JPH0822758A - 過負荷保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過負荷保護装置の使用適合範囲を広げる。 【構成】 外殻の一部を構成する感熱ケース１と、感熱
ケース１に収納され円形皿状に湾曲したサーモスタット
素子２と、サーモスタット素子２の湾曲内側の両端に固
着された一対の可動電気接点３，４と、感熱ケース１に
可動電気接点３，４と対向するように固定された一対の
固定電気接点５，６と、感熱ケース１と接合し外殻を形
成するヒータケース９と、ヒータケース９内に収納され
たヒータ１０とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気冷蔵庫やエアコン等
に使用される密閉型のコンプレッサモータの外殻に取り
付けられる過負荷保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に密閉型のコンプレッサモータは、
何らかの原因でその運転が正常に行えなくなった場合、
想定される過熱と過電流からそれを使用している電気機
器を保護する目的として、バイメタル等のサーモスタッ
ト素子を使用した過負荷保護装置が取り付けられてい
る。

【０００３】上記過負荷保護装置には従来、図６及び図
７と図８に示す様なものがある。図６の過負荷保護装置
において、ケース１０２内に固定接点端子１１３，１１
４が固定されている。１０７はバイメタルであり、両端
にそれぞれ可動接点１０８が固定されており、各々固定
接点端子１１３，１１４にネジ１０５で接触圧力を与え
られている。バイメタル１０７は選定された温度で反転
するようネジ１０５で調節されている。ネジ１０５の先
端には小径の突部１０５ａが設けてあって、突部１０５
ａがバイメタル１０７の中心部の貫通孔１０７ａに嵌入
し、突部１０５ａが嵌入する固定板１０９がバイメタル
１０７上に位置し、突部１０５ａ、バイメタル１０７及
び固定板１０９が半田１１０によって半田付け固定され
ている。

【０００４】また、バイメタル１０７とケース１０２と
の間にはコイルばね１１２が装着され、コイルばね１１
２によってバイメタル１０７は図において上方に付勢さ
れている。１１５はヒータ端子で、ケース１０２に固定
されており、ヒータ端子１１５と固定接点端子１１４の
間にヒータ１１７が固定されている。通電回路として
は、固定接点端子１１３、可動接点１０８、バイメタル
１０７、可動接点１０８、固定接点端子１１４、ヒータ
１１７、ヒータ端子１１５の順で回路を構成する。１１
６はケース１０２の開口部を覆うカバーである。

【０００５】図７及びその断面図である図８に示す過負
荷保護装置において、１２６は箱体で金属性であり、内
部にスナップ動作するよう湾曲したバイメタル１２７の
一端が半田１１０によって半田付け固定されている。バ
イメタル１２７の他端には可動接点１２８が固着されて
いる。１２２は蓋で、金属性であり絶縁紙１２４を介し
て箱体１２６を密封している。蓋１２２の箱体１２６側
には可動接点１２８と当接する位置に固定接点１２３が
固着されている。箱体１２６の外周には絶縁物１３０に
包まれたヒータ１２５が巻かれており、ヒータ１２５の
一端が箱体１２６に接続されている。通電回路として
は、ヒータ１２５、箱体１２６、バイメタル１２７、可
動接点１２８、固定接点１２３、蓋１２２の順で回路を
構成する。

【０００６】また、これら過負荷保護装置は一般に図１
０に示すようモータに電気的に接続されて使用される。

【０００７】以下これら従来の過負荷保護装置について
その動作原理を説明する。密閉容器内部でモータの巻線
がショートしたり入出力端子が短絡されたり或いはモー
タの回転子が機械的に拘束されて回転不能になった場合
等モータの異常が発生した場合と、モータに接続されて
いる始動リレーやコンデンサー等の電装品に異常が生じ
てモータを正常に運転できなくなった場合、たいていの
場合は過負荷保護装置を含む回路に通常使用時の数倍か
ら数十倍の電流が通電される。

【０００８】この電流に対して過負荷保護装置は所有す
るヒータ１１７もしくはヒータ１２５を発熱させ熱負荷
をバイメタル１０７もしくはバイメタル１２７に与える
と共に、バイメタル１０７もしくはバイメタル１２７自
身も発熱し、両者の熱影響でバイメタル１０７もしくは
バイメタル１２７が反転し、ふたつの可動接点１０８と
固定接点端子１１３，１１４もしくは可動接点１２８と
固定接点１２３を分離させ回路を遮断する。

【０００９】通電から回路遮断に至るまでの時間は両者
の熱的バランスにより決定され、一般にバイメタル１０
７もしくはバイメタル１２７の抵抗が遮断時間に大きく
影響を与えるが、機種によりまちまちの電流値をとるモ
ータに対しておよそ同一時間で回路を遮断するよう過負
荷保護装置を選定するにあたり、その長さ及び太さによ
り抵抗値を変化させるといった比較的簡易工法的手段に
よって対応すべくヒータ１１７もしくはヒータ１２５が
種々選択されて使用される。これらの一例として図６に
示す過負荷保護装置に使用されるヒータ１１７を図９に
示す。図９において（ａ）は平面状に加工されたもの
で、その必要とする長さを確保するためヒータ収納スペ
ース内で複雑に曲げ加工されている。曲げ半径の小さい
部分では加工時にヒータ１１７が金型によりつぶされや
すくヒータ１１７の断線の原因にもなっている。（ｂ）
はコイル状に加工されたものでその長さは（ａ）よりも
自由に確保できるが線径が限られ、またヒータ１１７の
位置が定まり難く特性のばらつきを生みやすい。

【００１０】一方、過負荷保護装置はモータ起動時に発
生するインラッシュ電流及び通常使用時のモータ運転電
流に対してその保護機能が働いてはならず、正常時と異
常時との間で使用環境温度の変動や接続されている負荷
の状態変化に適度に対応してその保護機能を働かせ、モ
ータを安定的に運用させなければならない。モータに適
合する過負荷保護装置を選定するにあたってはこれら状
態変化に対する保護機能を十分見極めた上での選定が必
要であり、種々の状態変化を想定した試験が実施されて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図６のよ
うな構成では、ふたつの可動接点１０８、固定接点端子
１１３，１１４、ネジ１０５と、それらとヒータ１１７
との絶縁距離によりヒータ１１７の収納スペースが限ら
れその長さ及び太さも自ずと制限せざるを得ない。また
図７及び図８のような構成ではその構造上ヒータ１２５
の選定の自由度は図６に示したものよりも縮小せざるを
得なく、ヒータ１２５が過負荷保護装置外部に露出して
いるのでのヒータ１２５の発熱とバイメタル１２７の発
熱の熱的バランスが取りにくく、使用適合範囲の広い過
負荷保護装置を供給することができず、保護装置選定に
あたってはより詳細な検討を必要としていた。更にこの
ことは過負荷保護装置の種類を増大させることになり、
生産性、コストの面でも不利な点を有している。

【００１２】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、使用適合範囲が広く、容易にモータに適合可能な過
負荷保護装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の過負荷保護装置は、外殻の一部を構成する感
熱ケースと、前記感熱ケースに収納され円形皿状に湾曲
したサーモスタット素子と、前記サーモスタット素子の
湾曲内側の両端に固着された一対の可動電気接点と、前
記感熱ケースに前記可動電気接点と対向するように固定
された一対の固定電気接点と、前記感熱ケースと接合し
外殻を形成するヒータケースと、前記ヒータケース内に
収納されたヒータとからなるという構成を備えたもので
ある。

【００１４】また、さらに前記ヒータケースに固定され
かつ前記ヒータに電気的に接続された複数の段差部を設
けたヒータサポートを有する構成を備えたものである。

【００１５】

【作用】本発明の過負荷保護装置は外殻を、感熱ケース
とヒータケースとに分割し、ヒータケース内にヒータを
収納することにより、ヒータの収納スペースを大きくと
れるためヒータの太さ、長さを自由に選択し、ヒータと
サーモスタット素子の熱的バランスを容易にとることが
でき、使用適合範囲が広く、容易にモータに適合する過
負荷保護装置が選定できる。

【００１６】また、さらに複数の段差部を有するヒータ
サポートによりヒータとサーモスタット素子の距離を選
択することができる為、ヒータとサーモスタット素子の
熱的バランスが容易にとれ、使用適合範囲が広く容易に
モータに適合する過負荷保護装置が選択できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参考
にしながら説明する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例による過負荷
保護装置の断面図である。図２は同実施例の過負荷保護
装置の分解斜視図である。図３は同実施例のヒータの平
面図である。

【００１９】図１、図２、図３において、１は外殻の一
部を形成する感熱ケースである。２は感熱ケース１内に
収納され円形皿状に湾曲したサーモスタット素子であ
り、湾曲内側の両端に固着された一対の可動電気接点
３，４を有し、可動電気接点３，４を感熱ケース１の内
面に対向させている。５，６は感熱ケース１内面に一端
が可動電気接点３，４と対向するように固定された固定
電気接点であり、他端が感熱ケース１から離れる方向に
延びている。

【００２０】７はサーモスタット素子２の中央部を貫通
し感熱ケース１に固定されるネジであり、通常時に可動
電気接点３，４が固定電気接点５，６に接触し設定され
た温度条件でサーモスタット素子２が反転して可動電気
接点３，４が固定電気接点５，６から離れるようにサー
モスタット素子２の位置を調節する。８はサーモスタッ
ト素子２と感熱ケース１との間に位置しネジ７によって
貫通されるスプリングであり、サーモスタット素子２が
反転した時にサーモスタット素子２を支持する。

【００２１】９は感熱ケース１と接合し、感熱ケース１
とともに外殻を形成するヒータケースである。１０はサ
ーモスタット素子２湾曲外側面に対向するようにヒータ
ケース９内に収納されたヒータである。１１，１２はヒ
ータケース９に固定されかつ一端がヒータ１０に電気的
に接続されたヒータサポートであり、ヒータサポート１
１の他端は固定電気接点５の他端に電気的に接続され、
ヒータサポート１２の他端は過負荷保護装置の外部接続
端子となっている。１３はヒータケース９に固定され、
かつ固定電気接点６の他端に電気的に接続されたピンリ
セプタクルである。

【００２２】通電回路としては、ピンリセプタクル１
３、固定電気接点６、可動電気接点４、サーモスタット
素子２、可動電気接点３、固定電気接点５、ヒータサポ
ート１１、ヒータ１０、ヒータサポート１２の順で回路
を構成する。

【００２３】以上のように構成された過負荷保護装置に
ついて以下その動作について説明する。モータの異常及
び電装品の異常の際通電される過電流によってサーモス
タット素子２及びヒータ１０が発熱する。比較的この電
流が大きいと想定されるモータに使用されている過負荷
保護装置においてヒータ１０は抵抗値の低いつまりは線
径の太い或いは全長の短い例えば図３（ａ）に示すヒー
タ１０ａが使用され、電流値が大きいのでサーモスタッ
ト素子２の発熱も大きくなり熱的バランスはサーモスタ
ット素子２の占める割合が大きくなる。

【００２４】一方、比較的この電流が小さいと想定され
るモータに使用される過負荷保護装置のヒータ１０は抵
抗値の高いつまりは線径の細い或いは全長の長い例えば
図３（ｂ）に示すヒータ１０ｂが使用される。電流が小
さいのでサーモスタット素子２の発熱も小さくなり熱的
バランスはヒータ１０の占める割合が比較的大きい。さ
まざまなモータに対応するために過負荷保護装置はさま
ざまな形状のヒータ１０が選択使用されるが、本発明の
過負荷保護装置はヒータケース９にヒータ１０をを収納
する構成であり、ヒータ１０の収納スペースが大きく自
由にヒータ１０が選定でき、またサーモスタット素子２
の全面にわたって配置することが可能である。これは最
適な熱的バランスでヒータ１０を配置することが可能で
そのように選定された過負荷保護装置はその温度及び電
流保護範囲も広く多数の適応モータに選定使用される。

【００２５】次に本発明による第２の実施例について図
面を参照しながら説明する。なお第１の実施例と同一構
成については同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２６】図４は本発明の第２の実施例による過負荷
保護装置の要部斜視図である。図５は同実施例の断面図
である。

【００２７】図４、図５において、１４，１５はヒータ
ケース９に固定されかつヒータ１０に接続された複数の
段差部１４ａ，１５ａを設けたヒータサポートである。
複数の段差部１４ａ，１５ａはサーモスタット素子２の
面に略垂直な部分とサーモスタット素子２の面に略平行
な部分とを繰り返す階段状のもので、複数の段差部１４
ａ，１５ａの間隔はサーモスタット素子２との距離に関
係なく一定にしている。

【００２８】本実施例は第１の実施例による過負荷保護
装置のヒータサポート１１，１２を、複数の段差部１４
ａ，１５ａを設けたヒータサポート１４，１５に換えた
ものでその他の構成は第１の実施例と同じである。

【００２９】本実施例では、ヒータケース９に固定され
たヒータサポート１４，１５の段差部１４ａ，１５ａに
ヒータ１０を電気的に接続することによりヒータ１０と
サーモスタット素子２の距離を変えることが可能で、こ
れによってより適切な熱的バランスの位置を確保でき温
度及び電流保護範囲が広く多数の適応モータに選定使用
される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、外殻の一
部を構成する感熱ケースと、前記感熱ケースに収納され
円形皿状に湾曲したサーモスタット素子と、前記サーモ
スタット素子の湾曲内側の両端に固着された一対の可動
電気接点と、前記感熱ケースに前記可動接点と対向する
ように固定された一対の固定電気接点と、前記感熱ケー
スと接合し外殻を形成するヒータケースと、前記ヒータ
ケース内に収納されたヒータとから過負荷保護装置を構
成するので、ヒータの収納スペースを大きくとれるた
め、ヒータの太さ、長さを自由に選択でき、ヒータとサ
ーモスタット素子の熱的バランスを容易にとることがで
き、使用適合範囲が広く容易にモータに適合する過負荷
保護装置が選択できる。

【００３１】またヒータケースに固定されかつヒータに
電気的に接続された複数の段差部を設けたヒータサポー
トを有することにより、ヒータとサーモスタット素子の
距離を選択することができるため、ヒータとサーモスタ
ット素子の熱的バランスが容易にとれ使用適合範囲が広
く容易にモータに適合する過負荷保護装置が選択でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における過負荷保護装置の第１の実施例
の断面図

【図２】同実施例の過負荷保護装置の分解斜視図

【図３】（ａ）比較的過電流が大きいと想定されるモー
タに適用する場合に同実施例で使用するヒータの平面図 （ｂ）比較的過電流が小さいと想定されるモータに適用
する場合に同実施例で使用するヒータの平面図

【図４】本発明における過負荷保護装置の第２の実施例
の要部分解斜視図

【図５】同実施例の過負荷保護装置の断面図

【図６】従来の過負荷保護装置の一例を示す断面図

【図７】従来の過負荷保護装置の別の例を示す平面図

【図８】同従来例の過負荷保護装置の断面図

【図９】（ａ）従来の過負荷保護装置で使用するヒータ
の一例を示す平面図 （ｂ）従来の過負荷保護装置で使用するヒータの別の例
を示す平面図

【図１０】（ａ）従来の過負荷保護装置の使用状態の一
例を示す電気回路図 （ｂ）従来の過負荷保護装置の使用状態の別の例を示す
電気回路図

【符号の説明】

１ 感熱ケース ２ サーモスタット素子 ３，４ 可動電気接点 ５，６ 固定電気接点 ９ ヒータケース １０ ヒータ １４，１５ ヒータサポート １４ａ，１５ａ 段差部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 修二 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 中島 吉英 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外殻の一部を構成する感熱ケースと、前
   記感熱ケースに収納され円形皿状に湾曲したサーモスタ
   ット素子と、前記サーモスタット素子の湾曲内側の両端
   に固着された一対の可動電気接点と、前記感熱ケースに
   前記可動電気接点と対向するように固定された一対の固
   定電気接点と、前記感熱ケースと接合し外殻を形成する
   ヒータケースと、前記ヒータケース内に収納されたヒー
   タを有する過負荷保護装置。
2. 【請求項２】 ヒータケースに固定されかつヒータに接
   続された複数の段差部を設けたヒータサポートを有する
   請求項１記載の過負荷保護装置。