JP5014065B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
そこで、従来の圧縮機では、3本の引出し線は、回転部などへの接触防止のため、離散しないように耐熱性の高い材料から構成された編組スリーブで被覆されて結束されている。また圧縮機内は冷媒、油が封入されている(例えば、特許文献1参照)。
そこで、従来のもう1つのインターナルサーモを有する圧縮機では、インターナルサーモ用引出線は回転部などへの接触防止のため、離散しにくいように、可能な限り圧縮機巻線用引出線と一緒に結束されるか、束ねた上に軽く捩って配線されている。
更に、この引出線間の短絡による銅(引出線材料)の溶融飛散やラジカルの増加により、最終的にターミナルの各相端子相互間の短絡に至り、端子の一部が溶融することで、圧縮機内の冷媒や潤滑油が圧縮機外に噴出する恐れも生じてくる。
なお、冷媒や油が噴出した際に、噴出した鉱油、アルキルベンゼン、エステル、エーテル、PAG等の油が発火する恐れがある。さらに冷媒がプロパン、イソブタンなどの可燃性の場合は爆発的な燃焼が発生するおそれがある。
また、冷媒がCO2の場合、運転圧力が10MPaと他の冷媒(運転圧力は約2MPa)と比べて高いため、ターミナルのガラス端子が溶融し、その結果、ガラス端子が圧縮機内部の高い内圧によって高いエネルギーで圧縮機外へ飛び出すことによる被害が大きくなる恐れがあるという問題があった。
また、巻線用引出線とインターナルサーモ用引出線が短絡することで、制御回路の電流ヒューズは溶断するが、電磁接触器のコイルには保護装置をバイバスする形で通電され、圧縮機は保護装置が効かない形で連続運転される。
このような場合、電源ブレーカの短絡保護の特性にもよるが、最終的に、圧縮機電動機の巻線レアーショートから圧縮機内部の巻線用引出線間の短絡による短絡電流の発生で、圧縮機端子の溶融による冷媒や潤滑油の噴出し、又は接触器の許容遮断電流を上回ることによる大電流アークの継続での発火、又は熱動過電流継電器ヒータ部の溶融による発火、又は配線類の被覆の熱損傷による線間短絡発火など、回路上の最も弱い部分が損傷し、場合によっては発火する恐れも生じるという問題があった。
図1は本発明の実施の形態1の圧縮機の電動機部を示す一部切欠の平面図、図2は同圧縮機の電動機部を示す部分断面図、図3は同圧縮機の電動機部の電気回路図、図4は同圧縮機の電動機部の巻線用引出線を示す説明図である。
図1、2において、圧縮機の金属で形成された外郭1の上面にそれそれ三相の相別に3つの引出線用端子2aを有する電動機用ターミナル2が設けられている。その電動機用ターミナル2の引出線用端子2aは一端が外側に位置して電源線と接続され、他端が内側に位置して合成樹脂で被覆された引出線5と接続されるように構成されている。
外郭1の内部には電動機の巻線3と固定子4と回転子6とが配設されている。
引出線5は各相別に、一方の端末を巻線3のコイルエンド部で巻線端末に接続され、その他方の端末を電動機用ターミナル2の各相の引出線用端子2aに接続されている。外郭1の上面にはさらに吐出管7が設けられている。
熱動過電流継電器14の2相のヒータ部14は電動機用ターミナル2のU相とW相の引出線用端子2aに接続されている。圧縮機用電磁接触器11の接点12の各相の一方は電動機用ターミナル2のV相の電源用端子2aに直接接続されている。
運転スイッチ19と電源端子台20の中間のもう一相との間にヒューズ17aが設けられ、圧縮機用電磁接触器11のコイル部13と電源端子台20のもう一相との間にヒューズ17bが設けられている。その3相の電源端子台20は電流ブレーカ22を介してRSTの三相電源に接続されている。
以上のように、引出線5a、5b、5cの全長の外周をそれぞれ引出線被覆以上の耐熱性を有する絶縁物23a、23b、23cで覆っているので、巻線レアーショート時の異常温度上昇があっても、引出線5a、5b、5c間の短絡が防止される。
また、引出線5a、5b、5cの全長において、電動機用ターミナル2の3つの引出線用端子2a近傍の引出線相互の間隔が離れている部分を除き、引出線相互が密着している部分の一部の外周をそれぞれ絶縁物23a、23b、23cで覆っていて、経年劣化により、電動機巻線が劣化し、その一部に巻線レアーショート時の異常温度上昇があってもその部分の引出線5a、5b、5c間の短絡が防止される。
図5は本発明の実施の形態2の圧縮機の電動機部の巻線用引出線を示す説明図、図6は同圧縮機の電動機部の電動機用ターミナル部分を示す部分断面図である。
この実施の形態2は、図5に示すように、合成樹脂で被覆された引出線5a、5b、5cは、それぞれ電動機用ターミナル2の各相3つの各引出線用端子2a間相互の距離(12mm程度)程の間隔を持って間隔保持部材24で保持されている。
この間隔保持部材24は引出し線被覆以上の耐熱性と絶縁性と難燃グレードV−0以上の不燃性を有する例えばセラミックスの材料で所定の厚さをもった円形に形成されており、外周に略等角度間隔に3つの引出線挿通溝24aを有している。
この保持部材支持具25は電動機用ターミナル2の外周に接着剤で取り付けられているが、電動機用ターミナル2と一体に形成してもよい。
以上のように、電動機用ターミナル2の各相3つの各引出線用端子2aに接続された引出線5a、5b、5cは、引出線被覆以上の耐熱性と絶縁性と不燃性を有する間隔保持部材24の3つの引出線挿通溝24aを挿通させられることにより、3つの各引出線用端子2a間相互の距離程の間隔を持って保持され、間隔保持部材24が絶縁性を有するので、巻線レアーショート時の異常温度上昇があっても、引出線5a、5b、5c間の短絡が防止される。
なお、この間隔保持部材24を引出線経路の1箇所だけでなく、複数箇所に設置されるようにしてもよい。
図7は本発明の実施の形態3の圧縮機の電動機部の電動機用ターミナル部分を示す横断面図である。
この実施の形態3は、電動機用ターミナル2の各相3つの各引出線用端子2aに接続された合成樹脂で被覆された引出線5a、5b、5cが接続される巻線3のそれぞれの相別に設定された巻線端末の位置を、巻線3のコイルエンド部を分割する形でほぼ同間隔となるよう分けて設けるようにしたものである。
以上のように、引出線5a、5b、5cが接続される巻線3のそれぞれの相別に設定された巻線端末の位置を、巻線3のコイルエンド部を分割する形でほぼ同間隔となるよう分けて設けるようにしたので、電動機用ターミナル2の各相3つの各引出線用端子2aから巻線3の巻線端末に至るそれぞれの引出線5a、5b、5cはお互いに接近することなく配線され、互いにに十分離れているため、巻線レアーショート時の異常温度上昇があっても、引出線5a、5b、5c間の短絡が防止される。
図8は本発明の実施の形態4の圧縮機の電動機部の電動機用ターミナル部分を示す横断面図である。
上記実施の形態1〜3の電動機用ターミナル2は各相3つの引出線用端子2aを有していたが、この実施の形態4では、各相毎にそれぞれ引出線用端子を有する3つの単独ターミナル26a、26b、26cとから構成されている。
そして、これら3つの単独ターミナル26a、26b、26cは外郭1の上面に略等角度間隔を置いて設けられている。
また、合成樹脂で被覆された引出線5a、5b、5cが接続される巻線3のそれぞれの相別に設定された巻線端末の位置も、実施の形態3と同様に、巻線3のコイルエンド部を分割する形で分けて設けるようにしている。
以上のように、外郭1の上面に略等角度間隔を置いて3つの単独ターミナル26a、26b、26cが設けられ、引出線5a、5b、5cが接続される巻線3のそれぞれの相別に設定された巻線端末の位置も、巻線3のコイルエンド部を分割する形で分けて設けるようにしたので、3つの単独ターミナル26a、26b、26cの各引出線用端子から巻線3のそれぞれの相別に設定された巻線端末に接続されたそれぞれの引出線5a、5b、5cはお互いに接近することなく配線され、互いに十分離れているため、巻線レアーショート時の異常温度上昇があっても、引出線5a、5b、5c間の短絡が防止される。
図9は本発明の実施の形態5の圧縮機の電動機部を示す部分断面図、図10同圧縮機の電動機部の横断面図である。
この実施の形態5は、上記実施の形態1〜3の電動機用ターミナル2の3つの引出線用端子2aに、3つの合成樹脂で被覆された引出線5a、5b、5cが接続されているプラグ状の接続器27が着脱自在に接続されてなるものである。
このプラグ状の接続器27は、電動機用ターミナル2の3つの引出線用端子2aに接続されたとき、その内部に3つの引出線用端子2aが位置し、3つの引出線用端子間空間を埋めるよう構成されており、絶縁性を有し、耐熱性がよく、且つCTI値600V以上のトラッキング耐力を有する材料である例えば熱硬化性樹脂、又は絶縁性、耐熱性を有し、難燃性グレードがV−0以上の不燃性を有する材料である例えばセラミック等で形成されている。
図11は本発明の実施の形態6の圧縮機の電動機部を示す一部切欠の平面図、図12は同圧縮機の電動機部を示す部分断面図、図13は同圧縮機の電動機部の電気回路図、図14は同圧縮機の電動機部の巻線用引出線を示す説明図である。
この実施の形態6の圧縮機はインターナルサーモを有するものであり、実施の形態1の圧縮機と同様の構成は同じ符号を付して重複した構成の説明を省略し、実施の形態1の圧縮機と相違する構成について説明する。
図11、12において、この実施の形態6の圧縮機は外郭1の上面にインターナルサーモ用ターミナル8が設けられている。
そのインターナルサーモ用ターミナル8は合成樹脂で被覆されたインターナルサーモ用引出線10が接続される2つの引出線用端子8aを有している。
外郭1の内部には巻線3のコイルエンド部に接してインターナルサーモ9が設けられている。
また、インターナルサーモ用ターミナル8の1つの引出線用端子8aはインターナルサーモ9の一方とインターナルサーモ用引出線10を介して接続され、もう1つの引出線用端子8aはインターナルサーモ9の他方とインターナルサーモ用引出線10を介して接続されている。
同様に、圧縮機巻線の異常温度上昇時にはインターナルサーモ9の作動して接点開となり、運転を停止することになる。
また、巻線3のコイルエンド部で巻線端末と電動機用ターミナル2の引出線用端子2aとを接続している各相の外径2〜4mm程度の引出線5a、5b、5cの全長の外周をそれぞれ引出線被覆以上の耐熱性を有する例えばガラス繊維や雲母等の材料で形成された絶縁物23a、23b、23cで覆っている。
なお、図14ではインターナルサーモ用引出線10a、10bの2本の外周部を同一の絶縁物28で覆っているが、インターナルサーモ用引出線10a、10bの1本ごとに別個の絶縁物で覆っても同様の効果を期待できる。
図15は本発明の実施の形態7の圧縮機の電動機部の巻線用引出線を示す説明図である。
この実施の形態7は、インターナルサーモを有する圧縮機についてのもので、インターナルサーモを有しない圧縮機の実施の形態2と実質的に同様な間隔保持部材29を有する構成のものである。
この間隔保持部材29は引出線被覆以上の耐熱性と絶縁性と難燃グレードV−0以上の不燃性を有する例えばセラミックスの材料で所定の厚さをもった円形に形成されており、外周に略等角度間隔に5つの引出線挿通溝29aを有している。
なお、この間隔保持部材29は電動機用ターミナル2と一体又は電動機用ターミナル2の外周に接着剤で取り付けられた筒状の保持部材保持具25の底部に設けられた内側フランジ25で保持されている。
なお、この間隔保持部材29を引出線経路の1箇所だけでなく、複数箇所に設置されるようにしてもよい。
また、3つの引出線用としての間隔保持部材と、2つのインターナルサーモ用引出線用としての間隔保持部材をそれぞれ図6に示すような保持部材支持具により保持することで、同様の効果が期待できる。
図16は本発明の実施の形態8の圧縮機の電動機部の電動機用ターミナル部分を示す横断面図である。
この実施の形態8はインターナルサーモを有する圧縮機についてのもので、電動機用ターミナル2から巻線3に至る合成樹脂で被覆された引出線5及び引出線5が接続される巻線3の巻線端末接続部は、インターナルサーモ用ターミナル8からインターナルサーモ9に至る合成樹脂で被覆されたインターナルサーモ用引出線10及びインターナルサーモ9との間に、それぞれ短絡を防止できるに十分な距離を確保されている。
以上のように、引出線5とインターナルサーモ用引出線10は、これらの絶縁被覆が溶融しても十分な空間距離を得ることで、相互間の短絡を防止できる。
図17は本発明の実施の形態9の圧縮機の電動機部の電動機用ターミナル部分を示す横断面図である。
この実施の形態9は、インターナルサーモを有する圧縮機についてのもので、合成樹脂で被覆された引出線5a、5b、5cの3本及び合成樹脂で被覆されたインターナルサーモ用引出線10a、10bの2本に繋がる引出線端子を巻線コイルエンドの円周上に十分な間隔をもって1つのターミナル30に収めたものである。
そして、ターミナル30の5つの引出線用端子に接続された3本の引出線5と2本のインターナルサーモ用引出線10がそれぞれ接続される巻線3の巻線端末の位置を、巻線3のコイルエンド部を分割する形で分けて設けるようにしたものである。
図18は本発明の実施の形態10の圧縮機の電動機部の電動機用ターミナル部分を示す横断面図である。
この実施の形態10はインターナルサーモを有する圧縮機についてのもので、実施の形態4と実質的に同様な構成である。
この実施の形態10では、3本の合成樹脂で被覆された引出線5a、5b、5cが接続される3つの単独ターミナル26a、26b、26cと2本の合成樹脂で被覆されたインターナルサーモ用引出線10a、10bが接続されるインターナルサーモ用ターミナル8とから構成されている。そして、これら3つの単独ターミナル26a、26b、26cと1つのインターナルサーモ用ターミナル8は外郭1の上面に略等角度間隔を置いて設けられている。
また、引出線5a、5b、5cが接続される巻線3のそれぞれの相別に設定された巻線端末が設けられる位置は、実施の形態3と同様に、巻線3のコイルエンド部を分割する形で分けて設置されると共に、巻線端末とインターナルサーモ9が設けられる位置も分けて離れて設けられるようにしている。
図19は本発明の実施の形態11の圧縮機の電動機部を示す部分断面図である。
この実施の形態11はインターナルサーモを有する圧縮機についてのもので、実施の形態5と実質的に同様な構成である。
この実施の形態11は、実施の形態5に示す電動機用ターミナル2の3つの引出線用端子2aに、合成樹脂で被覆された3つの引出線5a、5b、5cが接続されているプラグ状の接続器27が着脱自在に接続されていると共に、インターナルサーモ用ターミナル8の2つの引出線用端子8aに、2つの合成樹脂で被覆されたインターナルサーモ用引出線10a、10bが接続されているプラグ状のインターナルサーモ用接続器31が着脱自在に接続されている。
また、冷媒がCO2の場合においても、短絡によるガラス端子溶融を防ぐので、このガラス端子の一部が圧縮機内部の高い内圧(通常の冷媒は2MPaに対して、CO2は10MPa)により高いエネルギーで圧縮機外に飛び出すことを防ぎ、より安全性を高めることができる。
Claims (24)
- 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部を、引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記引出線の1箇所もしくは複数箇所に、それぞれの引出線間を短絡が生じない空間距離で保持する耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性を有する間隔保持材が設けられていることを特徴とする圧縮機。 - 前記間隔保持部材は、外周に略等角度間隔で、引出線間を前記電動機用ターミナルの端子間距離以上とするように各相の前記引出線をそれぞれ挿通させる複数の引出線挿通溝を有することを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
- 前記間隔保持部材は周囲温度400℃まで、使用電圧において絶縁破壊を生じない絶縁耐力を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の圧縮機。
- 前記間隔保持部材は難燃性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧縮機。
- 前記間隔保持部材は前記電動機用ターミナルに設けられた保持部材保持具により保持されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧縮機。
- 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部を、引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記電動機巻線のそれぞれの相別の巻線端末を、前記電動機巻線のコイルエンド部を分割するような形で略同間隔となるよう分けて設けていることを特徴とする圧縮機。 - 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部を、引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記電動機用ターミナルは、各相毎に設定された単独ターミナルで構成され、
前記引出線のそれぞれは、対応する相の前記単独ターミナルの内部端子に接続されていることを特徴とする圧縮機。 - 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部を、引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記電動機用ターミナルの内部端子に着脱自在に接続可能で、前記引出線が接続されている引出線端子の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有するプラグ状の接続器を備えたことを特徴とする圧縮機。 - 前記接続器は難燃グレードV−0以上の難燃性を有することを特徴とする請求項8に記載の圧縮機。
- 前記接続器は熱硬化性樹脂で、且つCTI値が600V以上のトラッキング耐力を有することを特徴とする請求項8に記載の圧縮機。
- 前記絶縁物は周囲温度400℃まで、使用電圧において絶縁破壊を生じない絶縁耐力を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の圧縮機。
- 前記絶縁物は難燃性を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の圧縮機。
- 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部と、
前記外郭内部に設けられたインターナルサーモと該外郭に取り付けられたインターナルサーモ用ターミナルの内部端子との間を接続する2本の被覆されたインターナルサーモ用引出線の全長もしくはその一部を、
引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記引出線及び2本の前記インターナルサーモ用引出線の1箇所もしくは複数箇所に、それぞれの引出線間を短絡が生じない空間距離で保持する耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性を有する間隔保持材が設けられていることを特徴とする圧縮機。 - 前記間隔保持部材は、外周に略等角度間隔で、引出線間を圧縮機ターミナルの端子間距離以上とするように各相の前記引出線と2本の前記インターナルサーモ用引出線とをそれぞれ挿通させる複数の引出線挿通溝を有することを特徴とする請求項13に記載の圧縮機。
- 前記間隔保持部材は周囲温度400℃まで、使用電圧において絶縁破壊を生じない絶縁耐力を有することを特徴とする請求項13又は14に記載の圧縮機。
- 前記間隔保持部材は難燃性を有することを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載の圧縮機。
- 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部と、
前記外郭内部に設けられたインターナルサーモと該外郭に取り付けられたインターナルサーモ用ターミナルの内部端子との間を接続する2本の被覆されたインターナルサーモ用引出線の全長もしくはその一部を、
引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記引出線と、2本の前記インターナルサーモ用引出線とが、短絡を防止できるに十分な距離を持って離されていることを特徴とする圧縮機。 - 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部と、
前記外郭内部に設けられたインターナルサーモと該外郭に取り付けられたインターナルサーモ用ターミナルの内部端子との間を接続する2本の被覆されたインターナルサーモ用引出線の全長もしくはその一部を、
引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記電動機巻線のそれぞれの相別の巻線端末と、前記インターナルサーモとを、前記電動機巻線のコイルエンド部を分割するような形で略同間隔となるよう分けて設けていることを特徴とする圧縮機。 - 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部と、
前記外郭内部に設けられたインターナルサーモと該外郭に取り付けられたインターナルサーモ用ターミナルの内部端子との間を接続する2本の被覆されたインターナルサーモ用引出線の全長もしくはその一部を、
引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記電動機用ターミナルは、各相毎に設定された単独ターミナルで構成され、
前記引出線のそれぞれは、対応する相の前記単独ターミナルの内部端子に接続され、
2本の前記インターナルサーモ用引出線は前記インターナルサーモ用ターミナルの2つの内部端子にそれぞれ接続されていることを特徴とする圧縮機。 - 圧縮機の外郭内部の電動機巻線と該外郭に取り付けられた電動機用ターミナルの内部端子との間を接続する各相のそれぞれの被覆された引出線の全長もしくはその一部と、
前記外郭内部に設けられたインターナルサーモと該外郭に取り付けられたインターナルサーモ用ターミナルの内部端子との間を接続する2本の被覆されたインターナルサーモ用引出線の全長もしくはその一部を、
引出線被覆以上の耐熱性と引出線間の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有する絶縁物で覆い、
前記電動機用ターミナルの内部端子に着脱自在に接続可能で、前記引出線が接続されている引出線端子の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有するプラグ状の接続器と、
前記インターナルサーモ用ターミナルの内部端子に着脱自在に接続可能で、2本の前記インターナルサーモ用引出線が接続されているインターナルサーモ用引出線端子の短絡防止に十分な絶縁性と不燃性のうち、少なくとも耐熱性と絶縁性を有するプラグ状のインターナルサーモ用接続器と、
を備えたことを特徴とする圧縮機。 - 前記接続器とインターナルサーモ用接続器はそれぞれ難燃グレードV−0以上の難燃性を有することを特徴とする請求項20に記載の圧縮機。
- 前記接続器とインターナルサーモ用接続器はそれぞれ熱硬化性樹脂で、且つCTI値が600V以上のトラッキング耐力を有することを特徴とする請求項20に記載の圧縮機。
- 前記絶縁物は周囲温度400℃まで、使用電圧において絶縁破壊を生じない絶縁耐力を有することを特徴とする請求項13〜22のいずれかに記載の圧縮機。
- 前記絶縁物は難燃性を有することを特徴とする請求項13〜23のいずれかに記載の圧縮機。
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