JPH04132885A

JPH04132885A - 気密端子及び圧縮機

Info

Publication number: JPH04132885A
Application number: JP25254990A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Wachi; 和智　健
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-05-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、圧縮機の給電端子などに使用される気密端子
、及びこの気密端子を使用した冷凍機などの圧縮機に関
する。

〔従来の技術〕

冷凍機やクーラーなどの圧縮機のケースに固定されて給
電端子として使用される気密端子に、キャップ状の金属
外環に３本のリードをガラスで封着した３端子構造のも
のがある。この気密端子は高い気密性、絶縁性が要求さ
れることから、封着ガラスに強固、気密に封着される鉄
−クロム合金製のリードを使用し、金属外環に封着ガラ
スを圧縮シールする鉄製のものを使用しており、その具
体例を第７図及び第８図に示し、これを説明する。

同図の気密端子（１）は円形キャップ状の鉄製金属外環
（２）に３本のストレートな鉄−クロム合金製リード（
３）・・・を貫通させてソーダバリウムガラスなどの封
着ガラス（４）・・・で気密に封着したものである。金
属外環（２）は円形の天板部（２ａ）と、その外周から
下方に絞り加工された外筒部（２ｂ）と、天板部（２ａ
）の周辺部の等間隔の３箇所に下方に絞り加工された内
筒部（２ｃ）・・・から成り、３つの内筒部（２ｃ）・
・・に１本ずつリード（３）・・・がガラス封着される
。内筒部（２ｃ）は、第９図に示すように、逆円錐状に
絞り加工され、これの中心にリード（３）が挿入されて
、封着ガラス（４）で封着される。封着ガラス（４）は
リード封着直後の冷却時に、内筒部（２Ｃ）との熱膨張
係数の差でもって内筒部（２Ｃ）で圧縮されて、リード
（３）を高い気密性で圧縮シールする。この封着ガラス
（４）は内筒部（２Ｃ）の下端からリード（３）へとテ
ーパ状に延びる延在部（４ａ）を有し、この延在部（４
ａ）で内筒部（２Ｃ）の下端とリード（３）の間の沿面
距離（絶縁距離）Ｌ、を所定の長さに設定して、内筒部
（２Ｃ）とリード（３）間の絶縁性を確保するようにし
ている。

上記気密端子（１）を圧縮機に取付けた具体例を第９図
に示し、これを説明する。第９図の（５）は圧縮機の鉄
製ケース（５）の蓋部分を示し、ケース（５）に部分的
に形成された円形の取付穴（６）に気密端子（１）の金
属外環（２）が溶接されて固定される。詳しく説明する
と、金属外環（２）の外筒部（２ｂ）は下部に斜め外方
に広がるフランジ部（２ｄ）を有し、金属外環（２）の
外筒部（２ｂ）をケース（５）の取付穴（６）に下から
挿入すると、取付穴（６）の下端エツジにフランジ部（
２ｄ）の外周が線接触する。この線接触部分に通電する
と線接触部分が溶融して、ケース（５）に金属外環（２
）が気密に溶接される。このように圧縮機のケース（５
）に固定される気密端子（１）には、必要に応じて金属
外環（２）上にシリコンゴムの絶縁板（７）が予め固着
される。

つまり、ケース（５）の内部には圧縮機のモータやフロ
ン（フレオンＲ１□）などの冷媒、絶縁油などが収納さ
れ、圧縮機の動作時に冷媒で気密端子（１）が冷却され
ると、金属外環（２）の表面に空気中の水分が結露して
水滴が付着して、これが金属外環（２）の表面とリード
（３）間の絶縁性を損なうことがあるので、これを防止
する目的で金属外環（２）上に水滴を弾くシリコンゴム
の絶縁板（７）を固定している。また、ケース（５）の
内部ではモータ等の摺接面の摩耗により金属粉が飛び散
り、これが気密端子（１）の封着ガラス（４）の露呈し
た延在部（４ａ）に付着して金属外環（２）とリード（
３）の絶縁性を損なうことがあるが、これは封着ガラス
（４）の延在部（４ａ）の沿面距離Ｌ１を長（設定して
おくことで防止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年の地球環境保全を目的に産業界において
様々な脱フロン対策が進められており、圧縮機において
は冷媒をフレオンＲ１！からフレオンＲ１３゜などに切
換える必要性が住している。ところが、フレオンＲ１ｔ
の絶縁抵抗は２０ＭΩ・ｍ程度と高いのに対して、切換
えようとするフレオンＲ，ｆｆ４．の絶縁抵抗は３００
にΩ・ｍ程度と極皓に低（、そのため、冷媒油切換えに
伴って圧縮機のケース（５）に固定される気密端子（１
）はより高い絶縁性のものが要求されている。この要求
は気密端子（１）の封着ガラス（４）の延在部（４ａ）
の沿面距離Ｌ１を長（することである程度は満たされて
いるが、延在部（４ａ）の沿面距離り、を長くする程に
延在部（４ａ）にクラックが生じ易くて信軌性に欠ける
問題があった。また、封着ガラス（４）を金属外環（２
）の内筒部（２ｃ）で圧縮して、リード（３）のシール
性を高くしているが、この圧縮シール時に封着ガラス（
４）の圧縮される部分と圧縮されない延在部（４ａ）の
境界部分にせん断応力でクラックが生じ、このクランク
が内筒部（２ｃ）とリード（３）を短絡して、ここで内
筒部（２ｃ）とリード（３）の沿面距離が決まり、実質
的な沿面距離が長くできない不都合があった。

かかる問題の解決手段として、例えば第１０図に示すよ
うに、金属外環（２）の内筒部（２ｃ）にリード（３）
を封着ガラス（４）で封着すると共に、内筒部（２ｃ）
の下端から突出するリード（３）の根元部分に円筒状の
セラミック筒（８）を固定した気密端子が知られている
。この場合のセラミック筒（８）は封着ガラス（４）や
、リード（３）に対して封着ガラス（４）自体、または
専用の接着材で接着され、セラミック筒（８）の表面で
内筒部（２ｃ）とリード（３）間の沿面距離Ｌ２が決め
られる。この沿面距ＭＬ２は安定した形状のセラミック
筒（８）で長（、かつ、安定して得られる。しかし、セ
ラミック筒（８）は封着ガラス（４）との密着性が悪く
、かつ、割れ易くて、特に封着ガラス（４）との熱膨張
係数の差で封着ガラス（４）との境界部分で割れ易くて
、この破壊れた境界部分で内筒部（２Ｃ）とリード（３
）の沿面距離が決まる不都合や、セラミック筒（８）を
リード（３）に気密に固定するために専用の接着材を使
用するなどの特別な工夫を要して、気密端子の組立工数
が多（なるなどの問題があり、この種気密端子の実用化
は未だ難しいのが現状である。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、金属外
環にリードを封着する封着部材にクラックが発生する心
配の無い、常に良好な気密性、絶縁性が安定して得られ
る気密端子、及びこの気密端子を使った圧縮機を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、天板部及び天板部の
外周より下方に絞り加工された外筒部及び天板部下に部
分的に絞り加工された内筒部を有する金属外環の前記内
筒部内に挿入されたリードを、内筒部とリード間に配置
された封着ガラスと、封着ガラス下に積層されて内筒部
より下位に突出するブロック状のフィラー入りガラスに
て封着したことを特徴とする。

また、本発明の圧縮機においては、上記気密端子の金属
外環の外筒部を、圧縮機ケースに部分的に形成した取付
穴に気密に溶接固定したことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成を有する本発明の気密端子において、金属外環
の内筒部にリードを封着する封着ガラスは、内筒部に圧
縮されることでリードを強固に、高い気密性で封着する
。この封着ガラスに積層された形でリードに封着される
フィラー入りガラスは、そのガラス成分が封着ガラスや
リードに溶着するので、封着ガラスとリードとの密着性
が良く、かつ、任意の形状のものが使用できて、金属外
環の内筒部の下端とリードとの沿面距離が任意な大きさ
で安定して得られる。

以上の気密端子を圧縮機ケースに固定した圧縮機におい
ては、高い気密性、絶縁性の気密端子が圧縮機の信軌性
を高める。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図を参照しなが
ら説明する。なお、第１図及び第２図は本発明の気密端
子の実施例を示すものであり、第３図乃至第５図は第１
図の気密端子の要部の変形例を説明するためのものであ
り、第６図は本発明にかかる圧縮機の実施例を示すもの
である。

第１図の気密端子（１０）は第７図及び第８図の気密端
子（１）と同一タイプのもので、第７図及び第８図と同
一、または相当部分には同一参照符号を付して説明は省
略する。この気密端子（１０）の特徴とするところは、
金属外環（２）の内筒部（２ｃ）にリード（３）を上下
２層の封着ガラス（１１）とフィラー入りガラス（１２
）で封着したことである。

封着ガラス（１１）は従来同様のソーダバリウムガラス
などで、金属外環（２）の内筒部（２ｃ）で圧縮されて
リード（３）を封着する。フィラー人すガラス（１２）
は封着ガラス（１１）と同一のガラス成分に酸化アルミ
ニウムなどのセラミック微粉末のフィラーを混入したも
ので、これは金属外環（２）の内筒部（２ｃ）の下端部
分から下のリード（３）の所定長さ部分に封着される。

封着ガラス（１１）とフィラー入りガラス（１２）によ
るリード（３）の封着は、例えば第２図に示すように行
われる。

グラファイト裂の封着治具（１３）に金属外環（２）を
位置決め！！置し、金属外環（２）の内筒部（２ｃ）か
ら封着治具（１３）の封着穴（１４）に円筒状のフィラ
ー入りガラスタブレット（１２”）を挿入し、次に内筒
部（２ｃ）に円筒状の封着ガラスタブレット（１１”）
を挿入する。最後に封着ガラスタブレット（１１°）と
フィラー入りガラスタブレット（１２”）にリード（３
）を挿入しておいて、全体を９５０〜１０００°Ｃ程度
に加熱し、封着ガラスタブレット（１１’）とフィラー
入りガラスタブレット（１２’）のガラス成分を溶融さ
せると、リード（３）が気密に封着される。

上記フィラー入りガラスタブレット（１２’）は、粉末
状のガラス成分と５〜５０重量％のセラミック微粉末と
適当なバインダを混練したものを所望の大きさの円筒状
に成形して、約５００°Ｃで仮焼きして製造される。こ
のようなフィラー入りガラスタブレット（１２’）の成
形は、混入するバインダの作用で任意な形状のものが容
易に量産性良く得られる。また、フィラー入りガラスタ
ブレット（１２”）は混入したセラミック微粉末の作用
で、見掛は上の融点が高くなっており、そのためそのガ
ラス成分を溶融させてリード（３）を封着しても、外形
があまり崩れない。従って、金属外環（２）の内筒部（
２ｃ）にリード（３）を封着ガラス（１１）とフィラー
入りガラス（１２）で封着すると、封着ガラス（１１）
がリード（３）を気密に強固に封着し、フィラー入りガ
ラス（１２）はそのガラス成分が封着ガラス（１１）と
リード（３）に融着することで、封着ガラス（１１）と
リード（３）に密着性良く強固に固着し、これによりリ
ード（３）は金属外環（２）に気密性良く、強固に封着
される。一方、円筒状のフィラー入りガラス（１２）は
金属外環（２）の内筒部（２ｃ）の下端から下方に所定
の長さで延びて固定され、内筒部（２ｃ）の下端とリー
ド（３）間の絶縁性を左右する沿面距離Ｌ３を決める。

この沿面距離Ｌ３はフィラー入りガラス（１２）の露呈
外周の軸方向の長さと外周からリード（３）までの長さ
の合計で、はぼ一定しており、この沿面距離Ｌ３はフィ
ラー入りガラス（１２）の形状設定で十分な大きさに任
意に設定できる。また、フィラー入りガラス（１２）の
上部が、仮に金属外環（２）の内筒部（２Ｃ）で圧縮さ
れても、加わる圧縮力は混入したセラミック微粉末で分
散されて、フィラー入りガラス（１２）にクラックが発
生する心配はほとんど無く、従って、内筒部（２Ｃ）の
下端とリード（３）間の絶縁性を決める沿面距離はフィ
ラー入りガラス（１２）の外面での上記沿面距離Ｌ３だ
けで決まり、常に高い絶縁性が得られる。

第３図乃至第５図は上記気密端子（１０）におけるフィ
ラー入りガラス（１２）の変形例を示す。

第３図に示すフィラー入りガラス（１２ａ）は、金属外
環（２）の内筒部（２ｃ）の下端部の外径と同程度の外
形の円筒状のもので、上部外周に設けた凹段部（１５）
を内筒部（２ｃ）の下端部に嵌め、係合させてリード（
３）を封着する。このフィラー入りガラス（１２ａ）は
凹段部（１５）を内筒部（２ｃ）の下端部に係合させる
ことで、リード（３）が内筒部（２ｃ）から圧縮機の外
に不本意に飛び出すことをより確実に防止する。つまり
、例えば圧縮機のモータの短絡等により、リード（３）
に不本意な過電流が流れてリード（３）が異常な高温に
なると、封着ガラス（１１）が溶融して、圧縮機の内部
圧力を受けて、リード（３）に内筒部（２Ｃ）から外に
飛び出す力が作用することがあるが、このような飛び出
しの危険は上記フィラー入りガラス（１２ａ）の凹段部
（１５）と内筒部（２ｃ）の保合で防止される。

第４図に示すフィラー入りガラス（１２ｂ）は第３図の
フィラー入りガラス（１２ａ）の外周を凹凸面（１６）
に成形したものである。このフィラー入りガラス（１２
ｂ）によると、その凹凸面（１６）で金属外環（２）の
内筒部（２ｃ）の下端からリード（３）までの沿面距離
がより大きく設定される。

第５図に示すフィラー人すガラス（１２ｃ）は第３図の
フィラー入りガラス（１２ａ）の下面中央部に凹部（１
７）を形成し、この凹部（１７）の天面にリード（３）
に部分的に膨出加工した鍔部（１８）を係止させたもの
である。このフィラー入りガラス（１２ｃ）の場合、凹
部（１７）で沿面距離がより大きく設定でき、また、凹
部（１７）とリード（３）の鰐部（１８）の係止でリー
ド（３）の飛び出しがより確実に防止される。

次に、第６図に示す圧縮機について説明する。

この圧縮機はそのケース（５）に部分的に設けた取付穴
（６）に上記気密端子（１０）の金属外環（２）を従来
同様に溶接して固定したものである、この場合、気密端
子（１０）の金属外環（２）の上面にはシリコンゴムの
絶縁板（７）が従来同様の目的で固定される。

上記圧縮機においては、ケース（５）の内部にモータや
冷媒、絶縁油などが収納されて様々な金属粉が気密端子
（１０）の内部に付着するが、気密端子（１０）の内部
のリード（３）と内筒部（２ｃ）の間の沿面距離はフィ
ラー入りガラス（１２）で十分長く設定されて、安定し
た絶縁性が保たれているので、金属粉で絶縁性が破壊さ
れる心配が無い。

なお、本発明は上記実施例に限らず、３＠子以上または
３端子以下の気密端子であっても有効に適用できること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明の気密端子によれば、金属外環の内筒部にリード
を封着する一方の封着ガラスは、内筒部に圧縮されるこ
とでリードを強固に、高い気密性で封着し、他方のフィ
ラー入りガラスは、そのガラス成分が封着ガラスやリー
ドに溶着して封着ガラスとリードに密着性良く固着し、
従って、気密性に優れた気密端子が提供できる。また、
フィラー入りガラスによるリード封着は専用の接着材を
使用することなく、封着ガラスによるリード封着と同時
に行えて、リード封着を工数少な←簡単、確実に行う上
で効果がある。さらに、フィラー人すガラスは任意の形
状のものが使用できて、金属外環の内筒部の下端とリー
ドとの沿面距離を任意な大きさで得ることを容易にし、
高い絶縁性の気密端子の実現を容易にする。

また、このような気密端子を圧縮機ケースに固定した圧
縮機においては、高い気密性、絶縁性の気密端子で圧縮
機の気密性、絶縁性が改善されて、圧縮機に絶縁抵抗の
より小さい冷媒の使用などが容易に可能となり、地球環
境保全対策に好適な圧縮機が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る気密端子の実施例を示す部分断面
を含む正面図、第２図は第１図の気密端子の組立時の部
分断面図、第３図乃至第５図は第１図の気密端子におけ
るフィラー入りガラスの３つの変形例を示す部分断面図
、第６図は本発明に係る圧縮機の部分断面図である。第７図は従来の気密端子の平面図、第８図は第７図のＡ
−Ａ線に沿う断面図、第９図は第７図の気密端子を使っ
た圧縮機の部分断面図、第１０図は他の従来の気密端子
の部分断面図である。（２）・−・金属外環、　　　（２ａ）・・−・天板部
、（２ｂ）−・外筒部、　　　　（２ｃ）　−・内筒部
、（３）・−リード、　　　　　（５）−・ケース、（
６）・−取付穴、　　　　（１０）・−気密端子、（１
１）−・−封着ガラス、（１２）　　（１２ａ　）　　（１２ｂ　）　　（１２
ｃ　）−フィラー入りガラス。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）天板部及び天板部の外周より下方に絞り加工され
た外筒部及び天板部下に部分的に絞り加工された内筒部
を有する金属外環の前記内筒部内に挿入されたリードを
、内筒部とリード間に配置された封着ガラスと、封着ガ
ラス下に積層されて内筒部より下位に突出するブロック
状のフィラー入りガラスにて封着したことを特徴とする
気密端子。
（２）請求項１記載の気密端子の金属外環の外筒部を、
圧縮機ケースに部分的に形成した取付穴に気密に溶接固
定したことを特徴とする圧縮機。