JPH01117641A - Fan motor - Google Patents
Fan motorInfo
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- JPH01117641A JPH01117641A JP27300287A JP27300287A JPH01117641A JP H01117641 A JPH01117641 A JP H01117641A JP 27300287 A JP27300287 A JP 27300287A JP 27300287 A JP27300287 A JP 27300287A JP H01117641 A JPH01117641 A JP H01117641A
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- Induction Machinery (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は寒冷時にヒートポンプとして動作し、大気中か
ら熱をくみ取るエアコンディショナの熱交換器のファン
用モータに係り、寒冷時にファンの能力を高めるのに好
適な、モータの回転子構造に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fan motor for a heat exchanger of an air conditioner that operates as a heat pump in cold weather and draws heat from the atmosphere. The present invention relates to a motor rotor structure suitable for increasing the height of the motor.
エアコンディショナには、「新、家庭機械および電気」
森北出版、（１９８１）の第８８頁ないし第９１頁記載
のように室内で熱交換を行なう部分と室外で熱交換を行
なう部分と各々分離した方式が多く使用されており、室
外側の熱交換部分である室外ユニットでは、室内を冷房
するときは大気中に排熱し、室内を暖房するときには大
気中から吸熱をする形となる。室内を暖房する寒冷時に
は、大気からできるだけ多くの熱をとり込む必要があり
、熱交換器の能力を高める必要に迫られる。Air conditioners include "new, household machinery and electrical"
As described on pages 88 to 91 of Morikita Publishing, (1981), a method is often used in which the indoor heat exchange part and the outdoor heat exchange part are separated, and the outdoor heat exchange The outdoor unit, which is a part of the system, releases heat into the atmosphere when cooling the room, and absorbs heat from the atmosphere when heating the room. When heating a room in cold weather, it is necessary to take in as much heat as possible from the atmosphere, which necessitates increasing the capacity of heat exchangers.
従来は、このような熱交換能力を増強するには、これに
使用されるモータ、一般には単相電源で運転するコンデ
ンサモータの出力を大きくして、大きなファンを回転さ
せて、大量の送風を行なって熱交換を行なうことが行な
われてきた。このような方法によれば、熱交換能力があ
まり大きく必要でない、寒冷時でも比較的温度の高いと
きには、動力に無駄を生じ、省エネルギーの点からもの
ぞましいものではなかった。またモータを変速するには
、モータのコイルにタップを設けたりまたは印加電圧を
変化させる制御回路が必要になるなどの問題があった。Conventionally, to increase this heat exchange capacity, the output of the motor used for this purpose, typically a capacitor motor operated on a single-phase power supply, was increased and a large fan was rotated to blow a large amount of air. It has been practiced to perform heat exchange by According to such a method, when the heat exchange capacity is not very large and the temperature is relatively high even in cold weather, power is wasted and it is not desirable from the point of view of energy saving. Further, in order to change the speed of the motor, there are problems such as the need to provide a tap on the motor coil or a control circuit that changes the applied voltage.
本発明は、熱交換器（室外ユニット）の能力を最大に発
揮してほしいのは、大気の温度が低く室内も寒い時であ
って、このような大気の低温下において自動的にモータ
の回転数が上昇することがのぞましい。The present invention aims to maximize the performance of the heat exchanger (outdoor unit) when the atmospheric temperature is low and the room is cold. It is hoped that the number will increase.
本発明の目的は大気温度の低いときにモータの回転数を
上げて、熱交換能力を増強することにある。An object of the present invention is to increase the rotational speed of the motor when the atmospheric temperature is low, thereby increasing the heat exchange capacity.
上記目的を達成するために、ファン用モータの回転数が
低温になると自動的に上昇しファンの回転数を高くして
、ファンの送風能力を大きくして室外ユニットの熱交換
能力を高めることである。In order to achieve the above objectives, the rotation speed of the fan motor automatically increases when the temperature becomes low, increasing the fan rotation speed, increasing the fan's air blowing capacity, and increasing the heat exchange capacity of the outdoor unit. be.
これによって、大気中の熱を多くくみ取ることができて
、室内の暖房に役立つことになる。このように寒冷時に
ファン用モータの回転数を高めるためには、単相誘導？
１！動機の一種であるコンデンサモータのかご形回転子
の導体の電気抵抗が低温の条件下においては、小さくな
ることがのぞましい。これにより、誘導電動機の特徴で
ある２次抵抗の低下で、一定のトルクを出す回転数が上
昇する性質を利用することができる。This allows them to absorb a lot of heat from the atmosphere, helping to heat the room. In order to increase the rotation speed of the fan motor in cold weather, is there a single-phase induction method?
1! It is desirable that the electrical resistance of the conductor of the squirrel cage rotor of a capacitor motor, which is a type of motor, be small under low temperature conditions. This makes it possible to take advantage of the characteristic of induction motors that the rotational speed that produces a constant torque increases as the secondary resistance decreases.
このような作用を利用するためには、ファン用モータの
ロータの導体の抵抗すなわち２次抵抗が低温で激減する
ように超電導材を用いることが、大気温度の低下で２次
抵抗の大幅低下を実現し、モータの回転数を上げて、室
外ユニットの熱交換能力を増強することが達成できる。In order to take advantage of this effect, it is necessary to use superconducting materials so that the resistance of the conductor of the fan motor rotor, that is, the secondary resistance, is drastically reduced at low temperatures. This makes it possible to increase the rotational speed of the motor and increase the heat exchange capacity of the outdoor unit.
コンデンサモータの回転子のかご形導体すなわち２次導
体は、従来一般にはアルミニウムが使用され、アルミニ
ウムにおいても低温になるとその固有抵抗は低下するが
、その量は僅少である。これでは、大気温度が−５〜−
２０℃程度では回転数の増加は、はとんど期待はできな
い。Conventionally, aluminum has been generally used for the squirrel cage conductor, that is, the secondary conductor of the rotor of a capacitor motor, and although the specific resistance of aluminum also decreases at low temperatures, the amount thereof is small. In this case, the atmospheric temperature is -5 to -
At a temperature of about 20°C, an increase in rotational speed cannot be expected at all.
そこで、この回転子のかご形導体を超電導材料で形成す
ることである。超電導材料としては、イツトリウム、バ
リウム、鋼などの焼結合金を使用するが、これらの成分
選定によって一５℃程度から電気抵抗が急激に減少して
、モータの２次抵抗を１０分の１以下に大幅に低下させ
ることができる。これによりモータの回転数特性は高回
転側に移行して、モータに直結したファンを高速で回転
させることができ、室外ユニットの熱交換器の能力を大
幅に向上させ、室内暖房効果を向上させることができる
ものである。一方、モータにはコイルタップを設けたり
、特別の制御回路を付加することも不要で構造の複雑化
は全くない。Therefore, the squirrel cage conductor of the rotor is formed of a superconducting material. Sintered alloys such as yttrium, barium, and steel are used as superconducting materials, and by selecting these components, the electrical resistance rapidly decreases from around -5°C, reducing the secondary resistance of the motor to less than one-tenth. can be significantly reduced. This shifts the motor's rotational speed characteristics to a higher rotational speed side, allowing the fan directly connected to the motor to rotate at high speed, greatly improving the capacity of the outdoor unit's heat exchanger, and improving the indoor heating effect. It is something that can be done. On the other hand, there is no need to provide a coil tap or add a special control circuit to the motor, and the structure is not complicated at all.
以下、本発明の実施例を図において説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図において、１はエアコンディショナを示し、室外ユニ
ット２および室内ユニット３を２本の冷媒配管４および
５で結んで形成されている。このようなエアコンディシ
ョナ１の機能について、ここでは本発明に関係する暖房
運転についてだけ説明する。室外ユニット２にはモータ
により駆動される圧縮機６が設けられ、ここで圧縮され
温度の上った冷媒は冷媒配管４を通って室内ユニット３
の室内熱交換器７に送られ、室内送風用ファン８により
温風を破線の矢印のように送って室内の暖房を行なうも
のである。こうして室内熱交換器７で熱をうばわれて冷
媒は減圧器９と冷媒配管５を経て温度が下がった状態で
室外ユニット２の室外熱交換器１ｏに送られ、ここで室
外送風用ファン１１をもって大気と熱の受授を行ない、
暖房運転においては大気中から熱を受けとる形になるも
のである。実線の矢印は室外送風用ファンによる送風を
示すものである。In the figure, 1 indicates an air conditioner, which is formed by connecting an outdoor unit 2 and an indoor unit 3 with two refrigerant pipes 4 and 5. Regarding the functions of the air conditioner 1, only the heating operation related to the present invention will be described here. The outdoor unit 2 is provided with a compressor 6 driven by a motor, and the refrigerant compressed here and heated up passes through the refrigerant pipe 4 to the indoor unit 3.
The hot air is sent to the indoor heat exchanger 7, and the indoor air blowing fan 8 sends warm air in the direction of the broken line arrow to heat the room. In this way, the heat is removed by the indoor heat exchanger 7, and the refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 1o of the outdoor unit 2 through the pressure reducer 9 and the refrigerant piping 5, with its temperature reduced, and here it is sent to the outdoor heat exchanger 1o of the outdoor unit 2. Receiving air and heat,
During heating operation, heat is received from the atmosphere. The solid arrow indicates the air blowing by the outdoor fan.
室外送風用ファン１１はファン用のモータ１２のシャフ
ト１３に直結され、このシャフト１３にはかご形の２次
回路１４を持つ円筒形の回転子１５が固着され、これと
細隙１６を介して固定子１７が配設され、この固定子１
７にはコイル１８とこれと電気的に９０’変位している
補助コイル１９が巻装されている。２０は単相交流の電
源で主コイル１８はこれに直接的に、補助コイル１９は
進相用のコンデンサ２１を直列に接続したうえで、各々
電源２０に接続され電気的に付勢されて不完全２相回転
磁界を形成し、回転子１５に回転力を与えるものである
。２２は固定子１７を挾持固着するとともに中央部に軸
受２３を持ちシャフト１３を回転自在に支承するエンド
ブラケットである。The outdoor ventilation fan 11 is directly connected to a shaft 13 of a fan motor 12, and a cylindrical rotor 15 having a cage-shaped secondary circuit 14 is fixed to the shaft 13, and a cylindrical rotor 15 is connected to the rotor 15 through a gap 16. A stator 17 is provided, and this stator 1
7 is wound with a coil 18 and an auxiliary coil 19 electrically displaced by 90' from the coil 18. Reference numeral 20 denotes a single-phase AC power source, and the main coil 18 is directly connected to this, and the auxiliary coil 19 is connected in series with a phase advance capacitor 21, and then connected to the power source 20 to be electrically energized and deactivated. It forms a complete two-phase rotating magnetic field and applies rotational force to the rotor 15. Reference numeral 22 designates an end bracket that clamps and fixes the stator 17, has a bearing 23 in the center, and rotatably supports the shaft 13.
本発明はかご形の２次回路を回転子１５に形成するバー
２４およびエンドリング２５を、イツトリウム、バリウ
ムおよび銅などの成分からなり。In the present invention, the bars 24 and end rings 25 forming the squirrel-cage-shaped secondary circuit in the rotor 15 are made of components such as yttrium, barium, and copper.
０℃以下で超電導状態に移行する材料をもって構成し、
−５℃以下になると２次抵抗が１０分の１以下に激減す
るものである。モータ１２の回転数と回転力の関係は、
一定の回転力を出すのに第４図に示すように２次抵抗の
大きいものは回転数が低くなり２次抵抗の小さいものは
回転数が高くなる。このような回転力特性に対して室外
送風用ファン１１は第４図のようになるため、かご形の
２次回路の２次抵抗が超電導現象により小さくなると回
転数はＮｌからＮ２に増加する。したがって室外熱交換
器１０（７）能力は向上し、大気中から多量の熱を取込
むことができ、寒冷時に室内を暖房する能力が大きく向
上する。Comprised of materials that transition to a superconducting state at temperatures below 0°C,
When the temperature drops below -5°C, the secondary resistance is drastically reduced to one-tenth or less. The relationship between the rotation speed and rotational force of the motor 12 is
In order to produce a constant rotational force, as shown in FIG. 4, the rotational speed will be lower if the secondary resistance is large, and the rotational speed will be high if the secondary resistance is small. With such rotational force characteristics, the outdoor ventilation fan 11 has the characteristics shown in FIG. 4, so that when the secondary resistance of the cage-shaped secondary circuit becomes smaller due to the superconducting phenomenon, the rotational speed increases from Nl to N2. Therefore, the ability of the outdoor heat exchanger 10 (7) is improved, and a large amount of heat can be taken in from the atmosphere, and the ability to heat the room in cold weather is greatly improved.
本発明によれば、このように寒冷時で室内の暖房を必要
とするとき、外気すなわち大気温度が下“ がったとき
室外送風用ファン１１の能力がモータ１２の回転数増大
で自動的に向上し、室内の暖房効果を高めることができ
、モータ１２やその他の部分に特別の構成や制御などを
必要としないので、構造も極めて簡単で信頼度の高い製
品が得られる。According to the present invention, when indoor heating is required in cold weather, the capacity of the outdoor fan 11 is automatically increased by increasing the rotation speed of the motor 12 when the outside air, that is, the atmospheric temperature drops. Since the motor 12 and other parts do not require any special configuration or control, a product with an extremely simple structure and high reliability can be obtained.
第１図は本発明の一実施例におけるファン用モータの正
面断面図、第２図は同じく回転子の斜視図、第３図は同
じく電気的結線図、第４図は同じく回転数と回転力の関
係を示す曲線、第５図はエアコンディショナを暖房運転
としたときの概略図を示すものである。
１・・・エアコンディショナ、２・・・室外ユニット、
３・・・室内ユニット、４，５・・・冷媒配管、６・・
・圧縮機、７・・・室内熱交換器、８・・・室内送風用
ファン、９・・・減圧器、１０・・・室外熱交換器、１
１・・・室外送風用ファン、１２・・・モータ、１３・
・・シャフト、１４・・・２次回路、１５・・・回転子
、１６・・・細隙、１７・・・固定子、１８・・・主コ
イル、１９・・・補助コイル、２０・・・電源、２１・
・・コンデンサ、２２・・・エンドブラケット、２３・
・・軸受、２４・・・バー、２５・・・エンドリング。Fig. 1 is a front sectional view of a fan motor according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of the rotor, Fig. 3 is an electrical connection diagram, and Fig. 4 is the same number of rotations and rotational force. FIG. 5 shows a schematic diagram when the air conditioner is in heating operation. 1...Air conditioner, 2...Outdoor unit,
3... Indoor unit, 4, 5... Refrigerant piping, 6...
・Compressor, 7... Indoor heat exchanger, 8... Indoor ventilation fan, 9... Pressure reducer, 10... Outdoor heat exchanger, 1
1... Outdoor ventilation fan, 12... Motor, 13.
...Shaft, 14...Secondary circuit, 15...Rotor, 16...Slit, 17...Stator, 18...Main coil, 19...Auxiliary coil, 20...・Power supply, 21・
... Capacitor, 22 ... End bracket, 23.
...bearing, 24...bar, 25...end ring.
Claims (1)
エアコンディショナ（１）において、室外ユニット（２
）の室外熱交換器（１０）において、大気温度が０℃以
下になるときにおいて大気中から熱を回収して、室内ユ
ニット（２）において室内に温風を送る場合において、
室外送風用ファン（１１）を駆動するモータ（１２）の
回転子（１５）の２次回路（１４）を形成する、バー（
２４）およびエンドリング（２５）を超電導材料で形成
したことを特徴とするファン用モータ。1. In an air conditioner (1) consisting of an outdoor unit (2) and an indoor unit (3), the outdoor unit (2)
), when the outdoor heat exchanger (10) recovers heat from the atmosphere when the atmospheric temperature is below 0°C, and the indoor unit (2) sends warm air indoors,
A bar (
24) and an end ring (25) made of a superconducting material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27300287A JPH01117641A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Fan motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27300287A JPH01117641A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Fan motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117641A true JPH01117641A (en) | 1989-05-10 |
Family
ID=17521780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27300287A Pending JPH01117641A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Fan motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117641A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01144345A (en) * | 1987-11-27 | 1989-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | Induction motor |
| JP2010273498A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Kyoto Univ | Superconducting rotating machine and superconducting rotating machine system |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP27300287A patent/JPH01117641A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01144345A (en) * | 1987-11-27 | 1989-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | Induction motor |
| JP2010273498A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Kyoto Univ | Superconducting rotating machine and superconducting rotating machine system |
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