JPH0629011U - アンモニア流体機械用密封端子構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的接続のための金属電極体を、アンモニ
アが封入された密封容器内部より大気側に導出してなる
密封端子構造において、アンモニアの存在下で大電流通
電の結果もたらされる温度上昇により加速される腐食
性、導電性に対しても有効に阻止し得る密封端子構造を
提供する事にある。 【構成】 前記金属電極体が該密封容器に固設された絶
縁性部材を気密的に嵌通し、該金属電極体の前記密封容
器内側に露出する部位の少なくとも表面を耐アンモニア
性金属材料により形成するとともに、前記大気側の電気
的接続する部位の少なくとも表面を高導電性金属材料に
より形成してなることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アンモニア雰囲気中で使用される流体機械、例えばアンモニアを冷 媒として用いる圧縮機と電動機を直結してなる密封型流体機械における外部配線 と密封容器内の電気的結線に用いる密封端子構造に係り、特にアンモニア機械の 大容量化に伴う大電流通電に対して要求される厳しい電気的、化学的条件に対応 可能なアンモニア流体機械用密封端子構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、アンモニアを冷媒とする流体機械を用いた冷凍装置は公知であり、該冷 凍装置に適用される圧縮機と電動機を直結してなる密封型流体機械は、機外にア ンモニア冷媒を無漏洩とする全密封型構造であるために、公害の面からも極めて 有利であり、本出願人は先に多数の提案をしてきているところである。 ところで、前記アンモニア流体機械に用いられる電気機器は、そこに付属する 部品、部材を含む機器全体を、可燃性、有毒性、特に腐食性、導電性等のアンモ ニアの対して隔離するといった消極的対策が講じられてきた。殊にアンモニアは 高温における腐食性が著しく、金属、例えば鉄や鋼は浸食しないが、水分を含む アンモニアガスは銅及び銅合金を甚だしく腐食させるため、少なくともアンモニ アに曝される機器や部品に高導電材料である銅及び銅合金を用いることができず 、大型アンモニア機械に適用する電気機器の大容量化が阻まれてきた。

【０００３】 即ち、アンモニアに対し隔離した電気機器や部品、部材であっても、例えばア ンモニア冷凍装置の配置如何では、アンモニア冷媒の漏洩等により腐食される恐 れがあるために、第１にアンモニアに対する耐腐食性、第２に良好な電気的絶縁 性に優れた工業材料を構成部材又は部品に対して適用可能であれば、これらを使 用する前記電気機器や部品をアンモニアに対し隔離する構造が不用となり、その 構造が単純化し得、延いては該電気機器の大容量化への要請に対応可能となるも のである。

【０００４】 さて、一般に、電気的導体並びに電気的配線接続に用いる端子部品の導電材料 は、通電電流によって生じる損失の小さい材料として高導電性金属を選ぶととも に、電気的配線接続に対する低接触抵抗性を備えた材料を選択することが、電気 的損失に伴う発熱の抑制につながることとなる。しかもアンモニア使用機器の大 容量化に対応するためには、アンモニアニに対する高温時の更に厳しい腐食性、 吸湿性、導電性、強アルカリ性に対する耐久性の技術的確保及び経済性が問題に なるのであるが、これらの条件を全て満足する材料は現状では見当らない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案が解決しようとする課題は、アンモニア機器用の大容量密封端子 構造とするために、密封容器内のアンモニアに曝される電気的通電と接続のため の金属電極体部位を、耐アンモニア性とともに、大電流通電に適した構造を備え るとともに、該密封容器外における外部配線との接続に高導電性の低抵抗を呈す る導電材料の使用を可能ならしめ、耐久性に優れた密封端子構造を提供する事を 目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、アンモニアに曝される密封容器から絶縁性部材を介して嵌通する金 属電極体を、その密封容器内側に露出する部位の少なくとも表面に耐アンモニア 性金属を用いるとともに、該密封容器の大気側に露出する部位の内、少なくとも 電気的接続する部位の、少なくとも表面に高導電性金属を形成してなることを特 徴とするものである。 このような金属電極体は、例えば耐アンモニア性金属と高導電性金属との異種 金属材料を１本に継ぎ合わせることによって一体化して構成してもよい。 又、例えば前記金属電極体を高導電性金属である銅及びその合金による金属材 料により構成する場合には、密封容器内側にアルミニウム、鉄、ニッケル若しく はこれらを含む合金等を用いた耐アンモニア性金属材料による被覆層を形成した 構成としてもよい。 更に、例えば、前記金属電極体に、通電電流に対応した電流容量を有する断面 積を具えた低導電性金属のアルミニウム、鉄、ニッケル又はこれらからなる合金 からなる耐アンモニア性金属体を用いる場合には、該密封容器の大気側の電気的 配線の接続部位に、銅及びこの合金等の高導電性金属材料よりなる被覆層を形成 してもよい。

【０００７】

【作用】

かかる技術的手段によれば、アンモニアの存在下で大電流通電の結果もたらさ れる温度上昇により一層加速される腐食性、導電性に対しても、密封容器内に配 設される金属電極体が、電極の通電電流に対応した電流容量を有する断面積の大 きい、而も低導電率のアルミニウム等の耐アンモニア性金属材料により形成され るので、アンモニアに侵される恐れが全くなく、絶縁劣化も来たさない。 一方、前記密封容器の大気側に位置する外部配線等の接続部位は銅等の高伝導 性金属体が位置しているために、配線接続が容易に行なえ、電気的損失を抑制で きる。 又、前記密封容器の内、外を異種金属同士の接続を溶接により確実に継ぎ足し て一体化する事により、その接続部分に電流集中に基因する発熱を起こすことが ない。 更に１本の高導電性金属電極体を密封容器の大気側に導出することによって、 大電流通電による電気的損失が抑制され、且つ外部配線と低接触抵抗での接続が 容易となるとともに、該密封容器内のアンモニアに曝される部位は耐アンモニア 性金属材料で被覆されているために、充分な耐食性と絶縁性を確保することがで きる。 更に又、金属電極体に、アルミニウム等の耐アンモニア性金属材料一本を用い て構成した場合にも、大気側に露出する部位を高導電性の被覆層に形成したため に、外部配線と低接触抵抗での接続が行なえ、電気的発熱の抑制と電流損失の抑 制が可能となる。

【０００８】

【実施例】 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただ し、これらの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配 置等は、特に特定的な記載がない限りは、この考案の範囲をそれのみに限定する 趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎないものである。

【０００９】 図１は本考案の実施例にかかる密封型アンモニア冷媒圧縮機の電動機部分の要 部断面図であり、電動機が封入されている密封容器１に穿設した開口１０に、絶 縁性樹脂からなるパッキング８を介して電気的絶縁のためにフランジ付きの絶縁 性部材６を貫通させ、該絶縁性部材６のフランジ部６ａを該密封容器１に締付け ボルト７によって締結固定されているとともに、該密封容器１内に配設されてい るモータ等の電気機器（不図示）と、該密封容器１の大気側での不図示の外部配 線とに、電気的に接続するための金属電極体３が該絶縁性部材６の中心を気密的 に嵌通して大気側へ導出されており、その導出部を前記外部配線との接続のため の接続部位４として機能させている。 ここに、前記金属電極体３は、アンモニアに曝される密封容器１内の部位５と 該密封容器１の大気側に導出される部位４とに分けて、後記に詳細に説明するよ うに、その電極体母材に例えばアルミニウム又は銅の何れかの金属材料を用いる か、或いは上記銅とアルミニウムの異種金属材料を継足して用いることも可能で あって、前記金属電極体３の接続部位４に形成する高導電性金属の被覆層４１又 は耐アンモニア性金属被覆層５１がその母材と同一又は異種の金属材料により形 成することも可能である。 以下に本考案の異なる実施例に従って詳説する。

【００１０】 図２は本考案の実施例に係わる密封端子構造の要部縦断側面図（Ａ）並びにＡ −Ａ線断面図（Ｂ）を示し、密封容器１内に配設される接続部位５に、アルミニ ウム、鉄、ニッケル等の金属材料及びこれらの合金による耐アンモニア性金属材 料を用いるとともに、該密封容器１の外気側へ導出されている金属電極体３の接 続部位４として、電気的伝導度の高い銅又は真鍮のような銅合金材料を用い、前 記絶縁性部材６内に溶接部９が位置するように両接続部位４、５を溶接により継 いで一本化構造として電極体３を構成している。 ここに前記密封容器１内で液状又は気体のアンモニア２に曝される接続部位５ に前記銅よりも低い導電率のアルミニウムを用いる場合、継ぎ合わされる銅等の 高導電性金属材料の導電率をその内部抵抗率で比べると、銅の１．７２μΩｃｍ に対し、アルミニウムの内部抵抗率（２．７５μΩｃｍ）の大きい分だけアルミ ニウム電極体５の断面積を大きくとり、通電電流によって生じる電圧降下を前記 銅の如き高導電材料からなる接続部位４と均衡させる結果、金属電極体３全体を 通流する電流による全電圧降下が小さく抑えられ、接合部９での電流集中による 温度上昇をも防ぐことができる。 又、前記金属電極体３がアルミニウムと銅といった異種金属を溶接する方法と しては、単一金属材料の溶接難易度から見て本実施例におけるアルミニウム、銅 に共通して適用可能で現今一般化している正確な出力制御が可能な電子ビーム溶 接法によるのがよく、本方法により前記溶接部９は平滑且つ低歪の良品質の金属 電極体３になし得る。

【００１１】 次に図３は、本考案の異なる実施例に係る要部縦断側面図（Ａ）並びにＡ−Ａ 線断面図（Ｂ）を示し、アンモニア２に曝される密封容器１から金属電極体３に 、銅又は銅合金による高導電性の単一金属材料からなる棒状体を用いて絶縁性部 材６を気密的に嵌通させるとともに、該密封容器１内に露出する部位５の全面に アルミニウム等の耐アンモニア性金属による被覆層５１を形成している。 ここに銅又は銅合金による一体化した金属電極体３の表面にアルミニウム被覆 層を形成するには、必要に応じて下地処理を施した後、メッキ或いは金属溶射等 によりピンホールのない耐アンモニア性の被覆層５１を被着させることによって 可能である。

【００１２】 更に図４は、本考案の別異の実施例に係る要部縦断側面図（Ａ）並びにＡ−Ａ 線断面図（Ｂ）を示し、アンモニア２に曝される密封容器１から、金属電極体３ として前記銅等よりも低い導電性の棒状のアルミニウム電極体を耐アンモニア性 材料として形成し、該棒状体３を、絶縁性部材６を嵌通させるとともに、該密封 容器１の大気側に導出される部位４の全面に、低抵抗の配線接続が可能な銅又は 銅合金による高導電性金属の被覆層４１が被着形成されている。

【００１３】 なお、前記アンモニア密封容器１に貫通固定されて、その中心を金属電極体が 嵌通する前記絶縁性部材については、耐アンモニア性つまり耐食性をもつと同時 に、電気的絶縁性を備えたプラスチックを用いることができ、特にアンモニアの 付着を防ぐに適する材料としては、摩擦係数の極めて小さい例えば弗素樹脂によ る成型体が適する他、セラミックス成型体又は可撓性に富む架橋ポリエチレン樹 脂による成型体に、摩擦係数の小さいポリアミド樹脂による被覆を施すことによ っても耐食性、絶縁性を向上し、耐久性を確保することが可能になる。

【００１４】

【考案の効果】

かくして本考案は、以上記載した如く従来アンモニアの存在下に曝された電気 機器又は部品、部材は、耐食性並びに耐絶縁性の確保が極めて困難であり、加え てアンモニア流体機械の大型化に伴う大電流通電によって更に厳しい条件が加重 される環境の許で、金属電極体として発熱の原因になる電気的損失を生ぜしめな い抵抗率に応じた断面積を持つ高導電性又はこれに準ずる耐アンモニア性の金属 材料を選定するとともに、アンモニア密封容器内の露出部位においては耐アンモ ニア性並びに電気的絶縁性の確保を可能ならしめるとともに、該密封容器１の大 気側に露出する部位においては外部配線との接続に際して高導電性金属により低 抵抗性を付与形成せしめることを可能ならしめた結果、アンモニアに対する耐食 性と絶縁性を向上せしめ、大電流通電に伴う電気的発熱および電流損失が抑制さ れて不要の温度上昇が防がれ、耐久力の大なる密封端子構造を提供することが可 能となった。 更に本考案による密封端子構造は、大電流を通電するモータ等の電気機器が適 用される大型アンモニア流体機械への適用が一層促進されて、その需要を喚起し 、市場を拡大するといった波及効果も著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかる密封型アンモニア冷媒
圧縮機の電動機部分の要部断面図である。

【図２】（Ａ）は図１の縦断側面図及び（Ｂ）はそのＡ
−Ａ線断面図である。

【図３】図２の変形例で、（Ａ）は図１の縦断側面図及
び（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２の他の変形例で、（Ａ）は図１の縦断側面
図及び（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ アンモニア密封容器 ２ アンモニアが充満している密封区域 ３ 金属電極体 ４、５ 金属電極体の接続部位 ４１ 高導電性金属被覆層 ５１ 耐アンモニア性金属被覆層 ６ 絶縁性部材

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的接続のための金属電極体を、アン
   モニアが封入された密封容器内部より大気側に導出して
   なる密封端子構造において、 前記金属電極体が該密封容器に固設された絶縁性部材を
   気密的に嵌通し、該金属電極体の前記密封容器内側に露
   出する部位の少なくとも表面を耐アンモニア性金属材料
   により形成するとともに、前記大気側の電気的接続する
   部位の少なくとも表面を高導電性金属材料により形成し
   てなることを特徴とするアンモニア流体機械用密封端子
   構造。
2. 【請求項２】 前記アンモニアを封入した密封容器内側
   に露出する部位に、電極体の通電電流に対応する断面積
   を有する耐アンモニア性金属材料を用い、前記大気側の
   電気的接続する部位に高導電性金属材料を用い、両者を
   一体的に固設して一体化構造としたことを特徴とする請
   求項１に記載のアンモニア流体機械用密封端子構造。
3. 【請求項３】 前記金属電極体に高導電性金属材料を用
   い、該金属電極体の前記密封容器内側に露出する部位に
   耐アンモニア性金属材料の被覆層を形成したことを特徴
   とする請求項１に記載のアンモニア流体機械用密封端子
   構造。
4. 【請求項４】 前記金属電極体に、該電極体の通電電流
   に対応した電流容量を有する断面積の耐アンモニア性金
   属材料を用い、該金属電極体の前記大気側の電気的に接
   続させる部位に、高導電性金属材料の被覆層を形成した
   事を特徴とする請求項１に記載のアンモニア流体機械用
   密封端子構造。