JP2004171972A - サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器 - Google Patents

サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2004171972A
JP2004171972A JP2002337474A JP2002337474A JP2004171972A JP 2004171972 A JP2004171972 A JP 2004171972A JP 2002337474 A JP2002337474 A JP 2002337474A JP 2002337474 A JP2002337474 A JP 2002337474A JP 2004171972 A JP2004171972 A JP 2004171972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
thermal protector
fixed
movable contact
rivet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002337474A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4097511B2 (ja
Inventor
Kazuo Ito
一夫 伊藤
Tomoyuki Ito
友幸 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamada Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2002337474A priority Critical patent/JP4097511B2/ja
Publication of JP2004171972A publication Critical patent/JP2004171972A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4097511B2 publication Critical patent/JP4097511B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】高温度雰囲気中で長時間使用してもフェイルセーフ誤作動を起こさないサーマルプロテクタを提供する。
【解決手段】バイメタル40の劣化により反転できず、固定接点34と可動接点32とが溶着すると、モータMの異常時にヒータ50へ過大な電流が流れ続け、サーマルプロテクタ10全体が高温に達する。この際に、リベット74を鳩目76に固定している半田78が溶融し、薄板バネ72の自由端部72bがリベット74を跳ね上げ、溶着した固定接点34と可動接点32とを分断して電流を遮断する。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調機器や電気冷蔵庫などの密閉型コンプレッサ等を駆動するモータの保護に好適なサーマルプロテクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
空調機器や電気冷蔵庫などの密閉型コンプレッサ等を駆動するモータには、過負荷時の保護を図るためにサーマルプロテクタが取り付けられている。係るサーマルプロテクタとして、例えば、特許文献1がある。このサーマルプロテクタについて、図16を参照して説明する。サーマルプロテクタは、固定接点34と、該固定接点34に接触する可動接点32と、該可動接点32を揺動する可動接点板30と、可動接点板30を揺動させ固定接点34と可動接点32との接触を断つバイメタル340と、バイメタル340を加熱するためモータに直結されたヒータ50と、固定接点34と可動接点32とが溶着して高温になった際に当該固定接点34と可動接点32とを分離する薄板バネ372とを有する。
【0003】
通常時には、図16(A)に示すように、固定接点34−可動接点32を介してモータに電流が流れ、過負荷時には、図16(B)に示すように、ヒータ50の熱で、バイメタル340が反転し、可動接点板30を揺動させ、固定接点34と可動接点32との接触を断つ。一方、過負荷状態でバイメタル340が動作しないときには、薄板バネ372の自由端部70a、70bを接合する半田78が溶けて、図16(C)に示すように、薄板バネ372の自由端部70a、70bが開き、固定接点34と可動接点32との接触を断つことで、フェイルセーフを実現している。
【0004】
なお、特許文献1には、アウタータイプに於ける他のフェイルセーフ構造が開示され、特許文献3、4にはインナータイプに於けるフェイルセーフ構造が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特公平7−75138号公報
【特許文献2】
特開平11−353992号公報
【特許文献3】
特開平2−227928号公報
【特許文献4】
特開平7−147121号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図16を参照して上述した構成では、薄板バネ372の自由端部70a、70bを半田78を用いて接合しているため、半田付け部に自由端部の基端側に大きな引っ張り力、即ち、基端側に先端側よりも大きな力が加わる。このため、高温度雰囲気中で長時間使用すると、半田78のクリープにより誤作動が生じ得ることが判明した。
【0007】
更に、半田78を用いて接合するため、薄板バネ372に半田付けに適する材料、具体的には銅合金を用いる必要がある。銅合金は、耐熱性が低く、銅合金製の薄板バネ372は、高温度雰囲気中で長時間使用すると、応力が低下して行き、溶着した固定接点34−可動接点32を分離できないことがある。このため、耐熱性の銅合金、例えば、ベリリューム銅、チタン銅等を用いる必要があるが、これらの材料は非常に高価である。
【0008】
また、図16を参照して上述した構成では、薄板バネ372の自由端部70a、70bをバネ力の加わった状態で半田接合しているため、作業が難しく、均一の特性を得ることが困難であった。
【0009】
更に、特許文献3の構成では、モータのレアショート電流により、ヒータが加熱されて溶断し、回路を開放するので、ヒータの溶断温度が高い(1400〜1500℃)。このため、コンプレッサでは、コンプレッサ温度と内圧の上昇により、ハーメチックシールが破損(いわゆるハーメ抜け)し、冷媒ガスが噴出することがある。
【0010】
また、特許文献4の構成では、板バネを半田付けしたヒューズを用いているため、板バネに電動機の全電流が流れ、自己発熱により温度上昇する。したがって、電動機の容量毎に板バネのサイズを変えないと、温度上昇の違いにより動作ポイントが変わり、最適な値に設定するのが難しい。また、板バネを半田付けするため、銅合金を用いる必要があり、プロテクタの通常動作温度180℃に長期間晒されると、バネ力が低下することが予想される。更に、半田が溶けて回路を遮断するとき、接点機構が無く板バネ(動作バネ)と固定桿で電流を遮断するので、溶けた半田が板バネと固定桿の間や、リードピンと蓋板の間に付着し、回路が遮断できなくなる恐れがある。
【0011】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高温度雰囲気中で長時間使用してもフェイルセーフ誤作動を起こさないサーマルプロテクタを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段、作用、効果】
請求項1の発明は、上記目的を達成するため、固定接点と、該固定接点に接触する可動接点と、前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタルと、前記固定接点と前記可動接点とが溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって
前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢する薄板バネから成り、該薄板バネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを技術的特徴とする。
【0013】
請求項1のサーマルプロテクタでは、溶着した固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段を備えるため、バイメタルの劣化により固定接点と可動接点とが溶着しても、モータの異常発熱時に電流を遮断することができる。ここで、該フェイルセーフ手段は、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢する薄板バネから成るので、該低融点金属に掛かる荷重は、剪断力になるため、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、低融点金属のクリープにより誤作動することがない。また、バネ自身を半田付けしないため、耐熱性の高いステンレス板を使用することができ、高温度雰囲気中で長時間使用しても応力の低下が無く、寿命末期でも溶着した接点を解離させるのに十分なバネ力を保つことができる。更に、鳩目とリベットとをバネ力の加わらない状態で接続できるため、制作し易く、製品のバラツキが出ず、高い信頼性を持たせることができる。
【0014】
請求項2のサーマルプロテクタでは、薄板バネが、バイメタルを加熱するヒータに接触するための接触部を備える。このため、ヒータの熱が早く低融点金属に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【0015】
請求項3のサーマルプロテクタでは、薄板バネが、バイメタルを加熱するヒータからの熱を導入するため、ヒータ側へ延在する熱導入部を備える。このため、ヒータの熱が早く低融点金属に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【0016】
請求項4のサーマルプロテクタは、薄板バネのリベットのフランジ部に当接させる自由端部の先端を、鳩目のフランジ部側へ曲げてある。このため、薄板バネが、動作(開放)開始から、完全に溶着した固定接点と可動接点とを分離するまでの間にほぼ均一な力を発揮させることができ、適切な動作を行わせしめることが可能になる。即ち、薄板バネが、リベットのフランジ部に、動作開始時からリベットが鳩目からある程度抜けた状態で可動接点板を押し上げるまで、自由端部の先端の曲げの屈曲部が当接する。従って、薄板バネの中央半円状部の中心から該自由端部のリベットとの当接点(作動点)までの距離が大きく変化せず、均一な力を発揮させることが可能となる。
【0017】
請求項5では、薄板バネがステンレス合金のバネ材からなるため、銅合金と異なり、高温度雰囲気中で長時間使用しても応力の低下が無く、寿命末期でも溶着した接点を解離させるのに十分なバネ力を保つことができる。更に、低融点金属が半田からなるため、適切な温度で溶融し、溶着した固定接点と可動接点とを分離させることができる。
【0018】
上述した目的を達成するため、請求項6は、固定接点と、該固定接点に接触する可動接点と、前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタルと、前記固定接点と前記可動接点とが溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって、
前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢するコイルバネから成り、該コイルバネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを技術的特徴とする。
【0019】
請求項6の発明は、溶着した固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段を備えるため、バイメタルの劣化により固定接点と可動接点とが溶着しても、モータの異常発熱時に電流を遮断することができる。ここで、該フェイルセーフ手段は、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢するコイルバネから成るので、該低融点金属に掛かる荷重は、剪断力になるため、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、低融点金属のクリープにより誤作動することがない。更に、コイルバネを用いるため、フェイルセーフ手段を小型化でき、既存のサーマルプロテクタへ装着することが容易である。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態に係るサーマルプロテクタについて図を参照して説明する。
第1実施態様のサーマルプロテクタ10は、図8に示すようにPTC等を用いる起動リレー80と一体に例えばコンプレッサ90のドーム92の外面に取り付けられ、カバー96により保護される。該コンプレッサ90の内部にはモータMが収容されている。
【0021】
図1は、サーマルプロテクタ10のカバーを外した状態の平面図であり、図2は、カバーを付けた状態での図1中のX−X断面図であり、図3は、カバーを付けた状態での図1中のY−Y断面図である。図2に示すようにサーマルプロテクタ10は、不飽和ポリエステル製のベース12とPBT樹脂製のカバー14とから成り、サーマルプロテクタ10の上面には、モータ側から延在するピン(図示せず)を嵌入するためのピン端子24が配設され、側面には、側方へ延在し、電源側レセプタクルを挿入するための図1に示すタブ端子22が配設されている。
【0022】
図2(A)に示すようにサーマルプロテクタ10は、バイメタル40が可動接点板30と可動側端子44との間に挟持され、該バイメタル40の下方にヒータ50が設けられている。該バイメタル40の上方には、可動接点板30が配設されている。可動接点板30は、一端が補強板52に溶接固定され、自由端には、固定接点34と接触する可動接点32が取り付けられている。また、図3(A)に示すように、第1実施形態では、バイメタルが動作せず、固定接点34及び可動接点32が溶着した際に、これらを分離するためのフェイルセーフ装置70が設けられている。
【0023】
サーマルプロテクタ10の機械的構成について更に詳細に説明する。
電源側レセプタクルへ接続されるタブ端子22は、図1に示すように平板状に成形されており、該タブ端子22にはクランク状に成形された接続板42がスポット溶接され、該接続板42を介してヒータ50の端子50aに接続されている。ヒータ50は、例えば、ニクロム、或いは、鉄クロム線をコイル状に巻回してなり、ベース12に形成させた凹部12c(図2(A)参照)に収容されている。図1に示すようにヒータ50の他端50bは、可動側端子44を介して補強板52に接続されている。図2(A)に示すように該補強板52は、可動接点板30の穴部およびバイメタル40の凹部を貫通し可動側端子44に溶接されている。
【0024】
バイメタル40は、図5(E)に示す平面図のように略矩形形状のスナップ部40aと、該スナップ部40aを保持するための一対の保持部40b、40bとからなり、該スナップ部40aは、皿形バイメタルと同様に成形(フォーミング)され、所定温度で曲率(凹凸)が反転するものである。図2(A)に示すようにバイメタル40は、保持部40bが可動接点板30と可動側端子44との間に挟持されて固定されると共に、該スナップ部40aが、ベース12に形成された支柱状の支持部12aに支持される。該支持部12aの回りであって、凹部12c内にヒータがコイル状に配設されていることで、ヒータ50に発生した熱を効率的にバイメタル40へ伝えるようにされている。
【0025】
バイメタル40は、保持部40bにて固定され、スナップ部40aが支持部12aに支持されているため、調整を行うことなく組立のみで所望の特性を得ることができる。特に、保持部40bをスナップ部40aよりも小さくしてあるので、保持部40bを固定しても、スナップ特性は従来技術のバイメタル単体(固定しないバイメタル)と変わらず、容易に必要な特性が得られる。
【0026】
一方、可動接点板30は、弾性金属板製で、自由端に可動接点32を備え、略中央部に上記バイメタル40の自由端40a’と接触する凸部30aが配設されている。
【0027】
図2(A)に示すように補強板52に固定された可動接点板30の可動接点32は、固定接点34に接触し、該固定接点34を載置する固定接点板36は、図2(A)に示すように一端36aがベース12側に固定され、他端36bが該カバー14に形成された通孔又は切り欠き部(図示せず)を通して外部まで延在している。そして、該カバー14の外部で固定接点板の他端36bとピン端子24とが接続されている。
【0028】
図2(B)に示すようにサーマルプロテクタ10のカバー14には凸部14aが形成され、可動接点板30が上方へ揺動できるようにしている。また、該カバー14には、図2(A)に示すように起動リレー80と連結するための係合部16が形成されている。
【0029】
このサーマルプロテクタ10の電気接続について、図6を参照して説明する。サーマルプロテクタ10のタブ端子22は、図示しない電源側レセプタクルに接続され、該タブ端子22は、ヒータ50に接続され、ヒータ50は、可動接点板30に接続されている。可動接点板30の可動接点32は、常時は固定接点34と接触しており、該固定接点34はピン端子24に接続されている。該ピン端子24には、モータMの第1ピン端子T1が嵌入される。
【0030】
モータMは、主巻線MCと起動巻線ACとを有し、主巻線MCは第2端子T2に接続され、起動巻線ACは第3端子T3へ接続されている。該第3端子には、力率改善用の主コンデンサC1と、起動リレー80及び起動用コンデンサC2とが並列に接続されている。図8を参照して上述したように本実施形態のサーマルプロテクタ10は、該起動リレー80と一体にモータMを備えるコンプレッサ90に配設される。また、起動用コンデンサC2のみのモータや、コンデンサを使用しないモータにも使用できる。
【0031】
PTCを用いた起動リレー80は、モータの起動時、即ち、PTCの温度が低い際には、低抵抗となり、起動巻線AC側へ大きな電流を流し、モータの起動を促す。そして、起動時から数秒が経過し、モータの起動が完了すると、起動時の電流により発熱し高抵抗となって、起動巻線AC側への通電を阻止する。モータMの定常運転中は20〜30mmA程度の電流が流れることにより、該起動リレー80は高温度、高抵抗状態を維持する。
【0032】
一方、サーマルプロテクタ10は、図2(A)に示すようにバイメタル40が反転(スナップ)する前は、可動接点32と固定接点34とが接触しており、タブ端子22を介して入力された電源からの電流をモータM側へ供給する。
【0033】
ここで、モータMが過負荷あるいは回転子拘束などで過電流が流れると、ヒータ50での発熱量が大きくなり、バイメタル40が予め設定された温度(例えば、120℃)に達すると、図2(B)に示すように凸状から凹状へスナップし、可動接点板30を押し上げることで可動接点32と固定接点34との接触を断つ。これにより、モータMへの給電が停止され、モータの保護が図られる。モータMへの給電の停止により、ヒータ50への電流が停止され、バイメタル40の温度が低下する。そして、予め設定された温度に達すると凹状から凸状へスナップして、図2(A)に示すように、可動接点板30の弾性により可動接点32と固定接点34との接触が回復し、モータMへの給電が再開される。
【0034】
次に、図3(A)に示す固定接点34と可動接点32とを分離するためのフェイルセーフ装置70の構成について図4及び図5を参照して説明する。図4(A)はフェイルセーフ装置の平面図であり、図4(B)はフェイルセーフ装置の側面図である。図5(A)はフェイルセーフ装置70を構成する薄板バネの展開図であり、図5(B)は、薄板バネの開放時の側面図であり、図5(C)は、図5(B)中のC−C矢視図であり、図5(D)は、開放前の薄板バネの側面図である。
【0035】
図4(B)に示すように、フェイルセーフ装置70は、薄板バネ72と、リベット74と、鳩目76とからなり、リベット74は半田78によって鳩目76に固定されている。薄板バネ72は、ステンレス合金からなり、付勢力を発生するための中央半円状部72aと、該中央半円状部72aから延在する一対の自由端部72b、72cとが形成されている。図5(A)に示すように、自由端部72b、72cの先端側はU字状に形成されている。図4(B)に示すように、薄板バネ72は、一方の自由端部72cを鳩目76のフランジ部76aに当接させ、他方の自由端部72bをリベット74のフランジ部74aに当接させる。そして、リベット74側のフランジ部74aに当接させる自由端部72bの先端を、鳩目76のフランジ部76a側へ曲げて曲げ部72eを形成してある。鳩目76のフランジ部76a側の自由端部72c近傍には、薄板バネを固定するための固定部72dが形成されている。なお、本実施形態では、薄板バネとしてステンレス合金を用いているが、この代わりにベリリウム銅合金、チタン銅等のバネ材を用いることも可能である。
【0036】
ここで、バイメタルの劣化により反転できず接点が開かなくなったり、固定接点34と可動接点32とが溶着すると、モータへの通電が停止できなくなり、モータMの拘束や過負荷等の異常時にはヒータ50に過大な電流が流れ続け、サーマルプロテクタ10全体が高温に達する。この際に、リベット74を鳩目76に固定している半田78が溶融し、図3(B)に示すように薄板バネ72の自由端部72bがリベット74を跳ね上げる。これにより、該リベット74が可動接点板30の横方向への延在部(先端)30e(図1参照)を押し上げ、溶着した固定接点34と可動接点32とを分断し、モータMへの電流を遮断する。該リベット74と鳩目76とが離間した際には、サーマルプロテクタ10は、電源OFF状態を維持する。
【0037】
第1実施形態のサーマルプロテクタでは、溶着した固定接点34と可動接点32とを分離するフェイルセーフ装置70を備えるため、バイメタル40の劣化により固定接点34と可動接点32とが溶着しても、モータの異常発熱時に電流を遮断することができるため非常に安全である。ここで、該フェイルセーフ装置70は、鳩目76に半田78を介して固定されたリベット74を引き抜く方向へ付勢する薄板バネ72から成るので、該半田78に掛かる荷重は、剪断力になり、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、半田のクリープにより誤作動することがない。また、バネ自身を半田付けしないため、耐熱性の高いステンレス板を使用することができ、高温度雰囲気中で長時間使用しても応力の低下が無く、寿命末期でも溶着した接点を解離させるのに十分なバネ力を保つことができる。更に、鳩目76とリベット74とをバネ力の加わらない状態で接続できるため、制作し易く、製品のバラツキが出ず、高い信頼性を持たせることができる。更に、市販の鳩目とリベットとを用い得るため廉価に構成可能である。
【0038】
第1実施形態のサーマルプロテクタは、薄板バネ72のリベット74のフランジ部74aに当接させる自由端部72bの先端を曲げて曲げ部72eを形成してある。このため、薄板バネ72が、動作(開放)開始から、完全に溶着した固定接点34と可動接点32とを分離するまでの間ほぼ均一な力を発揮させることができ、適切な動作を行わせしめることが可能になる。即ち、薄板バネ72が、リベット74のフランジ部74aに、動作開始時からリベット74が鳩目76からある程度抜けた状態で可動接点板30を押し上げるまで、自由端部72bの先端の曲げの屈曲部Zが当接し、先端がリベット74に当たることがない。従って、薄板バネの中央半円状部72の中心から該自由端部のリベット74との当接点(作動点)までの距離が大きく変化せず、均一な力を発揮させることが可能となる。
【0039】
該サーマルプロテクタ10と起動リレー80との連結について、図7を参照して説明する。図7(A)は、起動リレー80にサーマルプロテクタ10が取り付けられた状態の平面図であり、図7(B)は側面図であり、図7(C)は底面図である。
【0040】
起動リレー80は、図6を参照して上述したようにPTCを内蔵し、モータMの第3端子T3側に接続されるピン端子81と、該ピン端子81と一体になった運転用コンデンサC1に接続されるタブ端子82と、モータMの第2端子T2に接続されるピン端子83と、該ピン端子83と一体になった運転用コンデンサ、起動用コンデンサ及び電源が接続されたレセプタクルを接続するタブ端子84と、起動用コンデンサC2側に接続するためのタブ端子85と、サーマルプロテクタ10へ連結するための係合部86とが形成されている。該係合部86には、係合片86bが形成されている。この起動リレー80側の係合片86bとサーマルプロテクタ10側の係合部16とを係合させることにより、起動リレー80に対してサーマルプロテクタ10が連結される。図7(B)に示す連結された状態の起動リレー80及びサーマルプロテクタ10が、図8を参照して上述したようにコンプレッサ90に取り付けられる。
【0041】
[第1実施形態の第1改変例]
第1実施形態の第1改変例に係るサーマルプロテクタについて、図9及び図10を参照して説明する。ここで、図9は、サーマルプロテクタ10のカバーを外した状態の平面図であり、図10(A)、図10(B)は、図9に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のY−Y断面図であり、図10(A)は、薄板バネ動作前の状態を、図10(B)は薄板バネ動作後の状態を示している。
【0042】
第1実施形態の第1改変例に係るサーマルプロテクタでは、薄板バネ72が、バイメタル40を加熱するヒータに接触するための接触部72fを備える。このため、ヒータの熱が早く半田に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【0043】
[第1実施形態の第2改変例]
第1実施形態の第2改変例に係るサーマルプロテクタについて、図11を参照して説明する。ここで、図11は、サーマルプロテクタのカバーを外した状態の平面図である。
第1実施形態の第2改変例に係るのサーマルプロテクタでは、薄板バネ72が、バイメタル40を加熱するヒータ50からの熱を導入するため、ヒータ側へ延在する熱導入部72gを備える。即ち、第2改変例と異なり、ヒータとは直接接していない。第2改変例でも第1改変例と同様に、ヒータの熱が早く半田に伝わり、フェイルセーフ動作の時間を短くでき、コンプレッサの焼損を防ぐのに最適な時間を設定することが可能である。
【0044】
[第1実施形態の第3改変例]
第1実施形態の第3改変例に係るサーマルプロテクタについて、図12を参照して説明する。ここで、図12は、サーマルプロテクタの縦断面図である。
上述した第1実施形態では、サーマルプロテクタが密閉型コンプレッサの外部に設けられるアウタータイプであったが、第3改変例は、密閉型コンプレッサの内部に設けられるインナータイプに本願の構成を適用したものである。
【0045】
サーマルプロテクタは、鉄板を絞り成形した有底のベース12を有している。このベース12の開口端には厚肉の鉄板で作られたカバー14がリングプロジェクション溶接などの方法により固着せられ、全体は一個の気密容器を形成している。カバー14には貫通孔14Aが設けられ、それぞれガラス等の充填材54によってリードピン56がカバー14と電気的に絶縁されて気密に固定されている。リードピン56はカバー14及び充填材54との熱膨張係数を考慮したニッケル合金で作られている。リードピン56には板状の支持体58が溶接などにより固着せられ、この支持体58の他端には固定接点34が設けられている。一方、ベース12には、固定板60を介してバイメタル兼揺動板30が設けられ、バイメタル兼揺動板30の他端には、可動接点32が配置されている。バイメタル兼揺動板30の他端(可動接点32の取り付け位置)側には、図中の手前側に延在する延在部30eが形成されている。そして、可動接点32の側方(図中手前側)には、薄板バネ72、リベット74、鳩目76、半田78からなるフェイルセーフ装置70が配置されている。
【0046】
第1実施形態の第3改変例に係るサーマルプロテクタでは、モータ電流が、リードピン56−カバー14間に流れ、過電流が流れた際には、バイメタル兼揺動板30が反転して固定接点34と可動接点32との間の接続を遮断する。そして、バイメタル兼揺動板30が反転せず、固定接点34と可動接点32とが溶着した際に、フェイルセーフ装置70が作動し、リベット74がバイメタル兼揺動板30の延在部30eを押し上げ、固定接点34と可動接点32とを分離する。
【0047】
第1実施形態の第3改変例では、ヒータを溶断して回路を開放するインナータイプフェイルセーフ方式と異なり、半田78が低い温度(150〜250℃)で溶融するため、コンプレッサでは、コンプレッサ温度と内圧の上昇が低く、ハーメチックシールの破損がなく、冷媒ガスが噴出することもない。
【0048】
[第2実施形態]
引き続き、本発明の第2実施形態に係るインナータイプサーマルプロテクタについて図13を参照して説明する。図13は、第2実施形態のサーマルプロテクタの縦断面を示している。
第2実施形態のサーマルプロテクタの構成は、フェイルセーフ装置170を除き図12を参照して上述した第1実施形態の第3改変例のサーマルプロテクタと同様であるため、同一の部材については、同一の参照符号を用いると共に説明を省略する。
【0049】
第2実施形態に係るサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置170を拡大して図15(A)に示す。フェイルセーフ装置170は、コイルバネ172と、リベット74と、鳩目76とからなり、リベット74は半田78によって鳩目76に固定されている。ステンレス合金からなるコイルバネ172は、下端を鳩目76のフランジ部76aに当接させ、上端をリベット74のフランジ部74aに当接させる。なお、第2実施形態では、コイルバネとしてステンレス合金を用いているが、この代わりにベリリウム銅合金、チタン銅等のバネ材を用いることも可能である。
【0050】
ここで、バイメタル兼揺動板30の劣化により反転できず接点が開かなくなったり、固定接点34と可動接点32とが溶着すると、モータへの通電が停止できなくなり、モータMの拘束や過負荷等の異常時には、サーマルプロテクタ全体が高温に達する。この際に、リベット74を鳩目76に固定している半田78が溶融し、コイルバネ172がリベット74を跳ね上がる。これにより、該リベット74がバイメタル兼揺動板30の先端を押し上げ、溶着した固定接点34と可動接点32とを分断し、モータMへの電流を遮断する。該リベット74と鳩目76とが離間した際には、サーマルプロテクタは、電源OFF状態を維持する。
【0051】
第2実施形態のサーマルプロテクタでは、溶着した固定接点34と可動接点32とを分離するフェイルセーフ装置170を備えるため、バイメタル兼揺動板30の劣化により固定接点34と可動接点32とが溶着しても、モータの異常発熱時に電流を遮断することができる。ここで、該フェイルセーフ装置170は、鳩目76に半田78を介して固定されたリベット74を引き抜く方向へ付勢するコイルバネ172から成るので、該半田78に掛かる荷重は、剪断力になり、単位面積当たりの許容荷重が大きい。このため、高温雰囲気中で長時間使用しても、半田78のクリープにより誤作動することがない。更に、コイルバネ172を用いるため、フェイルセーフ装置170を小型化でき、既存のインナータイプサーマルプロテクタへ外形を変えることなく装着することが可能である。
【0052】
更に、ヒータを溶断して回路を開放するインナータイプフェイルセーフ方式と異なり、半田78が低い温度(150〜250℃)で溶融するため、コンプレッサでは、コンプレッサ温度と内圧の上昇が低く、ハーメチックシールの破損がなく、冷媒ガスが噴出することもない。
【0053】
[第2実施形態の第1改変例]
第2実施形態の第1改変例に係るインナータイプサーマルプロテクタについて図14を参照して説明する。図14(A)は、第1改変例に係るサーマルプロテクタの縦断面図であり、図14(B)は、図14(A)のB−B横断面図である。なお、この第1改変例でのフェイルセーフ装置170は、図13を参照して上述した第2実施形態と同様であるため説明を省略する。
サーマルプロテクタは、ベース12の開口端には厚肉の鉄板で作られたカバー14がリングプロジェクション溶接により固着されている。カバー14には貫通孔14A、14Bが設けられ、それぞれ充填材54によってリードピン56A、56Bがカバー14と電気的に絶縁されて気密に固定されている。リードピン56Bには固定接点34が設けられている。リードピン56Aには、ヒータ50が設けられている。ヒータ50は、図14(B)に示すようにリードピン56Aからリードピン56Bの周囲を回って、導電体51を介して、カバー14に接続される。一方、ベース12には、固定板60を介してバイメタル兼揺動板30が設けられ、バイメタル兼揺動板30の他端には、可動接点32が配置されている。
【0054】
この第2実施形態の第1改変例では、リードピン56A−ヒータ50−導電体51−カバー14−ベース12−固定板60−バイメタル兼揺動板30−可動接点32−固定接点34−リードピン56Bの順で電流が流れる。第2実施形態の第1改変例では、ヒータ50を備えるため、モータの過電流により、より短時間でフェイルセーフ装置170を動作させることができる。
【0055】
[第2実施形態の第2改変例]
第2実施形態の第2改変例に係るサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置270について図15(B)を参照して説明する。
第2実施形態の第2改変例では、鳩目76のフランジ部76aが断面U字状で小径(コイルバネ172よりも僅かに大径)に形成され、有底スリーブ状の固定部材279により固定されている。固定部材279は、上部に括れ(絞り)279aが形成されており、括れ279aの内径は、鳩目76のフランジ部76aの外周よりも僅かに小径に形成されている。
【0056】
ここで、第2実施形態の第2改変例のフェイルセーフ装置270は、先ず、サーマルプロテクタのカバーに固定部材279を溶接、接着等により固定する。その後、この固定部材279に対して、リベット74をコイルバネ172を介在させ鳩目76に半田78で固定したものを嵌め入れ固定する。この第2実施形態の第2改変例では、取り付けが容易である利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係るサーマルプロテクタの平面図である。
【図2】図2(A)、図2(B)は、図1に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のX−X縦断面図であり、図2(A)は、バイメタルの反転前の状態を、図2(B)はバイメタルの反転後の状態を示している。
【図3】図3(A)、図3(B)は、図1に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のY−Y縦断面図であり、図2(A)は、薄板バネ動作前の状態を、図2(B)は薄板バネ動作後の状態を示している。
【図4】図4(A)はフェイルセーフ装置の平面図であり、図4(B)はフェイルセーフ装置の側面図である。
【図5】図5(A)は薄板バネの展開図であり、図5(B)は薄板バネの開放時の側面図であり、図5(C)は、図5(B)中のC−C矢視図であり、図5(D)は開放前の薄板バネの側面図であり、図5(E)はバイメタルの平面図である。
【図6】サーマルプロテクタと起動リレーとの接続を示す回路図である。
【図7】図7(A)は、起動リレーにサーマルプロテクタが取り付けられた状態の平面図であり、図7(B)は側面図であり、図7(C)は底面図である。
【図8】サーマルプロテクタ及び起動リレーがコンプレッサに取り付けられた状態を示す説明図である。
【図9】第1実施形態の第1改変例に係るサーマルプロテクタの平面図である。
【図10】図10(A)、図10(B)は、図9に示すサーマルプロテクタのカバーを付けた状態のY−Y断面図であり、図10(A)は、薄板バネ動作前の状態を、図10(B)は薄板バネ動作後の状態を示している。
【図11】第1実施形態の第2改変例に係るサーマルプロテクタの平面図である。
【図12】第1実施形態の第3改変例に係るサーマルプロテクタの縦断面図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係るサーマルプロテクタの縦断面図である。
【図14】図14(A)は、第2実施形態の第1改変例に係るサーマルプロテクタの縦断面図であり、図14(B)は、図14(A)のB−B横断面図である。
【図15】図15(A)は、図13(A)に示すサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置の断面図であり、図15(B)は、第2実施形態の第2改変例に係るサーマルプロテクタのフェイルセーフ装置の断面図である。
【図16】図16(A)、図16(B)、図16(C)は、特許文献2に係るサーマルプロテクタの断面図である。
【符号の説明】
10 サーマルプロテクタ
12 ベース
12a 支持部
14 カバー
16 係合部
22 タブ端子
24 ピン端子
30 可動接点板
32 可動接点
34 固定接点
40 バイメタル
40a スナップ部
40b 保持部
50 ヒータ
52 補強板
70 フェイルセーフ装置
72 薄板バネ
74 リベット
74a フランジ部
76 鳩目
76a フランジ部
78 半田(低融点金属)
80 起動リレー
170 フェイルセーフ装置
172 コイルバネ
270 フェイルセーフ装置
M モータ

Claims (10)

  1. 固定接点と、該固定接点に接触する可動接点と、前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタルと、前記固定接点と前記可動接点とが溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって、
    前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢する薄板バネから成り、該薄板バネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを特徴とするサーマルプロテクタ。
  2. 前記薄板バネが、前記バイメタルを加熱するためのヒータに接触するための接触部を備えることを特徴とする請求項1のサーマルプロテクタ。
  3. 前記薄板バネが、前記バイメタルを加熱するためのヒータからの熱を導入するため、ヒータ側へ延在する熱導入部を備えることを特徴とする請求項1のサーマルプロテクタ。
  4. 前記薄板バネが、付勢力を発生するための中央半円状部と、該中央半円状部から延在する一対の自由端部とからなり、
    一方の自由端部を前記鳩目のフランジ部に当接させ、他方の自由端部を前記リベットのフランジ部に当接させ、
    前記リベットのフランジ部に当接させる自由端部の先端を、前記鳩目のフランジ部側へ曲げてあることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1のサーマルプロテクタ。
  5. 前記薄板バネがステンレス合金のバネ材からなり、前記低融点金属が半田からなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1に記載のサーマルプロテクタ。
  6. 固定接点と、該固定接点に接触する可動接点と、前記固定接点と前記可動接点との接触を断つバイメタルと、前記固定接点と前記可動接点とが溶着して高温になった際に、当該固定接点と可動接点とを分離するフェイルセーフ手段とを備えるサーマルプロテクタであって、
    前記フェイルセーフ手段が、鳩目に低融点金属を介して固定されたリベットを引き抜く方向へ付勢するコイルバネから成り、該コイルバネが、該リベットの抜ける際に、溶着した固定接点と可動接点とを分離することを特徴とするサーマルプロテクタ。
  7. 密閉容器内に収容されるインナータイプであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1のサーマルプロテクタ。
  8. 密閉容器外に配置されるアウタータイプであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1のサーマルプロテクタ。
  9. 請求項1〜8のいずれか1のサーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機。
  10. 請求項1〜8のいずれか1のサーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機を用いる機器。
JP2002337474A 2002-11-21 2002-11-21 サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器 Expired - Fee Related JP4097511B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002337474A JP4097511B2 (ja) 2002-11-21 2002-11-21 サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002337474A JP4097511B2 (ja) 2002-11-21 2002-11-21 サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004171972A true JP2004171972A (ja) 2004-06-17
JP4097511B2 JP4097511B2 (ja) 2008-06-11

Family

ID=32700978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002337474A Expired - Fee Related JP4097511B2 (ja) 2002-11-21 2002-11-21 サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4097511B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114488A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Texas Instruments Inc モータ過負荷防止装置
JP2010086675A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Sobo Yu 二重の感温遮断を行なう回路保護構造
JP2010092745A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sobo Yu ダブル温度感知及び電気切断を行う回路保護構造
WO2010061576A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 ダイキン工業株式会社 スイッチ装置
JP2012527716A (ja) * 2009-05-21 2012-11-08 ビーワイディー カンパニー リミテッド 電流ヒューズ装置及びそれを含む電池アセンブリ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114488A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Texas Instruments Inc モータ過負荷防止装置
JP2010086675A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Sobo Yu 二重の感温遮断を行なう回路保護構造
JP2010092745A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sobo Yu ダブル温度感知及び電気切断を行う回路保護構造
WO2010061576A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 ダイキン工業株式会社 スイッチ装置
JP2010153371A (ja) * 2008-11-25 2010-07-08 Daikin Ind Ltd スイッチ装置
JP4535206B2 (ja) * 2008-11-25 2010-09-01 ダイキン工業株式会社 スイッチ装置
JP2012527716A (ja) * 2009-05-21 2012-11-08 ビーワイディー カンパニー リミテッド 電流ヒューズ装置及びそれを含む電池アセンブリ

Also Published As

Publication number Publication date
JP4097511B2 (ja) 2008-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05282977A (ja) 過電流保護装置
WO2008053575A1 (fr) Protecteur thermique
US7515029B2 (en) Starting device for single-phase induction motor
KR20000062162A (ko) 모터 보호 장치
JP4097511B2 (ja) サーマルプロテクタ、サーマルプロテクタを用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器
WO2014155679A1 (ja) 熱応動開閉器、および、その製造方法
JPH11353992A (ja) サーマルプロテクタ
JP5274155B2 (ja) 過電流保護装置
JP2005240596A (ja) 電動圧縮機用保護装置
JPH07176249A (ja) 過負荷保護装置
JP3027042B2 (ja) ラピッドスタート蛍光ランプ
JP4128250B2 (ja) 電源用サーマルプロテクタ
JP2003338238A (ja) 電動機保護装置
KR100562170B1 (ko) 세라믹소체 파괴시 진행성 방지를 위한 전자장치
JP5216481B2 (ja) 過電流保護装置
JP2005073329A (ja) 単相誘導電動機の起動装置、単相誘導電動機の起動装置及び過負荷保護装置、及び、起動装置を用いた密閉形電動圧縮機
JP4802828B2 (ja) 電動圧縮機用保護装置
JP2005073330A (ja) 単相誘導電動機の起動装置、起動装置を用いた密閉形電動圧縮機及びこれを用いる機器
JPH09273466A (ja) スタータのマグネットスイッチ励磁端子
JP5210827B2 (ja) 過電流保護装置
JPH0745171A (ja) モータの過負荷保護装置
KR200397437Y1 (ko) 세라믹소체 파괴시 진행성 방지를 위한 안전장치
JP3120688U (ja) 過負荷保護器およびこれを用いた機器
US20230283140A1 (en) Motor protector
JP2001057763A (ja) モータ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20041213

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20071108

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20071218

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20080212

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20080311

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080311

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees