JPH028513Y2

JPH028513Y2 -

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Publication number: JPH028513Y2
Application number: JP1980044517U
Authority: JP
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1990-02-28
Also published as: JPS56145373U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は電動機に直接取り付けるようにした電
動機の起動および保護装置に関する。

近年、コンデンサ起動型や分相起動型の単相誘
導電動機においては、正特性サーミスタ装置が起
動回路を開閉する手段として多用されている。

例えば、第１図に示すように、端子１と２との
間に主巻線L₀を、また、端子１と３との間に分
相巻線L₁を夫々接続するようにした分相起動型
の単相誘導電動機M₀においては、上記端子１を
バイメタル４と該バイメタル４を加熱するヒータ
５とからなるオーバロードリレー６を介して交流
電源Ｇに接続する一方、上記端子３との間に正特
性サーミスタ素子７を接続した上記端子２を電源
スイツチSWを介して上記電源Ｇに接続すること
により、上記電源スイツチSWをオンとしたとき
に流れる電流で上記正特性サーミスタ素子７を発
熱させてその抵抗値を上昇させ、単相誘導電動機
M₀の起動が完了したときは、分相巻線L₁が実質
的に交流電源Ｇから切り離されるようにして、分
相巻線L₁による電力損失を少くするようにして
いる。

従来、上記第１図の回路によつて駆動される分
相起動型の単相誘導電動機M₀等を使用する、例
えば第２図に示すようなハーメチツク型のコンプ
レツサモータ８においては、正特性サーミスタ素
子７を組み込んだ正特性サーミスタ装置９をコン
プレツサモータ８とは別に設けたシヤーシ１０上
に取り付け、上記コンプレツサモータ８の端子
（ガラスターミナル）１，２，３、オーバロード
リレー６、正特性サーミスタ装置９および電源ス
イツチSWを第１図に従つて配線するようにして
いた。

また、正特性サーミスタ素子７をコンプレツサ
モータ８に直接取り付けるものでは、第３図に示
すように、ステンレス製のバネ接点１１と１２と
の間に正特性サーミスタ素子７を挾持するように
したバネ接点付き端子１３および１４を外装ケー
ス１５に抜脱不自在に取り付けた正特性サーミス
タ装置９′を使用し、これらバネ接点付き端子１
３および１４のソケツト部１６および１７に夫々
第１図のコンプレツサモータ８の端子１および２
を嵌入して、正特性サーミスタ装置９′をコンプ
レツサモータ８に直接取り付けるようにしてい
た。

しかしながら、第２図のように正特性サーミス
タ装置９をコンプレツサモータ８とは別個に取り
付けた場合は、正特性サーミスタ装置９を設置
する設置場所および電装ボツクス１０ａが必要と
なる、正特性サーミスタ装置９と端子１，２お
よび３とを配線する必要があり、配線等の手間が
かゝる、従来の電磁式リレーを使用した起動装
置を正特性サーミスタ装置９に置換するには、正
特性サーミスタ装置９を直接コンプレツサモータ
８に取り付けなければならない、正特性サーミ
スタ装置９中の正特性サーミスタ素子７は一定温
度で発熱している関係上、銅合金端子９ａ，９ｂ
により正特性サーミスタ素子７を狭持している第
２図の正特性サーミスタ装置９では、正特性サー
ミスタ素子７から銅合金端子９ａ，９ｂを介して
熱が放散するため、電力消費が大きくなる、等の
欠点がある。

一方、コンプレツサモータ８に直接取り付ける
第３図の正特性サーミスタ装置９′では、上記の
、およびの欠点は解消されるが、の欠点
に対しては、バネ接点１１，１２として銅合金よ
りも熱伝導率の低いステンレス材を使用すること
により、バネ接点付き端子１３，１４からの熱放
散を小さくして消費電力を下げるようにしてい
る。

しかしながら、上記のようにすると、バネ接点
１３，１４に熱伝導率の低い材料を使用している
ことと、温度が高くなるコンプレツサモータ８に
直接取り付けて使用していることから、正特性サ
ーミスタ素子７の自然冷却速度が遅くなり、正特
性サーミスタ素子７が冷却して再導通するまでの
復帰時間T₀がオーバロードリレー６のバイメタ
ル４が冷却してその接点がオンになる復帰時間
T₁よりも長くなり、正特性サーミスタ素子７の
復帰前にオーバロードリレー６が再びオンして
も、正特性サーミスタ素子７はオフでコンプレツ
サモータ８の分相巻線L₁には起動電流が流れな
い。このため、上記コンプレツサモータ８は起動
することができずロツク状態となつてオーバロー
ドリレー６が再びオフし、コンプレツサモータ８
を満足に起動することができないという問題があ
つた。

本考案は従来の正特性サーミスタ装置における
上記の欠点や問題を解消すべくなされたものであ
つて、電動機に直付けして電動機の再起動を確実
に行えるようにした正特性サーミスタ装置を提供
することを目的としている。

このため、本考案は、正特性サーミスタ素子の
オンにより電動機に起動電流を流して起動すると
ともに上記電動機に流れる過電流をオーバロード
リレーにより遮断するようにした正特性サーミス
タ装置において、上記正特性サーミスタ素子とオ
ーバロードリレーとを一つの外装ケースの同室内
に収容して両者を相互に熱結合させ、オーバロー
ドリレーの復帰時間が正特性サーミスタ素子の復
帰時間よりも長くなるように設定する一方、上記
外装ケースの電動機への同一の取付面に臨んで電
動機の端子に嵌合する嵌合端子を設け、これら嵌
合端子を上記端子に嵌合させて上記外装ケースを
電動機に一体に取り付けるようにしたことを特徴
としている。上記熱結合により、正特性サーミス
タ素子とオーバロードリレーとの冷却条件が略同
一となる。これにより、オーバロードリレーの復
帰時間が正特性サーミスタ素子の復帰時間よりも
長くなるように設定することが可能になる。

以下、本考案の実施例を示す図面を参照して詳
細に説明する。

本考案に係る電動機の起動および保護装置は、
第４図ａ，ｂおよびｃに夫々示すような形状を有
する。

上記第４図ａ，ｂおよびｃにおいて、２１はオ
ーバロードリレー６および正特性サーミスタ素子
７を収容する外装ケースであつて、該外装ケース
２１はオーバロードリレー６を収容する樹脂ケー
ス２２、正特性サーミスタ素子７を収容する樹脂
ケース２３および該樹脂ケース２３のフタ部材２
４からなる。

上記樹脂ケース２２は正特性サーミスタ素子７
を収容する樹脂ケース２３の上側に、ピン（図示
せず。）の打込み等によつて取り付けており、そ
の内部には、第５図ａに示すように、オーバロー
ドリレー６の収容室２２ａを設ける一方、上記樹
脂ケース２３の内部には、上記収容室２２ａと連
通部２３ａを介して通じる正特性サーミスタ素子
７の収容室２３ｂを設けている。

樹脂ケース２２の上記収容室２２ａの底部に
は、187番タイプもしくは250番タイプの一般に広
く知られた形状に形成したタブオン接続端子２５
と、一端をＬ字状に折曲して接点２６ａを設けた
接点金具２６とを抜脱不自在に取り付け、これら
タブオン接続端子２５および接点金具２６にはオ
ーバロードリレー６のヒータ５の両端部を夫々固
定している。

上記ヒータ５は、第５図ｂに示すように、収容
室２２ａ内で、できるだけ広い面積を占めるよう
に彎曲させ、その下部に配置したバイメタル４を
効率よく加熱するようにしている。

上記収容室２２ａの側壁には、外装ケース２１
のコンプレツサモータ９への取付面２７に通ずる
嵌入溝２８を設け、ソケツト部２９ａおよび接点
２９b′を備えた接点部２９ｂを夫々端部に備えた
ソケツト端子２９の上記ソケツト部２９ａを上記
嵌入溝２８内に嵌入し、２つの樹脂ケース２２と
２３との間で上記ソケツト部２９ａが抜脱自在と
なるように取り付けている（第５図ａ参照）。

一方、バイメタル４は、第５図ｂに示すよう
に、その中心に対して対称な部分を径方向外方に
夫々突出させて接点部４ａ，４ｂを設けるととも
に、これら接点部４ａ，４ｂに夫々接点４a′，４
b′を設ける一方、その中心部を該バイメタル４の
設定温度の調節ネジ３０の一端に回転自在となる
ように取り付けている。

上記調節ネジ３０は、樹脂ケース２２の底部中
心に樹脂ケース２２と一体にモールドしたネジ部
材３１にネジ込み、収容室２２ａへ繰出し長さを
調節してバイメタル４の彎曲の度合を調節し、設
定温度の調節を行うようにしている。

なお、樹脂ケース２２の上記収容室２２ａ内に
は、バイメタル４の上記接点部４ａ、４ｂを両側
から当て止める突起２２ｂ、２２ｂおよび２２
ｂ、２２ｂを設け、調節ネジ３０の回転によつて
バイメタル４が一緒にに回転するのを阻止してい
る。

次に、正特性サーミスタ素子７を収容する樹脂
ケース２３には、第５図ｃに示すように、押出し
加工等によつて３つの接点３２，３２および３２
を形成したステンレス板３３にタブオン端子部３
４をスポツト溶接した接点付き端子３５を、上記
タブオン端子部３４を外部に突出させて一体にモ
ールドし、上記接点３２，３２および３２と第５
図ｄに示すバネ接点付き端子３６のバネ接点３
７，３７との間に正特性サーミスタ素子７を挾持
している。

上記バネ接点付き端子３６は例えば銅合金製の
板材を第５図ｄに示すような形状に打ち抜き、そ
の一部にソケツト部３６ａ、タブオン端子部３６
ｂおよびバネ接点取付部３６ｃ，３６ｃを設けて
おり、これらバネ接点取付部３６ｃ，３６ｃには
ステンレス等の材料からなる帯状の上記バネ接点
３７，３７を夫々スポツト溶接している。

上記のバネ接点付き端子３６は、樹脂ケース２
３の下端面において、収容室２３ｂからコンプレ
ツサモータ８への取付面２７に通ずるように設け
た嵌入溝４１にソケツト部３６ａを嵌入する一
方、上記取付面２７とは異なる面に通ずるように
設けた嵌入溝４２にタブオン端子部３６ｂを嵌入
して、上記樹脂ケース２３とそのフタ部材２４と
の間に抜脱不自在に取り付けている。（第５図ａ
参照）。

樹脂ケース２３の上記下端面には、また、コン
プレツサモータ９への取付面２７から他の面に通
ずる嵌入溝４３を設け、該嵌入溝４３にタブオン
端子４４の一端にソケツト部４５を設けたＬ字状
の接続端子４６を嵌入し、上記のバネ接点付き端
子３６と同様に、フタ部材２４と樹脂ケース２３
との間に抜脱不自由に取り付けている。

なお、上記フタ部材２４は、樹脂ケース２２の
場合と同様、ピン（図示せず。）の打込み等によ
つて樹脂ケース２３に取り付けている。

電動機の起動および保護装置を上記構成とすれ
ば、第６図に示すように、ソケツト端子２９のソ
ケツト部２９ａとタブオン端子部２５との間には
オーバロードリレー６のバイメタル４とヒータ５
とが直列に接続される一方、バネ接点付き端子３
６のソケツト部３６ａとタブオン端子部３４との
間には正特性サーミスタ素子７が接続され、また
バネ接点付き端子３６のソケツト部３６ａはさら
にタブオン端子部３６ｂに、接続端子４６のソケ
ツト部４５はタブオン端子部４４に夫々接続した
回路構成となる。

また、上記構成とすることにより、正特性サー
ミスタ素子７とオーバロードリレー６とは、外装
ケース２１内の連通部２３ａで互いに連通する収
容室２２ａ、２３ｂ内に収容され、かつ、ソケツ
ト端子２９のソケツト部２９ａ、バネ接点付き端
子３６のソケツト部３６ａおよび接続端子４６の
ソケツト部４５は、第４図ｂに示すように、いず
れもコンプレツサモータ９への取付面２７に配置
され、これらソケツト部２９ａ、３６ａおよび４
５の嵌入溝２８，４１および４３が上記取付面２
７に開口する一方、タブオン端子部２５，３４，
３６ｂおよび４４が上記取付面２７以外の面から
突出する。

従つて、上記のソケツト部２９ａ、４５および
３６ａにコンプレツサモータ９の端子１，２およ
び３（第１図参照）を嵌入すれば、第７図に示す
ように、コンプレツサモータ８に直接正特性サー
ミスタ装置を取り付けることができ、タブオン端
子部２５，３４，３６ｂおよび４４に夫々導線５
１，５２，５３および５４を接続して次に述べる
ように接続すれば、種々の起動方式でコンプレツ
サモータ８を起動および駆動することができる。

コンプレツサモータ８を分相起動（RSIR）す
る場合は、第８図ａに示すように、タブオン端子
部２５と４４との間に電源Ｇを接続し、タブオン
端子部３４と４４とを互いに接続すればよく、ま
た、コンデンサ起動（CSIR）する場合は、第８
図ｂに示すように、上記第８図ａにおいてタブオ
ン端子部３４と４４との間にコンデンサC₀を接
続すればよい。

一方、上記コンプレツサモータ８がコンデンサ
起動のコンデンサモータ（CSR）である場合は、
第８図ｃに示すように、第８図ｂにおいてタブオ
ン端子部３６ｂと４４との間に進相コンデンサ
C₁を接続すればよく、また、コンプレツサモー
タ８がコンデンサモータ（PSC）である場合は、
第８図ｄに示すように、第８図ｃにおいてタブオ
ン端子３４と４４とを互いに接続すればよい。

次に、第８図ａの回路により本考案に係る電動
機の起動および保護装置の動作を説明する。

上記第８図ａにおいて、電源スイツチSWをオ
ンとすると、正特性サーミスタ素子７の温度が低
い初期の状態においては、正特性サーミスタ素子
７を介してコンプレツサモータ８の補助巻線L₁
に起動電流が流れて上記コンプレツサモータ８は
起動する。

一定時間経過後、正特性サーミスタ素子７はそ
れ自体に流れる電流による自己発熱により温度上
昇し、キユリーポイント以上の高抵抗領域に入る
ため、上記補助巻線L₁の電流を殆ど無視できる
程度まで減衰させる安定運転に入る。

このとき、正特性サーミスタ素子７は高抵抗領
域のある一定の高い温度で発熱を持続しており、
正特性サーミスタ素子７の熱は外装ケース２１内
の空気の対流、熱輻射および上記外装ケース２１
による熱伝導により、バイメタル４を加熱する。

上記状態において、コンプレツサモータ８に一
時的に過電流が流れてオーバロードリレー６、ヒ
ータ５にも過電流が流れると、該ヒータ５は上記
の正特性サーミスタ素子７で加熱されているバイ
メタル４をさらに加熱するため、上記バイメタル
４は第５図ａとは反対に反つて、接点４a′および
４b′が接点２９b′および２６ａから離れ、上記コ
ンプレツサモータ８への給電が停止されるととも
に、正特性サーミスタ素子７とバイメタル４の冷
却が始まる。

この場合、バイメタル４は、正特性サーミスタ
素子７とともに外装ケース２１の連通部２３ａで
互いに接続された収容室２２ａおよび２３ｂから
なる一つの室内に収容されており、しかも、上記
バイメタル４は正特性サーミスタ素子７の上側に
配置されているため、両者はほゞ同一の温度関係
で冷却される。

この場合正特性サーミスタ素子７が、コンプレ
ツサモータ８の起動電流を流すことができる温度
に達する時間よりも、バイメタルの接点が再び閉
じる温度に達する時間の方を長く設定するには、
正特性サーミスタのキユリー温度をバイメタルの
復帰温度よりも高く設定するようにしたり、バイ
メタルの復帰時間が正特性サーミスタのキユリー
温度よりも低温のバイメタルを使用する。その結
果、バイメタル４の復帰時間T₁は、正特性サー
ミスタ素子７の復帰時間T₀よりも長くなりT₀＜
T₁となる。

従つて、バイメタル４が再びオンするときに
は、正特性サーミスタ素子７もオンできるように
なつているため、コンプレツサモータ８は確実に
再起動することができる。

なお、バイメタル４の復帰時間T₁は、正特性
サーミスタ素子７と上記バイメタル４との熱的な
結合状態を変えることによつて調節することがで
きる。

上記第８図ｂ，ｃおよびｄに夫々示す回路につ
いても、正特性サーミスタ装置は上記と全く同一
の動作を行う。

また、上記の各ソケツト部２９ａ，３６ａおよ
び４５、タブオン端子部２５，３６ｂ、３４およ
び４４等の形状は上記実施例に限定されるもので
はなくコンプレツサモータ８等の端子構造に応じ
て任意の形状とすることができる。

以上、詳細に説明したことからも明らかなよう
に、本考案は、オーバロードリレーと正特性サー
ミスタとを一つの外装ケースの同室に収容して両
者を相互に熱結合させ、オーバロードリレー動作
後の両者の冷却条件が同一となるようにしたの
で、オーバーロードリレーの復帰時間が正特性サ
ーミスタ素子の復帰時間よりも長く設定でき電動
機の起動および保護装置を電動機に直付してもそ
の再起動が確実に行える。また、本考案によれ
ば、外装ケースの電動機への同一の取付面に臨ん
で嵌合端子が設けられているので、電動機の起動
および保護装置の電動機への直付により配線も非
常に簡単なものとなる。さらに本考案装置は、端
子や嵌合端子の数や配置を工夫したことにより、
RSIR、CSIR、CSR、PSC等の各起動回路に、同
一構造で適用できるものであり、その汎用性の優
秀さは比類のないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は正特性サーミスタ素子を起動素子とす
る電動機の駆動回路の一例を示す回路図、第２図
は正特性サーミスタ装置を電動機と別付けする場
合の実体回路図、第３図は電動機に直付けする従
来の正特性サーミスタ装置の横断面図、第４図
ａ、ｂおよびｃは夫々本考案に係る電動機の起動
および保護装置の平面図、正面図および側面図、
第５図ａは本考案に係る電動機の起動および保護
装置の縦断面図、第５図ｂは第５図ａのオーバロ
ードリレーを収容する樹脂ケースの底面図、第５
図ｃおよびｄは夫々第５図ａの正特性サーミスタ
素子を収容する樹脂ケースの平面図および底面
図、第６図は第５図ａに断面図を示す電動機の起
動および保護装置の回路図、第７図は本考案に係
る電動機の起動および保護装置の取付を示す斜視
図、第８図ａ，ｂ，ｃおよびｄは夫々本考案に係
る電動機の起動および保護装置による種々の電動
機の駆動回路図である。６……オーバロードリレー、８……正特性サー
ミスタ素子、２１……外装ケース、２２，２３…
…樹脂ケース、２２ａ，２３ｂ……収容室、２３
ａ……連通部、２５……タブオン端子、２９……
ソケツト端子、３５……接点付き端子、３６……
バネ接点付き端子、４６……接続端子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】正特性サーミスタ素子７のオンにより端子１と
端子２との間に主巻線L₀，端子１と端子３との
間に分相巻線L₁を夫々接続した電動機に起動電
流を流して起動するとともに、上記電動機に流れ
る過電流をオーバロードリレー６により遮断する
ようにした電動機の起動および保護装置におい
て、上記正特性サーミスタ素子７と、この正特性サ
ーミスタ素子７の復帰時間よりも復帰時間が長く
なるように設定されたオーバロードリレー６とを
一つの外装ケース２１の同室内に収容して両者を
熱結合させ、上記外装ケース２１の一側面には、
上記電動機の端子１，２，３に夫々嵌合する３個
の嵌合端子２９ａ，３６ａ，４５を配置し、その
一つの嵌合端子４５は外装ケース２１の他の側面
に配置された端子４４に接続し、いま一つの嵌合
端子３６ａは外装ケース２１の他の側面に配置さ
れたいま一つの端子３６ｂに接続するとともに、
この嵌合端子３６ａおよび外装ケース２１の他の
側面に配置されたいま一つの端子３４を、夫々上
記正特性サーミスタの一方および他方の電極に接
続し、さらにいま一つの嵌合端子２９ａおよび外
装ケース２１の他の側面に配置されたいま一つの
端子２５を、夫々上記オーバロードリレー６の一
端および他端に接続したことを特徴とする電動機
の起動および保護装置。