(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密性を有する金属製の耐圧容器と、
前記耐圧容器内に設けられ常時閉状態でかつ押圧力が作用すると開状態となる接点機構と、
前記耐圧容器の端面部を貫いて設けられ前記接点機構に接続された少なくとも１つの気密端子と、
前記耐圧容器の一方の端面部に気密に固着され第１動作圧力で動作しかつ前記第１動作圧力より低い復帰圧力で復帰可能な金属製の第１ダイヤフラムと、
前記耐圧容器の一方の端面部を貫いて設けられ前記第１ダイヤフラムの動作により前記接点機構を押圧して開状態に切り替える第１プランジャーと、
前記耐圧容器の他方の端面部に気密に固着され前記第１動作圧力より高い第２動作圧力で動作しかつ少なくとも大気圧で復帰不可な金属製の第２ダイヤフラムと、
前記耐圧容器の他方の端面部を貫いて設けられ前記第２ダイヤフラムの動作により前記接点機構を押圧して開状態に切り替える第２プランジャーと、
を備える圧力スイッチ。
【請求項２】
前記接点機構は、
固定接点が設けられた少なくとも１つの固定部材と、
可動接点が設けられ前記固定接点に対して前記可動接点を離接可能にする可動機構部と、を有し、
前記可動機構部は、
前記第１プランジャーによって押圧される第１押圧点と前記第２プランジャーによって押圧される第２押圧点とを有する可動部と、
一端部が前記耐圧容器に固定され、前記固定接点と前記可動接点とが閉状態となるように前記可動部を付勢するとともに前記可動接点が前記固定接点から離れる方向へ移動可能に前記可動部を支持する弾性部と、を有し、
前記第１プランジャーによって前記第１押圧点が押圧された場合に前記可動接点を前記固定接点から離すと共に、前記第２プランジャーよって前記第２押圧点が押圧された場合に前記可動接点を前記固定接点から離す、
請求項１に記載の圧力スイッチ。
【請求項３】
前記可動部は板状に形成され、
前記弾性部は、Ｕ字形状に形成され前記Ｕ字形状の一方の端部が前記耐圧容器に固着され他方の端部が前記可動部の中央部に固着されて前記可動部を揺動可能に支持する板ばねで構成されている、
請求項２に記載の圧力スイッチ。
【請求項４】
前記気密端子は、前記耐圧容器の前記他方の端面部に設けられている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の圧力スイッチ。
【請求項５】
気密性を有する圧縮機容器と、
前記圧縮機容器内に設けられ冷媒を圧縮し吐出する圧縮機構と、
前記圧縮機容器内に設けられ前記圧縮機構を駆動するモータと、
前記圧縮機容器内に設けられ前記モータの動力線に接続された請求項１から４のいずれか一項に記載の圧力スイッチと、
を備える密閉型電動圧縮機。
【請求項６】
前記接点機構は、
２つの前記気密端子にそれぞれ接続された２つの固定接点を有する２つの固定部材と、
２つの前記固定接点と離接可能な２つの可動接点を有する１つの可動機構部とを有し、
前記モータは、三相モータであって、
前記圧力スイッチは、前記モータの中性点に接続されている、
請求項５に記載の密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、圧力スイッチ、及び密閉型電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば冷凍サイクルに用いられる密閉型電動圧縮機においては、保護装置として圧力スイッチを備えたものがある。圧力スイッチは、密閉型電動圧縮機の外郭を構成する密閉容器内にモータ等と共に収容されており、密閉容器内の圧力が上昇して圧力異常になるとモータへの電力供給を遮断して圧縮機の動作を停止させる。【０００３】
ここで、圧力異常が冷凍サイクルの一時的な過負荷により生じたものである場合には、密閉容器内の機器や密閉容器自体に損傷は生じていないと考えられる。このような場合にまで、圧力スイッチが動作する度に圧力スイッチの修理や交換が必要になると手間がかかる。したがって、圧力異常が冷凍サイクルの一時的な過負荷により生じたものである場合には、圧力スイッチが動作してモータへの電力供給を遮断した後に、圧力スイッチを復帰させて密閉型電動圧縮機を再起動できるようにすることが好ましい。【０００４】
一方、圧力異常が冷凍サイクルの一時的な過負荷を超えた範囲で生じた場合には、密閉容器内の機器や密閉容器自体が損傷している可能性がある。この場合、圧力スイッチを復帰させて密閉型電動圧縮機を再起動すると、内部機器等の更なる損傷等を招くおそれがある。したがって、圧力異常が冷凍サイクルの一時的な過負荷を超えた範囲で生じたものである場合には、圧力スイッチが動作してモータへの電力供給を遮断した後に、圧力スイッチを復帰させないようにして密閉型電動圧縮機を再起動できないようにすることが好ましい。【０００５】
しかしながら、従来構成の圧力スイッチは、動作後の復帰が可能なもの、又は、動作後の復帰が不可のもののいずれか一方しかなく、両方備えたものはなかった。一方で、近年では圧縮機等の小型化の要望が高いものの、密閉容器内には機器や配線等が高密度に収納されているため、動作後の復帰が可能な圧力スイッチと動作後の復帰が不可な圧力スイッチとの両方を設けようとすると、取付スペースの確保が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３６０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、圧力に応じて復帰可と復帰不可との２種類の態様で動作可能な圧力スイッチ、及び圧力スイッチを用いた密閉型電動圧縮機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の圧力スイッチは、気密性を有する金属製の耐圧容器と、前記耐圧容器内に設けられ常時閉状態でかつ押圧力が作用すると開状態となる接点機構と、前記耐圧容器の端面部を貫いて設けられ前記接点機構に接続された少なくとも１つの気密端子と、前記耐圧容器の一方の端面部に気密に固着され第１動作圧力で動作しかつ前記第１動作圧力より低い復帰圧力で復帰可能な金属製の第１ダイヤフラムと、前記耐圧容器の一方の端面部を貫いて設けられ前記第１ダイヤフラムの動作により前記接点機構を押圧して開状態に切り替える第１プランジャーと、前記耐圧容器の他方の端面部に気密に固着され前記第１動作圧力より高い第２動作圧力で動作しかつ少なくとも大気圧で復帰不可な金属製の第２ダイヤフラムと、前記耐圧容器の他方の端面部を貫いて設けられ前記第２ダイヤフラムの動作により前記接点機構を押圧して開状態に切り替える第２プランジャーと、を備える。【０００９】
また、実施形態の密閉型電動圧縮機は、気密性を有する圧縮機容器と、前記圧縮機容器内に設けられ冷媒を圧縮し吐出する圧縮機構と、前記圧縮機容器内に設けられ前記圧縮機構を駆動するモータと、前記圧縮機容器内に設けられ前記モータの動力線に接続された上記圧力スイッチと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態による圧力スイッチを示す平面図
【図２】第１実施形態による圧力スイッチについて、図１のＸ２−Ｘ２線に沿って示す断面図
【図３】第１実施形態による圧力スイッチについて、図２のＸ３−Ｘ３線に沿って示す断面図
【図４】第１実施形態による密閉型電動圧縮機の一例を示す断面図
【図５】第１実施形態による密閉型電動圧縮機について、三相モータに対する圧力スイッチの接続形態を示す概念図
【図６】第２実施形態による圧力スイッチを示すもので、図３に相当する断面図
【図７】第３実施形態による圧力スイッチを示すもので、図２に相当する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態で実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図３に示す圧力スイッチ１０は、常時閉状態となる１組の接点を備えており、２種類の異なる圧力に応答してその接点を開状態にする圧力応動スイッチである。図１及び図２に示すように、圧力スイッチ１０は、耐圧容器２０を備えている。耐圧容器２０は、耐圧性、気密性、及び導電性を有する金属製の容器であって、圧力スイッチ１０の外殻を構成している。
【００１３】
図２に示すように、耐圧容器２０は、容器本体２１及び蓋板２２を有している。容器本体２１は、例えば絞り加工等によって、一方に底部２１１を有し他方が開口した略円筒形の容器状に形成されている。本実施形態の場合、容器本体２１は、底部２１１から開口側へ向かって内径が拡大するような略円筒形の容器状に形成されている。蓋板２２は、金属製の板この場合円板であって、容器本体２１の開口側の全周に亘って溶接固定されている。これにより、蓋板２２は、容器本体２１の開口を気密に閉塞している。この場合、底部２１１は、耐圧容器２０の一方の端面部を構成し、蓋板２２側は、耐圧容器２０の他方の端面部を構成する。
【００１４】
なお、容器本体２１は、底部２１１を有さない構成であっても良い。すなわち、この場合、容器本体は、一方及び他方の端面部側の両方が開口した筒状に構成することができる。そして、容器本体の両側の開口には、それぞれ蓋板を溶接固定され、これにより、耐圧容器は、容器本体の両側の開口が蓋板によって気密に閉塞されたものとなる。
【００１５】
圧力スイッチ１０は、少なくとも１つの気密端子３０を備えている。本実施形態の場合、圧力スイッチ１０は、図１及び図３に示すように、２つの気密端子３０を備えている。気密端子３０は、導電性を有しており、耐圧容器２０の端面部を貫いて設けられている。本実施形態の場合、各気密端子３０は、蓋板２２の中心からずれた位置にあって、蓋板２２に形成された穴２２１に通されている。すなわち、本実施形態の場合、気密端子３０は、耐圧容器２０の他方の端面部に設けられている。気密端子３０の周囲つまり穴２２１の内側には、ガラスなどの電気絶縁性の充填材３１が設けられている。これにより、気密端子３０は、蓋板２２つまり耐圧容器２０に対して気密でかつ電気的に絶縁された状態で固定されている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、圧力スイッチ１０は、接点機構４０を備えている。接点機構４０は、耐圧容器２０内に設けられている。接点機構４０は、固定接点４１と可動接点４２とを有している。接点機構４０は、これら固定接点４１と可動接点４２とを離接つまり開閉させる機構である。本実施形態の場合、圧力スイッチ１０は、２つの気密端子３０に対応して、２つの固定接点４１及び２つの可動接点４２を有している。
【００１７】
接点機構４０は、固定部材４３と可動機構部４４とを有している。本実施形態の場合、固定部材４３の数は、気密端子３０の数及び固定接点４１の数に対応している。すなわち、本実施形態の場合、圧力スイッチ１０は、２つの気密端子３０及び２つの固定接点４１に対応して２つの固定部材４３を有している。
【００１８】
固定部材４３は、導電性を有する金属製の板材を折り曲げて形成されており、気密端子３０側から耐圧容器２０の中心側へ向かって延びるように設けられている。図２及び図３に示すように、気密端子３０の耐圧容器２０内側の端部は、固定部材４３の一方の端部に溶接等によって固着されている。これにより、気密端子３０と固定部材４３とは電気的及び物理的に接続されている。すなわち、気密端子３０は、固定部材４３に溶接されることで、接点機構４０に電気的及び物理的に接続されている。
【００１９】
固定接点４１は、例えば金属等の導電性を有する材料によって半球状に形成されている。固定接点４１は、固定部材４３の他方の端部に溶接等によって固着されている。これにより、固定接点４１と固定部材４３とは電気的及び物理的に接続されている。すなわち、固定接点４１は、固定部材４３を介して気密端子３０に電気的に接続されている。
【００２０】
可動機構部４４は、固定接点４１に対して可動接点４２を離接させるための機構である。本実施形態の場合、圧力スイッチ１０は１つの可動機構部４４を備えている。この１つの可動機構部４４は、２つの固定接点４１に対して２つの可動接点４２を同時に離接させる。
【００２１】
可動機構部４４は、可動部４４１と弾性部４４２を有している。可動部４４１は、図３に示すように、導電性を有する金属製の板材によって例えばＴ字状に形成されている。可動接点４２は、固定接点４１と同様に、例えば金属等の導電性を有する材料によって半球状に形成されている。２つの可動接点４２は、可動部４４１上であって固定接点４１と対向する位置に設けられている。すなわち、２つの可動接点４２は、可動部４４１の二股に分かれた部分の両端部における底部２１１側の面に、溶接等によって固着されている。
【００２２】
弾性部４４２は、導電性を有する弾性部材である。弾性部４４２の一方の端部は、耐圧容器２０この場合蓋板２２の中央部付近に固定され、他端部は可動部４４１の中央部付近に接触している。これにより、可動接点４２は、可動部４４１及び弾性部４４２を介して、耐圧容器２０の蓋板２２に電気的に接続されている。この構成において、弾性部４４２は、弾性部４４２の弾性力によって固定接点４１と可動接点４２とが閉状態となるように付勢するとともに、可動接点４２が固定接点４１から離れる方向へ移動可能に可動部４４１を支持している。
【００２３】
本実施形態の場合、弾性部４４２は、導電性を有する金属板をＵ字形状折り曲げて形成された板ばねである。弾性部４４２は、Ｕ字形状の一方の端部が耐圧容器２０の蓋板２２に溶接等によって固着され、他方の端部が可動部４４１の中央部分に溶接等によって固着されている。これにより、弾性部４４２は、可動接点４２を可動部４４１及び弾性部４４２を介して耐圧容器２０に電気的に接続しているとともに、可動部４４１を揺動可能に支持している。
【００２４】
なお、上記構成では、可動部４４１と弾性部４４２とは別体に構成され、溶接等によって相互に接続されている。しかし、この構成に限られず、例えば可動部４４１と弾性部４４２とを打ち抜き形成等によって一体に構成しても良い。また、弾性部４４２は、Ｕ字形状の板ばねに限られず、例えばコイルばねであっても良い。この場合、コイルばねで構成された弾性部４４２は、揺動に加えて、底部２１１と蓋板２２との間で平行移動可能に可動部４４１を支持する。
【００２５】
可動部４４１は、図２及び図３に示すように、第１押圧点Ｐ１及び第２押圧点Ｐ２を有している。第１押圧点Ｐ１は、可動部４４１の板状の両面のうち一方の面側に設定され、第２押圧点Ｐ２は、可動部４４１の板状の両面のうち他方の面側に設定されている。そして、可動接点４２から第１押圧点Ｐ１までの距離と、可動接点４２から第２押圧点Ｐ２までの距離とは異なっている。この場合、第２押圧点Ｐ２は、第１押圧点Ｐ１に比べて可動接点４２までの距離が長い。
【００２６】
具体的には、第１押圧点Ｐ１は、可動部４４１の中央部付近にあって、可動部４４１における底部２１１側の面に設定されている。この場合、第１押圧点Ｐ１は、可動部４４１と弾性部４４２とが接触している部分つまり可動部４４１の揺動の支点部分の近傍にあって、可動部４４１において支点部分とは反対側の面に設定されている。第２押圧点Ｐ２は、第１押圧点Ｐ１に対して可動接点４２とは反対側にあって、可動部４４１において支点側の面に設定されている。
【００２７】
この構成において、可動部４４１は、弾性部４４２の弾性力によって固定接点４１と可動接点４２とが閉状態となるように付勢されている。そのため、接点機構４０は、可動部４４１に押圧力が作用していない通常時には、固定接点４１と可動接点４２とが接触して閉状態になっている。一方、可動部４４１の第１押圧点Ｐ１又は第２押圧点Ｐ２に押圧力が作用すると、可動部４４１が揺動して可動接点４２が固定接点４１から離れる。そのため、そのため、接点機構４０は、可動部４４１の第１押圧点Ｐ１又は第２押圧点Ｐ２に押圧力が作用すると、固定接点４１と可動接点４２との電気的接続が切断された開状態になる。
【００２８】
また、圧力スイッチ１０は、第１ダイヤフラム５１、第２ダイヤフラム５２、第１プランジャー６１、及び第２プランジャー６２を備えている。第１ダイヤフラム５１及び第２ダイヤフラム５２は、金属製の板材を絞り加工することによって、皿状に形成されている。第１ダイヤフラム５１は、耐圧容器２０の一方の端面部この場合底部２１１の外側面に設けられている。第１ダイヤフラム５１の外周部分は底部２１１に溶接されている。これにより、第１ダイヤフラム５１は、耐圧容器２０に気密に固着されている。この場合、第１ダイヤフラム５１の中心部と、底部２１１の中心部とは略一致している。
【００２９】
第２ダイヤフラム５２は、耐圧容器２０の他方の端面部この場合蓋板２２の外側面に設けられている。第２ダイヤフラム５２の外周部分は蓋板２２に溶接されている。これにより、第２ダイヤフラム５２は、耐圧容器２０に気密に固着されている。この場合、第２ダイヤフラム５２の中心部は、蓋板２２の中心部に対してずれている。
【００３０】
第１ダイヤフラム５１及び第２ダイヤフラム５２の動作圧力は異なる。この場合、第１ダイヤフラム５１と第２ダイヤフラム５２とは、受圧面積や弾性係数等を異ならせることによって、動作圧力を異ならせている。本実施形態の場合、第２ダイヤフラム５２に対して第１ダイヤフラム５１を低圧で動作させるために、第１ダイヤフラム５１の外径つまり受圧面積は、第２ダイヤフラム５２の外径つまり受圧面積よりも大きく設定されている。なお、これに限らず、ダイヤフラム５１、５２の板厚や材質、絞り形状や積層構造などを適宜変更することにより、ダイヤフラム５１、５２の動作圧力を要求の値に設定することができる。
【００３１】
第１ダイヤフラム５１は、第１動作圧力で動作し、かつ第１動作圧力よりも低い復帰圧力で復帰可能に構成されている。つまり、第１ダイヤフラム５１は、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第１動作圧力を超えると変形して動作し、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が復帰圧力以下になると元の形状に自己復帰する。この場合、復帰圧力は、第１動作圧力よりも低く、かつ、大気圧以上の圧力に設定されている。そのため、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第１動作圧力よりも大きくなって第１ダイヤフラム５１が動作した後であっても、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が少なくとも大気圧まで低下すれば、第１ダイヤフラム５１は復帰する。
【００３２】
これに対し、第２ダイヤフラム５２は、第２動作圧力で動作し、かつ大気圧で復帰不可に構成されている。第２動作圧力は、第１動作圧力よりも高い値に設定されている。すなわち、第２ダイヤフラム５２は、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第２動作圧力を超えると変形して動作する。そして、第２ダイヤフラム５２は、一旦動作した後は、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が大気圧まで低下しても復帰しない。
【００３３】
本実施形態の場合、第１動作圧力は、例えば異常圧力である冷媒の６５℃における凝縮圧以上の４．０ＭＰａ付近に設定されており、第１ダイヤフラム５１の復帰圧力は、通常運転時の圧力である３ＭＰａ付近に設定されている。また、第２動作圧力は、例えば圧縮機が破損する可能性のある異常圧力以上の１０ＭＰａ付近に設定されている。なお、第１動作圧力、復帰圧力、第２動作圧力は、上記した値に限られず、圧力スイッチ１０の使用目的や設置環境等に応じて適宜変更することができる。
【００３４】
第１プランジャー６１は、耐圧容器２０の一方の端面部この場合底部２１１を貫いて設けられており、第１プランジャー６１の軸方向へ向かって移動可能に構成されている。第１プランジャー６１の基端部６１１は、第１ダイヤフラム５１の中心部に接触していないか、又は可動部４４１を動作させない程度に接触している。第１プランジャー６１の先端部６１２は、可動部４４１の第１押圧点Ｐ１側を向いている。第１ダイヤフラム５１が動作していない状態では、第１プランジャー６１の先端部６１２は、可動部４４１の第１押圧点Ｐ１に接触していないか、又は可動部４４１を動作させない程度に接触している。
【００３５】
また、第２プランジャー６２は、耐圧容器２０の他方の端面部この場合蓋板２２を貫いて設けられており、第２プランジャー６２の軸方向へ向かって移動可能に構成されている。この場合、第１プランジャー６１の軸方向つまり移動方向と、第２プランジャー６２の軸方向つまり移動方向とは一致している。第２プランジャー６２の基端部６２１は、第２ダイヤフラム５２の中心部に接触していないか、又は可動部４４１を動作させない程度に接触している。第２プランジャー６２の先端部６２２は、可動部４４１の第２押圧点Ｐ２側を向いている。第２ダイヤフラム５２が動作していない状態では、第２プランジャー６２の先端部６２２は、可動部４４１の第２押圧点Ｐ２に接触していないか、又は可動部４４１を動作させない程度に接触している。
【００３６】
この構成において、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第１動作圧力から第２動作圧力の範囲の圧力になると、第１ダイヤフラム５１が動作し、これにより第１プランジャー６１は、第１ダイヤフラム５１に押されて第１押圧点Ｐ１を押圧する。すると、可動部４４１は、弾性部４４２との接触部分近傍を支点に揺動しつつ蓋板２２側へ移動し、これにより、可動接点４２が固定接点４１から離される。その結果、接点機構４０は開状態となる。なお、可動部４４１と弾性部４４２との接触部分と、可動部４４１の揺動の支点部分とは、必ずしも一致している必要はない。
【００３７】
この場合、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第２動作圧力を超えることなく復帰圧力以下に低下すると、第１ダイヤフラム５１が初期状態に自己復帰する。これにより、第１プランジャー６１は、可動部４４１を介して伝わる弾性部４４２の弾性力や自重によって、下方へ下がって初期位置に復帰し、その結果、第１押圧点Ｐ１に対する押圧が解除される。すると、可動部４４１は、弾性部４４２による付勢力によって初期の状態に復帰され、可動接点４２が固定接点４１に再度接触する。これにより、接点機構４０は、第１ダイヤフラム５１が動作した後であっても、再度閉状態となる。
【００３８】
一方、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第２動作圧力を超えると、第１ダイヤフラム５１に加えて第２ダイヤフラム５２も動作する。すると、第２プランジャー６２は、第２ダイヤフラム５２に押されて第２押圧点Ｐ２を押圧し、これにより、可動部４４１は、第１プランジャー６１に加えて第２プランジャー６２にも押圧される。すると、可動部４４１は、弾性部４４２との接触部分近傍を支点に揺動しつつ蓋板２２側へ移動し、これにより、可動接点４２が固定接点４１から離される。
【００３９】
この場合、第２ダイヤフラム５２が一旦動作した後であるため、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が復帰圧力以下に低下して第１ダイヤフラム５１が復帰しても、第２ダイヤフラム５２は復帰しない。したがって、第２押圧点Ｐ２に対する押圧が解除されずに維持されるため、可動接点４２が固定接点４１に再度接触することがない。その結果、接点機構４０の開状態が維持される。
【００４０】
上記構成の圧力スイッチ１０は、図４及び図５に示すように、例えば密閉型電動圧縮機７０（以下、単に圧縮機７０と称する）の圧力保護装置として適用することができる。圧縮機７０は、全密閉型又は半密閉型の冷媒用の電動圧縮機であり、例えばエアコン等に使用されて冷凍サイクルの一部を構成する。圧縮機７０は、圧縮機容器７１、圧縮機構７２、及びモータ７３を備えている。圧縮機容器７１は気密性及び耐圧性を有する容器であり、圧縮機７０の外殻を構成する。
【００４１】
圧縮機構７２及びモータ７３は、いずれも圧縮機容器７１内に設けられている。モータ７３は、ロータ７３１とステータ７３２とを有している。圧縮機構７２とモータ７３とは、シャフト７４によって相互に連結されている。これにより、モータ７３の回転力が圧縮機構７２に伝達されて、圧縮機構７２が駆動される。また、圧縮機容器７１には、吸入管７５及び吐出管７６が気密に接続されている。吸入管７５は、図示しない熱交換器等から冷媒を圧縮機容器７１内の圧縮機構７２に導くためのものである。吐出管７６は、圧縮機構７２によって圧縮された冷媒を吐出して図示しない熱交換器へ送るためのものである。
【００４２】
また、圧縮機７０は、気密端子ユニット７７を備えている。気密端子ユニット７７は、圧縮機容器７１を貫いて気密に設けられており、圧縮機容器７１内のモータ７３と外部の電源とを接続する。すなわち、モータ７３への電力供給は、気密端子ユニット７７を介して行われる。
【００４３】
圧力スイッチ１０は、圧縮機容器７１内に設けられて、モータ７３の動力線に接続される。本実施形態の場合、モータ７３は、いわゆるＹ結線の三相モータである。そして、圧力スイッチ１０は、図５に示すように、三相モータ７３のＹ結線の中性点に接続される。この場合、モータ７３の三相の動力線のうち二相の動力線は、２つの気密端子３０にそれぞれ溶接等によって固着されて電気的に接続される。そして、モータ７３の三相の動力線のうち残り一相の動力線は、耐圧容器２０の外周面に溶接等によって固着されて電気的に接続される。
【００４４】
この構成において、圧縮機容器７１内の圧力が、第１動作圧力を超えると、上述したように第１ダイヤフラム５１が動作して接点機構４０が開状態になる。その結果、モータ７３への電力供給が遮断されて圧縮機７０が停止する。この場合、圧縮機容器７１内の圧力が第２動作圧力を超えていなければ、第２ダイヤフラム５２は動作していない。このため、圧縮機容器７１内の圧力が復帰圧力以下、例えば大気圧に開放されることで、第１ダイヤフラム５１が復帰する。その結果、接点機構４０が再度閉状態となって、モータ７３への電力供給が再開可能となる。
【００４５】
一方、圧縮機容器７１内の圧力が第２動作圧力を超えた場合、第２ダイヤフラム５２も動作する。この場合、圧縮機容器７１内の圧力が復帰圧力以下、例えば大気圧に開放されて第１ダイヤフラム５１が復帰しても、第２ダイヤフラム５２は復帰しない。その結果、接点機構４０の開状態が維持されて、モータ７３に対する電力の遮断状態が継続される。
【００４６】
以上説明した実施形態によれば、圧力スイッチ１０は、気密性を有する金属製の耐圧容器２０と、少なくとも１つの気密端子３０と、接点機構４０と、第１ダイヤフラム５１と、第２ダイヤフラム５２と、第１プランジャー６１と、第２プランジャー６２と、を備えている。接点機構４０は、耐圧容器２０内に設けられ、常時閉状態でかつ押圧力が作用すると開状態となる。気密端子３０は、耐圧容器２０の端面部を貫いて設けられ、接点機構４０に接続されている。
【００４７】
第１ダイヤフラム５１は、金属製であって、耐圧容器２０の一方の端面部この場合底部２１１に気密に固着されている。第１ダイヤフラム５１は、第１動作圧力で動作しかつ第１動作圧力より低い復帰圧力で復帰可能に、つまり自己復帰するように構成されている。第１プランジャー６１は、耐圧容器２０の一方の端面部この場合底部２１１を貫いて設けられており、第１ダイヤフラム５１の動作により接点機構４０を押圧して開状態に切り替えることができる。
【００４８】
また、第２ダイヤフラム５２は、金属製であって、耐圧容器２０の他方の端面部この場合蓋体２２に気密に固着されている。第２ダイヤフラム５２は、第１動作圧力より高い第２動作圧力で動作し、かつ少なくとも大気圧で復帰不可に構成されている。第２プランジャー６２は、耐圧容器２０の他方の端面部この場合蓋板２２を貫いて設けられており、第２ダイヤフラム５２の動作により接点機構４０を押圧して開状態に切り替えることができる。
【００４９】
すなわち、上記構成によれば、１つの圧力スイッチ１０によって、第１ダイヤフラム５１による復帰可能な動作と、第２ダイヤフラム５２による復帰不可な動作と、の異なる２種類の動作態様が可能である。これにより、一時的な過負荷により生じた圧力異常と、一時的な過負荷を超えて生じた圧力異常と、の両方の圧力異常に対して、２つ圧力スイッチを設けることなく、１つの圧力スイッチ１０で対応することができる。したがって、必要な圧力スイッチの数を減らすことができ、その結果、圧力スイッチ１０の取付スペースを低減して圧縮機７０等の小型化に寄与することができる。更には部品点数を減らして圧縮機７０の製造工数やコストを低減させることができる。
【００５０】
接点機構４０は、少なくとも１つの固定部材４３と、可動機構部４４と、を有している。固定部材４３には、少なくとも１つの固定接点４１が設けられている。可動機構部４４には、可動接点４２が設けられている。可動機構部４４は、固定接点４１に対して可動接点４２を離接可能にする。可動機構部４４は、可動部４４１と、弾性部４４２と、を有している。可動部４４１は、第１プランジャー６１によって押圧される第１押圧点Ｐ１と、第２プランジャー６２によって押圧される第２押圧点Ｐ２と、を有している。
【００５１】
弾性部４４２は、一端部が耐圧容器２０の蓋板２２に固定されている。弾性部４４２は、固定接点４１と可動接点４２とが閉状態となるように可動部４４１を付勢するとともに、可動接点４２が固定接点４１から離れる方向へ移動可能に可動部４４１を支持する。この構成において、接点機構４０は、第１プランジャー６１によって第１押圧点Ｐ１が押圧された場合に、可動接点４２を固定接点４１から離すとともに、第２プランジャー６２よって第２押圧点Ｐ２が押圧された場合に可動接点４２を固定接点４１から離す。
【００５２】
これによれば、接点機構４０は、１つの可動部４４１に対して設定された二か所の押圧点Ｐ１、Ｐ２のいずれか一方又は両方を押圧することで動作可能に構成されている。このため、２種類の動作圧力に対応させるために、２つの可動部を設ける必要がない。したがって、接点機構４０の部品点数を減らすことができて、圧力スイッチ１０の小型化を図ることができる。その結果、圧力スイッチ１０の取付スペースを更に低減して圧縮機７０等の小型化に更に寄与することができる。
【００５３】
可動部４４１は板状に形成されている。また、弾性部４４２は、Ｕ字形状の板ばねで構成されている。弾性部４４２は、Ｕ字形状の一方の端部が耐圧容器２０のこの場合蓋板２２に固着され、他方の端部が可動部４４１の中央部に固着されており、これにより可動部４４１を揺動可能に支持している。これによれば、可動機構部４４を、板状の可動部４４１と、Ｕ字形状の板ばね４４２と、によって構成できるため、可動機構部４４を比較的単純な構成にすることができる。その結果、圧力スイッチ１０の小型化が図れると共に、組立工数の低減も図ることができる。
【００５４】
また、気密端子３０は、耐圧容器２０の他方の端面部側この場合蓋板２２側に設けられている。すなわち、気密端子３０は、第２ダイヤフラム５２とともに、蓋板２２に設けられている。この場合、第２ダイヤフラム５２は、第１ダイヤフラム５１に比べて受圧面積つまり外径が小さい。このため、第１ダイヤフラム５１が底部２１１の全体に亘って設けられてたことにより、底部２１１側に気密端子３０の設置スペースが確保できない場合であっても、蓋板２２側であれば容易に気密端子３０のスペースを確保することができる。したがって、気密端子３０の設置スペースを確保するために底部２１１の面積を拡大する必要がなく、その結果、圧力スイッチ１０を更に小さいものにすることができる。
【００５５】
密閉型電動圧縮機７０は、圧縮機容器７１内に設けられモータ７３の動力線に接続された圧力スイッチ１０を備えている。この場合、モータ７３は、三相モータである。また、圧力スイッチ１０は、モータ７３の中性点に接続されている。この場合、圧力スイッチ１０の第１動作圧力は、例えば冷凍サイクルの一時的な過負荷により生じた圧力異常のように復帰可能であることが好ましい圧力値に設定される。また、第２動作圧力は、冷凍サイクルの一時的な過負荷を超えた範囲で生じた圧力異常のように復帰不可であることが好ましい圧力値に設定される。
【００５６】
これによれば、圧力スイッチ１０は、復帰可能にすることが好ましい圧力異常が生じた場合にはモータ７３への電力供給を復帰可能な状態で遮断し、復帰不可にすることが好ましい圧力異常が生じた場合にはモータ７３への電力供給を復帰不可な状態で遮断することができる。これにより、圧力異常が一時的な過負荷等によって生じた場合には、圧力スイッチ１０を復帰させてモータ７３を再起動可能にできるため、圧力スイッチ１０を修理交換する手間を省くことができる。また、圧力異常が一時的な過負荷を超えて生じた場合には、圧力スイッチ１０を復帰不可してモータ７３を再起動不可にできるため、モータ７３に対する再通電を防止し、再通電した場合に生じうる二次事故を防止することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図６を参照して説明する。
第２実施形態において、接点機構４０は、気密端子３０と固定接点４１と可動接点４２とをそれぞれ１つずつ有している。この場合、可動機構部４４は、上記実施形態の可動部４４１に換えて、可動部４４３を有している。可動部４４３は、可動部４４１と同様に金属製であって、単純な矩形の板状に形成されている。
これによれば、上記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、第２実施形態の圧力スイッチ１０は、例えば単相モータに適している。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図７を参照して説明する。
第３実施形態は、第１実施形態に対して、耐圧容器２０の構造、気密端子３０の位置、及び第１ダイヤフラム５１の大きさが異なる。すなわち、第３実施形態において、圧力スイッチ１０は、耐圧容器２０に換えて、耐圧容器８０を備えている。耐圧容器８０は、金属製で気密性及び導電性を有する密閉容器であって、容器本体８１と、２つの蓋板８２１、８２２と、から構成されている。容器本体８１は、両側が開口した円筒形状に形成されている。２つの蓋板８２１、８２２は、それぞれ容器本体８１の開口側に溶接等によって固着され、容器本体８１を密閉している。
【００５９】
以下の説明では、第１ダイヤフラム５１が設けられている蓋板８２１を、第１蓋板８２１と称し、第２ダイヤフラム５２が設けられている蓋板８２２を、第２蓋板８２２と称する。本実施形態において、気密端子３０は、第１ダイヤフラム５１が設けられている蓋板８２１を貫いて設けられている。この場合、第１ダイヤフラム５１の外径つまり受圧面積は、第２ダイヤフラム５２の外径つまり受圧面積と同等である。そのため、第１ダイヤフラム５１と第２ダイヤフラム５２との動作圧力は、例えば第１ダイヤフラム５１及び第２ダイヤフラム５２の材質や厚みを調整して異ならせている。
【００６０】
また、第３実施形態の圧力スイッチ１０は、固定接点４１を備えておらず、固定部材４３が固定接点を兼用している。すなわち、本実施形態の固定部材４３において、固定接点は、固定部材４３のうち可動接点４２との接触部分となる。なお、圧力スイッチ１０は、固定接点４１を備えると共に可動接点４２を備えずに、可動部４４１が可動接点を兼用する構成としても良い。この場合、可動接点は、可動部４４１のうち固定接点４１との接触部分となる。
この実施形態によっても、上記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６１】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な拡張、変更が可能である。
例えば圧力スイッチ１０は、複数の気密端子３０に対応して１つの固定接点４１と１つの可動接点４２と１つの固定部材４３とを備える構成であっても良い。この場合、複数の気密端子３０を、それぞれ１つの固定部材４３に接続すれば良い。
また、第１ダイヤフラム５１と底部２１１との間であって第１プランジャー６１の周囲、及び第２ダイヤフラム５２と蓋板２２との間であって第２プランジャー６２の周囲に、それぞれ各ダイヤフラム５１、５２を補助するコイルばね等を設けても良い。
また、耐圧容器２０、８０は、断面が円形の略円筒形状に限られず、例えば断面が矩形状等であっても良い。しかし、耐圧容器２０、８０を、断面が円形の略円筒形状に形成することで、ダイヤフラム５１、５２との親和性が良くなり、断面を矩形状に形成した場合に比べてより小型化することができる。
また、圧力スイッチ１０は、圧縮機７０以外にも適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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