KR930004816B1

KR930004816B1 - 냉장고 압축기 전동기 시스템 및 전동기 보호기

Info

Publication number: KR930004816B1
Application number: KR1019860001834A
Authority: KR
Inventors: 드필리피스 피에트로; 칼렌다 시로; 노타로 쥬세페; 로툴로 파브리지오; 페조히 라디; 알. 덴엔트 레몬트 존; 니일드 조세프; 씨. 베그스 루이스
Original assignee: 텍사스 인스트루먼츠 인코오포레이티드; 존 에이. 호그
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1993-06-08
Also published as: CA1246129A; BR8601144A; US4706152A; AU5294686A; JPH0828167B2; DE3688800T2; IT8547818A0; EP0194892A3; AU604365B2; AU601614B2; EP0194892B1; KR860007764A; DE3688800D1; YU46666B; IT8547818A1; EP0194892A2; HRP920401A2; US4713717A; YU26786A; AU591391B2

Abstract

내용 없음.

Description

냉장고 압축기 전동기 시스템 및 전동기 보호기

제1도는 본 발명에 따른 냉장고 압축기 전동기 시스템의 개략적인 측면도.

제2도는 제1도의 시스템의 부품들간의 전기 접속도.

제3도는 제1도의 시스템에 포함된 보호기(protector)의 평면도를 포함하며, 제1도의 선 3-3을 취한 제1도의 시스템의 부분 측입면도.

제4도는 제1도의 선 4-4을 따라 보호기를 예시한 제3도의 보호기의 측입면도.

제5도는 보호기 부품의 일부가 생략된 제4도의 보호기 베이스를 예시한 유사한 부분 평면도.

제6도는 제5도의 베이스내에 몇 개의 보호기 부품을 설치한 것을 확대해서 제5도와 유사한 부분 평면도.

제7도는 제6도에 예시된 구조로 다른 보호기 부품들을 설치한 것을 예시한 제6도와 유사한 부분 평면도.

제8도는 제7도의 선 8-8을 따른 단면도.

제9도는 본 발명의 보호기의 다른 실시예의 베이스를 예시한 제5도와 유사한 부분 평면도.

제10도는 본 발명의 보호기의 또다른 실시예로서 제6도와 유사한 부분 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 냉장고 압축기 전동기 시스템 12 : 종래의 밀봉식 압축기 유니트

14 : 전동기 보호기 16 : 종래의 PTC전동기 시동 수단

18 : 전동기 26.1,26.2,26.3 : 관통핀

40 : 요홈부 44,46 : 기준면

58 : 가열기도선 60 : 온도 조절기 디스크

62 : 가동 접점 아암

본 발명은 전도기 보호기의 분야에 속하는 것으로서, 특히 고유 전동기 과부하 보호(inherent motor overload protection) 기능을 가진 냉장고 압축기 전동기 시스템 및 그 시스템에 사용하기 위한 전동기 보호기에 관한 것이다.

소위 고유 전동기 과부하 보호 기능을 제공하는 온도 조절기 금속(Thermostat metal) 전동기 보호기는 공지된 것으로서, 그러한 보호기는 전류 및 온도에 반응하여서 짧은 시간의 크고 급격한 전동기 과부하나 또는 긴 지속 시간의 작은 전동기 과부하에 기인한 전동기의 과열을 방지하기 위해 짧은 시간(회전자 고정) 트립 및 최종 트립(과부하 운전) 보호 기능을 제공한다. 그러한 고유 전동기 보호기에서, 접시형 온도 조절기 금속 수단은 보호기가 전동기의 적당한 위치에 설치된 때 전동기와 선택된 열결합(thermal coupling)을 하도록 배치된다. 또한 보호기는 전기 저항 가열기 시스템을 포함한다. 상기 가열기 시스템은 전동기 전류가 흐르도록 전동기와 직렬 연결되고 그 가열기 시스템에 흐르는 전류에 따라서 온도 조절기 금속을 가열한다.

전동기 전류가 예상된 정상 범위에서 변화하는 정상 전동기 동작중에, 전동기와 열결합으로부터 및 전기 가열기 시스템으로부터의 결합 가열 효과는 온도 조절기 금속 수단이 정상 전동기 동작을 유지하기 위해 구동되지 않은 상태로 있게 한다. 그러나, 전동기 손상이 발생할 수 있을 만큼 전동기 과열을 일으킬 고장 상태가 발생한다면, 상기 결합 가열 효과는 온도 조절기 금속 수단을 선택된 구동 온도까지 가열해서 상기 금속 수단이 스냅 동작으로 반전된 접시형 구성으로 이동하여 보호기 접점을 분리하고 전동기 동작을 중단시킨다. 만일 고장 상태가 작은 과부하등에 기인하여 전동기 절연 파괴 등과 같은 파손을 일으킬 정도로 지속적인 전동기 온도에서의 작은 온도 증가를 일으킨다면, 보호기의 최종 트립(ultimate trip) 특성이 지배하고, 보호기는 전동기로부터 및 보호기의 저항 가열기 시스템의 적은 과부하 전류로부터의 결합 가열 효과에 반응해서 전형적으로 구동됨으로써 전동기에 대한 소위 과부하 운전 보호 기능을 제공한다. 한편, 회전자 고정과 같은 고장 상태가 발생한다면, 이것은 전동기 온도의 급격한 상승을 일으킬 수 있도록 전동기 전류의 크고 급격한 증가를 일으킨다.

이 경우, 보호기의 짧은 시간 트립 특성이 지배하고, 보호기는 전동기의 예상된 과열이 일어나기 전에 전동기 동작을 중단하기 위해 보호기의 저항 가열기 시스템내의 전동기 전류의 증가에 일차적으로 반응해서 구동되므로 전동기에 대해 회전자 전동기 전류의 증가에 일차적으로 반응해서 구동되므로 전동기에 대해 회전자 고정 보호 기능을 제공한다. 전형적인 고유 전동기 보호기에서, 온도 조절기 금속 수단은 뒤이어 비교적 낮은 리세트 온도까지 냉각하고, 보호기에 의해 제공된 오프 시간중에 고장 상태가 정상될 경우 전동기의 정상 운전 동작이 재개되기 위하여 스탭 동작으로 그 본래의 형태인 접시형 구성으로 복귀한다. 그러나, 고장 상태가 지속하면, 보호기는 오퍼레이터가 간섭하여 고장 상태를 교정하도록, 전동기에 손상없이 충분한 시간 주기동안 기술되는 방법으로 온 및 오프를 반복한다. 그런 이유로, 보호기에 사용된 온도 조절기 금속 수단은 보호기의 전기 접점 및 다른 부품들의 실제적인 순환 수명(cycle life)과 일치하는 오퍼레이터 간섭 주기를 허용하는 오프타임(off time) 특성을 제공하기 위해 선택된 비교적 낮은 리세트 온도를 갖는다.

잘 알 수 있는 바와 같이 과열중에 발생하는 전동기 온도는 전동기 권선에 사용된 절연재의 온도 한계를 초과할 수 있다. 전동기의 고장 상태가 지속되는 중에 보호기의 온 및 오프 순환 주기가 보호기에 사용되는 접점이나 다른 부품의 순환 수명보다 초과할 수 있다. 따라서, 전동기와 전동기 보호기들에 대한 명세서(specification)가 여러 국가의 시험기관 및 산업체 협회 또는 정부 기구 등에 의해 마련된 코드(code)로 정해진다. 이것은 전동기 및 보호기들이 여러 응용 요건을 충족하는데 필요한 성질을 가져야만 하는 것을 보증하기 위한 것이다. 다른 코드들이 다른 항목으로 명세서를 규정하지만 명세서는 전형적으로 관련 요건들을 충족시키기 위한 것이고, 따라서 유사한 특징을 갖는다. 즉, 상기 코드 요건들을 충족하기 위해 특정 전동기에 대해 고유 과부하 보호 기능을 제공하도록 전동기 보호기를 성공적으로 적용하는데 있어서, 보호기는 통상 바람직한 보호를 달성하도록 짧은 시간(회전자 고정)트립 및 최종(과부하 운전)트립 특성들의 선택된 조합이 주어진다. 이런 점에서, 특정 제조업자나 일단의 공급자들의 고유 전동기 보호기들에 대한 바람직한 성능 특성은 규정된 짧은 트립 시간내에서 전동기 보호기를 트립하는데 필요한 짧은 시간(회전자 고정)트립 전류에 대한 기준 및, 온도 조절기 금속 수단으로의 전류 및 열전송이 선택된 일정 수준으로 안정된 경우 보호기를 트립하기 위한 최종 트립(과부하 운전)전류에 대한 기준에 의해 정의된다.

예를 들면, 널리 사용되는 한가지 전동기 보호기 명세서에서, 상업적 응용의 특정분야에 사용할 수 있는 일군의 전동기 보호기들의 고유 특성은 10초의 짧은 트립 시간 동안의 짧은 시간 트립 전류 및, 효과적인 보호기 분위기(전동기의 정상 전부가 운전 동작중에 온도 조절기 금속 수단에 대해서 결정되는 분위기(ambient))가 65℃일 경우 안정된 최종 트립 전류(통상적으로 약 15분 간격으로 전류를 증분식으로(incrementally) 증가시켜서 결정함)에 대한 기준에 의해 정의되는데, 상기 특성은 전형적으로 그러한 짧은 시간 트립과 최종 트립의 전류들의 비(比)로서 상기 특성을 표현함으로써 좀 더 일반적인 조건으로 참조된다. 다음에, 이러한 방식으로 특정 범위내에서 일반적으로 정의된 성능 특성을 가진 고유 전동기 보호기들은 온도 상승비와, 벤치 테스트에 의한 전동기 권선등의 최대 허용 온도에 관하여 특정 전동기들에 적용되므로써, 상기 전동기들에 대해 상기 전동기들의 코드 요건을 충족하기 위해 그리고 개개의 전동기들에 대해 바람직한 고유 과부하 보호를 하기 위해 개개의 보호기들을 정합한다.

전술한 바와 같은 고유 전동기 보호에 대한 현재의 성능 요건을 달성하기 위해, 보호기내의 온도 조절 금속 수단은 선택된 전기 저항성을 가지며, 보호기의 저항 가열기 시스템의 일부분으로서 전동기 회로내에 수용된다. 즉, 흔히 볼 수 있는 여러가지 다른 전동기 과부하 상태들의 각 상태하에서 보호기를 구동하기 위해 온도 조절기 금속 수단을 충분히 가열하는데 있어서 발견한 사실은 열 전달 효과 때문에 선택된 전기 저항성을 가진 온도 조절기 금속 수단내에서 직접 발생된 열이 온도 조절기 수단의 온도를 상승시키기 위한 전동기 또는 다른 저항 가열기 수단으로부터 전달된 열보다 더욱 빠르고 효과적이라는 사실이다. 더우기, 온도 조절기 금속 수단내의 저항 가열 효과는 전형적으로 전동기 보호의 바람직한 범위를 제공하는데 필요한 복잡한 가열 패턴들을 충족하기 위해 필요하다. 그 결과, 온도 조절기 금속 수단은 전동기 회로내에 연결되어야 하고, 전기 접점 또는 지지물 등에 의해 온도 조절기 금속 구동 수단과 전기 연결할 필요가 있다는 것을 접시형 온도 조절기 금속 수단내에 처음에 제공된 열 응답 특성이 보호기 조립중에 변경될 수 있다는 것을 의미한다. 이것은, 결국 전동기 보호 요건을 충족하기 위해 보호기 조립후에 보호기의 눈금 조정(calibration)이 보통 필요하게 된다는 것을 의미한다. 따라서, 그러한 전동기 보호기들은 전형적으로 비교적 복잡하며 값비싼 구조를 가지며, 통상적으로 복잡한 제조 공정과 눈금 조정 공정을 필요로 하였다. 만일 비교적 덜 복잡하고 값싼 전동기 소자 및 보다 편리한 소자 조립 공정을 사용해서 고유 전동기 과부하 보호기의 장점들이 달성되고, 그러한 보호기가 오늘날의 산업계에 필요한 요건들을 충족한다면 매우 바람직할 것이다.

본 발명의 목적은 새롭고 개선된 전동기 보호기를 제공하는 것이다. 구체적으로 말하면, 본 발명의 목적은 가정용 냉장고 제품에 쓰이는 압축기 전동기에 대한 고유 과부하 보호를 하는 개선된 보호기를 제공하는 것과 ; 개선된 고유 전동기 과부하 보호기능을 가진 개선된 냉장고 압축기 전동기 시스템을 제공하는 것과 ; 비교적 덜 복잡하고 값싼 구조를 가진 전동기 보호기 및 시스템을 제공하는 것과 ; 일련의 고유 전동기 보호기에서 선택된 보호기들이 가정용 냉장고와 같은 상업적 분야의 냉장고 압축기 시스템의 전동기에 대해 고유 과부하 보호 기능을 제공하는데 사용될 수 있도록 상기 보호기들의 선택된 증분(selected increment)만큼 다른 냉장고 압축기 전동기 시스템에 특히 적합한 일련의 고유 전동기 보호기들을 제공하는 것과 ; 저항의 양 온도 계수(positive temperature coefficient : PTC)의 저항 스위칭 수단을 가진 PTC 전동기 시동기를 갖는 시스템에서 보호기들이 전동기 시동기들의 리세트 시간과 일치한 개선된 리세트 시간을 갖는 그러한 시스템을 제공하는 것이다.

이런 점에서 가정용 냉장고(가정용 냉장고, 냉동기, 탈습기 및 냉각기 및 음료수 자판기 등을 포함한다)에서 밀봉식 냉장고 압축기 전동기들에 대한 고유 전동기 과부하 보호 기능을 제공하기 위해 쓰이는 보호기들이, 어떤 전동기 시스템에 대해 2.5 내지 3.5 범위의 전류 및 그 나머지 시스템에 대해 3.5 내지 4.5 범위내의 전류의 비를 가지고 앞서 공통으로 규정된 바와 같이, 전형적으로 짧은 시간(회전자 고정)트립 전류와, 최종(과부하 운전)트립 전류를 갖는다.

즉, 전류비들은, 압축기 전동기들이 전기-기계적 전동기 시동 릴레이등과 같은 것을 사용해서 전류 반응성 전동기 시동을 하며 110볼트에서 동작할 수 있는 타입일 경우에는 낮은 범위이고, 다른 시동 릴레이, 예를 들면, 220 볼트에서 동작할 수 있는 분상(splitphase) 전동기들의 PTC 시동기 릴레이들과 같은 다른 시동 릴레이 수단이 사용되는 경우에는 높은 범위라고 알려졌다. 보호기 부품들이 본 발명에 따른 특별한 방법으로 배열될 경우 그러한 짧은 시간 트립/최종 트립 전류비들은 새롭고 개선된 구조로 달성되는데, 상기 구조에서 온도 조절 금속 구동 수단이 전동기 권선 회로 외측에 배열되고, 보호기내에 정밀하게 조립될 수 있어서 보호기 조립후에 또는 냉동기 압축기 전동기 시스템에 수용한 후에 보호기의 눈금 조정을 필요로 하지 않고 바람직한 고유 과부하 보호 특성을 제공할 수 있다.

간단히 설명하면, 본 발명에 의해 제공된 것과 같은 개선된 고유 전동기 보호 기능을 가진 개선된 냉장고 압축기 전동기 시스템은 전동기와, 공통외장으로 밀봉된 전동기에 의해 동작되는 냉장고 압축기와, 상기 전동기에 대해 짧은 시간 트립과 최종 트립 보호 기능을 제공하는 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기를 포함한다. 상기 시스템은 요구되는 바에 따라 전기 기계적 전동기 시동 릴레이들 또는 저항의 양 온도 계수를 가진 저항 시동 릴레이들을 갖는다.

본 발명에 따르면, 보호기는 베이스 수단과, 전동기 회로를 개방 또는 폐쇄하는 위치들 사이에 상대 운동을 하기 위한 베이스 수단에 설치된 접점 수단과, 선택된 구동 온도까지 가열된 경우 스냅 동작으로 본래의 형태인 접시형 구성에서 반전된 접시형 구성으로 이동하기에 적합한 온도 조절기 금속 수단을 포함한다. 온도 조절기 금속 수단은 상기 금속 수단이 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각된 경우 스냅 동작으로 그 본래의 접시형 구성으로 복귀한다. 온도 조절기 금속 수단은 상기 접시형 구성들 사이에서 온도 조절기 금속 수단이 이동함에 따라서 상기 회로 개방 및 폐쇄 위치들 사이의 접점 수단을 이용하도록 베이스 수단상에 장착된다. 본 발명에 따르면, 온도 조절기 금속 수단은 전동기와 선택된 열 전달 관계를 가지고 열결합되나, 온도 조절기 금속 수단을 통해 전동기 전류가 인도되지 않도록 전동기 회로 외측에 위치된다. 그러나 전동기 전류에 반응하는 저항 가열기 수단은, 전동기에 대한 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호를 모두할 수 있도록 전동기와 온도 조절기 금속 수단과의 열결합으로서 협동하는 방식으로, 온도 조절기 금속 수단으로 선택된 열을 전달하도록 배치된다.

본 발명에 따르면 베이스 수단은 비교적 낮은 열 전도성을 가진 전기 절연 재료를 포함하고, 그 내부에 요홈부를 갖는다. 양호하게 비교적 낮은 열전도성의 베이스 재료의 돌출부가 베이스 수단에 추가적인 열방출 용량을 제공하도록 요홈부속까지 연장한다. 가열기 수단은 요홈부내에 배치되고, 양호하게 요홈부의 중앙에 형성된 베이스 재료의 돌출부 주위를 포위한다. 어떤 실시예들에서 가열기는 저항의 선택된 양 온도계수를 가진 닉켈과 같은 선재(a wire material)로 형성된다. 온도 조절기 금속 수단은 원형 온도 조절기 금속 디스크를 포함하는데, 상기 디스크는 요홈부내에서 외부 인가된 응력과 무관하게 가열기 수단과 밀접한 연결합이 되도록 가열기 수단 너머로 연장하기 위해 요홈부 상의 요홈부 어깨부에 배치된다. 또한 보호기는 요홈부 외측에서 베이스 수단상에 설치된 고정 접점 수단과 인가된 응력과 무관하게 요홈부내에 온도 조절기 금속 수단을 정상적으로 보유하기 위한 곳에서 요홈부 너머로 연장한 탄성 가동 접점 아암을 갖는다. 가동 접점 아암은 전동기 회로를 폐쇄하기 위해 고정 접점과 정상적으로 결합하고, 상기 아암은 온도 조절기 디스크가 반전된 접시형 구성으로 이동함에 따라, 전동기 회로를 개방하기 위해 고정 접점 수단과 아암을 분리하도록 이동할 수 있다. 또한 가동 접점 아암은, 온도 조절기 디스크가 뒤이어 냉각하여 스냅 동작으로 그 본래의 접시형 구성으로 다시 이동할 때 회로 폐쇄 위치로 복귀한다. 각각 고정 및 가동 접점 수단에 전기적으로 연결된 단자 수단이 전동기 회로에서 전동기 보호기를 전기적으로 연결하기 위해 베이스 수단으로부터 연장한다. 양호하게 보호기 베이스 수단의 요홈부는 베이스의 일측상에서 개방한 단부와, 요홈부의 개방 단부와 마주보는 측벽부내의 어깨부와, 요홈부 측벽내의 다른 개구를 갖는다. 베이스 수단의 상기 측면에는 홈들과, 그 안에 형성된 기준면을 가져서, 보호기의 가열기 수단과, 온도 조절기 금속 수단과, 접점 수단 및 단자 수단을 베이스 수단상에서 각각 소정의 관계로 수용하고 정확히 배치할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전기 가열기 수단의 열용량은 온도 조절기 금속 디스크와, 베이스 수단과, 다른 보호기 부품들, 즉 효과적인 보호기 주위 온도가 65℃일 경우 범위 2.5 내지 4.5에서 짧은 시간 트립 전류(약 10초의 짧은 시간 동안) 및 최종 트립 전류(안정됨)의 전류 비율을 보호기에 제공하기 위한 다른 부품들등의 열용량 및 열전도성에 대해 조정된다. 그러한 일련의 전동기 보호기들은 쉽게 접할 수 있는 냉장고 압축기 전동기 시스템에서 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 모두를 제공하도록 가정용 냉장고의 압축기 전동기 시스템에서 사용하기 위해 제공된다. 상기 일련의 보호기들은 양호하게 1 내지 10암페어의 범위의 전류 정격을 가지는 가열기를 구비하는데, 개개의 가열기의 전류 정격은 일련의 보호기 내에서 다음번째의 보다 낮은 가열기 전류 정격의 약 5%에 대응하는 증분만큼 분리된다. 또한 상기 보호기는 양호하게 약 90℃ 내지 160℃의 범위의 온도에서 구동하는 온도 조절기 금속 디스크를 구비한다.

상기 온도 범위는 약 5℃의 증분으로 분리된다. 전술한 구조의 보호기들의 열 용량은, 전동기 시동기의 리세트 시간과 일치하도록 저항의 양 온도 계수를 가진 저항 스위치의 전동기 시동기를 사용하는 냉장고 압축기 전동기 시스템에 보호기들을 사용할 수 있게 하는 적어도 약 150초 이상인 상부 한계를 가진 범위에서 보호기들에 리세트 시간을 제공하기 위해 조정된다.

이런 구조로, 보호기 베이스, 접점, 단자, 가열기, 온도 조절기 금속 디스크 수단 등이 쉽게 제조되고 조립될 수 있다. 온도 조절기 금속 디스크는 어떤 선택된 전기 저항성을 나타낼 필요도 없고 그 구동 및 리세트 온도 사이에 어떤 큰차도 필요하지 않아서, 그 금속 디스크는 그것이 외부 인가된 힘을 받지 않는다면 정확하게 미리 결정된 열응답 특성을 나타내도록 쉽게 제조될 수 있다.

다음에, 온도 조절기 금속 디스크가 보호기에 조립될 경우, 그 디스크는 어떠한 전기 회로내에도 용접되거나, 고정되거나 또는 부착될 필요는 없고, 따라서 전동기 회로를 개방 및 폐쇄 하기 위해 상기 정확하게 미리 결정된 열응답 특성을 나타낼 수 있도록 상기 외부 인가된 힘없이 보호기 베이스상에 설치된다. 온도 조절기 금속 디스크가 전동기 회로에 연결되지 않기 때문에, 그 금속 디스크는 분리된 전기 저항 가열 수단과 밀접한 열결합 관계로 배치될 수 있고, 또 가열기 수단과, 상기 가열기 수단과 같은 극성으로 상기 가열기 수단과 직렬 연결된 탄성 접점 아암과의 사이에 밀접하게 수용될 수 있으므로, 접점 아암이 무거운 운동 전달 수단 등을 필요로 하지 않고서도 전동기 회로를 개방 및 폐쇄하는 위치들 사이에서 이동할 수 있다. 그런 방법으로, 온도 조절기 금속 디스크는, 가정용 냉장고의 냉장고 압축기 전동기 시스템에 사용하는 엄격한 요건들을 충족시키기 위해 2.3 내지 4.5의 범위에 있는 짧은 시간 트립 대 최종 트립 전류비들을 제공하도록, 쉽게 전동기와 분리 가열기 수단에 배당 및 열결합된다. 또한, 보호기들은 고장 상태가 지속할때 시스템 순환 주기중에 리세트 하기 위한 중대한 시간 주기를 필요로 하는 PTC 저항 스위칭 수단을 가진 전동기 시동 릴레이의 새로운 저항 유형을 사용하기에 적합한 그러한 전동기 시스템에서 리세트 시간들을 표시하는데 적합하다. 더우기, 보호기내의 탄성 접점 아암이 그것의 구동 온도 이하의 온도에서 온도 조절기 금속 수단이 가열 및 냉각중에 크립형 운동(creep type movement)을 따르지 않는 경우, 접점 아암의 탄성은 개선된 보호기 서비스 수명을 달성하기 위해 보호기내의 정확하게 미리 결정된 접점 아암을 제공하도록 쉽게 선택된다. 또한 보호기의 구조는 오늘날의 업계가 요구하는 고품질의 표준을 달성하기 위해 정밀하고 정확하게 또한 값싼 조립체로 할 수 있다.

본 발명의 개선된 전동기 보호기, 일련의 전동기 보호기들 및 냉장고 압축기 전동기 시스템의 다른 목적 및 특장점들이 첨부한 도면을 참조하여 이하에 기술된 본 발명의 양호한 실시예의 상세히 설명에 기술된다.

도면을 참조하면, 특히 제1도 내지 제4도에서 냉장고 압축기 전동기 시스템이 도면번호(10)로 표시되는 데, 상기 시스템은 종래의 밀봉식 압축기 유니트(12), 본 발명에 의해 제공된 바와 같은 전동기 보호기(14), 종래의 PTC전동기 시동 수단(16)을 포함한다. 밀봉식 압축기 유니트는 종래의 전동기(18)와, 공통 금속 외장(22)에 밀봉된 전동기에 의해 동작되는 냉장고 압축기(20)를 포함한다. 상기 유니트는 제1도에 번호(24)로 개략적으로 도시된 바와 같은 어떤 가정용 냉장고(위에서 정의된 바와 같은)에 임의의 종래 방법으로 설치된다. 열 및 전기 전도성 관통핀(26.1), (26.2), (26.3)들이 외장으로부터 및 각기 유리 밀봉 수단(28)에 의해 상호간으로부터 전기 절연되어 외장내의 전동기의 권선과 전기 접속하기 위해 외장을 통해 밀봉된 관계로 연장한다. 전형적으로 전동기는 제2도에 개략적으로 도시된 바와 같이 한 단부에서 각각의 핀(26.1)(26.2)에 연결되고, 다른 대향 단부에서 공통으로 핀(26.3)에 연결되는 주권선(32) 및 시동 권선(34)을 포함한다. 전동기 시동 수단(16)은 본 발명의 범위내의 어떤 종래의 유형의 가져도 좋지만, 후술되는 바와 같은 양호한 실시예에서 상기 수단(16)은 PTC저항 스위치수단(16.1)을 갖는 반도체 전동기 시동기를 포함한다. 그러한 전동기 시동기는 여기에서 참조로 기재한 미합중국 특허 제4,241,370호에 기술되므로 상기 시동기에 대해 여기에서 더이상 설명하지 않지만, 본 발명의 범위내에서 어떤 종래의 반도체 또는 전기 기계 전동기 시동 릴레이도 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 전동기 보호기(14)는 전동기(18)에 대해 고유 전동기 과부하 보호 기능을 제공하는 것으로서, 상기 목적을 위해 1983년 11월 14일자의 미합중국 특허 출원 제551,619호에 기재되고, 이하에서 상술한 바와 같이 전동기(18)와 선택된 열결합 관계로 배치되도록 도시된 방법으로 관통핀(26.3)상에 장착된다.

냉장고 압축기 전동기 시스템(10)은 양호하게 가정용 냉장고에 쓰이는 1/20 내지 1/3마력의 정격을 갖는 분리 마력 전동기(18)를 포함한다. 보호기(14)는 예를 들면 이하의 표 1에서 규정된 바와 같은 짧은 시간 트립 또는 최종 트립 전동기 고장 상태하에서 과부하에 대해 보호하도록 고유 전동기 과부하 보호 기능을 제공하는데 적합하다.

[표 1]

보호기 유형 얇은 지역에서의 최대 압축기 외장 온도

자동 리세트식 150℃

A. 110-115 또는 200-230V에서 1HP이하의 정격 D.C 및 A.C. 단상 전동기들에 적용.

B. 1984. 6. 13자 언더라이터스 래보러토리 스탠다드(Underwriter′s Laboratory Standard) UL 984에 따른 성능 시험.

C. 전술한 외장 온도를 초과하지 않고, 전동기에 영구적인 손상없이 보호기가 전동기와 함께 적용될때 회전자 고정 내력 시험에 대해 15일 동안 보호기가 동작해야 한다.

본 발명에 따르면, 전동기 보호기(14)는 하우징(15)을 포함하는데, 상기 하우징은 베이스 또는 몸체(28)와, 덮개(39)를 구비한다. 상기 베이스(38)와 덮개(39)는 전기 절연재로 성형되거나 또는 비교적 낮은 열전도를 가진 유리 충전(充塡)형 나일론재 등의 전기 절연재로 형성된다. 제1도 내지 제4도를 보면, 열 및 전류 반응성 스위칭 수단이 하우징내에 배치되고, 상기 하우징은 특히 전술한 특허 출원에 기술된 방식으로 시스템내에 사용되는 종래 시동수단(16)과 함께 냉장고 압축기 유니트상에 장착할 수 있게 된 것이다.

베이스는 제5도에 도시된 바와 같이 베이스의 일측부(38.1)에서 개방한 요홈부(40)를 갖는다. 요홈부는 바닥(40.1) 및 측벽(40.2)을 갖고, 측벽내의 어깨부(42)는 요홈부의 개방 단부와 마주본다. 제1기준면(44)이 요홈부의 일측부에서 베이스측부(38.1)상에 위치되고, 제2기준면(46)이 요홈부의 대향측부에서 동일한 베이스측부(38.1)상에 위치된다. 필요하다면, 리지(40.3)가 요홈부 바닥에서 위치 조정면을 형성한다. 요홈부 측벽내의 개구(40.4)가 베이스측부(38.1)내에 형성된 홈 또는 채널(38.2)과 연결되고, 양호하게 부가적인 홈(38.3)(38.4)들이 각기 서로에 대해 및 요홈부(40)와 소정의 관계로 위치된다. 양호하게 접근용 개구(38.5)들이 요홈부 측벽 개구(40.4) 근처에 홈(38.2) 및 기준면(46)내에 위치되는데, 도체 장착 및 위치 설정 구멍(38.6)들은 상기 홈(38.2) 및 기준면(44), (46)내에 형성된다. 양호하게 리지(38.7)가 덮개(39)의 장착을 용이하게 하기 위해 덮개(39)상에서 대응 리지(도시안됨)와 협동하기 위해 베이스 주변의 일부분 주위에 연장하고, 필요하다면 덮개상의 위치 설정핀(39.1)(제8도에 하나만 도시됨)들은 베이스내의 위치 설정 구멍(38.8)들속에 끼워진다. 베이스 리지내의 슬롯(38.9)은 홈(38.2)(38.4)과 연결된다. 제9도의 다른 실시예에서(대응 부품은 동일 도면 부호로 표시함), 베이스 물질의 보스(47)는, 보스 주변부(47.1)가 리세스 측벽(40.2)으로부터 이격되도록 또한 보스가 베이스 요홈부내의 특정 위치에서 베이스의 열용량을 증가하도록 일체로 형성된다. 상기 구조에서, 베이스 또는 몸체(38)가 성형 등에 의해 쉽게 형성될 수 있는데, 이 경우 요홈부, 요홈부 어깨부, 기준면 및 홈들이 모두 동일 베이스 측부에, 각각 서로에 대해 정확하게 미리 결정된 위치에서 형성된다.

제6도에 도시된 바와 같이, 냉간 압연강과 같은 제1전기 도체 부재(48)가, 홈(38.2)내에서, 상기 부재(48)의 일단부(48.1)가 요홈부 측벽 개구(40.4) 근처의 접근 개구(38.5)상에 연장하고 그 대향 단자 단부(48.2)가 슬롯(38.9)을 통해 홈으로부터 연장한 채로 배치된다. 탭(48.3)이 단자 위치 설정 구멍(38.6)내에 끼워지고, 도체 부재(48)를 홈내의 선택된 위치에 고정하기 위해 구멍내에(종래의 방법으로 구부러지거나 쌍갈래로 되어서) 박혀 있다. 양호하게 상기 부재는 그 부재를 통해 열전달을 제한하기 위해 선택된 제한된 단면의 부위(48.4)를 갖는데, 상기 부위(48.4)는 양호하게 도시된 바와 같이 홈(38.2)내에 그것을 수용하기 위해 만곡된다. 외부 단자(50)는 제7도에서(50.1)로 표시된 바와 같이 단자 단부(48.2)에 용접된다. 리브(48.5)와 같은 용접 돌출부가 양호하게 부재 단부(48.1)상에 형성된다. 제2전기 도체 부재(52)가 홈(38.2)의 일부분에 배치되는데, 그 부재(52)의 일단부(52.1)는 요홈 측벽 개구(40.4) 근처의 대응 접근 개구(38.5)너머로 연장하고, 그 타단부(52.2)는 기준면(46)과, 상기 기준면내의 윈도우(38.5)너머로 홈(38.3)내로 연장하다. 상기 도체 부재는 상기 일단부에서 용접 돌출부(52.3)를 갖고, 또 상기 도체 부재를 베이스(38)상에 고정하기 위해 장착 구멍(38.6)내에 저지되어 끼워지는 탭(52.4)을 갖는다. 제3전기 도체 부재(54)는 그 일단부(54.1)가 슬롯(38.9)을 통해 홈(38.3)으로부터 연장한 채로 상기 홈내에 배치된다. 한쌍의 탭(54.3)이 상기 도체 부재를 베이스에 고정하기 위해 장착 구멍(38.6)들 내에 끼워져서 지지된다. 외부 단자(55)가 제2도 및 제4도에서 번호(55.1)로 도시된 바와 같이 덮개(39)를 장착한 후 단자 단부(54.2)에 양호하게 용접된다. 양호하게 도체 부재(54)는 도시된 바와 같은 슬롯(38.9)을 통해 연장한 실질적인 단면적을 구비함으로써 후술하는 바와 같이 상당한열 전도도를 갖는 부재를 제공한다. 그런 구조로서, 도체 부재들은 베이스(38)상에 쉽게 장착되고, 홈, 기준면, 장착 구멍들에 의해 베이스 및 각각에 대해 정확히 위치 설정된다.

본 발명에 따르면, 제1 또는 고정 전기 접점(56)이 전기적으로 도체 부재(54)에 연결되는데, 이런 연결은 기준면(44), 홈(38.3) 및 위치 설정 구멍(38.6)에 의해 결정된 바와 같이 요홈부(40)의 외측의 일측에 있는 베이스(38)상의 소정의 정확한 위치에 위치되도록 상기 부재에 납땜, 땜질 또는 용접되므로써 이뤄진다.

본 발명에 따르면, 위치 설정면(40.3)을 뒤로하고 전기 저항 가열 수단이 요홈부(40)내의 바닥면에 배치된다. 양호하게 가열 수단은, 요홈부(40)의 주변을 따라 연장해서 루우프의 대향 단부들이 전기 도체들의 단부(48.1 및 52.1)상에 연장하도록, 배치된 니크롬선 또는 다른 전기 저항 가열선 등의 루우프를 포함한다. 상기 가열기 단부들은 각각의 도체 단부에 대해 저항 용접되는데, 이런 용접은 양호하게 상기 부재들과 가열기 단부들로 용접하기 위해 접근 개구부(38.5)들을 사용해 접근할 수 있는 용접 돌출부(48.5 및 52.3)들에 의해 달성된다. 더욱 후술되는 본 발명의 양호한 제1실시예에서, 가열기 도선(58)은 니켈선으로서, 그 도선의 온도가 자체 가열에 의해 증가될때 최고 6배 정도로 그 도선의 재료의 저항이 증가하는 저항의 양 온도계수(PTC)를 갖는다. 제9도에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 가열기 도선이 나선형 코일(helical coil)(58a)로 감겨 있는데, 상기 코일은 베이스상의 보스(47)주위에서 상기 보스와 밀접한 열전달 관계로 고리형으로 되어 있으며, 보스와 코일은, 도시된 바와 같이 코일이 상기 보스 주위를 안락하게 감싸고 있어서, 보스에 의해 요홈부 바닥상의 적당한 위치에서 유지되게끔 균형 잡혀 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 가열기 수단(58)은 제9도에서(58a.1)로 도시된 바와 같이 레이저 용접부에 의해서 도체 부재 단부들에 연결될 수 있다.

제10도에 도시된 바와 같이 본 발명의 또다른 실시예에서(상기 도면에서 대응부품을 동일 참조 번호로 식별됨), 가열기 수단(58b)은 베이스 요홈부(40)내에서 루우프상으로 되도록 전기 저항 판재로부터 만들어진다.

제7도 및 제8도에서 도시된 바와 같은 본 발명에 따르면, 온도 조절기 금속 디스크 부재(60)는, 상기 디스크가 가열기와 근접하여 이격되고 소정의 열결합 관계로 가열기(58)상에 연장하도록, 요홈부 어깨부(42)상에 놓이는 디스크 주변부(60.1)를 갖고서 베이스 요홈부내에 배치된다. 온도 조절기 디스크는 양호하게 다층 온도 조절기 금속으로된 둥근 접시형 부재를 포함한다. 상기 접시형 부재는 본래 오목-볼록 접시형 구성으로서 요홈부(40)내에서 정상적으로 배치되는데, 상기 디스크의 블록 측면(60.2)은 제8도에서 도시된 것처럼 가열기를 향해 마주보고 있으나, 디스크가 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열될 수 있다. 또한, 온도 조절기 금속 디스크는 상기 디스크가 뒤이어 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각될 경우 스냅 동작으로 그 본래의 접시형 구성으로 복귀될 수 있다. 예시된 바와 같이, 온도 조절기 디스크는 외부 인가된 힘과는 보통 무관하도록 요홈부내에 배치되어서, 상기 디스크가 상기 정확하게 미리 결정된 구동 온도까지 가열된 경우에만 구동된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 가열기는 디스크의 주변 근처 또는 주변 위치에서, 양호하게는 디스크 원주변의 적어도 주요부 둘레에서 연장한 위치에서, 온도 조절기(60)에 직접 보다 많은 열을 가하지만, 디스크의 중앙부에 더욱 강렬한 열작용을 주지않고 열을 인가하도록 배치된다. 그러므로, 디스크를 그 구동 운동까지 가열하면 실제로 디스크를 가로질러 작은 온도 차이가 발생하지만 이 차이는 디스크의 스냅 작동 운동을 향상시킬 뿐아니라, 디스크의 중앙부에서의 내부 응력, 디스의 열 응답 특성에서 실질적인 드리프트를 발생할 수 있는 내부 응력을 감소하는데 도움이 된다. 즉, 가열기가 제2도에서와 같이 원형 단면의 도선(58)으로 구성되거나, 또는 제9도에서와 같이 코일을 포함하거나, 또는 제10도에서와 같이 평편한 판재로부터 만들어진 경우, 디스크에 대해 가열기를 제2도에 예시된 방법으로 배열하는 것이, 예를 들면 가열기(58)가 디스크(60)의 주변부의 적어도 주요부 주위에서 디스크에 비해 비교적 근접하여 이격되되, 디스크가 전술한 바와 같이 디스크의 스냅 작동 운동을 발생하도록 구동되는 수준까지 가열될때 중앙부 디스크 온도가 비교적 낮은 온도가 되어서 디스크의 상기 중앙부와 주변부 사이에 약간의 온도차를 제공하도록, 디스크의 중앙부로부터 상기 가열기가 더욱 큰 간격으로 이격되게 배열하는 것이 신뢰성 있는 성능을 달성하는데 유익하다는 것이 발견되었다. 상기 구조에 있어서, 상기 디스크는 디스크의 중앙부가 디스크의 주변부보다 비교적 고온일 경우보다는, 더욱 신뢰성있는 열응답 특성을 제공한다.

본 발명에 따르면, 탄성적인 전기 도전성 가동 접점 아암(62)의 일단부(62.1)가 베이스 요홈부(40)의 맞은편에 장착되는데, 상기 아암이 요홈부의 개방 단부를 가로질러 연장하고 또한 상기 요홈부상으로 연장하도록 장착되어서 베이스 요홈부 외측에 위치된 제1 또는 상보형 고정 접점(56)과 정상적으로 결합한다. 예를 들면 가동 접점 아암(62)은 양호하게 비교적 낮은 스프링 계수를 제공할 수 있는 구리 스프링 재료와 같은 것으로 만들어지고, 용접슬러그(weldslug) 또는 용접판(62.2)은 다수의 저항 용접 돌출부(62.3)등에 의해 아암 단부(62.1)에 고정되고, 가동 전기 접점(62.4)은 아암의 타단부(62.5)에 고정되고, 돌기 또는 딤플(dimple)(62.6)이 아암 양단부 중간에 위치되고, 보강 리브(62.7)가 딤플(62.6)과 가동 접점 아암 단부(62.5) 사이에서 아암의 길이 방향을 따라 아암으로부터 융기된다. 다음에 아암은, 딤플(62.6)이 온도 조절기 디스크(60)를 마주보나, 상기 온도 조절기 디스크상에 아무런 외부 인가된 힘을 보통 주지 않게끔 제8도에 도시된 것처럼 저항 용접부(62.7) 등을 사용해서 전기 도체(52)에 용접된다. 출입할 수 있는 접근 윈도우(38.5)가 보강 러브(62.7)에서 용접부를 사용한다. 그런 구조에서, 접점 아암이 가동 접점(62.4)을 폐회로 위치에서 상보형 접점(56)과 결합하도록 온도 조절기 디스크 위로 연장하도록 정확히 위치된다. 접점들(62.4 및 56) 사이의 접점 압력은, 기준면(46)내에서 접근 윈도우(38.5)를 통해 조절될 수 있는 구부리는 힘을 도체(52)에 인가해서, 쉽게 조정된다. 아암이 낮은 스프링 계수를 가지고, 또 정상적으로는 어떠한 힘도 디스크에 인가하지 않기 때문에, 이 접점 압력 조정은 온도 조절기 디스크의 열구동 온도 특성을 변경할 위험 없이도 원한다면 고접점 폐쇄 압력 달성을 쉽게할 수 있다. 전술한 보강 리브(62.7)의 위치는, 아암의 바람직스럽지 못한 구부러짐이 딤플과 가동 접점(62.4)사이에서 일어나지 않도록 한다.

전술한 바와 같이, 아암(62)은 디스크(60)에 관해 정확히 위치되고, 그 디스크는 전술한 구조에 의해 가열기에 관해 정확히 위치되고, 가열기와 접촉 아암은 동일 전기 극성에 있도록 전기적으로 직렬로 연결된다. 따라서 디스크와 가열기는 바람직한 연결합을 달성하기 위해 아암 아래의 요홈부에서 밀접하게 수용되어, 디스크가 반전된 접시형으로 이동되도록 구동될때, 접점(62.4 및 56)을 분리하는 개방 회로 위치로 아암을 이동하도록 디스크가 딤플과 신뢰성 있게 결합하도록 한다. 가열기가 제10도에 도시된 것처럼 판재로된 경우에 온도 조절기 디스크와의 간격은, 밀접한 간격이 신뢰성 있게 유지되는 다른 곡선 길이의 가열기를 대체한 것으로 도시되었지만 매우 효과적인 열 전달을 달성하기 위해, 매우 작다. 설명되는 바와 같이 요홈부상의 아암(62)의 위치는, 또한 가열기(58)와 바람직한 밀접한 연결합 관계로 디스크를 유지하기 위해 요홈부내에 온도 조절기 디스크를 유지하는 역할을 한다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 덮개(39)는 베이스(38)에 접합되거나, 리치(38.7)와 핀(39.1)을 위치 설정 구멍(38.8)등에 사용해서 상기 베이스에 고정된다. 바람직하게 추가적인 덮개 핀(39.2)들이 (제7도 및 제8도 참조) 온도 조절기 디스크의 주변부에 인접해서 종단하도록 접점 아암(62)의 각각의 측부에서 덮개로부터 베이스 요홈부까지 매달려서, 정상적으로 디스크상에 어떠한 외부 인가력을 가하지 않고서 가열기(58)와 아암(62)에 대한 위치에서 보다 정밀한 연결합 관계로 디스크를 보지한다. 원한다면 추가적인 덮개핀(39.5)이 전동기 회로를 개방하는데 있어서 아암의 이동을 제한하기 위한 정지 부재로서 역할을 하기 위해 가동 접점(62.4)을 운반하는 접촉 아암(62)의 일단부상에 선택된 간격 위치까지 매달려 있도록 배열되므로써, 상기 전동기 회로 개방후에 아암의 바운싱(bouncing)을 제거한다.

제4도에 특히 도시된 리지(39.3)들은, 덮개의 덮개 외측에서 외부 단자(55)를 위치시키고, 지지하고, 열적으로 고립시키는 채널 또는 홈들을 한정하기 위해 덮개의 외부측상에 제공된다. 도시된 바와 같이, 외부단자(55)는 일단부에서 암(female) 압축 클립(55.2)이 그 클립의 축이 제4도에 도시된 바와 같이 보호기(14)의 상부로부터 하부로 연장하도록 배열되는 상기 암 압축 클립을 갖는다. 따라서, 상기 클립은 전술한 특허 출원에서 제시된 바와 같이 압축기 유니트 외장(22)으로부터 선택된 간격과, 단자(55)와 도체 부재(54)를 경유해서 전동기(18)와 선택된 열결합을 갖도록, 핀을 보호기(14)에 장착하도록 고정하는 관통핀(26.3)을 축방향으로 수용하도록 한다. 또한 보호기 덮개(39)는 덮개의 열 및 전기 절연재의 덮개와 일체식으로 성형 조립되는 얇은 랩수단(39.4)을 갖는데, 상기 덮개는 보호기의 바닥연부(14.1)에 인접한 덮개(제4도 참조)로부터 연장해서 다른 관통 핀(26.1, 26.2)들에 인접하도록 연장하여 핀(26.3)상에서 보호기가 회전하는 것을 방지하고, 또, 핀(26.3)과 협동하여 보호기를 압축기 전동기(18)와 정확히 미리 결정된 열결합을 할 압축기 유니트상의 정확히 미리 결정된 위치에 배치한다. 양호하게 상기 탭수단은 서로 마주보는 핀(26.1)과 (26.2)의 부분들과 결합하기 위해 보호기의 각각의 단부(14.2)(14.3)에서 각기 서로 이격된 한쌍의 탭을 포함한다. 그런 배열에서 탭들이 압축기상에서 보호기를 확실히 유지할 수 있는 탭들상의 시동수단의 위치를 갖는 다양한 다른 설계의 전동기 시동 수단(16)하에서 더욱 일반적으로 수용될 수 있고, 반면 압축기 유니트에 비해 전동기 시동 수단에 대해 그러한 탭들이 갖는 열 효과를 최소화할 것이다. 탭의 말단부는 제3도에 도시된 바와 같이 각각의 관통핀(26.1, 26.2)을 미끄러질 수 있게 결합하기 위해 하우징으로부터 일반적으로 떨어져서 각기 서로 마주보는 대향 관계로 각 탭수단내에 형성된 안내 홈(39.6)들을 갖는다.

그런 구조에서, 보호기를 핀(26.3)들 위에 장착할 경우, 즉 그 핀이 보호기를 장착하는 사람에게 보이지 않을 수도 있는 경우 보호기를 장착할 때, 안내 홈(39.6)들이 핀(26.1, 26.2)에 대해 쉽게 미끄러질 수 있게 위치되며, 암 클립(55.2)를 평활하게 안내하는 역할을 하고, 또 핀(26.3)에 확실히 안내하므로 보호기 덮개 탭(39.4)상에 시동기를 장착하고, 핀(26.3)의 단부상에서 보호기를 압축기 유니트상의 정확한 위치에 고정하도록 보호기의 장착을 용이하게 한다. 1시 동기 단자(16.3)가 제2도에서 도면 부호(64)로 개략적으로 도시한 전원에 전기적으로 연결되고, 이중 및 외부 단자(50)의 1연장부가 제2도에서 도면 번호(66)로 도시한 접지에 연결된다. 그런 구조에서, 초기의 전동기 회로는 핀(26.1)을 통해 주권선(32)으로 연장하고, 핀(26.2)과 시동기 저항(16.1)을 통해 시동권선(34)으로 연장하며, 상기 권선(32, 34)의 대향 단부들은 핀(26.3)에 연결된다. 다음에 전동기 회로는 전동기를 시동하기 위해 전동기 권선(32, 34)을 여기하도록 외부단자(55), 도체(54), 제1도체(56), 가동 접점(62.4), 접점 아암(62), 도체(52), 가열기(58), 도체(48) 및 외부 보호기 단자(50)를 통해 전기 접지까지 연결된다.

전동기가 시동될때, 시동기 저항은 급격히 증가하고, 효율적으로 시동기 권선(34) 여기를 감소시켜, 잘 알 수 있는 바와 같이, 시동기 권선은 과부하를 방지한다. 만일 아무런 전동기 고장도 일어나지 않는다면, 정상 전동기의 주권선(32)의 전류는 보호기 가열기(58)를 통해 인도되고 보호기 회로는 닫힌 상태로 있는다. 이때 가열기는, 가열기내의 그러한 잔류 가열 효과와 보호기와 전동기의 열 결합 효과의 결합 효과가 보호기 회로를 개방하기 위한 구동온도까지 온도 조절기 금속 디스크를 가열하는데 불충분하도록 되어 있다. 그러나, 만일 전동기의 선택된 과열이 발생하거나, 또는 전동기가 압축기 유니트에서 고장 상태가 가열기(58)를 통해 인도되는 선택된 과부하 전류를 발생한다면, 가열기의 가열 효과와 보호기와 전동기의 열결합 효과는 온도 조절기 디스크를 그 구동 온도까지 가열해서 보호기 회로를 개방하여 전동기 여기를 제거하므로써 과열 방지 기능을 제공한다. 즉, 만일 최종 트립 전동기 고장 상태가 발생한다면, 전동기 온도에서 비교적 적은 온도 증가와, 가열기(58)를 통과하는 비교적 적은 과부하 전류를 온도 조절기 디스크가 전등기의 여기를 제거하기 위해 그 구동 온도까지 가열되기전의 시간 주기 동안 서로 협동한다. 또한, 회전자 고정 상태와 같은 짧은 시간 트립 전동기 고장 상태가 발생한다면, 전류의 급격한 증가가 가열기(58)를 통과하여 전동기의 열결합과 협동해서 가열 손상이 전동기에 일어나기 전에 전동기를 탈여기한다. 전동기가 탈여기 되자마자 가열기의 여기도 중단되지만, 가열기와 다른 보호기 구성품은 단일 리세트 온도가 디스크등을 제조하기 쉽도록 약간 높게 선택되었을 경우라도, 그 리세트 온도 이상으로 온도 조절기 금속 디스크를 유지하기 위해 상당한 시간 주기 동안 보호기내에 상당한 량의 열을 유지한다.

보호기 베이스가 제9도에 도시된 바와같이 베이스 요홈부내에 보스(47)를 갖는다면, 그 보스(47)로부터 디스크(60)까지의 열전달이 가열기(58)가 탈여기된 후의 상당 시간 주기 동안 계속한다. 다음에 디스크가 그 리세트 온도로 냉각되면, 스냅 작동으로 본래의 접시형 구성으로 복귀하여 아암(62)이 탄성적으로 그 폐회로 위치로 복귀하여 전동기를 탈여기한다. 이런 방법으로, 전동기 보호기는, 전동기가 과열에 기인하여 손상하지 않도록 상당한 시간 주기 동안 전동기가 온 및 오프하는 것을 반복하도록 하는 한편, 오퍼레이터가 어떠한 전동기 고장도 고칠 수 있는 시간을 제공한다. 본 발명에 따르면 전동기 보호기는 특히 열련의 전동기 보호기들을 제공하기 위해 서로 조정될 수 있는 것으로서, 상기 일련의 보호기들은 그 일련의 보호기들로부터 선택된 개별적인 보호기들이 전동기 응용의 특정 그룹이나 분야내에 흔히 부딪힐 수 있는 어떠한 전동기들에게도 보호를 제공할 수 있도록 사용되기 위해 열 응답 및 리세트 특성을 갖는다. 즉, 가열기들의 열 용량은 보호기 구성품의 열용량 및 디스크(60)의 구동 및 리세트 온도에 대해서 조정되어서 보호기에 선택된 응답 및 리세트 특성을 제공한다. 예를들면 일련의 보호기들내에 사용된 가열기(58)들은 약 1 내지 10암페어 전류 정격들을 갖는데, 일련의 보호기들내의 각각의 보호기들의 전류 정격이 그 보호기들내에서 다음번의 가장 낮은 가열기 전류 정격을 가진 보호기의 가열기 전류 정격의 약 5%에 대응하는 증분씩 서로 각기 분리되도록 전류 정격을 갖는다. 직렬 온도 조절기 금속 디스크 부재들은 약 5℃의 증분씩 각기 서로 분리되어서 90 내지 160℃ 범위의 구동 온도들을 갖는다. 양호하게 디스크들이 적어도 약 52℃의 리세트 온도를 갖는다.

다음에 보호기 구성품들의 비율들이 각각의 보호기에, 효과적인 보호기 분위기가 65℃일때 범위 2.3 내지 4.5내에서, 10초간의 짧은 트립 시간동안에 짧은 시간트립 전류대 최종 트립 전류의 비를 제공하도록 각각에 대해 그리고 전동기와의 선택된 열결합에 대해 조정된다. 양호하게 일련의 보호기들은 전기 기계 전동기 시동 릴레이를 사용하는 110-115 볼트 전동기에 사용하기 위한 범위 2.3 내지 3.5내의 비를 가진 1그룹과, 반도체를 이용한 PTC 저항 스위치 전동기 시동 릴레이를 사용하는 220-230 볼트 전동기에 사용하기 위한 범위 3.5 내지 4.5내의 비를 가진 타그룹을 포함한다. 바람직하게 보호기 구성품들은 약 30초 내지 150초 이상의 범위의 짧은 시간 트립후에 리세트 시간을 제공하도록 조정된다. 그렇게 제공된 바와같이, 일련의 전동기 보호기들은 가정용 냉장고 압축기 전동기 시스템에서 볼 수 있는 어떠한 전동기에 대해서도 최종 트립 및 짧은 시간 트립 보호 기능을 포함하는 고유 전동기 과부하 보호 기능을 제공한다. 또는 보호기들의 비율은 원하는 다른 전동기 보호기 응용에 사용할 수 있도록 조정된다.

전동기 시동 수단(16)이 전술한 바와같이 PTC 저항을 갖는 저항 스위칭 수단(16.1)을 구비한 반도체 전동기 시동기를 포함한 경우, 보호기 구성품의 비율은, 양호하게 보호기들의 본 전동기 응용 분야에서 볼 수 있는 바와같은 시동기의 리세트 시간을 초과하기 위해 최소 약 150초 지속 시간의 리세트 시간을 갖도록, 전술한 바와같이 조정된다.

이와는 달리, 가열기(58)가 전술한 바와같이 PTC 저항을 가진 니켈과 같은 재료로 구성된 경우, 가열기 저항은 전동기 전류에 비례해서 증가하여 특히 짧은 트립 시간을 달성하는데 적합하다. 이런 점에서, 가열기 비율은, 정상 전동기 운전 전류가 가열기를 통과할 경우 제1의 비교적 낮은 전기 저항을 나타내고, 가열기를 흐르는 비교적 높은 최종 트립 전류에 응답해서 제2의 비교적 높은 전기 저항을 나타내고, 급격하게 증가하는 짧은 시간 트립 전류가 가열기를 통과할 경우 대단히 큰 제3의 높은 전기 저항을 나타내도록 그러한 온도 계수 특성에 대해 양호하게 선택되고, 그러한 가열기 비율은, 전동기들에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호를 제공하도록 보호기들에 사용되기 위해, 선택된 전동기들에 대한 보호기 특성들의 정합을 용이하도록 전동기와의 열결합에 대해 선택된다. 그러한 니켈 도선 가열기들은, 대한 2.3정도의 비교적 낮은 짧은 시간 트립/최종 트립 전류비를 갖으며, 특정 전동기에 인가될 때 10초 이하 또는 대략 3초 정도까지의 짧은 시간 트립 시간을 달성하기 위한 상기 구조의 전동기 보호기를 제공하는데 특히 유용하다.

비록, 본 발명의 시스템들과 보호기들의 특정 실시예들이 본 발명을 설명하기 위해 개시되었지만, 본 발명의 첨부한 특허 청구의 범위내에 포함되는 개시된 실시예의 모든 변경 및 등가 시스템을 포함한다는 것을 이해해야 할 것이다.

Claims

전동기(18)에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위해 선택된 방식으로 상기 전동기(18)에 장착된 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14)로서, 베이스(38)와, 정상 상태에서 전동기 회로를 폐쇄하도록 상보 접점 수단(56)과 결합하는 제1위치에서 상기 베이스에 장착되며, 상기 전동기 회로를 개방하고 상기 상보 접점 수단(56)과 분리되는 제2위치로 이동 가능한 제1접점 수단(62)과, 상기 보호기(14)가 상기 방식으로 전동기(18)에 장착된 경우 전동기와 선택된 열결합 관계로 배치되도록 상기 베이스(38)상에 장착되며, 선택된 온도로 가열되면 상기 제1접점 수단(62)을 상기 제2개방회로 위치로 이동시키도록 구동 가능한 온도 조절기 금속 수단(60)을 구비한 상기 전동기 보호기(14)에 있어서, 상기 온도 조절기 금속 수단(60)은 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열되면 외부 인가된 힘과 무관하게 본래의 접시형 구성에서 반전된 접시형 구성으로 스냅 작동으로 이동 가능한 접시형 온도 조절기 금속 부재(60)를 포함하는데, 상기 온도 조절기 금속 부재(60)는 상기 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열될때 상기 부재가 이동하면서 상기 회로를 개방하도록 제1접점 수단(62)을 이동하기 위하여 외부 인가된 힘을 받지 않게끔 어떠한 지지물에도 부착되지 않은 베이스상에 장착됨과 아울러 전동기 전류가 상기 부재를 통과하지 않도록 전동기 회로 외부에 장착되며 ; 전동기 전류 변화에 반응하는 전기 저항 가열기 수단(58)을 구비하는데, 상기 전기 저항 가열기 수단(58)은 전동기가 상기 가열기 수단내의 정상 전동기 전류에 응답하여 정상적인 운전 동작을 수행하게 하고 짧은 시간 트립 및 최종 트립 고장 상태중 어느 한 상태가 전동기(18)내에 발생할 때 가열기 수단(58) 및 전동기(18)내의 증가된 전류에 응답하여 전동기 회로를 개방하도록 상기 구동 온도로 상기 온도 조절기 금속 부재(60)를 가열하기 위해서, 상기 금속 부재와 전동기와의 열결합에 협동하게끔 상기 온도 조절기 금속 부재(60)와 선택된 열결합 관계로 비례적으로 배열된 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제1항에 있어서, 상기 베이스(38)는 그 일단부에 개방된 요홈부(40)를 가진 열 및 전기 절연 몸체를 포함하고, 상기 가열 수단(58) 및 온도 조절기 금속 부재(60)는 상기 부재(60)와 가열기 수단(58) 사이에 상기 선택된 열결합 관계로 달성하기 위해 상기 요홈부내에서 서로 밀접하게 이격된 관계로 배열되고, 상기 제1접점 수단(62)은 상기 가열기 수단(58)이 개방 및 폐회로 위치에 있을때 동일 극성을 갖도록 상기 가열기 수단(58)과 전기적으로 직렬 연결된 탄성 전기 전도성 가동 접점 아암(62)을 포함하는데, 상기 아암(62)은 상기 요홈부(40)의 일측에서 상기 절연 몸체에 고정된 일단부를 가짐과 아울러 상기 요홈부의 대향측으로 개방 요홈부를 가로질러 연장하는 그 대향 단부를 가지며, 상기 상보 접점 수단(56)은 상기 전동기 회로를 폐쇄하도록 가동 접점 아암(62)과 정상적으로 결합하기 위해 요홈부의 상기 대향측에서 상기 절연 몸체상에 장착되고, 또한 전동기 회로가 개방된 경우 가열기 수단(58)과 상기 상보 접점 수단(56)이 반대 극성을 가질때 상기 가열기 수단(58)으로 부터 적당한 전기적인 이격을 확실히 제공하기 위해 요홈부 외측에 장착되고, 상기 아암(62)은 온도 조절기 금속 부재(60)가, 미리 결정된 구동 온도로 가열됨에 따라 스냅 작동으로 반전된 접시형 구성으로 이동될때 요홈부(40)를 가로질러 연장한 상기 아암(62)이 개방 회로 위치로 이동되도록, 요홈부(40)에서 상기 온도 조절기 금속 부재(60)에 대해 선택된 밀접한 관계로 배열된 것을 특징으로 하는 한 전동기 보호기(14).
제2항에 있어서, 가열기 수단(58)은 전기 저항 가열기 소자를 포함하는데, 상기 가열기 소자는 전동기 회로 및 가동 접점 아암(62)에 상기 소자를 각각 연결하기 위해 대향 단부들에 단자 수단을 가지며, 또한 가열기 수단은 온도 조절기 금속 부재(60)에 밀접하게 이격된 열전달 관계로 요홈부내에 상당한 열용량을 제공하도록 요홈부(40) 주위로 연장하기 위해 요홈부(40)내에서 루우프 형태로 배열된 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제3항에 있어서, 상기 요홈부(40)는 바닥(40.1) 및 측벽 수단(40.2)을 가지며, 상기 가열기 소자(58)는 선택된 길이의 나선형 코일(58a)로 감겨진 선택된 전기 저항성 금속 재료의 도선을 포함하고, 상기 코일(58a)은 온도 조절기 금속 부재(60)와 상기 밀접하게 이격된 열 전달 관계로 요홈부에서 상기 상당한 열 용량을 상기 가열기 소자(58)에 공급하도록 요홈부 바닥 주위에 연장한 요홈부내에서 루우프로 배열된 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제2항에 있어서, 열 및 전기 절연 몸체(38)는 그 몸체의 일측면에 개방 요홈부(40)를 갖도록 성형되는데, 상기 요홈부는 바닥(40.1)과, 측벽(40.2)과, 요홈부(40)의 개방 단부를 향해 마주보는 측벽에 있는 어깨부(42)를 가지며, 상기 몸체(38)는 상기 일몸체측의 한쪽에 그리고 상기 대향측에 각각 성형되는 제1 및 제2기준면(44, 46)을 가지며, 가열기 수단(58)은 요홈부 바닥(40.1)의 요홈부내의 선택된 위치에 장착되며, 온도 조절기 금속 부재(60)는 가열기 수단(58)과 상기 선택된 열결합을 하도록 가열기 수단(58)위로 연장하기 위해 어깨부(42)상에 배치되며, 상기 제1 및 제2상보 접점수단(62, 56)은 각각 서로에 대해 그리고 몸체 요홈부(40)내에서 온도 조절기 금속 부재(60)에 대해 각각 소정의 관계로 제1 및 제2기준면(44, 46)상에 장착되는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제3항에 있어서, 요홈부내에서 서로에 대해 가열기 수단(58)과 온도 조절기 금속 부재(60)의 열결합을 개선하기 위해 요홈부(40)너머로 상기 몸체(38)에 고정되는 열 및 전기 절연 덮개(3)와, 전동기에 대해 선택된 열결합 관계로 요홈부(40)내에 온도 조절기 금속 부재(60)를 고정하도록 전동기의 1권선으로 부터의 1도선을 파지하기 위한 탄성 수단을 가진 최소한 하나의 가열기 단자 수단(54)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 보호기(14).
제6항에 있어서, 가동 접점 아암(62)이 개방 요홈부 단부를 가로질러 연장하므로써 정상적으로 온도조절기 금속 부재(60)를, 상기 요홈부(40)내에서 가열기 수단(58)과 상기 선택된 열결합 관계로 온도 조절기 금속 부재(60)를 위치하기 위해 실제로 외부 인가된 힘과 무관하게, 상기 몸체 요홈부(40)내에 유지하는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
일측면에서 개방된 요홈부(40)를 갖는 성형된 열 및 전기 절연 몸체(38)을 포함하는데, 상기 요홈부는 바닥(40.1)과, 측벽(40.2)과, 개방 요홈부 단부와 마주보는 상기 측벽에 있는 어깨부(42)를 가지며 ; 전동기 전류를 반송하기 위한 전동기 회로에 연결되도록 요홈부(40) 주위를 둘러싸고 연장하는 요홈부 바닥(40.1)에 누워 위치하는 요홈부내에서 루우프 형태로 배열된 전기 저항 가열기(56)와 ; 구동 온도로 가열될 경우 스냅 작동으로 본래의 접시형 구성에서 반전된 접시형 구성으로 이동하고, 이어서 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각될 경우 스냅 작동으로 다시 본래의 접시형 구성으로 복귀하고, 가열기(58)와 선택된 열결합 관계를 가지고 가열기(58)너머로 어깨부(42)상의 요홈부(40)내에 배치되는 원형 및 접시형 온도 조절기 금속부재(60)와 ; 전동기 회로내에 연결되도록 요홈부(40)의 일측에서 몸체(38)상에 장착되는 제1접점(56)과 ; 전동기 회로내에서 가열기(58)와 동일한 극성이 되도록 하기 위해 상기 전동기 회로에 전기적으로 연결되도록 가열기에 연결된 탄성 가동 전기 전도성 스프링 접점 아암(62)을 포함하는데, 상기 아암(62)은 개방 요홈부 단부를 가로질러 연장하기 위해 요홈부(40)의 대향측에서 몸체상에 장착되는 일단부를 가지므로써 정상 전동기 동작중에 전동기(18)를 여기하기 위해 제1접점(56)과 아암(62)의 대향 단부가 정상적으로 결합하고, 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 고장 상태중 어느 한 상태의 발생에 의해 디스크가 상기 구동 온도로 가열될 경우 제1접점(56)과 분리하도록 이동되어 전동기 동작을 중단하고, 디스크(60)가 상기 리세트 온도로 냉각될 경우 전동기(18)를 다시 여기하도록 제1접점(56)과 다시 결합하게 하는 전동기 보호기(14)에 있어서, 상기 몸체(38)는 전동기 동작이 중단한 후 보호기(14)의 리세트 시간을 연장하도록 온도 조절기 금속 디스크(63)에 열을 전달하기 위해, 전동기 동작중에 가열기 수단(58)에 의해 가열되도록 가열기 루우프 내부의 요홈부 바닥 중심으로부터 상향 연장한 몸체의 돌출부(47)를 갖는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제8항에 있어서, 상기 돌출부(47)는 가열기 루우프를 요홈부 바닥상의 선택된 위치에 유지하기 위해 루우프내에 안락하게 연장하게끔 가열기 루우프에 대해 조화되도록 한 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
성형된 열 및 전기 절연 몸체(38)와, 전기 저항 가열기(58)와, 원형 및 접시형 온도 조절기 금속 디스크(60)와, 제1접점(56)와, 탄성 가동 전기 전도성 스프링 접점 아암(62)을 구비하는데, 상기 열 및 전기 절연 몸체(38)는 몸체(38)의 일측면에 개방 요홈부(40)를 가지며, 상기 요홈부(40)가 바닥(40.1)과, 측벽(40.2)과, 개방 요홈부 단부와 마주보는 상기 측벽내의 어깨부(42)를 가지며, 상기 몸체(38)는 요홈부(40)의 각각의 대향 측면에서 요홈부(40)외측의 상기 일몸체 측면상의 기준면들(44, 46)을 가지며 ; 상기 전기 저항 가열기(58)는 전동기 전류를 반송하는 전동기 회로내에 연결되도록 요홈부(40)의 주변 주위에 연장한 요홈부 바닥을 마주보고 위치한 요홈부내에 배열되며 ; 상기 원형 및 접시형 온도 조절기 금속 디스크(60)는 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열될 경우 스냅 작동을 반전된 접시형 구성으로 외부 인가된 힘과는 무관하게 이동하고, 또, 상기 디스크(60)는 보호기(14)를 전동기(18)에 장착함으로써 전동기와 소정의 열결합 관계로 배치되는 가열기(58)와 선택된 열결합 관계로서 어떠한 회로에 전기 연결 및 지지물에 부착없이 가열기(58)너머로 요홈부 어깨부 상에 배치되므로써, 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 고장 전류중 어느 한 전류가 가열기내에 흐름에 따라 상기 구동 온도로 가열되고 ; 상기 제1접점(56)은 전동기 회로내에 연결되도록 요홈부의 일측면에서 요홈부 외측에 있는 기준면들중 한 면상에 장착되며 ; 상기 탄성 가동 전기 전도성 스프링 접점 아암(62)은 전동기 회로내에 전기적으로 연결되도록 가열기(58)에 전기적으로 연결됨으로써 상기 회로내의 가열기(58)와 같은 동일 극성을 가짐과 아울러, 상기 아암(62)은 몸체의 대향측에 있는 기준면들(44, 46)중 다른 한 면에 장착된 일단부를 가짐으로써, 그 단부가 정상 전동기 동작중에 전동기를 여기하기 위해 상기 일 요홈부측의 요홈부 외측의 제1접점(56)과 정상적으로 결합하도록 개방 요홈 단부를 가로질러 연장하고, 요홈부(40)내에서 온도 조절기 디스크(60)에 대해 선택된 위치를 가지며, 또 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 고장 전류중 어느 한 전류가 가열기내에 흐름에 따라 구동 온도로 디스크가 가열된 경우, 디스크(60)를 반전된 접시형 구성으로 이동시켜서 제1접점(56)으로부터 분리하여 전동기 동작을 중지하는 선택된 비교적 낮은 스프링 계수 특성을 갖는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
냉장고 압축기 전동기(18)에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14)로서, 베이스(38)와, 전동기 회로를 개폐하는 두 위치 사이에 상대 운동을 하기 위해 베이스상에 장착되는 접점 수단(56, 62)과, 온도 조절기 금속 수단(60)과, 전기 저항 가열기 수단(56)을 구비하며, 상기 온도 조절기 수단(60)은 선택된 구동 온도로 가열된 경우 스냅 작동으로 본래 접시형 구성에서 반전된 접시형 구성으로 이동하며, 뒤이어 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각될 경우 스냅 작동으로 다시 본래의 접시형 구성으로 복귀하면, 또 상기 두 구성 사이의 온도 조절기 금속 수단(60)의 이동에 따라 상기 회로 위치들 사이에서 접점 수단(56, 62)을 이동하기 위해 냉장고 압축기 전동기(18)와 선택된 열전달 관계로 열적으로 결합되도록 베이스(38)상에 배치되며, 상기 가열기 수단(58)은 전동기에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 모두 제공할 수 있도록 전동기와의 상기 열결합과 협동해서 온도 조절기 금속 수단(60)을 가열하도록 전동기 회로 전류에 반응하는 것인 전동기 보호기(14)에 있어서, 상기 베이스(38)는 요홈부(40)를 내부에 갖는 비교적 낮은 열 전도성 전기 절연 몸체를 포함하고 ; 상기 가열기 수단(58)은 상기 요홈부(40)내에 배치되고 ; 상기 온도 조절기 금속 수단(60)은 원형 및 접시형의 금속 디스크를 포함하는데, 상기 금속 디스크는 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열될 경우 외부 인가된 힘과는 실제로 무관하게 본래의 접시형 구성에서 반전된 접시형 구성으로 스냅 작동으로 이동하고, 모든 외부 인가된 힘과는 무관하게 상기 가열기 수단(58)과 밀접한 열결합 관계로 가열기 수단(58)상에서 요홈부(40)내에 배치되며 ; 상기 접점 수단(56, 62)은 디스크(60)를 외부 인가된 힘과는 무관하게 요홈부내에 정상적으로 유지하고, 회로를 폐쇄 하기 위한 제1접점 수단(56)과 정상적으로 결합하도록 요홈부를 가로질러 연장한 탄성 가동 접점 아암(62) 및 몸체상에 장착된 제1접점 수단(56)을 구비하는데, 상기 아암(62)은 디스크(60)에 의해 고정 접점 수단(56)을 이탈시키고 디스크(60)가 스냅 작동으로 반전된 접시형 구성으로 이동할 경우 전동기 회로를 개방하고, 또 디스크(60)가 뒤이어 냉각되어 스냅 작동으로 본래의 접시형 구성으로 복귀할 경우 회로 폐쇄 위치로 복귀하며 ; 상기 가열 수단(58)은 선택된 열 용량을 가짐과 아울러 요홈부(40)내에서 온도 조절기 금속 디스크(60)와 열결합 관계를 가짐으로써, 효과적인 보호기 분위기가 65℃인 경우 범위 2.5 내지 4.5에서 10초간의 짧은 시간 트립을 위해서 짧은 시간 트립 전류 대 최종 트립 전류의 비(比)를 상기 보호기(14)에 제공하도록 전동기(18)와의 상기 선택된 열결합을 가지고 협동하는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제11항에 있어서, 상기 보호기(4)의 상기 열 용량은, 적어도 약 150초간의 가열기내의 짧은 시간 트립 전동기 전류의 발생에 응답해서 트립에 뒤이어 보호기(14)에 리세트 시간을 제공하기 위해, 전동기(18)에 대한 보호기의 상기 열결합에 대해 조절되는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
표 1에 규정된 바와같이 시스템내의 전동기들(18)에 대해 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위해, 가정용 냉장고등의 가전 제품의 선택된 각각의 밀봉식 냉장고 압축기 시스템들 상에서 외부에 장착된 일련의 전동기 보호기(14)들로서, 각각의 보호기(14)는 그 내부에 요홈부(40)를 가진 열 및 전기 절연 베이스(38)와, 상기 요홈부(40)내에 배열되어 보호 전동기(18)의 전동기 전류를 반송하는 전기 저항 가열기(58)와, 본래의 접시형 형상에서 반전된 접시형 형상으로 이동할 수 있는 온도 조절기 금속 부재(60)를 구비하는데, 상기 금속 부재는 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열될 경우 인가된 힘과는 무관하게 스냅 작동으로 그 본래의 형상에서 반전된 접시 형상으로 이동하고, 다음에 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각될 경우 본래의 형상으로 다시 복귀하고, 또한, 상기 부재(60)는 가열기(58)와 전동기(18)내에서 각각의 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 전류의 발생에 응답해서 상기 구동 온도로 가열되도록 상기 가열기(58)와 선택된 열결합을 하기 위해 어떤 회로와도 전기 접속되지 않고서, 또 어떤 지지물에 부착되지 않고서 상기 요홈부(40)내에서 상기 가열기(58)상에 배열되며, 상기 부재는, 또한 요홈부내에서 모든 외부 인가된 힘과는 실제로 정상적으로 무관하게 배열되며, 전동기(18)를 수용한 시스템상에 상기 보호기(14)를 장착하므로써 상기 전동기(18)와 소정의 열결합 관계로 배치되며, 상기 보호기는 상기 전동기의 회로내에 연결되도록 베이스(38)상에 장착된 제1접점(56)과, 상기 전동기의 회로내에 연결되도록 가열기(58)와 전기적으로 연결되는 탄성적인 가동 전기 전도성 접점 아암(62)를 또한 구비하는데, 상기 접점 아암(62)은 베이스상에 장착되어 요홈부내에서 상기 온도 조절기 금속 부재(60)상에서 연장하여 전동기를 여기하기 위해 제1접점과 정상적으로 결합하며, 상기 금속 부재(60)가 가열기(58) 및 전동기(18)내에서 각각의 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 전류들에 의해 상기 구동 온도로 가열될 경우 전동기 동작을 중단하도록 상기 제1접점(56)을 분리하도록 이동되기 위해 상기 금속 부재와 관련한 선택된 위치를 가지며, 직렬 보호기(14)내의 가열기(58)들은 1 내지 10암페어의 전류 정격 범위를 가지는데, 각각의 직렬 보호기(14)들의 전류 정격들은 가열기가 타버릴 위험없이 선택된 전동기의 과부하 전류를 반송하기 위해 직렬로 된 최저 가열기 전류 정격을 갖도록 보호기의 가열기 전류 정격의 약 5%에 대응하는 충분으로 서로 분리되고, 각각의 직렬 보호기들 내의 온도 조절기 금속 부재(60)는 선택된 전동기들의 요건을 충족하기 위해 온도 범위 90° 내지 160℃내에서 약 5℃의 증분으로 분리되는 구동 온도들을 가지며, 가열기들은 보호기들(14)내에서 선택된 용량 및 온도 조절기 금속 부재(60)와의 열결합을 가지므로써 각각의 보호기(14)에 대해 효율적 보호기 분위기가 65℃일때 범위 2.5 내지 4.5내에서 10초간의 짧은 시간 트립을 위해 짧은 시간 트립 전류대 최종 트립 전류의 비를 제공하는 것을 특징으로 한 일련의 전동기 보호기(14)들.
제13항에 있어서, 요홈부(40)는 베이스(38)의 일측면에 형성되어, 상기 베이스 일측면에 개방 단부를 갖고, 바닥(40.1)과 상기 측벽부(40.2)와, 상기 개방 단부와 마주보는 상기 측벽(40.2)의 어깨부(42)를 갖고 ; 가열기(58)는 아암(62)과 동일 극성을 갖도록 요홈부(40) 너머로 연장한 아암(62)에 전기적으로 연결된 요홈부 바닥(40.1)을 뒤로 하여 위치되며 ; 온도 조절기 금속 부재(60)는 가열기(58)와 선택된 열결합을 달성하기 위해 가열기(58)와 선택된 이격 관계를 가지고 가열기(58)너머로 연장한 어깨부(42)상에 배치되며 ; 보호기들(14)의 열 용량이, 30초 내지 최저 약 150초의 범위에서 가열기들의 짧은 시간 트립 전동기 고장 전류에 응답해서 트리핑이후 리세트 시간들을 상기 일련의 보호기들에 제공하기 위한 상기 열결합에 대해서, 조정되는 것을 특징으로 한 일련의 전동기 보호기(14)들.
제14항에 있어서, 보호기(14)의 리세트 시간이 선택된 전동기 시동기 리세트 시간보다 크도록 시동기 수단의 리세트 시간에 대해 각각의 보호기(14)의 열 용량이 조정되기 위해 선택된 시동기 리세트 시간들을 가진 선택된 전동기 시동기 수단(16)과 사용하기에 특히 적합한 것을 특징으로 한 일련의 전동기 보호기(14)들.
제15항에 있어서, 150초까지의 지속 시간을 가진 리세트 시간들을 가진 양 온도 계수의 저항 스위칭 수단을 구비한 시동기 수단(16)과 사용하기에 특히 적합한 것으로서 일련의 보호기들 중 각각의 보호기(14)의 열 용량은 상기 보호기 리세트 시간이 15초를 초과하도록 조정되는 것을 특징으로 한 일련의 전동기 보호기(14)들.
표 1에 규정된 바와같은 시스템의 전동기(18)에 대해 짤은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위해 가정용의 밀봉식 냉장고 압축기 시스템상에서 외부에 장착되는 전동기 보호기(14)로서, 상기 보호기(14)는 그 내부에 요홈부(40)가 형성된 열 및 전기 절연 베이스(38)와, 상기 요홈부내에 배열되어 보호 전동기의 전동기 전류를 반송하기 위한 전기 저항 가열기(58)와, 본래의 형상에서 반전된 접시 형상으로 스냅 작동으로 이동할 수 있는 온도 조절기 금속 부재(60)와, 상기 전동기 회로내에 연결되도록 상기 베이스(38)상에 장착된 제1접점(56)과, 상기 전동기 회로내에 연결되도록 가열기(58)에 전기적으로 연결된 탄성적인 가동 전기 전도성 접점 아암(62)을 구비하는데, 상기 온도 조절기 금속 부재(60)는 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열된 경우 본래의 형상에서 반전된 접시 형상으로 외부 인가된 힘없이 스냅 동작으로 이동하며, 이어서 상기 부재가 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각된 경우 스냅 동작으로 본래의 형상으로 복귀하고, 또한 상기 온도 조절기 금속 부재(60)는 가열기내에서 각각 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 전류들이 발생에 응답해서 상기 구동 온도로 가열되도록 가열기(58)와 선택된 열 결합을 갖기 위해, 아무런 전기 회로에 연결없이 그리고 어떤 지지물에도 부착되지 않고서 상기 가열기(58)상에서 요홈부내에 배열되고, 또 상기 부재(60)는 요홈부내에서 실제로 모든 외부인가된 힘과는 무관하게 배열되고, 상기 전동기(14)를 수용한 시스템상에 보호기를 장착하므로써 상기 전동기(18)와 소정의 열결합 관계를 가지고 배치되며, 상기 아암(62)은 베이스(38)상에 장착되어 요홈부내의 온도 조절기 금속 부재(60)상으로 연장하여 전동기를 여기하기 위해 상기 제1접점(56)과 정상적으로 결합하며, 상기 부재(60)가 가열기(58)내에서 각각의 짧은 시간 트립 및 최종 트립 전동기 전류들에 의해 상기 구동 온도로 가열된 경우 전동기 동작을 중단할 목적으로 제1접점(56)을 분리하기 위해 이동되도록 상기 부재에 관련한 선택된 위치를 가지며, 상기 가열기(58)는 가열기가 타버림없이 냉장고 압축기 전동기내의 과부하 전류들을 반송하기 위해 1 내지 10암페어의 선택된 전류 범위를 가지며, 상기 온도 조절기 부재(60)는 또한 상기 냉장고 압축기 전동기의 요건을 충족하기 위해 90℃ 내지 160℃의 온도범위에서 구동 온도를 가지며, 또한 상기 가열기(58)는 선택된 용량 및 온도 조절기 금속 부재(60)와의 열 결합을 가짐으로써 효율적인 보호기 분위기가 65℃일때 범위 2.5 내지 4.5 내에서 10초간의 짧은 시간 트립에 대해 짧은 시간 트립 전류대 최종 트립 전류의 비와, 최소한 약 150초의 짧은 시간 트립후에 리세트 시간을 상기 보호기에 제공하는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
전동기(18)와, 공통 외장(22)내에서 밀봉된 상기 전동기(18)에 의해 동작되는 냉장고 압축기(20)와, 상기 전동기에 대해 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14)를 포함한 가정용 냉장고용 보호 냉장고 압축기 전동기 시스템에서 상기 보호기(14)가 베이스(38)와, 전동기 회로를 개폐하기 위한 위치사이에서 상대 운동을 하도록 상기 베이스상에 장착된 접점 수단(56, 62)과, 선택된 구동 온도로 가열된 경우 본래의 접시 형상의 구성에서 반전된 접시형 구성으로 스냅 작동으로 이동할 수 있으며, 이어서 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각된 경우에는 다시 본래의 형상으로 스냅 작동으로 복귀할 수 있고, 상기 두 구성간에 상기 온도 조절기 금속 수단(60)의 운동에 따라 상기 회로 위치들 사이에서 접점 수단(56, 62)을 이동하도록 외장(22)내에서 전동기(14)와 선택된 열 전달 관계로 결합되어 베이스상에 장착된 온도 조절기 금속 수단(60) 및 전동기에 대해 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호기능을 모두 제공할 수 있도록 전동기(18)와 상기 선택된 열 결합을 가지고 협동하기 위해 상기 온도 조절기 금속 수단(60)을 가열하도록 전동기 회로 전류에 응답하는 전기 저항 가열기 수단(58)을 포함하는 보호 냉장고 압축기 전동기 시스템에 있어서, 상기 베이스(38)는 그 내부에 요홈부(40)를 갖는, 비교적 낮은 열전도성의 전기 절연재 몸체를 포함하며 ; 상기 가열기 수단(58)이 상기 요홈부(40)내에 배치되며 ; 상기 온도 가열기 금속수단(60)은 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열된 경우 외부 인가된 힘과는 실제로 무관하게 본래의 접시형에서 반전된 접시형으로 스냅 작동으로 이동할 수 있는 둥근 원형의 온도 조절기 금속 디스크(60)를 포함하며, 상기 디스크가 모든 외부 인가된 힘과는 보통 무관하도록 가열기 수단(58)과 밀접한 열결합 관계로 상기 가열기 수단 너머로 상기 요홈부내에서 배치되고 ; 상기 접점 수단(56, 62)은 몸체상에 장착된 제1접점 수단(56)과 탄성적인 가동접점 아암(62)을 포함하는데, 상기 아암은 외부 인가된 힘과는 실제로 무관하게 디스크를 요홈부내에서 디스크(60)를 정상적으로 유지하도록 요홈부를 가로질러 연장하고, 또, 회로를 폐쇄하기 위해 제1접점수단(56)과 정상적으로 결합하기 위해 연장하며, 상기 아암(62)이 고정 접점 수단(56)을 분리하도록 상기 디스크(60)에 의해 이동할 수 있어서 디스크(60)가 반전된 접시 형상으로 스냅 작동으로 이동할때 전동기 회로를 개방하고 디스크(60)가 냉각되어 스냅 작동으로 본래의 접시 형상으로 복귀할 때 회로 폐쇄 위치로 복귀하며, 상기 가열기 수단(58)이 선택된 열 용량 및 온도 조절기 금속 디스크(60)와의 열 결합을 가짐으로써, 효율적인 보호기 분위기가 71℃일 경우 범위 2.5 내지 4.5내에서 10초간의 짧은 트립 시간을 위해 짧은 시간 트립 전류 대 최종 트립 전류의 비를 보호기에 제공하는 것을 특징으로 한 보호 냉장고 압축기 전동기 시스템.
전동기(18)와, 공통 외장(22)으로 밀봉된 상기 전동기(18)에 의해 작동되는 냉장고 압축기(20)와, 전동기를 시동하기 위해 배치된 것으로서 150초까지의 지속 시간의 리세트 시간을 갖는 양 저항 온도 계수의 저항 스위칭 수단을 구비한 전동기 시동기(16) 및 상기 전동기(18)에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위한 전류 및 온도 반응성 보호기(14)를 포함한 가정용 냉장고용 보호 냉장고 압축기 전동기 시스템에서, 상기 보호기(14)가 베이스(38)와, 전동기 회로를 개폐하기 위한 두 위치 사이에서 상대 운동하도록 상기 베이스상에 장착된 접점 수단(56, 62)과, 선택된 구동온도로 가열될 경우 본래의 접시 형상에서 스냅 작동으로 반전된 접시형 형상으로 이동하고, 이어서 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각될 경우 다시 본래의 접시 형상으로 스냅 작동으로 복귀하며, 상기 두 접시 형상 사이에서의 온도 조절기 금속 수단(60)의 운동에 반응해서 상기 회로 위치들 사이에서 상기 접점 수단(56, 62)을 이동하도록 외장(22)내에서 전동기(18)와 선택된 열 전달 관계로 열 결합된 상기 베이스(38)상에 장착된 상기 온도 조절기 금속 수단(60) 및, 전동기에 대해 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호기능을 제공하기 위해 전동기(18)와 상기 열결합 관계로 협동하도록 상기 온도 조절기 금속 수단(60)을 가열하기 위해 전동기 회로 전류에 반응하는 전기 저항 가열기 수단(58)을 포함하는 보호 냉장고 압축기 전동기 시스템에 있어서, 상기 베이스(38)는 그 내부에 요홈부가 형성된 비교적 낮은 열전도성 물질의 전기 절연재 몸체를 포함하고 ; 가열기 수단(58)은 상기 요홈부(40)에 배치되고 ; 온도 조절기 금속 수단(60)은 원형 온도 조절기 금속 디스크(60)를 포함하는데, 상기 디스크는 정확하게 미리 결정된 구동 온도로 가열된 경우 본래의 접시 형상에서 반전된 접시 형상으로 스냅 작동으로 외부 인가된 힘과는 관계없이 이동할 수 있고, 모든 외부 인가된 힘과는 실제로 보통 무관하게 가열기 수단(58)과 밀접한 열결합 관계로 가열기 수단 너머로 상기 요홈부(40)내에 배치되고 ; 상기 접점 수단(56, 62)은 몸체상에 장착된 제1접점 수단(56)과, 탄성 가동 접점 아암(62)을 포함하는데, 상기 아암은 실제로 외부 인가된 힘과 무관하게 디스크를 정상적으로 유지하도록 요홈부(40)를 가로질러 연장하고, 또 제1접점 수단(56)과 결합하도록 요홈부를 가로질러 연장하며, 상기 아암(62)은 상기 디스크(60)가 스냅 작동으로 반전된 접시 형상으로 이동할 때 고정 접점 수단(56)을 분리하고 전동기 회로를 개방하도록 상기 디스크(60)에 의해 이동 가능하며, 이어서 디스크가 냉각되어 스냅 작동으로 본래의 접시 형상으로 복귀한 때 회로 폐쇄 위치로 복귀하고 ; 상기 가열기 수단(58)은 선택된 가열 용량 및 온도 조절기 금속 디스크(60)와의 열결합을 가짐으로써, 효율적인 보호기 분위기가 65℃일때 3.5 내지 4.5범위에서 10초의 짧은 트립 시간을 위해 짧은 시간 트립전류대 최종 트립 전류의 비와, 150초 이상의 지속 시간의 리세트 시간을 상기 보호기(60)에 제공하는 것을 특징으로 한 보호 냉장고 압축기 전동기 시스템.
전동기(18)에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위해 선택된 방식으로 전동기(18)상에 장착되는 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14)로서, 베이스(38)와 ; 상기 베이스상에 설치되어 전동기 회로를 폐쇄하도록 상보 접점 수단(56)과 정상적으로 결합하고, 상기 회로를 개방하도록 상기 상보 접점 수단(56)을 분리하도록 이동할 수 있는 제1접점 수단(62)과 ; 보호기(14)가 상기 방식으로 전동기(48)상에 장착된 경우 전동기(18)와 선택된 열결합 관계로 배치되기 위해 베이스(38)상에 장착되고, 또한 선택된 온도로 가열된 경우 상기 회로를 개방하기 위해 제1접점 수단(62)을 이동하도록 구동될 수 있는 온도 조절기 금속 수단(60)과 ; 온도 조절기 금속수단(60)을 상기 선택된 온도로 가열하기 위해, 전동기내의 짧은 시간 트립 또는 최종 트립의 고장 상태가 발생할때 전동기 전류의 증가에 응답하는 전기 저항 가열기 수단(58)을 구비하는 전류 및 온도반응성 전동기 보호기(14)에 있어서, 상기 전기 저항 가열기 수단(58)은 전동기 전류를 반송하도록 배열된 양 저항 온도 계수를 가진 물질로 형성되는데, 상기 가열기 수단(58)의 상기 물질은 가열기 수단(58)내의 정상 전동기 전류에 응답하는 제1전기 저항과, 가열기 수단(58)내에서 최종 트립 전동기 전류에 응답하는 비교적 높은 제2전기 저항과, 가열기 수단(58)내에서 짧은 시간 트립 전동기 전류에 응답하는 실제로 높은 제3전기 저항을 나타내도록 선택된 것이며, 또한 가열기 수단(58)은 양저항 온도 계수와 협동하도록 온도 조절기 금속 수단(60)의 선택된 열결합 관계와, 상기 제1저항을 나타내서 가열기 수단(58)내의 정상 전동기 전류에 응답해서 전동기의 정상 운전 동작을 허용하고, 상기 제2저항을 나타내서 가열기 수단(58)내의 최종 트립 전류에 응답해서 상기 선택된 온도로 온도 조절기 금속 수단(60)을 가열하고, 상기 제3저항을 나타내서 가열기 수단(58)내의 짧은 시간 트립전류에 응답해서 상기 선택된 온도로 온도 조절기 금속수단(60)을 가열하도록 전동기(18)와 온도 조절기 금속수단(60)과의 열결합 관계로서 비례적으로 배열된 것을 특징으로 한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14).
전동기(18)에 짧은 시간 트립 및 최종 트립 보호 기능을 제공하기 위해 선택된 방식으로 전동기(18)상에 장착되는 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14)로서, 베이스(38)와 ; 전동기 회로를 폐쇄하도록 상보 접점 수단(56)과 정상적으로 결합할 수 있고 상기 회로를 개방하도록 상기 접점 수단(56)을 분리하도록 이동할 수 있는 베이스상의 제1접점 수단(62)과 ; 보호기(14)가 상기 방식으로 전동기(48)상에 장착된 경우 전동기와 선택된 열결합 관계로 배치되기 위해 베이스(38)상에 장착되고 또한 선택된 온도로 가열된 경우 상기 회로를 개방하기 위해 제1접점 수단(62)을 이동하도록 구동될 수 있는 온도 조절기 금속 수단(60)과 ; 짧은 시간 트립 또는 최종 트립의 고장 상태중 어느 한 상태가 전동기(18)에 발생할 때 전동기 전류의 증가에 반응해서 온도 조절기 금속 수단(60)을 상기 선택된 온도로 가열하는 전기 저항 가열 수단(58)을 구비하는 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14)에 있어서, 상기 온도 조절기 금속수단(60)은 정확히 미리 결정된 구동 온도로 가열된 경우 본래의 접시 형상에서 반전된 접시 형상으로 스냅 작동으로 외부 인가된 힘과는 실제로 무관하게 이동 가능한 접시 형상의 온도 조절기 금속 부재(60)를 포함하는데, 상기 부재(60)는 상기 구동 온도로 가열된 경우 상기 부재가 이동함에 따라 상기 회로를 개방하도록 제1접점 수단(62)을 이동하기 위해 외부 인가된 힘과는 실제로 무관하게 어떤 지지물에도 부착되지 않고 베이스(38)상에 장착되며, 전동기 전류가 상기 부재(60)를 관통하지 않도록 전동기 회로 외부에 장착되고 ; 분리 전기 저항 가열기 수단(58)은 온도 조절기 금속부재(60)와 선택된 열결합 관계로 배열되며, 전동기 전류를 반송하기 위해 배열된 양 저항 온도 계수를 가진 물질로 형성되는데, 상기 가열기 수단(58)의 상기 물질은 가열기 수단(58)내의 정상 전동기 전류에 응답하는 제1전기 저항과, 가열기 수단(58)내의 최종 트립 전동기 전류에 응답하는 비교적 높은 제2전기 저항과, 가열기 수단(58)내의 짧은 시간 트립 전동기 전류에 응답하는 실제로 높은 전기 저항을 나타내도록 선택된 것이며, 또한 상기 가열기 수단(58)은 양 저항 온도 계수로 협동하도록 온도 조절기 금속 수단(58)과의 선택된 열결합 관계와, 상기 제1저항을 나타내서 가열기 수단(58)내의 정상 전동기 전류와 응답하여 전동기의 정상 운전 동작을 허용하고, 상기 제2저항을 나타내서 가열기 수단(58)내의 최종 트립 전류에 응답하여 온도 조절기 금속 수단(60)을 가열하고, 상기 제3저항을 나타내서 가열기 수단(58)내의 짧은 시간 트립 전류에 응답하여 상기 선택된 온도로 온도 조절기 금속 수단(60)을 가열하기 위해 전동기(18)와 온도 조절기 금속수단(60)과의 열결합 관계로서 비례적으로 배열된 것을 특징으로 한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14).
제21항에 있어서, 상기 베이스(38)는 일단부에서 개방된 요홈부(40)가 형성된 열 및 전기 절연 몸체(38)를 포함하고, 상기 가열기 수단(58)과 온도 조절기 금속 부재(60)는 상기 가열기 수단(58)과 금속 부재(60)사이에서 선택된 상기 열결합을 달성하도록 상기 요홈부(40)내에서 서로 밀접히 이격된 관계로 배열되고, 상기 제1접점 수단(62)은 개폐 회로 위치들에서 가열기 수단(58)과 같은 동일 극성을 갖도록 가열기 수단(58)에 직렬로 전기적으로 연결된 탄성 전기 전도성 가동접점 아암(62)을 포함하고, 상기 접점 아암(62)은 일단부가 상기 요홈부(40)의 일측에서 몸체와 고정되며 타단부는 상기 요홈부(40)의 대향 일측까지 개방 요홈부 단부를 가로질러 연장하고, 상기 상보 접점 수단(56)은 요홈부(40)의 상기 대향 일측에서 몸체상에서 장착되어서 전동기 회로를 폐쇄하기 위해 가동접점 아암(62)과 정상적으로 결합하고, 또한 요홈부 외측에 장착되므로써 상보 접점 수단(56)이 전동기 회로가 개방된 때 가열기 수단(58)과 반대 극성을 가진 경우 가열기 수단(58)과 적절한 전기적 이격 관계를 제공할 수 있고, 상기 아암(62)은 요홈부(40)내에서 온도 조절기 금속부재(60)와 선택된 밀접한 이격 관계로 배치됨로써 상기 금속 부재(60)가 소정의 구동온도로 가열됨에 따라 스냅동작으로 반전된 접시 형상으로 이동할때 요홈부를 가로질러 연장한 상기 아암(62)이 개방 회로 위치로 적극 이동되며, 상기 가열기 수단(58)은 요홈부(40)내의 온도 조절기 금속부재(60)와 밀접히 이격된 열전달 관계로 요홈부(40)내에서 상당한 열용량을 제공하도록 요홈부(40) 주위로 연장하는 요홈부(40)내에서 루우프 형태로 배열된 전기 저항 가열기 소자(58)를 포함하며, 상기 가열기 수단(58)은 또한 상기 선택된 열용량과 온도 조절기 금속 디스크(60)와의 열결합을 가짐으로써 효과적인 보호기 분위기가 65℃일 경우 범위 2.5 내지 3.5내에서 10초의 짧은 트립 시간동안 짧은 시간 트립 전류대 최종 트립 전류의 비를 보호기(40)에 제공하는 것을 특징으로 한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14).
제22항에 있어서, 상기 온도 조절기 금속 부재(60)는 전동기 회로를 다시 폐쇄하기 위해 상기 제1접점 수단(62)를 상기 상보 접점수단(56)과 다시 결합하게 하기 위해 비교적 낮은 리세트 온도로 냉각되는 경우 스냅 작동으로 본래의 접시 형상으로 복귀하고, 보호기(14)의 열 용량은 선택된 전동기 시스템내의 가열기 소자에 흐르는 짧은 시간 트립 전동기 고장 전류에 응답해서 3 내지 10초의 범위내에서 보호기(14)에 짧은 트립 시간을 제공하기 위해 상기 온도 조절기 금속부재(60)와 상기 가열기 수단(58)의 열결합에 대하여 조정되는 것을 특징으로 한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14).
제20항에 있어서, 상기 가열기 수단(58)은 S자형 길이의 저항 물질을 제공하기 위해 빈 부분을 갖는 전기 저항 물질의 평편한 판재를 포함하는데, 상기 가열기 판재는 그 판재의 평편한 쪽이 요홈부(40)에 배열된 상기 온도 조절기 금속 부재(60)와 정확하게 미리 결정된 전기적 이격관계로 몸체 요홈부(40) 바닥너머로 연장하도록 배치된 것을 특징으로 한 전류 및 온도 반응성 전동기 보호기(14).
세개가 3각형으로 배열되고, 서로에 대해 전기적으로 분리되고, 외장(22)을 관통해서 연장하고, 상기 외장(22)내에서 전동기(18)의 권선들과 전기적으로 연결되는 세개의 열 및 전기 전도성 핀들(21.1, 26.2, 26.3)과 함께 외장(22)을 구비한 압축기(12)와 사용하기 위한 전동기 보호기(14)로서, 상기 보호기(14)는 상기 핀들(26.1, 26.2, 26.3)중의 한 핀상에 장착되고 전동기 시동기 수단(16)은 다른 두 핀상에 장착되므로써 보호기(14)가 상기 한 핀(26.3)을 통해 전동기(18)와 선택된 열결합 관계에 있지만 전동기 시동기 수단(16)과 외장(22)으로부터 열적으로 분리되어 있으며, 또한 상기 보호기(14)는 하우징(38)과, 상기 하우징내에 있는 전류 및 온도 반응성 스위치 수단(56, 62)과, 전력 회로에 상기 스위치 수단(56, 62)을 연결하는 단자(55)와, 상기 스위치 수단(56, 62)을 전동기(18)에 열 및 전기적으로 연결하기 위해 핀 물림 관계로 상기 한 핀(26.3)에 압박될 수 있는 탄성 핀 수용 암 클립 단자(55.2)를 구비하는데, 상기 핀 수용 암 클립단자(55.2)는 축방향으로 한 핀(26.3)을 수용하기 위한 개구를 가지며, 개구축이 하우징(38)의 바닥에서 상부로의 방향으로 연장한 채로 보호기 하우징(38)의 일측상에 배치되고, 상기 하우징(38)은 열 및 전기 절연 물질로 형성되고, 억제용 위치 설정 탭수단(39.4)이 핀들(26.1, 26.2, 26.3)에 대해 정확하게 미리 결정된 위치로 하우징(38)을 위치설정하기 위해 다른 두 핀들(26.1, 26.2)의 각각과 미끄러질 수 있게 결합하도록 하우징 바닥의 상기 일측에서부터 연장하고, 상기 탭 수단(39.4)은 또한 보호기를 선택된 위치에 유지하기 위해 다른 두 핀상의 전동기 시동기 수단(16)이 상기 탭 수단(39.4)상에 수용될 수 있도록 비교적 얇은 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제25항에 있어서, 상기 탭수단(39.4)은 보호기가 상기 1핀(26.3)에 대해 회전하지 못하도록 각각 상기 두 핀들(26.1, 26.2)과 결합하기 위해 하우징(38, 39)의 대향 단부들(14.2, 14.3)에 인접해서 하우징(38)으로부터 연장한 한 쌍의 탭을 포함한 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제26항에 있어서, 암 클립 단자(55.2)는 상기 두 핀들(26.1, 26.2)상에 장착된 전동기 시동기 수단(16)으로 부터 열적으로 격리되도록, 상기 두 핀(26.1, 26.2)으로부터 떨어져 대향한 상기 1핀(26.3)의 한쪽에 보호기 하우징(38, 39)을 배치하기 위해 배열된 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제25항에 있어서, 상기 한쌍의 탭은 상기 1핀(26.3)에 대해 핀 몰립 관계로 암 클립단자(55.2)를 안내하기 위해 상기 2핀과 미끄러질 수 있게 결합하도록 하우징(38, 39)으로부터 일반적으로 떨어져서 서로 마주보는 대향 관계로 배치된 말단 단부들에서 각각 홈(39.6)을 가진 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제27항에 있어서, 상기 하우징의 일단부로 부터 연장한 제1단자(54)와, 보호기(14)를 상기 1핀상(26.3)에 지지하도록 상기 암 클립 단자(55.2)를 하우징(38, 39)의 대향 단부들의 중간에서 지지하기 위해 보호기 하우징을 따라 연장한 상기 1단자에 전기적으로 연결되는 외부단자(55)를 구비한 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제29항에 있어서, 상기 하우징(38, 39)상에 형성되며, 하우징(38, 39)상의 상기 외부단자(55)를 위치시켜, 지지하고, 열적으로 격리하기 위해 상기 외부단자(55)의 양측을 따라 연장한 돌기 수단(39.3)을 포함한 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
제30항에 있어서, 하우징(38, 39)은 베이스(38)와, 상기 스위치 수단(56, 62)을 봉입하는 덮개 수단(39)을 포함하고, 상기 돌기(39.3)과 탭수단(39.4)이 상기 하우징 덮개(39)상에 형성되고, 상기 덮개(39)는 베이스(38)와 상기 덮개 수단(39)을 서로 고정하기 위해 베이스 수단내의 개구에 끼워지는 봉수단(39.1)을 갖는 것을 특징으로 한 전동기 보호기(14).
전동기(18)와, 세개가 서로 밀봉되어 전기 절연 관계로 외장(22)을 관통하여 상기 전동기(18)와 전기 회로로 전기 연결하도록 연장하는 세개의 관통 핀들(26.1, 26.2, 26.3)을 구비한 상기 외장(22)내에 밀봉된 상기 전동기로 동작되는 냉장고 압축기(20)와, 상기 관통핀중 1핀(26.3)을 통해 전동기(18)와 선택된 열결합 관계를 갖도록 상기 관통핀중의 상기 1핀(26.3)에 장착되는 전동기 보호기(14)와, 전동기(18)를 시동하기 위해 상기 관통핀들중 다른 두 핀(26.1, 26.2)에 장착되는 전동기 시동수단(16)을 포함한 냉장고 압축기 전동기 시스템에 있어서, 상기 전동기 보호기(14)는 제6항에 따르는 전동기 보호기(14)를 포함하고, 전동기 시동 수단(16)은 상기 보호기(14)를 상기 1핀(26.3)에 고정하기 위해 상기 탭 수단(39.4)상에서 상기 두 핀(26.1, 26.2)에 장착되는 것을 특징으로 한 냉장고 압축기 전동기 시스템.