JP2010051156A

JP2010051156A - 過電流保護装置

Info

Publication number: JP2010051156A
Application number: JP2008215528A
Authority: JP
Inventors: Masahide Kobayashi; 正英小林
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-25
Also published as: CN101661855A; CN101661855B; JP5274155B2

Abstract

【課題】過電流時に電動機への通電回路を開き焼損を防止する接点が溶着したときのヒータ発熱により、熱溶融金属が溶融して固定接点から可動接点を強制的に剥がすもの、一個のヒータで２個のバイメタルを作動させ、通常は第１バイメタル接片の反転動作、第２バイメタル接片で固定接点から可動接点を剥がすものがある。前者は再運転時の交換が必要、後者は設計の自由度が制限される。本発明はこれを解決する過電流保護装置を提供。
【解決手段】第１の温度以上で電流供給回路を遮断し第１の温度よりも低く０℃よりも高い温度で復帰する第１のバイメタル接片を有する第１過電流リレーと、第１過電流リレーに直列接続され第１の温度よりも高い第２の温度以上で電動圧縮機への電流供給回路を遮断し０℃よりも低い温度でしか復帰しない第２のバイメタル接片を有する第２過電流リレーからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫、小型のエアコン等の冷却機器に用いられる電動圧縮機を、その過負荷状態やロック状態において生じる過電流による焼損から保護する過電流保護装置に関する。

従来、冷蔵庫、小型エアコン等の冷却機器に用いられる電動圧縮機をその過電流状態から保護するため、電動圧縮機の本体ケースに密着して取り付けられ、温度を感知し且つ電動圧縮機の電動機に流れる過電流に応じて発熱するヒータの熱にて作動するバイメタルを利用して、電動圧縮機の電動機と電源との間に直列に接続されたスイッチ接片を開閉する過電流保護装置が設けられている。この場合、電動圧縮機の本体ケースの異常温度、または過電流状態におけるヒータの発熱によってバイメタルの動作温度に達すると、バイメタルが正反転しそれによってスイッチ接片が開き、電動圧縮機の電動機への通電を遮断すると共に、ヒータへの通電も断たれる。そして、自然冷却によってバイメタルの復帰温度に冷却されると、バイメタルが逆反転（復帰反転）してスイッチ接片が閉じ、電動圧縮機の電動機への通電とヒータへの通電が再開される。

このようにバイメタルの反転動作によって電動圧縮機の電動機の焼損を防止するが、電動圧縮機の過負荷状態やロック状態が継続している場合には、バイメタルの反転・逆反転が繰り返され、それに伴ってスイッチ接片が開閉するが、この開閉回数が長期に亘って行なわれると、バイメタルの正反転・逆反転の寿命が尽きて、バイメタルがスイッチ接片を開くことができず、スイッチ接片が溶着して電動圧縮機の電動機が過電流状態のままとなり、この電動機が焼損する状態となる。

このような問題を解決するために、電動圧縮機の電動機への通電回路を開閉する接点を有する接続接片を、通常の過電流状態では第１のバイメタル接片の反転によって開き、電動機への通電回路を遮断する。そして、第１のバイメタル接片の寿命が尽き反転動作をしなくなったときは、電動圧縮機の電動機へ過電流が流れたままとなるが、そのときの高温によって、第２のバイメタル接片が反転して前記接続接片を開いて電動圧縮機の電動機への通電回路を開く。この第２のバイメタル接片の復帰温度は、−５０℃のように通常環境下では復帰しない温度に設定されたものであり、一度動作すると電動圧縮機の電動機への通電が継続するようにして、電動機の焼損を防止する、所謂、フェールセーフ機能を持つ技術がある。（例えば、特許文献１）。

また、電動圧縮機の本体ケースの異常温度によってサーモバイメタルが反転し、電動圧縮機の電動機への通電回路を開くサーモスイッチ部と、電動圧縮機の電動機への過電流によってヒータが発熱して主バイメタルが反転し、主バイメタルの可動接点が固定接点から開き、電動圧縮機の電動機への通電回路を開くプロテクタ部が形成され、サーモスイッチ部とプロテクタ部とヒータが、１つの絶縁物製のケースに収められ、主バイメタル中央部を取り付ける調節ネジと主バイメタルが熱溶融金属（半田）で結合されたものがある。（例えば、特許文献２）

この特許文献２のものは、通常は主バイメタルが反転して電動圧縮機の電動機への通電回路を開くが、主バイメタルの可動接点が固定接点に溶着した状態では、ヒータが発熱状態を継続し、ケース内の温度が上昇して熱溶融金属（半田）が溶融し、調節ネジと主バイメタルとの結合が破れ、調節ネジに取り付けたコイルバネによって主バイメタルが強制的に押し下げられ、固定接点から可動接点が強制的に剥がされる仕組み、所謂、フェールセーフ機能を持つものである。
特開平０７−２０１２６２号公報特開平０９−１８０６１２号公報

この特許文献１の技術と特許文献２の技術のいずれも、過電流時に電動圧縮機の電動機への通電回路を開いて電動機の焼損を防止する接点が、何らかの要因にて溶着したときに生じるヒータの発熱によって、溶着した接点を強制的に剥離させて、電動機への非通電状態を継続させ、焼損を防止する点で共通する。

しかし、特許文献２の技術は、熱溶融金属（半田）が溶融して、固定接点から可動接点が強制的に剥がされる仕組みであるため、固定接点から可動接点を強制的に剥がす動作時点が、熱溶融金属（半田）の溶融温度に影響される。即ち、熱溶融金属（半田）による結合状態や材質によって溶融する時点が異なり、固定接点から可動接点が剥がされる時点を希望値に定めることがなかなか困難である。

また、特許文献２の技術は、熱溶融金属（半田）が溶融して、固定接点から可動接点が強制的に剥がされるため、一旦その動作が行なわれると復帰させて再使用することはできず、電動圧縮機を再運転するためには、過電流保護装置を交換しなければならない。また、機械的に固定接点から可動接点を強制的に剥がす方式のため、溶着が強い場合は剥されない状態も懸念される。

特許文献１の技術は、特許文献２のように熱溶融金属（半田）が溶融する技術ではないので、一旦反転動作した第２のバイメタル接片は、復帰温度である例えば−５０℃以下に冷却すれば、復帰して再使用可能状態となるため、特許文献２のように再使用不可となる問題は解決する。

しかし、特許文献１の技術は、一つのヒータで二つのバイメタルを作動させるため、ヒータの選択によって作動の異なるタイプの過電流保護装置を作ることには制限がある。すなわち、電動圧縮機の種類によって電動機の定格が異なり、また、電動圧縮機の種類によって温度上昇が異なるため、それぞれの電動圧縮機に合った動作をする過電流保護装置が必要である。たとえば、１３０℃に上昇したとき第１のバイメタル接片を反転させて電動機への通電を遮断するようにする場合、１０アンペアの過電流が１０秒流れたとき電動機への通電回路を開くタイプや、１２アンペアの過電流が８秒流れたとき電動機への通電回路を開くタイプ等のように、電流値と動作時間との組み合わせが異なるタイプのものを作り、電動圧縮機に合ったもので安定動作させる必要がある。

しかし、一つのヒータで二つのバイメタルを作動させるため、バイメタルの種類を変えれば、反転動作温度が異なるタイプのものを作ることはできても、過電流の大きさの異なるタイプを作ることが難しい。即ち、ヒータが一つであるため、例えば、二つのバイメタルが１３０℃で反転動作するものを使用し、第１のバイメタル接片は、１０アンペアの過電流が１０秒流れたとき反転動作し、第２のバイメタル接片は、２０アンペアの過電流が１０秒流れたとき反転動作するタイプのように、異なる電流値で動作するものを作ることが困難である。このため、電動圧縮機の電動機へ流れる過電流の電流値が異なるタイプのものを作ることが難くなり、設計の自由度が制限され、電動圧縮機に合ったものを作り難い問題がある。また、機械的に固定接点から可動接点を強制的に剥がす方式のため、溶着が強い場合は剥されない状態も懸念される。

本発明は、このような点に鑑み、バイメタルの種類やヒータの線径を変えることにより、各種の反転動作温度のものや各種の過電流に対応できるように設計の自由度が増し、電動圧縮機に合ったものを作り易い過電流保護装置を提供する。また、再使用可能である過電流保護装置を提供する。

第１発明の過電流保護装置は、電動圧縮機への電流供給回路に前記電動圧縮機と直列に接続される過電流保護装置において、前記過電流保護装置は、第１の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し前記第１の温度よりも低く０℃よりも高い復帰温度で復帰する第１のバイメタル接片を第１の耐熱絶縁ケースに収納した第１過電流リレーと、前記第１過電流リレーに直列接続され前記第１の温度よりも高い第２の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し０℃よりも低い温度でしか復帰しない第２のバイメタル接片を第２の耐熱絶縁ケースに収納した第２過電流リレーからなることを特徴とする。

第２発明の過電流保護装置は、第１発明において、前記電動圧縮機へ供給される電流が流れる第１の電気ヒータが前記第１のバイメタル接片と熱結合関係に前記第１の耐熱絶縁ケース内に配置され、前記電動圧縮機へ供給される電流が流れる第２の電気ヒータが前記第２のバイメタル接片と熱結合関係に前記第２の耐熱絶縁ケース内に配置された構成であることを特徴とする。

第１発明では、過電流保護装置がそれぞれ別個の第１過電流リレーと第２過電流リレーの直列接続で構成されるため、一つのヒータによって第１のバイメタル接片と第２のバイメタル接片を反転させるものに比して、バイメタルの種類やヒータの線径を変えることにより、各種の反転動作温度のものや各種の過電流に対応できるようになる。このため、第１過電流リレーと第２過電流リレーの動作時点が定め易くなり、設計の自由度が増し、安定した過電流保護動作が得られるものとなり、電動圧縮機に合ったものを作り易いものとなる。また、第２過電流リレーは、復帰温度を−５０℃のように通常の使用状態では到達し得ない低い温度に設定すれば、一旦動作した後はその状態を維持できるため、電動圧縮機への通電遮断状態を安定して維持で切るものとなる。また、溶着した可動接点を強制的に剥がす方式ではないため、溶着が強い場合にも安定して電動圧縮機への通電遮断状態とすることができる。更に、一旦動作した後は、復帰温度以下に冷却すれば、再使用可能状態となるため、経済的である。

第２発明では、過電流保護装置がそれぞれ別個の第１過電流リレーと第２過電流リレーの直列接続で構成されるため、電動圧縮機へ供給される同じ過電流が各ヒータを流れることとなり、第１過電流リレーと第２過電流リレーは、この過電流によってそれぞれのヒータが発熱し、それによって対応するバイメタル接片が反転するため、一つのヒータによって第１のバイメタル接片と第２のバイメタル接片を反転させるものに比して、第１過電流リレーと第２過電流リレーの動作時点が定め易くなり、設計の自由度が増し、安定した過電流保護動作が得られるものとなり、電動圧縮機に合ったものを作り易いものとなる。また、第２過電流リレーは、復帰温度を−５０℃のように通常の使用状態では到達し得ない低い温度に設定すれば、一旦動作した後はその状態を維持できるため、電動圧縮機への通電遮断状態を安定して維持できるものとなる。更に、一旦動作した後は、復帰温度以下に冷却すれば、再使用可能状態となるため、経済的である。

本発明の過電流保護装置は、電動圧縮機への電流供給回路に前記電動圧縮機と直列に接続される過電流保護装置において、前記過電流保護装置は、第１の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し前記第１の温度よりも低く０℃よりも高い復帰温度で復帰する第１のバイメタル接片を第１の耐熱絶縁ケースに収納した第１過電流リレーと、前記第１過電流リレーに直列接続され前記第１の温度よりも高い第２の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し０℃よりも低い温度でしか復帰しない第２のバイメタル接片を第２の耐熱絶縁ケースに収納した第２過電流リレーからなるものであり、本発明の実施例を以下に記載する。

図１は本発明に係る過電流保護装置を構成する第１過電流リレー及び第２過電流リレーが直列接続された回路図、図２は本発明に係る第１過電流リレー及び第２過電流リレーの外観を示す側面図、図３は図２に示す第１過電流リレー及び第２過電流リレーの端子部側の外観を示す図、図４は図２に示す第１過電流リレー及び第２過電流リレーの開口面から見た内部構成図、図５は本発明に係る過電流保護装置を電動圧縮機の密閉ケースの上面に取り付けた状態を示す図、図６は図５における過電流保護装置を電動圧縮機の密閉ケースの上面に取り付ける部分の具体的な斜視図である。

本発明の過電流保護装置１は、冷蔵庫、小型エアコン等の冷却機器に用いられる電動圧縮機５０をその過電流状態から保護するため、電動圧縮機５０の本体ケース５１に密着して取り付けられ、温度を感知し且つ電動圧縮機５０の電動機５２に流れる過電流に応じて電動機５２への通電を遮断するように動作するものである。電動圧縮機５０は、密閉ケースを構成する本体ケース５１内に、電動機５２と冷媒圧縮機部５３が収納され、冷媒圧縮機部５３が電動機５２によって駆動されることにより冷媒を圧縮する周知の形態である。

過電流保護装置１は、電動圧縮機５０の電動機５２への電流供給回路に電動機５２と直列に接続される構成であり、過電流保護装置１は、第１の温度（Ｔ１℃）以上で電動圧縮機５０の電動機５２への電流供給回路を遮断し前記第１の温度（Ｔ１℃）よりも低く０℃よりも高い復帰温度で復帰する第１のバイメタル接片２Ａを第１の合成樹脂製の耐熱絶縁ケース２Ｋに収納した第１過電流リレー２と、第１過電流リレー２に直列接続され前記第１の温度（Ｔ１℃）よりも高い第２の温度（Ｔ２℃）以上で電動圧縮機５０の電動機５２への電流供給回路を遮断し０℃よりも低い温度（Ｔ３℃）でしか復帰しない第２のバイメタル接片３Ａを第２の合成樹脂製の耐熱絶縁ケース３Ｋに収納した第２過電流リレー３からなる。

これを以下に具体的に説明する。第１過電流リレー２は、図１乃至図４に示すように、一面（図２の下側面）が開口２Ｋ１である有底円筒形状をなす合成樹脂製の耐熱絶縁ケース２Ｋを主体とし、このケース２Ｋの底壁（図２の上側壁）２Ｋ２の中央部にナット２Ｄで固定された支持軸２Ｃに、ケース２Ｋの内面から離れた状態で第１のバイメタル接片２Ａが支持されている。このバイメタル接片２Ａは、円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に可動側接点２Ｅを備えている。ケース２Ｋの底壁（図２の上側壁）２Ｋ２には、２個の外部端子Ａ、Ｂが取り付けられ、この外部端子Ａ、Ｂがケース２Ｋの内側に露出している。

底壁（図２の上側壁）２Ｋ２の内側には端子Ｃが設けられ、端子Ａのケース２Ｋの内側端と端子Ｃは、バイメタル接片２Ａの可動側接点２Ｅにそれぞれ対応した固定接点２Ｇを形成し、端子Ｂのケース２Ｋの内側端には第１の電気ヒータ２Ｂの一端が接続され、端子Ｃに電気ヒータ２Ｂの他端が接続されている。過電流状態でない通常状態では、バイメタル接片２Ａは、図１に実線で示すように、左右の可動側接点２Ｅが左右の固定接点２Ｇに当接した状態である。所定の電気抵抗を有する第１の電気ヒータ２Ｂは、端子Ｂ、Ｃに渡り、且つバイメタル接片２Ａと熱結合関係になるように、バイメタル接片２Ａの円形状部分に対応して配置されている。

第２過電流リレー３は、構造的には第１過電流リレー２と同様の構成である。このため図１乃至図４において、第１過電流リレー２と同様部分を括弧内の符号で示している。即ち、第２過電流リレー３は、図１乃至図４に示すように、一面（図２の下側面）が開口３Ｋ１である有底円筒形状をなす合成樹脂製の耐熱絶縁ケース３Ｋを主体とし、このケース３Ｋの底壁（図２の上側壁）３Ｋ２の中央部にナット３Ｄで固定された支持軸３Ｃに、ケース３Ｋの内面から離れた状態で第１のバイメタル接片３Ａが支持されている。このバイメタル接片３Ａは、円形状のバイメタル板の左右両側の突出部に可動側接点３Ｅを備えている。ケース３Ｋの底壁（図２の上側壁）３Ｋ２には、２個の外部端子端子Ａ、Ｂが取り付けられ、この端子Ａ、Ｂがケース３Ｋの内側に露出している。

底壁（図２の上側壁）３Ｋ２の内側には端子Ｃが設けられ、端子Ａのケース３Ｋの内側端と端子Ｃは、バイメタル接片３Ａの可動側接点３Ｅにそれぞれ対応した固定接点３Ｇを形成し、端子Ｂのケース３Ｋの内側端には第２の電気ヒータ３Ｂの一端が接続され、端子Ｃに電気ヒータ３Ｂの他端が接続されている。過電流状態でない通常状態では、バイメタル接片３Ａは、図１に実線で示すように、左右の可動側接点３Ｅが左右の固定接点３Ｇに当接した状態である。所定の電気抵抗を有する第２の電気ヒータ３Ｂは、端子Ｂ、Ｃに渡り、且つバイメタル接片３Ａと熱結合関係になるように、バイメタル接片３Ａの円形状部分に対応して配置されている。

過電流保護装置１は、図５及び図６に示すように、上記の構成の第１過電流リレー２と第２過電流リレー３が組み合わされて所定のカバーＫＳ内に収納された構成であり、このカバーＫＳが電動圧縮機５０の本体ケース５１の上面に取り付けられ、このカバーＫＳ内に収納した電力供給用の外部端子５７が、本体ケース５１の上面に突出した端子５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃへ接続されると共に、バイメタル接片２Ａ、３Ａが本体ケース５１の温度を感知する状態に位置する。

カバーＫＳ内には、一方側に第１過電流リレー２と第２過電流リレー３が併設され、他方側に外部端子５７が収納される。カバーＫＳが本体ケース５１の上面に取り付けられる構成は、本体ケース５１の上面に取り付けた金属製の支持台５９の左右係止片に係止孔６０Ａ、６０Ｂが形成され、カバーＫＳの左右の爪５８Ａ、５８Ｂが、対応する係止孔６０Ａ、６０Ｂに、それぞれカバーＫＳの弾性にて係止することにより取り付けられる。これによって、ケース２Ｋ、３Ｋは、それぞれの開口２Ｋ１、３Ｋ１が支持台５９に当接する状態となる。

上記の構成の第１過電流リレー２と第２過電流リレー３は、第１過電流リレー２と第２過電流リレー３の直列回路が、電動圧縮機５０の電動機５２と直列に接続される。第１過電流リレー２の可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇに当接した状態で、バイメタル接片２Ａと電気ヒータ２Ｂが第１の直列回路を形成する。また、第２過電流リレー３の可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇに当接した状態で、バイメタル接片３Ａと電気ヒータ３Ｂが第２の直列回路を形成する。この第１、第２の両直列回路は直列接続されて、電動機５２と直列に接続される。

具体的な一つの回路接続を以下に記載する。図１に示す電動機５２は交流電動機の場合を示しており、電源５５も交流電源である。電動機５２が周波数変換によって回転数が可変のインバータ制御されるものであれば、電源５５はインバータ制御される電源である。

電動機５２の一方の端子は電源５５に接続され、第１過電流リレー２は、その端子Ａに電動機５２の他方の端子５４Ａが接続される。そして、可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇに当接したバイメタル接片２Ａと電気ヒータ２Ｂが第１の直列回路を形成する。第１過電流リレー２の端子Ｂが第２過電流リレー３の端子Ａに接続される。第２過電流リレー３は、可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇに当接したバイメタル接片３Ａと電気ヒータ３Ｂが第２の直列回路を形成し、端子Ｂが電源５５に接続された端子５４Ｂへ接続される。これによって、前記第１、第２の両直列回路は直列接されて、電動機５２と直列回路を形成する。

この構成において、電動圧縮機５０の通常の運転時には、電動機５２を流れる電流は設定値以下のため、電気ヒータ２Ｂからの発熱量はバイメタル接片２Ａを図１の点線のように反転するほど多くなく、また、電気ヒータ３Ｂからの発熱量はバイメタル接片３Ａを図１の点線のように反転するほど多くなく、また本体ケース５１の温度もバイメタル接片２Ａ、３Ａを図１の点線のように反転するほどの温度ではないため、可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇに当接し、可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇに当接した状態を維持して、電動機５２は電源５５からの電力供給状態であり、電動圧縮機５０は通常の運転状態を継続する。

しかし、電動圧縮機５０が過負荷状態になったとき、または起動不良やロック状態になると、電動圧縮機５０の温度上昇によってバイメタル接片２Ａ、３Ａの受熱量が増える。また設定値以上の過電流が流れることにより、電気ヒータ２Ｂ、３Ｂの発熱量が増え、バイメタル接片２Ａ、３Ａの受熱量が増える。これによって、先ずバイメタル接片２Ａが動作温度である第１の温度（Ｔ１℃・・・例えば１２０℃）またはそれ以上に熱せられることにより、バイメタル接片２Ａが図１の点線のように反転し、可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇから離れ、電動機５２への電流供給回路を遮断する。バイメタル接片３Ａの反転動作温度は、第１の温度（Ｔ１℃）に比して相当高い温度に設定しているため反転動作はせず、可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇに当接したままである。

このように電動圧縮機５０の運転停止により、電気ヒータ２Ｂの通電もなくなり、自然冷却によって、第１の温度（Ｔ１℃・・・例えば１２０℃）よりも低く０℃よりも高い復帰温度（例えば１００℃）になると、バイメタル接片２Ａは図１の実線のように逆反転（復帰）動作して、再び可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇに当接し、再び電動機５２が起動し電動圧縮機５０が運転状態に復帰する。この復帰したとき、電動圧縮機５０の過負荷状態、または起動不良やロック状態が解消しておれば、電動機５２を流れる電流は設定値以下のため、上記のように電動圧縮機５０は通常の運転状態を継続する。しかし、この復帰したとき、電動圧縮機５０の過負荷状態、または起動不良やロック状態が解消していなければ、再びバイメタル接片２Ａが動作温度である第１の温度（Ｔ１℃）に熱せられることにより、バイメタル接片２Ａが図１の点線のように反転し、可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇから離れ、電動機５２への電流供給回路を遮断する。このようにして、電動圧縮機５０を過負荷状態、または起動不良やロック状態によって生じる焼損から保護する。

しかし、このようなバイメタル接片２Ａの反転及び復帰による固定接点２Ｇに対する可動側接点２Ｅの開閉回数が長期に亘って行なわれた場合、または、電動圧縮機５０の長期に亘る運転によって、固定接点２Ｇに対する可動側接点２Ｅの開閉回数が多くなって、バイメタル接片２Ａの正反転・逆反転の寿命が尽き、固定接点２Ｇに対し可動側接点２Ｅが開くことができず、可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇに溶着した場合には、電動圧縮機５０の電動機５２が過電流状態のままとなり、これが継続すれば、電動機５２が焼損する状態となる。

このように、可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇに溶着した場合には、電気ヒータ３Ｂへの通電が継続するため、電気ヒータ３Ｂの発熱量が増え、バイメタル接片３Ａの受熱量が増える。これによって、バイメタル接片３Ａが動作温度である第２の温度（Ｔ２℃）またはそれ以上に熱せられることにより、バイメタル接片３Ａが図１の点線のように反転し、可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇから離れ、電動機５２への電流供給回路を遮断し、電動機５２が焼損することを防止する。

バイメタル接片３Ａが反転して可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇから離れる動作温度である第２の温度（Ｔ２℃）は、バイメタル接片２Ａが反転して可動側接点２Ｅが固定接点２Ｇから離れる動作温度である第１の温度（Ｔ１℃・・・例えば１２０℃）よりも相当高い温度、例えば１５０℃に設定しているため、バイメタル接片２Ａが反転動作する前にバイメタル接片３Ａが反転動作することはない。

バイメタル接片３Ａが図１の実線のように逆反転（復帰）動作して、再び可動側接点３Ｅが固定接点３Ｇに当接する復帰温度は、０℃よりも十分低い温度（Ｔ３℃）に設定しており、この温度は通常環境において電動圧縮機５０が使用される温度状況で生じる低温よりも十分低い零下の温度（Ｔ３℃）である。Ｔ３℃は、零下数十℃、例えば、−５０℃程度であるため、一旦バイメタル接片３Ａが図１の点線のように反転動作した後は、人為的にバイメタル接片３Ａをこの復帰温度まで冷却しなければ復帰しないので、それを行わない限り、一旦バイメタル接片３Ａが図１の点線のように反転動作した後は、実質永久的に復帰しないので、電動圧縮機５０の焼損保護が継続することとなる。なお、バイメタル接片３Ａを復帰温度まで冷却する方法は、液体窒素や低温冷凍装置によって冷却すれば、再び使用可能となる。

上記のように、電気ヒータの発熱で反転動作させるタイプでは、バイメタル接片２Ａ、３Ａの電気抵抗は、電気ヒータ２Ｂ、３Ｂの電気抵抗に比して相当小さいので、過電流が流れる状態でのバイメタル接片２Ａ、３Ａの自己発熱は小さく、過電流が流れたときの反転動作は、実質的に電気ヒータ２Ｂ、３Ｂの発熱によるものである。

上記のような第１過電流リレー２と第２過電流リレー３の直列回路によって構成することにより、バイメタル接片２Ａ、３Ａの種類や電気ヒータ２Ｂ、３Ｂの線径を変えることにより、各種の反転動作温度のものや各種の過電流に対応できる第１過電流リレー２と第２過電流リレー３を作ることができるものとなり、第１過電流リレー２と第２過電流リレー３の反転動作時点が定め易くなり、設計の自由度が増し、安定した過電流保護動作が得られるものとなり、電動圧縮機に合ったものを作り易いものとなる。

図１には、電源５５、電動機５２、第１過電流リレー２、第２過電流リレー３、電源５５の回路接続を示しているが、第１過電流リレー２と第２過電流リレー３の位置を入れ替えて、電源５５、電動機５２、第２過電流リレー３、第１過電流リレー２、電源５５の接続であってもよい。

また、上記では、第１過電流リレー２のバイメタル接片２Ａ及び第２過電流リレー３のバイメタル接片３Ａが、電動圧縮機１の本体ケース５１の温度感知と共に、対応する電気ヒータ２Ｂ、３Ｂの発熱量によっても反転するようになっているが、電気ヒータ２Ｂ、３Ｂを省いて、本体ケース５１の温度感知のみで反転作動する構成でも差し支えない。

また、上記では、第１過電流リレー２のバイメタル接片２Ａ及び第２過電流リレー３のバイメタル接片３Ａが、電動圧縮機１の本体ケース５１の温度を感知するようにしているが、バイメタル接片２Ａ、３Ａが、それぞれ対応する電気ヒータ２Ｂ、３Ｂの発熱量によってのみ反転作動する構成でも差し支えない。

本発明では、電動圧縮機１の構成、第１過電流リレー２及び第２過電流リレー３の構成等は、上記実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の変更が考えられ、種々の実施形態を包含するものである。

本発明に係る過電流保護装置を構成する第１過電流リレー及び第２過電流リレーが直列接続された回路図である。本発明に係る第１過電流リレー及び第２過電流リレーの外観を示す側面図である。図２に示す第１過電流リレー及び第２過電流リレーの端子部側の外観を示す図である。図２に示す第１過電流リレー及び第２過電流リレーの開口面から見た内部構成図である。本発明に係る過電流保護装置を電動圧縮機の密閉ケースの上面に取り付けた状態を示す図である。図５における過電流保護装置を電動圧縮機の密閉ケースの上面に取り付ける部分の具体的な斜視図である。

符号の説明

１・・・・過電流保護装置
２・・・・第１過電流リレー
２Ａ・・・バイメタル接片
２Ｂ・・・電気ヒータ
２Ｃ・・・支持軸
２Ｅ・・・可動側接点
２Ｇ・・・固定接点
２Ｋ・・・耐熱絶縁ケース
３・・・・第２過電流リレー
３Ａ・・・バイメタル接片
３Ｂ・・・電気ヒータ
３Ｃ・・・支持軸
３Ｅ・・・可動側接点
３Ｇ・・・固定接点
３Ｋ・・・耐熱絶縁ケース
５０・・・電動圧縮機
５１・・・本体ケース
５２・・・電動機
５３・・・圧縮部
５５・・・電源

Claims

電動圧縮機への電流供給回路に前記電動圧縮機と直列に接続される過電流保護装置において、前記過電流保護装置は、第１の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し前記第１の温度よりも低く０℃よりも高い復帰温度で復帰する第１のバイメタル接片を第１の耐熱絶縁ケースに収納した第１過電流リレーと、前記第１過電流リレーに直列接続され前記第１の温度よりも高い第２の温度以上で前記電動圧縮機への電流供給回路を遮断し０℃よりも低い温度でしか復帰しない第２のバイメタル接片を第２の耐熱絶縁ケースに収納した第２過電流リレーからなることを特徴とする過電流保護装置。
前記電動圧縮機へ供給される電流が流れる第１の電気ヒータが前記第１のバイメタル接片と熱結合関係に前記第１の耐熱絶縁ケース内に配置され、前記電動圧縮機へ供給される電流が流れる第２の電気ヒータが前記第２のバイメタル接片と熱結合関係に前記第２の耐熱絶縁ケース内に配置された構成であることを特徴とする請求項１記載の過電流保護装置。