JPH0768942B2 - 密閉形電動圧縮機の保護装置 - Google Patents

密閉形電動圧縮機の保護装置

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JPH0768942B2
JPH0768942B2 JP61205380A JP20538086A JPH0768942B2 JP H0768942 B2 JPH0768942 B2 JP H0768942B2 JP 61205380 A JP61205380 A JP 61205380A JP 20538086 A JP20538086 A JP 20538086A JP H0768942 B2 JPH0768942 B2 JP H0768942B2
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靖和 水谷
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生方 眞哉
生方 礼子
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、フレオン等の熱媒介ガスを循環させる密閉形
電動圧縮機において電動機及び圧縮機の潤滑油が通常の
運転状態で密閉容器の中で通常存在すべき部分に所定量
存在しなくなり潤滑油の正常な循環が阻害されて電動機
や圧縮機の故障を生じる以前に電動機への給電を遮断し
て、潤滑油が通常時存在する部分に所定量確保される迄
電動機への給電を制限するようにした保護装置に関する
ものである。
〔背景技術〕
従来、このような保護装置として密閉筐体中にバイメタ
ルのような熱によって変形する熱応動体を収容し、この
熱応動体により一対の接点を駆動するスイッチがあり、
このスイッチを密閉形電動圧縮機の電動機の固定子巻線
のコイルエンド部分に固定し、電動機に流れる電流が所
定値以上になったり、或いはこのスイッチ近傍のコイル
エンド部分の温度が所定値以上になった時にスイッチが
作動して電動機に流れる電流を遮断して運転を休止する
プロテクタは知られているが、本発明は異常な温度上昇
を惹起する前の原因として考えられる潤滑油の異常な移
動を検出して電動機の運転を中断し潤滑油が通常存在す
る部分に所定量戻ってくる迄は継続的な運転をしない事
により電動圧縮機を保護するという改良された密閉形電
動圧縮機を保護装置に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、熱の良好な伝導体である伝熱部材上に発熱要
素と熱応動要素とを取付けた制御機構を密閉形電動圧縮
機の密閉容器中の通常運転時に所定量の潤滑油が保持さ
れる部分に配設し通常運転中は潤滑油に浸漬された制御
機構の伝熱部材により発熱要素の発生する熱の大部分を
潤滑油に伝達拡散させる事によって熱応答要素を所定の
作動値に満たない低い温度領域内に保持するとともに異
常運転に於て潤滑油が前記制御機構の伝熱部材の取付け
られた部分以外の所へ移動した状態となった時に制御機
構の発熱要素の発生する熱の大部分が伝熱部材上に蓄積
されこれによって熱応動要素の温度を所定の作動値以上
に上昇させて密閉形電動圧縮機の運転を停止させ保護す
る装置を提唱するものである。
〔発明の実施例〕
第1図において、密閉形電動圧縮機10は堅牢な鉄製の容
器11と蓋12を封止部11Aを気密に溶接した密閉容器の中
に電動機14と圧縮機13とを収納して成るものである。圧
縮機13は密閉容器11を内側に圧入固定され電動機14の固
定子14Aは、固定部材13Aによって圧縮機の静止部分に固
定されている。電動機の回転子14Bはその軸14Cによって
圧縮機の可動部を駆動するよう接続されている。回転軸
14Cは下方に延長して通常時の潤滑油のレベルではその
先端は没入しており中心に孔14Dが穿たれていて密閉容
器内のガス圧力差等により潤滑油の吸上げがこの孔14D
を通して行なわれ、圧縮機13の摺動部分や軸受け部分に
供給される。電動機の固定子巻線14Eには制御機構15が
固定されている。圧縮機13の吸入側には吸入管16が接続
され、その吐出口13Bは圧縮機の上部にあり電動機によ
って駆動された時フレオン等の熱媒介ガスは吐出口13B
から密閉容器11と圧縮機13との間に設けられた通路13C
を下方に通過して電動機14の周囲から吐出管17に至り、
この吐出管を出たガスは図示されていない周知のコンデ
ンサやエバポレータなどの装置を通って熱的仕事を終了
し再び吸入管16から圧縮機13に戻るという循環をするも
のである。電動機固定子巻線は図示されてない外部の電
源に接続される為に密閉容器11の壁を貫通して気密に電
気的に絶縁して設けられた複数の導体を持つ気密端子に
接続されている。潤滑油は記号18で示すようにその通常
量のレベルは電動機巻線14Eの下端面近傍にあり、制御
機構15は潤滑油18の自由表面レベル以下に大部分が位置
するよう取付けられている。
制御機構15は第2図に示すもので、比較的厚肉の鉄板を
丸く打抜いた基板21には2個の貫通孔が穿たれておりこ
の貫通孔の中にはそれぞれガラスの様な電気絶縁性の充
填材22で導電ピン23及び24が基板21を貫通して気密に封
着されている。導電ピン23の図示左方先端近傍にはバイ
メタルのような温度の変化によって変形する金属で作ら
れた熱応動体25が支持され、その熱応動体25の先端には
可動接点26が固着されている。導電ピン24の図示左方先
端には前記可動接点と対をなす固定接点27が固着され、
ニクロム線のように高い固有抵抗値を持つ材料で作られ
たヒータ28はその一端が導電ピン23に溶接の如き方法で
固着され他端は基板21に固着されている。これらを取り
囲んで鉄板を深絞り成形した筐体29がその右端の開口部
全周を基板21に溶接されて密閉筐体を構成している。基
板21の外側には端子金具30が溶接されている。ここでヒ
ータ28は発熱要素、熱応動体25は熱応答要素に相当し伝
熱部材に相当する密閉筐体に取付けられている。
次に第3図を参照して動作の説明をする。電動機として
単相誘導電動機を例にとると、電源Eの一端はリード線
31により気密端子Tの導体32を介してリード線32Aによ
り制御機構15の導電ピン24に接続される。電源Eの他端
はリード線33により気密端子Tの導体34を介して電動機
の主巻線Mの一端に接続され、またリード線33はキャパ
シタCを通って気密端子Tの導体35に接続され補助巻線
Aの一端に接続されている。主巻線の他端は制御機構15
の導電ピン23に接続され、補助巻線の他端は制御機構15
の端子金具30に接続されている。制御機構15は第2図に
示した通りであるから、電源スイッチSを閉じると電源
Eの一端から電流は、リード線31−導体32−リード線32
A−導電ピン24−固定接点27−可動接点26−熱応動体25
−導電ピン23−主巻線M−導体34−リード線33を経て電
源Eの他端へ流れる。また上記のリード線31から導電ピ
ン23までは同じ回路でここからヒータ28−端子金具30−
補助巻線A−導体35−キャパシタC−リード線33を経て
電源Eの他端へも同時に流れる。従って電動機14は回転
しこれによって圧縮機13が運転される。第1図を参照す
るとよく判るが、潤滑油18は前述の如く回転軸の孔14D
から吸上げられ軸受や圧縮機13の摺動部分に給油され通
常はその吸上げられた潤滑油は密閉容器11と圧縮機13と
の間に設けられた通路13Cを下方に通過して循環してお
り、潤滑油のレベルは図示した位置を保持している。し
かし密閉容器内のガス圧力の変動など何らかの異常によ
って潤滑油が大量に吸上げられ圧縮機13の上部に溜り過
ぎたりして密閉容器11の下部にある潤滑油のレベルが大
巾に下がって軸14Cの吸上孔14Dの端面から離れてしまう
と圧縮機13の摺動部分や軸受けなどへの供給が少なくな
りやがて致命的な故障に至る。従って故障を生ずる以前
に潤滑油18のレベルが下がって制御機構15の大部分が熱
媒介ガス中に露出されると制御機構15が動作するように
配設してある。
制御機構の中の熱応動体25には前述の如く電動機の全電
流が流れているが熱応動体25の抵抗値は低く選定してあ
るので熱応動体の温度はあまり上昇しない。電動機の補
助巻線Aに流れる電流は全電流及び主巻線電流に比べ少
いが制御機能の中のヒータ28を通るのでヒータ28の抵抗
値を適当に選定するとヒータ28の発熱により密閉筐体29
を加熱するとともに熱応動体25を温度を上昇させる事が
出来る。熱応動体25はほぼ中央に浅い皿状の絞り成形が
なされ通常は第2図に示す如く下向きに湾曲しており可
動接点を固定接点に押し付けこの間の電路を閉じている
が、例えば150℃になると前記皿状部の湾曲方向が急反
転して可動接点26は固定接点27から離れる如く動作す
る。主巻線電流は電動機の起動時に過大な値であるが、
これはごく短時間で数分の1の運転電流になるからこの
起動時の過大電流で熱応動体25の温度が150℃にならな
い様にする事はこの種バイメタル等の熱応動体を利用し
たスイッチではよく知られている通り容易に出来る。電
動機の補助巻線電流は通常の運転中に生ずる程度の回転
数の変化にあまり関係なくほぼ一定であるからこの電流
によってヒータ28を発熱させると筐体29及び熱応動体25
の温度をほぼ恒温度とする事が出来る。従って筐体29の
外部が潤滑油にほとんど全面接している時にはヒータ28
の発熱は潤滑油に拡散されある程度しか上昇しないが、
筐体29を潤滑油から露出された場合には筐体29を取り囲
む雰囲気ガスへヒータ28の発熱により上昇する筐体29の
表面からの拡散が少なくなるので大巾に温度上昇する。
フレオンガスと潤滑油としてスニソと呼ばれるものを使
った実験に依れば、筐体29をスニソに浸漬した場合とフ
レオンガスに露出した場合とでは温度上昇分の差が50℃
〜60℃得られた。この温度差は、実際の密閉形電動圧縮
機の中では例えば熱応動体25の温度が筐体29が潤滑油で
充分浸漬されている通常状態で130℃以下に保持し接点
間を閉じた状態とする事、及び異常運転となって筐体29
の大部分が潤滑油のレベル降下によって雰囲気ガスに露
出した場合に熱応動体25の温度を150℃以上にしてその
接点間を開放するのに充分であった。
以上実施例について種々述べたがこの他にも本発明の実
施態様は色々な変形例えば制御機構の発熱要素及び熱応
答要素の両方の機能を固有抵抗値を選定したバイメタル
のような材料で作った熱応動体そのものの自己発熱を利
用して行なう事など多様に考えられ、また必要に応じて
色々な組合せなど当業者であれば容易に出来る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来密閉形電動圧縮機を潤滑油不足で
破損させていたのを安価な制御機構の機能によって未然
に防ぎ、且つ電動機巻線に過大電流が通常の起動時間よ
りも長く流れた場合にも電動機への給電を停止し、電動
圧縮機の耐久性向上が出来るという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の密閉形電動圧縮機の保護装置を示す縦
断面図である。第2図は第1図に示した装置の制御機構
の実施例で一部分を破断して示す斜視図である。第3図
は本発明装置を説明する為の電気回路図である。 11・12……密閉容器、13……圧縮機、 14……電動機、15……制御機構、 18……潤滑油、25……熱応答要素、 26……可動接点、27……固定接点、 28……発熱要素、29……筐体、 M……主巻線、A……補助巻線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 菅澤 洋二 (56)参考文献 特開 昭52−22948(JP,A) 実開 昭57−127532(JP,U) 実開 昭56−122795(JP,U) 実公 昭47−42624(JP,Y1) 実公 昭43−11736(JP,Y1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉容器の中に電動機と圧縮機を収容し、
    その電動機の回転により圧縮機が駆動されて熱媒介ガス
    を循環させるようにしたものにおいて、前記密閉容器中
    には圧縮機の通常運転時に潤滑油が所定量確保される部
    分に伝熱部材を配置し潤滑油に接触させた制御機構を設
    置し、 該制御機構は熱伝導の良好な前記伝熱部材により構成さ
    れた密閉筐体中に発熱要素と熱応答要素を取付けたもの
    であり、 熱応答要素は熱変形部材を使用すると共に熱変形部材の
    可動端近傍には可動接点が具備され、 該可動接点と開閉可能に固定接点が固定され、 前記発熱要素及び熱応答要素は前記電動機の巻線と直列
    に接続され、 発熱要素の発生する熱は伝熱部材及び熱応答要素に伝達
    されるように構成され且つ通常時には制御機構は潤滑油
    に熱を拡散することによって所定の温度に満たない値に
    保持されており、 圧縮機が前記潤滑油を所定外の部分に移動させる異常状
    態において前記制御機構の伝熱部材が接触している部分
    の潤滑油が減少して制御機構の熱応答要素の温度が上昇
    して作動する事により可動接点と固定接点とが開離し、 また制御機構の伝熱部材に接触する潤滑油が所定量確保
    されている場合でも電動機巻線に過大電流が所定時間以
    上通電される時には制御機構の熱応答要素の温度が上昇
    して作動する事により可動接点と固定接点とが開離し、 前記電動機への給電を直接遮断するようにした事を特徴
    とする密閉形電動圧縮機の保護装置。
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