KR20000062162A

KR20000062162A - 모터 보호 장치

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Publication number: KR20000062162A
Application number: KR1019990050796A
Authority: KR
Inventors: 사토다츠히코; 마스다다카시; 운노미츠루
Original assignee: 윌리엄 비. 켐플러; 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2000-10-25
Also published as: MY122160A; US6433975B1; JP2000156141A; KR100603222B1

Abstract

밀봉된 케이싱(2)에는, 통과하는 전류의 수준 및 주위 온도에 따라, 가동(可動) 접점부(10)를 전류 경로 내로 그리고 그 전류 경로 밖으로 이동시킴으로써, 서로 반대 방향으로 만곡된 형상 사이에서 스냅 작용 하여 전류 경로를 전환하는 바이메탈 디스크(8)가 제공된다. 퓨즈 단자(14, 15, 141, 142,143, 144)가 상기 바이메탈 디스크(8)와 직렬로 연결되고, 과전류에 의해 용융되어 상기 전류 경로를 차단한다. 한 실시예의 퓨즈 단자(14)는 히터 역할을 하는 지지 부재(3)의 한 표면에 고정되어 있다. 그 퓨즈 단자(14) 및 바이메탈 디스크(8)는 연결용 핀(12)을 통해 연결되며, 상기 핀(12)은 그 핀과 전기적으로 절연되어 있는 상기 지지 부재(3)를 통해 제공된다. 다른 실시예에서, 상기 바이메탈 디스크(8)와 퓨즈 단자(15)는 지지 부재(3)의 양표면에 배치된다.

Description

모터 보호 장치{MOTOR PROTECTOR APPARATUS}

본 발명은, 예컨대 공기 조화기의 압축기 등에 사용되는 모터 보호 장치에 관한 것으로, 특히 보호하고자 하는 모터의 내부에 사용되는 방식의 모터 보호 장치에 관한 것이다.

이러한 방식의 종래 모터 보호 장치의 예가 도 9a 내지 도 9c에 도시되어 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 통상의 모터 보호 장치(101)는 강(鋼)으로 제작된 케이싱(102)의 본체(102a)에 배치된 히터(103a)를 구비하는 지지 부재(103)를 포함한다. 상기 지지 부재(103)에 고정되어 있는 단자 핀(104)이 케이싱(102)의 개구부에 제공된 헤더(105)로부터 연장되어 나오고, 상기 단자 핀(104)과 헤더(105) 사이의 간극은 유리 시일(glass sel)(106)과 에폭시 펠릿(epoxy pellet)(107)에 의해 밀봉되어 있다. 바이메탈 디스크(108)가 슬러그(slug)(109)에 의해 상기 지지 부재(103)에 고정되어 있으며, 그 바이메탈 디스크에는 케이싱(102)의 내부에 장착된 고정 접점부(111)와 맞물릴 수 있는 가동(可動) 접점부(110)가 구비되어 있다.

밀봉된 방식의 모터 압축기[이하, 기전력 압축기(100)라 한다.] 내에 상기한 모터 보호 장치가 장착되는 용례에서는, 제1 및 제2 전기 도선(導線)(112)이 각각 단자 핀(104)과 케이싱(102)에 접속되어 있다. 모터 보호 장치(101)는 절연 슬리브(113) 내부에 배치되고, 도 9c에 도시된 바와 같이, 권선(捲線)(114)[주권선(114a) 및 보조 권선(114b)]에 연결된다. 따라서, 모터 보호 장치(101)는 교류 전원(115)에 접속될 수 있는 기전력 압축기(100)의 구동 회로(130)에 직렬로 연결된다.

상기 바이메탈 디스크(108)는 과부하 전류로 생기는 바이메탈 디스크에 의한 열의 발생, 또는 히터(103a)의 열발생을 비롯한 모터 보호 장치 내부의 주위 온도의 상승으로 인한 열의 발생으로 인해, 서로 반대 방향으로 만곡된 한 형상으로부터 다른 형상으로 스냅 작용을 하고, 그 결과 상기 구동 회로가 개방됨으로써, 기전력 압축기(100)에 미칠 수 있는 어떤 발생가능한 손상을 방지한다.

그럼에도 불구하고, 이러한 종래의 모터 보호 장치(101)에는 다음과 같은 문제가 있다.

기전력 압축기(100)에서 상기한 것과 같은 비정상적인 상태가 전개되는 경우에, 모터 보호 장치(101)가 전류를 반복적으로 전도 및 차단하기 때문에, 기전력 압축기(100)는 발생되는 열 또는 발생 가능한 탐(burning)으로부터 보호된다. 이러한 상태가 치유되지 않는 경우에, 모터 보호 장치(101)는 계속해서 정해진 예상 수명 사이클의 수 이상으로 기전력 압축기(100)를 보호한다. 이러한 상황 하에서, 모터 보호 장치(101)가 결국 그 예상된 제품 수명을 초과하게 되면, 상기 바이메탈 디스크(108)의 가동 접점부(110)와 고정 접점부(111)가 용융 및 용접되기 시작하여, 전류가 계속 흐르게 되는 상태가 야기된다. 이러한 상태가 지속되면, 기전력 압축기(100)의 권선(114)이 과열되고, 그 결과 권선(114)의 전기 절연 수지가 그 열에 의해 용융되어 단락 상태가 야기된다. 이로 인해, 전류가 눈에 띄게 증가하고, 동시에 구동 회로(130)의 저항치가 낮아지며, 결국 기전력 압축기(100)의 내부 회로에는 큰 전류 흐름으로 인한 비정상적인 과열 상태가 생긴다. 이러한 비정상적인 과열의 결과, 기전력 압축기(100)의 권선(114)은 타게 되어, 단자 핀(104)의 유리 시일(106) 표면에 고착되는 탄화물 그을음(carbide soot)을 발생할 수 있고, 이로 인해 단자 핀(104)과 헤더(105) 사이의 전기 절연이 손상될 수 있다.

가장 나쁜 경우에는, 유리 시일(106)의 표면에 트랙킹(tracking)이 발달하여, 그 전류 통로에 의해 발생되는 열로 인해 유리 시일이 연화(軟化) 및 용융되고, 결국 단자 핀(104)은 어떤 경우에는 기전력 압축기(100)의 내부 압력을 더 이상 지탱할 수 없어 끊어지게 된다. 이러한 문제에 대처하기 위하여, 예컨대 단자 핀이 끊어지기 전에, 구동 회로(130)의 전류를 차단할 목적으로 퓨즈를 제공하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 경우에, 퓨즈가 용융되면서 발생되는 아크가 기전력 압축기(100)의 가스를 점화시킬 수 있으므로, 폭발이 일어날 염려도 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하는 모터 보호 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 모터 보호 장치의 접점부가 용융되는 경우에도 위험한 상황을 결국은 피할 수 있는 모터 보호 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 구동 회로가 차단되었을 때 발생하는 아크가 기전력 압축기의 여러 환경에 미칠 수 있는 어떤 역효과를 방지할 수 있는 모터 보호 장치를 제공하는 것이다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 보호 장치의 내부 구조를 단면도 형태로 도시하는 정면 입면도이다.

도 1b는 도 1a의 모터 보호 장치의 내부 구조를 도시하는 부분 단면 저면도이다.

도 1c는 도 1b의 A-A 선을 따라 취한 단면도이다.

도 1d는 본 발명이 적용되는 모터 구동 회로와, 제1 실시예에 따른 모터 보호 장치를 도시하는 개략적인 회로도이다.

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 부재에 고정된 연결 핀 부재를 도시하는 정면 입면도이다.

도 2b는 도 2a의 B-B 선을 따라 취한 단면을 포함하는 저면도이다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 사용되는 퓨즈 단자의 일예를 도시하는 정면 입면도이다.

도 3b는 도 3a의 퓨즈 단자를 도시하는 저면도이다.

도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터 보호 장치의 내부 구조를 단면도 형태로 도시하는 정면 입면도이다.

도 4b는 도 4a의 모터 보호 장치의 내부 구조를 단면도 형태로 도시하는 평면도이다.

도 4c는 도 4b의 B-B 선을 따라 취한 단면도이다.

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 사용되는 퓨즈 단자를 도시하는 정면 입면도이다.

도 5b는 도 5의 퓨즈 단자의 우측면도이다.

도 6a는 본 발명에 사용될 수 있는 퓨즈 단자의 다른 실시예를 도시하는 정면 입면도이다.

도 6b는 도 6a의 퓨즈 단자를 도시하는 저면도이다.

도 7a는 본 발명에 사용될 수 있는 퓨즈 단자의 다른 실시예를 도시하는 정면 입면도이다.

도 7b는 도 7a의 퓨즈 단자를 도시하는 평면도이다.

도 8a는 본 발명에 사용될 수 있는 퓨즈 단자의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도이다.

도 8b는 본 발명에 사용될 수 있는 퓨즈 단자의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도이다.

도 9a는 종래 기술에 따른 모터 보호 장치의 내부 구조를 단면도 형태로 도시하는 정면 입면도이다.

도 9b는 도 9a의 모터 보호 장치를 단면도 형태로 도시하는 평면도이다.

도 9c는 종래 기술에 따른 모터 보호 장치와 모터 구동 회로의 개략적인 회로도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 케이싱

3 : 지지 부재

4 : 단자 핀

5 : 헤더

6 : 유리 시일

8 : 디스크

12 : 연결용 핀 부재

간략하게 설명하면, 본 발명에 따른 모터 보호 장치에는 기밀(氣密)하게 밀봉될 수 있는 케이싱과; 이 케이싱 내부에 제공되고, 스냅 작용식 디스크가 선택된 수준의 전류 및 주위 온도에 응답하여, 서로 반대 방향으로 만곡된 한 형상으로부터 다른 형상으로 스냅 작용을 함에 따라 전류 경로에서 가동 접점부를 전환하는 제1 스위치와; 상기 케이싱 내부의 제1 스위치와 직렬 연결되고, 소정의 과전류에 의해 용융될 때 상기 전류 경로를 개방하는 제2 스위치가 포함된다.

전도성 상태에서, 상기 제1 스위치의 접점부가 용융 및 용접되는 경우에는 큰 전류가 발생된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 상기 제2 스위치가 용융되어, 모터 보호 장치의 전류를 차단한다. 따라서, 밀봉된 방식의 기전력 압축기에서 일어날 수 있는 탐을 방지하고 모터 보호 장치의 밀봉 단자에 어떤 손상이 미치는 것을 방지하여, 탄화물이 밀봉 단자 부근에 고착되어 트랙킹되는 것을 방지해 준다. 그 결과, 유리 시일의 전기 절연 특성이 손상되어 야기되는 트래킹 현상으로 인한 유리 시일부의 용융 가능성을 본 발명에 의해 방지할 수 있고, 유리 시일의 유지 특성의 손실로 인해 야기되는 단자 핀의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 제2 스위치가 기밀성 케이싱 내에 배치되어 있기 때문에, 제2 스위치의 용융시 발생되는 아크가 밀봉된 방식의 기전력 압축기의 여러 환경에 악영향을 미치는 일이 없다.

본 발명의 특징에 따르면, 히터는 전류 경로에서 흐르는 전류의 수준에 따라 열을 발생하므로, 그 히터에 의해 발생된 열에 의해 케이싱 내부의 대기 온도를 상승시킬 수 있고, 히터의 재료 및 온도 반응 특성을 적절히 선택함으로써 모터 보호 장치의 특성을 조절할 수 있다. 본 발명의 다른 특징에 따라서, 제2 스위치가 히터로서도 기능을 하고, 히터로서 기능을 하는 지지 부재를 통해 연장되는 연결 부재를 통해 제1 스위치와 제2 스위치가 연결되면, 모터 보호 장치 특성의 정밀한 조정이 향상된다. 본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 지지 부재가 사이에 끼이도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 배열함으로써, 만족스러울 정도로 열을 발생시키게 히터를 사용할 수 있어, 원하는 대로 모터 보호 장치의 특성을 조정할 수 있다. 상기 제1 스위치는 지지 부재 상에 지지될 수 있고, 제2 스위치는 제1 스위치에 대하여 반대쪽의 지지 부재 상에 배열될 수 있다. 본 발명의 다른 특징에 따르면, 제2 스위치는 제1 스위치와 동일면의 지지 부재 상에 배열될 수 있어, 제2 스위치와 케이싱 내벽 사이의 거리를 쉽게 유지할 수 있고, 따라서 설계의 유연성을 향상시킬 수 있는 동시에, 용융 후에 발생 가능한 단락을 정확히 방지할 수 있다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기한 것과 같은 제2 스위치에는 단면적을 감소시켜 형성된 가융부(可融部)가 있는데, 이 가융부는 전기 저항이 크고 선택된 수준의 전류가 통과하여 흐를 때 용융되는 가융부를 형성한다. 이러한 경우에 있어서, 판형 부재의 측면에 노치 절취부를 제공하여 상기 제2 스위치의 가융부를 쉽게 형성할 수 있다. 또한, 제2 스위치에는 다른 융점을 갖는 다양한 특성의 모터를 얻기 위하여, 소정 위치에 복수 개의 가융부가 형성될 수 있는데, 이 부분은 복수 개의 가융부가 제공되는 경우 용융 특성이 변화하기 때문에, 보호하고자 하는 모터 보호 장치에 따라 제공된다. 본 발명의 한 특징에 따르면, 제2 스위치를 쉽게 준비하고, 금속 주형 및 재료의 비용을 최소화하며, 상기 가융부가 원하는 위치에서 절취하여 형성할 수 있는 용융 재료를 포함할 수 있게 하고, 동시에, 가융부로 흐르는 전류의 크기를 변화시킴으로써 다양한 특성의 모터 보호 장치를 얻을 수 있는 원통형 부재를 사용하여 상기 제2 스위치를 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 신규하고 개선된 모터 보호 장치의 다른 목적, 이점 및 상세한 내용은 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명에서 나타난다.

이하에서는, 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 모터 보호 장치의 양호한 실시예를 설명한다.

도 1a 내지 도 3b를 참고하면, 제1 실시예에 따른 모터 보호 장치(1)에는 양표면이 각각의 평면에 놓인 판상의 지지 부재(3)가 포함되어 있고, 이 지지 부재는 히터로서도 기능을 하며, 따라서 철과 같이 전기 저항이 큰 금속으로 이루어져 있다. 상기 지지 부재(3)는, 강과 같은 적당한 재료로 제작되고 한쪽 단부가 개방되어 있는 관형의 케이싱(2) 내부에 배치되어 있다. 지지 부재(3)의 일단부에는, 예컨대 구리 코어가 있는 스테인레스강 핀으로 제작된 단자 핀(4)이 외부 회로와 접속되게 고정되어 있다. 강판으로 제작한 헤더(5)가 용접과 같은 방식으로 상기 케이싱(2)의 개방 단부에 전기적으로 맞물리게 설치되어 있다. 상기 단자 핀(4)은 헤더(5)를 넘어 외측으로 연장되고, 그 반대쪽의 원위(遠位) 단부는 케이싱(2) 내부에 배치되어 있다. 단자 핀(4)과 헤더(5) 사이의 환형 간극은 유리 시일(6)에 의해 밀봉되어 있다. 유리 시일(6)의 외측부는 에폭시 펠릿(7)으로 덮는 것이 좋다. 케이싱(2) 내부의 기압과 유전상수 값을 미리 선택한 값으로 설정하기 위하여, 불활성 가스를 케이싱(2) 내부로 도입할 수도 있다.

예를 들면 스테인레스강으로 제작되고 원통 형태인 것이 좋은 연결용 핀 부재(12)가 상기 지지 부재(3)의 대략 중앙을 관통하여 연장되고, 도 2b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 지지 부재의 양표면이 놓인 평면 이상으로 연장되는 것이 좋다. 상기 연결용 핀 부재(12)는, 예컨대 유리나 세라믹과 같은 전기 절연 재료로 만든 적당한 밀봉 재료를 사용하여, 지지 부재(3)에 형성되어 있는 원통형 구멍(3a)의 내벽에 고정되므로, 상기 연결용 핀 부재(12)와 지지 부재(3)를 서로 전기적으로 절연되게 할 수 있다. 연결용 핀 부재(12)를 지지 부재(3)에 고정·부착하기 위하여, 링 모양의 유리 펠릿과 연결용 핀 부재(12)를 지지 부재(3)의 상기 구멍(3a)에 배치하고, 그 위치에 유지한 채, 예컨대 700℃의 온도로 가열할 수 있다. 다음에, 유리 펠릿을 용융한 후 냉각한다. 전술한 배치에 있어서, 연결용 핀 부재(12)의 열팽창 계수는 지지 부재(3)의 열팽창 계수보다 다소 크게 선택한다.

지지 부재(3)의 일측면(도 1b에서 하측면)에는, 예컨대 강과 구리로 된 층들을 접합하여 형성된 판으로 제작한 바이메탈 디스크(8)와 같은 접시형 온도 조절 디스크(dished thermostatic disc)가 제공된다. 이러한 경우에, 슬러그(9)가 바이메탈 디스크(8)의 일단부에 고정되는 동시에, 연결용 핀 부재(12)에도 고정되어, 바이메탈 디스크(8)를 서로 반대 방향으로 만곡된 형상 사이에서 스냅 작용하는 식으로 지지할 수 있다. 바이메탈 디스크(8)의 원위 자유 단부, 즉 도 1b에서 볼 수 있는 바와 같이 바이메탈 디스크의 하측면의 슬러그(9)와 떨어진 위치에 가동 접점부(10)가 고정되어 있다.

바이메탈 디스크(8)의 가동 접점부(10)와 정렬된 위치에서 고정 접점부(11)가 케이싱(2)의 내벽에 장착되어 있어, 가동 접점부(10)는 바이메탈 디스크(8)의 스냅 작용에 따라 고정 접점부(11)와 전기적으로 맞물리고 맞물림 해제될 수 있다. 지지 부재(3)의 다른 표면(도 1b에서 상측면)에는, 예컨대 구리 합금과 같이 저항이 낮은 적당한 융융 금속 재료로 제작한 종방향으로 연장되는 퓨즈 단자(제2 스위치)(14)가 제공되어 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 종방향으로의 양단부에는 단자부(14a, 14c)가 형성되어 있고, 단자부(14a, 14c) 사이에 가융부(14b)가 일체로 형성되어 있다. 상기 가융부(14b)는, 예컨대 프레스 가공하여 상기 단자부(14a, 14c) 사이에서 타원 형태로 연장되게 형성되고, 그 단면적은 각 단자부(14a, 14c)의 단면적보다 작다. 상기 퓨즈 단자(14)의 한 단자부(14a)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 것처럼 지지 부재(3)에 장착된 연결용 핀 부재(12)에 예컨대 용접에 의해 고정되고, 퓨즈 단자(14)의 다른 단자부(14c)는 예컨대 용접에 의해 지지 부재(3)의 한 단자부에 고정된다.

상기 실시예에 따른 모터 보호 장치에서, 전류는 도 1b 및 도 1d에 도시된 것처럼 단자 핀(4)으로부터 지지 부재(3)를 통해 퓨즈 단자(14)로 흐르고, 일련의 전류 경로에 의해 연결용 핀 부재(12), 바이메탈 디스크(8)의 가동 접점부(10), 고정 접점부(12) 및 케이싱(2)를 통해 흐른다.

도 1d에서, 연결용 핀 부재(12)는, 케이싱(2)의 전기쪽에서 예컨대 모터 보호 장치의 로터(도시 생략)의 권선(51)[주권선(51a) 및 보조 권선(51b)]에 접속되고, 단자 핀 부재(4)의 전기쪽에서 교류 전원(52)과 접속되어 있어, 모터 보호 장치(1)를 기전력 압축기(50)의 구동 회로(30)와 직렬로 연결한다. 이러한 연결에 있어서, 도 1d의 도면 부호 53은 모터의 작동 개시를 위해 사용되는 커패시터를 나타낸다.

상기 실시예에 따른 모터 보호 장치에 있어서, 고정 접점부(11)와, 바이메탈 디스크(8)의 가동 접점부(10) 사이에서 용융 및 용접이 일어나는 경우에, 기전력 압축기(50)의 코일(51)이 단락된다면 큰 전류가 발생될 것이다. 그러나, 이러한 경우에, 퓨즈 단자(14)가 용융되어 파손되고, 기전력 압축기(50)의 구동 회로(30)가 차단되어 기전력 압축기(50)에의 전류는 차단된다. 따라서, 기전력 압축기(50)가 손상되거나 밀봉된 단자가 파손되는 것이 방지되어, 밀봉된 단자 부근에 탄화물이 고착되는 것을 방지할 수 있다. 상기 실시예에 따르면, 유리 시일의 전기 절연 특성이 손실되어 생기는 트랙킹 현상으로 인한 상기 유리 시일의 용융이 방지되고, 기전력 압축기(50) 내부의 압력 수준이 상승되어 생기는 퓨자이트 핀의 파손도 방지되어, 결국 위험한 상태를 피할 수가 있게 된다. 또한, 밀봉된 케이싱(2) 내부에 퓨즈 단자(14)가 제공되기 때문에, 퓨즈 단자(14)가 용융 및 파손될 때 발생되는 아크가 기전력 압축기(50)의 여러 환경에 미치는 악영향이 없다. 따라서, 종래의 모터 보호 장치의 기본적 구성[예컨대, 케이싱(2), 지지 부재(3), 단자 핀(4), 바이메탈 디스크(8) 등]을 크게 변경하지 않고도, 모터 보호 장치(1)를 간단한 구조로 쉽게 제작할 수 있다. 히터로서도 기능을 하는 지지 부재(3)와, 퓨즈 단자(14)는 전류 경로에서 직렬로 연결되어 있기 때문에, 히터에 의해 발생된 열에 의해 케이싱 내부의 대기 온도가 증가될 수 있고, 따라서 히터의 재료와 온도 반응 특성을 적절히 선택함으로써 모터 보호 장치의 특성을 최적 상태로 조정할 수가 있다. 바이메탈 디스크(8)와 퓨즈 단자(14)는, 지지 부재(3)를 통해 연장되지만 그 지지 부재와는 전기적으로 절연되어 있는 연결용 핀 부재(12)를 통해 연결되므로, 지지 부재(3)의 가열 기능을 전체적으로 이용하여 열을 충분히 발생시킬 수 있고, 상기 적당한 특성들을 쉽게 조정할 수 있다.

도 4a 내지 도 5b에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터 보호 장치와 그 부품들이 도시되어 있다. 전술한 실시예와 상응하는 부분들에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여 본 실시예를 설명하기로 한다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 모터 보호 장치(1A)는 퓨즈 단자(15)가 바이메탈 디스크(8)와 동일한 지지 부재(3) 측면에 제공되어 있다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 퓨즈 단자(15)는 상기한 제1 실시예의 퓨즈 단자(14)와 동일한 재료로 제작된다. 퓨즈 단자는 불연속 링 모양으로 형성되고, 그 대향 단부에는 단자부(15a, 15c)가 마련되어 있다. 퓨즈 단자(15)의 한 단자부(15a)는 용접 등에 의해서 단자 핀(4)에 고정되고, 다른 단자부(15c)도 용접 등에 의해 슬러그(9)에 고정되므로, 퓨즈 단자(15)는 단자 핀(4)과 바이메탈 디스크(8)에 직렬로 연결된다. 퓨즈 단자 중앙부의 단면적을 단자부(15a, 15c)의 단면적보다 작게 줄여 가융부(15b)를 형성한다.

상기 실시예에 따른 모터 보호 장치(1A)에서, 직렬 전류 경로가 형성되어, 전류는 단자 핀(4)으로부터 퓨즈 단자(15), 바이메탈 디스크(8), 가동 접점부(10), 고정 접점부(11) 및 케이싱(2)까지 흐르게 된다. 지지 부재(3)는 바이메탈 디스크(8)를 지지하는 데 사용되고, 퓨즈 단자(15) 자체에 의해 발생된 열에 의해 바이메탈 디스크(8)가 작동되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 따르면, 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 기전력 압축기(50)가 타버리는 것을 방지할 수 있고, 모터 보호 장치의 밀봉된 단자가 손상되는 것 등을 방지할 수 있어, 궁극적으로 위험한 상태가 초래되는 것을 방지할 수 있다. 퓨즈 단자(15)는 바이메탈 디스크(8)와 동일한 지지 부재(3) 측면에 제공되기 때문에, 케이싱(2)의 내벽과 마주하는 충분한 거리를 확보할 수 있다. 따라서, 설계의 유연성이 향상되고, 용융 과정과 관련한 변형으로 인해 퓨즈 단자(15)가 케이싱(2)의 내벽과 접촉되어 단락되는 현상을 방지할 수 있다. 그 외에는, 전술한 실시예의 경우와 같다. 따라서, 반복된 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따르면, 보호하고자 하는 모터에 따라, 퓨즈 단자, 즉 제2 스위치의 형태와, 눈금 조정된 전류의 값을 적절히 변화시킬 수 있다. 이하에서는, 도 6a 내지 도 8b를 참고하여, 본 발명의 모터 보호 장치에 사용될 수 있는 퓨즈 단자의 예를 설명한다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 퓨즈 단자(141)에는 양단자부(141a, 141c) 사이의 양측면에 노치 절취부가 제공되어, 가융부(141b)의 단면적을 상기 단자부(141a, 141c)의 단면적보다 작게 할 수 있다. 본 실시예의 퓨즈 단자(141)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 퓨즈 단자(14)와 비교하여, 용융 후에 케이싱 까지의 전기적 절연 거리 및 용융 시간의 조정을 쉽게 할 수 있다.

또, 도 7a 및 도 7b에 도시된 퓨즈 단자(142)와 같이, 퓨즈 단자(14)의 가융부(141b)와 동일한 형태의 가융부(142b)를 단자부(142a, 142c) 사이에 복수개(예컨대, 2개)로 제공할 수 있다. 복수개의 가융부(142c)를 제공함으로써, 전술한 실시예의 퓨즈 단자(141)의 경우보다 용융이 쉽게 일어난다. 따라서, 보호하고자 하는 모터에 따라 여러 가융부를 제공함으로써, 다른 융점을 갖는 다양한 특성의 모터 보호 장치를 얻을 수가 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 사용될 수 있는 퓨즈 단자의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도이다. 이들 실시예의 퓨즈 단자(143, 144)는 그 양단부에 종방향 형태로, 단자부(143a, 144a, 143c, 144c)가 형성되어 있고, 이 단자부는 용접 등에 의해 각 단자 핀(4)과 슬러그(9)에 고정된다. 도 8a에 도시한 퓨즈 단자(143)는 전술한 여러 실시예에서와 동일한 용융 재료를 사용하여 일체로 형성된다. 이러한 경우에, 퓨즈 단자(143)의 중앙이 가융부(143b)가 된다. 전술한 퓨즈 단자(14, 15, 141, 142)와 비교하여, 준비를 용이하게 할 수 있다. 이는 퓨즈 단자에 대해 사용되는 재료 및 금속 주형의 비용의 관점에서 유리하다. 다른 한편으로, 도 8b에 도시한 퓨즈 단자(144)의 경우, 전술한 여러 실시예에서와 동일한 용융 재료로 제작되는 가융부(144b)는 전기 저항이 낮은 재료로 제작되는 단자부(144a, 144c)에 의해 샌드위치형 구조로 되는 방식으로 용접 등으로 고정된다. 본 실시예의 퓨즈 단자(144)에 따르면, 가융부(144b)로 흐르는 전류의 크기를 변화시킴으로써, 원하는 위치에서 용융 및 분리가 가능하고, 다양한 특성의 모터 보호 장치를 얻을 수가 있다.

본 발명은 전술한 실시예의 형태에 구속되는 것은 아니며, 여러 가지 방식으로 변형할 수 있다. 예컨대, 도 6 내지 도 8에 도시한 퓨즈 단자는 상기한 제1 실시예 및 제2 실시예 중 어느 형태에도 사용될 수 있다. 또한, 예컨대, 케이싱의 내벽 및 지지 부재의 배면에 전기 절연부를 마련하여, 용융되고 분리된 퓨즈 단자에 의해 단락 현상을 방지할 수 있다. 전술한 본 발명에 따르면, 접점부 사이에서 용융 및 용접이 발생하는 경우에도, 위험한 상태를 피할 수 있는 모터 보호 장치를 제공할 수가 있다. 더욱이, 본 발명에 따르면, 구동 회로에 전류가 차단될 때 발생되는 아크에 의해 기전력 압축기의 여러 환경에 미치는 악영향을 방지할 수 있는 모터 보호 장치를 제공할 수도 있다.

본 발명은 첨부된 청구의 범위 내에 있는 상기 실시예의 모든 변형물 및 등가물을 포함한다는 것을 이해할 것이다.

전술한 본 발명의 모터 보호 장치에 따르면, 접점부 사이에서 용융 및 용접이 발생하는 경우에도, 위험한 상태를 피할 수 있고, 구동 회로에 전류가 차단될 때 발생되는 아크에 의해 기전력 압축기의 여러 환경에 미치는 악영향도 방지할 수 있다.

Claims

한 쪽 단부가 개방된 대체로 관형의 전기 전도성 케이싱과;

보어가 마련되며, 상기 개방 단부에 부착되어 그 개방 단부를 폐쇄하는 전기 전도성 헤더로서, 헤더와 전기적으로 절연되고 상기 케이싱 내부에 원위(遠位) 단부가 배치되는 전기 전도성 단자 핀을 상기 보어에 장착하는 전기 전도성 헤더와;

상기 단자 핀의 원위 단부에 부착되는 제1 단부와, 제2 단부가 있는 전기 전도성 지지 부재와;

상기 지지 부재에 장착되지만 지지 부재와 전기적으로 절연되는 전기 전도성 연결용 부재와;

서로 반대 방향으로 만곡된 제1 형상과 제2 형상 사이에서 이동할 수 있고, 서로 이격된 두 단부가 있으며, 그 중 한 단부는 상기 연결 부재에 고정적으로 부착되고 다른 단부는 상기 케이싱과 전기적으로 맞물리고 맞물림 해제되게 이동할 수 있는 스냅 작용식 온도 조절 디스크를 포함하는 제1 스위치와;

상기 케이싱 내부에 배치되어 상기 제1 스위치와 직렬 접속되는 퓨즈 부재를 포함하는 제2 스위치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재는 양표면이 있는 판으로 형성되고, 상기 퓨즈 부재는 상기 양표면 중 한 표면에 배치되고, 상기 디스크는 다른 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재에는 양표면이 있고, 상기 퓨즈 부재와 디스크는 동일 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 부재는 불연속 모양의 링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재에는 구멍이 형성되고, 상기 연결용 부재는 전기 절연성 유리 재료에 의해 상기 지지 부재로부터 전기적으로 절연된 채 유지되는 핀인 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 부재는 서로 이격된 단부 중간에 세장부(細長部)가 마련되어 있는 세장형 부재인 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제6항에 있어서, 상기 세장부는 한 쌍의 정렬된 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제6항에 있어서, 상기 세장부는 복수 쌍의 정렬된 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 부재에는 서로 이격된 단부가 있고, 이 단부는 비교적 전기 전도성이 작은 중간부에 결합되는 비교적 전기 전도성이 큰 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제5항에 있어서, 상기 지지 부재에는 각 평면에 놓이는 양표면이 있고, 상기 연결 부재는 상기 각 평면을 넘어 연장되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 부재에는 서로 이격된 두 단부가 있고, 이 중 한 단부는 상기 연결 부재에 전기 전도 관계로 부착되고, 다른 단부는 상기 지지 부재에 전기 전도 관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 퓨즈 부재에는 서로 이격된 두 단부가 있고, 이 중 한 단부는 상기 디스크의 고정 단부에 전기 전도 관계로 부착되고, 다른 단부는 상기 단자 핀의 원위 단부에 전기 전도 관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
기밀 밀봉될 수 있는 케이싱과;

상기 케이싱 내부에 제공되고, 선택된 전류와 주위 온도에 응답하여 스냅 작용을 함에 따라 전류 경로를 전환하는 가동(可動) 접점부를 수반하는 스냅 작용식 디스크를 포함하는 제1 스위치와;

상기 제1 스위치에 직렬로 연결되고, 상기 케이싱 내부에 배치되며, 소정의 과전류에 의해 용융될 때 상기 전류 경로를 개방하는 제2 스위치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제13항에 있어서, 상기 전류 경로에는 통과되는 전류 수준에 응답하여 열을 발생시키는 히터가 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제14항에 있어서, 상기 제2 스위치에는 상기 히터 역할을 하는 지지 부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제14항에 있어서, 상기 제1 스위치와 제2 스위치는 히터 기능을 하는 지지 부재를 통해 연장되는 연결용 부재를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 스위치는 지지 부재의 한 쪽에서 지지되고, 동시에, 상기 제2 스위치는 그 지지 부재의 다른 쪽에 배열되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제13항에 있어서, 상기 제2 스위치에는 단면적을 부분적으로 감소시켜서 형성된 가융부(可融部)가 있는 부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제17항에 있어서, 상기 제2 스위치의 가융부는 판형 부재의 측면에 노치 절취부를 제공하여 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
제19항에 있어서, 상기 제2 스위치에는 선택한 간격을 두고 형성된 복수개의 가융부가 마련되는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.