(57)【要約】【課題】  低消費電力のモータ始動システムを提供する。【解決手段】  モータ始動システム１は、主巻線Ｍおよび始動巻線Ｓの共通端子Ｃと電源端子Ｌ１間に電気的に接続されるヒーターおよびスイッチを含む過負荷保護装置ＯＬＰと、第１、第２の電極を有し、該第１の電極が始動巻線Ｓに接続される第１の正特性サーミスタ２２と、第１、第２の電極Ｔ１、Ｔ２、およびゲートＧを有し、第２の電極Ｔ２が第１の正特性サーミスタ２２の第２の電極に電気的に接続され、第１の電極Ｔ１が第２の電源端子Ｌ２に電気的に接続されるトライアック２０と、第１、第２の電極を有し、第１の電極が第１の正特性サーミスタ２２の第２の電極に電気的に接続され、該第２の電極がトライアック２０のゲートＧに電気的に接続される第２の正特性サーミスタ２４とを有し、第２の正特性サーミスタ２４は、過負荷保護装置のヒーター３２と熱的に結合されている。【選択図】    図１
2005057960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主巻線および始動巻線を有するモータを始動する機能を備えたモータ始動システムであって、
主巻線および始動巻線の共通端子と第１の電源端子間に電気的に接続されるヒーターおよびスイッチを含む保護装置と、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が始動巻線に接続される第１の正特性サーミスタと、
第１、第２の電極、およびゲートを有し、該第２の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第１の電極が第２の電源端子に電気的に接続されるトライアックと、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第２の電極がトライアックのゲートに電気的に接続される第２の正特性サーミスタとを有し、
前記第２の正特性サーミスタは、前記保護装置のヒーターと熱的に結合される、モータ始動システム。
【請求項２】
前記第２の正特性サーミスタは、モータの始動後に前記ヒーターによって加熱されて高抵抗状態となり、前記トライアックを非道通にする、請求項１に記載のモータ始動システム。
【請求項３】
前記第２の正特性サーミスタのキューリー温度は、モータ始動後の前記ヒーターの温度よりも低い、請求項２に記載のモータ始動システム。
【請求項４】
主巻線および始動巻線を有するモータを始動する機能を備えたモータ始動システムであって、
主巻線および始動巻線の共通端子と第１の電源端子間に電気的に接続されるヒーターおよび第１のスイッチを含む保護装置と、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が前記始動巻線に接続される正特性サーミスタと、
第１、第２の電極、およびゲートを有し、該第２の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第１の電極が第２の電源端子に電気的に接続されるトライアックと、
第１、第２の端子を有し、第１の端子が正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、第２の端子がトライアックのゲートに電気的に接続され、第１、第２の端子間が熱応動部材によって開閉可能である第２のスイッチとを有し、
第２のスイッチは、前記保護装置のヒーターと熱的に結合される、モータ始動システム。
【請求項５】
前記第２のスイッチは、モータの始動後に前記ヒーターおよび前記正特性サーミスタの熱によって第１、第２の端子間を開き、トライアックを非道通にする、請求項４に記載のモータ始動システム。
【請求項６】
前記保護装置は、バイメタルスイッチを含み、モータに過電流が流れたときにバイメタルスイッチをオフする過負荷保護装置である、請求項１または４に記載のモータ始動システム。
【請求項７】
主巻線および始動巻線を有するモータを始動する機能を備えたモータ始動回路であって、
主巻線および始動巻線の共通端子と第１の電源端子間に電気的に接続されるヒーターおよびスイッチを含む保護回路と、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が始動巻線に接続される第１の正特性サーミスタと、
第１、第２の電極、およびゲートを有し、該第２の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第１の電極が第２の電源端子に電気的に接続されるトライアックと、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第２の電極がトライアックのゲートに電気的に接続される第２の正特性サーミスタとを有し、
前記第２の正特性サーミスタは、前記保護装置のヒーターと熱的に結合される、モータ駆動回路。
【請求項８】
主巻線および始動巻線を有するモータを駆動するためのモータ駆動装置であって、
主巻線および始動巻線の共通端子と第１の電源端子間に電気的に接続されるヒーターおよびスイッチを含む保護装置と、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が始動巻線に接続される第１の正特性サーミスタと、
第１、第２の電極、およびゲートを有し、該第２の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第１の電極が第２の電源端子に電気的に接続されるトライアックと、
第１、第２の電極を有し、該第１の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第２の電極がトライアックのゲートに電気的に接続される第２の正特性サーミスタと、
前記保護装置、前記第１、第２の正特性サーミスタおよび前記トライアックを収容するハウジングケースとを有し、
前記第２の正特性サーミスタは、前記ハウジングケース内で前記保護装置のヒーターと熱的に結合されるように前記保護装置に近接して配置される、モータ駆動装置。
【請求項９】
前記ハウジングケースは、モータの巻線に電気的に接続された複数のフューサイトピンを挿入する開口を有し、前記ハウジングケース内に前記複数のフューサイトピンが挿入されたとき、前記第１の正特性サーミスタは前記複数のフューサイトピンのほぼ中央に配置される、請求項８に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相誘導モータ等のモータを駆動するためのモータ始動システムに関し、特に正特性サーミスタ（ＰＴＣ）を用いた省電力化のモータ始動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫やエアコン等のモータに用いられるモータ始動回路を図４に示す。同図において、始動巻線Ｓと主巻線Ｍを有するモータ１００の始動巻線Ｓに正特性サーミスタ（ＰＴＣ）１１０が直列に接続され、始動巻線Ｓと主巻線Ｍとの共通端子Ｃには過負荷保護装置１２０が接続される。ＰＴＣ１１０は、モータ始動時の常温では内部抵抗が小さくいため始動巻線Ｓを介して十分な始動電流が流れる。モータ始動後には、ＰＴＣ１１０はそれ自身を流れる電流により自己発熱し、これにより内部抵抗が急激に上昇し高抵抗状態となり、数十ミリアンペアの保持電流で定常状態を維持する。モータ１００の過負荷運転時または拘束運転時には、その過電流および／または巻線の温度に応答して過負荷保護装置１２０が回路を開くようになっている。
【０００３】
しかし、このようなモータ始動回路は、モータの定常運転時においても、始動巻線Ｓへの電流を抑えるためにＰＴＣ１１０を高温・高抵抗に保つ必要があるため、保持電流による数ワットの電力が無駄に消費されていた。これを解決するために、例えば特許文献１は、図５に示すように、主巻線２１０と始動巻線２２０を有するモータ２００の始動巻線２１０に直列に起動用正特性サーミスタ２３０とトライアック２４０とを接続し、かつ起動用正特性サーミスタ２３０と並列にトライアック制御用正特性サーミスタ２５０を接続し、トライアック制御用サーミスタ２５０をトライアック２４０のゲート端子に接続する。これにより、モータ起動後の定常運転時に、トライアック制御用ＰＴＣ２５０によりトライアック２３０をオフさせることで、起動用正特性サーミスタ２３０の電力消費を削減している。
【０００４】
さらに特許文献２は、モータの始動巻線と電源ライン間に直列に接続されたバイメタル素子と抵抗発熱体からなる第２のスイッチ回路を含み、モータ始動時にバイメタル素子が回路を閉じて大きな始動電流を流し、始動後にバイメタル素子が回路を開き始動巻線を流れる電流をゼロにしている。バイメタル素子は、第２のスイッチ回路の抵抗発熱体と過負荷保護装置の抵抗発熱体からの熱を受けて始動後に回路を開くようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８５１６８号
【特許文献２】特開平１１−３１４４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示す起動装置には次のような課題がある。モータ起動時に、トライアック制御用サーミスタ２５０を通じてトリガー信号がトライアック２４０に印加されてトライアック２４０がオンし、これにより起動用正特性サーミスタ２３０に電流が流れる。その起動から一定時間後に、起動用正特性サーミスタ２３０が自己発熱によりその抵抗値を上昇させ、更には、トライアック制御用サーミスタ２５０もその抵抗値が上昇してトライアック２４０のゲート端子に印加される電流が小さくなりトライアック２４０がオフされる。このような回路の問題点としては、トライアック制御用サーミスタ２５０が外部の温度の影響を受けやすく、必ずしも安定した動作を行い得ない場合がある。つまり、その動作環境の温度が高いと、トライアック制御用サーミスタ２５０の温度も上昇し、予想よりも早い時点でトライアック２４０をオフさせてしまうことがある。例えば、過負荷運転や拘束運転後に再起動する場合には、モータの周囲が十分に冷え切っておらず、特に夏場などはより顕著である。これによりモータ起動がうまく行い得ず、何度も起動を行わなければならなかった。
【０００７】
特許文献２の場合、モータの始動時に大きな始動電流を流すためには、第２のスイッチ回路のバイメタル素子を低抵抗にしなければならず、そのためバイメタル素子が大きくなってしまい、小型化が難しいという欠点がある。
【０００８】
また、図４にモータ始動回路では、モータ始動後も、ＰＴＣ素子が数百度に保たれているため、安全性を高めるためにＰＴＣ素子を収容する筐体を高価な耐熱性、耐火性部材により構成しなければ成らなかった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決し、低消費電力のモータ始動システムを提供することを目的とする。他の目的は、安全性、信頼性が高く、低コスト、コンパクト化が可能なモータ始動システム、モータ始動回路、モータ駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るモータ始動システムは、主巻線および始動巻線を有するモータを駆動するためのシステムであって、以下の構成を有する。主巻線および始動巻線の共通端子と第１の電源端子間に電気的に接続されるヒーターおよびスイッチを含む保護装置と、第１、第２の電極を有し、該第１の電極が始動巻線に接続される第１の正特性サーミスタと、第１、第２の電極、およびゲートを有し、該第２の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第１の電極が第２の電源端子に電気的に接続されるトライアックと、第１、第２の電極を有し、該第１の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第２の電極がトライアックのゲートに電気的に接続される第２の正特性サーミスタとを有し、第２の正特性サーミスタは、保護装置のヒーターと熱的に結合される。
【００１１】
好ましくは第２の正特性サーミスタは、モータの始動後にヒーター（例えば、抵抗発熱体）によって加熱されることで高抵抗状態となり、ゲート端子に供給される保持電流が小さくなり、トライアックが非道通（オフ）される。好ましくは、第２の正特性サーミスタは、第１の正特性サーミスタに比べて約１０分の１程度の保持電流を消費する。さらに、第２の正特性サーミスタのキューリー温度は、モータ運転時のヒーターの温度よりも低く設定され、ヒーターの発熱により安定的に一定の温度に昇温される。
【００１２】
さらに本発明の他のモータ始動システムは、主巻線および始動巻線の共通端子と第１の電源端子間に電気的に接続されるヒーターおよび第１のスイッチを含む保護装置と、第１、第２の電極を有し、該第１の電極が始動巻線に接続される正特性サーミスタと、第１、第２の電極、およびゲートを有し、該第２の電極が第１の正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、該第１の電極が第２の電源端子に電気的に接続されるトライアックと、第１、第２の端子を有し、第１の端子が正特性サーミスタの第２の電極に電気的に接続され、第２の端子がトライアックのゲートに電気的に接続され、第１、第２の端子間が熱応動部材によって開閉可能である第２のスイッチとを有し、第２のスイッチは、保護装置のヒーターと熱的に結合される。
【００１３】
好ましくは、第２のスイッチは、モータの始動後にヒーターおよび正特性サーミスタの熱によって第１、第２の端子間を開き、トライアックを非道通（オフ）にする。好ましくは保護装置は、バイメタルスイッチを含み、モータに過電流が流れたときにバイメタルスイッチをオフする過負荷保護装置である。保護装置は、モータの過負荷運転時または拘束運転時に、過電流に応答してバイメタルスイッチを遮断したり、モータの巻線等の熱に応答してバイメタルスイッチを遮断する機能を備えることができる。
【００１４】
本発明のモータ始動システムは、複数の装置を電気的に接続して構成されるものであっても良いし、複数の機能を包含する単一の装置によって構成しても良い。例えば、過負荷保護装置、モータ始動装置、トライアック等を接続してシステムを構成するものでも良いし、これらの機能を単一の装置内に包含するシステムとして構成するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トライアックを導通させるための第２の正特性サーミスタを、モータの始動後に保護装置のヒーターの熱により高抵抗状態にし、トライアックを非導通（オフ）とするようにしたので、モータ始動後またはモータ定常運転時に第１の正特性サーミスタの保持電流がカットされ、従来と比較して消費電力大幅に低減することができる。さらに、第２の正特性サーミスタは、保護装置のヒーターに熱的に結合され、そこからの熱よって加熱もしくは昇温されるため、比較的外部環境による温度変化の影響を受けにくくなり、安定した動作を行うことができる。さらに本発明によれば、トライアックのオン、オフ動作を制御するために第２の正特性サーミスタまたは第２のスイッチを設け、モータ始動時の始動電流は正特性サーミスタおよびトライアックを介して流れるようにしたため、全体の構成をコンパクトな構成にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本実施の態様に係るモータ始動システムまたは始動回路の構成を示す図である。同図において、モータ始動システム１は、トライアック２０、第１、第２の正特性サーミスタ２２、２４および過負荷保護装置ＯＬＰを含んで構成される。
単相誘導電動機(モータ)１０は、主巻線Ｍと始動巻線Ｓを含み、そのコモン端子Ｃは過負荷保護回路ＯＬＰを介して電源端子Ｌ１に接続されている。電源端子Ｌ２と始動巻線Ｓとの間に、トライアック２０と第１の正特性サーミスタ２２とが直列に接続される。トライアック２０は、双方向性制御整流素子（双方向性サイリスタ）であり、電極Ｔ１、Ｔ２およびゲートＧを有し、ゲートＧに印加されるトリガー電流に応じて電極Ｔ１、Ｔ２間をオン・オフ制御する。
【００１８】
トライアック２０の電極Ｔ１は電源端子Ｌ２に接続され、電極Ｔ２が第１の正特性サーミスタ２２の一方の電極に接続される。第１の正特性サーミスタ２２の他方の電極は、モータ１０の始動巻線Ｓに接続される。トライアック２０と第１の正特性サーミスタ２２との接続ノードＮ１は、トライアック制御用の第２の正特性サーミスタ２４の一方の電極に接続される。第２の正特性サーミスタ２４の他方の電極と電源端子Ｌ２間に、抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に接続され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続ノードＮ２がトライアック２０のゲートＧに接続される。
【００１９】
過負荷保護装置ＯＬＰは、コモン端子Ｃと電源端子Ｌ１との間に、直列に接続されるヒーター３２とバイメタルスイッチ３４とを有する。本発明の要点は、トライアック制御用の第２の正特性サーミスタ２４が過負荷保護装置ＯＬＰのヒーター３２と熱的に結合されるように配置され、第２の正特性サーミスタ２４は、モータ始動後にヒーター３２からの熱を受けて低抵抗状態から高抵抗状態へと変遷し、トライアック２０をオフするようにした点である。
【００２０】
第１の正特性サーミスタ２２の特性は、モータを始動するための条件に応じて選定され、例えば、約１２０度のキューリー温度をもち、キューリー温度以下のとき、約５．６オームの抵抗であり、それを越えると抵抗値が急激に上昇し、約５キロオームの高抵抗となる。第２の正特性サーミスタ２４の特性は、トライアック２０を制御するための条件に応じて選定される。第２の正特性サーミスタ２４のキューリー温度は、例えば、第１の正特性サーミスタのキューリー温度よりも２０ないし３０％程度低く設定され、ここでは約８０度であり、キューリー温度以下のとき、その抵抗は約１５０オームであり、キューリー温度を超えると、約３０キロオームの高抵抗になる。さらに、第１の正特性サーミスタ２２が高抵抗状態であるときの保持電流は、約数十ミリアンペアであるのに対して、第２の正特性サーミスタ２４の保持電流は、それの約１／１０程度の数ミリアンペアとなるものが選択される。
【００２１】
第１、第２の正特性サーミスタ２２、２４は、好ましくは円形状のピルから構成され、その対向する面に電極が形成されている。第２の正特性サーミスタ２４は、トライアック２０を制御するためのトリガー電流を供給すれば十分であり、始動電流を流す第１の正特性サーミスタ２２よりも小さな内容積を用いることができる。例えば、第２の正特性サーミスタ２４のピル電極の直径は、第１の正特性サーミスタ２２の直径よりも１／５程度小さくてもよい。従って、第２の正特性サーミスタ２４の熱容量は第１の正特性サーミスタ２２よりもかなり小さくなる。
【００２２】
過負荷保護装置ＯＬＰは、モータの過負荷運転時やモータの拘束運転時に、バイメタルスイッチ３４により回路を開く。過負荷運転時やモータの拘束運転時は、通常の運転時よりも大きな電流が流れるため、ヒーター３２が発熱し、それに応答してバイメタルスイッチ３４が反転する。同時に、そのような運転時にはモータの巻線温度が上昇し、モータのシェル温度も上昇するため、バイメタルスイッチ３４は上昇した温度に応答して反転することもある。ヒーター３２は、好ましくは、例えばニクロム線のような発熱抵抗体を用いることができ、モータの通常運転時には、約９０℃の温度となる。また、バイメタルスイッチ３４は、例えば、８０℃の温度で反転する。
【００２３】
抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、第２の正特性サーミスタ２４が高抵抗状態のときの抵抗値とトライアック２０のターンオン感度によって決定される。すなわち、このような状態のときにゲートＧに供給される電流によってトライアック２０がオンしないような抵抗値が選択される。本実施例では、抵抗Ｒ１は２２０オームであり、Ｒ２は１０オームである。なお、抵抗Ｒ２は第２の正特性サーミスタ２４の特性に合わせて決定されるが、抵抗Ｒ２は必ずしも用いなくともよい。
【００２４】
モータの始動時に電源端子Ｌ１、Ｌ２間に１００ボルトの交流電圧が与えられると、過負荷保護装置ＯＬＰ、始動巻線Ｓ、第１の正特性サーミスタ２２、および第２の正特性サーミスタ２４を介してトリガー電流がトライアック２０のゲートＧに印加される。電極Ｔ１とゲートＧには、おおよそ１．５ボルトのトリガー電圧が生成され、トライアック２０の電極Ｔ１、Ｔ２間が導通（オン）する。
【００２５】
トライアック２０の導通により、第１の正特性サーミスタ２２を介して始動巻線Ｓに約２０アンペアの電流が流される。第１の正特性サーミスタ２２は、おおよそ２秒後に、キューリー温度に到達し、その抵抗値が５キロオームとなり、約２０ミリアンペアの保持電流により高抵抗状態となる。
【００２６】
同時に、過負荷保護装置ＯＬＰのヒーター３２にも電流が流れ、ヒーター３２が加熱される。第２の正特性サーミスタ２４は、ヒーター３２と熱的に結合されているため、ヒーター３２からの熱よって瞬時に昇温され、キューリー温度を越えたとき、約３０キロオームの高抵抗状態へ推移する。これにより、トライアック２０のゲートＧには、導通を保持するに十分なトリガー電流が供給されず、トライアック２０の電極Ｔ１、Ｔ２間が非導通となる。
【００２７】
トライアック２０がオフとなり、モータの始動が終了すると、電源端子Ｌ１、Ｌ２間に供給された電力はモータ１０の主巻線Ｍを流れる。モータ１０の運転中、過負荷保護装置ＯＬＰのヒーター３２が発熱を続けるため、第２の正特性サーミスタ２４は高抵抗状態を維持する。第１の正特性サーミスタ２２には保持電流が流れないため、それ自身も熱放散により冷却され、初期の低抵抗状態に戻る。そして、第２の正特性サーミスタ２４には、低抵抗の第１の正特性サーミスタ２２を経由して微小の電流が流れるが、この値は、５ミリアンペア以下である。この電流は第２の正特性サーミスタ２４の自己発熱に消費され、高抵抗状態の維持に幾分か寄与する。こうして第２の正特性サーミスタ２４は、ヒーター３２から熱を受けることで、単体動作時の保持電流よりも少ない電流値で高抵抗状態を維持することができる。また、モータの通常運転時、第２の正特性サーミスタ２４を流れる保持電流はトライアック２０をターンオンさせるには十分でなくため、トライアック２０はオフ状態を維持する。
【００２８】
従来のモータ始動回路（図４）は、モータの始動後に正特性サーミスタ１１０を自己保持するために数十ミリアンペアの保持電流が流れていたために数ワットの電力を無駄に消費していたが、本実施例では、第１の正特性サーミスタ２２は完全にオフし、第２の正特性サーミスタ２４に数ミリアンペアの保持電流が流れるだけであるため、消費電力をそれの数分の１から数十分の１に削減することができる。
【００２９】
また、モータの再始動性を考えた場合、第１の正特性サーミスタ２２は、その発熱時間が短く、モータ始動後に冷却された状態にあるため、数分間の短い休止時間後にモータを始動するときでも、始動電流をきちんと流すことができる。同時に、正特性サーミスタの発熱時間を短縮することは、ＰＴＣ素子の劣化からくる割れ、発火等を抑制し、信頼性を向上させることができる。
【００３０】
さらに、従来のモータ始動回路（図４）では、正特性サーミスタが数百度の高温状態で維持されるため、劣悪な環境化において発火の可能性があり、安全性を高めるために高価な材質を用いる必要があったが、本実施例では、結果的に素子周りの温度を下げることができるため安価な材料で筐体（ハウジングケース）を形成することができる。
【００３１】
次に本発明の第２の実施例について図２を参照して説明する。なお、図１に示す構成と同じものには同一番号を付してある。第２の実施例に係るモータ始動システム１は、第１の実施例の第２の正特性サーミスタ２４の代わりに、第２のバイメタルスイッチ４０を用いて構成される。第２のバイメタルスイッチ４０は、接点間の開閉を行う熱応動のバイメタル素子を含み、バイメタル素子は過負荷保護装置ＯＬＰのヒーター３２に熱的に結合されている。但し、モータの始動時には第１の正特性サーミスタ２２とも熱的に結合することができる。
【００３２】
モータの始動時において、第２のバイメタルスイッチ４０は接点間を閉じており、電源ラインＬ１、Ｌ２間に交流電圧が印加されると、トライアック２０のゲートＧに抵抗Ｒ２を介して十分なトリガー電流が印加され、トライアック２０がオンし、始動巻線Ｓに接続された第１の正特性サーミスタ２２に大きな始動電流が流れる。始動電流が数秒間流れると、第１の正特性サーミスタ２２が自己発熱により数百度となり、高抵抗状態に移行し、モータの始動が終了する。このとき、第２のバイメタルスイッチ４０は、ヒーター３２と第１の正特性サーミスタ２２からの熱を受け加熱される。第２のバイメタルスイッチ４０の動作温度を、ヒーター３２の発熱温度および第１の正特性サーミスタ２２の自己発熱時の温度よりも数十度低く設定しておくことで、第２のバイメタルスイッチ４０は、第１の正特性サーミスタ２２の飽和時点から遅延してバイメタル素子を反転し接点を開く。これにより、トライアック２０のゲートＧにトライアック２０がオンするに十分なトリガー電流が供給されず、トライアック２０はオフされ、第１の正特性サーミスタ２２に流れる電流はゼロとなる。モータ始動後、第２のバイメタルスイッチ４０は、モータの運転電流で発熱するヒーター３２からの熱を受けることで、バイメタル素子の反転状態（オフ状態）を維持する。
【００３３】
第２の実施例によれば、モータ始動後に第２のバイメタルスイッチ４０の接点に流れる電流が数十ミリアンペアと微小であり、バイメタル素子への損傷が少ないため、バイメタル素子は、スナップアクションするものに限らず、長寿命の徐動型バイメタル素子を用いることができ、接点間に絶縁物等の異物の入り込みによる導通不良を回避するために多重接点を用いることができる。さらに、第２のバイメタルスイッチ４０を金属ケース等に収容し、塵埃による影響をなくすことで、５０万回以上の開閉動作が高信頼性をもって達成することができる。
【００３４】
次に、第１の実施例に係るモータ始動システムを実装した状態を図３に示す。同図（ａ）は、ハウジングの上部を切除したときの内部の配置を説明するための平面図であり、同図（ｂ）はハウジングの側部を切除したときの内部の配置を説明するための側面図である。
【００３５】
図１に示すモータ始動装置７０は、熱可塑性もしくは耐熱性の樹脂により成形されたハウジング５０を含み、ハウジング内に図１に示す始動システムが配置される。ハウジング５０は、モータのシェルの上部に形成されたフューサイトピン用のカバー６０上に取付けられる。ハウジング５０の底部には、フューサイトピンの位置に対応して３つの開口５２が形成され、これらの開口５２を介して始動巻線用のピン５４Ｓ、主巻線用のピン５４Ｍ、コモン端子用のピン５４Ｃが挿入される。さらにハウジング５０の底部には、電源ラインＬ１、Ｌ２用の開口が形成されている。
【００３６】
ピン５４Ｓは、ハウジング５０内でバネ性の金属端子５６の円形状の孔５６ａ内に支持され、この金属端子５６が第１の正特性サーミスタ２２の電極面２２ａと接触するバネ性の接点部５６ｂを備えている。ピン５４Ｍは、トライアック２０の端子Ｔ１と電源ラインＬ１に接続され、ピン５４Ｃは、過負荷保護装置ＯＬＰのバイメタルスイッチ３４に接続されるが、これらの配線は省略されている。
【００３７】
第１の正特性サーミスタ２２は、ピン５４Ｓとピン５４Ｍ、５４Ｃとのほぼ中央に配置されている。他方の電極面２２ｂは、バネ性の金属端子５８ａを介して第２の正特性サーミスタ２４の第１の電極面２４ａに電気的に接続され、第２の正特性サーミスタの第２の電極面２４ｂがバネ性の金属端子５８ｂを介してトライアック２０のゲートＧに接続される。第１の正特性サーミスタ２２をピン５４Ｓとピン５４Ｍ、５４Ｃとの間には位置することで、モータ始動装置７０を小型化することができる。
【００３８】
第２の正特性サーミスタ２４は、過負荷保護装置ＯＬＰに近接して配置され、その内部のヒーター３２（図中破線で示す）と熱的に結合される。ヒーター３２からの熱を受け易くするように、金属端子５８ｂは、第２の正特性サーミスタ２４の電極面２４ｂと接触面積が大きくなるような接点構造が望ましい。図では、金属端子５８ｂが波形形状をしているが、より平坦な面をもつ接点構造を用いることができる。さらに、ヒーター３２からの熱を第２の正特性サーミスタ２４へ伝達し易くするため、熱伝達用の壁５８ｃ（一点鎖線）をハウジング内に形成するようにしてもよい。
【００３９】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。上述した実施例において用いられるモータ始動システム、モータ始動回路およびモータ始動装置は、限定的な意味に解釈されるべきものではなく、少なくともモータの始動を行う機能を包含するものとして解釈される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、冷蔵庫、冷凍庫、エアーコンディショナー等のコンプレッサー用の交流モータ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施例に係るモータ始動システムの回路を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るモータ始動システムの回路を示す図である。
【図３】図１の始動システムをハウジング内に実装したときの図である。
【図４】従来のモータ始動回路の構成例を示す図である。
【図５】従来の他のモータ始動回路の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：モータ始動システム、
１０：モータ
２０：トライアック
２２：第１の正特性サーミスタ（第１のＰＴＣ）
２４：第２の正特性サーミスタ（第２のＰＴＣ）
３２：ヒーター
３４：バイメタルスイッチ
４０：第２のバイメタルスイッチ
ＯＬＰ：過負荷保護装置
５０：ハウジング
７０：モータ始動装置
【図１】
2005057960.tif 000003
【図２】
2005057960.tif 000004
【図３】
2005057960.tif 000005
【図４】
2005057960.tif 000006
【図５】
2005057960.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月11日(2003.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005057960.tif 000008
【図２】
2005057960.tif 000009
【図３】
2005057960.tif 000010
【図４】
2005057960.tif 000011
【図５】
2005057960.tif 000012