JPS6361783A - 密閉形電動圧縮機の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、フレオン等の熱媒介ガスを循環させる密閉形
直動圧縮機において電動機及び圧縮機の潤滑油が通常の
運転状態で密閉容器の中で通常存在すべき部分に所定量
存在しなくなシ潤滑油の正常な循環が阻害されて電動機
や圧縮機の故障を生じる以前に電動機への給電を遮断し
て、潤滑油が通常時存在する部分に所定量確保される迄
電動機への給電を制限するようにした保護装置に関する
ものである。

〔背景技術〕

従来、このような保護装置として密閉筐体中にバイメタ
ルのような熱によって変形する熱応動体を収容し、との
熱応動体によシ一対の接点を駆動するスイッチがあシ、
このスイッチを密閉形電動じ部分の温度が所定鎮以上に
なった時にスイッチが作動して電ＩＥＩＩ機に流れる電
流を遮断して運転を休止するグロテクタは知られている
が、本発明は異常な温度上昇を惹起する前の原因とｌ〜
で考えられる潤滑油の異常な移動を検出し−Ｃイ動機の
運転を中断し潤滑油が通常存在する部分に所定針戻って
ぐる迄は継続的表運転をしたい事によυ電動圧縮機を保
護するという改良された密閉形［動圧縮機の保護装置に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、熱の良好な伝導体である伝熱部Ｉ上に発熱要
素と熱応答要素とを取付けた制御機構を密閉形電動圧縮
機の密閉容器中の通常運転時に所定量の潤滑油が保持さ
れる部分に配設し通常運転中は潤滑油に浸漬された制１
Ｉ１１１機構の伝熱部材によシ発熱要素の発生する熱の
大部分を潤滑油に伝達拡散させる事によって熱応答要素
を所定の作動値に満たない低い温度領域内に保持すると
ともに異常運転に於て潤滑油が１１１Ｉ記制御機構の伝
熱部材の取付けられた部分以外の所へ移動した状態とな
った時に制御機構の発熱要素の発生する熱の大部分が伝
熱部材上に蓄積されこれによって熱応答要素の温１更を
所定の作動値以上に上昇させて密閉形電動圧縮機の運転
を停止させ保護する装置を提唱するものである。

〔発明の実施例〕

第１図において、密閉形電動圧縮機１０は堅牢な鉄製の
容器１１と蓋１２を封止部１１Ａを気密に溶接した密閉
容器の中に電動機１４と圧縮機１８とを収納して成るも
のである。圧縮機１３は密閉容器１１の内側に圧入固定
され電動機１４の固定子１４／Ｖは固定部材１８Ａによ
って圧縮機の静止部分に固定されている。

電動機の回転子１４Ｂはその軸１４０によって圧縮機の
可動部を駆動するよう接続されている。回転軸１４０は
下方に延長して通常時の潤滑油のレベルではその先端は
没入しており中心に孔１４Ｄが穿たれていて密閉容腑内
のガス圧力差等によυ潤滑油の吸」二げがこの孔１４］
）ｅａして行なわれ、圧縮機１３の摺動部分や軸受は部
分に給油される。電＠機の固定予巻１１１４．　’Ｅに
は制御１幾構１５が固定されている。

圧縮機１８の吸入側には吸入管１Ｇが接続され、その１
よ 吐出口１８Ｂ霧圧縮機の上部にあシミ動機によって駆動
された時フレオン等の熱媒介ガスは吐出口１８Ｂから密
閉容器１１と圧縮機１３との間に設けられた通路１８０
を下方に通過して電動１１！！１４の周囲から吐出管１
７に至り、この吐出管を出たガスは図示されてない周知
のコンデンサやエバポレータなどの装置を涌って熱的仕
事を終了し再び吸入管１６から圧縮機１８に戻るという
循環をするものである。電動機固定子巻線は図示されて
ない外部の電源に接続される為に密閉容器１１の壁を貫
通して気密に電気的に絶縁して設けられた複数の導体を
持つ矢密端子に接続されている。潤滑油は記号１８で示
すようにその通常量のレベルは電動機巻線１４にの下端
面近傍にあり、制御機構１５は潤滑油１８の自由表面レ
ベル以下に大部分が位置するよう取付けられている。

制御機Ｉｆｆ　１．５は第２図に示すもので、比較的厚
肉の鉄板を丸く打抜いた基板２１には２個の貫通孔が穿
たれておりこの貫通孔の中にはそれぞれガラスの様な電
気絶縁性の充填材２２で導電ピン２３＆び２４が基板２
１を貫通して気密に封着されている。導電ビン２８の図
示左方先端近傍にはバイメタルのような温度の変化によ
って変形する金属で作られた熱応動体２５が支持され、
その熱応動体２５の先端には可動接点２６が固着されて
いる。導電ピン２４の図示左方先端には前記可＠接点と
対をなす固定接点２７が固着され、ニクロム線のように
高い個有抵抗値をもつ材料で作られたヒータ２８はその
一端が導電ピン２８に溶接の如き方法で固着され他端は
基板２１に固着されている。これらを取シ囲んで鉄板を
深絞シ成形した筐体怨がその右端の開口部全周を基板２
１に溶接されて密閉筐体を構成している。基板２１の外
側には端子金具３０が溶接されている。ここでヒータ２
８は発熱要素、熱応動体２５は熱応答要素に相当し伝熱
部材に相当する密閉筐体に取付けられている。

次に第８図を参照して動作の説明をする。電動機として
単相誘導電動機を例にとると、電源Ｅの一端はリード線
８１によυ気密端子Ｔの導体３２を介してリード線８２
Ａによ多制御機構１５の導電ピン２４に接続される。電
源Ｅの他端はリード線８８によυ気密端子Ｔの導体８４
を介して電動機の主巻線Ｍの一端に接続され、またリー
ド線８８はキャパシタ０を通ってｇＰＣ密端子Ｔの導体
３５に接続され補助巻線人の一端に接続されている。主
巻線の他端は制御機構１５の導電ピン２３に接続され、
補助巻線の他端は制御機構１５の端子金具８０に接続さ
れている。制御機構１５は第２図に示した涌シであるか
ら、電源スイッチＳを閉じると電源１ｃＤ一端から電流
は、リード線８１−導体８２−リード線８２Ａ−導電ピ
ン２４−固定接点２７−可動接点２６−熱応動体２５−
導電ピン２３−主巻線Ｍ−導体８４−リード線８Ｂを経
て電源Ｅの他端へ流れる。また上記のリード線８１から
導電ピン２８までは同じ回路でここからヒータ２８一端
子金具３〇−補助巻線Ａｍ導体８５−キャパシタ〇−リ
ード線８８を経て電源りの他端へも同時に流れる。

従って電動機１４は回転しこれによって圧縮［１１１Ｂ
が運転される。第１図を参照するとよく判るが、潤滑油
１８は前述の如く回転軸の孔１４Ｄから吸上げられ軸受
や圧縮機１８の摺動部分に給油され通常はその吸上げら
れた潤滑油は密閉容器１１と圧縮ｌｌ１１Ｂとの間に設
けられた通路１８０を下方に通過して循環しておシ、潤
滑油のレベルは図示した位置を保持している。しかし密
閉容器内のガス圧力の変動など何らかの異常によって潤
滑油が大量に吸上げられ圧縮機１８の上部に溜シ過ぎた
シして密閉容器１１機ｍの摺動部分や軸受けなどへの供
給が少なくなシやかて致命的な故障に至る。従って故障
を生ずる以前に潤滑油１８のレベルが下がって制御機構
１５０大部分が熱媒介ガス中に露出されると制御機構１
５が動作するように配設しである。

制御機構の中の熱応動体２５には前述の如く電動機の全
電流が流れているか熱応動体２５の抵抗値は低く選定し
であるので熱応動体の温度はあま）上昇しない。電動機
の補助巻線人に流れる電流は全電流及び主巻線電流に比
べ少いが制御機構の中のヒータ２８を通るのでこのヒー
タ２８の抵抗値を適当に選定するとヒータ２８の発熱に
よシ密閉筐体２９を加熱するとともに熱応動体２５の温
度を上昇させる事が出来る。熱応動体δはほぼ中央に浅
い皿状の絞シ成形がなされ通常は第２Ｐ￥１に示す如く
下向きに湾曲しており可動接点を固定接点に押し付けこ
の間の電路を閉じているが、例えば１５■になると前記
皿状部の湾曲方向が急反転して可動接点２６は固定接点
２７から離れる如く動作する。主巻ｆｌＩｗＬ流は電動
機の起動時に過大な鎖であるが、これはごく短時間で数
分の１の運転電流になるからこの起動時の過大電流で熱
応動体２５の温度が１５０℃にならない様にする事はこ
の種バイメタル等の熱応動体を利用したスイッチではよ
く知られているｉＭ　Ｆ）容易に出来る。’ｆ１ｍ機の
補助巻！Ｉ電流は通常の運転中に生ずる程度の回転数の
変化にあまり関係なくほぼ一定であるからこの電流によ
ってヒータ２８を発熱させると筐体２９及び熱応動体２
５の温度をほぼ恒温度とする事が出来る。従って筐体２
９の外部が潤滑油にほとんど全面接している時にはヒー
タ２８の発熱は潤滑油に拡散されある程度しか」二昇し
ないが、筐体２９を潤滑油から露出させた場合には筐体
２９を取り囲む雰囲気ガスヘヒータ２８の発熱に＝９− より上昇する筐体２９０表面からの拡散が少なくなるの
で大巾に温度上昇する。フレオンガスと潤滑油としてス
ニソと呼ばれるものを使った実験に依れば、筐体２９を
ヌニソに浸漬した場合とフレオンガスに露出した場合と
では温度上昇分の差が５０℃〜６０℃得られた。この温
度差は、実際の密閉形電動圧縮機の中では例えば熱応動
体２５の温度が筐体２９が潤滑油で充分浸漬されている
通常運転で１８０℃以下に保持し接点間を閉じた状態と
する事、及び異常運転となって筐体四の大部分が潤滑油
のレベル降下によって雰囲気ガスに露出した場合に熱も
動体２５の温度を１５０℃以上にしてその接点間を開放
するのに充分であった・ 次に第４図を参照して他の実施例について述べる。この
実施例では前述の実施例に対し電動機が三相誘導形であ
る事、制御機構の構造及び作用が異なり三相誘導電動機
に流れる電流を直接開閉するものでなく電磁開閉器を介
して行なういわゆるバイロントデューティーである。こ
れら０点を除けば本実施例は第１図に示した構成とほと
んど変らないので第１図に相当する説明は省略して第８
図に相当する電気回路図の第４図について説明する。点
線で囲まれた部分の制御機構４４は発熱要素としてＰＴ
Ｏと呼ばれる正特性サーミスタを用いたものでその両端
に電源電圧を印加すると最初は低好適であり、この発熱
要素としてのＰＴＯの他にもう一つのＰＴＯを熱伝導の
良好な伝熱部材上に取付は熱応答要素としたものである
。電動機は、Ｍｌ。

Ｍ２及びＭ３なる巻線を有する三相紡導電動機で図示さ
れ、この導体を経て電流は電動機に供給されるように結
線されている。制御機構４４は、前述の実施例の如く通
常時潤滑油のレベル以下に設置され、その発熱要素とし
てのＰＴＯを記号４５にて示す。爪４５は密閉容器の内
部で電源に接続され、熱応答要素としてのＰＴＯｆ”Ｌ
記号４６にて示されるが、このＰ’Ｉ”０４６はその両
端が究密端子の導体４７・４８を介して密閉容器の外部
にリード線により引出され、その一方は電源の一相に、
また他方は電磁コイルＬ及びスイッチＳＬを介して他の
相に結ばれている。

スイッチ８Ｌはこの密閉形電動圧縮機の運転中は常に閉
じられているものであシ、手動操作用のスイッチもしく
はここに示されていない電磁継電器の接点であってもよ
い。

熱応答要素佃の抵抗値が低い時は電源励によシミ磁コイ
ｌしＬは附勢状態にあってその駆動接点Ｐｉ。

ル及びＰ３を閉じ電動機に電流を供給するように開削す
る。発熱要素４５は電源に結ばれている間中、所定の発
熱をするが、その発熱量は伝熱部材が潤滑油の中に接触
している時は熱応答要素４６をキューリ点に温度上昇さ
せる事は出来ず、電動圧縮機に異常が生じた時潤滑油の
レベルが下がって伝熱部材が雰囲飢力゛ス中に露出した
状態になると熱応答要素４６の温度をキューり点以上に
上昇させる如く選定しである。従って通常熱応答要素４
６はキ一り点以下にあるからスイッチＳＬが閉じられる
と電磁コイ）ｖＬは附勢されその接点Ｐｉ、Ｐ２及びＰ
３が閉じられるため電動機は運転される。同時に発熱要
素４５にも電源電圧は印加されるから所定の発熱を生じ
るが、通常のレベルに潤滑油が存在していれば熱応答要
素佃の温度はキューり点に至らず電動機は運転を継続す
る。潤滑油のレベルが異常状態となって下がると熱応答
要素４６の温度がキューリ点以上となるから急激に抵抗
値が増大し電磁コイ＃Ｌを除勢し、接点Ｐ、・Ｐ２及び
Ｐ３を開き電動機への電流を遮断して保護するものであ
る。

以上実施例について種々述べたがこの他にも本発明の実
施態様は色々な変形例えば制御機構の発熱要素及び熱応
答要素の両方の機能を個有抵抗値を選定したバイメタル
のような材料で作つ良熱応動体そのものの自己発熱を利
用して行なう夢など多様に考えられ、また必要に応じて
色々な組合せなど当業者であれば容易に出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来密閉形電動圧縮機を潤滑油不足で
破損させていたのを安価な制御機構の機能によって未然
に防ぎ、電動圧縮機の耐久性向上が出来るという秀れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の密閉形電動圧縮機の保護装置を示す縦
断面図である。第２図は第１図に示した装置の制御機構
の実施例で一部分を破断して示す斜視図である。第８図
は本発明装置を説明する為の電気回路図である。第４図
は本発明の他の実施例を説明する為の電気回路図である
。 １１・１２・・・・・・密閉容器、　　１８・・・・・
・・・・・・・・・・・・・圧縮機、１４・・・・・・
・・・・・・・・・・・・電動機、　　１５・・・・・
・・・・・・・・・・・・・制御機構、１８・・・・・
・・・・・・・・・・・・・潤滑油、　　２５・４６・
・・・・・・・熱応答要素、２８・４６・・・・・・・
・発熱要素、　　２９・・・・・・・・・・・・・・・
・・・筐　　体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉容器の中に電動機と圧縮機を収容し、その電動機の
   回転により圧縮機が駆動されて熱媒介ガスを循環させる
   ようにしたものにおいて、前記密閉容器中の圧縮機が通
   常の運転時潤滑油が所定量確保される部分に伝熱部材を
   接触させた制御機構を設置し、該制御機構は熱伝導の良
   好な前記伝熱部材に発熱要素と熱応答要素を取付けたも
   のであり、発熱要素の発生する熱は伝熱部材及び熱応答
   要素に伝達されるように構成され、圧縮機が異常状態に
   おいて前記潤滑油を所定外の部分に移動させた時前記制
   御機構の伝熱部材が接触している部分の潤滑油が減少し
   て通常時潤滑油によって所定の温度に満たない値に保持
   されている制御機構の熱応答要素の温度が上昇して作動
   せしめられ、前記電動機への給電を停止するようにした
   事を特徴とする密閉形電動圧縮機の保護装置。