JPH06147551A - 冷却ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凝縮器に空気を流通させる送風機の温度上昇
を抑制し、その寿命を向上させた冷却ユニットを提供す
る。 【構成】 ファン２０及びファン２０を回転するファン
モータ２１とから構成されて凝縮器に空気を流通させる
送風機１０を設ける。圧縮機の運転中ファンモータ２１
を運転し、圧縮機の停止後、所定期間遅延してファンモ
ータ２１を停止する。ファン２０が取り付けられるファ
ンモータ２１の軸２４には、軸２４の半径方向に突出す
る放熱板２５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルを構成す
る圧縮機及び凝縮器と、該凝縮器を空冷する送風機を具
備し、空調機等の室外機として用いられる冷却ユニット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種冷却ユニットは、圧縮機から
吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮器に流入させ、こ
の凝縮器を外気により空冷することによって冷媒を凝縮
する機能を奏するものであるが、係る凝縮器に外気を流
通させるために、従来より例えば実公昭３９−１２５８
２号公報（１２６Ｍ２０１）或いは特公昭５９−２２０
８０号公報（Ｆ０４Ｄ２９／３８）に示される如き送風
機が用いられている。

【０００３】即ち、この種送風機は多数の翼を有したフ
ァンと、このファンを回転させるファンモータとから構
成され、ファンモ−タ方向からファン方向に風が流れる
構造とされており、前記ファンモ−タは、モ−タ本体を
なすモ−タケ−スと、このモ−タケ−スの内部に挿通さ
れ、ファンが取り付けられた軸と、この軸に巻回された
巻線と、前記軸を支持する上下の軸受とを備えており、
これらの部品は主に金属にて形成されているものであ
る。そして、係る送風機が前記室外機等に用いられる場
合には通常圧縮機と同期して運転・停止が行われてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記ファンモ
ータの運転中の軸受温度並びに巻線温度は、外気温度、
凝縮器の圧力損失、ファンの負荷によりファンモ−タに
加わる負荷が変化することによって変化するものであ
り、一般的には外気温度が高温で、凝縮器が高静圧であ
る場合に巻線温度は上昇する。この巻線からの発熱は上
下の軸受に伝導するが、この軸受の温度上昇は、流通空
気が直接当たる下部軸受より、ファンが備えられている
上部軸受の方が顕著となる。

【０００５】係る温度上昇は軸及び軸受の磨耗や、巻線
の損傷を引き起こし、特に前記上部軸受の温度上昇によ
る損傷の発生が問題となるため、運転中のファンモータ
の温度はできるだけ低く抑えることが望ましいが、設計
変更により基本的な内部構造から解決するには多大なコ
ストがかかる。

【０００６】また、圧縮機が運転されている状態では、
凝縮器からの放熱によって送風機周辺を流れる空気の温
度は外気温度よりも高くなるが、この流通空気によって
送風機のファンモータの巻線からの発熱も、軸受、軸及
びモータケースと伝導して奪われることになるので、送
風機の運転中（即ち、圧縮機の運転中）のファンモータ
の軸受温度は例えば約＋７８℃程の一定温度に保たれ
る。

【０００７】しかしながら、前述の如く圧縮機の停止に
同期してファンモータが停止されると、空気の流通も停
止するためにファンモータからの発熱が逃げ場を失い、
軸受や巻線に蓄積される形となる。そのため、送風機の
停止直後に軸受や巻線の温度は急激に上昇し、約＋９０
℃程の異常高温度まで上昇する。係る高温状態となる
と、前述したようにファンモ−タはその殆どの構成部品
が金属にて構成されているため、巻線が過熱状態となっ
て焼損したり、軸及び軸受が熱により膨張して磨耗し、
最悪の場合焼付くことも考えられ、ファンモ−タの寿命
を短くする問題があった。

【０００８】本発明は係る従来の技術的課題を解決する
ために成されたものであり、凝縮器に空気を流通させる
送風機の温度上昇を簡単な構成により抑制し、その寿命
を向上させた冷却ユニットを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却ユニット１
は、冷凍サイクルを構成する圧縮機２と、この圧縮機２
から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器８と、ファン２０
及びファン２０を回転するファンモータ２１とから構成
され、凝縮器８に空気を流通させる送風機１０とを具備
しており、圧縮機２の運転中ファンモータ２１を運転
し、圧縮機２の停止後、所定期間遅延してファンモータ
２１を停止する制御装置２２を設けると共に、ファン２
０が取り付けられるファンモータ２１の軸２４には、軸
２４の半径方向に突出する放熱板２５を設けたことを特
徴とする。

【００１０】

【作用】圧縮機２が運転されると、圧縮機２から吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒は凝縮器８に供給される。この
圧縮機２の運転に伴い送風機１０のファンモータ２１も
制御装置２２によって運転され、この送風機１０によっ
て凝縮器８に空気が流通されることにより冷媒は空冷さ
れて凝縮液化される。そして、圧縮機２が停止してもフ
ァンモータ２１は制御装置２２によって運転を継続され
る。一方、圧縮機２が停止されると凝縮器８への高温冷
媒の供給も停止されるため、圧縮機２の停止後に送風機
１０によって凝縮器８を通過される空気の温度は外気温
度に向かって低下して行く。従って、圧縮機２の停止後
はファンモータ２１の運転によって略外気温度まで温度
が低下した空気が送風機１０の周囲を通過することにな
るので、ファンモータ２１は係る流通空気によって冷却
されることになる。

【００１１】このときファンモ−タ２１の軸２４には放
熱板２５が設けられているため、巻線から軸受２８、２
３を介して軸２４に伝導して来た熱は、この放熱板２５
に伝わって放散されるようになる。特に、放熱板２５は
軸２４の半径方向に突出しているので、送風機１０の運
転中に軸２４付近に滞留している空気を撹拌し、そこに
蓄積された熱を外部に放出するので、ファンモータ２１
からの発熱を円滑に発散させることができ、それによっ
て運転中のファンモータ２１の温度上昇を抑えて軸受２
８、２３部分のグリースの劣化やそれらの磨耗を抑制す
ることができるようになる。

【００１２】そして、ファンモータ２１は制御装置２２
によって圧縮機２の停止後、所定期間遅延して停止され
るが、前述の如くこの遅延期間中にファンモータ２１は
温度の低い空気によって冷却され、且つ、放熱板２５に
よってその発熱は円滑に発散されるので、停止時の急激
な温度上昇を抑制し、損傷の発生を解消することができ
るようになる。また、係る圧縮機２の停止後のファンモ
ータ２１の運転によって、圧縮機２の停止時に凝縮途中
であった凝縮器８内の冷媒（過熱蒸気、飽和蒸気状態）
を完全に凝縮液化させることが可能となるので、圧縮機
２の再起動時の圧力上昇を抑制し、起動負荷を軽減する
ことが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳述
する。図１は例えば空調機等の室外機としての冷却ユニ
ット１の縦断側面図、図２は送風機１０の一部切欠側面
図、図３は放熱板２５の側面図、図４は冷却ユニット１
の制御装置２２の電気回路図を示している。この冷却ユ
ニット１内下部には機械室５が形成されると共に、機械
室５の上部には冷却室９が形成されている。機械室５内
には圧縮機２と受液器４及び、圧縮機冷却用の送風機３
が配設されている。また、冷却室９にはワイヤーフィン
型の熱交換器から成る凝縮器８が設けられており、これ
ら圧縮機２、凝縮器８及び受液器４は図示しない室内機
の蒸発器と共に周知の冷凍サイクルを構成する。

【００１４】また、前記冷却室９を画成する側板には前
記凝縮器８に臨んで吸込口６が形成されており、凝縮器
８は下部がこの吸込口６から離間するように吸込口６に
対して傾斜して取り付けられている。更に、この凝縮器
８上方の冷却室９上部には吐出口７が形成されており、
この吐出口７の内側であって凝縮器８の上方には、凝縮
器８を空冷するための送風機１０が設置されている。

【００１５】この送風機１０は運転して図１中矢印の如
く吸込口６から外気を吸引し、凝縮器８に流通させた
後、自らの周囲を通過させて上方の吐出口７から吹き出
すものである。また、送風機１０は所謂プロペラファン
と称されるものであり、角度の付いた複数の翼を具備し
たファン２０と、このファン２０を回転させるためのフ
ァンモ−タ２１とから構成されている。

【００１６】このファンモ−タ２１は、図２の如くアル
ミダイカスト製で多数のフィンが形成されたモ−タケ−
ス２７と、このモ−タケ−ス２７内に上部軸受２８及び
下部軸受２３にて回転自在に設けられ、巻線を備えた軸
２４とよりなるもので、この軸２４がモータケース２７
から上方に突出するように冷却ユニット１に取り付けら
れると共に、前記ファン２０はこの軸２４の上端に取り
付けられている。ファンモータ２１は電源の印加によっ
て前記モ−タケ−ス２７内に磁界を形成し、巻線を具備
した前記軸２４を回転させる構造のもので、上部軸受２
８及び下部軸受２３は通常金属製でグリ−スにて軸２４
との摩擦を軽減している。

【００１７】このファン２０とファンモ−タ２１との間
に位置する軸２４には図３の如き放熱板２５が設けられ
ており、具体的には、螺子等にて軸２４に着脱自在に取
り付けられている。この放熱板２５は熱伝導性の良好な
例えば亜鉛メッキ鋼板の平板から成り、その横幅寸法は
略モ−タケ−ス２７の直径と同等とされて軸２４の半径
方向に突出している。また、前記放熱板２５の中心部付
近にはモ−タケ−ス２７の上端突出部を回避するための
切欠２６が形成されている。

【００１８】次に、図４の制御装置２２において、圧縮
機用電磁接触器１１には低圧スイッチ１２が直列に接続
され、遅延タイマ１３には圧縮機用電磁接触器１１の常
閉接点１５が直列に接続されている。また、前記送風機
１０のファンモータ２１の運転を制御する送風機用電磁
接触器１４は前記圧縮機用電磁接触器１１の常開接点１
６と直列に接続されると共に、補助リレー１７は遅延タ
イマ１３によって制御されるスイッチ１８と補助リレー
１７の常開接点１９と直列に接続されている。また、送
風機用電磁接触器１４は常開接点１９とも直列に接続さ
れると共に、補助リレー１７及びスイッチ１８は常開接
点１６とも直列に接続される。

【００１９】前記低圧スイッチ１２は圧縮機２の吸込側
の圧力を感知し、圧縮機２が運転されて吸込側が低圧と
なると接点を閉じ、圧縮機２が停止して吸込側の圧力が
上昇すると接点を開くものである。また、遅延タイマ１
３は通電されてから所定期間（例えば５分）後にスイッ
チ１８を開き、再び閉じる動作をするものである。

【００２０】以上の構成で次に動作を説明する。尚、圧
縮機２は図示しない室内機に設けたサーモスタット等に
よって運転・停止制御されており、遅延タイマ１３はス
イッチ１８を閉じているものとする。そして、圧縮機２
が起動されるとその吸込側の圧力が低下するので前記低
圧スイッチ１２が接点を閉じる。これによって圧縮機用
電磁接触器１１に通電され、常閉接点１５が開くので遅
延タイマ１３には通電されない。一方、常開接点１６が
閉じるので送風機用電磁接触器１４に通電され、それに
よって前記ファンモータ２１は起動される。ファンモー
タ２１の運転によってファン２０が回転し、凝縮器８に
は図１中の前記矢印の如く空気が流通される。更に、ス
イッチ１８が閉じていることにより、補助リレー１７に
も通電され、それによって常開接点１９も閉じることに
なる。

【００２１】次に、前記サーモスタットによって圧縮機
２が停止されると、その吸込側の圧力が上昇するので、
低圧スイッチ１２は接点を開く。これによって圧縮機用
電磁接触器１１は非通電となるため、常閉接点１５が閉
じ、それによって遅延タイマ１３が動作を開始する。一
方、常開接点１６は開くが、補助リレー１７の常開接点
１９が閉じていることにより、送風機用電磁接触器１４
には依然通電が継続され、従って、送風機１０のファン
モータ２１は運転を継続する。そして、遅延タイマ１３
への通電が開始されてから所定期間（５分）経過する
と、遅延タイマ１３はスイッチ１８を開くので、補助リ
レー１７への通電が断たれて常開接点１９を開く。これ
によって送風機用電磁接触器１４への通電が断たれ、フ
ァンモータ２１が停止される。このように本発明では圧
縮機２の停止から所定期間遅延してファンモータ２１が
停止されることになる。

【００２２】ここで、前記圧縮機２が運転している間は
凝縮器８に高温高圧のガス冷媒が供給されるため、送風
機１０の運転によって凝縮器８に流通され、そこから上
昇して図２中破線矢印の如く送風機１０周囲を通過する
空気の温度は外気よりも高くなっているが、この流通空
気によってファンモータ２１からの発熱も奪われるの
で、送風機１０の運転中のファンモータ２１の上下の軸
受２８、２３の温度は約＋７８℃程の一定温度に保たれ
る。

【００２３】しかしながら、前記遅延期間中には圧縮機
２から凝縮器８に冷媒は供給されなくなるため、凝縮器
８の温度は外気温度に向けて急速に低下して行き、送風
機１０によって凝縮器８を通過される空気の温度も殆ど
外気温度と同じくらいに低下する。従って、圧縮機２の
停止後の遅延期間中は、送風機１０の運転によって温度
の低い空気がファンモータ２１の周囲を通過するように
なるので、ファンモータ２１は係る温度の低い流通空気
によって冷却されることになる。

【００２４】更に、前記送風機１０のファン２０とファ
ンモ−タ２１との間には、放熱板２５が取り付けられて
いる関係上、巻線からの発熱は上下の軸受２８、２３を
介して軸２４に伝導し、更に放熱板２５に伝わって放散
される。特に、軸２４の回転に伴って放熱板２５も回転
するので、ファンモータ２１とファン２０の間に滞留す
る熱気は図２中太線矢印の如く外方向に撹拌排出され、
その後送風機１０の冷却風と共に上方に送られることに
なる。従って、軸２４からの熱を円滑に発散することが
できるようになるので、上下の軸受２８、２３（特に上
部軸受２８）の温度を顕著に低下させることが可能とな
り、実験ではファンモータ２１の上部軸受２８におい
て、放熱板２５を取り付けない場合よりも送風機１０の
運転中約５℃の温度低下が確認された。そして、係る放
熱作用及び遅延停止によってファンモータ２１の停止時
の軸受２８、２３の温度は従来よりも１５℃程低い＋７
５℃程に抑えられた。

【００２５】このように本発明によればファンモータ２
１の運転中及び停止直後の温度上昇を顕著に抑制するこ
とができるようになり、それによって軸受２８、２３と
軸２４間のグリースの劣化やそれらの膨張を抑え、磨耗
や焼付き、更にはファンモータ２１の巻線の焼損の発生
を解消することができるようになる。

【００２６】また、係る圧縮機２の停止後のファンモー
タ２１の運転によって、圧縮機２の停止時に凝縮途中で
あった凝縮器８内の冷媒（過熱蒸気、飽和蒸気状態）を
完全に凝縮液化させることが可能となるので、圧縮機２
の再起動時の圧力上昇を抑制し、起動負荷を軽減するこ
とができるようになる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば圧縮
機の停止後もファンモータは制御装置によって運転を継
続され、所定期間遅延して停止されるので、この遅延期
間中に高温冷媒が供給されなくなって温度が低下してい
る凝縮器を通過して来た低い温度の空気により送風機の
ファンモータを冷却することができるようになる。特
に、ファンの取り付けられるファンモータの軸には該軸
の半径方向に突出する放熱板が設けられているので、軸
からの熱は送風機の運転中にこの放熱板の回転により円
滑に発散されるようになる。従って、ファンモータの運
転中及び停止直後の温度上昇を顕著に抑制することがで
きるようになり、ファンモータの軸受及び軸の磨耗、巻
線の過熱による焼損を防止し、ファンモ−タの耐用年数
の延長を図ることができるようになる。また、このとき
ファンモータ内部を改造するものでもないので、コスト
の高騰も防止することができる。

【００２８】更に、係る圧縮機停止後のファンモータの
運転によって、圧縮機の停止時に凝縮途中であった凝縮
器内の冷媒を完全に凝縮液化させることが可能となるの
で、圧縮機の再起動時の圧力上昇を抑制し、起動負荷を
軽減することも可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却ユニットの縦断側面図である。

【図２】送風機の一部切欠側面図である。

【図３】放熱板の側面図である。

【図４】冷却ユニットの制御装置の電気回路図である。

【符号の説明】 １ 冷却ユニット ２ 圧縮機 ８ 凝縮器 １０ 送風機 ２０ ファン ２１ ファンモ−タ ２４ 軸 ２５ 放熱板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍サイクルを構成する圧縮機と、該圧
   縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、ファン及
   び該ファンを回転するファンモータから構成され、前記
   凝縮器に空気を流通させる送風機とを具備して成る冷却
   ユニットにおいて、前記圧縮機の運転中前記ファンモー
   タを運転し、前記圧縮機の停止後、所定期間遅延して前
   記ファンモータを停止する制御装置を設けると共に、前
   記ファンが取り付けられる前記ファンモータの軸には、
   該軸の半径方向に突出する放熱板を設けたことを特徴と
   する冷却ユニット。