CN106663565B - 热动开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种热动开关，具有：由金属制的壳体和盖板构成的气密容器；气密地固定在设置于盖板的两个贯穿孔中的两个导电引线脚；固定在一个导电引线脚的固定触点；一端与另一个导电引线脚连接且另一端与盖板连接的加热器；一端与壳体的内表面连接并在规定的温度其弯曲方向反转的热动板；设置在热动板的另一端并与固定触点一起构成开关触点的可动触点。加热器的发热元件具有由带状的金属板构成的多个曲折部，所述加热器的发热元件在盖板和热动板之间平行地配置。曲折部中的至少两个以夹着导电引线脚彼此相向的方式配置，且曲折部以分别沿着壳体的内周表面的方式配置，且曲折部以在壳体的长尺寸方向上延伸的轴作为基准轴，以该基准轴为基准被折弯，带状的平面部相向。

Description

热动开关

技术领域

本发明涉及一种作为电动机等的保护装置使用的热动开关。

背景技术

作为这种热动开关，在现有技术中提出了许多使用双金属等的热动体的热动开关。参照图6、图7来说明其一个例子的热动开关的结构。该热动开关101具有金属制的壳体102和盖板103。并且，将盖板103通过焊接固定在壳体102的开口部而构成气密容器。在盖板103设有贯穿孔。在该贯穿孔中插入有金属制的导电引线脚104A、104B。这些导电引线脚104A、104B被玻璃等的电绝缘性材料105气密地固定。在一个导电引线脚104A的气密容器内部侧固定有固定触点106。在另一个导电引线脚104B的气密容器内部侧连接有作为发热构件的加热器107的一端。该加热器的另一端与盖板103连接。

在壳体102的内侧经由连接体110连接有由双金属等构成的热动板109。在热动板109的可动端设有可动触点108。热动板109成型为浅碟状，当达到规定的工作温度时会使其弯曲方向反转，当达到规定的恢复温度时会使其弯曲方向恢复。另外，如图6所示，热动板109通常使可动触点108与固定触点106接触。

热动开关101使用于例如空调等的用于压缩制冷剂的密闭式电动压缩机等。在此情况下，热动开关101在未图示的压缩机的密闭壳体内，导电引线脚104A，104B与电动机串联连接。在这样连接的热动开关101中，在空调运行中电动式压缩机的运行电流按照导电引线脚104B-加热器107-盖板103-壳体102-连接体110-热动板109-可动触点108-固定触点106-导电引线脚104A的路径流动。通过像这样流动的电流，从而热动开关101的加热器107、热动板109发热。但是，在空调的通常运行条件下的电流中，热动板109被构成为工作温度以下。因而维持向电动机的通电。

但是，在由于某种原因导致电动机的旋转被限制的情况等下，在电动机中流过比通常的运行电流大数倍的过电流。因此，如果就这样置之不理则有可能烧坏电动机的线圈等。

在由于过电流导致加热器107、热动板109的发热量大大超出通常状态的情况下，热动板109的温度上升到规定的工作温度而其弯曲方向反转。因此，固定在热动板109的顶端部的可动触点108向从固定触点106远离的方向移动，由此，可动触点108和固定触点106之间开放而电路被切断。像这样通过将触点间开放，热动开关101在压缩机发生异常时，在电动机的线圈达到烧坏温度之前可靠地切断向电动机的通电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-240596号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在例如作为保护对象的电动压缩机是小型的情况下其通电电流小。因此，在现有技术的热动开关101的结构中，加热器、热动板等不能发生充分的自发热。因此，需要采取措施增加加热器、热动板的发热量。但是，在热动板中例如双金属、三金属等所使用的金属的种类是确定的。因此，通过改良构成热动板的材料来增加发热量是有极限的。此外，也考虑通过将热动板形成得薄来减少截面面积而提高电阻值，由此来增加发热量。但是，热动板需要确保用于使可动触点开闭的驱动力。因此，将热动板形成得薄也是有极限的。此外，关于加热器，从焊接性等所要求的物理特性、成本的问题出发，作为其材料所使用的金属的种类也是确定的，调换成电阻率高的材质实质上是有极限的。因此，为了在热动开关中增加发热量，减小加热器的截面面积并且延长整体长度是最有效的。

用于解决课题的方案

根据本发明的热动开关，加热器的发热元件具有由带状的金属板构成的多个曲折部，所述加热器的发热元件在盖板和热动板之间平行地配置。而且，曲折部中的至少两个以夹着导电引线脚彼此相向的方式配置，且曲折部以分别沿着所述壳体的内周表面的方式配置，且曲折部以在壳体的长尺寸方向上延伸的轴作为基准轴，以该基准轴为基准被折弯，带状的平面部相向。

发明效果

根据本发明的热动开关，通过对加热器的形状采取创造性措施，从而实现了减小其截面面积并且延长整体长度的结构。由此能够增加加热器的发热量。

附图说明

图1是一个实施方式的热动开关的正面图。

图2是热动开关的纵剖面图。

图3是热动开关的横剖面图。

图4是加热器的立体图。

图5是加热器的展开图。

图6是现有技术的热动开关的纵剖面图。

图7是现有技术的热动开关的横剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本发明的热动开关的一个实施方式进行说明。如图1、图2所示，热动开关1通过金属制的壳体2和盖板3构成气密容器。壳体2形成为一端开口的长条的圆顶状的形状。盖板3通过焊接等被气密地固定在壳体2的开口端。在设置于盖板3的两个贯穿孔中插入有金属制的导电引线脚4A、4B。而且，这些导电引线脚4A、4B被玻璃等的电绝缘性的填充材料固定。由此，导电引线脚4A、4B以电绝缘的状态被气密地固定。

在一个导电引线脚4A中成为气密容器的内部侧的部位，经由导电性的固定触点支承体6B固定有固定触点6A。此外，在壳体2的内侧经由连接体10固定有由例如双金属、三金属等构成的热动板9。热动板9为拉深成型为碟状的构件，一端经由连接体10连接在壳体2的内表面。当热动板9达到规定的温度时其弯曲方向反转。此外，在作为热动板9的另一端的可动端固定有可动触点8。

当热动板9进行反转时，可动触点8向从固定触点6A远离的方向移动。由此，可动触点8和固定触点6A之间开放，并切断由导电引线脚4B-加热器7-盖板3-壳体2-连接体10-热动板9-可动触点8-固定触点6A-固定触点支承体6B-导电引线脚4A构成的电路。另外，在热动板9没反转的通常状态下，可动触点8与固定触点6A接触而形成上述电路。这样，通过可动触点8被热动板9驱动而对固定触点6A接触、分离来开关电路。

如图3所示，在另一个导电引线脚4B中成为气密容器的内部侧的部位连接有加热器7的一端。此外，该加热器7的另一端与盖板3的内表面连接。参照图4、图5对该加热器7的形状进行说明。该加热器7由通过对具有规定的电阻率的金属板进行冲压加工等而成型为带状的构件构成。而且，加热器7是使其一部分曲折并且将其曲折的部分折弯的结构。即，该加热器7由多个加热器单元构成，该多个加热器单元包括作为直线状的发热元件的直线状部7A和作为半圆形的发热元件的半圆状部7B。加热器7通过将一个加热器单元的直线状部7A连结于另一个加热器单元的半圆状部7B而将多个加热器单元交替地连接。由此，加热器7形成直线状部7A经由半圆状部7B而反复邻接的多个曲折部7C、7D。

加热器7是通过使发热元件曲折，从而成为在有限的空间内得到更长的电路的结构。曲折部7C、7D由连接部7E连接。在此情况下，连接部7E为直线状地延伸的带状元件。但是，也可以使连接部7E曲折。此外，在加热器7的两端部设有固定部7F、7G。

曲折部7C、7D以图5所示的规定的基准轴7H为基准而被折弯。在此情况下，基准轴7H为沿长条的圆顶状的壳体2的长尺寸方向延伸的轴。像这样设定的基准轴7H为直线状部7A的中心轴，换而言之基准轴7H为在相对于直线状部7A延伸的方向直角的方向上延伸的轴。此外，基准轴7H为在相对于连接曲折部7C、7D的连接部7E的延伸方向垂直的方向上延伸的轴。另外，在曲折部7D中，在与固定部7F相向的部分的加热器单元中，其直线部7A比其它的加热器单元的直线状部7A短。

曲折部7C、7D以基准轴7H为基准，以直线状部7A的两面中的一个面彼此相向的方式被折弯。即，曲折部7C、7D是以基准轴7H为基准而被弯曲180度的结构。在像这样被折弯的曲折部7C、7D中，在相同的直线状部7A中彼此相向的同一面之间，即，在折弯的状态下成为内侧的面之间形成规定的间隙。此外，曲折部7C、7D分别为构成直线状部7A的带状平面部相向的结构。此外，曲折部7C、7D以直线状部7A的延伸方向相对于连接部7E成直角的方式被折弯。而且，加热器7以连接部7E与盖板3的内表面平行的方式被配置在气密容器内。因而，加热器7以直线状部7A的延伸方向垂直于盖板3的内表面的状态被配置在气密容器内。

在加热器7中，通过像这样将曲折部7C、7D折弯，从而可以抑制作为与基准轴7H正交的方向、也是连接部7E延伸的方向的宽度方向的尺寸。因此，能够减小加热器7的收容空间，即使延长加热器7的整体长度，也能够配置在与现有技术相同尺寸的气密容器内。此外，像这样曲折部7C、7D被折弯的加热器7在气密容器内被配置成一个曲折部7C的直线状部7A和另一个曲折部7D的直线状部7A彼此相向。此外，加热器7在气密容器内被配置成一个曲折部7C的直线状部7A平行于另一个曲折部7D的直线状部7A。

此外，在加热器7被配置在气密容器内时，由固定部7G-曲折部7C-连接部7E-曲折部7D-固定部7F包围导电引线脚4B的周围。即，加热器7以形成漩涡状的方式被配置在导电引线脚4B的周围。此外，加热器7以曲折部7C、7D夹着导电引线脚4B彼此相向的方式配置。此外，加热器7以曲折部7C、7D与盖板3的内表面平行的方式配置。此外，加热器7以成为曲折部7C、7D的外侧的侧面沿着壳体2的内周表面的方式配置。而且，成为加热器7的周缘侧的端部的固定部7G通过焊接等被固定在盖板3的内表面。另一方面，成为加热器7的中心侧的端部的固定部7F通过焊接等被固定在导电引线脚4B的气密容器内的端部。

此外，加热器7在气密容器内被配置成连接部7E成为热动板9侧，连接部7E的最近的折弯部位成为盖板3侧，其下一个的折弯部位成为热动板9侧的状态。由此，加热器7在被配置在气密容器内的状态下是热动板9侧的部位的面积比成为热动板9侧的相反侧的盖板3侧的部位的面积大的结构。

根据热动开关1，加热器7的发热元件具有由带状的金属板构成的多个曲折部7C、7D。这些曲折部7C、7D在盖板3和热动板9之间被配置成至少平行于盖板3。而且，曲折部7C、7D以夹着导电引线脚4B并彼此相向的方式配置。此外，曲折部7C、7D被配置成分别沿着壳体2的内周表面。此外，在曲折部7C、7D中，其一部分以在壳体2的长尺寸方向上延伸的基准轴7H为基准而被折弯。而且，曲折部7C、7D分别为带状的平面部相向的结构。即，根据热动开关1，通过对加热器7的形状采取创造性措施，从而实现了减小其截面面积并延长整体长度的结构。由此能够增加加热器7的发热量。

在此，带状地形成的加热器在展开的状态下，在相对于加热器的面直角的方向上易于施加力，因此加热器易于挠曲。但是，根据应用了本发明的热动开关1，将作为发热元件的曲折部7C、7D以规定的基准轴7H为基准而折弯。进而，曲折部7C、7D以规定的基准轴7H为基准，以直线状部7A的延伸方向垂直于盖板3的内表面的方式被折弯。由此，难以在相对于曲折部7C、7D的面直角的方向上施加力，加热器7对于挠曲的强度变高。

此外，在对固定加热器的固定部施加振动、冲击等时施加了大的应力。特别是在加热器向横方向较大地突出的结构中，由于加热器的重心离开固定部，所以易于受到振动等的影响。因此，在施加振动、冲击等时由于大的转矩施加在固定部而导致耐久性受损。但是，根据应用了本发明的热动开关1，加热器7采用其一部分被折弯，由此没有向横方向较大地突出的结构。此外，加热器7被配置成在平行于盖板3的状态下形成漩涡形，其中心侧的固定部7F被固定在导电引线脚4B。根据该结构，固定部7F位于加热器7的重心附近。由此，即使受到振动、冲击等，也难以对固定部7F施加过大的转矩。

此外，加热器7其整体成漩涡形，两端部的固定部7F、7G配置成沿热动开关1的长尺寸方向具有规定的间隔。即，加热器7的整体为不对称的形状。此外，加热器7通过将作为发热元件的曲折部7C、7D复杂地折弯，从而细微地改变各部分的长度、方向。由此能够抑制由振动等导致在加热器7产生共振现象。

另外，本发明不仅限于上述的一个实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种各样的变形或扩充。例如，加热器具有的曲折部不限于两个，能够对其数量进行恰当变更而实施。

Claims (9)

1.一种热动开关，其特征在于，具有：

气密容器，其构成为将盖板气密地固定在金属制的形成为长条的圆顶状的壳体的开口端；

两个导电引线脚，其分别插入设置于所述盖板的两个贯穿孔中，分别被电绝缘性的填充材料气密地固定；

固定触点，其在所述气密容器内被固定在一个所述导电引线脚；

加热器，其在所述气密容器内，一端与另一个所述导电引线脚连接而另一端与所述盖板连接；

热动板，其一端与所述壳体的内表面连接，在规定的温度其弯曲方向反转；以及

可动触点，其设置在所述热动板的另一端，与所述固定触点一起构成一对开关触点，

所述加热器的发热元件具有由带状的金属板构成的多个曲折部，所述加热器的发热元件在所述盖板和所述热动板之间平行地配置，

所述曲折部中的至少两个以夹着所述导电引线脚彼此相向的方式配置，且所述曲折部以分别沿着所述壳体的内周表面的方式配置，且所述曲折部以在所述壳体的长尺寸方向上延伸的轴作为基准轴，以该基准轴为基准被折弯，并且，具有多个带状的平面部，所述带状的平面部相向，

所述加热器的整体为不对称的形状，

多个所述曲折部由连接部连接，

所述加热器在所述气密容器内被配置成所述连接部设于所述热动板的一侧，所述连接部的最近的折弯部位设于所述盖板的一侧，其下一个的折弯部位设于所述热动板的一侧的状态。

2.如权利要求1所述的热动开关，其特征在于，所述曲折部通过将包括直线状部和半圆状部的多个加热器单元交替地连接而构成。

3.如权利要求2所述的热动开关，其特征在于，所述曲折部以所述直线状部的两面中的一个面彼此相向的方式被折弯。

4.如权利要求2或3所述的热动开关，其特征在于，所述曲折部以所述直线状部的延伸方向垂直于所述盖板的内表面的方式被折弯。

5.如权利要求2或3所述的热动开关，其特征在于，其中一个的所述曲折部的所述直线状部配置成与其它的所述曲折部的所述直线状部平行。

6.如权利要求4所述的热动开关，其特征在于，其中一个的所述曲折部的所述直线状部配置成与其它的所述曲折部的所述直线状部平行。

7.如权利要求1至3中任一项所述的热动开关，其特征在于，所述加热器的周缘侧的端部被固定在所述盖板，且中心侧的端部被固定在所述导电引线脚。

8.如权利要求4所述的热动开关，其特征在于，所述加热器的周缘侧的端部被固定在所述盖板，且中心侧的端部被固定在所述导电引线脚。

9.如权利要求5所述的热动开关，其特征在于，所述加热器的周缘侧的端部被固定在所述盖板，且中心侧的端部被固定在所述导电引线脚。