專利名稱：電動機保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及在空調(diào)壓縮機中使用的電動機保護裝置，例如，具體涉及適于放在待保護的壓縮機電動機內(nèi)部的電動機保護裝置。
圖4(a)至4(c)所示的這種類型的已有技術(shù)的電動機保護器101包括一恒溫盤支撐件103，該支撐件包括一如圖4(a)和4(b)所示的、設置在一鋼制外殼102的本體102a之內(nèi)的加熱器103a。固定于支撐件103的一端部的一連接尾銷104朝著外殼之外延伸經(jīng)過設置在外殼102的敞開端的一端板105。該銷104用玻璃106與導電的端板的本體部分電絕緣并用一環(huán)氧樹脂小球107進一步密封。由雙金屬之類形成的恒溫盤108有一利用一塊料109固定于恒溫盤支撐件103的端部，并設置有一裝在相對的自由端的可動觸頭110，以與安裝在外殼1 02的內(nèi)壁上的固定觸頭111嚙合和脫開。
為了在一密封的電動機壓縮機(此后認作為電動機壓縮機)100內(nèi)安裝一這種類型的電動機保護器，諸耐氟利昂絕緣的電線112連接于連接尾銷104和外殼102。電動機保護器101被置于一絕緣套113內(nèi)，并連接于在電動機壓縮機100內(nèi)的一轉(zhuǎn)子(在圖中未示出)的諸繞組114(主繞組114a和輔助繞組114b)(如圖4(c)所示)。其結(jié)果，電動機保護器101與連接于一交流電源115的電動機壓縮機100的驅(qū)動回路130串聯(lián)。
由于因電動機壓縮機100的轉(zhuǎn)子上的過負荷狀況、在包括加熱器103a和雙金屬盤108的自身加熱在內(nèi)的一過負荷或環(huán)境溫度升高之時的不正常的高電流引起雙金屬盤108的自身加熱，使雙金屬盤108從一如圖4(b)所示的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)彎折到一外凸結(jié)構(gòu)(未圖示)，以斷開電動機的電流，從而防止了電動機壓縮機100的可能的損失。但是，已有技術(shù)的這樣一電動機保護器存在下述的諸限制。在任何上述不正常情況下，電動機保護器101將重復地接通和關(guān)閉，以防電動機壓縮機100因過熱而被損害。除非尋找問題的原因，例如，對它進行修理，電動機保護器101將在超過擔保的電動機保護器101的循環(huán)數(shù)的情況下繼續(xù)保護該電動機壓縮機。在這一情況下，電動機保護器將超過其產(chǎn)品壽命，最終使雙金屬盤108的固定觸頭111和可動觸頭110熔化并被一起焊合在閉合位置，從而產(chǎn)生一種連續(xù)供應電流的狀態(tài)。其結(jié)果是，電動機壓縮機100內(nèi)的繞組114過熱，繞組114的絕緣樹脂將最終融化，從而使諸繞組114處于短路狀態(tài)，最終導致電動機壓縮機100的繞組114的燒壞。最終產(chǎn)生的為碳化物的煙灰會將自身附連于支承銷(圖中3未示出)的玻璃部分，從而破壞了諸支承銷間的絕緣。另外，在最壞的情況下，在已被破壞了絕緣的玻璃的表面上產(chǎn)生了導電蹤跡，并由于電流的加熱使諸支承銷的玻璃部分軟化并融化，并可能最終燒壞諸支承銷，以致使它們不再能承受電動機壓縮機100的內(nèi)壓力。
這類電動機保護器通過利用一繩系在繞組114上而連接于電動機壓縮機100的轉(zhuǎn)子，按照傳統(tǒng)的技術(shù)，應力集中在諸接線端區(qū)里的絕緣套管上，特別在端板105的外側(cè)，其可能的后果是絕緣套管113的破裂，從而發(fā)生問題。如果破裂發(fā)生在絕緣套管113，就能在電動機保護器101與繞組114之間產(chǎn)生一短路，從而不能測出電動機壓縮機100的不正常狀態(tài)，并在有些情況下會妨礙電動機壓縮機100的正常運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一個目的是克服上述已有技術(shù)的缺陷，并提供一電動機保護器，該電動機保護器即使在諸觸頭被焊在一起，也能防止形成一最終的危險局面。本發(fā)明的另一個目的是提供一電動機保護器，該電動機保護器不會導致在與該電動機關(guān)聯(lián)的絕緣套筒件里產(chǎn)生任何破裂之類現(xiàn)象，從而防止待保護的電動機的諸繞組發(fā)生可能的短路。本發(fā)明的再一目的是提供一具有一可靠的開關(guān)的電動機保護器。
簡言之，按照本發(fā)明，一第一開關(guān)含有一在一電路里連接的可動觸頭，用于當一盤為了響應流經(jīng)該電路的電流的值以及在一空氣密封外殼里的空氣的溫度而作出動作時，打開或閉合該電路。一第二開關(guān)與第一開關(guān)串接，用來通過一被一規(guī)定的過電流熔化并被整體形提供在上述外殼之外的保險絲部分永久地斷開該電路。在第一開關(guān)的諸觸頭熔化的情況下，則由于電動機的線圈短路而產(chǎn)生一較大的電流。但是，按照本發(fā)明，第二開關(guān)的保險絲部分熔化，電動機的驅(qū)動回路被永久地斷開了，從而終止了電動機的啟動。因此，就能防止密封型電動機壓縮機可能燒壞或任何可能對密封接線端的損壞。其結(jié)果是，就防止了碳化物本身附連于密封接線端的附近，并能防止由于玻璃密封的絕緣作用的降低造成的破裂。在正常操作期間，第二開關(guān)的發(fā)熱對電動機保護器的原始特性的影響是小的，從而由于將第二開關(guān)設在外殼之外并遠離于第一開關(guān)，故能獲得一高精度的電動機保護器。另外，由于第二開關(guān)遠離于第一開關(guān)，即使熔化保險絲部分所需的電流量改變了，它的發(fā)熱對第一開關(guān)的特性的影響是小的。正因此，使能以任何選擇的值校正第二開關(guān)的熔化電流。
按照本發(fā)明的另一特點，用一種電絕緣材料制成的一保護屏蔽件罩住了至少第二開關(guān)的保險絲部分，這樣，在用一繩將該電動機保護器系于待保護的電動機的繞組的情況下，也不會使第二開關(guān)變形或短路。即使在由于一過電流而使第二開關(guān)的保險絲部分被熔化的情況下，由于該熔化部分被一屏蔽物罩住，也能保持該電路被切斷。
按照本發(fā)明的再一特點，屏蔽件罩住了伸出外殼的連接尾銷，使在用一繩將該電動機保護器系于待保護的電動機的繞組的情況下，也不會使連接尾銷變形或短路。該屏蔽件的外徑大致等于具有最大外徑的外殼的外徑，從而沒有一些形狀急劇變化的空間以防止在絕緣套筒的一些非支撐部分產(chǎn)生應力集中的可能性。如此，在該電動機保護器被安裝在該絕緣套筒里并用一繩系于電動機繞組的情況下，使裂紋發(fā)展的可能性最小。
按照本發(fā)明的又一特點，第二開關(guān)的保險絲部分可用低電阻材料制成，該保險絲部分可這樣構(gòu)形，即，將其橫截面在一選擇的位置做得較小，使在其正常操作期間發(fā)出的熱量較少，無“紅-熱”點發(fā)熱的可能性發(fā)生，其結(jié)果是，例如，即使在該密封型電動機壓縮機的冷卻劑直接接觸到第二開關(guān)的情況下，雖然冷卻劑可能會損壞它的質(zhì)量，它對冷卻劑也不會產(chǎn)生不利的影響。
在下面的說明書里將提出本發(fā)明的其他目的、特點和優(yōu)點，并在接合下面的諸附圖看該描述后將變得較明顯。
被包含在內(nèi)并組成為說明書的一部分的諸附圖表示了本發(fā)明的諸實施例。諸附圖為

圖1(a)是一表示按照本發(fā)明的一實施例的一電動機保護器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖中表示出一絕緣套管和一用陰影線表示的屏蔽罩；圖1(b)是圖1的保護器和套管的正視剖視圖；圖1(c)是一示意線路圖，表示了采用圖1(a)和1(b)的電動機保護器的電動機驅(qū)動回路的方案；圖2(a)是一正視圖，表示了按照圖1(a)和1(b)制造的電動機保護器的外貌和部分被剖視的屏蔽罩；圖2(b)是一俯視圖，表示了圖1(a)和1(b)的電動機保護器和屏蔽罩的外貌；圖2(c)是一左視圖，表示了圖2(b)的電動機保護器的外貌；圖2(d)與圖2(b)相同，但剖出了屏蔽罩；圖3(a)是一俯視圖，部分剖視了按照本發(fā)明制造的電動機保護器的另一實施例，其中的保護器相對于第一實施例的諸附圖轉(zhuǎn)動了180°；圖3(b)是被部分剖視的圖3(a)的電動機保護器的正視圖；圖4(a)是一剖視圖，表示了按照有一絕緣套管的已有技術(shù)制造的一電動機保護器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖4(b)是在剖視圖里表示的圖4(a)的電動機保護器的正視圖；圖4(c)是一電路示意圖，表示了一電動機驅(qū)動回路的方案，該回路采用了一按照已有技術(shù)的電動機保護器。
如圖1(a)和1(b)所示，按照本發(fā)明第一實施例制造的電動機保護器1有一類似于上述傳統(tǒng)的已有技術(shù)的例子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。換言之，在一用合適的材料如鋼制造的縱向外殼2內(nèi)設置了一具有一用一種高電阻金屬制造的發(fā)熱器3a的縱向盤支撐件3。該盤支撐件3的一端固定于一尾銷4，以與一外回路連接，該尾銷4伸出一端板5外，該端板5具有在外殼2的敞口處設置的一導電環(huán)狀凸緣。在連接的尾銷4與端板5的該凸緣之間的環(huán)狀間隙用一絕緣玻璃材料密封件7封住。如必要的話，該玻璃密封件6的外表面上涂復一環(huán)氧樹脂小球7。在制造過程中，通常向外殼2內(nèi)輸入惰性氣體。一恒溫的突動盤，如雙金屬盤8利用一焊接塊9固定于盤支撐件3的一側(cè)(在圖1(b)中在下表面)。這個雙金屬盤由一用接合鋼和銅薄層形成的盤狀板與例如固定于其遠側(cè)的自由端的一可動觸頭10接合而制成。一固定觸頭11安裝在外殼2的內(nèi)壁，并與雙金屬盤8的可動觸頭10對齊，可動觸頭10通過雙金屬盤8的動作，從圖1(b)所示的一朝下的凹盤形狀變到一相反的、朝上的凸盤形狀(未圖示)而與固定觸頭11嚙合和脫開。
按照這一實施例制造的電動機保護器1被置于電動機壓縮機50內(nèi)(如圖1(c)所示)。如圖1(a)和1(b)所示，當電動機保護器放在電動機壓縮機50內(nèi)時，它被置于一電絕緣套筒20內(nèi)，該套筒用合適的樹脂，如聚酯制成。一根耐氟利昂的絕緣電線22通過一夾緊接頭21連接于該電動機保護器1的連接尾銷4。
下面要講到的一如保險絲的第二開關(guān)23焊接在外殼2的端板5的側(cè)面5a，又通過一夾緊接頭24使一耐氟利昂的絕緣電線25與該第二開關(guān)23連接。這樣的結(jié)構(gòu)允許雙金屬盤8與第二開關(guān)串聯(lián)。需注意的是第二開關(guān)23被置于一電絕緣外殼或屏蔽件26內(nèi)，對此將在下面描述。
如圖1(c)所示，例如在待保護的電動機壓縮機50內(nèi)雙金屬盤8連接于繞組51(主繞組51a和輔助繞組51b在附圖中未表示出)，與此同時，第二開關(guān)連接于一交流電源52，從而使電動機保護器1能與電動機壓縮機50的驅(qū)動回路30串聯(lián)。圖中的編號53表示用于電動機啟動的電容。
按照這一實施例制造的第二開關(guān)23是由一種低電阻材料(電阻范圍大約為1.8-9.0歐姆米)，如銅合金之類制成的。端部23a用作一安裝薄片并利用焊接連接于外殼2的端部5的外圓側(cè)面5a上。相對的端部23b用作一接線端，它有一沿徑向朝里延伸的偏移或在兩端部的中間形成的臺階。一橫截面積減小的保險絲部分23c成形為在第二開關(guān)23的安裝端23a與接線端部分23b之間整體形成的一彎曲形，如所示基本上為U形(見圖2(d))。
上面提到的絕緣屏蔽件26由合適的材料如熱固化樹脂，如酚醛樹脂或不飽和聚酯樹脂制成，并例如成形為一中空帽，該帽的一端在26a處敞開并大致成形為稍比外殼2的端部5小的一卵形，該敞開部分26a與端部5的端表面5b接觸。在屏蔽件26上形成一錐形表面26c，使橫截面大致沿著向端表面26b移動的方向逐漸縮小。第二開關(guān)23的保險絲部分23c設置在一被絕緣屏蔽件26和外殼2的端板5包圍的空腔27內(nèi)(見圖2(a)和2(d))，從而被絕緣屏蔽件26罩住或屏蔽。第二開關(guān)23的接線端部分23b通過一槽被安在絕緣屏蔽件26里，并在與敞開端26a相對的一側(cè)凸出于端表面26b之外。第二開關(guān)23的接線端部分23b合適地固定于該絕緣屏蔽件26，從而使該絕緣屏蔽件26能與外殼2的主體2a一起被保持。第二開關(guān)23的接線端部分23b設在一遠離絕緣屏蔽件26的位置，使提供一供連接耐氟利昂電線25的空間(見圖2(c)和2(d))。因此，形成了一孔26d(見圖2(c))，用來使與連接尾銷4連接的耐氟利昂電線25(見圖1(b))穿過屏蔽件26。
按照這一實施例，一旦電動機壓縮機50破短路了，從而產(chǎn)生一大電流，造成雙金屬盤8的可動觸頭10和固定觸頭11被焊在一起，第二開關(guān)23的保險絲部分23c被熔化，以永久斷開了電動機壓縮機50的驅(qū)動回路30，從而防止電動機壓縮機被燒壞或損害密封的接線端等。另外，將防止可能使碳化物到達密封的接線端的附近并伴隨通過玻璃密封件。
利用在外殼2外將第二開關(guān)23定位于遠離雙金屬盤8的位置，在電動機正常工作期間第二開關(guān)23的發(fā)熱對電動機保護器的校準特性(在雙金屬盤8為超載之時和一種故障狀態(tài)下的保護特性)的影響為最小，從而有可能獲得一高精度的電動機保護器。另外，由于第二開關(guān)23遠離于雙金屬盤8，即使保險絲部分23c的熔融電流的校準值被改變了，發(fā)熱對雙金屬盤8的特性的影響是小的，因此，可能以任何選擇的值校準保險絲部分23c的熔融電流。鑒于連接尾銷4和第二開關(guān)23被絕緣屏蔽件26罩住，在利用一細繩將電動機保護器系于電動機壓縮機50的繞組的情況下，可防止第二開關(guān)接線端23或連接尾銷4的短路或變形。另外，即使在保險絲部分23c被一過電流熔化的情況下，由于熔融部分被絕緣屏蔽件26罩住，就能使驅(qū)動回路保持在斷開的狀態(tài)。由于絕緣屏蔽件26稍小于端板5而且無一些形狀急劇變化的開放的空間超過該端板，在利用一細繩將電動機保護器1安裝在絕緣套筒50內(nèi)的情況下，使局部應力變?yōu)樽钚。⒛芊乐箍赡艿牧鸭y發(fā)展。更具體說，一錐形表面26c朝著端表面26b形成，絕緣套筒20的彎曲角在端板5的附近外側(cè)變得較小，從而減小了應力的集中，更能有效地防止破裂在絕緣套筒20內(nèi)上的發(fā)展。由于保險絲部分23c由低電阻材料如銅合金組成，在正常操作期間在第二開關(guān)23內(nèi)產(chǎn)生的熱量較小，不會造成一種“紅-熱”狀態(tài)。即使在電動機壓縮機50的冷卻劑直接接觸于第二開關(guān)23，也不會對冷卻劑產(chǎn)生不和的影響，如其質(zhì)量的變壞等。通過彎回在它自己上形成的、保險絲接線端23的熔融部分23c的特點，使如上所述能獲得一具有如此好的功能的電動機保護器，而與按照已有技術(shù)的電動機保護器相比不會增大尺寸。
參閱圖3(a)和3(b)所示的實施例，通過對與上述第一實施例的對應的零件使用相同的編號來描述下面的實施例。關(guān)于圖3(a)、3(b)，第二開關(guān)23A經(jīng)設計使安裝薄片部分230能與第一實施例的薄片23a的情況相同，利用焊接固定于外殼2的端板5的側(cè)面5a。第二開關(guān)23A包括安裝薄片部分230、一接線端部分231和一保險絲部分232。第二開關(guān)23A沒有第一實施例的臺階部分，比起第二開關(guān)23更多地沿縱向延伸，從而能使它沿著外殼2的主體2a延伸。絕緣屏蔽件26A設置得使緊密地罩住第二開關(guān)23A的兩相對的表面。在第二開關(guān)23A的一表面(圖3(b)中的上表面)上設置多個凸起物233，這些凸起物適于配合在絕緣殼體26A上形成的嚙合孔260的敞開的邊緣部分，以給絕緣殼體26A定位，而與此同時在保險絲接線端23A與絕緣屏蔽件26A的頂部261之間提供一規(guī)定的間隙。此外，在第二開關(guān)26A的另一表面(圖3(b)中的下表面)上設置多個支撐凸起物234。由于凸起物234的存在，在第二開關(guān)26A與絕緣屏蔽件26A的下部分263之間固有一規(guī)定的間隙。需注意的是如需要的話，絕緣殼體26A可這樣形成，即，如在第一實施例，它罩住了連接尾銷4，即使未圖示在圖3(a)和3(b)。
所以，第二實施例除了具有能防止電動機壓縮機50的燒壞或?qū)泳€端的損壞之類的優(yōu)點外，還提供的一個優(yōu)點是可使一電動機保護器的長度最短。其他零件、功能和作用與在第一實施例中的相同，這樣，就不必在此詳細說明了。本發(fā)明并不限于上述實例的方式，能以多種方法修改。例如，能合適地修改第二開關(guān)的保險絲部分的形狀或設定電流的值，以符合待保護的電動機等的情況。此外，能使用例如含錫(Sn)的材料作為保險絲部分的材料。另外，第二開關(guān)23和23A的安裝位置并不限于端板的側(cè)面5a，而可例如安裝在端板5的接線端表面5b上。但是，為了將保險絲第二開關(guān)23和23A精確地固定于外殼，如上述諸實施例所述，最好是將它們安裝在端板5的側(cè)面5a上。按照上面已描述的本發(fā)明，提供了一電動機保護器，該電動機保護器即使在諸觸頭間發(fā)生焊接，也能防止形成一最終的危險局面。另外，在安裝套筒件時能防止裂紋的可能的發(fā)展之類，在該套筒件里設置該電動機保護器，并將此電動機保護器設在帶保護的電動機上。正是本發(fā)明，對照已有技術(shù)，所附的諸權(quán)利要求能作盡可能寬地解釋，并包括了這些變化和修改。
權(quán)利要求
1．一種電動機保護器，它包括一限定一空腔并有一敞開端的導電外殼，一第一開關(guān)，它包括一安裝在該外殼內(nèi)與其電接合的固定電觸頭、一被置于該敞開端以閉合該空腔的導電端板、一延伸穿過該端板并與其電絕緣的尾銷、一在該空腔里安裝在該尾銷上的盤支撐物、一溫度響應盤和一安裝在該溫度響應盤上的可動電觸頭，該溫度響應盤可在一位于可動觸頭與固定觸頭之間以建立一電路用的觸頭嚙合位置與一當可動觸頭與固定觸頭脫開時切斷該電路用的觸頭脫開位置之間移動，一第二開關(guān)，它包括一導電件，該導電件連接于該保護器并具有一第一連接端和一第二接線端，在第一端與第二端間為一橫截面縮小的部分，該連接端固定于該端板和該外殼中之一，該橫截面縮小的部分設在該外殼之外，從而，一選擇的過電流將使該橫截面縮小的部分熔化，以永久切斷該電路。
2．如權(quán)利要求1所述的電動機保護器，其特征在于，還包括一電絕緣材料的屏蔽件，它連接于端板并罩住了橫截面減小的部分。
3．如權(quán)利要求2所述的電動機保護器，其特征在于，電絕緣材料的屏蔽件也罩住了延伸穿過端板在外殼之外的尾銷的至少一部分。
4．如權(quán)利要求2所述的電動機保護器，其特征在于，該電動機保護器有一長度，導電外殼和端板的外徑沿著該電動機保護器的長度變到一最大值，電絕緣屏蔽件的外徑大致等于導電外殼和端板的最大外徑。
5．如權(quán)利要求1所述的電動機保護器，其特征在于，第二開關(guān)的導電件由一種低電阻材料制成。
6．如權(quán)利要求1所述的電動機保護器，其特征在于，橫截面減小的部分的形狀基本上呈一U字形。
7．一種電動機保護器，其特征在于，一第一開關(guān)，它包含一在電路中的可動觸頭，用來當一盤按照流過的電流值和在一空氣密封的外殼內(nèi)的空氣的溫度在一觸頭嚙合位置與一觸頭脫開位置之間動作時打開或關(guān)閉電路；以及一第二開關(guān)，它整體設在上述外殼之外，它有一保險絲部分，該部分與所述的第一開關(guān)串聯(lián)，以通過被一規(guī)定的過電流所熔化而永久性切斷該電路。
8．如權(quán)利要求7所述的電動機保護器，其特征在于，凸出外殼的連接尾銷被一絕緣材料制成的屏蔽件罩住。
9．如權(quán)利要求7所述的電動機保護器，其特征在于，第二開關(guān)的至少保險絲部分被一絕緣材料制成的屏蔽件罩住。
10．如權(quán)利要求9所述的電動機保護器，其特征在于，絕緣件的外徑大致等于外殼的具有最大直徑的外圓部分的直徑。
11．如權(quán)利要求7所述的電動機保護器，其特征在于，所述第二開關(guān)由一種低電阻材料制成，一保險絲部分是通過部分減小橫截面積而形成的。
12．如權(quán)利要求7所述的電動機保護器，其特征在于，第二開關(guān)的保險絲部分基本上呈一U字形。
全文摘要
一種電動機保護器(1,1a)有一具有一在一空氣密封的外殼(2)內(nèi)的可動觸頭(10)以開閉一電路用的雙金屬盤(8)。一有一保險絲部分(23c,232)的第二開關(guān)(23,23A)與雙金屬盤(8)串聯(lián),當產(chǎn)生一選擇的過電流時,依靠熔化保險絲部分(23c,232)斷開該電路。第二開關(guān)(23,23A)的一連接薄片部分(23a,230)焊接于一端板(5)的一側(cè)面(5a),一接線端部分(23b,231)連接于一電線(25)。一絕緣屏蔽件(26,26A)罩住了第二開關(guān)(23,23A)并可罩住尾銷(4)。
文檔編號H01H37/54GK1230816SQ9910490
公開日1999年10月6日 申請日期1999年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月31日
發(fā)明者海野美津留, 佐藤竜彥 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司