JPH1074438A

JPH1074438A - 密封形コンプレッサのサーマルプロテクタ

Info

Publication number: JPH1074438A
Application number: JP24942097A
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: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒漏れ等のモータの電流量は増大しない異
常発熱にも対応し得る密封形コンプレッサのサーマルプ
ロテクタを提供する。【解決手段】密封形コンプレッサ９０に内蔵された単
相モータＭと、該密封形コンプレッサ９０に併設され、
当該密封形コンプレッサ９０の温度を検出して動作する
温度スイッチ５０と、主バイメタル２及び該主バイメタ
ル２を加熱するヒータ４２からなる主プロテクタ４０
と、を直列に接続すると共に一体的に構成し、冷媒漏れ
による密封形コンプレッサ１０の異常発熱を温度スイッ
チ５０によって検出して該密封形コンプレッサ９０の動
作を制御し、単相モータＭの損傷を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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６２−１７４３０９参
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Ｐｌ’、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
Ｐｌ’，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】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、冷媒漏
れ等のモータの電流量は増大しない異常発熱にも対応し
得る密封形コンプレッサのサーマルプロテクタを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の密封形コンプレッサのサーマルプロテクタ
は、密封形コンプレッサに内蔵された単相モータと、該
密封形コンプレッサに併設され、当該密封形コンプレッ
サの温度を検出して動作する温度スイッチと、主バイメ
タル及び該主バイメタルを加熱するヒータからなる主プ
ロテクタと、を直列に接続すると共に一体的に構成し、
少なくとも冷媒漏れによる密封形コンプレッサの異常発
熱を前記温度スイッチによって検出して該密封形コンプ
レッサの動作を制御するようにしたことを技術的特徴と
する。

【０００９】また、本発明は好適な態様において、前記
サーマルプロテクタが、単相モータに流れる電流の相対
的に小さな密封形コンプレッサに適用されることを技術
的特徴とする。

【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、通電流保護の困難な場合にも、本発明の密封形
コンプレッサ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】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１から
図５により説明する。１は絶緑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１２
０℃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】次に本発明の第２実施形態を図７により説
明する。調節ねじ１３が頭部１３Ａとねじ部１３Ｂとか
ら成り、分割された両者が半田などの熱溶融材１４で結
合されている点のみが、第１実施形態と異なっている。
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】更に本発明の第３の実施形態を図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３
０、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】次に本発明の第４実施形態を、図１０から
図１７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。ま
た、主プロテクタ４０及び温度スイッチ５０は、図１７
に示すように密封形コンプレッサ９０に取り付けられ
る。

【００１５】第４実施形態の主プロテクタ４０は、ヒー
タ４２が第１実施形態の主プロテクタ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。

【００１６】この第４実施形態のサーマルプロテクタで
は、主バイメタル２がモータ電流による自己発熱に加え
てヒータ４２により加熱されるため、モータ電流の小さ
な密封形コンプレッサに適用できる。

【００１７】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。

【００１８】

【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実施形
態で説明したように、二重の保護が可能であり、前述の
ＵＬ規格を十分に満足することができる。又、本発明に
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実施形態のサーマルプロテクタを
示す図２のＡｌ−Ａ２線断面図。

【図２】図１のサーマルプロテクタの左側面図。

【図３】第１実施形態のサーマルプロテクタの電気回路
図。

【図４】図１のサーマルプロテクタの底面図。

【図５】図２のサーマルプロテクタの組立前の形状を示
す参考図。

【図６】図６（イ）は、取付具の正面図、図６（ロ）は
側面図、図６（ハ）は底面図。

【図７】本発明の第２実施形態のサーマルプロテクタを
示す切断正面図。

【図８】図８（イ）は本発明の第３実施形態のサーマル
プロテクタを示す電気回路図（イ）、図８（ロ）は底面
図。

【図９】第３実施形態に相当する従来例の電気回路図。

【図１０】本発明の第４実施形態のサーマルプロテクタ
を示す切断正面図。

【図１１】図１１のサーマルプロテクタの左側面図。

【図１２】図１１のサーマルプロテクタの電気回路図。

【図１３】図１０のサーマルプロテクタの底面図。

【図１４】図１１のサーマルプロテクタの組立前の形状
を示す参考図。

【図１５】図１５（イ）はサーモ取付具の中央縦断正面
図、図１５（ロ）は右側面図、図１５（ハ）は底面図。

【図１６】第４実施形態の他の適用を示す電気回路図。

【図１７】密封形コンプレッサを示す説明図。

【符号の説明】

１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４１筒状ケース４２ヒータ４３ヒータ端子５１サーモ取付具９０密封形コンプレッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平野数彦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 (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】密封形コンプレッサに内蔵された単相モ
ータと、該密封形コンプレッサに併設され、当該密封形
コンプレッサの温度を検出して動作する温度スイッチ
と、主バイメタル及び該主バイメタルを加熱するヒータ
からなる主プロテクタと、を直列に接続すると共に一体
的に構成し、少なくとも冷媒漏れによる密封形コンプレ
ッサの異常発熱を前記温度スイッチによって検出して該
密封形コンプレッサの動作を制御するようにしたことを
特徴とする密封形コンプレッサのサーマルプロテクタ。
【請求項２】前記サーマルプロテクタが、単相モータ
に流れる電流の相対的に小さな密封形コンプレッサに適
用されることを特徴とする請求項１に記載の密封形コン
プレッサのサーマルプロテクタ。