WO2010052750A1

WO2010052750A1 - 三相電動機の保護装置

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Publication number: WO2010052750A1
Application number: PCT/JP2008/003177
Authority: WO
Inventors: 東方伊佐男
Original assignee: 株式会社生方製作所
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-05-14
Also published as: CN102203894A; KR20110086072A; KR101178506B1; JPWO2010052750A1; EP2352160A1; CN102203894B; US8264317B2; EP2352160A4; JP5294092B2; US20110210813A1; CA2742715A1; MX2011004399A; BRPI0823249B1; BRPI0823249A2; RU2011122676A; EP2352160B1

Abstract

　本発明の三相電動機の保護装置は、密閉容器（２１）を構成するハウジング（２２）内部に設けられた突起部（３５）と、密閉容器（２１）を構成する金属板（２３）に気密に固定された３つの導電端子ピン（２６）と、前記導電端子ピン（２６）に固着された３つの固定接点（２７）と、皿状に絞り成形されて所定の温度でその湾曲方向が反転する熱応動板（３２）と、熱応動板（３２）に固着され、前記固定接点（２７）と共に３対の開閉接点を構成する３つの可動接点（３３）と、前記熱応動板（３２）の中央部を前記突起部（３５）との間に挟持し当該熱応動板（３２）を前記固定接点（２７）から離れる方向に付勢する弾性部材（３４）とを備えている。

Description

三相電動機の保護装置

　本発明は、密閉容器内にバイメタル等からなる熱応動板を用いた接点開閉機構を有し、三相電動機に流れる交流電流を遮断する用途に用いられる三相電動機の保護装置に関する。

　この種の三相電動機の保護装置は、例えば米国特許第３４５２３１３号明細書（先行技術文献１）に開示されている。この先行技術文献１に記載の三相電動機の保護装置は、金属製のハウジングと金属板とからなる密閉容器の内部に、バイメタルからなる熱応動板を備えている。密閉容器を構成する金属板には、３つの導電端子ピンが気密に固定されている。これら３つの導電端子ピンの密閉容器内に突出する端部には、それぞれ固定接点が固着されている。一方、熱応動板において上記３つの固定接点に対向する部分には、可動接点がそれぞれ固着されている。これら３つの可動接点は、上記３つの固定接点と共に３対の開閉接点を構成している。また、例えば日本国公開特許公報平成１年第２７９５３２号（先行技術文献２）にも記載されているように、上記のような熱応動板は、その中央部に設けられた貫通孔が、かしめやねじ止め等によって支持体（ボルト等）に固定された状態で、密閉容器内に備えられる。

　このような三相電動機の保護装置は、例えば密閉型電動圧縮機の密閉ハウンジング内に取り付けられて、圧縮機駆動用の三相電動機のサーマルプロテクタとして用いられる。この場合、上記３つの導電端子ピンは、三相電動機の各相の巻線の中性点側の端子にそれぞれ接続される。密閉型電動圧縮機内部の冷媒が異常な高温になったとき、或いは、三相電動機に異常な電流が流れたとき等に温度が所定値を超えると、熱応動板が反転して接点間が開放され、三相電動機に流れる交流電流が遮断される。また、温度が所定値以下に低下すると、熱応動板が復帰して再び接点間が閉じられ、三相電動機が通電状態となる。

　熱応動板を皿状に絞り成形して設けた場合、当該熱応動板の反転時の歪が中央部に集中する。ここで、上述したような貫通孔を熱応動板の中央部に設けてしまうと、当該熱応動板の反転時の歪が貫通孔周辺に集中し、貫通孔を起点とした割れが発生するという問題があった。また、皿状に絞り成形された熱応動板において、その反転時及び復帰時に最も変形する部分は、当該熱応動板の中央部である。そのため、熱応動板の中央部に設けた貫通孔を、かしめやねじ止め等によって支持体に固定してしまうと、当該熱応動板の反転時及び復帰時に最も変形する部分の動きが規制されることとなる。
　従って、従来の構成では、熱応動板が当初有していた反転特性を維持することができず、三相電動機に流れる交流電流を精度良く遮断できないおそれがある。

　本発明の目的は、熱応動板を当初有していた反転特性を維持しつつ備えることができ、三相電動機に流れる交流電流を精度良く遮断することができる三相電動機の保護装置を提供することにある。

　本発明の三相電動機の保護装置は、金属製のハウジングとその開口端に気密に固着された金属板とから構成される密閉容器と、前記ハウジング内部に設けられた突起部と、前記金属板に設けられた３つの貫通孔にそれぞれ挿通され電気絶縁性の充填材によって気密に固定された３つの導電端子ピンと、前記３つの導電端子ピンの前記密閉容器内に突出する端部にそれぞれ固着された３つの固定接点と、皿状に絞り成形されて所定の温度でその湾曲方向が反転する熱応動板と、前記熱応動板において前記３つの固定接点に対向する部分にそれぞれ固着され、前記３つの固定接点と共に３対の開閉接点を構成する３つの可動接点と、前記熱応動板の中央部を前記突起部との間に挟持し当該熱応動板を前記固定接点から離れる方向に付勢する弾性部材と、前記熱応動板が当該熱応動板の中央部を中心に回転することを防止することによって前記３つの可動接点が前記３つの固定接点に対向した状態を維持する回転防止部材とを備え、前記３つの導電端子ピンが三相電動機の各相の巻線の中性点側の端子にそれぞれ接続された状態で用いられ、当該三相電動機に流れる交流電流を遮断するように構成されていることを特徴とする。

　また、前記突起部を、ハンダからなる部材によって形成するとよい。
　さらに、前記弾性部材を、前記ハウジングに固着された支持体を介して固定するとよい。
　さらに、前記回転防止部材を、前記支持体において前記ハウジングと前記弾性部材とを連結する部分で構成するとよい。

　本発明の三相電動機の保護装置によれば、熱応動板は、その中央部がハウジング内部に設けられた突起部と弾性部材との間に挟持されている。これにより、熱応動板を固定するために従来設けられていた貫通孔を不要とすることができる。従って、熱応動板を、当初有していた反転特性を維持しつつ備えることができ、三相電動機に流れる交流電流を精度良く遮断することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る三相電動機の保護装置の構成を示す縦断側面図である。図２は、金属板アセンブリ及びハウジングアセンブリの構成を示す縦断側面図である。図３は、三相電動機の保護装置の分解斜視図である。図４は、三相電動機の保護装置の横断平面図である。図５は、ばね支持体と熱応動板と可動接点とばね部材とを組み付けた状態を示す斜視図である。図６は、熱応動板の中央部周辺を拡大して示す縦断側面図である。図７は、密閉型電動圧縮機の一例を示す縦断側面図である。図８は、クラスタソケットの取付部分を拡大して示す縦断側面図である。図９は、三相電動機と保護装置との接続状態を示す図である。図１０Ａは、クラスタソケットの上部側を示す斜視図である。図１０Ｂは、クラスタソケットの下部側を示す斜視図である。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る図１相当図である。図１２は、図４相当図である。図１３は、本発明の第３の実施形態に係る図１相当図である。図１４は、図４相当図である。図１５Ａは、ホルダの平面図である。図１５Ｂは、ホルダの縦断側面図である。図１６は、本発明の変形例に係る図１相当図である。図１７は、本発明の変形例に係る図１相当図である。

符号の説明

　１は三相電動機の保護装置、５は三相電動機、５Ａ，５Ｂ，５Ｃは三相電動機の各相の巻線の中性点側の端子、２１は密閉容器、２２，４１はハウジング、２３は金属板、２３Ａは貫通孔、２６は導電端子ピン、２７は固定接点、２８は充填材、２９はハンダペレット（ハンダからなる部材）、３１はばね支持体（支持体）、３１Ｂは連結部（回転防止部材、支持体においてハウジングと弾性部材とを連結する部分）、３２，４３，５２は熱応動板、３３は可動接点、３４はばね部材（弾性部材）、３５，４１Ａは突起部、４２はコイルばね（弾性部材）、４３Ｂは延長部（回転防止部材）、５１はホルダ（回転防止部材）である。

　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態について図１ないし図１０を参照しながら説明する。図７は、本発明の三相電動機の保護装置１を備えた縦置きのロータリー式密閉型電動圧縮機２の一例を示す縦断側面図である。この密閉型電動圧縮機２は、金属製の圧縮機ハウジング３全体が圧縮後の吐出冷媒通路とされる所謂高圧ハウジングタイプのものである。圧縮機ハウジング３は、上下両端が開放した中央部３Ａと、中央部３Ａの下端側を気密に覆うハウジングエンド３Ｂと、中央部３Ａの上端側を気密に覆うハウジングエンド３Ｃの３つの部分から構成されている。

　圧縮機ハウジング３の内部には、ロータリー圧縮機４及び三相電動機５が収納されている。ロータリー圧縮機４は、圧縮機ハウジング３の中央部３Ａ内においてハウジングエンド３Ｂ側に配置されている。ロータリー圧縮機４は、ハウジング（図示せず）とロータ（図示せず）とからなり、ロータは、クランク（図示せず）と駆動軸（図示せず）を介して三相電動機５によって駆動される。三相電動機５は、圧縮機ハウジング３の中央部３Ａ内においてハウジングエンド３Ｃ側に配置されている。

　圧縮機ハウジング３の側部には吸入管６が設けられており、圧縮機ハウジング３の上部には吐出管７が設けられている。吸入管６は、圧縮機ハウジング３の側部を貫通して気密に固定されていると共に、ロータリー圧縮機４に接続され当該ロータリー圧縮機４内に吸入冷媒を供給する。吐出管７は、圧縮機ハウジング３の上端部を貫通して気密に固定されている。ロータリー圧縮機４によって圧縮された冷媒は、圧縮機ハウジング３内を通過して、吐出管７から冷凍ユニット（図示せず）に供給される。尚、圧縮機ハウジング３内部には、潤滑用のオイルが注入されている。

　圧縮機ハウジング３（この場合、ハウジングエンド３Ｃによって構成された部分）には貫通孔３Ｄが設けられており、この貫通孔３Ｄには、圧縮機ハウジング３の内部と外部とを電気的に接続するための気密導電端子１０が気密に固着されている。この気密導電端子１０は、金属製の本体に複数（この場合、３つ）の導電端子ピン１１が貫通された構成となっている。

　これら導電端子ピン１１は、熱膨張係数を考慮したガラス等からなる電気絶縁性の充填材（図示せず）によって、周知のコンプレッションタイプのハーメチックシールにより気密に絶縁固定されている。導電端子ピン１１の一端部（圧縮機ハウジング３の外部側の端部）は、電源１２（図９参照）にそれぞれ接続され、導電端子ピン１１の他端部（圧縮機ハウジング３の内部側の端部）は、ソケット１３にそれぞれ挿入されている。このソケット１３は、３つのリード線１４を介して三相電動機５に接続されている。

　圧縮機ハウジング３内部には、固定金具１５を介してクラスタソケット１６が固定されている。このクラスタソケット１６は、図８にも示すように、固定金具１５に設けられた支持片部１５Ａ，１５Ｂに嵌め込まれた状態で配置されている。このクラスタソケット１６には、当該クラスタソケット１６の長手方向に沿って矩形状に開口した３つの挿入口１６Ａ（図１０Ａ参照）が設けられている。また、クラスタソケット１６の底部には、円形状に開口した３つの差込口１６Ｂ（図１０Ｂ参照）が設けられている。こられ差込口１６Ｂは、規格に準じて設けられており、この場合、各辺が等間隔となる三角形を形成するように位置している。

　クラスタソケット１６の挿入口１６Ａには、三相電動機５から延びる３つのリード線１７（図７参照）がそれぞれ挿入され固定される。これらリード線１７は、三相電動機５の各相の巻線の中性点側の端子５Ａ～５Ｃ（図９参照）に接続されている。クラスタソケット１６の差込口１６Ｂには、後述する保護装置１の３つの導電端子ピン２６がそれぞれ挿入可能となっている。

　次に、三相電動機の保護装置１の構成について説明する。図１は、保護装置１の構成を示す縦断側面図である。
　図１に示すように、保護装置１の密閉容器２１は、鉄板等をプレスによって絞り成形して作られた金属製のハウジング２２と、その開口端にリングプロジェクション溶接等を用いて気密に固着された金属板２３とから構成されている。保護装置１は、この密閉容器２１内部に、熱応動板３２を用いた接点開閉機構を有しており、三相電動機５に流れる交流電流を遮断する用途に用いられる。

　図２に示すように、保護装置１は、金属板アセンブリ２４とハウジングアセンブリ２５とから構成されている。
　このうち金属板アセンブリ２４は、金属板２３と、３つの導電端子ピン２６（図２では２つのみ示す）と、３つの固定接点２７（図２では２つのみ示す）とを備えて構成されている。金属板２３は、全体として上記ハウジング２２よりも肉厚に形成されており、図３に示すように、その外周部が滑らかな三角形状をなしている。この金属板２３には、３つの貫通孔２３Ａが設けられている。これら貫通孔２３Ａは、各辺が等間隔となる三角形を形成するように位置している。

　３つの導電端子ピン２６は、金属板２３の３つの貫通孔２３Ａにそれぞれ挿通され、熱膨張係数を考慮したガラス等からなる電気絶縁性の充填材２８によって、周知のコンプレッションタイプのハーメチックシールにより気密に絶縁固定されている。３つの固定接点２７は、３つの導電端子ピン２６において密閉容器２１内に突出する端部に、それぞれ溶接によって固着されている。これら３つの固定接点２７は、酸化金属を含んだ接点であり、その形状は、円盤状であり、接点表面は僅かに凸曲面（球面）をなしている。

　一方、ハウジングアセンブリ２５は、ハウジング２２と、ハンダペレット２９と、保護板３０と、ばね支持体３１と、熱応動板３２と、３つの可動接点３３（図２では２つのみ示す）と、ばね部材３４とから構成されている。

　ハウジング２２は、図３に示すように、その外縁部が上記金属板２３の外周部よりも若干小さい滑らかな三角形状をなしている。また、図４（図１中、Ｆ４－Ｆ４線に沿う保護装置１の横断平面図）にも示すように、ハウジング２２の側壁部２２Ｂに囲まれた空間内には、金属板アセンブリ２４の３つの導電端子ピン２６や３つの固定接点２７が収容されるようになっている。このハウジング２２内部の中央部には、下向きに開口した円形状のくぼみ２２Ａ（図３参照）が設けられている。

　ハンダペレット２９は、板状のハンダ（この場合、鉛を含まないもの）からなる材料を打ち抜きによって成形した部材であり、その中央部に挿入孔２９Ａ（図３参照）を有する扁平なリング形状をなしている。このハンダペレット２９の挿入孔２９Ａには、後述する保護板３０の突起部３０Ａ（図３参照）を挿入可能となっている。このハンダペレット２９の溶融温度は、後述する熱応動板３２の反転温度（この場合、１００℃）以上であって可能な限り低い温度（例えば、２２０℃～２５０℃）となっている。

　図３に示すように、保護板３０は、銅板等をプレスによって絞り成形して作られたものであり、有底の円形筒状の突起部３０Ａと、当該突起部３０Ａの開口端の周囲に環状に設けられたフランジ部３０Ｂとを有している。

　図３に示すように、ばね支持体３１は、固定部３１Ａと、この固定部３１Ａの外縁部から下方に延びる３つの連結部３１Ｂとを有する。固定部３１Ａは、中央部に円形状の開口部３１Ｃを有する円板形状をなしている。３つの連結部３１Ｂは、固定部３１Ａの外縁部において当該固定部３１Ａの周方向に沿って等間隔を有して配置されている。これら連結部３１Ｂは、先端部が上方に湾曲した形状となっており、その先端部には、矩形状に切り欠かれた被係合部３１Ｄが形成されている。

　図３に示すように、熱応動板３２は、熱によって変形する部材（バイメタルやトリメタル等）からなるものであり、全体としてほぼ円板形状に形成されている。この熱応動板３２は、浅い皿状に絞り成形されており、所定の反転温度（この場合、１００℃）に達すると、その湾曲方向が急跳反転するようになっている。また、この熱応動板３２は、所定の反転温度以下に低下すると、その湾曲方向が復帰するようになっている。

　この熱応動板３２の外縁部には、当該熱応動板３２の周方向に沿って等間隔を有し、且つ、外方に延びる３つの延出部３２Ａが形成されている。また、この熱応動板３２の外縁部において上記３つの延出部３２Ａの間の部分には、当該熱応動板３２の周方向に沿って等間隔を有し、且つ、外方に延びる３つの突片部３２Ｂが形成されている。これら突片部３２Ｂは、延出部３２Ａ間の中央部にそれぞれ形成されている。また、これら突片部３２Ｂの中央部には、矩形状に切り欠かれた切り欠き部３２Ｃがそれぞれ形成されている。

　可動接点３３は、熱応動板３２の３つの延出部３２Ａ（保護装置１の密閉容器２１内において、上記３つの固定接点２７に対向する部分）の下面に、それぞれ溶接によって固着されている。これら３つの可動接点３３は、酸化金属を含んだ接点であり、その形状は、円盤状であり、接点表面は僅かに凸曲面（球面）をなしている。

　ばね部材３４は、支持部３４Ａと、この支持部３４Ａの外縁部から延びる３つの板ばね部３４Ｂとを有する。支持部３４Ａの中央部には、リング状に上方に突出した突部３４Ｃを有している。３つの板ばね部３４Ｂは、当該支持部３４Ａの外縁部において等間隔を有して形成配置されている。これら板ばね部３４Ｂは、先端部が上方に湾曲した形状となっており、その先端部には、内方に折り曲げられた係合部３４Ｄが設けられている。

　このような部材からなるハウジングアセンブリ２５は、次のようにして組み立てられる。
　まず、ばね支持体３１の固定部３１Ａの上面を、ハウジング２２内部の下面に溶接によって固着する。このとき、固定部３１Ａの開口部３１Ｃの中央部にハウジング２２のくぼみ２２Ａが位置するように、ばね支持体３１をハウジング２２内部に配置して溶接する。次に、ハンダペレット２９をハウジング２２のくぼみ２２Ａ内部に挿入し、挿入したハンダペレット２９の下面に保護板３０を配置する。このとき、保護板３０の突起部３０Ａを、ハンダペレット２９の挿入孔２９Ａに挿入する。これにより、ハンダペレット２９と保護板３０とからなる突起部３５（図１参照）が形成される。

　次に、熱応動板３２を、その湾曲部分の頂部が上側（突起部３５側）となる状態で、保護板３０（突起部３５）の下面に配置する。このとき、熱応動板３２の上面中央部を保護板３０の下面に当接させる。また、熱応動板３２の３つの延出部３２Ａに固着された３つの可動接点３３を、ばね支持体３１の３つの連結部３１Ｂ間の中央部にそれぞれ位置させる（図５参照）。また、ばね支持体３１の３つの連結部３１Ｂを、熱応動板３２の３つの切り欠き部３２Ｃにそれぞれ嵌め込む（図５参照）。

　そして、熱応動板３２の下部にばね部材３４を配置し、当該ばね部材３４の中央部の突部３４Ｃを熱応動板３２の下面の中央部に当接させる。そして、ばね部材３４の３つの係合部３４Ｄを、ばね支持体３１の３つの被係合部３１Ｄにそれぞれ係合させる（図５参照）。これにより、熱応動板３２の中央部を突起部３５とばね部材３４との間に挟持した状態でハウジング２２に一体化させたハウジングアセンブリ２５が組み立てられる。

　このハウジングアセンブリ２５において、溶接によって固着されている部分は、ハウジング２２とばね支持体３１との接触部分のみである。その他の各部材間（ハウジング２２とハンダペレット２９との間、ハンダペレット２９と保護板３０との間、保護板３０と熱応動板３２との間、熱応動板３２とばね部材３４との間）の接触部分は、各部材が当接しているが固着されてはいない状態となっている。

　保護装置１は、上述のように構成された金属板アセンブリ２４の金属板２３とハウジングアセンブリ２５のハウジング２２の開口端とを、所定圧のガスを封入しつつ気密に溶接することによって組み立てられる。

　このように組み立てられた保護装置１において、導電端子ピン２６と熱応動板３２との間には、固定接点２７と可動接点３３とからなる３対の開閉接点２７，３３が形成される。これにより、保護装置１内部に、３つの導電端子ピン２６と、３対の開閉接点２７，３３と、熱応動板３２とからなる電路が形成される。

　熱応動板３２は、ばね部材３４によって、固定接点２７から離れる方向に付勢された状態となる。また、熱応動板３２の中央部は、図６に示すように、その下面がばね部材３４の突部３４Ｃの上端部に押さえられ、その上面が保護板３０のフランジ部３０Ｂに押さえられた状態となる。即ち、熱応動板３２の中央部の上面及び下面は、何れもリング状の部分（突部３４Ｃ及びフランジ部３０Ｂ）によって押圧された状態となる。

　従って、熱応動板３２が反転する時には、上記突部３４Ｃ及びフランジ部３０Ｂに囲まれた熱応動板３２の中央部は、突部３４Ｃの内部空間Ｃ及びフランジ部３０Ｂの内部空間Ｄにおいて規制されることなく動くことができる。そのため、熱応動板３２の動作への固定部の影響を少なくし、サーマルプロテクタとして熱応動板３２が当初有している反転特性を活かす設計ができる。

　また、ばね支持体３１においてハウジング２２とばね部材３４とを連結する３つの連結部３１Ｂは、熱応動板３２の３つの切り欠き部３２Ｃにそれぞれ嵌まり込んでおり、突片部３２Ｂに挟まれた状態となっている。そのため、熱応動板３２が当該熱応動板３２の中央部（突起部３５とばね部材３４の突部３４Ｃとの間に挟持された部分）を中心に回転することが防止される。また、熱応動板３２は、その外縁部において等間隔を有する３つの部分（切り欠き部３２Ｃ）が連結部３１Ｂに押さえられた状態となる。そのため、熱応動板３２が水平方向に移動することが防止される。このように、熱応動板３２は、その周方向への回転及び水平方向への移動が防止されるようになっている。これにより、保護装置１の密閉容器２１内部において、３つの可動接点３３が３つの固定接点２７に上下方向に対向し３対の開閉接点２７，３３が形成された状態が維持されるようになっている。

　また、ハンダペレット２９は、その上部がハウジング２２のくぼみ２２Ａ内に挿入され、且つ、その下部（挿入孔２９Ａ）に保護板３０の突起部３０Ａが挿入された状態となっている。これにより、ハンダペレット２９の上下方向及び水平方向の位置が決められるようになっている。

　このように構成された保護装置１は、３つの導電端子ピン２６が上記クラスタソケット１６の３つの差込口１６Ｂに差し込まれることによって、密閉型電動圧縮機２に取り付けられる。これら導電端子ピン２６は、クラスタソケット１６内部において、リード線１７に接続される。これにより、図９に示すように、保護装置１の３つの導電端子ピン２６がリード線１７を介して三相電動機５の各相の巻線の中性点側の端子５Ａ～５Ｃにそれぞれ接続された状態となる。即ち、保護装置１は、三相電動機５のスター結線（Ｙ結線）の中性点に配置され、当該三相電動機５の中性点として機能する。

　そして、密閉型電動圧縮機２内部の冷媒が異常な高温になったとき、或いは、三相電動機５に異常な電流が流れたとき等に保護装置１の内部温度が熱応動板３２の反転温度を超えると、熱応動板３２が反転して開閉接点２７，３３間が開放され、三相電動機５への給電が遮断される。また、冷媒の温度、或いは、三相電動機５の電流値が所定値以下に低下して保護装置１の内部温度が熱応動板３２の反転温度以下に低下すると、熱応動板３２が復帰して再び開閉接点２７，３３間が閉じられ、三相電動機５への通電状態となる。

　制御対象機器であるロータリー圧縮機４の通常運転時には、三相電動機５の運転電流によって熱応動板３２が反転温度に到達することはない。また、三相電動機５が拘束状態になった時には、電路の一部を構成する熱応動板３２自体から発生する熱によって、短時間で熱応動板３２が反転し開閉接点２７，３３間を開放する。この場合、熱応動板３２に発生する熱は、当該熱応動板３２に直接接触している突起部３５を介して、ハウジング２２に放熱される。従って、熱応動板３２が異常に発熱することはない。

　例えば、保護装置１が長期にわたり開閉接点２７，３３の開閉を繰り返し、保証動作回数を超えると、固定接点２７と可動接点３３が溶着して開離不能となることがある。この場合に三相電動機５の回転子（図示せず）が拘束されると、過大な電流によって熱応動板３２の温度（特に中央部の温度）が上昇し、その熱が保護板３０を介してハンダペレット２９に伝わる。この場合、ハンダペレット２９に伝わった熱の一部は上述したようにハウジング２２に放熱されるが、開閉接点２７，３３が溶着した状態では、熱応動板３２が継続して発熱する。熱応動板３２が異常に発熱すると、その熱によってハンダペレット２９が溶融温度に到達して溶融し、保護装置１は、熱応動板３２を挟持する突起部３５を失った状態となる。この状態では、熱応動板３２がばね部材３４によって固定接点２７から離れる方向にさらに付勢されることから、溶着した開閉接点２７，３３は、ほぼ同時に開放される。そのため、三相電動機５への通電を確実に遮断することができる。

　以上に説明したように、本実施形態の三相電動機の保護装置１によれば、熱応動板３２は、その中央部がハウジング２２内部に設けられた突起部３５とばね部材３４との間に挟持されている。これにより、熱応動板を固定するために従来設けられていた貫通孔を不要とすることができる。従って、熱応動板３２を、当初有していた反転特性を維持しつつ備えることができ、三相電動機５に流れる交流電流を精度良く遮断することができる。
　また、三相電動機の保護装置１は、熱応動板３２に貫通孔を有していないことから、貫通孔の周囲に亀裂等が生じるおそれがなく、熱応動板３２が当初有している反転特性が損なわれることがない。

　また、三相電動機の保護装置１は、熱応動板３２を挟持する突起部３５の一部が、ハンダペレット２９（ハンダからなる部材）によって形成されている。このような構成によれば、例えば、開閉接点２７，３３が溶着することにより熱応動板３２が異常に発熱すると、その熱によって突起部３５の一部が溶融し、保護装置１は、熱応動板３２を挟持する突起部３５を失った状態となる。この状態では、熱応動板３２がばね部材３４によって固定接点２７から離れる方向に付勢される。従って、溶着した開閉接点２７，３３を開放することができる。

　また、三相電動機の保護装置１は、熱応動板３２を挟持するばね部材３４が、ハウジング２２に固着されたばね支持体３１を介して固定されている。このような構成によれば、熱応動板３２を突起部３５とばね部材３４との間に挟持した状態でハウジング２２に一体化させることができる。従って、三相電動機の保護装置１を容易に製造することができる。

　また、三相電動機の保護装置１は、ばね支持体３１においてハウジング２２とばね部材３４とを連結する部分（連結部３１Ｂ）を利用して、熱応動板３２が当該熱応動板３２の中央部を中心に回転することを防止するように構成されている。従って、このような回転防止のための部材として新たな部材を設ける必要がない。これにより、部品点数を増やすことなく三相電動機の保護装置１を製造することができる。

　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について図１１及び図１２を参照しながら説明する。本実施形態は、ハウジング４１の内周面４１Ｃに熱応動板４３の一部を当接させることによって、当該熱応動板４３の周方向への回転を防止するように構成したものである。
　図１１に示すように、ハウジング４１の中央部には、プレスによって絞り成形された突起部４１Ａが設けられている。また、金属板２３の中央部にはコイルばね４２が支持されており、このコイルばね４２は、熱応動板４３の中央部を突起部４１Ａとの間に挟持し当該熱応動板４３を固定接点２７から離れる方向に付勢するようになっている。

　図１２に示すように、熱応動板４３の外縁部において可動接点３３が固着された３つの延出部４３Ａ間の中央部には、矩形状に外方に延びる３つの延長部４３Ｂがそれぞれ形成されている。これら３つの延長部４３Ｂの先端部は、僅かな隙間（図示せず）を有してハウジング４１の内周面４１Ｃに対向している。

　このような構成によれば、延長部４３Ｂは、ハウジング４１の内周面４１Ｃに当接することによって、熱応動板４３が当該熱応動板４３の中央部を中心に回転すること、及び、熱応動板４３が水平方向に移動することを防止する。

　また、延長部４３Ｂは、ハウジング４１の内周面４１Ｃとの間に僅かな隙間を有している。そのため、延長部４３Ｂは、熱応動板４３の反転時及び復帰時においてハウジング４１の内周面４１Ｃに引っ掛かることはなく、当該熱応動板４３の反転特性に影響を与えることはない。

　また、熱応動板４３の一部に当該熱応動板４３の回転を防止する機能を担う延長部４３Ｂを設けた。従って、回転防止のための部材として新たな部材を設ける必要がない。また、既存の部材の一部（例えば、上述の第１の実施形態に示したばね部材３４の連結部３１Ｂ）を回転防止のための部材として利用する必要もない。これにより、部品点数の増加を一層抑えつつ三相電動機の保護装置を製造することができる。

　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態について図１３ないし図１５Ａ，Ｂを参照しながら説明する。図１３及び図１４に示すように、本実施形態は、熱応動板５２の回転を防止するためのホルダ５１を、回転防止専用の独立した部材として設けたものである。

　このホルダ５１は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、突起部５１Ａと、この突起部５１Ａを中心に外方に延びる３つの固定部５１Ｂとを有する。突起部５１Ａは、上方に円柱状に延びており、コイルばね４２（図１３参照）を保持するようになっている。３つの固定部５１Ｂは、突起部５１Ａを中心に周方向に等間隔を有しており、その外端部には、上方に板状に延びる保持部５１Ｃが設けられている。これら保持部５１Ｃの上端部には、矩形状に上方に突出する突出部５１Ｄが設けられている。

　このホルダ５１の固定部５１Ｂは、図１３に示すように、金属板２３の上面に固着される。これにより、ホルダ５１の突起部５１Ａは、金属板２３の上面中央部に配置される。そして、このホルダ５１の突起部５１Ａにコイルばね４２が保持される。また、ホルダ５１の３つの突出部５１Ｄは、図１４に示すように、熱応動板５２の３つの切り欠き部５２Ｃにそれぞれ嵌め込まれ、突片部５２Ｂに挟まれた状態となる。これにより、熱応動板５２が当該熱応動板５２の中央部を中心に回転すること、及び、熱応動板５２が水平方向に移動することが防止される。

　（その他の実施形態）
　尚、本発明は、上述した各実施形態に限られるものではなく、例えば次のような変形が可能である。
　上述の第１の実施形態において、弾性部材は、ハウジング２２に固着されたばね支持体３１を介して固定されたばね部材３４に限られるものではない。例えば、図１６に示すように、金属板２３の中央部にコイルばね４２を保持し、このコイルばね４２によって、熱応動板３２の中央部を突起部３５との間に挟持し当該熱応動板３２を固定接点２７から離れる方向に付勢するようにしてもよい。

　また、上述の第１の実施形態において、突起部３５は、ハンダペレット２９と保護板３０とからなるものに限られるものではなく、例えば、図１７に示すように、ハウジング４１の中央部をプレスによって絞り成形して設けた突起部４１Ａであってもよい。
　ばね部材３４やコイルばね４２は、溶着した３対の開閉接点２７，３３をほぼ同時に開放するほどの付勢力を有するものに限られるものではなく、溶着した３対の開閉接点２７，３３のうち少なくとも２つを開放できる程度の付勢力を有していればよい。

　本発明の三相電動機の保護装置は、縦置きの密閉型電動圧縮機２のみならず、横置きの密閉型電動圧縮機に用いてもよい。また、本発明の三相電動機の保護装置は、吸入側である低圧部に三相電動機５が配置され、吐出側である高圧部にロータリー圧縮機４が配置された所謂低圧ハウジングタイプの密閉型電動圧縮機に用いてもよい。また圧縮機の形式はロータリー圧縮機に限ることなくスクロール圧縮機など他形式のものも使用できることは言うまでもない。
　また、本発明の三相電動機の保護装置は、例えば船舶に用いられる発動機用の保護装置として用いてもよい。

　以上に説明したように、本発明によれば、熱応動板を固定するために従来設けられていた貫通孔を不要とすることができ、熱応動板を、当初有していた反転特性を維持しつつ備えることができる。従って、例えば密閉型電動圧縮機用の三相電動機のサーマルプロテクタとして有用である。

Claims

　金属製のハウジング（２２，４１）とその開口端に気密に固着された金属板（２３）とから構成される密閉容器（２１）と、
　前記ハウジング（２２，４１）内部に設けられた突起部（３５，４１Ａ）と、
　前記金属板（２３）に設けられた３つの貫通孔（２３Ａ）にそれぞれ挿通され電気絶縁性の充填材（２８）によって気密に固定された３つの導電端子ピン（２６）と、
　前記３つの導電端子ピン（２６）の前記密閉容器（２１）内に突出する端部にそれぞれ固着された３つの固定接点（２７）と、
　皿状に絞り成形されて所定の温度でその湾曲方向が反転する熱応動板（３２，４３，５２）と、
　前記熱応動板（３２，４３，５２）において前記３つの固定接点（２７）に対向する部分にそれぞれ固着され、前記３つの固定接点（２７）と共に３対の開閉接点を構成する３つの可動接点（３３）と、
　前記熱応動板（３２，４３，５２）の中央部を前記突起部（３５，４１Ａ）との間に挟持し当該熱応動板（３２，４３，５２）を前記固定接点（２７）から離れる方向に付勢する弾性部材（３４，４２）と、
　前記熱応動板（３２，４３，５２）が当該熱応動板（３２，４３，５２）の中央部を中心に回転することを防止することによって前記３つの可動接点（３３）が前記３つの固定接点（２７）に対向した状態を維持する回転防止部材（３１Ｂ，４３Ｂ，５１）とを備え、
　前記３つの導電端子ピン（２６）が三相電動機（５）の各相の巻線の中性点側の端子（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）にそれぞれ接続された状態で用いられ、当該三相電動機（５）に流れる交流電流を遮断するように構成されていることを特徴とする三相電動機の保護装置。
　請求の範囲第１項に記載の三相電動機の保護装置において、
　前記突起部（３５）は、ハンダからなる部材（２９）によって形成されていることを特徴とする三相電動機の保護装置。
　請求の範囲第１項または第２項に記載の三相電動機の保護装置において、
　前記弾性部材（３４）は、前記ハウジング（２２）に固着された支持体（３１）を介して固定されていることを特徴とする三相電動機の保護装置。
　請求の範囲第３項に記載の三相電動機の保護装置において、
　前記回転防止部材は、前記支持体（３１）において前記ハウジング（２２）と前記弾性部材（３４）とを連結する部分（３１Ｂ）で構成されていることを特徴とする三相電動機の保護装置。