JPH07147121A - 密閉形ヒューズ付プロテクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】密閉形電動圧縮機などの密閉容器内部で使用さ
れ、プロテクタ部の寿命が尽きた場合にも電路を確実に
遮断できる密閉形プロテクタを得る。 【構成】このプロテクタは金属製の容器１と蓋板２によ
り密閉容器を構成している。密閉容器内部にはバイメタ
ル等の熱応動板５を配置し、この熱応動板５により所定
の温度で可動接点６と固定接点７との間を開放・接触す
るプロテクタ部を有している。また蓋板２には作動ばね
１１の一端が固定され他端はハンダの様な感温溶融材１
２により復元力に抗して固定桿８に固着され電路を構成
している。何等かの原因によりプロテクタ部の寿命が尽
き接点閉状態となり通常の動作温度を越えても電動機へ
の通電が遮断されないときは、感温溶融材１２が溶融し
作動ばね１１は復元力により固定桿８から開放され電路
が遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密閉形電動圧縮機などに
用いられ、電動機の異常時にその巻線等の焼損保護のた
めのプロテクタ及びそのプロテクタの寿命が尽きた時に
異常温度となった密閉ドーム内の機器の破損及び高圧ガ
スが密閉ドームのもっとも弱い部分を破壊させ火炎等が
噴出し火災事故の発生する事を防止するため最終的な回
路遮断を行なうヒューズを有する密閉形ヒューズ付プロ
テクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、密閉形電動圧縮機は密閉ドーム内
でフレオン等の冷媒ガスを高圧縮して密閉ドーム外部へ
送出し熱的仕事をさせた後に再び密閉ドーム内に戻すと
いう冷凍システム内を循環させているが、その圧縮ポン
プは電動機によって駆動されている。その電動機の回転
トルク以上の負荷トルクが何らかの異常により生じて回
転子が拘束された場合などには、固定子巻線に定格運転
時の数倍の電流が継続的に流れるため巻線の近傍に置か
れたバイメタル等の熱応動板によって一対の接点を開閉
させるモータープロテクタによって電動機巻線の絶縁被
覆の耐熱温度の上限を越えないように繰り返し開閉動作
して負荷トルクが電動機の起動トルク以下になった場合
には電動機を運転させたり、冷媒ガスの異常圧力など種
々のトラブルが生じても電動機の巻線温度が所定温度の
上限を越えないように前記プロテクタの接点が電動機へ
の給電を断続的に行なうようにされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに電動機のプロ
テクタが多くの回数の開閉動作を行なって動作の寿命が
尽きたりした場合に、接点が熔着し放す状態となる時電
動機の巻線の絶縁劣化から短絡大電流が流れて密閉ドー
ム内が非常に高温度となり、ドームの最も弱い部分であ
る例えばクラスタと呼ばれているガラスで端子を絶縁し
気密に保持している部分が抜けて火炎が吹き出して火事
になるという危険性があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の密閉形ヒューズ
付プロテクタは、プロテクタ部の接点が開放される通常
保護動作温度が例えば180℃であれば、ヒューズ部分の
動作温度即ち回路を開く温度は180℃より高い例えば200
℃に設定され、温度上昇の限界を越える危険な温度をす
ばやく検出すべくプロテクタ部と同じ密閉容器の中にヒ
ューズ部を設けたもので、感熱素子として導電性の作動
ばねを低融点金属などの感温溶融材により作動ばねの復
元力に抗して電路を構成するように配設し、温度の異常
上昇時には感温溶融材が溶融する事により作動ばねを開
放し電路を遮断するものであり、電動機に通常流れる電
流によってヒューズ部の自己発熱する影響がほとんどな
いように考慮されていて密閉形ヒューズ付プロテクタ自
体の設置される雰囲気温度に敏感に応動する性能を有す
るように構成されている。

【０００５】

【実施例】以下図１を参照して実施例を説明する。本実
施例は図１に示す如く、鉄板を絞り成形した有底の容器
１を有している。この容器１の図示右端である開口端に
は厚肉の鉄板で作られた蓋板２がリングプロジェクショ
ン溶接などの方法により固着せられ全体は一個の気密容
器を形成しているが、勿論この工程の前に内部の機構部
品は収容されたり組立てられている。蓋板２には２個の
貫通孔２Ａ・２Ｂが穿たれ、それぞれガラスの如き充填
材Ｇによってリードピン３Ａ・３Ｂが蓋板２と電気的に
絶縁されて気密に固定されている。リードピン３Ａ及び
３Ｂは蓋板２及び充填材Ｇとの熱膨張係数を考慮したニ
ッケル合金で作られている。リードピン３Ａには板状の
支持体４が溶接などにより固着せられ、この支持体４の
根元近傍にはバイメタルなどを浅い皿状に絞り成形した
熱応動板５がその固定端側を接続金具５Ａによって溶接
などの方法により固着されている。熱応動板５の図示左
方可動端には銀合金などで作られた可動接点６が固着さ
れている。

【０００６】一方リードピン３Ｂには前記可動接点６と
対をなす固定接点７を支持する固定桿８が固着されてい
る。支持体４の根元近傍に穿たれたねじ孔にはネジ４Ａ
が螺合せられその先端即ち第１図示下端は熱応動板５を
支持している接続金具５Ａと当接している。このネジ４
Ａを下方へねじ込む事により支持体４の方が厚みがあり
強度を大きくしてあるので接続金具５Ａは変形せられこ
の先端に固着せられている熱応動板５の先端の可動接点
６と固定接点７との間の接点圧力を加減する事ができ、
これによって周知の如く接点開閉時のチャタリングを防
ぎスナップ開閉動作をさせる事と動作温度を調整する事
ができる。

【０００７】リードピン３Ａの密閉容器から外へ出た部
分にはリード線９が接続され、蓋板２には接続用Ｌ字形
金具２Ｃを介してリード線１０が接続されている。固定
桿８を固着しているリードピン３Ｂは外部回路に接続す
る必要がなく短くて済む。本プロテクタは全体をマイラ
ーチューブと呼ばれている耐熱性のある絶縁体で包まれ
て電動機の巻線上に又は近傍に取付けられる。

【０００８】また密閉容器の中に固定接点７を支持する
固定桿８の一部分に例えばリン青銅板で作られた作動ば
ね１１の左端が感温溶融材である易溶融金属１２として
例えば鉛と錫の合金でハンダ付けされており、作動ばね
１１の右端は蓋板２にスポット溶接のような方法で固着
されている。作動ばね１１の左端は固定桿８に易溶融金
属１２でハンダ付けされない前は点線で示すような位置
にあるように偏倚力が付与されている。

【０００９】このプロテクタのリード線９及び１０は周
知の如く電動機と電源を結ぶ主回路に直列に接続され、
電動機の電流はリード線９からリードピン３Ａ→支持体
４→接続金具５Ａ→熱応動板５→可動接点６→固定接点
７→固定桿８→易溶融金属１２→作動ばね１１→蓋板２
→Ｌ字形金具２Ｃ→リード線１０の電路を通る。

【００１０】電動機が通常の状態で運転される時は本実
施例の密閉形ヒューズ付プロテクタの各接点は全く閉の
状態を継続しているが電動機の起動トルクが負荷トルク
以下の場合とか長時間運転されて電動機の周囲温度が異
常に上昇した場合にはバイメタルで作られた熱応動板５
が所定の温度例えば180℃になると、図１に点線で示し
た如くその湾曲方向を急激に変更して反転動作し閉路す
る。電動機への電流が遮断された状態が暫時継続し自然
放熱によって熱応動板５の温度が例えば120℃に下がる
と熱応動板５は急跳復帰して可動接点６が固定接点７に
接触し図１に実線で示した状態に戻る。このような繰返
し動作が通常の保護の場合に行なわれる。

【００１１】密閉形プロテクタにおいては熱応答性の見
地から可及的小形化が要求されるため開閉寿命回数も数
千回乃至１万回位である場合が多く、たまたま何らかの
理由によりプロテクタの寿命が尽きて可動接点が固定接
点と閉じた状態で通常動作温度180℃を越えても閉路し
ないままとなる事がある。その場合例えば200℃になっ
た時にはハンダ付けされた部分が溶解して作動ばね１１
の左端は固定桿８から点線で示された位置にばねの反発
力で復元してリード線９とリード線１０との間の電気回
路は開放状態となり負荷としての電動機などを過熱から
安全に保護し火災等を未然に防ぐ事ができる。尚この場
合、固定桿８は作動ばね１１の左端がハンダ付けされた
易溶融金属部分を充分に覆っていてプロテクタ部分の接
点６・７の通常の開閉によるアークの陰になるよう遮蔽
体の役をなしている。

【００１２】次に他の実施例について述べる。図１に示
したプロテクタは電動機の主回路と電源との間に直列に
接続して使用されるものであるが、図２及び図３に示す
ように例えば単相誘導電動機において主巻線ＬＭと補助
巻線ＬＡがあって、補助巻線ＬＡはコンデンサＣと直列
にして電源Ｅに結ばれている場合、補助巻線が主巻線よ
り電流密度が高くなる場合にその絶縁被覆が温度の異常
上昇によって劣化し易い等の理由により補助巻線電流を
プロテクタ内部に設けた抵抗値の比較的大きなヒータＨ
を介して接続するようにして補助巻線を保護するプロテ
クタが知られているが、この場合には可動接点６を有す
る熱応動板５を支持している支持体４又はリードピン３
Ａと同電位の部分と図２に示す如く蓋板２にガラス等の
充填材Ｇで電気的に絶縁するとともに気密に固着した第
３のリードピン３Ｃとの間にニクロム線のような材料で
作ったヒータＨを電気的に接続しこのヒータＨは熱応動
板５との間の熱交換関係を良好にする位置に配設され
る。図２に示す記号は図１に示された記号と同じものは
等効物を表わしているので重複して説明する事は省略す
る。図３に示すように接続すれば主巻線ＬＭ電流に比較
して小さいけれど補助巻線ＬＡを流れる電流密度が異常
に高くなった場合補助巻線ＬＡの絶縁劣化を防ぐ事がで
きる。

【００１３】

【発明の効果】高圧でしかもフレオンガスなど特殊な雰
囲気の中で使用される電動機の密閉形プロテクタが、接
点部分から比較的遠く離れかつアークの直射に対して既
存部品により陰になる部分に、作動ばねと易溶融金属か
らなる僅かな部分を追加する事により、接点閉状態とな
ってプロテクタ部の寿命が尽きた場合に電動機は過熱し
その温度上昇によって絶縁材が破壊されない間はますま
す電動機の電流は銅線の温度抵抗特性から減少する傾向
にあるために通常の電流ヒューズでは電動機巻線の焼損
を防ぎきれないという従来の欠点を完全に無くする安全
装置として非常に有効なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る縦断面図

【図２】他の実施例を説明するための側面図

【図３】図２の実施例の電気回路図

【符号の説明】

１：有底容器 ２：蓋板 ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ：リードピン ４：支持体 ５：熱応動板 ６：可動接点 ７：固定接点 ８：固定桿（遮蔽体） １１：作動ばね １２：易溶融金属（感熱溶融材） Ｇ：絶縁充填材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端を閉止端とし他端を開放端とした概ね
   円筒形の金属製の容器と、この開放端を金属製の蓋板に
   気密に溶接することにより構成される密閉容器中に、一
   端を支持体を介して前記金属製の容器に電気絶縁的に固
   着されたバイメタルの如き熱応動板の他端に可動接点を
   固着し、この熱応動板の温度に依る変形によって可動接
   点をスナップ開閉動作で移動せしめる機構とこのバイメ
   タルのスナップ開閉動作する温度を調整する機構とその
   可動接点と対をなす固定接点を固定桿を介して前記金属
   製の容器に電気絶縁的に固着せしめて成るプロテクタ部
   と、電路の一部たる導電性の作動ばねの一端を蓋板上に
   溶接等により固定し、該作動ばねの他端をハンダの如き
   感温溶融材によってこの作動ばねの復元力に抗して蓋板
   から絶縁された導電部に固着することにより電路を形成
   し、前記感温溶融材が前記バイメタルがスナップ運動に
   より開放する温度よりも高い温度で溶融することにより
   前記作動ばねの端部を開放し電路の接続を遮断するヒュ
   ーズ部を収納し、前記プロテクタ部とヒューズ部は直列
   に接続され、このヒューズ部は該プロテクタ部の通常保
   護繰返し開閉動作によって電気回路の開閉がなされる時
   に生ずるアーク熱の影響を受けないように前記接点部分
   から比較的遠く離れかつ遮蔽体によりアークの直射に対
   して陰になる部分に収納され、そのヒューズ部の感温溶
   融材の作動温度は前記プロテクタ部の通常保護動作温度
   より高い値に設定された事を特徴とする密閉形ヒューズ
   付プロテクタ。