JPH0530139B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は一般に改良された電動機装置に関し、
さらに詳しく述べれば冷蔵庫の圧縮機などと共に
普通使用される分相電動機に特に役立つ電動機保
護装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 多年にわたり、電動機の過熱による焼損その他
の損傷から故障を生じないように電動機を熱保護
するいろいろな方法が数多くあつた。例えば、電
動機保護装置のスイツチを電動機巻線の上または
中に置くことによつて、保護装置を電動機と温度
に厳密に追従させかつ過熱によるどんな損傷でも
生じる前にそれぞれが除勢されるように過温条件
に敏感にさせる熱保護を与えることが知られてい
る。例えば温度センサが電動機巻線の中に置かれ
ている英国特許明細書第1096511号を参照のこと。
しかし冷蔵庫の圧縮機などと共に使用される場
合、スイツチ環境が冷媒によつて影響されないよ
うに気密シールをする特殊保護装置構造が要求さ
れる。かかるシールは装置のコストを著しく高く
する。

圧縮機外殻の外側に保護装置を置くとずつと具
合が良く、気密シールの問題を除去する。かかる
保護装置は普通、巻線と相似的に働くことができ
るように電動機電流によつて作動されるヒータを
具備している。例えば米国特許第2768342号を参
照のこと、すなわち、過電流は余分の熱を発生さ
せ、これは保護装置のサーモスタツト素子に伝達
されてそれを接点切離し位置に移動させ、それに
よつて電動機を除勢させる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし１つの継続する問題は、電動機が最小の
所要トルクで始動されるように圧縮機内の流体圧
力を均一にする適当なオン／オフ時間を提供する
ことであつた。この問題を解決するいくつかの方
法がとられた。１つの方法は保護装置を電動機の
始動抵抗器と熱連絡位置に置くことである。すな
わち上記英国特許明細書に見られる通り、電動機
の始動回路に大きな正の温度係数に抵抗値
（PTC）を持つ抵抗器を置くのが在来の方法であ
る。PTC抵抗器を保護装置用のヒート・シンク
として働くように置くことにより、熱はPTCか
ら保護装置に伝達されて、圧力の均一を与える保
護装置のより長いオフ時間を与える。例えば米国
特許第RE31367号および第4084202号、日本実用
新案第55−22872号ならびに日本特許第53−37806
号を参照のこと。しかしこの方法は保護装置の温
度許容範囲を増加するとともに、電動機巻線の温
度を厳密に追従するその能力を妨げることにな
る。

もう１つの方法は、保護装置が圧縮機ケーシン
グと空間的にぴつたり接近した関係にあり、それ
によつてケーシングの温度を検出し、ケーシング
を電動機巻線温度と熱的に相似となる様使用する
ように保護装置を置くことである。これはドイツ
特許出願第DE3118638A1号および日本実用新案
第57−226号に見られる。しかしケーシングは電
気的に接地されているので、ケーシングと保護装
置との間に電気絶縁物、例えば保護装置をケーシ
ングの温度に敏感でないようにする空気の層また
は他の電気絶縁物が要求される。さらにケーシン
グの熱質量により、電動機巻線温度とケーシング
温度との間に不用の固有時間遅延が存在し、これ
は巻線に対する保護装置の追従能力に悪影響を及
ぼす。

したがつて本発明の１の目的は、改良された電
動機巻線温度追従能力を持つ圧縮機ケーシングの
外部に取り付ける電動機保護装置を提供すること
である。もう１つの目的は、最適の始動および保
護が得られるように、その電動機巻線温度追従能
力に影響を及ばされずに電動機始動装置と共に使
用される電動機保護装置を提供することである。

＜問題点を解決するための手段＞ 簡単に述べれば、本発明は電動機巻線と共に改
良された熱伝達関係で圧縮機外殻にわたるフジツ
トピン（fusite pin）につるすようにされる電動
機保護装置に関するものである。フジツトピンは
外殻から電気絶縁されかつ電動機巻線に直接接続
されるので、巻線から保護装置までの直接熱通路
を構成する。保護装置は熱伝導取付ブラケツトを
備えているが、このブラケツトは直接または保護
装置の固定電気接点を通して、サーモスタツト円
板用の熱伝導支持として働く保護装置の金属ハウ
ジングと最適の熱伝達関係に接続されている。残
りの環境に対する保護装置の熱絶縁を最適にする
ように、付近に置かれる他の熱源またはドレンか
ら保護装置を遮へいする熱絶縁材料のハウジング
が使用される。１つの実施例では、ハウジングは
スカート装置を具備して、保護装置が他のフジツ
トピンに取り付けられたPTC始動装置のような
装置と物理接触しないように保護装置の回転を制
限する。もう１つの実施例では、PTC抵抗器か
らの熱流を遅らせる装置を持つPTC始動装置の
ハウジングは、保護装置がPTC抵抗器および圧
縮機ケーシングから熱分離される共通のフジツト
ピンにつるされることを保証するような方法で保
護装置を受けるように伸ばされている。

本発明の新しいかつ改良された電動機保護装置
の他の目的、利点ならびに詳細は、本発明の好適
な実施例の付図に関する下記の詳細な説明で明ら
かにされる。

＜実施例＞ 図面の第１図から、数字１０は圧縮機ケーシン
グ４の中に取り付けられ分相誘導電動機の主およ
び始動巻線への電気接続を容易にするために、圧
縮機ケーシングの上に取り付けられる従来のフジ
ツトコネクタ（fusite connector）２のピンP_Cに
接続された電動機保護装置を表わすのに用いられ
ている。第２図および第３図に最もよく見られる
通り、保護装置１０は底１４およびそれにつなが
つている対向側壁１６ならびに端壁１８を有する
全体として平行六面体の開放端形導電性でかつ熱
伝導性（以下、導電熱性と略称する。）の金属缶
すなわちハウジング１２を含む。壁１６および１
８は、ハウジングの開放端の周囲にわたる棚部分
２０に作られた自由端を有する。側壁１６は棚２
０から出る部分５０を形作られ、下記に示される
ガスケツト４４および板状素子３４の取付けを容
易にする。ハウジングの底には刻み目２４が作ら
れ、従来の溶接ボタン２８を用いてサーモスタツ
ト・バイメタル素子２６を取り付けるためにハウ
ジング底の内側に溶接突起を提供するので、バイ
メタル部材２６はその自由末端で従来の接触材料
の可動電気接点３０を支持するようにハウジング
底に対して片持ばりの関係にわたつている。バイ
メタル部材２６は、バイメタルが選択された作動
温度まで加熱されるとき、第２図の実線で示され
る第１位置から破線で示される第２の位置までス
ナツプ作用で移動されるように、くぼんだ部分を
有することが望ましい。またバイメタル部材は、
比較的低いリセツト温度まで引続き冷却すると
き、前記第１位置にスナツプ作用で戻るようにさ
れる。ハウジングの底にある刻み目３２は、バイ
メタル部材が第２の破線位置にスナツプするにつ
れてその運動を制限する止めの部材の役目を果た
す。

保護装置１０には全体として平らな、導電熱性
金属ふた３４もある。固定電気接点３８はふた３
４の第１部分３６に取り付けられるが、第２部分
４０は米国特許第4399423号に示された通り選択
された加熱構造に作られる。第３部分、すなわち
外縁部分４２は、素子３４を支持するようにされ
る。ふた３４は、端子部材として働く一体構造に
作られたタブ４８をも備えている。ハウジング１
２のたな２０の上にガスケツト４４および板素子
４０が置かれてから、延長部分５０はガスケツト
および板素子をハウジングにクランプ止めするよ
うに折り曲げられる。なるべく他の形の加熱器が
使用されることが望ましい場合、あるいは一定の
応用において、補助加熱器を使用しないほうがよ
いことがある。さらに注目すべきことは、サーモ
スタツト部材２６および接点３８の位置が、所望
の場合、第１図の破線によつて示される通り互換
され、部材２６が補助加熱器の有無にかかわらず
保護装置１０のふたの上に取り付けられることで
ある。

導電熱性材料のブラケツト５２は２個の対向端
を具備し、一端５２．１は例えば溶接によつてハ
ウジングと良好な電熱伝達関係になるようにハウ
ジングに接合され、また他端５２．２はフジツト
ピンP_Cで受けられるようにされるめすピン・コ
ネクタ構造に作られている。ブラケツト５２は保
護装置１０をピンP_Cにつるして、それが構造的
に分離され、またケーシング外殻４からおよび始
動巻線と主巻線とにそれぞれ電気接続を与えるの
に用いられる他の２個の従来形フジツトピンに取
り付けられる電動機始動装置からできるだけ分離
されるようにする。このように保護装置１０を取
り付けると、主および始動巻線からピンP_Cを通
り、ブラケツト５２、ハウジング１４を通つて、
バイメタル２６にわたり、または第１図に示され
る通り主および始動巻線からピンP_Cを通り、ブ
ラケツト５２、ハウジング１４を通り、固定接点
３８を通つて、バイメタル２６にわたる、直接金
属同士の熱伝導路が得られる。

第１図に見られる通り、電動機始動リレー６０
がピンP_SおよびP_Mに接続されている。説明のた
め、リレーの上部カバーは取り除かれている。リ
レー６０は電熱絶縁材料のケース６２を有し、そ
の内側には当業者周知の形の正温度係数（PTC）
の抵抗率を持つ材料のウエーフア６４が配置され
ている。ウエーフア６４は、ケース６２の内側に
作られたリブ６６により、また電気接続装置６
９，７０に留められた２個の板ばね６７，６８に
よつて位置ぎめされる。ばね６７，６８は、ウエ
ーフア６４に具備される金属化された表面と接触
するフインすなわちアームを備えている。

電気接続装置６９，７０は、フジツトピンP_Sお
よびP_Mで受けられるようにされるめす「プラ
グ・オン」コネクタ７１，７２を具備している。
リレー６０の構造は、ウエーフア６４からケース
６２までの熱伝導を最小にするようなものであ
る。リレー６０のさらに詳細な資料については、
本発明の護受人に護渡された米国特許第4241370
号を参照する必要があるかもしれない。

第１図から認められると思うが、ピンP_Cによ
りつるされた保護装置１０はリレー６０から空間
的に分離され、保護装置１０はピンP_SおよびP_M
から遠いピンP_Cの側に置かれる一方、リレー６
０は本質的にピンP_Cから遠いピンP_SおよびP_Mの
側に置かれて、リレー６０から保護装置１０に至
るどんな熱伝導をも最小にしかつ電動機巻線から
ピンP_Cを通つて保護装置１０に至る熱伝導を最
適にする。この取付けが電動機巻線を一段と有効
に保護するように較正されるサーモスタツト素子
２６の使用を許すのは、サーモスタツト素子が他
の熱源から受ける熱のマスキングが最小となるか
らである。

第４図は、ピンP_C以外の熱源からの保護装置
１０の熱絶縁を強化するために、電熱絶縁材料で
作られた別のハウジング７４の中に置かれた保護
装置１０を示す。ハウジング７４（第５図および
第６図をも参照）は頂壁７４．１、底壁７４．２
および側壁７４．３と７４．４をそれぞれ備えて
いる。閉端７４．５は、線路電力に電気接続を与
えるように速接続ブレード端子７６に溶接される
保護装置１０の端子４８を受けるように開口を備
えている。

端７４．６は、保護装置のハウジングへの挿入
を容易にするように開くことができる。スカート
７４．７は底壁７４．２から下がつており、ハウ
ジング７４とリレー６０との間で最小の間隔を保
つように、ピン・コネクタ２を組み合わせること
によつてピンP_Cによるハウジング７４の角回転
を制限するように配列されている。またスカート
７４．７は、ケーシング４からのハウジングの最
小間隔を保証する止め部材としても働く。

第７図は、保護装置１０のハウジングがリレー
６０のケーシング６２と一体構造に作られている
代替実施例を示す。室８０は壁８０．１によつて
PTCウエーフア６４から熱絶縁されるように作
られている。導電熱金属のブラケツト８２は、例
えば溶接によつてハウジング１０に接合される第
１端８２．１と、ピンP_Cにより受けられるめす
コネクタに作られた第２端８２．２とを備えてい
る。全体としてブラケツト８２の端に直角な中央
オフセツト部分はハウジング用のシート部分とし
て働いて、それに対する熱伝達を強めるととも
に、保護装置１０を室８０の中の選択された位置
に置く 言うまでもなく、サーモスタツト円板は図面に
示される以外の方法で取り付けることができ、依
然として発明の範囲内に入る。例えば、円板は１
対の固定接点と結合したり外れるように動き得る
導電ブリツジとして使用され、または円板は作動
時に常時閉の可動接点アームを接点開位置に偏倚
するようにされる電流の流れない部材であつても
よい。

上記にかんがみ、本発明のいくつかの目的は達
成された他の有利な結果と共に、電動機による巻
線のより厳密な温度追従を可能にするように、圧
縮機外殻の内側にある電動機巻線から外部取付け
の保護装置に至る改良された熱通路を提供して達
成されることが分かると思う。

本発明の範囲内で上記構造にいろいろな変更を
行ことができるので、上記説明に含まれかつ付図
に示されたすべての事柄は説明のためのものと解
すべきであり、制限を意味するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によつて作られた電動機保護装
置が共通ピンにより取り付けられる一方、説明の
ために頂部カバーを取り除いたPTC始動装置が
始動および主巻線ピンにより取り付けられる圧縮
機のフジツトコネクタの平面図、第２図は第１図
の実施例で役立つ保護装置の全長に沿う拡大断面
図、第３図は第２図の線３−３により取られた断
面図、第４図は断面図で示されたフジツトコネク
タ、別のハウジング内に置かれた保護装置および
定位置にある頂部カバーと共に示されたPTC始
動装置を持つ第１図に示された実施例に似た実施
例の側立面図、第５図は第２図に示されるものに
似ているがPTC始動装置を持たない保護装置お
よびハウジングの平面図、第６図は第５図に示さ
れる保護装置ハウジングの後部立面図、第７図は
本発明のもう１つの実施例の第４図に似た図であ
る。 符号の説明：１０……電動機保護装置；P_C，
P_S，P_M……ピン；４……圧縮機外殻；１２，７
４……ハウジング；３０……可動接点；３８……
固定接点；２６……バイメタル素子；５２……ブ
ラケツト；２……コネクタ；５２．１，５２．２
……対向端、６０……電動機始動リレー；６９，
７０……電気接続装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機の外殻と、相互にかつ前記外殻からも
   電気的に分離されて前記外殻を通つて伸びる少な
   くとも３個の熱伝導性でかつ導電性のピンと、前
   記ピンは前記外殻内に置かれる電動機の巻線に電
   気的に接続され、前記ピンの内、第１ピンは前記
   電動機の始動巻線に接続され、第２ピンは前記電
   動機の主巻線に接続され、第３ピンは前記始動巻
   線と主巻線との間の共通接続部に接続され、更に
   ピン受け端子を有する電動機始動装置に接続され
   る前記第１及び第２ピンとを有する前記圧縮機と
   共に使用する電動機保護装置であつて、可動電気
   接点と、固定電気接点とを有し、前記固定電気接
   点と接触又は非接触動作をする前記可動電気接点
   と、さらに、設定された熱条件において前記電気
   接点の接触位置と非接触位置との間で前記可動電
   気接点を動作させる前記可動電気接点に作動結合
   されるスナツプ作用のサーモスタツト素子と、前
   記電動機保護装置に取付けられた端子手段とを有
   し、該端子手段は導電性でかつ熱伝導性の金属製
   取付ブラケツトを含み、該取付ブラケツトは二つ
   の対向する先端部を有し、前記電動機保護装置と
   良好な熱伝導ができるように結合される前記先端
   部の一端と、メス型コネクタ構造で前記第３ピン
   を受ける前記先端部の他端とを有し、更に前記電
   動機始動装置から熱的に分離されるように前記電
   動機保護装置を前記第３ピンでつるす前記取付ブ
   ラケツトと、さらに金属と金属の間の直接熱伝導
   通路を有し、前記熱伝導通路は、前記主巻線と前
   記始動巻線から前記第３ピンと前記取付ブラケツ
   トとを経由して前記電動機保護装置へと延長され
   る電動機保護装置。 ２ 前記サーモスタツト素子を支持する熱伝導性
   の支持部材を更に含む特許請求の範囲第１項記載
   の電動機保護装置。 ３ 前記サーモスタツト素子と熱伝導関係にある
   発熱体を担持する特許請求の範囲第１項記載の電
   動機保護装置。 ４ 前記主巻線および前記始動巻線から前記電動
   機保護装置にいたる前記直接熱伝導金属通路が前
   記発熱体まで延長される特許請求の範囲第３項記
   載の電動機保護装置。 ５ 前記サーモスタツト素子の前記支持部材が金
   属ハウジングの一部を構成する特許請求の範囲第
   ２項記載による電動機保護装置。 ６ 底壁とそれに従属する側壁とを備えて、前記
   サーモスタツト素子をその中に置くスイツチ室を
   金属ハウジングの前記一部とする特許請求の範囲
   第５項記載による電動機保護装置。 ７ 前記金属ハウジングの前記一部は、大体にお
   いて平らな板であり、該板は前記金属ハウジング
   の別の部分と協働しており、前記金属ハウジング
   の別の部分は底壁とそれに従属する側壁とを備え
   て、前記サーモスタツト素子をその中に置いて解
   放端を有するスイツチ室を構成し、前記平らな板
   は金属ハウジングの各部分間に置かれる電気絶縁
   材料とともに前記解放端に受けられ、前記平らな
   板は前記解放端を閉じるようにされる特許請求の
   範囲第５項記載による電動機保護装置。