JPH07262895A

JPH07262895A - サーマルプロテクタ

Info

Publication number: JPH07262895A
Application number: JP33268194A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Shinno; 正彦新野; Kazuo Ito; 一夫伊藤; Kazuhiko Hirano; 数彦平野; Motoo Kojima; 基生小島
Original assignee: Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】モータの電流が増加しないで、温度のみが上
昇する場合にも、確実に保護できるサーマルプロテクタ
を提供する。【構成】固定接点３を備え筒状ケース１の底部に植設
された固定端子板４、および固定接点３に対向接離する
可動接点５を備え調節ねじ６頭部にバネ７で押し当て支
持される皿形バイメタル２から成る主プロテクタ１０
と、常時開路の所定温度で閉路する温度スイッチ２０
を、一端開放の前記筒状ケース１に併設し、皿形バイメ
タル２の近傍に設けられ温度スイッチ２０に直列に接続
された抵抗３０を備え、前記のケース１開放端を包被す
るカバー８を良熱伝導度の取付具９で固定したサーマル
プロテクタである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、空調機器や電気冷蔵庫
などの密閉型コンプレッサモータを保護するのに好適な
サーマルプロテクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばセパレート形の空調機は、室内機
と室外機が配管で結ばれるが、その工事が不完全で冷媒
の漏れる時、あるいはファンモータが拘束されて冷却作
用を失うなどの場合、空調機のコンプレッサは過熱する
が、そのモータの電流はほぼ無負荷電流から増加するこ
となく、従来の主として電流のみに応動するプロテクタ
では保護が不可能であった。

【０００３】そこで従来は、コンプレッサとその駆動モ
ータを連結し収納されたドーム内に、ハーメチック型の
プロテクタを配設して、直接その温度を検知するように
していた。あるいは、主として電流に応動する通常の主
プロテクタと別個の温度スイッチを併用する方式もあっ
た。しかし、ハーメチック型のプロテクタはコストが高
くなり、温度スイッチを併用するには、大きなスペース
が必要となり、組み付けに多大の工数を要し、保守点検
に甚だ不便であった。又、プロテクタが故障すると、コ
ンプレッサが故障していなくても、高価なコンプレッサ
を交換する必要があった。

【０００４】そこで本出願人は、先に皿形の主バイメタ
ルＢなどから成る主プロテクタＰを収納した筒状ケース
の開放端側に温度スイッチＴＨを重ねて配設したサーマ
ルプロテクタを提案した（実願昭６２ー１７４３０９参
照）。すなわち、常時開路で所定温度に上昇の時に閉成
する温度スイッチＴＨと、これにより付勢される抵抗Ｒ
を主プロテクタＰの主バイメタルＢの近傍に設けて、主
接点を備えた主バイメタルＢを温度のみの上昇時にも反
転動作させて回路を遮断するサーマルプロテクタを構成
するものである。

【０００５】次に３相モータが組み込まれたコンプレッ
サの場合に、３相モータ巻線の中性点にプロテクタを接
続する通常の方式では、コンプレッサドーム外部へ該モ
ータ巻線の電源及び中性点側の６個の線を引き出さねば
ならない。このため図９に示すように、２個の単相プロ
テクタＰ１’、Ｐ２’を電磁リレーＲｙの接点Ｓを介し
てモータＭ３の巻線に直列に接続し、この両プロテクタ
Ｐ１’，Ｐ２’の皿形バイメタルを支持する調節ねじの
外部端に設けた中央端子から前記電磁リレーＲｙのコイ
ルＬに接続し、モータＭ３の巻線からの３本の線のみを
引き出す。そして常時は、中央端子からコイルＬに通電
されて、電磁リレーが付勢され、接点Ｓが閉路してモー
タＭ３は運転する。万一モータＭ３に過電流が流れる
と、プロテクタのバイメタルが湾曲反転して中央端子を
電源から切り離し、電磁リレーＲｙのコイルＬが消勢さ
れ、その接点Ｓが開路してモータＭ３を停止させるもの
であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多種多
様のコンプレッサの内には、前記の出願のものでは主バ
イメタルＢへの温度感知が不十分のことがあり、組立後
は主プロテクタＰや温度スイッチＴＨの再調整は分解し
なければ不可能であった。また万一コンプレッサのモー
タが拘束されると、主プロテクタはその過大な電流によ
り作動し接点が開路する。その後温度が低下すると復帰
して閉路して再び通電され、作動を繰り返す。主プロテ
クタはコンプレッサドームから離れているためその周囲
の温度が低くて復帰時間が早く、開閉回数が非常に多く
なる。短い期間で寿命に達して、時には、その接点が溶
着して開路ができなくなり、危険な状態となるおそれが
あった。例えば、モータの回転子を拘束して１８日間の
保護を要求する外国規格（ＵＬ）の規定を満足できなか
った。３相モータでの前述の方式も、冷媒漏れなどの温
度のみ上昇の場合には、同様に保護が不十分であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本出願人は、先
に提案したサーマルプロテクタ（特願平６ー３０９４
１）に、今回さらに改良を加える。即ち請求項１から請
求項３までの先の提案に、請求項４を追加するものであ
る。

【０００８】まず本発明請求項１のサーマルプロテクタ
は、固定接点を備え筒状ケースの底部に植設された固定
端子板、および、固定接点に対向接離する可動接点を備
え調節ねじ頭部にバネで押し当て支持される皿形バイメ
タルから成る主プロテクタと、常時開路の所定温度で閉
路する温度スイッチを、一端開放の前記筒状ケースに併
設し、皿形バイメタルの近傍に設けられ温度スイッチに
直列に接続された抵抗を備え、前記のケース開放端を包
被するカバーを良熱伝導度の取付具で固定した、もので
ある。さらに本発明の請求項２のサーマルプロテクタ
は、調節ねじが、高温度で溶融する溶融材により結合さ
れた頭部とねじ部とから成り、皿形バイメタルがバネに
より、前記頭部に押し当て支持されるものである。次の
請求項３のサーマルプロテクタは、３相モータ保護のた
め、皿形バイメタルを支持する調節ねじに中間端子を付
加し、該バイメタルが３相モータの主回路に電磁リレー
の接点を介して直列に接続され、前記中央端子を前記電
磁リレーのコイルに接続するものである。

【０００９】さらに請求項４のサーマルプロテクタは、
筒状ケース内の皿形バイメタルの近傍に設けられるヒー
タを有する主プロテクタと、常時閉路で所定温度に上昇
すると開路する温度スイッチを備え、前記筒状ケースと
温度スイッチを一体的に配設し、前記主プロテクタと前
記温度スイッチを負荷のモータと直列に接続するもので
ある。

【００１０】

【作用】よって本発明のサーマルプロテクタは、過負荷
や回転子拘束などの電流増大の場合は、従来と同様に主
プロテクタのバイメタルが過熱して反転作動し、可動接
点を固定接点から開離する。更に冷媒漏れなどの温度の
み上昇の場合にも所定温度まで達すると、常時開路であ
った温度スイッチが閉成して主バイメタル近傍に設けら
れたヒータを付勢し、その発熱で該バイメタルが反転動
作して、回路を遮断し、あるいは、モータに直列に接続
されていた常時閉路の温度スイッチが作動し開路して、
焼損を防止する。併設された主プロテクタと温度スイッ
チとは、ケースの開放端に面して併設されるので、個別
に再調整することが可能であり、良熱伝導材の取付具と
カバーを介して、コンプレッサドームの外部ではある
が、温度検知を最も必要とする場所へ密接して取付け、
その温度に敏速に、従って感度良く応動できる。更に小
型エアコンや冷蔵庫用の小型コンプレッサなどで、モー
タの全負荷電流が比較的に小で、従来の通常のバイメタ
ルでは、過電流保護の困難な場合にも、請求項４のサー
マルプロテクタによれば、十分な保護特性を得られる。

【００１１】

【実施例】本発明の請求項１を示す第１実施例を図１か
ら図５により説明する。１は絶縁物製で一端開放の筒状
ケースで、主プロテクタ１０と所定の温度で閉路する常
時開路の小型温度スイッチ２０が筒状ケース１の開放端
に向かって併設され、温度スイッチ２０に接続された抵
抗３０が収納される。主プロテクタ１０において、２は
調節ねじ６に挿入しバネ７で同ねじ頭部６Ａに押し当て
支持された皿形の主バイメタルである。４、４は、ケー
ス１の底部に植設された固定端子板で固定接点３、３を
備え、外部端はそれぞれタブ形端子をなす。５、５は主
バイメタル２に設けられた可動接点で、それぞれ固定接
点４、４に対向接離する。以上のように構成された主プ
ロテクタ１０が、電源スイッチＳＷと被保護モータＭの
間に接続される。所定の温度で閉路する接点を備えた常
時開路の小型温度スイッチ２０は、図５に示すように、
２個の引出線２１、２２を備え、その一方の引出線２１
は端子板１１を介して主バイメタル２の近傍に配設され
た抵抗３０に接続され、他方の引出線２２は外部接続用
である。そして共通のケース１側面の係合部に小型温度
スイッチ２０を取付け、主プロテクタ１０と共にケース
１の開放端に向かって併設し、カバー８で包被した後、
取付具９で固定する。この取付具９は熱伝導度の良好な
若干の弾性を有する金属板などで製作され、図６に示す
ように、僅かに曲がった中間部９Ａと端に耳部９Ｂを備
えた両側部９Ｃから成り、側部９Ｃをケース１側面に押
し当て耳部９Ｂをケース１の凸部１Ａに係合させて、カ
バー８を固定する。これにより取付具の中間部９Ａが断
面直線状となり、被保護モータＭすなわちコンプレッサ
ドームの表面に密着できることとなり、熱の伝達を敏速
に従って温度上昇に感度良く応動せしめることができ
る。よってモータＭが過負荷あるいは回転子拘束などで
過電流が流れると、主バイメタル２が発熱し、例えば、
その温度が１６０℃に達すると、皿形が反転して可動接
点５、５が固定接点３、３から開離し、電流を遮断して
モータを保護する。万一冷媒漏れなどで、電流が増加せ
ずに温度のみ上昇の場合には、所定の温度で、例えば１
２０℃で温度スイッチ２０が閉路し、抵抗３０に通電し
て、主バイメタル２を加熱して、同様に遮断する。

【００１２】次に請求項２を示す第２の実施例を図７に
より説明する。調節ねじ１３が頭部１３Ａとねじ部１３
Ｂとから成り、分割された両者が半田などの熱溶融材１
４で結合されている点のみが、第１実施例と異なってい
る。よって万一主プロテクタの接点３、５が開閉を繰り
返して溶着した場合、熱溶融材１４が溶融して、バネ７
の作用で主バイメタル２が押し上げられ、溶着した接点
３、５が開離して、電流が遮断され、その後は、温度が
下降しても主バイメタル２は原位置に戻ることができ
ず、以後は開閉を繰り返さず安全である。

【００１３】更に請求項３を示す第３の実施例を図８に
より説明する。これは３相モータを保護するため、２個
の単相用プロテクタＰ，Ｐ’を用いるもので、各プロテ
クタＰ，Ｐ’は前記例での主バイメタル２を支持する調
節ねじ６に中間端子１６、１６’を付加し、同図（イ）
に示すように、電磁リレーＲｙの接点Ｓを介して３相モ
ータＭ３の巻線に直列に接続し、中間端子１６、１６’
間に電磁リレーＲｙのコイルＬを接続する。そして、小
型温度スイッチ２０、２０’の常時開路の接点から抵抗
３０、３０’を接続する。よって万一冷媒漏れの場合
は、所定の温度で前記温度スイッチの接点が閉路して、
抵抗３０または３０’に通電され、その近傍の主バイメ
タル２または２’が加熱され反転開路して、モータが保
護される。

【００１４】次に本発明の請求項４を示す第４実施例
を、図１１から図１７により説明する。主プロテクタ４
０は、固定接点３、３を備えた固定端子板４、４が筒状
ケース４１の底部に植設され、固定接点３、３に対向接
離する可動接点５、５を備えた皿形の主バイメタル２が
調節ねじ６の頭部６Ａにバネ７で押し当て支持され、ヒ
ータ４２が前記固定端子板４の一方とヒータ端子板４３
との間に接続される。常時閉路で所定温度に上昇すると
開路する温度スイッチ５０は、サーモ取付具５１に装着
され、前記主プロテクタ４０と着脱自在に取付けられ
て、一体的に配設され、そして主プロテクタ４０と温度
スイッチ５０は、図１３に示すように、モータＭに直列
に接続される。即ち本実施例の主プロテクタ４０は、ヒ
ータ４２が第１実施例の主プロテクタ１０での抵抗３０
に置換えられたもので、殆ど共通の部品を使用できる。
次に温度スイッチ５０は、コンプレッサに取付のための
投影面積を極小とするよう一辺が薄い角形状をなし、２
個の端子の一方は主プロテクタ４０のヒータ端子４３
に、他方は外部に接続される。サーモ取付具５１は、図
１５と図１６に示すように、若干弾性のある樹脂製で、
温度スイッチ５０を装着の後、主プロテクタ４０の側方
に着脱するための、突起５１ａを先端に備えた両脚部５
１ｂおよび両耳５１ｃつきの伸張板部５１ｄを有する。
主プロテクタ４０の筒状ケース４１は、カバー８を囲む
リブ４１ａの一部を切欠き、底部外面に前記突起５１ａ
に対応する凹部４１ｂを設けて、サーモ取付具５１を着
脱自在とする。なお図１７に示すように、モータＭの容
量が大である場合は、電磁リレーＲｙの接点と主プロテ
クタ４０をモータＭに直列に接続し、温度スイッチ５０
を前記電磁リレーＲｙのコイルＬに接続すれば、該温度
スイッチ５０はきわめて小容量の接点で前記と同様の作
用が可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明のサーマルプロテ
クタは、主プロテクタと温度スイッチを共通のケースに
併設して、従来の２個の要素の機能を兼備して、過電流
の保護と過熱の防止の２ステージの役割を果たすもので
ある。特に温度変化への感度が良好であり、しかも必要
なスペースが小で、多種多様な電流特性、温度特性を顧
客の要請に応じて両要素を個別に任意に調節、設定で
き、確実で適切な保護ができる。その上に、高容量モー
タなどで接点溶着のおそれがある場合にも、第２実施例
で説明したように、二重の保護が可能であり、前述のＵ
Ｌ規格を十分に満足することができ、３相モータに対し
ても同様の効果を発揮できる。又第４実施例によれば、
全負荷電流の小なるモータの場合でも、適確に保護する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図２のＡ1ーＡ2線断
面図。

【図２】図１の左側面図。

【図３】同電気回路図。

【図４】図１の底面図。

【図５】図２の組立前の形状を示す参考図。

【図６】取付具の正面図(イ)、側面図(ロ)、および底面
図(ハ)。

【図７】本発明の第２実施例を示す切断正面図。

【図８】本発明の第３実施例を示す電気回路図(イ)、お
よび底面図(ロ)。

【図９】第３実施例に相当する従来例の電気回路図。

【図１１】本発明の第４実施例を示す切断正面図。

【図１２】図１１の左側面図。

【図１３】同電気回路図。

【図１４】図１１の底面図。

【図１５】図１２の組立前の形状を示す参考図。

【図１６】サーモ取付具の中央縦断正面図(イ)、右側面
図(ロ)、および底面図(ハ)。

【図１７】同実施例の他の適用を示す電気回路図。

【符号の説明】

１、４１筒状ケース２主バイメタル３固定接点４固定端子板５可動接点６調節ねじ７バネ８カバー９取付具１０、４０主プロテクタ２０、５０温度スイッチ３０抵抗４２ヒータ４３ヒータ端子５１サーモ取付具

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【手続補正書】

【提出日】平成７年３月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】次に本発明の請求項４を示す第４実施例
を、図１０から１６により説明する。主プロテクタ４０
は，固定接点３，３を備えた固定端子板４，４が筒状ケ
ース４１の底部に植設され，固定接点３，３に対向接離
する可動接点５，５を備えた皿形の主バイメタル２が調
節ねじ６の頭部６Ａにバネ７で押し当て支持され，ヒー
タ４２が前記固定端子板４の一方とヒータ端子板４３と
の間に接続される。常時閉路で所定温度に上昇すると開
路する温度スイッチ５０は，サーモ取付具５１に装着さ
れ，前記主プロテクタ４０と着脱自在に取付けられて，
一体的に配設され，そして主プロテクタ４０と温度スイ
ッチ５０は，図１２に示すように，モータＭに直列に接
続される。即ち本実施例の主プロテクタ４０は，ヒータ
４２が第１実施例の主プロテクタ１０での抵抗３０に置
換えられたもので，殆ど共通の部品を使用できる。次に
温度スイッチ５０は，コンプレッサに取付のための投影
面積を極小とするよう一辺が薄い角形状をなし，２個の
端子の一方は主プロテクタ４０のヒータ端子４３に，他
方は外部に接続される。サーモ取付具５１は，図１４と
図１５に示すように，若干弾性のある樹脂製で，温度ス
イッチ５０を装着の後，主プロテクタ４０の側方に着脱
するための，突起５１ａを先端に備えた両脚部５１ｂお
よび両耳５１ｃつきの伸長板部５１ｄを有する。主プロ
テクタ４０の筒状ケース４１は，カバー８を囲むリブ４
１ａの一部を切欠き，底部外面に前記突起５１ａに対応
する凹部４１ｂを設けて，サーモ取付具５１を着脱自在
とする。なお図１６に示すように，モータＭの容量が大
である場合は，電磁リレーＲｙの接点と主プロテクタ４
０をモータＭに直列に接続し，温度スイッチ５０を前記
電磁リレーＲｙのコイルＬに接続すれば，該温度スイッ
チ５０はきわめて小容量の接点で前記と同様の作用が可
能である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図２のＡ１−Ａ２線
断面図。

【図２】図１の左側面図。

【図３】同電気回路図。

【図４】図１の底面図。

【図５】図２の組立前の形状を示す参考図。

【図６】取付具の正面図（イ），側面図（ロ），および
底面図（ハ）。

【図７】本発明の第２実施例を示す切断正面図。

【図８】本発明の第３実施例を示す電気回路図（イ），
および底面図（ロ）。

【図９】第３実施例に相当する従来例の電気回路図。

【図１０】本発明の第４実施例を示す切断正面図。

【図１１】図１０の左側面図。

【図１２】同電気回路図。

【図１３】図１０の底面図。

【図１４】図１１の組立前の形状を示す参考図。

【図１５】サーモ取付具の中央縦断正面図（イ），右側
面図（ロ），および底面図（ハ）。

【図１６】同実施例の他の適用を示す電気回路図。

【符号の説明】１，４１筒状ケース２主バイメタル３固定接点４固定端子板５可動接点６調節ねじ７バネ８カバー９取付具１０，４０主プロテクタ２０，５０温度スイッチ３０抵抗４２ヒータ４３ヒータ端子５１サーモ取付具

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図５】

【図４】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島基生愛知県名古屋市北区上飯田南町５丁目45番地山田電機製造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定接点を備え筒状ケースの底部に植設
された固定端子板、および、固定接点に対向接離する可
動接点を備え調節ねじ頭部にバネで押し当て支持される
皿形バイメタルを有する主プロテクタと、常時開路の所
定温度で閉路する温度スイッチを、一端開放の前記筒状
ケースに併設し、皿形バイメタルの近傍に設けられ温度
スイッチに直列に接続された抵抗を備え、前記のケース
開放端を包被するカバーを良熱伝導度の取付具で固定し
た、サーマルプロテクタ。
【請求項２】調節ねじが、高温度で溶融する溶融材に
より結合された頭部とねじ部とから成り、皿形バイメタ
ルがバネにより、前記頭部に押し当て支持された、請求
項１に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項３】皿形バイメタルを支持する調節ねじに中
間端子を付加し、該バイメタルが３相モータの主回路に
電磁リレーの接点を介して直列に接続され、前記中央端
子を前記電磁リレーのコイルに接続した、３相モータ保
護用の、請求項１に記載のサーマルプロテクタ。
【請求項４】固定接点を備え筒状ケースの底部に植設
された固定端子板、固定接点に対向接離する可動接点を
備え調節ねじ頭部にバネで押し当て支持される皿形バイ
メタル、および前記固定端子板の一方とヒータ端子板と
の間に接続され前記皿形バイメタルの近傍に設けられる
ヒータを有する主プロテクタと、常時閉路で所定温度に
上昇すると開路する温度スイッチを備え、前記筒状ケー
スと温度スイッチを一体的に配設し、前記主プロテクタ
と温度スイッチをモータに直列に接続した、サーマルプ
ロテクタ。