(57)【要約】  【課題】モータの起動装置に関し、エネルギー効率を高める。  【解決の手段】主巻線および補助巻線を有するモータの起動装置で、第１の正特性サーミスタと、第１の正特性サーミスタと直列に接続された半導体スイッチと、第１の正特性サーミスタおよび半導体スイッチと並列に接続され、半導体スイッチのオン及びオフを制御する第２の正特性サーミスタ１０６と第２の正特性サーミスタ１０６を内包するケース１１１とを備え、ケース１１１の少なくとも一部に断熱層を設け、起動装置の消費電力を低減する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主巻線および補助巻線を有するモータの起動装置であって、補助巻線に直列に接続された第１の正特性サーミスタと、前記第１の正特性サーミスタと直列に接続された半導体スイッチと、前記第１の正特性サーミスタおよび前記半導体スイッチと並列に接続され前記半導体スイッチのオン及びオフを制御する第２の正特性サーミスタと、前記第２の正特性サーミスタを内包するケースとを備え、前記第２の正特性サーミスタは前記ケースに挟持されるとともに、前記ケースの少なくとも一部に断熱層を設けたモータの起動装置。
【請求項２】
断熱層は芯材と前記芯材を被う非通気性外被材からなる真空断熱材にて形成された請求項１に記載のモータの起動装置。
【請求項３】
断熱層は第２の正特性サーミスタが接触するケースの表面に塗布された塗料型断熱材にて形成された請求項１に記載のモータの起動装置。
【請求項４】
断熱層は閉空間によって画定された空気の層にて形成された請求項１に記載のモータの起動装置。
【請求項５】
断熱層は発泡樹脂にて形成された請求項１に記載のモータの起動装置。
【請求項６】
断熱層はメタ系アラミド紙によって形成された請求項１に記載のモータの起動装置。
【請求項７】
断熱層は熱伝導率０．７Ｗ／ｍ・ｋ以下の材料で形成された請求項１に記載のモータの起動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正特性サーミスタを備えた単相誘導電動機からなるモータの起動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの起動装置として、正特性サーミスタを用いたものが広く用いられている。
【０００３】
しかしながら、近年地球環境を考慮してエネルギー効率が高いことが望まれているなかで、モータが起動した後も正特性サーミスタに電源電圧が印加され続け電力を消費することに注目して、モータが起動した後に、正特性サーミスタに印加される電源電圧を遮断するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来のモータの起動装置を説明する。
【０００５】
図１９は特許文献１に記載された従来のモータの起動装置を用いた回路図、図２０は従来のモータの起動装置の要部組立図、図２１は図２０のＡ部拡大図である。
【０００６】
図１９において、単相誘導電動機を構成するモータ２は主巻線１０および補助巻線３を備え、交流電源７に接続されている。
【０００７】
起動装置１はモータ２の補助巻線３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ４と、第１の正特性サーミスタ４と直列に接続された半導体スイッチ５と第１の正特性サーミスタ４および半導体スイッチ５と並列に電極板Ａ１３を介してモータ２の補助巻線３接続された第２の正特性サーミスタ６で回路構成されている。
【０００８】
第１の正特性サーミスタ４、第２の正特性サーミスタ６は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミックで構成されていて、キュリー温度をもち、このキュリー温度を超えると電気抵抗値が急激に増大する特性を有しており、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【０００９】
半導体スイッチ５には第１の端子Ｔａ、第２の端子Ｔｂ、ゲート端子Ｇがあり、ゲート端子Ｇは電極版Ｂ１４を介して第２の正特性サーミスタ６に接続されている。
【００１０】
ゲート端子Ｇは電極板Ｂ１４を介して第２の正特性サーミスタ６に接続されている。
【００１１】
ゲート端子Ｇに一定電流が流れることで第１の端子Ｔａ、第２の端子Ｔｂ間がＯＮし、ゲート端子Ｇに電流を流れなければ第１の端子Ｔａ、第２の端子Ｔｂ間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇに一定電流が流し、第１の端子Ｔａ、第２の端子Ｔｂ間がＯＮとなる。
【００１２】
また、第２の正特性サーミスタ６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇの電流が低下するため第１の端子Ｔａ、第２の端子Ｔｂ間がＯＦＦとなる。
【００１３】
図２０は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＡ部の拡大図である図２１において、第２の正特性サーミスタ６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ６ｂは、ケース１１に接触している電極板Ｂ１４に接続され、電極板Ｂ１４は半導体スイッチ５のゲート端子Ｇに接続されている。
【００１４】
また、第２の正特性サーミスタ６の電極面のもう一方の面電極Ａ６ａは、電極板Ａ１３を介して補助巻線３に接続されている。
【００１５】
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００１６】
交流電源７から電気が供給されると、主巻線１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇに電流が流れることで、半導体スイッチ５はＯＮしている。
【００１７】
また第１の正特性サーミスタ４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線３に起動電流が流れ、モータ２は運転を開始する。
【００１８】
モータ２が起動後、第１の正特性サーミスタ４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し補助巻線３の電流が減少し、実質的に補助巻線３は切り離される。
【００１９】
通常、第１の正特性サーミスタ４は、高い電気抵抗値を維持するに必要な自己発熱を維持し続けるため、モータ２の運転中は数ワットの消費電力を消費し続けることになる。
【００２０】
更に、第２の正特性サーミスタ６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加し抵抗値が増加するためゲート端子Ｇへの電流が低下し、半導体スイッチ５がＯＦＦとなる。
【００２１】
半導体スイッチ５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【特許文献１】特開平６−３３９２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上記従来の構成では、第２の正特性サーミスタ６の熱が空間やケース１１に熱伝導して放熱してしまい、周囲への放熱が大きく十分に温度上昇が得られず、その結果抵抗値の増加が小さくなり、消費電力が大きくなるという課題を有していた。
【００２３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、エネルギー効率の高いモータの起動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記従来の課題を解決するために、本発明のモータの起動装置は、補助巻線に直列に接続された第１の正特性サーミスタと、第１の正特性サーミスタと直列に接続された半導体スイッチと、正特第１の性サーモスタットと並列に接続され、半導体スイッチをＯＮ／ＯＦＦする第２の正特性サーミスタと、少なくとも第２の正特性サーミスタを内包するケースとを備え、第２の正特性サーミスタとケースの接触部の一部に断熱層を設けたもので、断熱層の断熱効果により第２の正特性サーミスタの熱が、ケースへ伝達して放熱することを小さく抑えることができ、第２の正特性サーミスタの消費電力を節約することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のモータの起動装置は、エネルギー効率の高いモータの起動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
請求項１に記載の発明は、主巻線および補助巻線を有するモータの起動装置であって、補助巻線に直列に接続された第１の正特性サーミスタと、前記第１の正特性サーミスタと直列に接続された半導体スイッチと、前記第１の正特性サーミスタおよび前記半導体スイッチと並列に接続され半導体スイッチのオン及びオフを制御する第２の正特性サーミスタと、第２の正特性サーミスタを内包するケースとを備え、前記第２の正特性サーミスタはケースに挟持されるとともに、前記ケースの少なくとも一部に断熱層を設けたもので、第２の正特性サーミスタの熱がケースへ伝達して放熱することが少なくなり、発熱体の熱損失が低減されるため、発熱体の消費電力を低減でき、起動装置の消費電力が小さく消費電力エネルギー効率の高いモータの起動装置を提供することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱層は芯材と前記芯材を被う非通気性外被材からなる真空断熱材にて形成されたもので、真空断熱材の断熱効果によりの第２の正特性サーミスタの熱損失が低減されるので、第２の正特性サーミスタの消費電力を小さくすることができ、起動装置の消費電力を低減することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱層は第２の正特性サーミスタが接触するケースの表面に塗布された塗料型断熱材にて形成されたもので、ケースの表面に塗料型断熱材を塗布するだけの簡単な工程で断熱効果が得られ、第２の正特性サーミスタの熱損失が低減されるため、第２の正特性サーミスタの消費電力を低減でき、更に安価に起動装置の消費電力を低減することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱層は閉空間によって画定された空気の層にて形成されたもので、ケースの面を閉空間の空気層が形成される形状にすることにより、空気層の断熱効果で第２の正特性サーミスタの熱損失が低減されるので、特別な断熱材を必要とせず、組立も容易で安価に起動装置の消費電力を低減することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱層は発泡樹脂にて形成されたもので、発泡樹脂内に形成された気泡の断熱効果により、第２の正特性サーミスタの熱損失が低減され、また樹脂成形品なので、加工、組立が容易であり、安価に製造が可能である。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱層はメタ系アラミド紙にて形成されたもので、メタ系アラミド紙の断熱効果により第２の正特性サーミスタの熱損失が低減されるので、発熱体の消費電力を小さくすることができ、起動装置の消費電力を低減することができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱層は熱伝導率０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で形成されたもので、熱伝導率が小さいために第２の正特性サーミスタの熱損失が低減され、また樹脂成形品なので、加工、組立が容易であり、安価に製造が可能である。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの起動装置の回路図、図２は、本発明の実施の形態１におけるモータの起動装置の要部組立図、図３は、図２の内部構造の断面を示すＢ部拡大図である。
【００３５】
以下、図１、図２、図３に基づいて本実施の形態について説明する。
【００３６】
図１において、単相誘導電動機を構成するモータ１０２は主巻線１１０および補助巻線１０３を備え、交流電源１０７に接続されている。起動装置１０１はモータ１０２の補助巻線１０３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ１０４と、第１の正特性サーミスタ１０４と直列に接続された半導体スイッチ１０５と、第１の正特性サーミスタ１０４および半導体スイッチ１０５と並列に電極板Ａ１１３を介してモータ１０２の補助巻線１０３に接続された第２の正特性サーミスタ１０６で回路構成されている。
【００３７】
第１の正特性サーミスタ１０４、第２の正特性サーミスタ１０６は、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【００３８】
半導体スイッチ１０５には第１の端子Ｔ１、第２の端子Ｔ２、ゲート端子Ｇ１があり、ゲート端子Ｇ１は電極板Ｂ１１４を介して第２の正特性サーミスタ１０６に接続されている。
【００３９】
ゲート端子Ｇ１に一定電流が流れることで第１の端子Ｔ１、第２の端子Ｔ２間がＯＮし、ゲート端子Ｇ１に電流を流れなければ第１の端子Ｔ１、第２の端子Ｔ２間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ１０６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ１０６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ１に一定電流が流し、第１の端子Ｔ１、第２の端子Ｔ２間がＯＮとなる。
【００４０】
また、第２の正特性サーミスタ１０６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ１０６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇ１の電流が低下するため第１の端子Ｔ１、第２の端子Ｔ２間がＯＦＦとなる。
【００４１】
図２は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＢ部の拡大である図３において、第２の正特性サーミスタ１０６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ１０６ｂは、ケース１１１に接触している電極板Ｂ１１４に接続され、電極板Ｂ１１４は半導体スイッチ１０５のゲート端子Ｇ１に接続されており、もう一方の電極面の電極Ａ１０６ａは、電極板Ａ１１３を介して補助巻線１０３に接続されている。
【００４２】
また、第２の正特性サーミスタ１０６はケース１１１に内包されており、第２の正特性サーミスタ１０６はケース１１１に挟持されている。
【００４３】
更に、第２の正特性サーミスタ１０６とケース１１１間には、芯材と前記芯材を被う非通気性外被材からなる真空断熱材１１２にて形成された断熱層が組み込まれている。非通気性外被材は、プラスチックフィルムと金属箔のラミネートフィルムで構成されている。
【００４４】
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４５】
交流電源１０７から電気が供給されると、主巻線１１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ１０６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ１に電流が流れることで、半導体スイッチ１０５はＯＮしている。
【００４６】
また第１の正特性サーミスタ１０４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線１０３に起動電流が流れ、モータ１０２は運転を開始する。
【００４７】
モータ１０２が起動後、第１の正特性サーミスタ１０４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し、補助巻線１０３の電流が減少し、実質的に補助巻線１０３は切り離される。
【００４８】
更に、第２の正特性サーミスタ１０６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加する。
【００４９】
このとき第２の正特性サーミスタ１０６は電極板Ｂ１１４とケース１１１の間に断熱性に優れた真空断熱材１１２を挿入しているため、外部への放熱が少なくなり、第２の正特性サーミスタ１０６は高温に維持される。このため抵抗値が大きくなり半導体スイッチ１０５のゲート端子Ｇ１への電流が非常に小さくなり、半導体スイッチ１０５がＯＦＦとなる。
【００５０】
半導体スイッチ１０５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ１０４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ１０４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【００５１】
従って、半導体スイッチ１０５をＯＦＦさせるのに必要な第２の正特性サーミスタ１０６の自己発熱の電力以外の、ケース１１１などへの放熱分の電力消費を極めて低く抑えることができ、その結果、第２の正特性サーミスタ１０６の消費電力を抑えることができ、極めてエネルギー効率の高いモータの起動装置を得ることができる。
【００５２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるモータの起動装置の回路図、図５は、本発明の実施の形態２におけるモータの起動装置の要部組立図、図６は、図５の内部構造の断面を示すＣ部拡大図である。
【００５３】
以下、図４、図５、図６に基づいて本実施の形態について説明する。
【００５４】
図４において、単相誘導電動機を構成するモータ２０２は主巻線２１０および補助巻線２０３を備え、交流電源２０７に接続されている。
【００５５】
起動装置２０１はモータ２０２の補助巻線２０３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ２０４と、第１の正特性サーミスタ２０４と直列に接続された半導体スイッチ２０５と、第１の正特性サーミスタ２０４および半導体スイッチ２０５と並列に電極板Ａ２１３を介してモータ２０２の補助巻線２０３に接続された第２の正特性サーミスタ２０６で回路構成されている。
【００５６】
第１の正特性サーミスタ２０４、第２の正特性サーミスタ２０６は、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【００５７】
半導体スイッチ２０５には第１の端子Ｔ３、第２の端子Ｔ４、ゲート端子Ｇ２があり、ゲート端子Ｇ２は電極板Ｂ２１４を介して第２の正特性サーミスタ２０６に接続されている。
【００５８】
ゲート端子Ｇ２に一定電流が流れることで第１の端子Ｔ３、第２の端子Ｔ４間がＯＮし、ゲート端子Ｇ２に電流を流れなければ第１の端子Ｔ３、第２の端子Ｔ４間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ２０６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ２０６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ２に一定電流が流し、第１の端子Ｔ３、第２の端子Ｔ４間がＯＮとなる。
【００５９】
また、第２の正特性サーミスタ２０６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ２０６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇ２の電流が低下するため第１の端子Ｔ３、第２の端子Ｔ４間がＯＦＦとなる。
【００６０】
図５は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＣ部の拡大である図６において、第２の正特性サーミスタ２０６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ２０６ｂは、ケース２１１に接触している電極板Ｂ２１４に接続され、電極板Ｂ２１４は半導体スイッチ２０５のゲート端子Ｇ２に接続されており、もう一方の電極面の電極Ａ２０６ａは、電極板Ａ２１３を介して補助巻線２０３に接続されている。
【００６１】
また、第２の正特性サーミスタ２０６はケース２１１に内包されており、第２の正特性サーミスタ２０６はケース２１１に挟持されている。
【００６２】
そしてケース２１１の表面には、塗料型断熱材２１２が塗布されている。
【００６３】
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００６４】
交流電源２０７から電気が供給されると、主巻線２１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ２０６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ２に電流が流れることで、半導体スイッチ２０５はＯＮしている。
【００６５】
また第１の正特性サーミスタ２０４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線２０３に起動電流が流れ、モータ２０２は運転を開始する。
【００６６】
モータ２０２が起動後、第１の正特性サーミスタ２０４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し、補助巻線２０３の電流が減少し、実質的に補助巻線２０３は切り離される。
【００６７】
更に、第２の正特性サーミスタ２０６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加する。
【００６８】
本実施の形態ではケース２１１の面に断熱性に優れ、塗布するだけでよい塗料型断熱材２１２を使用しているため、第２の正特性サーミスタ２０６の熱は、ケース２１１にはほとんど伝わらず、外部への放熱が少なくなり、第２の正特性サーミスタ２０６は高温に維持される。このため抵抗値が大きくなり半導体スイッチ２０５のゲート端子Ｇ２への電流が非常に小さくなり、半導体スイッチ２０５がＯＦＦとなる。
【００６９】
半導体スイッチ２０５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ２０４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ２０４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【００７０】
従って、半導体スイッチ２０５をＯＦＦさせるのに必要な第２の正特性サーミスタ２０６の自己発熱の電力以外の、ケース２１１への放熱分の電力消費を極めて低く抑えることができ、その結果、第２の正特性サーミスタ２０６の消費電力を抑えることができ、極めてエネルギー効率の高いモータの起動装置を得ることができる。
【００７１】
更に、塗料型断熱材２１２は予めケース２１１の面に塗布するといった簡単なものであり、新たな部品の追加も必要とせず、組立工数も増えないため、生産性が高く安価な起動装置を得ることができる。
【００７２】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３におけるモータの起動装置の回路図、図８は、本発明の実施の形態３におけるモータの起動装置の要部組立図、図９は、図８の内部構造の断面を示すＤ部拡大図である。
【００７３】
以下、図７、図８、図９に基づいて本実施の形態について説明する。
【００７４】
図７において、単相誘導電動機を構成するモータ３０２は主巻線３１０および補助巻線３０３を備え、交流電源３０７に接続されている。
【００７５】
起動装置３０１はモータ３０２の補助巻線３０３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ３０４と、第１の正特性サーミスタ３０４と直列に接続された半導体スイッチ３０５と、第１の正特性サーミスタ３０４および半導体スイッチ３０５と並列に電極板Ａ３１３を介してモータ３０２の補助巻線３０３に接続された第２の正特性サーミスタ３０６で回路構成されている。
【００７６】
第１の正特性サーミスタ３０４、第２の正特性サーミスタ３０６は、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【００７７】
半導体スイッチ３０５には第１の端子Ｔ５、第２の端子Ｔ６、ゲート端子Ｇ３があり、ゲート端子Ｇ３は電極板Ｂ３１４を介して第２の正特性サーミスタ３０６に接続されている。
【００７８】
ゲート端子Ｇ３に一定電流が流れることで第１の端子Ｔ５、第２の端子Ｔ６間がＯＮし、ゲート端子Ｇ３に電流を流れなければ第１の端子Ｔ５、第２の端子Ｔ６間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ３０６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ３０６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ３に一定電流が流し、第１の端子Ｔ５、第２の端子Ｔ６間がＯＮとなる。
【００７９】
また、第２の正特性サーミスタ３０６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ３０６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇ３の電流が低下するため第１の端子Ｔ５、第２の端子Ｔ６間がＯＦＦとなる。
【００８０】
図８は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＤ部の拡大である図９において、第２の正特性サーミスタ３０６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ３０６ｂは、ケース３１１に接触している電極板Ｂ３１４に接続され、電極板Ｂ３１４は半導体スイッチ３０５のゲート端子Ｇ３に接続されており、もう一方の電極面の電極Ａ３０６ａは、電極板Ａ３１３を介して補助巻線３０３に接続されている。
【００８１】
また、第２の正特性サーミスタ３０６はケース３１１に内包されており、第２の正特性サーミスタ３０６はケース３１１に挟持されている。
【００８２】
そしてケース３１１には、閉空間で画定された空気の層３１２が設けられている。
【００８３】
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００８４】
交流電源３０７から電気が供給されると、主巻線３１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ３０６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ３に電流が流れることで、半導体スイッチ３０５はＯＮしている。
【００８５】
また第１の正特性サーミスタ３０４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線３０３に起動電流が流れ、モータ３０２は運転を開始する。
【００８６】
モータ３０２が起動後、第１の正特性サーミスタ３０４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し、補助巻線３０３の電流が減少し、実質的に補助巻線３０３は切り離される。
【００８７】
更に、第２の正特性サーミスタ３０６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加する。
【００８８】
本実施の形態ではケース３１１には閉空間の空気の層３１２が形成されているため、第２の正特性サーミスタ３０６の熱は、ケース３１１にはほとんど伝わらず、外部への放熱が少なくなり、第２の正特性サーミスタ３０６は高温に維持される。このため抵抗値が大きくなり半導体スイッチ３０５のゲート端子Ｇ３への電流が非常に小さくなり、半導体スイッチ３０５がＯＦＦとなる。
【００８９】
半導体スイッチ３０５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ３０４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ３０４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【００９０】
従って、半導体スイッチ３０５をＯＦＦさせるのに必要な第２の正特性サーミスタ３０６の自己発熱の電力以外の、ケース３１１への放熱分の電力消費を極めて低く抑えることができ、その結果、第２の正特性サーミスタ３０６の消費電力を抑えることができ、極めてエネルギー効率の高いモータの起動装置を得ることができる。
【００９１】
更に、ケース３１１を閉空間の空気の層３１２が形成される形状にするだけなので、新たな部品の追加も必要とせず、組立工数も増えないため、生産性が高く安価な起動装置を得ることができる。
【００９２】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４におけるモータの起動装置の回路図、図１１は、本発明の実施の形態４におけるモータの起動装置の要部組立図、図１２は、図１１の内部構造の断面を示すＥ部拡大図である。
【００９３】
以下、図１０、図１１、図１２に基づいて本実施の形態について説明する。
図１０において、単相誘導電動機を構成するモータ４０２は主巻線４１０および補助巻線４０３を備え、交流電源４０７に接続されている。
【００９４】
起動装置４０１はモータ４０２の補助巻線４０３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ４０４と、第１の正特性サーミスタ４０４と直列に接続された半導体スイッチ４０５と、第１の正特性サーミスタ４０４および半導体スイッチ４０５と並列に電極板Ａ４１３を介してモータ４０２の補助巻線４０３に接続された第２の正特性サーミスタ４０６で回路構成されている。
【００９５】
第１の正特性サーミスタ４０４、第２の正特性サーミスタ４０６は、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【００９６】
半導体スイッチ４０５には第１の端子Ｔ７、第２の端子Ｔ８、ゲート端子Ｇ５があり、ゲート端子Ｇ４は電極板Ｂ４１４を介して第２の正特性サーミスタ４０６に接続されている。
【００９７】
ゲート端子Ｇ５に一定電流が流れることで第１の端子Ｔ７、第２の端子Ｔ８間がＯＮし、ゲート端子Ｇ４に電流を流れなければ第１の端子Ｔ７、第２の端子Ｔ８間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ４０６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ４０６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ４に一定電流が流し、第１の端子Ｔ７、第２の端子Ｔ８間がＯＮとなる。
【００９８】
また、第２の正特性サーミスタ４０６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ４０６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇ５の電流が低下するため第１の端子Ｔ７、第２の端子Ｔ８間がＯＦＦとなる。
【００９９】
図１１は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＥ部の拡大である図１２において、第２の正特性サーミスタ４０６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ４０６ｂは、ケース４１１に接触している電極板Ｂ４１４に接続され、電極板Ｂ４１４は半導体スイッチ４０５のゲート端子Ｇ４に接続されており、もう一方の電極面の電極Ａ４０６ａは、電極板Ａ４１３を介して補助巻線４０３に接続されている。
【０１００】
また、第２の正特性サーミスタ４０６はケース４１１に内包されており、第２の正特性サーミスタ４０６はケース４１１に挟持されている。
【０１０１】
そしてケース４１１は、発泡樹脂にて成形されている。
【０１０２】
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【０１０３】
交流電源４０７から電気が供給されると、主巻線４１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ４０６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ４に電流が流れることで、半導体スイッチ４０５はＯＮしている。
【０１０４】
また第１の正特性サーミスタ４０４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線４０３に起動電流が流れ、モータ４０２は運転を開始する。
【０１０５】
モータ４０２が起動後、第１の正特性サーミスタ４０４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し、補助巻線４０３の電流が減少し、実質的に補助巻線４０３は切り離される。
【０１０６】
更に、第２の正特性サーミスタ４０６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加する。
【０１０７】
本実施の形態ではケース４１１は、断熱性に優れた発泡樹脂にて成形されているため、第２の正特性サーミスタ４０６の熱は、ケース４１１にほとんど伝わらず、外部への放熱が少なくなり、第２の正特性サーミスタ４０６は高温に維持される。このため抵抗値が大きくなり半導体スイッチ４０５のゲート端子Ｇ４への電流が非常に小さくなり、半導体スイッチ４０５がＯＦＦとなる。
【０１０８】
半導体スイッチ４０５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ４０４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ４０４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【０１０９】
従って、半導体スイッチ４０５をＯＦＦさせるのに必要な第２の正特性サーミスタ４０６の自己発熱の電力以外の、ケース４１１への放熱分の電力消費を極めて低く抑えることができ、その結果、第２の正特性サーミスタ４０６の消費電力を抑えることができ、極めてエネルギー効率の高いモータの起動装置を得ることができる。
【０１１０】
更に、ケース４１１の成形を発泡樹脂成形にするだけなので、新たな部品の追加も必要とせず、組立工数も増えないため、生産性が高く安価な起動装置を得ることができる。
【０１１１】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５におけるモータの起動装置の回路図、図１４は、本発明の実施の形態５におけるモータの起動装置の要部組立図、図１５は、図１４の内部構造の断面を示すＦ部拡大図である。
【０１１２】
以下、図１３、図１４、図１５に基づいて本実施の形態について説明する。
【０１１３】
図１３において、単相誘導電動機を構成するモータ５０２は主巻線５１０および補助巻線５０３を備え、交流電源５０７に接続されている。
【０１１４】
起動装置５０１はモータ５０２の補助巻線５０３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ５０４と、第１の正特性サーミスタ５０４と直列に接続された半導体スイッチ５０５と、第１の正特性サーミスタ５０４および半導体スイッチ５０５と並列に電極板Ａ５１３を介してモータ５０２の補助巻線５０３に接続された第２の正特性サーミスタ５０６で回路構成されている。
【０１１５】
第１の正特性サーミスタ５０４、第２の正特性サーミスタ５０６は、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【０１１６】
半導体スイッチ５０５には第１の端子Ｔ９、第２の端子Ｔ１０、ゲート端子Ｇ５があり、ゲート端子Ｇ５は電極板Ｂ５１４を介して第２の正特性サーミスタ５０６に接続されている。
【０１１７】
ゲート端子Ｇ５に一定電流が流れることで第１の端子Ｔ９、第２の端子Ｔ１０間がＯＮし、ゲート端子Ｇ５に電流を流れなければ第１の端子Ｔ９、第２の端子Ｔ１０間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ５０６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ５０６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ５に一定電流が流し、第１の端子Ｔ９、第２の端子Ｔ１０間がＯＮとなる。
【０１１８】
また、第２の正特性サーミスタ５０６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ５０６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇ５の電流が低下するため第１の端子Ｔ９、第２の端子Ｔ１０間がＯＦＦとなる。
【０１１９】
図１４は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＦ部の拡大である図１５において、第２の正特性サーミスタ５０６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ５０６ｂは、ケース５１１に接触している電極板Ｂ５１４に接続され、電極板Ｂ５１４は半導体スイッチ５０５のゲート端子Ｇ５に接続されており、もう一方の電極面の電極Ａ５０６ａは、電極板Ａ５１３を介して補助巻線５０３に接続されている。
【０１２０】
また、第２の正特性サーミスタ５０６はケース５１１に内包されており、第２の正特性サーミスタ５０６はケース５１１に挟持されている。
【０１２１】
そして第２の正特性サーミスタ５０６とケース５１１間には、メタ系アラミド紙５１２が組み込まれている。
【０１２２】
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【０１２３】
交流電源５０７から電気が供給されると、主巻線５１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ５０６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ５に電流が流れることで、半導体スイッチ５０５はＯＮしている。
【０１２４】
また第１の正特性サーミスタ５０４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線５０３に起動電流が流れ、モータ５０２は運転を開始する。
【０１２５】
モータ５０２が起動後、第１の正特性サーミスタ５０４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し、補助巻線５０３の電流が減少し、実質的に補助巻線５０３は切り離される。
【０１２６】
更に、第２の正特性サーミスタ５０６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加する。
【０１２７】
本実施の形態では第２の正特性サーミスタ５０６とケース５１１間は、断熱性に優れた取り扱いのしやすいメタ系アラミド紙５１２で断熱されているため、第２の正特性サーミスタ５０６の熱は、ケース５１１にはほとんど伝わらず、外部への放熱が少なくなり、第２の正特性サーミスタ５０６は高温に維持される。このため抵抗値が大きくなり半導体スイッチ５０５のゲート端子Ｇ５への電流が非常に小さくなり、半導体スイッチ５０５がＯＦＦとなる。
【０１２８】
半導体スイッチ５０５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ５０４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ５０４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【０１２９】
従って、半導体スイッチ５０５をＯＦＦさせるのに必要な第２の正特性サーミスタ５０６の自己発熱の電力以外の、ケース５１１への放熱分の電力消費を極めて低く抑えることができ、その結果、第２の正特性サーミスタ５０６の消費電力を抑えることができ、極めてエネルギー効率の高いモータの起動装置を得ることができる。
【０１３０】
（実施の形態６）
図１６は、本発明の実施の形態６におけるモータの起動装置の回路図、図１７は、本発明の実施の形態６におけるモータの起動装置の要部組立図、図１８は、図１７の内部構造の断面を示すＧ部拡大図である。
【０１３１】
以下、図１６、図１７、図１８に基づいて本実施の形態について説明する。
【０１３２】
図１６において、単相誘導電動機を構成するモータ６０２は主巻線６１０および補助巻線６０３を備え、交流電源６０７に接続されている。
【０１３３】
起動装置６０１はモータ６０２の補助巻線６０３に直列に接続された第１の正特性サーミスタ６０４と、第１の正特性サーミスタ６０４と直列に接続された半導体スイッチ６０５と、第１の正特性サーミスタ６０４および半導体スイッチ６０５と並列に電極板Ａ６１３を介してモータ６０２の補助巻線６０３に接続された第２の正特性サーミスタ６０６で回路構成されている。
【０１３４】
第１の正特性サーミスタ６０４、第２の正特性サーミスタ６０６は、電流が流れることで自己発熱し、電気抵抗値が急激に増加する。
【０１３５】
半導体スイッチ６０５には第１の端子Ｔ１１、第２の端子Ｔ１２、ゲート端子Ｇ６があり、ゲート端子Ｇ６は電極板Ｂ６１４を介して第２の正特性サーミスタ６０６に接続されている。
【０１３６】
ゲート端子Ｇ６に一定電流が流れることで第１の端子Ｔ１１、第２の端子Ｔ１２間がＯＮし、ゲート端子Ｇ６に電流を流れなければ第１の端子Ｔ１１、第２の端子Ｔ１２間がＯＦＦするもので、第２の正特性サーミスタ６０６に電流が流れないときには第２の正特性サーミスタ６０６の抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ６に一定電流が流し、第１の端子Ｔ１１、第２の端子Ｔ１２間がＯＮとなる。
【０１３７】
また、第２の正特性サーミスタ６０６に電流が流れたときには第２の正特性サーミスタ６０６の抵抗値が大きくなりゲート端子Ｇ６の電流が低下するため第１の端子Ｔ１１、第２の端子Ｔ１２間がＯＦＦとなる。
【０１３８】
図１７は従来のモータの起動装置の要部組立図でありそのＧ部の拡大である図１８において、第２の正特性サーミスタ６０６の相対向する電極面の一方の面電極Ｂ６０６ｂは、ケース６１１に接触している電極板Ｂ６１４に接続され、電極板Ｂ６１４は半導体スイッチ６０５のゲート端子Ｇ６に接続されており、もう一方の電極面の電極Ａ６０６ａは、電極板Ａ６１３を介して補助巻線６０３に接続されている。
【０１３９】
また、第２の正特性サーミスタ６０６はケース６１１に内包されており、第２の正特性サーミスタ６０６はケース６１１に挟持されている。
【０１４０】
そしてケース６１１は熱伝導率０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で成形されている
以上のように構成されたモータの起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【０１４１】
交流電源６０７から電気が供給されると、主巻線６１０に起動電流が流れる。起動時には第２の正特性サーミスタ６０６の温度が低く抵抗値が小さいためゲート端子Ｇ６に電流が流れることで、半導体スイッチ６０５はＯＮしている。
【０１４２】
また第１の正特性サーミスタ６０４の温度も低く抵抗値が小さいため、補助巻線６０３に起動電流が流れ、モータ６０２は運転を開始する。
【０１４３】
モータ６０２が起動後、第１の正特性サーミスタ６０４は数秒でキュリー温度以上に自己発熱するため電気抵抗値が急激に増加し、補助巻線６０３の電流が減少し、実質的に補助巻線６０３は切り離される。
【０１４４】
更に、第２の正特性サーミスタ６０６にも電源電圧が印加されるので自己発熱し、抵抗値が増加する。
【０１４５】
本実施の形態ではケース６１１は、熱伝導率０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で成形されているため、第２の正特性サーミスタ６０６の熱は、ケース６１１にはほとんど伝わらず、外部への放熱が少なくなり、第２の正特性サーミスタ６０６は高温に維持される。このため抵抗値が大きくなり半導体スイッチ６０５のゲート端子Ｇ６への電流が非常に小さくなり、半導体スイッチ６０５がＯＦＦとなる。
【０１４６】
半導体スイッチ６０５がＯＦＦとなると、第１の正特性サーミスタ６０４への電源電圧の印加が遮断されて、第１の正特性サーミスタ６０４の電力消費が発生せず、節電が図れる。
【０１４７】
従って、半導体スイッチ６０５をＯＦＦさせるのに必要な第２の正特性サーミスタ６０６の自己発熱の電力以外の、ケース６１１への放熱分の電力消費を極めて低く抑えることができ、その結果、第２の正特性サーミスタ６０６の消費電力を抑えることができ、極めてエネルギー効率の高いモータの起動装置を得ることができる。
【０１４８】
更に、ケース６１１の成形を熱伝導率０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料にするだけなので、新たな部品の追加も必要とせず、組立工数も増えないため、生産性が高く安価な起動装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明にかかるモータの起動装置は、正特性サーミスタの消費電力を低減できるので、正特性サーミスタを備えた、冷蔵庫、空気調和機器等のモータ等の用途に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータの起動装置の回路図
【図２】同実施の形態におけるモータの起動装置の要部組立図
【図３】図２のＢ部拡大図
【図４】本発明の実施の形態２におけるモータの起動装置の回路図
【図５】同実施の形態におけるモータの起動装置の要部組立図
【図６】図５のＣ部拡大図
【図７】本発明の実施の形態３におけるモータの起動装置の回路図
【図８】同実施の形態におけるモータの起動装置の要部組立図
【図９】図８のＤ部拡大図
【図１０】本発明の実施の形態４におけるモータの起動装置の回路図
【図１１】同実施の形態におけるモータの起動装置の要部組立図
【図１２】図１１のＥ部拡大図
【図１３】本発明の実施の形態５におけるモータの起動装置の回路図
【図１４】同実施の形態におけるモータの起動装置の要部組立図
【図１５】図１４のＦ部拡大図
【図１６】本発明の実施の形態６におけるモータの起動装置の回路図
【図１７】同実施の形態におけるモータの起動装置の要部組立図
【図１８】図１７のＧ部拡大図
【図１９】従来のモータの起動装置を用いた回路図
【図２０】従来のモータの起動装置の要部組立図
【図２１】図２０のＡ部拡大図
【符号の説明】
【０１５１】
１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３  補助巻線
１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４  第１の正特性サーミスタ
１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５  半導体スイッチ
１０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６  第２の正特性サーミスタ
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０  主巻線
１１１，２１１，３１１，５１１  ケース
１１２  真空断熱材
２１２  塗料型断熱材
３１２  空気の層
４１１  発泡樹脂で形成されたケース
５１２  メタ系アラミド紙
６１１  熱伝導率０．７Ｗ／ｍ・ｋ以下の材料で形成されたケース
【図１】
2007259546.tif 000003
【図２】
2007259546.tif 000004
【図３】
2007259546.tif 000005
【図４】
2007259546.tif 000006
【図５】
2007259546.tif 000007
【図６】
2007259546.tif 000008
【図７】
2007259546.tif 000009
【図８】
2007259546.tif 000010
【図９】
2007259546.tif 000011
【図１０】
2007259546.tif 000012
【図１１】
2007259546.tif 000013
【図１２】
2007259546.tif 000014
【図１３】
2007259546.tif 000015
【図１４】
2007259546.tif 000016
【図１５】
2007259546.tif 000017
【図１６】
2007259546.tif 000018
【図１７】
2007259546.tif 000019
【図１８】
2007259546.tif 000020
【図１９】
2007259546.tif 000021
【図２０】
2007259546.tif 000022
【図２１】
2007259546.tif 000023