裝有繼電器的裝置的製作方法
2023-05-11 04:53:46 5
專利名稱：裝有繼電器的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝有繼電器的裝置，它特別適合於在致冷循環中使用，包括比如空調器和電冰箱，用來保護設置在其中的壓縮機。
對於在空調器或類似裝置中使用的壓縮機馬達來說，不僅當把它的轉子夾緊時和當以過量負載運行時需要保護馬達的功能，而且在出現嚴重情況時，包括致冷劑洩漏，運行電容器短路和導線斷路，以及在瞬時電源中斷後的再啟動等情況下，也要求有快速的響應。在這些情況下，儘管空調器的壓縮機被加熱，但是有許多情況馬達的電流將沒有很大提高，因此只用主要對馬達電流作出響應的傳統保護器不能保護馬達。
因此，已經提出可以設置在壓縮機中的一種熱保護器，其中設置了一個主雙金屬片P，它由一個平板型的主雙金屬片B等和一個熱開關TH做為一個單元構成(見日本實用新型公開No.Hei1-79240(1989)和日本發明公開No.Hei7-262895(1995))。下面將更詳細地解釋這些裝置。
在
圖17到19中示出了第一種傳統技術。在這些圖中，圖17示出了包括部分剖面圖的頂視平面圖，圖18為圖17中的A-A′剖面圖，而圖19為電路圖。在這些圖中，在主保護器P的主雙金屬片B的附近設置了一個通常被打開的熱開關TH1和當它關閉時流過電流的一個電阻R1，並且，把此熱開關TH1和電阻R1的一個串聯電路與一個負載即馬達M平行地連接。
即，把馬達M通過在主保護器P的主雙金屬片B的兩側的終端a和b連接到電源E上，並把電阻R1在主雙金屬片的一端連接到它的一個輸出終端b上，而它的另一端通過一根導線c連接到熱開關TH1上。通過一根導線d把熱開關的另一端連接到電源的另一相上。
通過這樣的電路連接，在馬達M在過負載的狀態下運行或它的轉子被夾緊的情況下，由於過電流使它的溫度升高而使主雙金屬片B斷開，把電路斷開，而只當溫度升高時，不管電流是否保持一個正常值熱開關TH1被關閉，使電流流過用來加熱的電阻R1，從而使主雙金屬片B斷開，把電路斷開。
接著，在圖20到23中示出了第二種傳統技術。在這些技術中，圖21示出了一個頂視平面圖，圖22為圖20中的A-A′剖面圖，而圖23為電路圖。在這些圖中，把通常是關閉的熱開關TH2和主保護器P串聯地連接到一個負載即馬達M上。在主保護器P中，在它的主雙金屬片B附近設有一根加熱線R2，總在加熱該雙金屬片B，因此，可以保護馬達M不會被燒掉，這是因為只當溫度升高時熱開關TH2把電路打開。這就是說，電源通過主保護器P的雙金屬片B的兩個終端a和b，加熱器R2和熱開關TH2的兩個終端(即導線)c和d連接到馬達M上，因此，它們是在電源的同一相上。因此，與第一種傳統技術相比，可以把加熱器R2做成由它到主雙金屬片B或到各自終端的絕緣距離很小。因此，通過適當地選擇材料比如Nichrome線或類似物的直徑和長度可以把該加熱器設置成彎曲的形狀，或成線圈纏繞的形狀，從而改進可以變形的能力或在設計中的自由度。然而，因為主雙金屬片B除了被它自身由於馬達電流加熱以外還被加熱器R2加熱，所以它可以用於使用小馬達電流的系統中。
然而，用上面提到的第一種傳統技術，主雙金屬片B只由於相對較大的電流的自身加熱動作，這種電流比如為通常包括在空調器等中的構成致冷循環的壓縮機馬達的電流。因此，如果企圖將這一技術直接用到有小馬達電流的小尺寸壓縮機上，由於主雙金屬片所產生的熱量小，它很難動作，因此，它必須用到有大馬達電流的的大尺寸壓縮機上。還有，因為把熱開關TH1的一端連接到電源的關於主雙金屬片B等的一個相反的相上，所以電源的電壓直接施加到電阻R1上，因此在選擇該電阻時必須仔細地考慮。還有，對於連接到另一相上的部件來說(即，熱開關TH1和電阻R1)，為了保護電流的洩漏的目的要求有相當大的絕緣距離。由於上面提到的這些原因，把該熱開關TH1存放進一個分開的單一殼體中，通過它的導線把它延伸到外面。
還有，它有如下缺點當主保護器P的壽命結束和它的觸點被焊接在一起時，它同時停止其功能，這是因為壓縮機的所有開-關動作都由該主保護器P實現，而熱開關TH1隻能起一個輔助裝置或幫助裝置的作用(即，即使當使用兩種類型的繼電器到該裝置中，使用壽命仍然由兩個中的一個繼電器決定)，從而無法得到長使用壽命的繼電器。
下面，對於使用兩種類型的繼電器來打開和關閉壓縮機馬達M的傳統技術，儘管有它可以用於使用小馬達電流的裝置的優點，這是因為主雙金屬片B除了由於馬達電流被其自身加熱外還被加熱器R2加熱，但是，與主保護器P完全不同的熱開關TH2有與之分開的殼體，因此，它有缺點不僅做為一個整體所必須的空間使它的尺寸較大，而且馬達M的溫度由於熱傳導的速度低而升高。還有，殼體的大尺寸造成缺點由它的安裝的角度看來，當把它裝到空調器等的壓縮機的表面上時，它與圍繞它的管道和電氣部件有幹擾。再有，熱開關TH2被裝在有限的空間中，並有殼體，所以，由打開和關閉觸點的能力的觀點看來，它打開和關閉有大容量的壓縮機馬達的電流是困難的，因此，達到觸點的焊接的可能性很大，從而在使用壽命的性能方面可靠性不一定很高。
特別是，在環境溫度低的情況下，由於雙金屬片的性質，主保護器有長的運行時間，而返回時間變得較短，因此負載比(=運行時間/(運行時間+返回時間))提高，從而空調器的壓縮機馬達被燒壞的危險變得非常大。
為了保護它，熱開關TH必須儘可能快地檢測出壓縮機馬達M的溫度，以便對它作出響應。並且，在按照電流的增加快速地進入切斷狀態把電路打開的同時，對於主保護器P來說，也必須在動作之後降低負載比，這是靠保持溫度儘可能地高，並延長直到返回的時間間隔，而不把熱量輻射到外面。然而，那些傳統的技術不能作到這些。
為了解決這些問題，新設計了一種結構，設置了懸臂型的一個可移動觸點，並在熱開關部分中設置一個當加熱時翻轉的熱雙金屬片，其中該熱雙金屬片的翻轉動作把可移動的觸點向上推，把流過的電流切斷。然而，發現它不能確實地返回，從而在它的運行試驗過程中妨礙重新接通電源。
因此，本發明的目的是提供裝有一個繼電器的裝置，在它使運行翻轉之後，此繼電器可以確實地返回。
按照本發明，為了實現上面提到的目的，提供了裝有一種繼電器的裝置，其特徵在於，該繼電器包括一個保護器部分，用來按照電流的提高切斷流過它的電流；以及一個熱開關部分，用來按照溫度的升高切斷流過它的電流，其中，所述熱開關部分包括有一個觸點的一個可移動的接觸板；一個盤形的雙金屬片，用來使所述可移動的接觸板接通和斷開；以及用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置。
還有，更可取的是，按照本發明，在如上面所述的裝有繼電器的裝置中，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括設在所述雙金屬片上的一個孔和設在一個基座部分中的與所述孔對應的一個軸向部分，其中，所述軸向部分自由地插進所述孔中。
還有，按照本發明，在如上面所述的裝有繼電器的裝置中，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括一個傾斜的表面，此表面至少在圍繞著所述盤形雙金屬片的端表面的一個基座的一個凹進部分的表面上形成。
還有，按照本發明，在如上面所述的裝有繼電器的裝置中，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括一個彎曲部分，它是在所述雙金屬片的一端被彎曲而成，其特徵在於，所述彎曲部分可以自由地插進設在一個熱基座上的一個插入孔中，所述雙金屬片就位於該熱基座上。
還有，按照本發明，在如上面所述的裝有繼電器的裝置中，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括一個彎曲部分，它是在所述雙金屬片的一端被彎曲而成，其特徵在於，所述彎曲部分可以自由地插進設在所述可移動的接觸板上的一個插入孔中。
還有，按照本發明，在如權利要求1中所述的裝有繼電器的裝置中，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括在所述可移動的接觸板的一部分中形成的一個被切斷並升高了的部分，其中，所述被切斷並升高了的部分可以自由地插進在所述雙金屬片中形成的一個插入孔中，同時自由地插進在一個熱基座中形成的一個插入孔中，所述雙金屬片就位於該熱基座上。
再有，按照本發明，為了實現上面提到的目的，提供了裝有一種繼電器的裝置，它包括
一個壓縮機；一個凝結器；一個致冷循環；以及裝在所述壓縮機上的一個繼電器，其中把一個保護器部分和一個熱開關部分連接成形成一個串聯電路，把熱開關部分裝在所述壓縮機的一個側面上，在所述保護器部分與所述熱開關部分之間設置一種絕緣材料，其中，所述繼電器包括所述熱開關部分的有一個可移動的觸點的一個可移動的接觸板；形狀為彈起的盤的一個雙金屬片，它位於用在所述熱開關部分中的一個凹進部分形成的熱基座之間，使它的一個凹口狀的彎曲表面與所述可移動的接觸板相對著；以及用來防止所述雙金屬片當它翻轉時移動到所述熱基座的外面的裝置。
圖1為繼電器的沿著它的中心線剖開的頂視平面圖，用來示出按照本發明的一個實施例(即，在圖4中的A-A′平面的頂視平面圖)；圖2為與按照本發明的實施例有關的繼電器的電路圖；圖3為與按照本發明的實施例有關的繼電器的一個解釋性的圖；圖4為在圖1中所示的實施例的平面圖；圖5為在圖1中所示的實施例的左側視圖；圖6為在圖4中的B-B′平面的剖面圖；圖7為把保護部分裝進一個殼體中但是沒把蓋和熱開關部分裝上之前的底視圖；圖8為示出蓋和熱開關部分的平面圖；圖9為示出熱開關部分的一部分部件的一個解釋性的圖，同時是沿著圖10中的箭頭D-D′的一個頂視平面圖；圖10為圖9的底視平面圖；圖11為沿著圖10中的箭頭E-E′的一個側視平面圖；圖12為對於空調器的致冷循環的方框圖，其中它的壓縮機裝有按照本發明的繼電器；
圖13為示出本發明的另一個實施例的視圖；圖14為示出本發明的另一個實施例的視圖；圖15為示出本發明的又一個實施例的視圖；圖16為示出本發明的再一個實施例的視圖；圖17為它的一部分被剖開的第一種傳統技術的頂視平面圖；圖18為第一種傳統技術的圖17中A-A′剖面的剖面圖；圖19為第一種傳統技術的電路圖；圖20為第二種傳統技術的平面圖；圖21為第二種傳統技術的圖20中的頂視平面圖；圖22為第二種傳統技術的圖20中A-A′剖面的剖面圖；圖23為第二種傳統技術的電路圖。
下面，將參考著附圖充分解釋按照本發明的實施例。
以下，參考著圖1到12解釋按照本發明的熱繼電器的第一實施例。圖1為該裝置的沿著它的中心線剖開的頂視平面圖(即，在圖4中的A-A′平面的頂視平面圖)，圖2為電路圖，圖3為本實施例的主要部分的一個解釋性的圖，圖4為頂視平面圖，圖5為左側視圖，圖6為在圖4中的B-B′剖面圖。圖7為把保護部分裝進一個殼體中但是沒把蓋和熱開關部分裝上之前的底視圖，而圖8為示出蓋和熱開關部分的平面圖。圖9到11為示出熱開關部分的部件的解釋性的圖，其中圖9為由圖10中的箭頭D-D′所示的一個頂視平面圖，圖10為底視圖，圖11為圖10中的箭頭E-E′所表示的一個側視平面圖，圖12為一個方框圖，示出了把按照本發明的繼電器裝進用於空調器的致冷循環的壓縮機中的狀態。
把一個熱繼電器1裝在一臺壓縮機的外表面7上，該壓縮機為被保護的物體。標號2表示由絕緣材料製成的一個外殼體，它包括一個圓柱形的殼體3，此殼體在它的一側有一個打開的端部和用來把該打開的端部關閉的一個蓋。該蓋包括一個熱開關30的一個熱基座4和一個帽蓋6。
在把一個保護器10裝進該圓柱形殼體3的內部之後，把熱開關部分30插進，同時放置一種可變形的絕緣材料，比如一種聚亞醯胺紙，或一種酚層壓板，或類似物。熱開關部分30總處於關閉電路的狀態，但是在一個預定的溫度下打開。還有，把粘接劑8填充進一個填充部分中，此部分暴露到外面(即，可移動的側終端33的一部分，後面將會提到)，從而把它蓋住，並把帽蓋6固定在此部分上。
下面對保護器部分10進行解釋。標號11表示盤形的一個主雙金屬片，12表示用螺紋裝在與上面提到的圓柱形殼體3的打開的端部相對的一個底部3A的中心的一個調節螺絲，15表示一個螺旋彈簧，其中靠在該彈簧上推調節螺絲12的一個頭部13把該主雙金屬片11固定。這個調節螺絲12由一個螺紋部分12A和頭部13構成，用一種可以熱熔化的金屬比如熔點為232度的錫把此螺紋部分與頭部彼此固定起來，並在完成調節之後，用做它的鎖定件的粘接劑16把該螺絲固定。參見圖4到6，標號17和18表示固定端板，它們分別有所謂鑲嵌型的固定觸點19和19，把它們插進並垂直地設置，這是靠在把它插進在圓柱形殼體3的底部3A上的槽孔3B或3C之後對它的每個腿部的兩側部分進行堵縫實現的。藉助於例如點焊或類似方法把一個接頭片終端20固定在一個固定端板17的一個外端上，用來連接來自電源的一根導線(在圖中未畫出)。設在主雙金屬片11上的可移動的觸點21分別與它所對著的固定觸點19和19接觸或脫開。也把加熱器終端板22插進被定位的槽孔3D中，與圓柱形殼體3的底部3A的中心離開90度(見圖4)，並垂直地設置，其方式與上面提到的固定終端板17和18相同。在圖6中，Nichrome線的加熱器23設置在上面提到的主雙金屬片11附近，與它相對著，對該主雙金屬片11進行加熱，並藉助於例如點焊或類似方法把它的兩端分別連接到上面提到的另一個固定終端板18和加熱器終端板22上。
如在圖7中所示，圓柱形殼體3在主雙金屬片11的那一側的外壁由一個雙層壁構成，有與主雙金屬片11的側邊緣一起的一個內側壁3F和它的周邊圓或環的一個側壁3G。因此，把空氣保存在它們之間所形成的一個小腔室中(用絕緣材料5和後面將提到的熱基座4把這些空氣封閉起來)，形成一個熱絕緣層，從而在它的裡面與外面的保護部分之間有熱絕緣功能。這就是說，靠保持圓柱形殼體3的外部形狀和尺寸相同，但是使其內側壁3F與主雙金屬片11的外部形狀相對應，雖然保護器10存放在其中的體積變得更窄小了，然而，在它們之間可以提供一個熱絕緣空間。這一內側壁3F設置在圓柱形殼體的軸向方向上，因此，它可以與圓柱形殼體3做為一個單元同時形成，而沒有任何必要在用來形成或鑄造該圓柱形殼體3的金屬模具上有特殊的結構。並且，此熱絕緣空間是用上面提到的絕緣材料5在它的開口部分封閉起來的，所以防止了空氣在它內部的對流，因此改進了熱絕緣性能。
這樣，通常，在該保護器部分10中，電流由一個固定終端板17的固定接頭片終端20流進(輸入)，並通過該固定的終端板17，可移動的觸點21，固定的觸點19，另一個固定的終端板18和加熱器23，達到加熱器終端板22。然而，還要述及的是，可以用一個蓋把上面提到的熱絕緣空間封閉起來，用來把圓柱形殼體3的打開端封閉起來，同時只有保護器部分10存放在該空間中，並且，在殼體中也可以獲得相同的效果，而不管它的內部結構如何。
接著，在圓柱形殼體3的底部3A的中心向外建立一個填塞部分，其厚度(即圖1中的T)等於或大於它的其它部分的厚度(即在圖1中的t)的2倍，因此，當注入粘接劑16時，不僅把調節螺絲12在它的頂部固定到圓柱形殼體3上，而且被注入的粘接劑16沿著該調節螺絲12的其它部分進入它的螺紋部分3J，從而把該螺絲在其它部分固定到圓柱形殼體3上。在這種情況下，上述粘接劑16在填塞部分中停住，這是因為螺紋部分帶有填塞部分，因此粘接劑絕不會到達雙金屬片11的一側。
這樣，因為不用一個螺母在該調節螺絲12與圓柱形殼體3之間進行固定，所以一旦當夾緊螺母進行了調節，主雙金屬片的位置將絕不再改變。或者，螺旋彈簧的彈簧作用力總施加在主雙金屬片與在它的軸向方向上的固定部分之間，因此該調節螺絲將絕不會變松。
還有，藉助於一個凹進部分3L使螺旋彈簧15把主雙金屬片11推到調節螺絲的頭部13的另一端，穩定地固定住，在圓柱形殼體3的底部上形成該凹進部分，凹進它的厚度的一半(1/2)以上。從而，當通過變短主雙金屬片11與圓柱形殼體3的底壁之間的尺寸或距離實現把尺寸變成最小時，該凹進部分可以容納彈簧的長度，因此，即使保護器部分10與熱開關部分之間的距離變得較短時，仍可以使用一個已有的彈簧(不變的彈簧等)。
把在圓柱形殼體3的底表面3A上形成的填塞部分3J的高度選擇成比上面提到的終端20和37低，這些終端垂直地由圓柱形殼體的底表面3A伸出，並且，由上述螺紋部分3J伸出的調節螺絲12的頂部也比上面提到的終端20和37低，從而在一個不有效的空間中形成該調節螺絲的螺紋部分，幾個終端和其它物品伸進此不有效的空間中，此不有效的空間對於該裝置做為一個整體在它的尺寸上是不容許的。
當過高的電流流進此保護器部分10中時，主雙金屬片11動作，把觸點19和21切斷，當觸點19和21被切斷之後溫度降下來時，該主雙金屬片11返回，再次把觸點19和21接通。當這一操作重複多次時，觸點被焊接起來，從而把主雙金屬片11帶到一個危險的狀態，這種危險的狀態是不能運行的狀態。然而，在這種情況下，加熱器23被電流連續地接通，因此，由於這樣產生的熱量和做為被保護對象的壓縮機的熱量的增加，在頭部13與調節螺絲12的螺紋部分12A之間進行連接的可以熱熔化的金屬開始熔化，螺旋彈簧15把主雙金屬片11向上推，把觸點19和21切斷。此後，主雙金屬片11將絕不再次返回到先前的位置，並處於一種不能返回的狀態。
螺旋彈簧15把主雙金屬片的觸點19和21強迫性地斷開的狀態使馬達電流上升到過電流，並且在該主雙金屬片11的觸點上造成焊接的狀態，從而使電流過量地流過的狀態。在這樣的狀態下，當主雙金屬片11被強迫性地切斷時，由於過量的電流將會出現電弧。如果形成這樣的電弧，橫截著使主雙金屬片旁路的一個電路建立起橋路，比如在固定的終端板17的一側的固定的終端19與熱開關30在馬達一側的固定的終端31之間建立起橋路，將不可能切斷主電路，從而造成一個問題電流繼續流過。
因此，必須保持保護器部分10與熱開關30之間的距離，使得在它們之間將不會建立起電弧。然而，如果企圖保持這樣的距離，那麼熱繼電器自身的尺寸將變得較大，特別是它的高度。為了解決這一問題，按照本實施例，使絕緣材料5位於下面的位置在主雙金屬片11轉到不能返回的狀態之後，絕緣材料只在它的頂部接觸到調節螺絲12，而在熱開關部分30運行之後接觸不到可移動的觸點34。這樣，與保持這樣的距離對於分散這樣的電弧是足夠的的那些裝置相比，可以減小或縮短高度方向上的尺寸，從而降低熱繼電器自身的高度。然而，在那些有不是不能返回型的保護器部分10的裝置中，在調節螺絲12中不使用這種可以熱熔化的金屬14，不用說，因為連續地用電流對加熱器23通電所產生的熱能以及由於被保護的壓縮機的溫度的提高，後面提到的熱開關部分30將被啟動，或開始動作，以便保證安全。
下面，將解釋熱開關部分30的細節。標號31表示一個固定的側面終端，它有一個在彎曲部分31B上的鑲嵌型的固定觸點32,33表示一個可移動的側面終端，34表示一個可移動的接觸板，在它的一個自由端有一個可以熱移動的觸點35，而36表示一個熱雙金屬片。通過插進熱基座4中形成固定的側面終端31和可移動的側面終端33，熱基座4的功能為在圓柱形殼體3的打開端做為與帽蓋6相同的蓋密封件，終端31和終端33分別有做為終端的延伸部分31A和33A。
在圖1和9中，在熱基座(蓋)4上在一個預先確定的位置把可移動的側面終端33插入，由於使用形狀為扇形或段形的可移動的側面終端33的一個變寬的部分33B，在它的兩側有鉤形部分33C，來自被保護的物體的熱量可以有效地傳導到該熱基座上。在該變寬的部分33B的中間設有蓋4的一個伸出部分4A，在它的截面上有一個弧形的形狀。通過在把它插進在它的基座端的一個小孔34A之後對可移動的側面終端的一個小的伸出部分33D進行堵縫，把可變形的金屬的可移動的接觸板34固定，從而在自由端的熱觸點35與固定的觸點32相接觸或分離開。參見圖3，熱雙金屬片36在它的端部表面的四(4)個方向上在可移動的接觸板34與在蓋4的中心的弧形伸出部分4A之間被熱基座4包圍著，並且，在把熱基座4上形成的軸向部分4C分別插進與它相對應的熱雙金屬片36上所設的一個孔36A中之後，把它裝配進去，為的是防止熱雙金屬片36移動，或當它返回時運動移出熱基座4的包圍。通常，熱雙金屬片36處於如在圖1所示的上側伸出的形狀，而可移動的接觸板34由於它自身所有的彈性作用力攜帶著在它的頂部的可以熱移動的觸點35與它所對著的熱固定觸點32相接觸。當使該熱雙金屬片36升高到一個預定的溫度時，該熱雙金屬片36返回到向下伸出的形狀(即在向上的方向上凹進)，從而打開或切斷觸點32和35，突然斷開。
以下面的方式把在熱基座4上做為一個單元製作的熱開關部分30裝在圓柱形殼體3上。參見圖1和4，通過把它們的延伸部分31A和33A分別插進槽孔3D和3E中，安裝固定的側面終端31和由熱開關部分30伸出的可移動的側面終端33，槽孔3D和3E設在與上面提到的保護器部分10在圓柱形殼體3的底部3A上的固定的終端17和18的中心線B-B′垂直的位置(即，在線A-A′上)。並且，藉助於點焊或類似方法把延伸部分33A固定在加熱器終端板22上，此板事先插進槽孔3D中，或垂直地設置在槽孔3D中。同時，以與上面提到的相同的方式，用點焊或類似方法把插進槽孔3E中的固定的側面終端31的延伸部分33A固定在接頭片終端37上，靠由外面插進階梯部分3E′使此終端37定位。接頭片終端37對於做為被保護的物體的馬達M來說是一個輸出終端。靠上面提到的這一系列操作，把熱開關部分30固定到殼體3上，其方式使得保護器部分10和熱開關部分30在槽孔3D上處於被中繼連接的狀態。如在上面所提到的那樣，保護器部分10的接頭片終端20的功能為電源的一個輸入終端，而熱開關部分30的接頭片終端37的功能為對於做為負載的馬達來說的輸出終端。
然而，如在圖2的電路圖中所示出的那樣，按照本實施例的熱繼電器的所有部件都設置在電源的同一相中，因此，可以看到，即使輸入側和輸出側顛倒，也不會引起任何困難。
因此，如可以由圖8所看到的那樣，通過它的製作，使熱雙金屬片36由大約正方形的材料製成，並把它設計成在一個預定的溫度下它的纏繞方向顛倒過來。如在圖9和8中所示出的那樣，靠在熱基座4的裡面形成的凹進部分4B和設在凹進部分4B內的軸向部分4C引導和固定熱雙金屬片36，從而把熱雙金屬片36插進弧形伸出部分4A與在它的中心附近的可移動的接觸板34之間。
在圖1中，當把熱量加到熱雙金屬片36上引起顛倒的動作時，此熱雙金屬片36發生變形，向上凹進(或向下伸出)。然而，如在圖1和3中所示，該熱雙金屬片的右側邊緣位於圖上的可移動的接觸板34的被固定的那一側，因此，當它在圖上返回時在高度方向上的運動受到限制，從而使該熱雙金屬片做為一個整體傾斜，它的右側降低顛倒動作的量(即，靠把蓋4的上述弧形部分的伸出部分4A做為一個相交點，使左側邊緣升高)。這就是說，把可移動的接觸板34向上推，從而使兩個觸點35和32分開，從而切斷電路。這樣，在圖中的熱雙金屬片36的左側邊緣向上跳得比在圖中它的顛倒動作之前與之後的高度差更高(即，由於弧形伸出部分4A的伸出的形狀的原因和熱雙金屬片36在它的右側端被鬆散地支承的原因，左側邊緣自由地運動，並以相對較大的數量運動)。因此，被驅動的可移動的接觸板34的頂部和可以熱移動的觸點35非常寬地和快速地運動。因此，它們可以運動離開這樣大的一個距離，即使電弧形成也可以把此電弧切斷，從而可以確實地切斷電流。
下面，將解釋設置在熱基座4中的軸向部分4C的功能和效果。在這裡，假設熱雙金屬片36處於自由狀態(在沒有軸向部分4C和用來與該軸向部分4C鉤住的孔36C的情況下)。把熱繼電器加熱，並使熱雙金屬片36反向動作(以在圖1中的向上凹進的形狀)。這一動作突然出現，有時會出現它的位置的移動。當在位置移動的條件下熱雙金屬片36返回到它原來的形狀(在圖1中向上伸出的形狀)時，特別是當熱雙金屬片36在它的邊緣被在它的周邊的階梯形部分(有時這可能是一個翅片或隆起，或是結構的一部分)卡住或鉤住時，它會以傾斜的狀態返回。因此，發現，可移動的接觸板34處於妨礙熱雙金屬片36的一種浮動狀態，從而造成不理想的接觸，在這種情況下，觸點35與觸點32不接觸。不能容易地解決這種不理想的接觸，這是因為熱雙金屬片36處於被可移動的接觸板34推的狀態，恢復作用力在它的周邊的階梯裝的部分上對該板34起作用。
因此，按照本實施例，在弧形伸出部分4A(它可以是一個突起，總之，它可以為可以調節熱雙金屬片36的移動的任何形狀)的最高點部分附近設置了軸向部分4C，同時在熱雙金屬片36中與該軸向部分4C相對應的位置設置了孔36C。通過這樣的結構，可以在它的位置移動中在前後左右的方向上調節熱雙金屬片36，因此，它將絕不會移出凹進部分4B，由於鉤住它而引起不理想的動作，從而提供了這樣的效果可以確保長時間的打開-關閉動作，可以平穩地重複動作，並有高的可靠性。
下面將解釋上面提到的熱繼電器的運行。當由於馬達的過負載而流過過量電流時，壓縮機靠該馬達運轉或旋轉，做為一個負載，或當它的轉子被夾緊時，主雙金屬片11和加熱器23產生熱量，當主雙金屬片11的溫度升高，並達到例如160攝氏度時，它的盤形的形狀翻轉過來，使得兩個可以移動的觸點21被打開，或與兩個固定的觸點19分開，從而通過中斷流過它的電流來保護馬達M。此後，由於通過帶有用於熱絕緣的空間的圓柱形殼體放出熱量，可以排除保護器部分的熱量，通過使用圓柱形殼體形成了該熱絕緣空間，從而使啟動時間期間較短，而返回時間期間較長，從而確保例如空調器的壓縮機的保護性能，並降低線圈溫度。
如果萬一由於冷卻劑的洩漏，僅只溫度上升，而電流不提高，特別是當在正常溫度條件下如在圖1中所示的那樣向上伸出的熱雙金屬片36(以該圖的(A)用實線示出)上升到例如120攝氏度時，盤狀件突然翻轉過來，把可移動的接觸板34向上推，從而使觸點分開(在圖1(A)中用虛線表示)。這樣，兩個繼電器分別為了不同的目的動作，即，它不只是象在傳統技術中那樣切斷電流的繼電器，可以得到可靠性提高的效果。還有，因為在雙金屬片翻轉時的能量可以被利用，而沒有消失掉，所以可以得到一個熱開關部分，它難以在觸點處造成焊接。這提供了繼電器的長壽命性能，可以長時間地穩定工作。因此，可以獲得一種在所有n區域由大能力到小能力的壓縮機馬達運行穩定性極好的繼電器，有高的可靠性。
然而，在保護器部分與熱開關部分之間有絕緣材料，因此，即使它們中的任何一個被切斷，一個障礙比如電弧將不會影響另一個，並且，保護器部分所產生的熱量可以在保護器部分積聚起來，從而可以對熱的變化有一個快的響應。還有，提供了一種措施，防止熱開關部分的雙金屬片由基座的包圍中移出，因此，由可移動的接觸板可以得到平穩的運行，從而也使得可以避免在開/關操作中與觸點焊接有關的缺點。
下面，參考著圖13到16將給出對另外的實施例的解釋，在這些實施例中，調整了熱雙金屬片36的位置(即，保護使它們不移離開)。圖13示出了第二實施例的熱開關部分30的主要部分。與上面提到的實施例不同的方面在於，在凹進部分4B的內表面上設置了一個傾斜的表面4D，圍繞著該熱開關部分30的熱基座的雙金屬片36的四個端部表面。因此，因為該傾斜表面4D的效果和/或功能使該雙金屬片36翻轉回原來的位置，所以即使重複地進行翻轉的操作，它絕不會引起運行的不正常，即雙金屬片被鉤在設在凹進部分4B的內表面上的絕緣紙的引導件上。然而，該傾斜表面4D可以位於前側，或後側，或左側，或右側。另外，應該述及，通過使凹進部分4B的高度變高可以得到類似的效果。
下面，將參考著圖14解釋第三實施例。在此實施例中，通過彎曲和摺疊熱雙金屬片36的一端形成一個彎曲部分36A，並把所述的彎曲部分36A自由地插進一個插入孔4E中，該孔設在熱基座4上。因為在可移動的接觸板34的基座部分上設置了該插入部分，所以即使當該熱雙金屬片36翻轉過來時在基座側面的可移動的距離較短，從而絕不會離開其位置。還有，在上面提到的第一實施例中，熱基座36圍繞著軸向部分4C的中心轉動，所以有一定的可能性引起離開位置的移動。然而，按照本實施例，因為調整了在水平方向上的位置，降低了移動離開其位置的可能性。還有，即使離開了其位置，可以有很大的可能性返回到其原來的位置。
在圖15中示出了第四實施例。在此實施例中，在雙金屬片36的一個端部設置了一個彎曲的部分36B，所述彎曲部分36B自由地插進一個插入孔34B中，該孔設置在可移動的接觸板34上。因為該插入孔設置在可移動的接觸板34的基座的一個側面上，移出的危險或可能性很小，與上面提到的第三實施例類似，並且，也可以防止在水平方向上的移出。在熱基座板4上沒有必要進行處理，該插入部分設在一個死空間中，從而使得可以有效地利用空間。
圖16示出了第五實施例。在此實施例中，在可移動的接觸板34的一部分設置了一個被切斷並升高了的部分34C，所述被切斷並升高了的部分34C自由地插進設在雙金屬片36中的一個插入孔36C中，並插進設在熱基座4的插入孔4E中。這也起到上面提到的第四實施例的類似的效果。
下面，將解釋一個示例，在該示例中前面提到的熱繼電器被做為它的保護裝置用於在空調器中使用的壓縮機馬達。在圖12中，標號38為一個壓縮機(即，被保護的物體)，它包括一個壓縮機構部分，用來在一個內部的部分壓縮致冷劑，但是在圖中未畫出，並用來通過一個凝結器39等使致冷劑循環，這將在後面提到，並包括一個馬達部分，它驅動壓縮機構部分38。標號40為一個風扇，用來冷卻凝結器，41為一個壓力降低裝置，42為一個致冷器或冰箱，而43為一個風扇，用來在內部強迫被冷卻的空氣。把這些壓縮機38，凝結器39，壓力降低裝置41和致冷器或冰箱42接續地串聯連接，並進一步連接成循環，使得構成一個致冷循環。然而，如果以相反的方向循環致冷劑，它可以用來進行加熱。還有，這裡解釋用做空調器，但是也可以用做一個致冷機器，比如冰箱等。
通過一個安裝件44或類似物把圖9到11和圖13和14解釋的繼電器裝在上面提到的壓縮機38的最高點部分上(當然，把該繼電器的熱開關部分30直接或間接裝在前面提到的壓縮機38的一個表面上)。有這樣結構的空調器因為它被上面提到的繼電器保護，所以表明產品本身被損壞的可能性非常小。
這就是說，(1)在壓縮機馬達被任何原因鎖住的情況下，比正常條件下高几倍的一個鎖定電流流過上述的馬達。在這種情況下，當壓縮機的表面溫度較低時，熱開關部分30不動作，然而，保護器部分10(在圖中的主雙金屬片)動作。在主雙金屬片重複接通-關斷動作的時間內，殼體溫度逐漸升高，在壓縮機的表面上出現不正常的溫度。上述的熱開關部分30檢測到這一變化，停止空調器的運行(這與空調器在不正常的負載下運行的情況相同)。
(2)在壓縮機在低電壓下運行或在高電壓下運行的任何一種情況下，流過馬達的電流都升高。在這種情況下，以與上面提到的相同的方式，熱開關部分30跟著主雙金屬片11動作，停止空調器的運行。或者，在安裝該壓縮機的致冷循環中引起氣體洩漏的事故的情況下，上述壓縮機在反常的低負載下運行。因此，小的電流通過馬達，此電流比正常狀態下的電流小几倍(為幾分之一)。
然而，流過的電流小，但是馬達線圈的溫度和壓縮機的表面溫度升高。在這種情況下，熱開關部分也檢測到壓縮機的表面溫度，停止空調器的運行。
裝有按照前面解釋的各種實施例的繼電器裝置的空調器顯示出上面所提到的運行狀態，因此，可以事先保護壓縮機和空調器，使之不致損壞。還有，由於在上面的熱繼電器中絕緣材料在保護器部分10與熱開關部分30之間，由於圓柱形殼體有熱絕緣空間，並且由於保護器11和包括加熱器23的熱開關部分30，以及壓縮機馬達都串聯地連接，等等，所以可以提供一種有高的可靠性的保護裝置，而且通過切割保護器部分11與熱開關部分30之間的空間，得到小的外部尺寸，從而可以容易地裝到壓縮機表面上，而不會成為設置其它裝置或鋪設管道的障礙。
還有，通過在一個共同的殼體中設置保護器部分和熱開關部分，同時提供了傳統技術的兩個部件的功能，可以得到兩個階段的功能，這包括保護不會受到過電流的損害和防止出現過熱，還靠在保護器部分與熱開關部分之間設置了絕緣材料，也可以帶來下面的效果當兩個中的任何一個被切斷時，電弧等的影響將不會擴展到另一部分。在這種情況下，因為絕緣材料可以採用聚亞醯胺紙或酚層壓板等，這些材料通常在市場上容易得到，從而使得可以容易地進行處理。
還有，可以安全地並確實地進行熱開關的雙金屬片的重複的翻轉操作，從而獲得有高的可靠性的熱開關部分。這樣的結果是，裝有這類有保護器部分和熱開關部分的繼電器的裝置帶來大大提高它的可靠性的效果。
按照已經充分描述了的本發明，在裝有此繼電器的裝置中，熱開關部分的熱雙金屬片在該裝置的運行轉換之後會確實地顛倒過來，從而使得可以確實地再次接通電源。
權利要求
1．一種裝有繼電器的裝置，其特徵在於，該繼電器包括一個保護器部分，用來按照電流的提高切斷流過它的電流；以及一個熱開關部分，用來按照溫度的升高切斷流過它的電流，其中，所述熱開關部分包括有一個觸點的一個可移動的接觸板；一個盤形的雙金屬片，用來使所述可移動的接觸板接通和斷開；以及用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置。
2．按照權利要求1所述的裝有繼電器的裝置，其特徵在於，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括設在所述雙金屬片上的一個孔和設在一個基座部分中的與所述孔對應的一個軸向部分，並且，所述軸向部分自由地插進所述孔中。
3．按照權利要求1所述的裝有繼電器的裝置，其特徵在於，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括一個傾斜的表面，此表面至少在圍繞著所述盤形雙金屬片的端表面的一個基座的一個凹進部分的表面上形成。
4．按照權利要求1所述的裝有繼電器的裝置，其特徵在於，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括一個彎曲部分，它是在所述雙金屬片的一端被彎曲而成，其特徵在於，所述彎曲部分可以自由地插進設在一個熱基座上的一個插入孔中，所述雙金屬片就位於該熱基座上。
5．按照權利要求1所述的裝有繼電器的裝置，其特徵在於，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括一個彎曲部分，它是在所述雙金屬片的一端被彎曲而成，其特徵在於，所述彎曲部分可以自由地插進設在所述可移動的接觸板上的一個插入孔中。
6．按照權利要求1所述的裝有繼電器的裝置，其特徵在於，所述用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置包括在所述可移動的接觸板的一部分中形成的一個被切斷並升高了的部分，其特徵在於，所述被切斷並升高了的部分可以自由地插進在所述雙金屬片中形成的一個插入孔中，同時自由地插進在一個熱基座中形成的一個插入孔中，所述雙金屬片就位於該熱基座上。
7．一種裝有繼電器的裝置，它包括一個壓縮機；一個凝結器；一個致冷循環；以及裝在所述壓縮機上的一個繼電器，其中把一個保護器部分和一個熱開關部分連接成形成一個串聯電路，把熱開關部分裝在所述壓縮機的一個側面上，在所述保護器部分與所述熱開關部分之間設置一種絕緣材料，其中，所述繼電器包括所述熱開關部分的有一個可移動的觸點的一個可移動的接觸板；形狀為彈起的盤的一個雙金屬片，它位於所述熱開關部分中的一個凹進部分形成的熱基座之間，使它的一個凹口狀的彎曲表面與所述可移動的接觸板相對著；以及用來防止所述雙金屬片當它翻轉時移動到所述熱基座的外面的裝置。
全文摘要
一種裝有繼電器的裝置,比如包括空調器和冰箱的致冷循環,該繼電器包括:一個保護器部分,用來按照電流的提高切斷流過它的電流;以及一個熱開關部分,用來按照溫度的升高切斷流過它的電流,其中所述熱開關部分包括:有一個觸點的一個可移動的接觸板;一個盤形的雙金屬片,用來使所述可移動的接觸板接通和斷開;以及用來調節所述雙金屬片的位置移動的裝置。
文檔編號H01H37/00GK1218969SQ9812276
公開日1999年6月9日 申請日期1998年12月4日 優先權日1997年12月5日
發明者菅原涉, 島田俊雄, 多田武美, 新野正彥 申請人:株式會社日立製作所, 山田電機製造株式會社