KR100195587B1

KR100195587B1 - 전기 구동 장치용 보호회로 및 제어시스템

Info

Publication number: KR100195587B1
Application number: KR1019900020165A
Authority: KR
Inventors: 알.디 엔드리몬트 존; 에이치.프레이저 쥬니어 하워드; 씨. 윌슨 제임스
Original assignee: 윌리엄 비. 켐플러; 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1990-12-08
Publication date: 1999-06-15
Also published as: DK0432085T3; JP2899422B2; JPH04101617A; DE69022693D1; DE69022693T2; EP0432085B1; AR242877A1; EP0432085A3; BR9006220A; EP0432085A2; ES2079463T3; KR910013648A; MY107399A

Abstract

본 발명은 케이스형 모터 구동 장치용 보호 회로에 관한 것으로 그 회로는 내부 라인 브레이크의 열적 응답 접촉자를 가동시키도록 저항 히터와 관련한 별도의 센서를 사용함으로써 개선을 가져올 수 있다. 그러한 센서 및 히터는 모터 코일의 보조 권선에서 전력을 공급받는다. 밀봉 스크롤 콤프레셔에 사용할 때 그 콤프레셔는 역회전시 보호될 수 있다.

Description

전기 구동 장치용 보호 회로 및 제어 시스템

제1도는 본 발명에 따른 저측 밀폐형 스크롤 압축기의 부분 단면도.

제2도는 단상 모터에 적용되는 본 발명에 따른 제1실시예의 회로도.

제3도는 단상 모터에 적용되는 본 발명에 따른 제2실시예의 회로도.

제4도는 3상 모터에 적용되는 본 발명의 회로도.

제5도는 열 전달 관계로 라인 브레이크에 장착된 보조 가열기가 있는 본 발명에 따른 라인 브레이크 장치의 사시도.

제6도는 제5도의 장치와 가열기의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스크롤 압축기 12 : 외장 셸

13 : 입구 14 : 배출구

16 : 분할판 18 : 배출 챔버

20 : 고정 스크롤 22 : 선회 스크롤

30 : 크랭크 케이스 32 : 크랭크 축

본 발명은 케이스에 들어 있는 전기 모터 구동 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 내부에 전기 모터 구동부가 들어 있는 밀봉형 압축기(compressor)와 같은 유체 기구에 사용되는 보호 회로에 관한 것이다. 유체 기구는 여러 가지로 분류할 수 있다. 먼저, 기능면에서 유체 기구를 분류하면, (1) 기체의 압력은 높이고 기체의 부피는 줄이는 압축기, (2) 유체를 한쪽에서 다른 쪽으로 이동시킬 때 유체의 체적은 줄이지 않고 유체의 압력을 증가시켜 유체를 원하는 장소로 이동시키는 펌프, (3) 증기가 터빈에 작용하는 경우와 같이 압축된 유체가 유체 기구에 작용하여 유체의 체적은 증가하고 압력은 감소하면서 유체 기구를 움직이게 하는 팽창기(expander)로 분류된다. 압축기와 팽창기는 유체의 압력이 변하느냐 변하지 않느냐 하는 점에서만 차이가 있다. 따라서 몇몇 유형의 유체 기구에 대하여 기본적인 구조가 동일한 기구가 펌프, 압축기 또는 팽창기로 작용할 수 있다.

유체 기구를 동작에 따라 분류하면, 속도가 압력으로 변하는 원심성 기구와, 일정량의 유체를 가두어 두거나, 압축시키거나, 팽창시키거나 단지 이동만 시키는 양의 변위성(positive displacement) 기구로 분류된다. 이러한 양의 변위성 유체 기구는 실린더에서 동작하는 왕복 피스톤이 존재하는 왕복 기구로 분류되거나 또는 회전 기구(rotary)로 분류된다. 왕복 기구에는 (1) 회전자의 로브(lobe)나 홈(groove)에 의해 부분적으로 정해지는 공간에 유체가 갇혀 있는 스크루 압축기(하나의 스크루 압축기에 대해서는 회전자에 의해 부분적으로 정해지는 공간에 유체가 갇혀 있음)와, (2) 고정 스크롤 부재의 덮개(wrap)와 선회 스크롤 부재의 덮개 사이에 부분적으로 정해지는 공간에 유체가 갇혀 있는 스크롤 압축기(scroll compressor)와, (3) 방사형 베인(vane)을 운반하는 피스톤이 실린더 내에서 회전하고 유체가 상기 베인 사이에 갇혀 있는 로타리 베인(rotary vane)과, (4) 편심 피스톤과 밀봉 접촉을 유지하는 고정 베인 또는 롤링 피스톤(여기서, 편심 피스톤은 실린더 벽과 접촉하고 베인에 의해 갇힌 공간이 형성됨)이 있다.

하우징이나 케이스에 따라 유체 기구를 분류하면, 개방 구동형, 반밀폐형, 밀폐형 기구로 나눌 수 있다. 개방 구동형 기구에서는, 유체에 작용하는 유체 기구의 일부분이 놓여 있는 셸을 크링크 축이 관통하지만, 구동 수단은 셸 외부에 놓여 있다. 반밀폐형 기구의 경우, 전체 기구가 셸 내부에 있지만, 밀봉판을 제거하면 현장에서 수리할 수 있다. 밀폐형 기구는 용접되어 완전히 셸 내부에 위치한다.

용도에 따라 유체 기구를 분류하면, 공기가 유체에 해당하고 이 공기는 대기중으로 배출되는 개방형 시스템에 사용되는 유체 기구와, 동작을 하는 동안 시스템 전체를 계속 순환하는 프레온이나 다른 냉매를 사용하는 것과 같은 폐쇄형 시스템에 사용되는 유체 기구가 있다. 유체 기구가 냉매 압축기로 사용되고 밀폐형 케이스 또는 셸을 갖는 폐쇠형 시스템에서, 상기 셸은 냉매로 채워질 것이다. 만약, 모든 셸 또는 대부분의 셸이 흡입 압력에 의해 냉매로 채워지면, 이 압축기를 저측 압축기(low side compressor)라고 하고, 셸이 배출 압력에서 냉매로 채워지면, 이 압축기를 고측 압축기(high side compressor)라 한다.

셸 강도 조건 때문에, 밀폐형 압축기는 크기가 제한되고 주거용과 무게가 가벼운 상업용 에어컨과 냉각 장치에만 사용되는 것이 보통이다. 셸에는 흡입 라인과 배출 라인 및 전기적 전원 입력이 통과한다. 이것이 셸을 통과하는 최소한의 관통이고, 따라서 최소한의 밀봉 저건이다. 셸의 내부는 여기에 존재하는 냉매의 양, 재료비, 무게, 부피를 최소로 해야 하기 때문에, 사용되지 않는 불필요한 공간이 거의 없는 것이 보통이다.

압축기의 보호는, 압축기가 원하지 않는 조건에서 동작할 때 이 압축기로 공급되는 전원을 차단함으로써 달성된다. 이러한 보호는 보통, 고정자에 장착되고 열에 반응하는 스위치를 모터에 연결된 전원 라인에 놓음으로써 달성된다. 이 스위치는 모터의 온도 및/또는 전류가 과다하게 되면, 전기 회로를 개방 차단시켜서 압축기의 동작을 정지시킨다.

그러나, 압축기를 보호하기 위해 압축기의 동작을 정지시킬 필요가 있는 다른 조건이 존재한다. 이러한 조건으로는, 높은 배출 온도, 과다한 압력비, 높은 열과 공급(charge) 손실이 있다. 스크롤 압축기를 기준으로 구체적으로 설명하면, 이러한 조건들은 압축을 하는 동안 냉매의 열에 의해 입구와 출구 사이에 있는 스크롤 부재에 너무 심한 온도 경사가 생기게 만든다. 또한, 스크롤 압축기는 반대로 동작할 수 있는데, 반대 방향 흐름이 허용되면 스크롤 압축기는 팽창기의 기능의 하고, 흐름이 차단되면 진공 펌프의 기능을 한다. 배출 라인에 있는 점검 밸브는 팽창기 동작에 필수적인 반대 방향의 흐름을 방지하지만, 진공 펌프의 기능을 하는 압축기의 반대 동작에 의해 빠져나간 일정량의 유체를 가두어 두는데, 그 이유는 반대 방향의 흐름은 상기 갇혀 있는 유체로 한정되기 때문이다. 위에서 정의한 열적으로 과다한 조건 각각은 열 감지기를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 감지할 수 있다. 반대 방향의 회전과 과다한 압력비는 압력 감지기를 통해 감지할 수 있다. 압축기 배출 가스의 온도 또는 스크롤 압축기의 고정된 스크롤의 중앙 부분의 온도를 감지하게 되면, 온도 상승의 구체적인 원인을 반드시 알아야 하는 것은 아니지만, 위에서 설명한 압축기의 동작을 정지시키는 데에 필요한 여러 조건 때문에 생길 수 있는 압축기의 동작 문제점을 나타낼 수 있다. 스크롤 압축기의 모터의 역회전은 공급 흐름이 차단되어 압축기 배출 입력이 낮아지거나 진공으로 되는 것으로 감지할 수 있고, 이 경우에는 압축기의 동작을 정지시켜야 한다. 다른 조건들을 감지하고 여기에 응답하여 압축기를 정지시키는 경우 가장 큰 문제점은 사용할 수 있는 내부 공간의 제약, 셸에 형성해야 하는 또 다른 관통부에 따른 문제점, 비용, 감지기 및/또는 반응 회로에 전원을 공급해야 하는 필요성 등이다.

[발명의 요약]

전기 모터에 의해 구동되는 내부 장치의 셸 내부에 또 다른 감지기를 설치한다. 밀폐형 스크롤 압축기인 경우, 고정 스크롤의 중앙 부분의 온도 또는 배출 가스의 온도를 감지하기 위해 하나의 감지기가 제공되고, 모터의 회전 방향을 나타내기 위해 배출 압력을 감지하는 또 다른 감지기가 제공된다. 이러한 추가 감지기들은 내부 라인 브레이크에 연결되는데, 만약 고정 스크롤이나 배출 가스의 온도가 어떤 이유로 지나치게 높아지거나 모터가 반대 방향으로 동작하면 라인 브레이크가 작동할 것이다. 추가 감지기와 반응 회로는 12 볼트나 24 볼트 정도의 낮은 전압을 발생하는 모터의 보조 권선에 의해 전원을 공급받는다. 저압 조건을 감지하여 반대 방향의 회전을 감지하기 위해 유체 기구에 사용되고 있는 압력 감지기는 높은 압력에 반응하여 다른 원하지 않는 조건을 감지할 수도 있다. 그리고, 이러한 압력 감지기는 압력 차이에 반응할 수도 있고, 2개의 압력 감지기를 사용할 수도 있다.

본 발명의 목적은 셸에 싸여 있고 전기 모터에 의해 구동되는 장치의 신뢰성을 높이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축기, 팽창기, 펌프와 같은 밀폐형 유체 기구의 신뢰성을 높이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밀폐형 유체 기구에 또 다른 내부 감지기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유체 기구에서 현재 사용되고 있는 보호 기능 이외에 추가적인 보호 기능을 부여하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 현재 사용되고 있는 내부 라인 브레이크 보호 시스템에 또 다른 감지기를 결합시킴으로써 밀폐형 스크롤 압축기에 대해 또 다른 보호 기능을 추가하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 과다한 열과 역회전으로부터 밀폐형 스크롤 압축기의 스크롤 부재를 보호하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 셸을 관통하는 또 다른 단자 공급을 사용하지 않고, 밀폐형 압축기에 대한 또 다른 내부 보호를 추가하는 것이다. 이러한 목적과 이하의 설명으로부터 알 수 있는 기타 다른 목적은 본 발명에 의해 달성된다.

기본적으로, 추가 감지기는 전기 모터에 의해 구동되는 장치(이하, '전기 모터 구동 장치'라 함)의 셸 내부에 위치한다. 이 감지기는 현존하는 내부 라인 브레이크 보호 시스템 및 보조 가열기를 통해 상기 라인 브레이크와 열 전달 관계로 연결되어 있고, 모터의 보조 권선을 통해 전원을 공급받는다. 이 보조 가열기는 라인 브레이크의 하우징에 감겨 있는 전기 절연성 재료로 이루어진 열 수축성 슬리브는 상기 그리드와 이 그리드에 연결되는 전기 리드의 연결부 위에 배치된다.

[실시예]

제1도에서, '10'은 셸(12)과 이 셸(12)을 관통하는 입구(13)와 배출구(14)를 갖는 저측 밀폐형 스크롤 압축기를 전체적으로 나타낸다. 분할판(16)은 셸(12)의 내부를 저측 챔버(17)와 배출 챔버(18)로 분할한다. 스크롤 압축기(10)는 고정 스크롤(20), 선회 스크롤(22; orbiting scroll), 크랭크 케이스(30), 크랭크 축(32), 회전 방지 수단(34) 및 모터(40)를 포함하며, 모터(40)는 고정자(42)와 회전자(44)로 구성된다. 전기 전원은 밀폐형 단자(46)를 통해 공급된다. 내부 라인 브레이크(50)는 주모터 권선 또는 코일(42-1) 상에 위치한다. 이상의 구조는 종래 구조에 해당한다. 본 발명은 이러한 구조에 추가 감지기를 더 부가하는데, 이 추가 감지기는 셸(12) 내부에 위치하며 내부 라인 브레이크(50)에 연결된다. 스크롤 압축기의 경우, 필요한 추가 감지기로는 고정 스크롤(20)의 중앙/배출 부분의 온도를 감지하기 위한 온도 감지기(60)와 고정 스크롤(20)의 출구에 위치한 배출 압력 감지기(70)가 있다. 고정 스크롤(20)의 중앙/배출 부분을 형성하는 보어(20-1; bore), 보어(20-2), 분할판(16)에 용접 또는 기타 방법으로 밀봉된 튜브(21) 및 배출구(14)에 연결된 배출 챔버(18)의 직렬 연결에 의해 셸 내부(12)의 배출 경로가 형성된다. 온도 감지기(60)의 감지 온도는 압축된 냉매에 의해 영향을 받고, 그 결과 압축기의 압력비, 높은 과열, 냉매 공급 손실에 의해 상기 감지 온도가 영향을 받게 되므로, 온도 감지기(60)는 중앙/배출 부분(20-1)에서 고정 스크롤(20)의 온도를 직접 감지하고 배출 온도를 간접적으로 감지하게 된다. 또한, 역회전의 경우, 만약 반대 흐름이 점검 밸브(도시 아니함)에 의해 차단되면 압축기는 역회전일 때만 나타나는 진공을 만들고, 크랭크 축(32)에는 윤활 작용이 계속 되어야 하지만, 냉매의 흐름이나 스크롤 부재 또는 덮개(20-3; wrap)을 냉각시키고 윤활시키는 윤활유의 공급이 없기 때문에, 스크롤 부재는 마찰에 의해 과열되어 역회전일 때의 온도 조건을 나타낸다. 또한, 모터(40)는 권선(42-1) 위를 지나가는 냉매 가스가 없기 때문에 과열된다. 그리고, 압력 감지기(70)는 고정 스크롤(20)에 있는 배출구(20-1)를 통과하는 냉매의 압력을 감지하는데, 이 배출구(20-1)는 역회전일 때 저압 또는 진공 상태이고, 따라서 점검 밸브(도시 아니함)의 상류에서 이것을 감지해야 한다. 만약, 셸(12)의 내부에서 고압이 감지되고 있다면, 중앙/배출구 부분 또는 배출구(20-1)와 배출구(14) 사이의 배출 흐름 경로 중 편리한 아무 지점에서나 고압을 감지할 수 있다. 그러나, 저압/진공은 역회전을 가장 빨리 표시한다. 역회전 조건과 고압 조건을 모두 감지하려고 하는 경우, 또는 압력차를 감지하려고 하는 경우에는 제2 압력 감지기가 필요할 것이다. 저압 감지기 이외에 고압과 저압 모두에 반응하는 하나의 압력 감지기를 사용하여 압력차와 역회전을 모두 감지할 수 있다. 필요하다면, 오일 온도, 오일 레벨, 높은 냉매 압력 등을 감지하는 다른 감지기를 사용할 수도 있다. 여기서 유의하여야 할 점은, 본 발명은 압력, 온도 등과 같은 압축기나 다른 유체 기구의 임계 조건을 감지하는 데에 적합한 감지기의 사용에 적용하기 위한 것이고, 이러한 감지기는 시스템 내부의 임의 위치에 설치할 수 있다는 것이다.

제2도를 참조하면, L1과 L2는, 종래와 마찬가지로 정상 상태일 때 닫혀 있는('정상 폐쇄'라고도 함) 열 반응 접점(50-1)을 갖는 내부 라인 브레이크 스위치(50)를 포함하는 회로에서, 모터(40)의 커패시터(도시 아니함)를 구동시키고 주권선(42-1)에 연결되어 있는 전기 입력선을 나타낸다. 내부 라인 브레이크로는 미국 특허 제4,376,926호에 개시된 것이 적합하다. 온도 감지기(60)는 정상 상태일 때 열려 있으며('정상 개방'이라고도 함) 열에 안정적으로 반응하는 접점(60-1)을 가지며, 온도를 감지하기 위해서 고정 스크롤(20)의 중심부에 또는 배출구(20-1)에 배치되는데, 배출 가스나 배출구(20-1)의 압력에 직접 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 압력 감지기(70)는 정상 상태일 때 열려 있는 압력 반응 접점(70-1)을 가지며, 배출구(20-1)의 압력에 노출되고 이 압력을 감지하도록 배출구(20-1)에 배치되거나 셸(12) 내부의 배출 흐름 경로 임의의 위치에 배치된다. 보조 권선(52)은 고정자 슬롯에 배치되며, 토크 발생 코일, 즉 권선(42-1)과는 절연되어 분리된다. 보조 권선(52)은 정상 상태일 때 모터(40)에 존재하는 교류 자속에 의해 작동되며, 그 결과 권선(52)에는 낮은 유도 전압이 생긴다. 이러한 낮은 유도 전압은 에컨대 12 볼트나 24 볼트이며 보조 권선(52), 온도 감지기(60) 및 압력 감지기(70)를 포함하는 회로(51)에 공급된다. 상기 회로(51)에서, 온도 감지기(60)와 압력 감지기(70)는 서로 병렬로 연결되어 저항성 가열기(62)와는 직렬로 연결되는데, 이 저항성 가열기(62)는 내부 라인 브레이크(50)의 열 반응 접점(50-1)과 열적으로 결합되어 있다. 제3도의 회로(51')는 제2도의 회로(51)와 동일한데, 다만 회로(51')에는 또 다른 저항성 가열기(72-1)가 추가되고, 감지기(60) 및 관련 가열기(62-1)가 감지기(70) 및 관련 가열기(72-1)와 병렬로 연결되어 있다는 점에서 회로(51)와 차이가 있다. 회로(51')의 경우, 2개의 가열기(62-1, 72-1)가 내부 라인 브레이크(50)의 열 반응 접점(50-1)에 열적으로 결합되어 있다.

제2도에서, 접점(60-1, 70-1)이 열려서, 회로(51)는 정상 동작 조건에서 개방 회로로 된다. 만약, 온도 감지기(60)가 작동 온도와 동일하거나 더 높은 온도를 감지하면, 접점(60-1)에 의해 폐쇄 회로가 형성된다. 따라서, 코일(52)은 전기 에너지를 저항성 가열기(62)에 공급하고, 충분한 열(도면에는 'Q-1'으로 표시되어 있음)이 발생하여 접점(50-1)이 열리게 되고, 따라서 모터(40)와 압축기(10)를 정지시킨다. 압력 감지기(70)가 역회전에 반응한다면, 배출구(20-1)에 낮은 압력이나 진공이 생겼을 때 닫히게 되어 저항성 가열기(62)에 연결되는 회로가 형성되어 충분한 열 Q-1이 발생되어 접점(50-1)이 열리고, 따라서 모터(40)와 압축기(10)가 정지된다. 압력 감지기(70)가 고압 또는 압력차에 반응한다면, 접점(70-1)은 미리 설정된 압력이나 압력차가 감지되었을 때 닫히게 되지만, 회로(51)와 가열기 코일(62)의 동작은 그대로이다.

제5도와 제6도에 나타낸 라인 브레이크(50)는 본 발명을 실시하는 데에 특히 적합하며, 저탄소강과 같은 전기 전도성이며 열 전도성인 재료로 이루어진 관 모양의 하우징(50-2)을 구비한다. 정상 상태일 때 닫혀 있는 접점(50-1)은 각각 외팔보 장착 열적 응답 스냅-동작 열적 안정 부재(50-3)의 자유단과 하우징 벽에 장착된다. 모터(40)의 과열 조건이나 과전류 조건이 되면, 상기 스냅-동작 부재(50-3)는 개방 접점 위치(제6도에서 점선으로 표시한 위치)로 스냅되어 모터의 전류를 차단한다. 라인 브레이크 또는 보호 장치(50)의 구체적인 구성에 대해서는 앞에서 얘기한 미국 특허 제4,376,926호를 참조하면 된다.

라인 브레이크(50) 내부에 있는 가열 소자(이것은 선택된 모터 권선에 연결되기에 적합함) 이외에, 본 발명에서는 보조 가열기(62)가 설치된다. 이 보조 가열기(62)는 폴리이미드 중합체와 같은 고온 수지로 된 가요성 판재(62-2)를 가지며, 이 판재(62-2) 위에는 저항성 재료로 이루어진 그리드(62-3)가 통상적인 방법, 예컨대 적당한 잉크를 실크 스크린(silk screen)하여 약 1∼100Ω 범위의 저항을 갖도록 프린팅하는 방법에 의해 배치된다. 이러한 유형의 가열기로서 전기 저항이 약 10Ω인 가열기를 제조하였다. 벤조페논, 폴리아미드이미드, 폴리벤조티아졸, 포스포니트릴 등과 같은 고온 수지로 상기 판재(62-2)를 구성하는 것도 가능하다. 상기 저항성 재료는 예컨대, 위에서 설명한 합성 수지 재료로 형성되지만, 흑연과 같은 탄소 입자와 미량의 은 또는 니켈 분말이 함유되어 있다.

상부에 전기 절연성 슬리브가 있는 리드(62-4, 62-5)는 절연성 슬리브가 벗겨진 단부를 가지며, 이 단부는 납땜과 같은 종래 방법에 의해 그리드(62-3)의 이격 부분에 접합된다. 앞에서 설명했던 제3도의 실시예와 같이, 하나 이상의 보조 가열기가 필요하다면, 그리드(62-3)에 적당한 리드를 사용하여 2개 이상의 저항성 경로를 형성하여 회로(51)의 가열기들을 연결시킨다. 판재(62-20는 접착성 하부층을 구비하는 것이 바람직하며, 이것과 열적으로 밀접한 관계를 갖는 관 모양의 하우징(50-2)의 전체 둘레의 적어도 일부분을 감싸고 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 전기 절연성 재료로 이루어진 열 수축성 슬리브(62-6)를 프린트된 가열기 그리드(62-3) 위에 배치하는 것이 바람직하며, 이 슬리브(62-6)가 수축되면 가열기, 리드 및 라인 브레이크(50) 사이에 표면 전기 소거 및 리드에 대한 응력 완화가 이루어진다.

따라서, 제2도의 실시예에서, 접점(60-1) 또는 접점(70-1)이 닫히면, 저전압 전원이 보조 가열기(62)에 전원을 공급하여 온도를 높이며, 이렇게 발생된 열은 열 반응 부재(50-3)로 전달되어 라인 브레이크를 작동시키고 접점(50-1)이 열린다.

제3도의 장치는 제2도의 장치와 유사한 동작을 한다. 접점(70-1)이 닫히면, 가열기(72-1)가 가열되고 이 열('Q-3'으로 표시됨)에 의해 접점(50-1)이 열리고, 따라서 모터(40)와 압축기(10)의 동작이 정지된다. 한편, 접점(60-1)이 닫히면, 가열기(62-1)가 가열되고 이 열('Q-2'로 표시됨)에 의해 접점(50-1)이 열려서 모터(40)와 압축기(10)의 작동이 중단된다.

제4도를 참조하면, L1, L2 및 L3은 3상 모터(140)의 전기 입력선이고, 각각의 주권선(142-1, 142-2, 142-3)을 가지는데, 이 주권선들은 Y자 구성으로 연결되며 정상 상태일 때 닫혀 있는 열 반응 접점(150-1, 150-2, 150-3)을 갖는다. 상기 열 반응 접점들은 내부 라인 브레이크(150)를 구성한다. 보조 권선(52)은 권선(142-1, 142-2, 142-3) 중 하나의 고정자 슬롯 내에 배치된다. 보조 권선(52)은 절연되어 있고, 회로〔51; 이 회로는 제2도의 회로와 동일하며 보조 권선(52), 온도 감지기(60) 및 압력 감지기(70)를 포함하고 있음〕에 예컨대, 12볼트나 24볼트의 낮은 전압을 공급한다. 내부 라인 브레이크(150)는 많은 열 반응 접점(150-1, 150-2, 150-3)을 가지기 때문에, 저항성 가열기(62)에 의해 발생된 열 Q-1은 모든 접점(50-1, 150-2, 150-3)에 작용한다. 제4도의 실시예의 나머지 동작은 제2도의 실시예와 동일하다. 또한, 제3도의 회로(51')를 제4도의 장치에 사용하는 것도 가능하며 이 회로는 위에서 설명한 것과 같이 동작한다.

지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실시예를 변경할 수 있을 것이다. 예를 들어서, 밀폐형 압축기와 스크롤 압축기를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 전력 기구 설비와 같이 케이스에 들어 있는 전기 모터 구동 장치와 펌프나 팽창기와 같은 유체 기구에도 본 발명이 동일하게 적용되며, 감지기와 이것을 라인 브레이크와 연결시키는 것을 그에 따라 적합하게 연결할 수 있다. 필요하다면, 감지기 위치에 수동 스위치를 사용하여 보조 가열기의 전원을 직접적으로 제어하는 것도 가능하다. 또한, 제2 전원이 필요하고 이것이 존재한다면, 감지기와 코일의 전부 또는 일부에 전원을 공급하는 데에 사용할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 특허 청구 범위에 의해서만 제한된다.

Claims

내부 라인 브레이크를 갖는 전기 모터에 의해 구동되며 외장 셸을 구비하는 장치에서 상기 전기 모터의 특정 동작 조건에 반응하여 상기 전기 모터에 공급되는 전원을 차단함으로써 상기 장치에 대한 별도의 내부 보호를 제공하는 보호 회로에 있어서, 상기 장치의 소정 상태를 감지하는 감지기와, 상기 외장 셸 내부에 배치되고 보조 권선을 포함하며 상기 회로에 전원을 공급하는 전원 수단으로서, 상기 보조 권선은 상기 모터 내부에 있고 상기 모터와 전자기적으로 결합되며 상기 회로에 공급되는 전원보다 더 낮은 전원을 상기 모터에 공급하는 것인 전원 수단과, 가열기를 포함하며 상기 라인 브레이크의 작동을 도와주는 수단으로서, 상기 가열기는 상기 라인 브레이크와 열적으로 결합되고 라인 브레이크를 열적으로 여기시켜서 상기 모터로 공급되는 전원이 차단되도록 하는 것인 상기 수단과, 상기 감지기가 특정 상태를 감지한 것에 반응하여 상기 가열기와 상기 전원 수단을 연결시키는 전원 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제1항에 있어서, 상기 특정 상태를 감지한 것에 응답하여 상기 모터에 공급되는 전원을 상기 여기 수단이 차단하도록 만드는 감지기를 복수개 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제1항에 있어서, 상기 감지기는 압력 감지기인 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제3항에 있어서, 상기 장치는 가스 배출 경로를 갖는 유체 기구이며, 상기 감지기는 이 가스 배출 경로의 압력을 감지하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제4항에 있어서, 상기 감지기는 상기 유체 기구의 역회전을 표시하는 저압 조건을 감지하는 감지기인 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제1항에 있어서, 상기 감지기는 온도 감지기인 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제6항에 있어서, 상기 장치는 배출 경로를 포함하며 상기 장치는 이 배출 경로의 압력을 감지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제1항에 있어서, 상기 전원 연결 수단은 정상 상태일 때에는 열려 있다가 소정의 동작 조건을 감지한 때에는 접점이 닫히는 최소한 하나의 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 회로.
제8항에 있어서, 상기 전원을 상기 가열기에 연결시켜 상기 라인 브레이크를 여기시키는 기능을 최소한 하나의 스위치가 할 수 있도록 병렬 관계로 배치된 복수의 상기 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 보호 회로.
모터 권선이 있는 내부 전기 구동 모터와 이 모터에 열적으로 응답하는 내부라인 브레이크를 구비하며 셸에 둘러싸여 있는 장치의 내부 보호 회로에 있어서, 상기 내부 라인 브레이크는 상기 모터내에 특정 온도의 전류 레벨이 생겼을 때 상기 모터에 공급되는 전원을 차단하며, 상기 내부 보호 회로는, 상기 셸 내부에 있으며 이 셸 내부의 소정의 조건을 감지하는 조건 감지 수단과, 상기 내부 라인 브레이크와 열적으로 결합되어 있는 가열 수단과, 상기 모터 내부에서 상기 모터 권선과 전자기적으로 결합되어 있으며, 상기 가열 수단에 연결되었을 때 이 가열 수단에 비교적 낮은 전원을 공급하는 보조 권선과, 상기 조건 감지 수단에 응답하여 상기 보조 권선을 상기 가열 수단에 연결함으로써, 소정의 조건이 감지되었을 때 상기 라인 브레이크를 여기시키고 상기 모터에 대한 전원 공급을 차단시키는 것을 도와주는 작동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제10항에 있어서, 상기 조건 감지 수단은 상기 장치 내부에서 이 장치의 여러 동작 조건을 감지하는 복수의 감지기를 구비하며 상기 복수의 감지기 각각은 소정의 동작 조건을 감지하였을 때 상기 여기 수단이 상기 모터에 공급되는 전원을 차단하도록 만드는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제10항에 있어서, 상기 조건 감지 수단은 압력 감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제12항에 있어서, 상기 장치는 가스 배출 경로가 있는 유체 기구이며, 상기 감지기는 상기 가스 배출 경로의 압력 조건을 감지하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제13항에 있어서, 상기 감지기는 상기 유체 기구의 역회전을 나타내는 저압력 조건을 감지하는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제10항에 있어서, 상기 조건 감지기는 온도 감지기인 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제14항에 있어서, 상기 유체 기구는 가스 배출 경로를 가지고, 상기 감지기는 상기 가스 배출 경로의 온도 조건을 감지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제13항에 있어서, 상기 여기 수단은 정상 상태일 때에는 열려 있다가 소정의 동작 조건을 감지한 때에는 닫혀서 상기 보조 권선을 상기 가열 수단에 연결시키는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제17항에 있어서, 소정의 조건을 감지했을 때 복수의 스위치 중 어느 하나의 스위치가 닫혀서 상기 전원 수단이 상기 가열 수단에 인가되도록 하고 상기 라인 브레이크가 여기되어 상기 모터에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 상대적 병렬 관계로 배치되어 있는 상기 복수의 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
셸, 입구, 고정 스크롤 수단, 선회 스크롤 수단, 가스 배출 경로, 상기 셸 내부의 모터 수단을 구비하는 밀봉 압축 스크롤에 대한 추가 내부 보호를 제공하는 내부 보호 구조에 있어서, 상기 모터 수단은 모터 권선과 내부 라인 브레이크를 가지며, 상기 내부 라인 브레이크는 상기 모터 수단에 과도한 전류나 과도한 열이 발생한 경우 상기 모터 수단을 개방하여 상기 모터 수단으로 공급되는 전원을 차단하도록 상기 모터 수단의 온도와 전류에 응답하는 정상 폐쇄 접점을 가지며, 상기 내부 보호 구조는, (A) 상기 모터 수단 내부에 있고 회로에 낮은 전원을 공급하는 보조 권선을 포함하며 상기 모터 수단과 전자기적으로 결합된 상기 회로와, (B) 상기 셸 내부에 있으며, 상기 가스 배출 경로의 소정 온도에 반응하는 정상 개방 열 안정 반응성 접점을 포함하는 상기 고정 스크롤 수단에 위치하는 온도 감지 수단과, (C) 상기 정상 개방 접점과 직렬로 연결되고, 상기 내부 라인 브레이크의 정상 폐쇄 열 반응성 접점과 열적으로 결합되며, 상기 회로 내부에 있는 제1저항성 가열수단으로서, 상기 정상 개방 열 안정 반응성 접점이 소정의 온도를 감지하여 닫혔을 때, 상기 회로는 상기 제1 저항성 가열 수단에 전원을 공급함으로써 상기 내부 라인 브레이크의 접점이 열리도록 하고 상기 모터 수단에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 제1 저항성 가열 수단과, (D) 상기 선회 스크롤 수단의 역회전을 나타내는 상기 가스 배출 경로의 낮은 압력에 반응하도록 배치된 정상 개방 압력 반응성 접점을 갖는 상기 고정 스크롤 수단에 위치하고 상기 셸 내부에 있는 압력 감지 수단과, (E) 상기 압력 감지 수단 정상 개방 접점과 직렬로 연결되고, 상기 내부 라인 브레이크의 상기 정상 폐쇄 열 반응성 접점과 열적으로 결합되며, 상기 회로 내부에 있는 제2 저항성 가열기로서, 상기 정상 개방 압력 반응성 접점이 소정의 낮은 압력을 감지하여 닫혔을 때, 상기 회로는 상기 제2 저항성 가열기에 전원을 공급함으로써 상기 내부 라인 브레이크의 상기 접점이 열리도록 하고 상기 모터에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 제2 저항성 가열기를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 보호 구조.
전기 장치와, 제1전원선과 제2전원선을 갖는 상기 전기 장치에 에너지를 공급하는 전기 공급 수단과, 상기 전원선 중 하나에 직렬로 연결되어 있으며 정상상태일 때 닫혀이는 경상 폐쇄 스위칭 접점을 갖는 라인 브레이크와, 상기 스위칭 접점과 연결되어 있어서 상기 전기 장치가 특정 조건에 있을 때 상기 스위칭 접점을 열고 상기 전기 장치의 에너지 공급을 차단시키는 열 반응 수단과, 상기 열 반응 수단과 열 전달 관계로 배치되어 있는 보조 가열 수단과, 낮은 전원 전압을 제공하는 상기 전기 장치 내부의 보조 권선을 포함하는 상기 보조 가열 수단에 에너지를 공급하는 전기 에너지 공급 수단과, 상기 전기 장치의 상기 특정 조건에 무관하게 상기 전기 장치의 에너지 공급 상태를 제어하는 것을 도와주기 위해 상기 보조 가열 수단을 선택적으로 에너지 공급하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제20항에 있어서, 상기 라인 브레이크는 열 전도성 하우징을 포함하고, 상기 보조 가열 수단은 전기 절연성 재료로 이루어진 가요성 시트와 이 시트에 배치된 전기 저항성 그리드를 구비하며 상기 시트는 상기 하우징의 최소한 일부분 둘레에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 전기 절연성 시트는 상기 하우징에 접착제에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 저항성 리드의 일정한 간격으로 떨어진 부분에는 전기 리드가 부착되어 있고, 전기 절연성 재료로 이루어진 열 수축성 슬리브는 상기 저항성 그리드를 덮고 있는 상기 시트 위쪽으로 배치되며, 상기 떨어진 부분이 없는 곳에 있는 전기 리드는 표면 마찰 전기를 제거하고 전기 리드에 대한 응력을 완화시키는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 보조 가열기에 선택적으로 에너지를 공급하는 수단은 수동으로 조작할 수 있는 온/오프 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 라인 브레이크는 열 전도성 하우징을 포함하고, 상기 여기 수단은 전기 절연성 재료로 이루어진 가요성 시트와 이 시트에 배치된 전기 저항성 그리드를 구비하며, 상기 시트는 상기 하우징의 최소한 일부분 둘레에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제25항에 있어서, 상기 전기 절연성 시트는 상기 하우징에 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제25항에 있어서, 상기 저항성 리드의 일정한 간격으로 떨어진 부분에는 전기 리드가 부착되어 있고, 전기 절연성 재료로 이루어진 열 수축성 슬리브는 상기 저항성 그리드를 덮고 있는 상기 시트 위쪽으로 배치되며, 상기 떨어진 부분이 없는 곳에 있는 전기 리드는 표면 마찰 전기를 제거하고 전기 리드에 대한 응력을 완화시키는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제10항에 있어서, 상기 라인 브레이크는 열 전도성 하우징과, 상기 가열 수단은 전기 절연성 재료로 이루어진 가요성 시트와 이 시트에 배치된 전기 저항성 그리드를 구비하며, 상기 시트는 상기 하우징의 최소한 일부분 둘레에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제28항에 있어서, 상기 전기 절연성 시트는 상기 하우징에 접착제에 의해 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제28항에 있어서, 상기 저항성 리드의 일정한 간격으로 떨어진 부분에는 전기 리드가 부착되어 있고, 전기 절연성 재료로 이루어진 열 수축성 슬리브는 상기 저항성 그리드를 덮고 있는 상기 시트 위쪽으로 배치되며, 상기 떨어진 부분이 없는 곳에 있는 전기 리드는 표면 마찰 전기를 제거하고 전기 리드에 대한 응력을 완화시키는 것을 특징으로 하는 내부 보호 회로.
제25항에 있어서, 상기 여기 수단은 수동으로 조작할 수 있는 온/오프 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제19항에 있어서, 상기 제1 저항성 가열 수단과 제2 저항성 가열 수단은 전기 절연성 재료로 이루어진 시트 위에 배치된 전기 저항성 그리드로 이루어진 제1 부분과 제2 부분을 각각 포함하며, 상기 시트는 상기 라인 브레이크의 최소한 일부분 둘레에 감겨 있는 것을 특징으로 하는 내부 보호 구조.