BRPI0307775B1

BRPI0307775B1 - Chave termicamente acionada

Info

Publication number: BRPI0307775B1
Application number: BRPI0307775-6A
Authority: BR
Inventors: Mizuno Ikuo
Original assignee: Ubukata Industries Co., Ltd.
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2018-05-15
Also published as: EP1486671B1; CN1633562A; KR20040086402A; RU2004127934A; WO2003071131A1; RU2301472C2; DE60318823D1; EP1486671A4; AU2003211353A1; DE60318823T2; KR100637974B1; BRPI0307775A2; CN100374721C; ATE384872T1; JPWO2003071131A1; US20050104710A1; EP1486671A1; US7345571B2; JP4382493B2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAVE TERMICAMENTE ACIONADA".

CAMPO DA TÉCNICA

[001] Esta invenção refere-se a uma chave termicamente acionada para proteger um compressor hermético eletricamente acionado contra o sobreaquecimento ou a queima.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] As chaves termicamente acionadas para proteger os compressores herméticos acionados por motor são classificadas em um tipo externo e um tipo interno dependendo do modo de montagem. A chave termicamente acionada do tipo interno é superior à chave termicamente acionada do tipo externo em uma velocidade de resposta a um aumento na temperatura de um motor elétrico que constitui o compressor hermético ou de um refrigerante que enche um alojamento hermético do compressor.

[003] A chave termicamente acionada do tipo interno compreende um corpo de chave que inclui um contentor hermético estanque à pressão metálico e um mecanismo de chaveamento provido dentro do contentor de modo que as mudanças de características ou a falha na condução elétrica podem ser impedidas mesmo quando a chave está exposta ao refrigerante ou lubrificante dentro do alojamento hermético de alta pressão por um longo período de tempo. Consequentemente, o corpo da chave (contentor hermético) da chave termicamente acionada está contido em uma caixa de resina eletricamente isolante ou coberto com uma cobertura eletricamente isolante. Em qualquer estado, a chave termicamente acionada está montada dentro do alojamento hermético, por exemplo, sobre uma face interna do alojamento hermético, um terminal hermético do compressor acionado por motor ou uma extremidade de bobina do motor elétrico.

[004] Quando a chave termicamente acionada está montada so- bre a face interna do alojamento hermético ou do terminal hermético do compressor acionado por motor, um prendedor precisa ser fixado para prender a chave termicamente acionada sobre a face interna do alojamento hermético ou do terminal hermético. Mais ainda, como o espaço interno do alojamento hermético foi recentemente tornado tão pequeno quanto possível para o propósito de miniaturização do compressor, as limitações na atitude de montagem e na localização da chave termicamente acionada e do prendedor são aumentadas.

[005] Quando a chave termicamente acionada acima mencionada está montada sobre a extremidade de bobina do motor, o contentor hermético é coberto com uma cobertura eletricamente isolante cilíndrica feita de uma chapa de poliéster termocontrátil. A chave termicamente acionada coberta com a cobertura é presa na extremidade de bobina com um cordão de fixação feito de poliéster ou similar. O cordão de fixação acima mencionado é usualmente o mesmo que aquele que amarra um enrolamento de bobina.

[006] A construção acima mencionada não requer nenhum componente específico para montar a chave termicamente acionada sobre a extremidade de bobina. Mais ainda, a chave termicamente acionada pode ser acomodada dentro do alojamento hermético do compressor enquanto estando integrada com a extremidade de bobina.

[007] No entanto, existe um problema que o cordão de poliéster é escorregadio contra o revestimento isolante de chapa de poliéster. Mais ainda, existe um outro problema que quando o revestimento isolante cilíndrico é contraído por calor, a sua parte não aderente ao contentor hermético endurece em formas indeterminadas tais que o cordão fica difícil de amarrar a chave termicamente acionada.

[008] Mais ainda, a espessura do revestimento isolante é determinada em um pequeno valor de aproximadamente 0,5 mm em vista da característica de contração e da eficiência de manipulação, de mo- do que o calor seja rapidamente transferido da extremidade de bobina para a chave termicamente acionada. No entanto, como praticamente todo o contentor hermético está coberto com a cobertura isolante, a troca de calor é retardada entre o refrigerante e o alojamento hermético e a chave termicamente acionada. Mais ainda, uma bobina com um fio de menor diâmetro tem sido recentemente utilizada para a miniatu-rização do motor. Como um resultado, uma quantidade de calor gerado pelo motor é aumentada se comparada com a construção convencional mesmo quando uma corrente de operação está dentro de uma faixa normal. Consequentemente, existe um problema que a chave termicamente acionada é operada para cortar a corrente especificamente na vizinhança de um limite superior da faixa de corrente de operação apesar da corrente ser igual a ou menor do que a corrente de operação. Existe ainda um outro problema que a chave termicamente acionada susceptivelmente responde a um aumento repentino temporário na temperatura da bobina do motor devido a uma curta condição de sobrecarga que não requer nenhuma operação de proteção.

[009] Para superar os problemas acima mencionados, a requerente inventou uma chave termicamente acionada que compreende um corpo de chave e um prendedor eletricamente isolado que prende o corpo da chave e requereu um Pedido de Patente para a mesma (Pedido de Patente Japonesa Aberto à Inspeção Pública Número 2001-115962). O prendedor tem uma porção de retenção que acomoda ou sustenta elasticamente o corpo da chave. O corpo da chave preso pelo prendedor é fixado na extremidade de bobina com um cordão de fixação por meio disto sendo fixo.

[0010] Na chave termicamente acionada como mostrado na Figura 2 do Pedido de Patente acima mencionado, uma grande parte da superfície do corpo da chave fica exposta ao refrigerante. Consequentemente, a troca de calor pode ser executada eficientemente. No entan- to, como o calor radiante da extremidade de bobina é insuficientemente interceptado,a chave termicamente acionada ainda responde ao calor gerado pela extremidade de bobina susceptivelmente. Existe uma possibilidade de mau funcionamento da chave termicamente acionada especificamente quando a diferença entre as quantidades de calor gerado no estado normal e sob a condição anormal for pequena.

[0011] Mais ainda, uma chave termicamente acionada como mostrado na Figura 6 do Pedido de Patente acima mencionado compreende um corpo da chave acomodado em uma porção cilíndrica. Consequentemente, como uma parte coberta do corpo da chave é aumentada, a troca de calor é insuficiente entre a chave termicamente acionada e o refrigerante.

[0012] Portanto, um objetivo da presente invenção é prover uma chave termicamente acionada na qual o seu mau funcionamento pode ser impedido mesmo quando a chave é provida em um compressor hermético acionado por motor que inclui uma bobina de motor na qual a diferença entre as quantidades de calor gerado no estado normal e sob a condição anormal for pequena.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0013] A presente invenção é uma chave termicamente acionada a qual é provida sobre uma extremidade de uma bobina de motor de um compressor hermético acionado por motor, a chave termicamente acionada compreendendo um corpo da chave que inclui um contentor hermético estanque à pressão metálico e um mecanismo de contato provido dentro do contentor, e um prendedor que inclui uma base que tem uma face de montagem para a extremidade de bobina e uma porção de retenção provida sobre uma face da base oposta à face de montagem para prender o corpo da chave, caracterizada pelo fato de que a base é dimensionada de modo a impedir que o calor radiante transfira-se da extremidade de bobina diretamente para o corpo da chave.

[0014] De acordo com a construção acima, o espaço definido entre o corpo da chave e a extremidade de bobina pode bloquear o calor condutivo e o calor radiante da extremidade de bobina. Mais ainda, o refrigerante que flui ao redor do corpo da chave pode impedir que a temperatura do corpo da chave seja excessivamente aumentada. Consequentemente, a chave termicamente acionada pode ser impedida de responder excessivamente ao aquecimento da extremidade de bobina e do mau funcionamento causado por um curto período de condição de sobrecarga que não requer nenhuma operação de proteção ou similar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] Figura 1 é uma vista em perspectiva da chave termicamente acionada de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

[0016] Figura 2 é uma vista plana de topo da chave termicamente acionada;

[0017] Figura 3 ilustra a chave termicamente acionada como vista do lado da parede do prendedor;

[0018] Figura 4 é uma vista em perspectiva do prendedor como vista em um lado;

[0019] Figura 5 é uma vista em perspectiva do prendedor como vista do outro lado;

[0020] Figura 6 ilustra a chave termicamente acionada montada sobre a extremidade de bobina como vista da circunferência interna da bobina;

[0021] Figura 7 é uma vista de topo da chave termicamente acionada montada sobre a extremidade de bobina; e [0022] Figura 8 é uma vista similar à Figura 3, que mostra a chave termicamente acionada de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

MELHOR MODO DE EXECUTAR A INVENÇÃO

[0023] A presente invenção será agora descrita em mais detalhes com referência aos desenhos acompanhantes. Uma primeira modalidade da invenção será descrita com referência às Figuras 1 a 7. As Figuras 1 a 3 mostram uma construção geral da chave termicamente acionada de acordo com a modalidade, as Figuras 4 e 5 mostram um prendedor da chave termicamente acionada, as Figuras 6 e 7 mostram a chave termicamente acionada montada sobre uma extremidade de bobina.

[0024] Referindo-se às Figuras 1 a 3, a chave termicamente acionada 1 compreende um corpo da chave 2 e um prendedor 3. O corpo da chave 2 inclui um contentor hermético estanque à pressão metálico 4 e um mecanismo de contato (não mostrado) provido dentro do contentor 4. O mecanismo de contato abre e fecha os contatos por um membro termicamente acionado tal como um bimetal.

[0025] Dois terminais eletricamente condutores 5 projetam-se de uma face de extremidade do contentor 4. Os terminais 5 estendem-se através de furos vazados (não mostrados) formados em uma extremidade do contentor 4. Um espaço entre cada terminal 5 e o furo vazado correspondente é preenchido com enchimento eletricamente isolante 6 tal como o vidro, por meio de que cada terminal 5 fica hermeticamente fixo no contentor 4. Fios condutores 7 são condutivamente fixos nos terminais 5 por soldagem ou similar respectivamente.

[0026] O prendedor 3 é feito de um material eletricamente isolante tal como uma resina sintética, uma cerâmica ou similar. O prendedor 3 inclui uma base em forma de chapa plana 3A e uma porção de retenção 3B verticalmente sobre um dos lados ou um lado superior da base 3A. O outro lado ou o lado inferior da base 3A serve como uma face de montagem 3L.

[0027] A base 3A tem uma espessura determinada em aproximadamente 2 mm de modo que uma resistência suficiente e um isolamento de calor possam ser obtidos da base 3A. A base 3A inclui uma porção de montagem 3M sobre a qual a porção de retenção 3B se apóia e sobre a qual o corpo da chave 2 é montado e porções de fixação afiladas 3C providas em ambas as extremidades da porção de montagem 3M respectivamente. A porção de montagem 3M é grande o bastante para impedir que o corpo da chave 2 montado sobre a mesma estenda-se para fora da porção de montagem. Na modalidade, a porção de montagem 3M e as porções de fixação 3C ou a base 3A inteira serve como uma porção de proteção de calor.

[0028] Duas barras projetantes 3J são providas sobre o lado superior da porção de montagem 3M. Ainda, uma projeção de inserção 3K é provida no lado inferior da porção de montagem 3M para fixar temporariamente o prendedor 3 a uma extremidade de bobina de um motor elétrico 10 (ver Figuras 6 e 7). Uma porção de acoplamento convexa 3D é provida sobre uma extremidade mais distante da porção de fixação 3C. A porção de fixação 3C é construída para ficar inclinada para um lado na direção da extremidade mais distante de modo a conformar-se a uma forma anular da extremidade de bobina 11 quando a base 3A (prendedor 3) está fixa na extremidade de bobina 11 do motor 10 (ver Figuras 6 e 7). Especificamente na modalidade, a porção de fixação 3C inclui porções laterais inferior e superior dispostas nos lados circunferenciais interno e externo da bobina do motor respectivamente. As porções laterais inferior e superior de cada porção de fixação 3C tem diferentes inclinações (ver Figura 2). Como um resultado, a base 3A pode ficar disposta sobre a extremidade de bobina sem estender-se para fora do lado superior da extremidade de bobina mesmo se várias extremidades de bobina tiverem diferentes diâmetros.

[0029] A porção de retenção 3B inclui uma parede 3N substanci- almente perpendicular à base 3A e um flange 3F formado sobre uma extremidade superior em ambos os lados da parede 3N. A parede 3N é formada com um furo vazado elíptico 3E através do qual os terminais 5 estendem-se. O furo vazado 3E é feito tão grande quanto possível de modo que a troca de calor possa desejavelmente ser executada entre um refrigerante e o contentor 4. Uma projeção 3H que estende-se para baixo é provida sobre uma borda periférica interna superior do furo vazado 3E. As porções de acoplamento convexas 3G são formadas sobre ambas as extremidades do topo do flange 3F respectivamente.

[0030] O corpo da chave 2 está fixo no prendedor 3 como acima descrito no seguinte modo. Os terminais 5 são inseridos através do furo vazado 3E e uma extremidade do contentor 4 é topada contra a parede 3N. Como um resultado, a extremidade do contentor 4 fica montada dentro da porção de retenção 3B. Neste momento, a projeção 3H fica disposta entre os dois terminais 5. Ainda, um espaço através do qual o refrigerante pode fluir é definido entre o contentor 4 e a porção de montagem 3M pelas barras projetantes 3J.

[0031] Continuamente, os fios condutores 5 são fixos nos terminais 5 do corpo de chave 2 montado no prendedor 3 respectivamente, por meio de que os fios condutores 7 topam a extremidade do contentor 4 contra a parede 3N relativamente mais forte de tal modo que o corpo da chave 2 fique fixo no prendedor 3. Apesar do corpo da chave 2 estar incompletamente fixo no prendedor 3 neste estado, o corpo da chave 2 pode ser suficientemente impedido de cair fora do prendedor 3 quando a chave termicamente acionada 1 é montada sobre a extremidade de bobina como será posteriormente descrito. Ainda, como a projeção 3H está localizada entre os terminais 5, a projeção 3H fica circundada pelos terminais 5, pelo contentor 4 e pelos fios condutores 7. Consequentemente, o corpo da chave 2 fica preso enquanto posici- onado em relação ao prendedor 3.

[0032] É sugerido que o prendedor 3 seja feito de um material elástico de tal modo a prender elasticamente o prendedor de chave 3. No entanto, o prendedor 3 necessita de uma resistência ao calor e uma resistência ao refrigerante. Quando o prendedor 3 ainda necessita de elasticidade, também, uma faixa de escolha é reduzida a respeito do material para o prendedor 3. Por outro lado, nenhuma elasticidade é requerida do prendedor 3 como o resultado da construção acima descrita da modalidade acima. Consequentemente, a liberdade em uma faixa de escolha é aumentada em relação ao material para o prendedor 3.

[0033] A montagem da chave termicamente acionada 1 sobre a extremidade da bobina será agora descrita com referência às Figuras 6 e 7. Primeiramente, a chave termicamente acionada 1 é colocada sobre a extremidade de bobina 11 do motor 10 de modo que a face de montagem 3L da base 3A tope contra o lado superior da extremidade de bobina 11. Neste momento, a projeção de inserção 3K é inserida no espaço entre os enrolamentos da extremidade de bobina 11, por meio de que a chave termicamente acionada 1 fica temporariamente fixa na extremidade de bobina 11.

[0034] A chave termicamente acionada 1 temporariamente fixa na extremidade de bobina 11 é adicionalmente fixa por um cordão de fixação 12 feito de poliéster ou similar. Neste momento, o cordão de fixação 12 pendurado na chave termicamente acionada 1 é impedido de destacar do prendedor 3 pelas porções de acoplamento 3D e 3G. Quando a chave termicamente acionada 1 é assim fixa na extremidade de bobina 11, a base 3A fica posicionada entre o corpo da chave 2 e a extremidade de bobina 11. Mais ainda, a base 3A é dimensionada de tal modo que o corpo da chave 2 disposto sobre o lado superior da base 3A seja impedido de projetar-se da extremidade de bobina 11 e de modo que o corpo da chave 2 fique protegido do calor radiante da extremidade de bobina 11. Consequentemente, um calor condutivo e um calor radiante da extremidade de bobina podem ser impedidos de alcançar diretamente o corpo da chave 2.

[0035] Além disso, a base 3A é formada na forma de uma placa plana e uma porção da base 3A que cobre o corpo da chave 2 fica reduzida tanto quanto possível. Consequentemente, a troca de calor entre o corpo da chave 2 e o refrigerante pode ser executada facilmente enquanto o corpo da chave 2 fica protegido do calor radiante da extremidade de bobina 11.

[0036] Além disso, o furo vazado 3E é feito tão grande quanto possível de modo que o corpo da chave 2 seja prontamente colocado em contato com o refrigerante. Ainda, as barras projetantes 3J são providas sobre o lado superior da porção de montagem 3M de modo que o espaço através do qual o refrigerante flui seja assegurado entre o contentor 4 e a base 3A. Consequentemente, como a troca de calor é eficientemente executada entre o contentor 4 e o refrigerante, a chave termicamente acionada 1 pode rapidamente responder às mudanças na temperatura do refrigerante.

[0037] Além disso, como a espessura do prendedor 3 é aumentada e o espaço fica assegurado entre a extremidade de bobina 11 e a base 3A, o calor da extremidade de bobina 11 é menos transferível através da base 3A para o corpo da chave 2. Consequentemente, o corpo da chave 2 pode ser impedido de responder excessivamente a um aumento de temperatura temporário e súbito devido a um curto período de condição de sobrecarga que não requer geração de calor e proteção da extremidade de bobina 11 durante uma operação normal, por exemplo.

[0038] Além disso, a base 3A é construída de modo a conformar-se com a forma plana da extremidade de bobina 11 e a chave termi- camente acionada 1 é construída de modo a não projetar-se da base 3A. Consequentemente, a chave termicamente acionada 1 pode ser impedida de projetar-se da extremidade de bobina 11 para interferir com o alojamento hermético do compressor.

[0039] A Figura 8 ilustra uma segunda modalidade da invenção. Somente a diferença entre as primeira e segunda modalidades será descrita. Na segunda modalidade, as partes idênticas ou similares são identificadas pelos mesmos símbolos de referência que aqueles da primeira modalidade. A chave termicamente acionada 21 da segunda modalidade é provida com dois furos vazados 23E formados na porção de retenção 3B do prendedor 3. Os furos vazados 23E correspondem aos locais dos dois terminais 5 respectivamente.

[0040] Assim, como os dois furos vazados são providos, uma porção média 23H localizada entre os furos vazados 23E é circundada pelos terminas 5 pelo contentor 4 e pelo fio condutor 7. Consequentemente, o corpo da chave 2 pode ser confiavelmente posicionado em relação ao prendedor 3 no mesmo modo e preso como na primeira modalidade.

[0041] Além disso, na modalidade, os espaçadores 23L que servem como sublevações são providos sobre a face de montagem 3L da base 3C. Os espaçadores 23L são providos sobre as porções inferiores das porções de acoplamento 3D e 3G em vista de uma força aplicada na chave termicamente acionada 21 quando o cordão de fixação 12 é pendurado na chave termicamente acionada 21 de modo que a última fique fixa. Um espaço através do qual o refrigerante é permitido fluir é definido entre a extremidade de bobina 11 e a base 3A quando a chave termicamente acionada 21 foi disposta sobre a extremidade de bobina 11 pelos espaçadores 23L. Consequentemente, como a área de contato da base 3A com a extremidade de bobina 11 é reduzida, o calor da extremidade de bobina 11 pode adicionalmente ser impedido de transferir-se através da base 3A para o corpo da chave 2.

[0042] A presente invenção não deve ser limitada às modalidades acima mas pode ser modificada como segue. A base 3A pode ter uma espessura não menor do que 1 mm consequentemente, uma resistência e um isolamento de calor suficientes podem ser obtidos.

[0043] De modo que o cordão de fixação 12 possa ser impedido de destacar-se do prendedor 3, os lados superiores da porção de retenção 3B e a porção de fixação 3C podem ser corrugados, ao invés da provisão das porções de acoplamento 3D e 3G.

[0044] O número de terminais não deve ser limitado a dois mas pode ser três ou mais. Ainda, o contentor metálico pode servir como o terminal.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0045] Como acima descrito, a chave termicamente acionada da presente invenção é útil como um dispositivo o qual é provido sobre uma extremidade de bobina de um motor elétrico que constitui um compressor hermético acionado por motor e o qual protege o motor contra sobreaquecimento e queima, e mais especificamente, adequada para utilização em um compressor no qual a bobina do motor tenha uma pequena diferença entre as temperaturas sob condições normais e anormais.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Chave termicamente acionada (1) a qual é provida sobre uma extremidade (11) de uma bobina de um motor (10) dotado de um compressor hermético acionado por motor que compreende: um corpo da chave (2) incluindo um contentor hermético (4) estanque à pressão metálico e um mecanismo de contato provido dentro do contentor (4), e tendo um terminal eletricamente condutor (5) que se estende hermeticamente através do contentor hermético (4) e ao qual o fio condutor (7) está conectado; e um prendedor (3) que inclui uma base (3A) que tem uma face de montagem (3L) para a extremidade de bobina (11) e uma porção de retenção (3B) provida sobre uma face da base (3A) oposta à face de montagem (3L) para prender o corpo da chave (2), em que a base (3A) é dimensionada de modo a impedir que o calor radiante transfira-se a partir da extremidade de bobina (11) diretamente para o corpo da chave (2), caracterizada pelo fato de que compreende ainda: um furo vazado (23E) através do qual o terminal (5) é inserido, e o fio condutor (7) é conectado ao terminal (5) tendo sido inserido através do furo vazado (23E) de modo que o prendedor (3) seja mantido entre o contentor hermético (4) e o fio condutor (7).

2. Chave termicamente acionada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o prendedor (3) inclui uma projeção (3H) provida sobre uma borda periférica do furo vazado (23E) de modo a projetar-se para dentro do furo vazado (23E) e a projeção (3H) fica presa entre o contentor hermético (4) e o fio condutor (7).

3. Chave termicamente acionada, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o corpo da chave (2) é provido com pelo menos dois terminais (5) e a projeção (3H) fica localiza- da entre os terminais (5).

4. Chave termicamente acionada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo da chave (2) é provido com uma pluralidade de terminais (5), o prendedor (3) tem uma pluralidade de furos vazados (23E) que correspondem aos terminais (5) respectivamente, e os fios condutores (7) estão conectados nos terminais (5) que foram inseridos através dos furos vazados (23E) respectivamente de modo que o prendedor (3) fique preso entre o contentor hermético (4) e os fios condutores (7).

5. Chave termicamente acionada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a face de montagem (3L) da base (3A) é provida com uma sublevação (23L) que define um espaço entre a face de montagem (3L) e a extremidade de bobina (11) de modo que um refrigerante é permitido fluir através do espaço quando o prendedor (3) está montado sobre a extremidade de bobina (11).

6. Chave termicamente acionada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a base (3A) é formada em uma forma plana.