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WO2017086124A1 - ファンユニットおよび室外機 - Google Patents

ファンユニットおよび室外機 Download PDF

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WO2017086124A1
WO2017086124A1 PCT/JP2016/082002 JP2016082002W WO2017086124A1 WO 2017086124 A1 WO2017086124 A1 WO 2017086124A1 JP 2016082002 W JP2016082002 W JP 2016082002W WO 2017086124 A1 WO2017086124 A1 WO 2017086124A1
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WO
WIPO (PCT)
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fan unit
panel
motor
annular
impeller
Prior art date
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Application number
PCT/JP2016/082002
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊輔 藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Techno Motor Corp
Original Assignee
Nidec Techno Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Techno Motor Corp filed Critical Nidec Techno Motor Corp
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Ceased legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F24F1/56—Casing or covers of separate outdoor units, e.g. fan guards

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 that can prevent water droplets from entering the motor while reducing the thickness of the outdoor unit.
  • 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 wherein the stationary part is fixed to the panel, the stationary part or the panel has an annular groove part centered on the central axis, and the rotating part is centered on the central axis The annular end portion is arranged in the annular groove portion.
  • the second 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 stationary part or the panel has an annular convex part centered on the central axis, and the rotating part has the central axis It has an annular groove part as a center, and the annular convex part is arranged in the annular groove part.
  • the labyrinth structure is formed by the annular groove portion and the annular end portion.
  • the labyrinth structure is formed by the annular groove portion and the annular convex portion.
  • FIG. 1 is a perspective view of the outdoor unit.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the outdoor unit.
  • FIG. 3 is a front view of the panel.
  • FIG. 4 is a rear view of the panel.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the panel.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a fan unit according to a modification.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a fan 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. 2 and FIG. 5, 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 at 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 cylindrical portion may be formed of a 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. Specifically, 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 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 front end portion of the rib 60 has substantially the same axial position as the front end portion of the other portion of the ventilation portion 43. Further, the rear end portion of the rib 60 has substantially the same axial position as the rear end portion of the other part of the ventilation portion 43. That is, the rib 60 does not protrude in the axial direction from the other portions of the ventilation portion 43.
  • 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. Therefore, the motor 2 can be firmly fixed to the panel 4.
  • the panel 4 of the present 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 possible to suppress a decrease in the amount of air blown by the lead wire 15. Further, 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 fan unit 12 has a labyrinth structure 70 for suppressing water droplets from entering the motor 2. Below, the said labyrinth structure 70 of the fan unit 12 is demonstrated. *
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the fan unit 12.
  • the base portion 211 belonging to the stationary portion 21 has an annular groove portion 214 that is recessed in an annular shape around the central axis 9.
  • the annular groove 214 is recessed from the rear surface of the first fixed portion 51 toward the front in the axial direction.
  • the cylindrical portion 62 of the rotor cup 222 belonging to the rotating portion 22 has an annular end portion 224 centered on the central axis 9 at the front end in the axial direction.
  • the annular end 224 is disposed in the annular groove 214 over the entire circumference.
  • a gap 71 is provided between the annular groove 214 and the annular end 224. For this reason, the rotor cup 222 rotates smoothly without contacting the base portion 211. *
  • the interior and the exterior of the rotor cup 222 communicate with each other through a gap 71.
  • the annular end 224 is positioned in the annular groove 214, the gap 71 is bent. Therefore, the water droplet intrusion path into the motor 2 becomes longer. Thereby, the infiltration of water droplets into the motor 2 can be suppressed.
  • the outer peripheral surface of the annular end 224 serves as a waterproof wall that stops water droplets from entering the radially inner side of the cylindrical portion 62 of the rotor cup 222.
  • the annular groove portion 214 includes an annular inner wall surface 215, an annular outer wall surface 216, and an annular bottom surface 217.
  • the outer wall surface 216 is located radially outside the inner wall surface 215 and faces the inner wall surface 215 in the radial direction.
  • An annular end 224 disposed in the annular groove 214 opposes at least one of the inner wall surface 215 and the outer wall surface 216 in the radial direction.
  • the annular end 224 faces both the inner wall surface 215 and the outer wall surface 216 in the radial direction. If it does in this way, the penetration path of the water droplet to the inside of motor 2 will change to the direction of a 2 times axis. Thereby, the infiltration path of water droplets into the motor 1 can be made longer.
  • the axial length of the outer wall surface 216 is shorter than the axial length of the inner wall surface 215.
  • the fan unit 12 of the present embodiment has the labyrinth structure 70 configured by the annular groove portion 214 and the annular end portion 224.
  • the penetration of water droplets into the interior of the motor 2 can be suppressed and adhesion of water droplets to the stator 212 can be prevented.
  • the durability of the motor 2 can be improved.
  • the motor 2 when the motor 2 is fixed to the panel 4, the motor 2 is easily exposed to wind and rain because it is disposed in front of the housing 11 in the axial direction.
  • the motor 2 can be fixed to the panel 4 and water droplets can be prevented from adhering to the stator 212. That is, it is possible to achieve both reduction of the thickness of the outdoor unit 1 by fixing the motor 2 to the panel 4 and prevention of water droplets from entering the inside of the motor 1.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a fan unit according to a modification.
  • the base portion 211A belonging to the stationary portion has an annular convex portion 215A that protrudes annularly around the central axis.
  • the annular convex portion 215A protrudes rearward in the axial direction from the rear surface of the first fixed portion 51A.
  • the cylindrical portion 62A of the rotor cup 222A belonging to the rotating portion has an annular groove portion 63A that is recessed with the central axis as a center.
  • the annular groove 63A is recessed from the axial front end of the cylindrical part 62A toward the rear in the axial direction.
  • the annular convex part 215A is arrange
  • the labyrinth structure 70A may be formed by the annular groove 63A provided on the rotating part side and the annular convex part 215A provided on the stationary part side. Even with such a structure, the water droplet infiltration path can be lengthened to suppress the adhesion of water droplets to the stator 212A.
  • the annular groove part was formed in the base part which is a stationary part of a motor.
  • the annular groove may be formed in the panel.
  • you may form an annular convex part in a panel. *
  • annular groove part was formed in the cylindrical part of the rotor cup.
  • the annular end portion may be a member different from the rotor cup.
  • 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.

Landscapes

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Abstract

このファンユニットは、エアコンディショナーの室外機に用いられ、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、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、を有する。モータは、ステータを有する静止部と、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、を有する。静止部は、パネルに固定される。静止部またはパネルは、中心軸を中心とする環状溝部を有する。回転部は、中心軸を中心とする環状端部を有する。環状溝部内に、環状端部が配置される。このように、環状溝部と環状端部とで、ラビリンス構造を形成する。これにより、モータ内部への水滴の浸入経路が長くなる。したがって、パネルにモータを固定しつつ、ステータへの水滴の付着を抑制できる。

Description

ファンユニットおよび室外機
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、一般的に室外機は屋外に設置される。このため、ファンモータをパネルに固定すると、ファンモータが雨風にさらされやすくなる。したがって、ファンモータの内部に水滴が浸入しやすくなる。　
本発明の目的は、室外機を薄型化しつつ、モータの内部への水滴の浸入を防止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、前記静止部または前記パネルは、前記中心軸を中心とする環状溝部を有し、前記回転部は、前記中心軸を中心とする環状端部を有し、前記環状溝部内に、前記環状端部が配置される。　
本願の例示的に第２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、前記静止部または前記パネルは、前記中心軸を中心とする環状凸部を有し、前記回転部は、前記中心軸を中心とする環状溝部を有し、前記環状溝部内に、前記環状凸部が配置される。
本願の例示的な第１発明によれば、環状溝部と環状端部とで、ラビリンス構造が形成される。これにより、水滴の浸入経路が長くなる。したがって、パネルにモータを固定し、かつ、ステータへの水滴の付着を抑制できる。　
本願の例示的な第２発明によれば、環状溝部と環状凸部とで、ラビリンス構造が形成される。これにより、水滴の浸入経路が長くなる。したがって、パネルにモータを固定し、かつ、ステータへの水滴の付着を抑制できる。
図１は、室外機の斜視図である。 図２は、室外機の縦断面図である。 図３は、パネルの正面図である。 図４は、パネルの背面図である。 図５は、パネルの部分断面図である。 図６は、変形例に係るファンユニットの部分断面図である。 図７は、変形例に係るファンユニットの部分断面図である。
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２および図５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、円筒部をプラスチックマグネットで形成してもよい。　
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。　
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。　
本実施形態では、リブ６０の前端部は、通気部４３の他の部分の前端部と軸方向の位置が略同一である。また、リブ６０の後端部は、通気部４３の他の部分の後端部と軸方向の位置が略同一である。すなわち、リブ６０は、通気部４３の他の部分よりも軸方向に突出していない。　
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。したがって、モータ２をパネル４に対して強固に固定できる。　
なお、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４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による送風量の低下を抑制できる。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５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。　
このファンユニット１２は、モータ２の内部への水滴の浸入を抑制するためのラビリンス構造７０を有する。以下では、ファンユニット１２の当該ラビリンス構造７０について説明する。　
図６は、ファンユニット１２の部分断面図である。図６に示すように、本実施形態では、静止部２１に属するベース部２１１が、中心軸９を中心として環状に凹む環状溝部２１４を有する。環状溝部２１４は、第１固定部５１の後方の面から軸方向前方へ向かって凹んでいる。また、回転部２２に属するロータカップ２２２の円筒部６２は、軸方向前端に中心軸９を中心とする環状端部２２４を有する。環状端部２２４は、全周に亘り環状溝部２１４内に配置される。環状溝部２１４と環状端部２２４との間には、隙間７１が設けられる。このため、ロータカップ２２２は、ベース部２１１と接触することなく、スムーズに回転する。　
ロータカップ２２２の内部と外部とは、隙間７１を介して連通する。しかしながら、環状溝部２１４内に環状端部２２４が位置することで、隙間７１が屈曲した形状となる。したがって、モータ２の内部への水滴の浸入経路が長くなる。これにより、モータ２の内部への水滴の浸入を抑制することができる。環状端部２２４の外周面は、ロータカップ２２２の円筒部６２よりも径方向内側への水滴の浸入を止める防水壁となる。　
環状溝部２１４は、環状の内壁面２１５と、環状の外壁面２１６と、環状の底面２１７とで構成される。外壁面２１６は、内壁面２１５よりも径方向外側に位置し、内壁面２１５と径方向に向かい合う。環状溝部２１４内に配置された環状端部２２４は、内壁面２１５および外壁面２１６の少なくとも一方と径方向に対向する。このようにすれば、モータ２の外部からモータ２の内部への水滴の浸入経路が、少なくとも１回、軸方向に切り替わる。これにより、モータ２の内部への水滴の浸入経路を長くすることができる。　
なお、本実施形態では、環状端部２２４は、内壁面２１５および外壁面２１６の双方と径方向に対向する。このようにすれば、モータ２の内部への水滴の浸入経路が、２回軸方向に切り替わる。これにより、モータ１の内部への水滴の浸入経路をより長くすることができる。　
また、本実施形態では、外壁面２１６の軸方向の長さが、内壁面２１５の軸方向の長さよりも短い。これにより、円筒部６２の径方向外側に、インペラ３を配置するスペースを広くとることができる。したがって、インペラ３の羽根３１を大きくして、インペラによる３送風量を増加させることができる。　
このように、本実施形態のファンユニット１２は、環状溝部２１４と環状端部２２４とで構成されるラビリンス構造７０を有する。これにより、モータ２の内部への水滴の浸入を抑制して、ステータ２１２への水滴の付着を防止できる。その結果、モータ２の耐久性を向上させることができる。特に、モータ２をパネル４に固定した場合、モータ２は、筐体１１内の軸方向前方に配置されるため、風雨にさらされやすくなる。しかしながら、本実施形態のファンユニット１２では、パネル４にモータ２を固定し、かつ、ステータ２１２への水滴の付着を抑制できる。すなわち、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、モータ１の内部への水滴の浸入を防止することとを、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７は、一変形例に係るファンユニットの部分断面図である。このファンユニットでは、静止部に属するベース部２１１Ａが、中心軸を中心に環状に突出する環状凸部２１５Ａを有する。環状凸部２１５Ａは、第１固定部５１Ａの後方の面から軸方向後方へ向かって突出している。また、回転部に属するロータカップ２２２Ａの円筒部６２Ａが、中心軸を中心に凹む環状溝部６３Ａを有する。環状溝部６３Ａは、円筒部６２Ａの軸方向前端から、軸方向後方へ向かって凹んでいる。そして、環状溝部６３Ａ内に、環状凸部２１５Ａが配置される。このように、回転部側に設けられた環状溝部６３Ａと、静止部側に設けられた環状凸部２１５Ａとで、ラビリンス構造７０Ａを形成してもよい。このような構造であっても、水滴の浸入経路を長くして、ステータ２１２Ａへの水滴の付着を抑制できる。　
また、上記実施形態では、環状溝部はモータの静止部であるベース部に形成されていた。しかしながら、環状溝部はパネルに形成されてもよい。また、図７の構造において、環状凸部を、パネルに形成してもよい。　
また、上記実施形態では、環状溝部に配置される環状端部は、ロータカップの円筒部に形成されていた。しかしながら、環状端部は、ロータカップとは別の部材であってもよい。　
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　室外機　２　モータ　３　インペラ　４　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　通気部　４４　貫通孔　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　６２，６２Ａ　円筒部　６３Ａ　環状溝部　７０，７０Ａ　ラビリンス構造　１１１　排気口　１１２　吸気口　２１１，２１１Ａ　ベース部　２１２，２１２Ａ　ステータ　２１３　リード線保持部　２１４　環状溝部　２１５Ａ　環状凸部　２２１　シャフト　２２２，２２２Ａ　ロータカップ　２２３　マグネット　２２４　環状溝部　４３１　仕切部　４３２　テーパ面　５２１　軸受機構　５３１　ティース

Claims (9)

  1. 　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、
    　前記静止部または前記パネルは、前記中心軸を中心とする環状溝部を有し、
    　前記回転部は、前記中心軸を中心とする環状端部を有し、
    　前記環状溝部内に、前記環状端部が配置されるファンユニット。
  2. 　請求項１に記載のファンユニットであって、
    　前記環状溝部は、
    　　環状の内壁面と、
    　　前記内壁面よりも径方向外側に位置し、前記内壁面と径方向に向かい合う環状の外壁面と、
    　　環状の底面と、
    で構成され、
    　前記環状端部は、前記内壁面および前記外壁面の少なくとも一方と径方向に対向するファンユニット。
  3. 　請求項２に記載のファンユニットであって、
    　前記環状端部は、前記内壁面および前記外壁面の双方と径方向に対向するファンユニット。
  4. 　請求項２または請求項３に記載のファンユニットであって、
    　前記回転部は、前記マグネットの径方向外側かつ前記インペラの径方向内側に位置する円筒部を有し、
    　前記円筒部の前端部が、前記環状端部であるファンユニット。
  5. 　請求項４に記載のファンユニットであって、
    　前記外壁面の軸方向の長さは、前記内壁面の軸方向の長さよりも短いファンユニット。
  6. 　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、軸方向に対して垂直に拡がり、前記パネルに固定されるベース部を有し、
    　前記ベース部が、前記環状溝部を有するファンユニット。
  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、
    　前記静止部または前記パネルは、前記中心軸を中心とする環状凸部を有し、
    　前記回転部は、前記中心軸を中心とする環状溝部を有し、
    　前記環状溝部内に、前記環状凸部が配置されるファンユニット。
  8. 　請求項１から請求項７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。
  9. 　請求項１から請求項８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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