(57)【要約】【課題】本願発明は、密閉冷却コンプレッサで使われるデュアル電圧密閉誘導電動機のための巻線スイッチング回路と熱保護に関する。【解決手段】本願発明の回路は、主巻線（Ｍ１とＭ２）の２つのコイルと、補助巻線（Ａ）と、動力装置（１１５Ｖまたは２２０Ｖ）の各々に対する望ましい接続に基づいて、接続し、切断する３つのスイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と、スタートアップ・リレー（Ｒ）と、２つの主巻線（Ｍ１、Ｍ２）を過熱から保護する熱保護手段と、を備える。この回路は、第１の構成および第２の構成において、動作しており、ここで、第１の構成において、第１のスイッチ（Ｒ１）と３のスイッチ（Ｒ３）とは接続されており、第２のスイッチ（Ｒ２）は切断されており、第１の主巻線（Ｍ１）と、第２の主巻線（Ｍ２）と、補助巻線（Ａ）とは、並列に接続されている。そして、第２の構成において、第１のスイッチ（Ｒ１）と第３のスイッチ（Ｒ３）とは切断されており、第２のスイッチ（Ｒ２）は接続されており、第１の主巻線（Ｍ１）と、第２の主巻線（Ｍ２）とは、直列に接続され、補助巻線（Ａ）は、第２の主巻線（Ｍ２）のみに並列に接続されている。【選択図】図３ａ
2014508493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉冷却コンプレッサの単相デュアル電圧密閉誘導電動機のための巻線スイッチング回路および熱保護であって、
第１のノード（Ｎ１）に接続された陰極と第２のノード（Ｎ２）に接続された陽極を有する第１の主巻線（Ｍ１）と、
第３のノード（Ｎ３）に接続された陽極を有する第２の主巻線（Ｍ２）であって、前記陰極は、第４のノード（Ｎ４）に接続されている、第２の主巻線（Ｍ２）と、
前記第２のノード（Ｎ２）と前記第３のノード（Ｎ３）の間に接続された第１のスイッチ（Ｒ１）と、
前記第３のノード（Ｎ３）に接続されたスタートアップ・リレー（Ｒ）と、
前記スタートアップ・リレー（Ｒ）に接続された陽極と前記第４のノード（Ｎ４）に接続された陰極とを有する補助巻線（Ａ）であって、該補助巻線（Ａ）は前記第２の主巻線（Ｍ２）と並列に接続されている、補助巻線（Ａ）と、
前記第３のノード（Ｎ３）と前記第１のノード（Ｎ１）との間に接続された第２のスイッチ（Ｒ２）と、
前記第１のノード（Ｎ１）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続された第３のスイッチ（Ｒ３）と、
前記第２のノード（Ｎ２）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続された電圧源と、
を備えることを特徴とし、
前記回路は、第１の構成および第２の構成において、動作しており、
ここで、該第１の構成において、
前記第１のスイッチ（Ｒ１）と前記３のスイッチ（Ｒ３）とは接続されており、
第２のスイッチは切断されており、
前記第１の主巻線（Ｍ１）と、前記第２の主巻線（Ｍ２）と、前記補助巻線（Ａ）とが、並列に接続され、
前記第２の構成において、
前記第１のスイッチ（Ｒ１）と前記第３のスイッチ（Ｒ３）とは切断されており、
前記第２のスイッチ（Ｒ２）は接続されており、
前記第１の主巻線（Ｍ１）と、前記第２の主巻線（Ｍ２）とは、直列に接続され、
前記補助巻線（Ａ）は、前記第２の主巻線（Ｍ２）のみに並列に接続されており、
前記回路は、前記第１の構成および前記第２の構成において、前記第１の主巻線および前記第２の主巻線（Ｍ１、Ｍ２）の熱保護を実行する熱保護手段を備える、
巻線スイッチング回路および熱保護。
【請求項２】
前記回路は、９０Ｖと２６０Ｖとの間の電圧範囲で動作しており、
前記第１の構成は、１１５Ｖに近い電圧範囲で動作し、
前記第２の構成は、２２０Ｖに近い電圧範囲で動作することを特徴とする、請求項１に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項３】
前記熱保護手段は、３つの端子を有する単一熱三相保護器（Ｐ）であって、１つの端子が、前記第１の主巻線（Ｍ１）の陽極に接続されており、
１つの端子が、前記第１のスイッチ（Ｒ１）に接続されており、
１つの端子が、前記電力源の陽極に接続されている、単一熱三相保護器を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項４】
前記熱保護手段は、
前記電力源の陽極と前記第２のノード（Ｎ２）との間に接続された第１の過熱保護器（Ｐ１）と、
前記第１のスイッチ（Ｒ１）と前記第２のスイッチ（Ｒ２）との間に接続された第２の過熱保護器とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項５】
前記熱保護手段は、
前記第１の主巻線（Ｍ１）の陽極と前記第２のノード（Ｎ２）との間に接続された第１の過熱保護器（Ｐ１）と、
前記第４のノード（Ｎ４）と前記第５のノード（Ｎ２）との間に接続される第２の過熱保護器とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項６】
前記熱保護手段は、
前記電力源の陰極と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続された第１の過熱保護器（Ｐ１）と、
前記第４のノード（Ｎ４）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続される第２の過熱保護器とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項７】
前記熱保護手段（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２）は、前記回路のシェルの内部に、前記主巻線（Ｍ１、Ｍ２）と接触して配置され、前記巻線の温度が閾値を超えるとき、開けられることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項８】
前記熱保護手段（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２）は、前記回路のシェルの外部に配置され、前記コンプレッサ・シェルの電流または温度が閾値を超えるとき、開けられることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項９】
前記スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、機械的に駆動されることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１０】
前記スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、電子スイッチであることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１１】
前記スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、電子回路として制御される電気機械式リレーであることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１２】
前記第１の主巻線および前記第２の主巻線（Ｍ１、Ｍ２）の各々は、２つの独立したコイル部分（Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ；Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）に分割されて、直列に接続され、同一の巻線の各々のコイル部分は、前記固定子の一方の側に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１３】
密閉５ピン端子（１、２、３、４、５）を備えるコンプレッサの密閉シェルの内部に配置されていることを特徴とし、
第１のピン（１）は、前記第１の主巻線（Ｍ１）の陽極に位置し、
第２のピン（２）は、前記第１の主巻線（Ｍ１）の陰極と前記第１のノード（Ｎ１）との間に結合され、
第３のピン（３）は、前記第２の主巻線（Ｍ２）の陽極と前記第３のノード（Ｎ３）との間に結合され、
第４のピン（４）は、前記補助巻線（Ａ）の陽極と前記スタートアップ・リレー（Ｒ）との間に結合され、
前記５ピン（５）は、前記第４のノード（Ｎ４）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に位置する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、通常、冷却のために密閉型コンプレッサで使用され、およそ９０Ｖと２６０Ｖとの間の全電圧範囲の中で動作するのが可能な単相デュアル電圧誘導電動機のための巻線スイッチング回路と熱保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却のために密閉型コンプレッサで使われる単相誘導電動機は、限られた電圧の範囲で使用できるように、通常設計される。典型的には、この設計では、１０％の下位電圧から１０％の過電圧までを電動機に印加することができる。これは、１１５Ｖのために設計される電動機は、１０３Ｖから１２７Ｖの範囲の電圧が印加されたときに、問題なく機能しなければならないことを意味する。１０％を上回る電圧変動に対して、同一の設計を使用することはできず、新しい巻線構成をこの電圧に対して使用しなければならない。
【０００３】
幅広い範囲の電圧に対する同一の巻線回路設計の使用を妨げる別の要因は、通常、限られた電圧変動の中で機能するためにサイズが決められ、この範囲の外の電圧が与えられたときには機能性を失うかもしれない、例えば、コンデンサ、リレー、加熱保護器などのような他の電気コンポーネントの仕様である。
【０００４】
世界の大部分のエネルギー業者は、１１５−１２７Ｖ（米国、ブラジルその他）または２２０−２４０Ｖ（ヨーロッパ、中国、その他）の低電圧を供給する。この違いは、電動機が、電圧ごとにカスタマイズされることを要求する。
【０００５】
１１５−１２７Ｖまたは２２０−２４０Ｖの電圧で動作することができるデュアル電圧タイプの単相誘導電動機のためのいくつかの構成は、現在の技術水準ですでに知られている。
【０００６】
単相誘導電動機は、電動機固定子を駆動する位相ギャップを有して電流が循環する主巻線と二次巻線を有する。デュアル電圧タイプの誘導電動機において、２つの主巻線Ｍ１、Ｍ２と二次巻線Ａが使用される。およそ１１５Ｖの電圧が電動機に印加されるとき、図１Ａで示すように、２つの主巻線Ｍ１とＭ２は、平列に接続されている。ところが、２２０Ｖの電源電圧のために、図１Ｂで示すように、２つの主巻線Ｍ１とＭ２は、直列につながれなければならない。これらの回路構成は、図２Ａと図２Ｂにおいて、１１５Ｖと２２０Ｖの構成にたいして示されるＴ結線原理に基づいている。したがって、電源電圧に依存して、主巻線Ｍ１とＭ２の平列接続と直列接続との切替を提供することが必要である。
【０００７】
Ｔ接続は、１１５Ｖの近くの電圧と、およそ２２０Ｖの電圧のために異なる設計を必要とすることなく、電動機の電圧変化の実行可能性を確実にする単純な方法である。主巻線と補助巻線は、１１５Ｖのためのものと、２２０Ｖのためのものとは正確に同一のものであり、それは、電動機の設計を標準化することを可能にし、コードを作成する必要を取り除いて、製造のロジスティックスを容易にする。
【０００８】
しかしながら，密閉型コンプレッサのための電動機において、通常は、密閉３ピン端子を経由したコンプレッサ端子へのアクセスは、制限される。巻線Ｍ１とＭ２の端子への独立したアクセスの可能性がないので、より多ピンの新しい端子を使用しない限り、これは、Ｔ接続回路の応用を妨げる。
【０００９】
既存技術で知られているＴ接続において、たとえ１１５Ｖまたは２２０Ｖの電源に対して、主巻線、補助巻線の同一の設計を使用することができるとしても、例えば、リレー、コンデンサおよび過熱保護器のような回路に接続している他の電気コンポーネントが、印加電圧ごとに異なる。
【００１０】
したがって、１１５Ｖおよび２２０Ｖの電圧に対して、電気装置の同一の構成を使用することができる冷却のために密閉コンプレッサで、現在まで使われてきた構成タイプは、存在しない。それは、電圧範囲ごとに特定の構成を要求し、エンジニアリング・コードの数を増加させ、製造、配布、ロジスティックス制御に悪い影響を与える。
【００１１】
既存技術において、いくつかのドキュメントが、１１５Ｖと２２０Ｖの構成の間での巻線回路装構成の選択肢を示している。
【００１２】
日本特許第６１１０２１８９号は、２２０Ｖと１１５Ｖの電圧の間で自動的に切り替えを行う電動機によって制御されるポンプを開示している。この電動機は、２つの電圧に適応するために、補助回路を有する。その回路は、補助巻線と２つの主巻線の組合せを有する。電源電圧が１１５Ｖであるときに、リレーは、主巻線の２つの組合せが並列に接続さえるように、切り替えられる。電源電圧が２２０Ｖであるときに、このリレーが切り換えられて、直列に接続された２つの主巻線を配置する。モード１１５Ｖとモード２２０Ｖの間の整流は、種々のリレーの複雑な回路で実行される。この特許文献で示されるすべての構成において、２つの主巻線の陽極は、直接一緒に結合されている。
【００１３】
米国特許第５８６７００５号は、電動機が１１５Ｖまたは２２０Ｖで動作するのを可能とするのにも適している電動機回路を開示している。この回路は、第１および第２の主巻線と、永久にコンデンサと直列に接続した補助巻線を有する補助接続を有する。低い入力電圧の第１の構成において、第１の主巻線と第２の主巻線とは、並列に接続しており、および、およそ１１５Ｖの電源電圧が、第１の主巻線の上に印加される。２２０Ｖの入力電圧に対する第２の構成において、第１の主巻線と第２の主巻線とは、直列に接続されている。電源電圧が、第１の主巻線および第２主巻線の上に印加される。この回路は、この整流を実行するために主巻線に接続しているコミューターとして機能する集積回路を有する。この特許文献で示されるすべての構成において、２つの主巻線の陽極は、直接一緒に結合されている。それゆえ、この回路構成は、極の数は、１１５Ｖの構成と、２２０Ｖの構成とで同一ではないという欠点を見せている。
【００１４】
英国特許第６３２４６８号は、単相二重電圧電動機の改良を示している。ここでは、主巻線は、２つの巻線に分けられており、好適には、すべての電動機の極の上を巻いている。補助巻線は、主巻線と並列に位相ギャップと接続され、また、コンデンサとも直列に接続される。２２０Ｖの電源電圧に対する接続において、主巻線は、電力端子に関して直列に接続され、補助巻線は、主巻線と並列に接続される。１１５Ｖの電源電圧との接続において、主巻線は、電力端子に関して、一緒に並列に接続され、補助巻線は、主端子に並列に接続される。２つの接続構成の間の変更は、電流リレーにより実行される。
【００１５】
これらの先行技術で記述されるすべての回路は、Ｔ接続に基づいており、巻線の間で異なる接続構成、１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に適応するリレーおよびコンデンサを使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第６１１０２１８９号
【特許文献２】米国特許第５８６７００５号
【特許文献３】英国特許第６３２４６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら，既存技術における電動機のいずれも、密閉電動機でなく、したがって密閉した端子を使う必要はなく、本願発明のような密閉した電動機の場合には存在するピンにアクセスする制限を提供しない。これに加えて、主コイルの分岐ごとに独立したピンを有する密閉した端子の使用は、主巻線の２つの分岐に対して別々に実行されるために、過熱からの保護を要求する。既存技術におけるこれらの回路はいずれも、誘導電動機に対する巻線回路接続構成、また、２つの構成（１１５Ｖと２２０Ｖ）において動作する各巻線に対してそれ自体の過熱保護器を使用することを提案していない。したがって、それらは、過熱に起因する損傷を受けやすい。既存技術文献における密閉していない電動機では、保護器は、電源と直列であってよく、したがって、それらは、電動機の巻線回路の他のコンポーネントの間に接続される２つの保護器を必要としない。巻線回路への過熱保護器の結合は、最終的にその複雑さを増やし、１１５Ｖの構成と２２０Ｖの構成の間の切替を妨げる。
【００１８】
本願発明の目的は、巻線スイッチング回路と熱保護を、同一の電気コンポーネントを用い、２つの主コイルのための独立した熱保護を有する、密閉型コンプレッサで使用するために適していて、１１５Ｖの構成を２２０Ｖの構成に変更することに影響されやすいデュアル電圧誘導電動機に提供することである。
【００１９】
誘導電動機が９０Ｖ〜２６０Ｖの全範囲で機能するのを許容する、巻線スイッチング回路と熱保護を、デュアル電圧誘導電動機に提供することも、また、本願発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願発明の目的は、密閉冷却コンプレッサの単相デュアル電圧密閉誘導電動機のための巻線スイッチング回路と熱保護により達成される。それは、第１のノードに接続された陰極と第２のノードに接続された陽極を有する第１の主巻線と、第３のノードに接続された陽極を有する第２の主巻線であって、前記陰極は、第４のノードに接続されている、第２の主巻線と、第２のノードと第３のノードとの間に接続された第１のスイッチと、第３のノードに接続されたスタートアップ・リレーと、スタートアップ・リレーに接続された陽極と第４のノードに接続される陰極とを有するによる補助巻線であって、この補助巻線は第２の主巻線と並列に接続されている、補助巻線と、第３のノードと第１のノードとの間に接続された第２のスイッチと、第１のノードと第５のノードとの間に接続された第３のスイッチと、第２のノードと第５のノードとの間に接続された電圧源と、を備える。
【００２１】
ここでは、この回路は、第１の構成および第２の構成において、動作しており、ここで、第１の構成において、第１のスイッチと第３のスイッチとは接続されており、第２のスイッチは切断されており、第１の主巻線と第２の主巻線と補助巻線とは、並列に接続している。
【００２２】
第２の構成において、第１のスイッチと第３のスイッチとは切断されており、第２のスイッチは接続されており、第１の主巻線と第２の主巻線とは、直列に接続しており、補助巻線は、第２の主巻線のみに並列に接続されている。
【００２３】
この回路は、第１の構成および第２の構成において、第１の主巻線および第２の主巻線（Ｍ１、Ｍ２）の熱保護を実行する熱保護手段を備える。
【００２４】
この回路は、９０Ｖと２６０Ｖとの間の電圧範囲で動作しており、好適には、第１の構成は、１１５Ｖに近い電圧範囲で動作し、第２の構成は、２２０Ｖに近い電圧範囲で動作する。
【００２５】
この熱保護手段は、３つの端子を有する単一熱三相保護器であって、１つの端子が、第１の主巻線の陽極に接続されており、１つの端子が、第１のスイッチ（Ｒ１）に接続されており、１つの端子が、電力源の陽極に接続されている、単一熱三相保護器を備えることができる。
【００２６】
代替的に、この熱保護手段は、電力源の陽極と第２のノードとの間に接続された第１の過熱保護器と、第１のスイッチと第２のスイッチとの間に接続された第２の過熱保護器とを備える。また、代替的に、熱保護手段は、第１の主巻線の陽極と前記第２のノードとの間に接続された第１の過熱保護器と、第４のノードと第５のノードとの間に接続された第２の過熱保護器とを備える。また、代替的に、熱保護手段は、電力源の陰極と第５のノードとの間に接続された第１の過熱保護器と、第５のノードと端子５との間に接続された第２の過熱保護器とを備える。
【００２７】
この熱保護手段は、この回路のシェルの内部に、主巻線と接触して、配置され、巻線の温度が閾値を超えるとき、開けられる。あるいは、そうでなければ、それらは、その回路のシェルの外部に配置することができ、コンプレッサの電流が閾値を超えるとき、開けられる。このスイッチは、機械的に駆動することができ、電子スイッチであっても良く、電子回路として制御される電気機械式リレーであっても良い。
【００２８】
好適には、第１の主巻線および第２の主巻線は、２つの等しい部分に分けられ、１つは固定子の両側の上に、直列に接続され、グルーブごとに同数のコイルを含む。したがって、各々の巻線の各半分によって生成される電磁流量が、バランスを保たれる。
【００２９】
巻線回路は、密閉した５−ピン端子を含むコンプレッサの密閉したシェルに配置することができる。そして、第１のピンは、第１の主巻線の陽極にあり、第２のピンは、第１の主巻線の陰極と第１のノードの間に結合し、第３のピンは、第２の主巻線の陽極と第３のノードの間に結合し、第４のピンは、補助巻線の陽極とスタートアップ・リレーの間に結合し、そして、第５のピンは、第５のノードと第４のノードの間に位置する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本願発明は、図面において表される実行例に基づいて、次に、さらに詳細に記述される。
図面は以下を示す。
【図１Ａ】既存技術で使用される種類の１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する構成の巻線回路の接続の図である。
【図１Ｂ】既存技術で使用される種類の１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する構成の巻線回路の接続の図である。
【図２Ａ】１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する既存技術によるＴ接続構成の図である。
【図２Ｂ】１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する既存技術によるＴ接続構成の図である。
【図３Ａ】１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する構成における本願発明の巻線スイッチング回路と熱保護の接続の第１の実施形態の図である。
【図３Ｂ】１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する構成における本願発明の巻線スイッチング回路と熱保護の接続の第１の実施形態の図である。
【図４】誘導電動機における本願発明の回路の主巻線のコイルの配置の略図である。
【図５】回路を保護するための熱三相保護器を使用する、１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する本願発明の巻線スイッチング回路と熱保護の接続の第２の実施形態の図である。
【図６】回路を保護する専用される２つの過熱保護器を使用する１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する本願発明の巻線スイッチング回路と熱保護の接続の第３の代替の実施形態および第４の代替の実施形態番の図である。
【図７】回路を保護する専用される２つの過熱保護器を使用する１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する本願発明の巻線スイッチング回路と熱保護の接続の第３の代替の実施形態および第４の代替の実施形態番の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１ａと図１ｂに見ることができるように、単相デュアル電圧誘導電動機のための既存技術の回路は、３本の接続ピン１、２、３、ピン１と３の間で接続される２つの主巻線Ｍ１、Ｍ２を有する主コイルを使用する。巻線Ｍ１とＭ２は、１１５Ｖの電源電圧に対して並列に、そして、２２０Ｖの電源電圧に対して直列で接続される。２つのコイル部分Ａ１、Ａ２により表される補助コイルは、主コイルに並列に、ピン２と３の間に接続される。この構成のどちらにおいても、２つの主巻線は、直列、または、並列である。これに加えて、いくつかのケースにおいて、単一の過熱保護器Ｐは、電力源の陰端子とピン３の間で接続される。この単一の過熱保護器は、単独で、２つの主巻線Ｍ１とＭ２の熱保護を実行する。スタートアップ・リレーＲは、ピン２の前の補助コイルＡと直列に接続される。
【００３２】
先行技術の説明で述べたとおり、この回路構成は、１１５Ｖまたは２２０Ｖの電源に対して異なる特性を有するために、補助コイルを要求し、１つの構成から他の構成に変更しなければならない。これは、電源の全電圧が、１１５Ｖから２２０Ｖの間を変化し、常に、印加されるからである。
【００３３】
図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ１１５Ｖと２２０Ｖの電源電圧に対する願発明の、巻線スイッチング回路と熱保護の構成の第１の実施形態を示す。なお、同じ電気コンポーネントが、両方の構成で使われ、開閉するスイッチによって、１つの構成から他の構成に変えられるのはコンポーネントの間の電気的接続だけであることに注意されたい。
【００３４】
本願発明による回路は、既存技術の回路で使われる３本のピンだけではなく、密閉した端子における５つの接続ピン１、２、３、４、５を使用する。この回路は、２つのコイルＭ１とＭ２を有する主巻線、そして、補助巻線Ａを備える。図３Ａと図３Ｂにおいて、主巻線Ｍ１とＭ２の各々のコイルは、２つの独立したコイル部分Ｍ１ａ、Ｍ１ｂによって表される。Ｍ２ａ、Ｍ２ｂは、電動機の２つの電極を表す。また、補助巻線のコイルは、２つの独立したコイルＡａとＡｂを表す。回路は、また、スタートアップ・リレーＲと、１１５Ｖまたは２２０Ｖの電源構成の各々に対して望ましい接続に基づいて、接続され、切断される３つのスイッチＲ１、Ｒ２、Ｒ３を備える。これに加えて、この回路は、１１５Ｖと２２０Ｖの両方の構成において、第１の主巻線および第２の主巻線Ｍ１、Ｍ２の過熱に対して熱保護を実行するように、この回路の他のコンポーネントに接続される熱保護手段を備える。熱保護手段は、単一の熱三相保護器Ｐの形、２つの独立した過熱保護器Ｐ１、Ｐ２の形であることができる。
【００３５】
図３Ａ、図３Ｂ、図５、図６、図７で示される回路構成において、回路接続の理解を容易にするするために複数のデバイスが接続される回路点が、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５として識別される。
【００３６】
この回路は、図３Ａ、図３Ｂに見られるように、スイッチＲ１、Ｒ２、Ｒ３が、開いているか、閉じていかに基づいて変化する２つの構成で、基本的に機能する。しかしながら，前に記述された回路の接続は、２つの好適な操作構成に共通である。
【００３７】
独立したコイルＭ１ａとＭ１ｂによって表された主巻線Ｍ１の第１のコイルは、第１のノードＮ１に接続された陰極と、第２のノードＮ２に接続された陽極とに配置される。この第１の主コイルは、ピン１と２の間に接続され、この陰極はピン１に接続され、陽極はピン２に接続される。
【００３８】
独立したコイルＭ２ａとＭ２ｂによって表された主巻線Ｍ２の第２のコイルは、第３のノードＮ３に接続された陽極と、第４のノードＮ４に接続されて陰極とに配置される。コイルＭ２ａの陽極は、密閉した端子のピン３にも接続される。
【００３９】
独立したコイルＡａとＡｂによって表された補助巻線Ａは、スタートアップ・リレーＲに接続された陽極と第４のノードのＮ４に接続された陰極とに配置される。Ｒがそうであるスタートアップ・リレーは、また、第３のノードのＮ３に接続されている。したがって、補助巻線Ａは、第２の主巻線Ｍ２に並列に接続される。密閉した端子のピン４は、スタートアップ・リレーと、コイルＡａの陽極の間に結合する。
【００４０】
第１のスイッチＲ１は、第２のノードＮ２と第３のノードＮ３との間に接続される。第２のスイッチＲ２は、第３のノードＮ３と第１のノードＮ１との間に接続される。第３のスイッチＲ３は、第１のノードＮ１と第５のノードＮ５との間に接続される。ピン５は、第４のノードＮ４と第５のノードＮ５の間に位置する。電源は、第２のノードＮ２と第５のノードＮ５との間に接続される。
【００４１】
ここで記述された接続は、図３ａ、図３ｂ、図５、図６、図７に示される、１１５Ｖと２２０Ｖの電力構成における、本願発明の４つすべての実施形態で、使用される。それは、実施形態の各々の間で変化する熱保護手段との接続だけである。
【００４２】
図３ａ、図３ｂの本願発明の第１の実施形態において、２つの独立した過熱保護器Ｐ１、Ｐ２が使用される。第１の過熱保護器Ｐ１は、第２のノードＮ２と密閉した端子のピン１の間に接続され、したがって、第１の主巻線の陽極に接続している。第２の過熱保護器Ｐ２は、第４のノードＮ４と第５のノードＮ５の間に接続され、したがって、第２の主巻線Ｍ２の陰極、そして、補助巻線Ａの陰極に接続されている。
【００４３】
図３Ａで示される１１５Ｖの動力装置において、第１のスイッチＲ１と３のスイッチＲ３とは接続されており、第２のスイッチＲ２は切断されている。第３のスイッチＲ３が閉じられている（接続されている）ので、ノードＮ１とＮ５は一緒に接続されており、第２の過熱保護器Ｐ２はピン２と５の間に接続される。これに加えて、接続されたスイッチＲ１は、ノードＮ２とＮ３の間でショート回路をつくる。この構成として、コイルＭ１、Ｍ２は並列である。補助コイルＡは、また、主コイルＭ１とＭ２とに並列である。すべてのコイルＭ１、Ｍ２、Ａは、ノードＮ２とノードＮ５（または、ノードのＮ５に短絡したノードのＮ１）の間で、並列に接続されるので、また、電圧源が接続されており、この構成においても、そうであるので、すべてのコイルは、通常は約１１５Ｖの同一の電源電圧に接続される。この構成において、各々の過熱保護器Ｐ１とＰ２は、主コイルの分岐を保護している（Ｐ１はＭ１を保護し、そして、Ｐ２はＭ２を保護する）。過熱保護器Ｐ１は、２つの極の間に接続されるので、主コイルＭ１とＭ２の極は、一緒に直接接続されないことに留意することができる。したがって、極の数は、１１５Ｖの電源構成と、２２０Ｖの電源構成の両方とも、同じに保たれる。
【００４４】
２２０Ｖの電源に対する接続において、回路コンポーネントの間の接続における変更は、スイッチの状態の変化に起因する。スイッチＲ１とＲ３は、切断されており、すなわち、開いており、そして、スイッチＲ２だけが接続されている、すなわち、閉じている。したがって、ノードＮ１とＮ３は、ショート回路で接続される。密閉した端子のピン２は、その後、スタートアップ・リレーＲと、そして、ピン３に接続される。スイッチＲ１が開いているので、ノードのＮ２とＮ３は、一緒には接続されない。これに加えて、第３のスイッチＲ３が開いて、ノードのＮ１とＮ５は、第１の主コイルＭ１の陰極が、電圧源の陰極に、もはや接続されないように、互いから切断される。それゆえ、コイルＭ１とＭ２は、直列に接続される。補助コイルＡは、ピン４に、そして、スタートアップ・リレーＲに接続されたままであるが、しかし、スイッチＲ１が開いており、そして、スイッチＲ２が閉じられるので、補助コイルＡの陽極は、ピン４とスタートアップ・リレーＲにより、第１の主コイルＭ１の陰極と第２の主コイルＭ２の陽極の間の点に、特に、第３のノードＮ３における、コイルＭ１とＭ２の間の電圧の分割のポイントにその後接続される。したがって、補助コイルは、およそ１１５Ｖの電圧、または、２つの主コイルＭ１とＭ２の分圧器に対応しているおよその値の電圧に接続される。そしてそれは、各々のコイルの設計に依存する。この構成において、スイッチＲ１から、Ｒ３は切断されているので、第２のノードのＮ２だけが、電力源の陽極に接続され、従って、第１の過熱保護器Ｐ１は、電力源と第１の主コイルＭ１の陽端子の間に接続される。電力源の陰極は、第５のノードのＮ５と、過熱保護器Ｐ２と、ピン５と、そして、最後に、第４のノードのＮ４とに、すべて直列に、接続される。主巻線Ｍ２の、そして、補助巻線Ａの陰極は、また、第４のノードＮ４にも接続され、したがって、第４のノードＮ４と直列に接続される第２の過熱保護器Ｐ２によって保護されている。したがって、２２０Ｖの電源電圧は、主巻線Ｍ１とＭ２の直列の接続に印加されるだけである。保護器Ｐ１とＰ２は、コイルＭ１とＭ２と直列に接続され、
同時に２つを両方とも保護する。
【００４５】
本願発明は、また、回路に過熱保護器を接続するいくつかの代替の形を許容し、１１５Ｖと２２０Ｖの両方の構成で、電動機の主コイルの２つの分岐に対して、同一の独立した保護目的を達成する。
【００４６】
図５で示される代替的構成において、熱保護は、最初の端子が密閉した端子のピン１に、そして、第１の主巻線Ｍ１の陽極に、接続されるように、３つの端子を有している単一の熱三相保護器Ｐを用いて実行される。第２の端子は、第１のスイッチＲ１に接続され、そして、第３の端子は電力源の陽極に接続される。この過熱保護器は、第２のノードＮ２の位置に配置することができる。およそ１１５Ｖの電源構成において、第１のスイッチＲ１が閉じられるとき、熱三相保護器は、主巻線Ｍ１とＭ２の陽極に接続される。第１のスイッチＲ１が開けられ、第２のスイッチＲ２が閉じられるとき、過熱保護器Ｐは、電力源の陽極と、第１の巻線Ｍ１の陽極の間で接続され、そして、スイッチＲ２により直列に接続される２つの主巻線Ｍ１、Ｍ２の保護を実行する。
【００４７】
図６で示される本願発明の別の代替の構成において、各々の電圧専用の２つの過熱保護器Ｐ１とＰ２を用いて、熱保護が実行される。Ｐ１は、１１５Ｖの電流のためにサイズ設定をされ、Ｐ２は、２２０Ｖの電流のためにサイズ設定をされている。第１の過熱保護器Ｐ１は、電力源の陽極と第２のノードのＮ２の間に接続され、第１の主巻線Ｍ１の陽極にも接続されている。第２の過熱保護器Ｐ２は、第１のスイッチＲ１と第２のスイッチＲ２の間に接続され、そして、第３のノードのＮ３と第２のスイッチＲ２の間に位置することもできる。したがって、スイッチが接続１１５Ｖに対して配置されるとき、第１と第３のスイッチＲ１とＲ３が閉じ、第２のスイッチＲ２が開いているので、保護器Ｐ２は、回線の外にあり、第２のスイッチＲ２によって切断されており、回路の単一の保護器は、Ｐ１であり、それは電力源と直列になっている。これとは対照的に、スイッチが接続２２０Ｖに対して構成されるときには（第１および第３のスイッチＲ１、Ｒ３は開放、第２のスイッチは閉）、保護器Ｐ２は動作し、２つの主巻線Ｍ１とＭ２の間に直列にあり、そして、保護器Ｐ１は、この回路は、まだ、それがサイズ設定をされた非常に低い電流を受けるので、実行可能な機能を持たない。
【００４８】
図７で示される本願発明の別の代替の構成において、図６の構成と同じ原理が使用される。しかし、電力源の陰極とノードのＮ５の間で接続される保護器Ｐ１を使用するものであり、第２の保護者Ｐ２は、第４のノードＮ４と第５のノードＮ５の間に接続されている。１１５Ｖの電力構成において、スイッチＲ１、Ｒ３は、閉じられ、スイッチＲ２が開かれており、第２の過熱保護器Ｐ２は、第２の主巻線Ｍ２を保護し、そして、第２の過熱保護器Ｐ１は、第１の主巻線Ｍ１を保護する。２２０Ｖの電源構成において、スイッチＲ１、Ｒ３が開いており、そして、スイッチＲ２が閉じており、第１および第２の過熱保護器Ｐ１とＰ２は、直列に、第１および第２の主巻線Ｍ１、Ｍ２と後で接続し、両方の巻線の熱保護を実行する。
【００４９】
上の構成が１１５Ｖと２２０Ｖの近傍の値に対しては適切であるが、この回路は、９０Ｖと２６０Ｖの間の全ての電圧範囲で動作している。
【００５０】
過熱保護器Ｐ１とＰ２は、主コイルＭ１、Ｍ２と直接コンタクトして、回路のシェルの内部に配置することができる。本願発明のこの実施形態の過熱保護器として使われるデバイスは、熱感知型であり、その配置によって、コイルの温度を直接感知して、温度が特定の閾値に達するとき、回路を開け、それにより、コイルの過熱を避ける。
【００５１】
代替的に、過熱保護器Ｐ１とＰ２は、回路のシェルの、外部に、好適には、シェルとともに、コンプレッサの外側に固定されて、配置される。シェルやコンプレッサの電流の温度が閾値を超えるときに、保護器が、回路を開き、中断するように、シェルの温度とコンプレッサの電流をモニターすることによって、これらの過熱保護器は、正常に機能する、好適な形で、コンプレッサの電流は、過熱保護器の内部回路を通過し、バイメタル・ディスクのちょうど下に配置される抵抗を加熱する。電流が低いときには、抵抗の加熱も低く、したがって、バイメタル・ディスクを加熱するのに十分でない。しかしながら，コンプレッサの電流が増加し、回路の過熱に対応することができる閾値を超えるとき、バイメタル・ディスクは、また、加熱され、屈曲して、回路を開け、電流をさえぎる。
【００５２】
本願発明にしたがって、回路で使われるスイッチＲ１、Ｒ２とＲ３は、機械的に駆動される手動スイッチでありえる。電源電圧の値にして開閉する、例えば、固体素子デバイスなどの電子スイッチを、使用することもできる、または、スイッチＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、電子回路として制御される電気機械式リレーであっても良い。
【００５３】
図４は、主コイルＭ１とＭ２のコイルが、どのように２つの独立したコイル部分Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２ａ、Ｍ２ｂの形で電動機に配置されているかについて示す。通常、これらの独立したコイル部分は、配線の割込みなしで、順に巻かれる、しかしながら，本願発明にしたがって、主巻線の各々のコイルＭ１、Ｍ２は、２つの等しい独立した部分Ｍ１ａＭ１ｂ、Ｍ２ａＭ２ｂに分けられなければならない。同一のコイルの独立した部分は、グルーブごとに同数のコイルを含み、直列に接続され、各々、固定子の片側に配置される。したがって、各々の巻線の各半分によって生成される電磁流量は、バランスが保たれる。
【００５４】
したがって、第１の分岐Ｍ１は、２つの部分に再分割され、第１のコイルの第１の部分Ｍ１ａは、固定子の一方の側に配置されており、第１のコイルの第２の部分Ｍ１ｂは、固定子の反対側に配置されている。第２の分岐の２つのコイルは、同じように配置されており、第１の部分Ｍ２ａは、第１のコイルの第１の部分Ｍ１ａと同じ固定子の側に配置され、そして、第２のコイルの第２の部分Ｍ２ｂは、第１のコイルの第２の部分Ｍ１ｂと同じ固定子の側に配置されている。補助巻線は、変えられず、直列に接続される各々の極のコイルに留まる。この配置は、性能損失に、そして、ハーモニック・トルクの生成に至る固定子の極の間の流れのアンバランスがないことを可能にする。
【００５５】
本願発明の巻線スイッチング回路と熱保護の大きな長所は、例えば、コイル、スタートアップ・リレー、コンデンサ（例示されない）、２２０〜２４０Ｖの範囲の場合と同様に１１５〜１２７Ｖの範囲の電圧に対する過熱保護器、など同一の電気デバイスを使う可能性であり、メンテナンスを容易にすることであり、コンポーネントのストックを減らし、エンジニアリング・コード番号を減らし、製造販売ロジスティックスを促進することである。これに加えて、この回路は、主巻線Ｍ１とＭ２の熱保護を許容し、巻線の各々に対してに別々に実行され、１１５Ｖに対しても２２０Ｖに対しても、両方に対して動作し、シェルの内部に、または、外部に配置された過熱保護器で、スイッチＲ１、Ｒ２、Ｒ３を開閉するだけである。
【００５６】
好適な実施形態の例を記述したが、本願発明の範囲は、他の可能性があるバリエーションを含み、付随する特許請求の範囲の内容、その中に含まれている可能性のある等価物のみによって制限されることが理解されなければならない。
【図１ａ】
2014508493.tif 000003
【図１ｂ】
2014508493.tif 000004
【図２ａ】
2014508493.tif 000005
【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年8月12日(2013.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉冷却コンプレッサの単相デュアル電圧密閉誘導電動機のための巻線スイッチング回路および熱保護であって、
第１のノード（Ｎ１）に接続された陰極と第２のノード（Ｎ２）に接続された陽極を有する第１の主巻線（Ｍ１）と、
第３のノード（Ｎ３）に接続された陽極を有する第２の主巻線（Ｍ２）であって、前記陰極は、第４のノード（Ｎ４）に接続されている、第２の主巻線（Ｍ２）と、
前記第２のノード（Ｎ２）と前記第３のノード（Ｎ３）の間に接続された第１のスイッチ（Ｒ１）と、
前記第３のノード（Ｎ３）に接続されたスタートアップ・リレー（Ｒ）と、
前記スタートアップ・リレー（Ｒ）に接続された陽極と前記第４のノード（Ｎ４）に接続された陰極とを有する補助巻線（Ａ）であって、該補助巻線（Ａ）は前記第２の主巻線（Ｍ２）と並列に接続されている、補助巻線（Ａ）と、
前記第３のノード（Ｎ３）と前記第１のノード（Ｎ１）との間に接続された第２のスイッチ（Ｒ２）と、
前記第１のノード（Ｎ１）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続された第３のスイッチ（Ｒ３）と、
前記第２のノード（Ｎ２）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続された電圧源と、
を備えることを特徴とし、
前記回路は、第１の構成および第２の構成において、動作しており、
ここで、該第１の構成において、
前記第１のスイッチ（Ｒ１）と前記３のスイッチ（Ｒ３）とは接続されており、
第２のスイッチは切断されており、
前記第１の主巻線（Ｍ１）と、前記第２の主巻線（Ｍ２）と、前記補助巻線（Ａ）とが、並列に接続され、
前記第２の構成において、
前記第１のスイッチ（Ｒ１）と前記第３のスイッチ（Ｒ３）とは切断されており、
前記第２のスイッチ（Ｒ２）は接続されており、
前記第１の主巻線（Ｍ１）と、前記第２の主巻線（Ｍ２）とは、直列に接続され、
前記補助巻線（Ａ）は、前記第２の主巻線（Ｍ２）のみに並列に接続されており、
前記回路は、前記第１の構成および前記第２の構成において、前記第１の主巻線および前記第２の主巻線（Ｍ１、Ｍ２）の熱保護を実行する熱保護手段（Ｐ、Ｐ１、Ｐ２）を備え、熱保護手段（Ｐ、Ｐ１、Ｐ２）の各々が抵抗を備える、
巻線スイッチング回路および熱保護。
【請求項２】
前記回路は、９０Ｖと２６０Ｖとの間の電圧範囲で動作しており、
前記第１の構成は、１１５Ｖに近い電圧範囲で動作し、
前記第２の構成は、２２０Ｖに近い電圧範囲で動作することを特徴とする、請求項１に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項３】
前記熱保護手段は、３つの端子を有する単一熱三相保護器（Ｐ）であって、１つの端子が、前記第１の主巻線（Ｍ１）の陽極に接続されており、
１つの端子が、前記第１のスイッチ（Ｒ１）に接続されており、
１つの端子が、前記電力源の陽極に接続されている、単一熱三相保護器を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項４】
前記熱保護手段は、
前記電力源の陽極と前記第２のノード（Ｎ２）との間に接続された第１の過熱保護器（Ｐ１）と、
前記第１のスイッチ（Ｒ１）と前記第２のスイッチ（Ｒ２）との間に接続された第２の過熱保護器とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項５】
前記熱保護手段は、
前記第１の主巻線（Ｍ１）の陽極と前記第２のノード（Ｎ２）との間に接続された第１の過熱保護器（Ｐ１）と、
前記第４のノード（Ｎ４）と前記第５のノード（Ｎ２）との間に接続される第２の過熱保護器とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項６】
前記熱保護手段は、
前記電力源の陰極と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続された第１の過熱保護器（Ｐ１）と、
前記第４のノード（Ｎ４）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に接続される第２の過熱保護器とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項７】
前記熱保護手段（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２）は、前記回路のシェルの内部に、前記主巻線（Ｍ１、Ｍ２）と接触して配置され、前記巻線の温度が閾値を超えるとき、開けられることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項８】
前記熱保護手段（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２）は、前記回路のシェルの外部に配置され、前記コンプレッサ・シェルの電流または温度が閾値を超えるとき、開けられることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項９】
前記スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、機械的に駆動されることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１０】
前記スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、電子スイッチであることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１１】
前記スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は、電子回路として制御される電気機械式リレーであることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１２】
前記第１の主巻線および前記第２の主巻線（Ｍ１、Ｍ２）の各々は、２つの独立したコイル部分（Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ；Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）に分割されて、直列に接続され、同一の巻線の各々のコイル部分は、前記固定子の一方の側に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【請求項１３】
密閉５ピン端子（１、２、３、４、５）を備えるコンプレッサの密閉シェルの内部に配置されていることを特徴とし、
第１のピン（１）は、前記第１の主巻線（Ｍ１）の陽極に位置し、
第２のピン（２）は、前記第１の主巻線（Ｍ１）の陰極と前記第１のノード（Ｎ１）との間に結合され、
第３のピン（３）は、前記第２の主巻線（Ｍ２）の陽極と前記第３のノード（Ｎ３）との間に結合され、
第４のピン（４）は、前記補助巻線（Ａ）の陽極と前記スタートアップ・リレー（Ｒ）との間に結合され、
前記５ピン（５）は、前記第４のノード（Ｎ４）と前記第５のノード（Ｎ５）との間に位置する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の巻線スイッチング回路と熱保護。
【国際調査報告】
2014508493.tif 000013
2014508493.tif 000014