CN1106506A - 密封电驱动压缩机的热保护器 - Google Patents

Abstract

本发明为用于具有一个内部封有一个电动机和 一个压缩装置及一定数量的致冷气体的密封机壳的 密封电驱动压缩机的一种热保护器。这种热保护器 包括一个具有分别用来固定第一、第二终端连接件的 第一、第二终端引线销的热敏开关和一个用绝缘材料 制成的、具有三个腔的支架。第一腔容纳热敏开关， 第二腔容纳终端引线销和终端连接件的固定部分。 第二腔中充满了可硬化的电绝缘填料。也可以通过 夹物模压将第二终端连接件固定在支架壁上而不用 填料。

Description

本发明涉及一种保护一个内部封有一个压缩装置和一定数量的致冷气体的电驱动压缩机密封机壳内的电动机不致过热和/或过流的热保护器。具体地说，本发明涉及一种安装在压缩机机壳内的热保护器。

在密封电驱动压缩机中，通常用各种具有一个双金属片或其他热敏开关的热保护器来保护电动机不致由于过载而过热。其中有一种是热保护器安装在压缩机的密封机壳内，使得热敏开关和电动机或致冷气体之间可以得到较好的热交换。在这种类型中，热保护用细绳固定在电动机的线圈上，如已公开的日本未实审实用新型申请No.55-87170的图1和2所示。此外，有的热保护器是固定到一个安装在压缩机机壳内壁上的弹性构件上的，见公开的日本未实审实用新型申请No.60-95183。

用细绳将热保护器固定在电动机的线圈上既不方便又很麻烦，而将热保护器安装在压缩机壳内的弹性构件上虽然安装比较容易一些，然而需要在压缩机机壳内事先安装好弹性构件和其他一些安装件。此外，为了绝缘，需要在压缩机机壳和电动机绕组之间留出一定的额外空间，因此压缩机机壳就比较大。

考虑到上述这些缺点，1988年12月13日颁发的美国专利No.4，791，329公开了一种装有插片或插孔形的接线端子的电动机保护器。这种保护器封在一个插座内或安装在插座的外表面上。这样，电动机保护器的各接线端子就直接接到压缩机机壳内一个用玻璃绝缘的供电接线器的接线销上。

上述这种电动机保护器尽管是所谓插入型的，体积还是比较大。此外，这种电动机保护器从供电接线器上拆装也不是象所想象那样容易，而且制造成本又比较高。在上述这种安装结构中，压缩机工作时的振动等所引起的力会作用到保护器与各接线端子之间的固定部分，使这部分弯曲变形。因此，就固定部分的机械强度而言，可靠性较差。

因此，本发明的一个目的是提供一种可以使与安装在密封压缩机机壳内的供电接线器连接的保护器部分的机械强度得到改善的改进型热保护器。

本发明的另一个目的是提供一种可以使热敏开关与它周围的导电件或导电部分之间的绝缘空间得到减小的改进型热保护器。

本发明为一种用于具有一个密封机壳的密封电驱动压缩机的热保护器，这个密封机壳内装有一个供电接线器和封有一个电动机和一个压缩装置及一定数量的致冷气体。所提供的热保护器有一个配置在压缩机机壳内的热敏开关，它包括一个容纳一个热敏器件的金属罩、一个安装在金属罩上的终端引线器和一个固定在终端引线器上的终端连接器。有一个用电绝缘材料制成的支架，它包括一个容纳热敏开关的金属罩的第一腔、一个容纳终端引线器与终端连接器之间的固定部分的第二腔和一个容纳终端连接器的第三腔。这三个腔各都在其一个侧面上有一个开口。在支架的第二腔中配置了一个结合件，它将终端引线器与终端连接器之间的固定部分与支架基本上结合成一个整体。

结合件最好是一种可硬化的电绝缘填料，它填充在支架的第二腔内，使得终端引线器与终端连接器之间的固定部分固定在第二腔内的适当位置上。

按照上述结构，由于热敏开关的终端引线器与终端连接器之间的固定部分在第二腔内由诸如电绝缘填料那样的结合件固定在支架上，与支架结合成一个整体，因此在固定部分隔住了振动，使振动不能从压缩机传到热敏开关上，从而就能防止由于振动而使固定部分变形或弯曲。

此外，由于热敏开关是安置在用电绝缘材料制成的支架内，因此就能减小热敏开关与其周围的导电部件或导电部分（如电动机）之间的绝缘空间，从而能进一步减小压缩机机壳的尺寸。

此外，在终端连接器是以配合之类的方式卡在压缩机的供电接线器上的情况下，在终端连接器安置在第三腔内时由于得到了支持，因此就可以防止由于热保护器的自身重量而使终端连接器产生变形。

在第一优选型中，在支架的第一腔内有一个构件，用来限定一个在第一腔的一个内周面和热敏开关金属罩的一个外周面之间的间隙，使得致冷气体可以流过这个间隙。

在第二优选型中，结合件与支架结合，形成支架的一个限定第二腔的壁，而终端引线器与终端连接器之间的固定部分通过夹物模压（insert molding）安装在这个壁上，从而固定部分固定在支架上，与支架结合成一个整体。

在第三优选型中，热敏开关有第一、第二终端引线件和第一、第二终端连接件，第一终端引线件在第二腔内固定在通过夹物模压安装在支架上的第一终端连接件上，而第二终端引线件在第二腔内固定在安置在第三腔内的第二终端连接件上。

在第四优选型中，终端连接器有一个固定在终端引线器上的第一终端连接件和一个固定在热敏开关的金属罩上的第二终端连接件。

通过以下结合附图对本发明的各优选实施例所作的说明可以清楚地看到本发明的其它一些目的、特征和优点。在这些附图中：

图1为装有作为本发明第一实施例的热保护器的密封电驱动压缩机的纵向剖视图;

图2为沿图1中的线2-2切剖的剖视图;

图3为第二腔中没有充填电绝缘填料情况下的热保护器的平面图;

图4为沿图3中的线4-4切剖在剖视图，图中示出了第二腔中充填了电绝缘填料的情况;

图5为热保护器的分解透视图;

图6为热保护器在组装完毕情况下的透视图;

图7为作为本发明第二实施例的热保护器中所用的支架的透视图;

图8为作为本发明第三实施例的热保护器的支架的拱脊的局部放大透视图;

图9为与图2类似的视图，图中示出了作为本发明第四实施例的热保护器;

图10为作为第四实施例的热保护器的平面图;

图11为沿图10中的线11-11切剖的剖视图;

图12为沿图11中的线12-12切剖的剖视图;

图13为作为第四实施例的热保护器的分解透视图;

图14为作为第四实施例的热保护器在组装完毕情况下的透视图;

图15为作为第四实施例的热保护器中所用的支架的侧视图;以及

图16为作为第四实施例的热保护器中所用的支架的平面图。

下面将结合图1至6对本发明的第一实施例加以说明。由图1可见，一个密封电驱动压缩机1有一个密封的高压机壳3，它由一个装有作为第一实施例的热保护器11使之在机壳3内得到定位的顶盖2A和一个容器2B组成。在机壳3中装有一个常用的电动机4和一个由电动机4驱动的常用的压缩装置5。吸管6穿过机壳3的下部外周壁接到压缩装置5上，将从外部热交换器（未示出）送来的致冷气体引入到压缩机机壳3的内部。经压缩装置5压缩的致冷气体在压缩机机壳3内沿电动机4的外周流动，通过穿过顶盖2A的排放管7循环，回到热交换器。用玻璃绝缘的供电接线器8气密地穿过压缩机机壳3的顶盖2A，通过熔接固定在适当位置。

供电接线器8有三个导电销8A、8B和8C。三个连接片8D分别安装在导电销8A、8B、8C的处在压缩机机壳3内的端部，如图2和3所示。从电动机4的绕组伸出的两根引线10分别接到导电销8B和8C上，而热保护器11则接到另一个导电销8A上。

现在结合图3至6对热保护器11加以说明。热保护器11包括一个热敏开关12和一个容纳热敏开关12的电绝缘支架13，如图5所示。热敏开关12有一个密封的金属罩12D和一个封在金属罩12D内的双金属热敏器件（未示出），这是众所周知的。这种热敏器件例如具有在美国专利No.5，015，985中所揭示的那样结构。

热敏开关12有两个终端引线销12A和12B，从金属罩12D的一壁伸出，用诸如玻璃或陶瓷之类的密封材料气密地固定在适当位置。有两个终端连接件14A和14B通过焊接之类分别接到终端引线销12A和12B上。终端连接件14A和14B还分别接到供电接线器8的导电销8A和一个与从电动机4引出的引线10连接的插座（未示出）上。

支架13一般做成盒形，在一侧有一个开口13E。支架13的内空间由一个拱脊13A划分成一个主容纳段13B（第一腔）和一个终端容纳段13D（第二腔）。热敏开关12的本体围在主容纳段13B内，而热敏开关12的终端引线销12A、12B则安置在终端容纳段13C内。在邻接终端容纳段13C处形成了一个上下两端敞开的终端保护段13D（第三腔）。

终端连接件14A、14B通过焊接分别固定在相应的终端引线销12A、12B上后，将终端连接件14A的远端插入终端保持段13D。同时，将热敏开关12的金属罩12D安置在主容纳段13B内和将终端引线销12A、12B与终端连接件14A、14B之间的固定部分安置在终端容纳段13C内。在支架13的主容纳段13B的内壁上有一个起推动作用的凸起13F。在凸起13F的作用下，安置在主容纳段13B内的热敏开关12的金属罩的一个端面受推，靠在拱脊13A上，从而热敏开关12就被支架13暂时夹持住。在这种情况下，将一定数量诸如环氧树脂和硬化剂的混合物那样的电绝缘液体填料15灌入终端容纳段13C，使得终端引线销12A、12B与终端连接件14A、14B之间的固定部分都被填料15所覆盖。填料15硬化后，就将热敏开关12固定到支架13上，如图4和6所示。这样安置、固定在支架13上的热敏开关12通过支架13的开口13E有效地与压缩机机壳3内的致冷气体保持接触，从而在热敏开关12与致冷气体之间实现了热交换。

在本发明中，用作结合件的电绝缘填料15可以灌入安置热敏开关12的主容纳段13B。然而，在这个实施例中，由于热敏开关12的金属罩12D紧靠在拱脊13A上，这就防止了填料15流入主容纳段13B，因此节约了填料15的用量。此外，由于致冷气体流过主容纳段13B内热敏开关12周围的空间，因此改善了热交换的效率，从而提高了热敏开关对因电动机过热或压缩装置不正常而产生的热的响应速度。热交换效率还可以通过在支架13的主容纳段13B的侧壁上开一些通孔13G进一步得到改善，如作为本发明第二实施例的图7所示。

图8示出了本发明的第三实施例，相对拱脊13A可以设置一个薄板部分13A1，使得热敏开关12与支架13接触更为紧密。薄板部13A1与热敏开关12之间形成弹性接触。或者，用一块诸如硅橡胶那样的弹性材料来代替薄板部分13A1，这样就能防止灌入终端容纳段13C的绝缘填料15流入主容纳段13B。此外，支架13也可以用具有足够弹性的材料制成。

按照上述结构，终端引线销12A、12B与终端连接件14A、14B之间的固定部分安置在终端容纳段13C内，其中再灌入可硬化的电绝缘填料15，使得固定部分固定在终端容纳段13C内。尽管热敏开关12是卡在固定在压缩机1的密封机壳3内的供电接线器8上的，由于压缩机的电动机的振动而引起的导致弯曲变形的力不会传到固定部分上，这样就防止了终端连接件14A、14B掉离热敏开关12。此外，上述这种结构还能减小施加在固定热敏开关12的终端引线销12A、12B的密封材料（如玻璃、陶瓷等）上的振动应力，从而可以防止热敏开关12由于密封材料12C裂开气密性降低而损坏。

热保护器11是依靠单一终端连接件14A支持在压缩机1的供电接线器8上，因此终端连接件的某个部位，特别是其弯曲部分14A1，就有可能在遭受压缩机振动的热保护器11的自重所引起的力集中在这个部位时发生形变，甚至断裂。然而，在上述结构中，终端连接件14A安置在支架13的终端容纳段13D内，这就加固了终端连接件14A，使它不致运动，从而防止了终端连接件14A的弯曲部分4A1发生形变或断裂。

由于热敏开关12安置在电绝缘的支架13内，因此可以减小热敏开关12与其周围的导电部件或导电部分之间的绝缘空间。此外，由于终端引线销12A、12B和终端连接件14A、14B都埋在电绝缘的填料15内，因此可以减小这些终端件之间的绝缘空间，从而进一步减小了热保护器的体积。

图9至16示出了本发明的第四实施例。由于在前几个实施例中所用的绝缘填料15的热容量比较大，因此热敏开关12产生的热就会传给支架13，使得热敏开关12的响应比较慢。第四实施例就是为了克服这个缺点的。由图13、14和16可见，支架20含有一个主容纳段20G（第一腔）、一个终端容纳段20K（第二腔）和一个终端保持段20B（第三腔）。在主容纳段20G，上面和邻接上面的几个侧面中的一个侧面是敞开的。具体地说，第二腔20K位于第一腔20G内用来使热敏开关12定位的定位部分20J与第三腔20B之间，与第一腔20G相邻。终端连接件21通过夹物模压事先固定在终端固定段20A。终端固定段20A是一个限定第二腔20K的壁的一部分。在第四实施例中，终端固定段20A因此就用作结合部件。终端连接件21的两个端部21A和21B从支架20露出，以便进行电连接。终端连接件22安置在终端保持段20B。终端连接件22的弯曲部22A与终端保持段20B的壁20C的上部紧贴，如图11所示。在这种情况下，终端连接件22的肩部22B与在终端保持段20B的内壁上的阶梯部20D啮合，使得终端连接件22卡住在支架20上。搁板20E用来使终端连接件22的在其焊接区22C那一侧的端部得到定位，这在下面将要加以说明。

参见图10和12，终端连接件21、22的位于支架20的第二腔20K内的端部分别具有与相应的终端引线销12A、12B焊接固定的焊接区21A、22C。在支架20的第二腔20K的壁上开有两个通孔20F，分别与相应的焊接区对应。焊接电极中的一个电极通过通孔20F插入。

热敏开关12安置在支架20的主容纳腔20G内，如图10、11和14所示。热敏开关12由拱脊20H和定位部20J定位。此后，将终端引线销12A、12B分别焊到事先固定在支架20上的终端连接件21、22的焊接区21A、22C上，使热敏开关12固定在支架20上。在焊接时，一个焊接电极从上面与终端引线销12A或12B接触（见图12），而另一个焊接电极则从下面插入，穿过通孔20F与终端连接件21或22的焊接区21A或22C的下侧接触，进行电阻焊接。在这个第四实施例中，诸如粘结剂或树脂之类的绝缘材料23加到热敏开关的壁上靠近伸出终端引线销21A、21B的部分，以改善终端引线销与热敏开关的金属罩之间的耐压，如图11和14所示。或者，通过将颗粒状的绝缘材料23熔化后加以固化来增加各终端引线销与热敏开关的金属罩之间的绝缘距离。

下面对将热保护器24装入密封压缩机1和情况加以说明。将图9所示压缩机1的供电接线器8的导电接线销8A上的连接片8D插入热保护器24的终端连接件22，再将热保护器24的另一个终端连接件21接到一个与从图1所示的电动机4的绕组伸出的其中一根引线10连接的插座（未示出）。这样就完成了热保护器24的连接和固定。

压缩机一工作，通常就会有一个由于压缩机振动而产生的扭转力或弯曲力通过压缩机的电动机的引线或供电接线器加到热保护器的终端引线销上。然而，在这个这第四实施例中，由于终端连接件21的中部是通过夹物模压的方式固定在支架20上的，而终端连接件22的弯曲部22A又是与支架20的壁20C弹性贴靠，因此压缩机振动所产生的力由整个支架20接受，使得这个力不会集中到相应的终端连接件与热敏开关之间的固定或焊接部分。这样就能防止这些固定部分变形或损坏。此外，由于终端连接件22与供电接线器8之间的连接部分受到终端保持段20B的支持，因此限制了终端连接件22的歪斜和扭曲，从而防止了终端连接件22的变形或损坏。

热敏开关12的金属罩12D有一个暴露的拱形部分12D1。由于在压缩机机壳内流动的致冷气体直接与热敏开关12接触，热保护器24对致冷气体的温度变化响应很快。虽然热敏开关12的拱形部分12D1没有加绝缘措施，但由于它离压缩机1的顶盖2A和容器2B相当远，因此拱形部分12D1的绝缘不成问题。

在上述各实施例中，热敏开关12的每个终端引线销12A、12B都做成销形，穿过开关罩壁伸出，都固定在开关罩壁的适当位置而都与开关罩壁电绝缘。然而，开关罩本身也可以用作为一个终端。在这种结构中，终端连接件中的一个就焊在开关罩上。

虽然本发明在上述各实施例中是用于具有密封高压机壳的电驱动压缩机的，但本发明也可用于密封低压压缩机。此外，压缩装置的类型也不限于以上所列举的。本发明对于离心式、轴流式和往复式压缩装置都可应用。

上述说明及附图只是示例性地对本发明的原理加以说明而不是限制性的。对于熟悉该技术的人员来说，种种变动和修改都是显而易见的。可以看到，所有这些变动和修改都属于所附权利要求规定的本发明的精神实质和保护范围。

Claims (10)

1、一种用于具有一个密封机壳的密封电驱动压缩机的热保护器，这个密封机壳内装有一个供电接线器和封有一个电动机和一个压缩装置以及一定数量致冷气体，所述热保护器的特征是它包括：

一个配置在压缩机机壳内的热敏开关，它包括一个其中安置一个热敏元件的金属罩、一个安装在这个金属罩上的终端引线器、以及一个固定在终端引线器上的终端连接器；

一个用电绝缘材料制成的支架，它包括一个容纳热敏开关金属罩的第一腔、一个容纳终端引线器与终端连接器之间的固定部分的第二腔、以及一个容纳终端连接器的第三腔，这三个腔各都在其一个侧面上有一个开口；以及

一个配置在支架第二腔内的结合件，它将终端引线器与终端连接器之间的固定部分与支架基本上结合成一个整体。

2、一种按权利要求1所述的热保护器，其特征是所述结合件包括一种充填在支架第二腔内的使终端引线器与终端连接器之间的固定部分固定在第二腔内适当位置的可硬化的电绝缘填料。

3、一种按权利要求1所述的热保护器，其特征是在所述支架的第一腔内有一个构件，用来限定一个在第一腔的一个内周面和热敏开关金属罩的一个外周面之间的可容许致冷气体流过的间隙。

4、一种按权利要求2所述的热保护器，其特征是在所述支架的第一腔内有一个构件，用来限定一个在第一腔的一个内周面和热敏开关金属罩的一个外周面之间的可容许致冷气体流过的间隙。

5、一种按权利要求1所述的热保护器，其特征是所述第一腔的一个上表面和邻接这个上表面的至少一个表面是敞开的。

6、一种按权利要求1所述的热保护器，其特征是所述结合件与支架结合，形成支架的一个限定第二腔的壁，而终端引线器与终端连接器的固定部分通过夹物模压安装在这个壁上。

7、一种按权利要求5所述的热保护器，其特征是所述结合件与支架结合，形成支架的一个限定第二腔的壁，而终端引线器和终端连接器的固定部分通过夹物模压安装在这个壁上。

8、一种按权利要求7所述的热保护器，其特征是所述热敏开关有第一、第二终端引线件和第一、第二终端连接件，第一终端引线件在第二腔内固定在通过夹物模压安装在支架上的第一终端连接件上，而第二终端引线件在第二腔内固定在安置在第三腔内的第二终端连接件上。

9、一种按权利要求1所述的热保护器，其特征是所述终端连接器包括一个固定在终端引线器上的第一终端连接件和一个固定在热敏开关的金属罩上的第二终端连接件。

10、一种按权利要求5所述的热保护器，其特征是所述终端连接器包括一个固定在终端引线器上的第一终端连接件和一个固定在热敏开关的金属罩上的第二终端连接件。

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