CN105264628A - 热响应开关及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的热响应开关具备：密闭容器，由金属制的壳体和盖板构成；两个导电端子销，被气密地固定至设置于盖板的两个贯通孔；固定接点，固定于一方的导电端子销；加热器，一端被连接至另一方的导电端子销，另一端被连接至盖板；热响应板，一端被连接至壳体的内表面，在规定的温度下弯曲方向反转；以及可动接点，设置于热响应板的另一端，与固定接点一起构成开闭接点。贯通孔由使盖板向外侧突出的筒状部构成，仅仅该筒状部和填充材料以及导电端子销被电绝缘性的树脂覆盖。

Description

热响应开关及其制造方法

技术领域

本发明涉及在密闭型电动压缩机内部被作为保护装置设置的热响应开关、和该热响应开关的制造方法。

背景技术

这种热响应开关在由金属制的壳体和盖板形成的密闭容器的内部具备热响应板，该热响应板在规定的温度下其弯曲方向反转。在盖板中插入贯通导电端子销，由玻璃等电绝缘性的填充材料气密地固定。在该导电端子销的密闭容器内的顶端部，直接或借助于支撑体等间接地安装固定接点。另外，热响应板的一端被借助于支撑体等连接固定至密闭容器的内表面。而且，在热响应板的另一端固定可动接点。该可动接点与固定接点一起构成开闭接点。

该热响应开关被安装于密闭型电动压缩机的密闭壳体内，用作压缩机用电动机的保护装置，所谓的热保护件。而且，在热响应开关的周围变得异常地高温时，或者，在电动机流过异常的电流而热响应开关的内部变得异常地高温等时，热响应板反转而接点之间开放，由此，成为非通电状态。另一方面，如果温度下降到规定值以下，那么热响应板复原而接点之间再次闭合，由此，变为通电状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-144189号。

发明内容

发明要解决的问题

可是，在热响应开关中，期望通过使外部的温度立刻反应到内部，或者，使内部的温度立刻逃逸到外部，从而使热响应板在适当的温度下进行工作。然而，如例如图9和图10所示，在现有的热响应开关100中，构成密闭容器102的盖板104的外侧的大部分表面处于被作为覆盖材料的电绝缘性树脂121覆盖的状态，通过该树脂121显著地阻碍密闭容器102的热传导性。因而，需要提高构成热响应开关的主体部的密闭容器的热传导性的技术的开发。而且，这种电绝缘性树脂为了确保盖板和导电端子销的绝缘距离，设置成覆盖这些盖板和导电端子销。而且，在本发明的技术领域涉及的所谓的内部保护件中，要求至少2mm的绝缘距离(沿面距离)。但是，仅仅用固定导电端子销的填充材料，难以确保2mm的绝缘距离。因而，通过设置这种电绝缘性树脂，从而确保必要的绝缘距离。

本发明的目的在于提供一种热响应开关，其设置用于确保绝缘距离的电绝缘性树脂，并且能够使密闭容器的热传导性提高。

用于解决问题的方法

本发明的热响应开关最主要的特征在于，固定有导电端子销的贯通孔由使盖板向外侧突出的筒状部构成，仅仅该筒状部和填充材料以及导电端子销被电绝缘性的树脂覆盖。

由此，不覆盖构成密闭容器的盖板的外侧的大部分表面，仅通过树脂覆盖包含筒状部的端部的仅仅一部分。因而，与盖板的外侧的大部分表面被树脂覆盖的现有技术相比，能够尤其提高构成热响应开关的主体部的密闭容器的热传导性。而且，由于贯通孔由使盖板向外侧突出的筒状部构成，因而能够维持填充材料(玻璃)的厚度。由此，能够维持安装有导电端子销的部分的强度，并且使盖板的大部分的板厚变薄，因而，能够尤其提高密闭容器的热传导性。而且，与筒状部从盖板突出相应地，作为盖板整体的表面积，即，传热面积增加，由此也能够谋求密闭容器的热传导性的提高。

而且，依照本发明的热响应开关，形成树脂的树脂材料的熔融前的形状为内径比导电端子销的外径更大、外径比筒状部的外径加2mm的尺寸更小的形状即可。由此，熔融的树脂材料通过表面张力而停留在筒状部的端部，变得不能在此之上扩张。因而，能够可靠地用树脂覆盖包含筒状部的端部的导电端子销部分，进而能够可靠地提高密闭容器的热传导性。而且，虽然熔融前的树脂材料的外径为比筒状部的外径最大加上2mm的尺寸更小的尺寸即可，但是更加优选的是，为比筒状部的外径加上1mm的尺寸更小的形状。而且，熔融前的树脂材料的外径优选地比从筒状部的外径减去2mm的尺寸更大的形状。

而且，依照本发明的热响应开闭器，由于导电端子销为以铜作为芯材的构成，是热传导性优异的构成，因而变得能借助于该导电端子进行热传导，谋求热传导性的更加提高。

附图说明

图1是一个实施方式涉及的热响应开关的纵向剖视图。

图2是沿着图1所示的Ⅱ-Ⅱ线的热响应开关的横向剖视图。

图3是热响应开关的侧视图。

图4是热响应开关的俯视图。

图5是示出熔融树脂材料之前的状态的主要部分的放大图。

图6是保护单元的外观图。

图7是示出热响应开关和保护单元的安装实例的图(其一)。

图8是示出热响应开关和保护单元的安装实例的图(其二)。

图9是示出现有技术的热响应开关的图1的相当图。

图10是示出现有技术的热响应开关的图3的相当图。

具体实施方式

下面，参照附图关于适用于电动压缩机的热保护件(保护装置)的一个实施方式来说明本发明。

如从图1至图4所示出，构成热响应开关1的主体部的耐压型的密闭容器2由金属制的壳体3和盖板4构成。壳体3是通过按压将铁板等挤压成型而制成的，纵向方向的两端部形成为大体球面状，将该两端部相连的中央部是成形为具有半圆状截面的长圆顶形状。盖板4是将铁板成形为长圆形而制成的，通过环状凸焊等气密地密封于壳体3的开口端。

在密闭容器2的内侧，借助于由金属板制成的支撑体5来连接固定热响应板6的一端。由于该热响应板6是将通过双金属、三金属等的热而变形的部件挤压成型成浅盘状的部件，因而如果达到规定的温度，那么其弯曲方向急速反转。在热响应板6的另一端固定可动接点7。通过从外侧破坏并使密闭容器2中固定支撑体5的部分变形，从而能够调整可动接点7和固定接点8(后述)的接触压力，能够将热响应板6的反转工作温度校正至规定值。

在盖板4上设置有贯通孔4A、4B。在这些贯通孔4A、4B中，通过考虑到热膨胀系数的玻璃等电绝缘性的填充材料9，导电端子销10A、10B分别通过公知的压缩类型的气密密封件被气密地绝缘固定。这些导电端子销10A、10B由以铜作为芯材的包覆材料(复合金属材料)构成。接点支撑体11被固定在导电端子销10A中定位在密闭容器2的内侧的顶端附近，在该接点支撑体11中，固定接点8被固定在与可动接点7对置的位置。

在导电端子销10B中定位于密闭容器2的内侧的顶端的附近，固定有作为发热体的加热器12的一端。加热器12的另一端被固定在盖板4的上表面(内表面)。该加热器12沿着导电端子销10B的周围与热响应板6大体平行地配置，基于加热器12的发热被有效地传导至热响应板6。

在加热器12中设置截面积比其它部分小的熔断部12A(参照图2)。在作为控制对象机器的压缩机的常规运行时，熔断部12A不会在后面详述的电动机204(参照图8)的运转电流下熔断。而且，在电动机204为约束状态时，由于短时间内热响应板6反转而将接点7、8之间开放，因而在该情况下熔断部12A也不会熔断。如果热响应开关1长期重复开闭，超出保险工作次数，那么有时可动接点7和固定接点8熔合而变得不能分离。如果在该情况下电动机204的转子被约束，那么由于过大的电流使熔断部12A的温度上升而达到熔断，因而能够将电路可靠地切断，可靠地切断向电动机204的通电。

在固定导电端子销10A、10B的填充材料9上，由陶瓷、氧化锆(二氧化锆)等形成的耐热性无机绝缘部件13被无间隙地密封固定。该耐热性无机绝缘部件13为考虑到相对预先设定的沿面放电的电气强度和相对溅出物的耐热性等物理强度的形状。结果，即使加热器12的熔断时产生的溅出物附着于耐热性无机绝缘部件13的表面，也能够维持充分的绝缘性，能够防止熔断部之间产生的电弧转移到导电端子销10B和盖板4之间或者导电端子销10A、10B之间。

在流过电动机204的电流为包含短时间的启动电流的常规的运转电流的情况下，热响应开关1的接点7、8保持闭合，由此，维持由导电端子销10A-固定接点支撑体11-固定接点8-可动接点7-热响应板6-热响应板支撑体5-壳体3-盖板4-加热器12-导电端子销10B形成的电路。因而，继续向电动机204的通电。与此相对，在由电动机204的负载增大引起的比通常大的电流继续流动的情况下，在电动机204被约束而非常大的约束电流继续流动数秒以上的情况下，在后面详述的电动压缩机201的耐压气密容器202(密闭型壳体)内的冷却剂变得异常高温的情况下等，热响应板6的弯曲方向反转而接点7、8打开，上述电路被切断。因而，向电动机204的通电被切断。此后，如果热响应开关1的内部温度降低，那么热响应板6再次反转弯曲方向而闭合接点7、8，开始向电动机204的通电。

在热响应开关1中，贯通孔4A、4B由通过例如去毛刺加工使盖板4的一部分向外侧突出成筒状(这种情况下，为圆筒状)的筒状部4Aa、4Bb构成。而且，仅仅该筒状部4Aa、4Bb的端部(顶端部)和填充材料9以及导电端子销10A、10B的一部分(填充材料9的附近部分)被作为覆盖材料的电绝缘性树脂21覆盖。作为该树脂21，使用例如环氧树脂等热硬化性树脂。另外，树脂21需要至少覆盖填充材料9的表面全部，在该情况下，形成为产生至少直径3.6mm(φ3.6mm)以上的球面(沿面)即可。由此，能够在盖板4和导电端子销10A、10B之间确保充分的绝缘距离(至少2mm以上的绝缘距离)。而且，能够适当改变并设定筒状部4Aa、4Bb的突出量和直径尺寸。

接着，说明制造如下制造仅仅筒状部4Aa、4Bb的端部和填充材料9以及导电端子销10A、10B的一部分被树脂21覆盖的热响应开关1的制造方法。即，如图5所示，导电端子销10A、10B插入贯通由从盖板4向外侧筒状地突出的筒状部4Aa、4Bb形成的贯通孔4A、4B，而且，这些导电端子销10A、10B通过填充材料9绝缘固定。而且，在该状态的筒状部4Aa、4Bb的端部上，配置有作为树脂材料的一个实例的圆环状的树脂片21A。而且，通过使该树脂片21A熔融并固化，从而制造仅仅筒状部4Aa、4Bb的端部和填充材料9以及导电端子销10A、10B的一部分被树脂21覆盖的热响应开关1。

如图5所示，该树脂片21A形成为具有规定的厚度(例如，1mm)的圆环状。而且，该树脂片21A的内径D1形成为至少比导电端子销10A、10B的外径D2更大。在该情况下，树脂片21A的内径D1为1.8mm。

另外，优选地，该树脂片21A的外径D3形成为比筒状部4Aa、4Bb的外径D4加上2mm的尺寸D5更小，更优选地，形成为比筒状部4Aa、4Bb的外径加上1mm的尺寸D6更小。该情况下，筒状部4Aa、4Bb的外径为5mm程度，树脂片21A的外径成为比筒状部4Aa、4Bb的外径(5mm)加上2mm的尺寸D5(7mm)、进而比筒状部4Aa、4Bb的外径(5mm)加上1mm的尺寸D6(6mm)更小的尺寸，为5.5mm。

另外，优选地，树脂片21A的外径D3形成为比筒状部4Aa、4Bb的外径D4减去2mm的尺寸更大，更优选地，形成为比筒状部4Aa、4Bb的外径(筒状部4Aa、4Bb的外径减去0mm的尺寸)更大。该情况下，树脂片21A的外径成为比筒状部4Aa、4Bb的外径(5mm)减去2mm的尺寸(3mm)、进而比筒状部4Aa、4Bb的外径(5mm)更大的尺寸，为5.5mm。

总而言之，树脂片21A的外径D3的最大容许尺寸为筒状部4Aa、4Bb的外径加上2mm的尺寸，更优选地为筒状部4Aa、4Bb的外径加上1mm的尺寸。另一方面，树脂片21A的外径的最小容许尺寸为筒状部4Aa、4Bb的外径减去2mm的尺寸，更优选地为与筒状部4Aa、4Bb的外径一致的尺寸。而且，在本实施方式中，树脂片21A的外径设定为包含在更优选范围(比筒状部4Aa、4Bb的外径更大，且比筒状部4Aa、4Bb的外径加上1mm的尺寸更小的范围)中的5.5mm。

另外，树脂21的总量(每一处的总量)，换言之树脂片21A的总量(每一个的总量)为考虑下述设计即可：贯通孔4A、4B的开口直径、筒状部4Aa、4Bb的直径尺寸、导电端子销10A、10B的直径尺寸、树脂材料的性质(例如，树脂材料的流动容易度、流动难度、粘性、熔融容易度、熔融难度)等。另外，优选地，树脂21覆盖成在筒状部4Aa、4Bb的端部中不产生连续气泡、不连续气泡等，填充材料9的全部均不能从外部看到。因而，树脂21的总量(树脂片21A的总量)为了实现这样的状态需要充分的量。另外，树脂片21A的总量为了不超过必要地干涉(附着)导电端子销10A、10B，抑制为在熔融时不沿着导电端子销10A、10B继续延伸必要以上的程度的量即可。

接着，参照图6至图8说明将上面这样构成的热响应开关1安装至密闭型电动压缩机的情况的安装实例。

如图6所示，热响应开关1是具有前述构造的开关，被保持于由电绝缘性的合成树脂等构成的外壳32中而构成保护单元31。在该外壳32中，一方的连接用端子部件33被插入成型。在该连接用端子部件33中的外壳32侧的端部33A中，构成热响应开关1的导电端子销10A被熔接固定。另一方面，连接用端子部件33中的定位在外壳32的外侧的顶端为凸片端子33B。

另外，安装于外壳32的另一方的连接用端子部件34利用按扣动作固定在外壳32的规定位置处。构成热响应开关1的导电端子销10B被熔接固定在连接用端子部件34中的外壳32侧的端部34A。连接用端子部件34的另一端为与电动压缩机201的外部相连的插座端子34B。热响应开关1被配置为其壳体3的周围部分由保护壁32A覆盖。但是，在保护壁32A和壳体3之间，设置间隙来使它们彼此不紧靠。因而，在该间隙中流过冷却剂而在与壳体3之间热交换。

如图7和图8所示，该保护单元31被配置于密闭型电动压缩机201的耐压气密容器202的内部。气密端子203安装于电动压缩机201的耐压气密容器202中。而且，保护单元31的插座端子34B被连接固定至气密端子203所具备的多个端子销203A中的某一个。凸片端子熔接固定至该端子销203A。通过组合该凸片端子和插座端子34B，防止了保护单元31相对于端子销203A的转动。另一方面，电动机204的主绕线204A(参照图8)被连接至保护单元31的连接用端子部件33。即，保护单元31串联地配置于电源和电动机204之间。由此，在电动压缩机201的异常时，热响应开关1工作并切断向电动机204的供电。

如以上所说明，依照适用本发明的热响应开关1，固定有导电端子销10A、10B的贯通孔4A、4B由使盖板4的一部分向外侧突出的筒状部4Aa、4Bb构成，该筒状部4Aa、4Bb和填充材料9以及导电端子销10A、10B的仅仅一部分被电绝缘性的树脂21覆盖。因而，能够尤其提高构成热响应开关1的主体部的密闭容器2的热传导性。

而且，本发明不限于仅仅上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变形或扩展。例如，树脂21除筒状部4Aa、4Bb的端部之外，还可以覆盖筒状部4Aa、4Bb的侧面。

Claims (7)

1.一种热响应开关，其特征在于，具备：

密闭容器，由金属制的壳体和气密地固定至其开口端的盖板构成；

两个导电端子销，分别插入贯通设置于所述盖板的两个贯通孔，分别由电绝缘性的填充材料气密地固定；

固定接点，在所述密闭容器内固定于一方的所述导电端子销；

加热器，在所述密闭容器内，一端连接至另一方的所述导电端子销，另一端连接至所述盖板；

热响应板，挤压成形为盘状，一端连接至所述壳体的内表面，在规定的温度下其弯曲方向反转；以及

可动接点，设置于所述热响应板的另一端，与所述固定接点一起构成一对开闭接点；

在所述开闭接点的熔合时，所述加热器熔断，从而电路被切断，

所述贯通孔由使所述盖板向外侧突出的筒状部构成，仅仅该筒状部和所述填充材料以及所述导电端子销被电绝缘性的树脂覆盖。

2.根据权利要求1所述的热响应开关，其特征在于，所述树脂形成为，通过使圆环状的树脂材料熔融并固化而仅仅覆盖所述筒状部和所述填充材料以及所述导电端子销，

熔融前的所述树脂材料为内径比所述导电端子销的外径更大、外径比所述圆筒部的外径加上2mm的尺寸更小的形状。

3.根据权利要求2所述的热响应开关，其特征在于，熔融前的所述树脂材料为外径比所述筒状部的外径加上1mm的尺寸更小的形状。

4.根据权利要求2或3所述的热响应开关，其特征在于，熔融前的所述树脂材料为外径比所述筒状部的外径减去2mm的尺寸更大的形状。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的热响应开关，其特征在于，所述导电端子销为以铜作为芯材的构成。

6.一种热响应开关的制造方法，所述热响应开关具备：

密闭容器，由金属制的壳体和气密地固定至其开口端的盖板构成；

两个导电端子销，分别插入贯通设置于所述盖板的两个贯通孔，分别由电绝缘性的填充材料气密地固定；

固定接点，在所述密闭容器内固定于一方的所述导电端子销；

加热器，在所述密闭容器内，一端被连接至另一方的所述导电端子销，另一端连接至所述盖板；

热响应板，挤压成形为盘状，一端连接至所述壳体的内表面，在规定的温度下其弯曲方向反转；以及

可动接点，设置于所述热响应板的另一端，与所述固定接点一起构成一对开闭接点；

在所述开闭接点的熔合时，所述加热器熔断，从而电路被切断，

其特征在于，

所述贯通孔由使所述盖板向外侧突出的筒状部构成，通过在该筒状部的端部中使圆环状的树脂材料熔融并固化，从而通过电绝缘性的树脂覆盖仅仅所述筒状部和所述填充材料以及所述导电端子销。

7.根据权利要求6所述的热响应开关的制造方法，其特征在于，作为所述树脂材料，使用为熔融前的内径比所述导电端子销的外径更大、熔融前的外径比所述筒状部的外径加上2mm的尺寸更小的形状的树脂材料。