、モータ2をパネル4に対して強固に固定でき
る。なお、モータ2のベース部211と、パネル4の中央部41との間に、緩衝材を配置してもよい。そうすれば、モータ2の振動がパネル4により伝達しにくくなる。
る。なお、モータ2のベース部211と、パネル4の中央部41との間に、緩衝材を配置してもよい。そうすれば、モータ2の振動がパネル4により伝達しにくくなる。
本実施形態のパネル4は、プラスチックにより一体に成形される。したがって、中央部41、枠部42、通気部43およびリブ60は、一体に成形される。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、通気部は、針金状の金属により形成された金網であってもよい。また、リブ60は、中央部41、枠部42および通気部43とは別体の部材であってもよい。
本実施形態では、室外機1は、モータ2から延び、電源14と接続されるリード線15を有する。モータ2の静止部21は、リード線15を保持するリード線保持部213を有する。リード線保持部213は、ベース部211と一体に形成される。図4中には、モータ2のロータカップ222の外周面と、リード線保持部213と、リード線15の一部とが破線で示されている。
図3に示すように、リブ60は、後端面から前方へ向かって凹む保持溝600を有する。保持溝600は、リブ60の延びる方向に沿って延びる。また、保持溝600は、その内部にリード線15を保持する。これにより、リード線保持部213を介してモータ2から径方向外側に延びるリード線15の一部は、リブ60に沿って配置される。
リード線15がリブ60に沿って配置されることにより、リード線15が貫通孔44と軸方向に重なるのが抑制される。したがって、リード線15が気流の妨げとなることが抑制される。これにより、室外機1の外部へ排出される風量が、リード線15によって低下することを抑制できる。また、リード線15が保持溝600内に保持されることにより、リード線15の位置ずれを抑制できる。さらに、リード線15がインペラ3に接触することも抑制できる。
なお、リブ60は、保持溝600を有していなくてもよい。例えば、リブ60の背面側にスナップフィット式の固定用突起を設け、当該固定用突起によりリード線15を固定してもよい。また、その他の方法によりリブ60の背面側にリード線15を固定してもよい。
図4に示すように、通気部43において、貫通孔44を形成する仕切部431は、背面側にテーパ面432を有する。これにより、仕切部431の後端部付近は、後方に向かうにつれて厚みが小さくなる。したがって、インペラ3により発生した風が、通気部43の仕切部431の後端に達した際に、テーパ面432にガイドされて貫通孔44へと向かう。その結果、インペラ3により発生した風が仕切部431に衝突することで騒音が発生するのが抑制される。
続いて、パネル4の形状について、より詳細に説明する。上述したとおり、パネル4は、フィンガーガードとして作業者等の指がインペラ3と接触するのを防止する。
図1および図4に示すように、このパネル4は、通気部43の少なくとも一部分が、中央部41よりも前方に位置する。これにより、通気部43とインペラ3との軸方向の距離が広くとられている。したがって、仮に、作業者や使用者の指がパネル4に接触したとしても、当該指とインペラとの距離を、広く保つことができる。
特に、本実施形態では、通気部43の少なくとも一部が、中央部41および枠部42よりも前方へせり出している。具体的には、通気部43は、中央部41の周縁部から径方向外側へ向かうにつれて前方へ延び、さらに径方向外側へ向かうにつれて後方へ延びる。その結果、中央部41および枠部42よりも、通気部43の一部分が前方に位置する。一方、インペラ3は、中央部41および枠部42よりも後方に位置する。これにより、通気部43とインペラ3との軸方向の距離が広くとられている。
特に、本実施形態の通気部43は、中央部41の周縁部から径方向外側へ向かうにつれて、中心軸9に対する傾きが滑らかに変化する湾曲形状となっている。このように、通気部43を角の少ない湾曲形状にすれば、気流に局所的な渦が発生することを抑制できる。したがって、通気部43の通気性を向上させることができる。また、通気部43を湾曲形状にすれば、インペラ3と通気部43との間の空間のうち、軸方向の距離が長い部分が、大きくなる。このため、インペラ3から生じた気流の旋回成分が、通気部43に衝突しにくくなる。これにより、風損を低減させて、モータ2の効率を高めることができる。
なお、インペラ3の前端縁の形状を、通気部43の湾曲形状に沿った形状としてもよい。また、インペラ3の一部分が、中央部41の後端面よりも前方に位置していてもよい。このように、インペラ3の羽根31をより大きくすれば、インペラ3の回転数を抑えつつ、インペラ3による送風量を増加させることができる。
本実施形態の通気部43は、円環状の前端部45を有する。前端部45は、通気部43の中で最も前方に位置し、かつ、インペラ3の回転中心である中心軸9と、同軸に配置される。これにより、インペラ3の回転軌跡と、通気部43との間の軸方向の距離が、周方向の全周に亘って広く確保される。
ただし、通気部43の前端部45は、室外機1の中で、最も前方に位置する。このため、室外機1の薄型化の観点では、前端部45を前方へ過度に突出させないことが好ましい。本実施形態では、中央部41の前面と通気部43の前端部45との間の軸方向の距離が、インペラ3の軸方向の最大長さよりも小さい。通気部43の前端部45を前方へ突出させ過ぎないことによって、室外機1の軸方向の厚みを抑えることができる。
以上のように、本実施形態の構造では、モータ2をパネル4に固定し、かつ、パネル4とインペラ3との軸方向の距離を広くとることができる。したがって、モータ2をパネル4に固定して室外機1を薄型化することと、室外機1の安全性とを、両立できる。
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
図5は、一変形例に係る室外機1Aの縦断面図である。この室外機1Aのパネル4Aは、整流突起70Aを有する。整流突起70Aは、パネル4Aの後面からモータ2A側へ向けて軸方向後方へ突出する環状の部位である。図5の整流突起70Aは、パネル4Aの後面から後方へ向かうにつれて、次第に内径を縮小させ、その後、中心軸9Aと略平行に後方へ向けて延び、さらに後方へ向かうにつれて、次第に内径を拡大させる。また、インペラ3Aの少なくとも一部分と、整流突起70Aの一部分とが、径方向に重なる。このような整流突起70Aを設ければ、インペラ3Aの回転により発生した気流が、前方へと整流される。したがって、室外機1Aの内部の気流を効率よく外部へと送ることができる。
なお、整流突起70Aは、上記の形状に限られない。整流突起70Aは、パネル4Aの後面から後方の端部へ向かうにつれて、次第に内径を拡大させるものであってもよい。また、整流突起70Aは、パネル4Aの後面から後方の端部へ向かうにつれて、次第に内径を縮小させるものであってもよい。また、整流突起70Aは、パネル4Aの周縁から前方へ向けて延びるものであってもよい。また、整流突起70Aは、パネル4Aと同一部材であっても、別部材であってもよい。
また、上記の実施形態では、パネル4の通気部43は、中央部41の周縁部から径方向外側へ向かうにつれて、中心軸9に対して滑らかに傾きが変化する湾曲形状となっていた。しかしながら、通気部の形状はこれに限られない。図6は、他の変形例に係る室外機1Bの縦断面図である。この室外機1Bのパネル4Bの通気部43Bは、前方に向けて、断面視において矩形となるように突出する。このようにすれば、通気部43Bの径方向の全域に亘って、インペラ3Bとの距離を広くとることができる。その結果、インペラ3Bをより大きくすることもできる。
また、上記の実施形態では、貫通孔の基本的な形状が四角形や正六角形等の多角形であった。しかしながら、貫通孔の形状は、円形や楕円形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
また、上記の実施形態では、パネルの枠部の径方向内縁の形状が軸方向から見て略円形であった。しかしながら、枠部の径方向内縁の形状は、軸方向から見て正六角形、正八角形または正十二角形等の多角形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
また、上記の実施形態では、パネルの中央部の径方向外縁の形状が軸方向から見て略円形であった。しかしながら、中央部の径方向外縁の形状は、軸方向から見て正六角形、正八角形または正十二角形等の多角形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
また、上記の実施形態のモータでは、静止部のステータが露出していたが、ステータは、モールド樹脂で覆われていてもよい。換言すれば、静止部は、ステータの少なくとも一部を覆うモールド樹脂を有していてもよい。ステータをモールド樹脂で覆えば、ステータへの水滴の付着を、より抑制できる。また、モータの駆動時に、ステータが磁気的作用で微振動することを抑制できる。したがって、モータの駆動時に発生する振動や騒音を、さらに抑制できる。
室外機およびファンユニットの各部を実現するための具体的な構成については、上記の実施形態に示された構成と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
本発明は、ファンユニットおよび室外機に利用できる。
1,1A,1B 室外機 2,2A モータ 3,3A,3B インペラ 4,4A,4B パネル 11 筐体 12 ファンユニット 13 熱交換器 14 電源 15 リード線 21 静止部 22 回転部 31 羽根 41 中央部 42 枠部 43,43B 通気部 44 貫通孔 45 前端部 51,51A 第1固定部 52 第2固定部 53 ステータコア 54 コイル 60 リブ 61 円板部 62 円筒部 70A 整流突起 111 排気口 112 吸気口 211 ベース部 212 ステータ 213 リード線保持部 221 シャフト 222 ロータカップ 223 マグネット 431 仕切部 432 テーパ面 521 軸受機構 531 ティース
Claims (7)
- エアコンディショナーの室外機に用いられるファンユニットであって、
モータと、
前記モータの動力によって、前後に延びる中心軸周りに回転するインペラと、
前記インペラの前方に配置され、前記インペラの回転により生じる気流を通過させる複数の貫通孔を有するパネルと、
を有し、
前記モータは、
ステータを有する静止部と、
前記ステータよりも径方向外側に位置するマグネットを有する回転部と、
を有し、
前記静止部は、前記パネルに固定され、
前記パネルは、
前記静止部を支持する中央部と、
前記中央部の周囲に拡がる通気部と、
を有し、
前記通気部の少なくとも一部分は、前記中央部よりも前方に位置するファンユニット。 - 請求項1に記載のファンユニットであって、
前記通気部の少なくとも一部は、前記中央部の周縁部から径方向外側へ向かうにつれて前方へ延び、さらに径方向外側へ向かうにつれて、後方へ延びるファンユニット。 - 請求項2に記載のファンユニットであって、
前記通気部は、前記中央部の周縁部から径方向外側へ向かうにつれて、中心軸に対する傾きが滑らかに変化する湾曲形状であるファンユニット。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のファンユニットであって、
前記通気部は、最も前方に位置する前端部を有し、
前記前端部は、前記中心軸を中心とする円環状であるファンユニット。 - 請求項4に記載のファンユニットであって、
前記中央部の前面と前記通気部の前記前端部との間の軸方向の距離は、前記インペラの軸方向の最大長さよりも小さいファンユニット。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のファンユニットであって、
前記静止部は、前記ステータの少なくとも一部を覆うモールド樹脂を有するファンユニット。 - エアコンディショナーの室外機であって、
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のファンユニットと、
熱交換器と、
を有し、
前記熱交換器と前記パネルとの間に、前記インペラが配置され、
前記気流は、前記熱交換器側から前記パネル側に向かって発生する室外機。
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