特許 7137250 圧力スイッチ、及び密閉型電動圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-06

(45)【発行日】2022-09-14

(54)【発明の名称】圧力スイッチ、及び密閉型電動圧縮機

(51)【国際特許分類】

   H01H 35/34 20060101AFI20220907BHJP

   F04B 39/00 20060101ALI20220907BHJP

【ＦＩ】

H01H35/34 D

F04B39/00 106Z

H01H35/34 G

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021108880

(22)【出願日】2021-06-30

【審査請求日】2021-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】591071274

【氏名又は名称】株式会社生方製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】村田 寛

(72)【発明者】

【氏名】奥村 英樹

(72)【発明者】

【氏名】奥村 建彦

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１５０４５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－２６０５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２０９４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５７９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０８０４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１９８６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ３５／０２ － ３５／４２

Ｆ０４Ｂ ３９／００

(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金属製の接点機構と、
前記耐圧容器を貫いて設けられ前記接点機構に接続された金属製の少なくとも１つの気密端子と、
前記耐圧容器の端面部である第１端面部に気密状態で設けられて第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ダイヤフラムと、
前記第１端面部を貫いて設けられ前記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押圧部材と、
前記耐圧容器の端面部のうち前記第１端面部と異なる第２端面部に気密状態で設けられ前記第１動作圧力より高い第２動作圧力で変形して動作しかつ前記第２動作圧力で動作後は大気圧まで圧力が低下しても復帰しない金属製の受圧変形部材と、
前記第２端面部を貫いて設けられ前記受圧変形部材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押圧部材と、を備え、
前記第１押圧部材及び前記第２押圧部材は、有機材料を含まずに無機材料で構成されており、
前記第２押圧部材は、前記受圧変形部材が動作していない状態において、前記接点機構が収容されている空間とは異なる空間に配置されている、
圧力スイッチ。

【請求項2】

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金属製の接点機構と、
前記耐圧容器を貫いて設けられ前記接点機構に接続された金属製の少なくとも１つの気密端子と、
前記耐圧容器の端面部である第１端面部に気密状態で設けられて第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ダイヤフラムと、
前記第１端面部を貫いて設けられ前記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押圧部材と、
前記耐圧容器の端面部のうち前記第１端面部と異なる第２端面部に気密状態で設けられ前記第１動作圧力より高い第２動作圧力で変形して動作しかつ前記第２動作圧力で動作後は大気圧まで圧力が低下しても復帰しない金属製の受圧変形部材と、
前記第２端面部を貫いて設けられ前記受圧変形部材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押圧部材と、を備え、
前記第１押圧部材及び前記第２押圧部材は、有機材料を含まずに無機材料で構成されており、
前記受圧変形部材は、前記第２端面部側に開口部を有しかつ前記開口部とは反対側に底部を有する有底円筒状に形成され、前記開口部側が前記第２端面部に気密状態で設けられており、
前記底部は、前記第２動作圧力未満の場合には外側へ向かって膨らんだ湾曲形状であり、前記第２動作圧力以上となった場合に前記受圧変形部材の内側へ向かって窪む方向へ復帰不可能に変形する、
圧力スイッチ。

【請求項3】

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金属製の接点機構と、
前記耐圧容器を貫いて設けられ前記接点機構に接続された金属製の少なくとも１つの気密端子と、
前記耐圧容器の端面部である第１端面部に気密状態で設けられて第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ダイヤフラムと、
前記第１端面部を貫いて設けられ前記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押圧部材と、
前記耐圧容器の端面部のうち前記第１端面部と異なる第２端面部に気密状態で設けられ前記第１動作圧力より高い第２動作圧力で変形して動作しかつ前記第２動作圧力で動作後は大気圧まで圧力が低下しても復帰しない金属製の受圧変形部材と、
前記第２端面部を貫いて設けられ前記受圧変形部材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押圧部材と、を備え、
前記第１押圧部材及び前記第２押圧部材は、有機材料を含まずに無機材料で構成されており、
前記接点機構は、
固定接点が設けられ前記気密端子に接続された少なくとも１つの固定部材と、
可動接点が設けられ前記可動接点を前記固定接点に対して接する方向及び離れる方向へ移動させる可動部材と、
一方の端部が前記耐圧容器に接続され他方の端部が前記可動部材に接続されて、前記固定接点と前記可動接点とが接する方向へ前記可動部材に対して弾性力を作用させ、かつ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な状態で、前記可動部材を支持する弾性部材と、を有し、
前記可動部材は、前記第１押圧部材によって押圧される第１押圧点と前記第２押圧部材によって押圧される第２押圧点とを有し、
前記第１動作圧力未満において、前記第１押圧点は、前記固定接点及び前記可動接点よりも前記第１端面部の近くに位置している、
圧力スイッチ。

【請求項4】

前記第２押圧部材は、前記受圧変形部材の円筒形状の内側に収容されており、
前記受圧変形部材が動作していない場合に前記第２押圧部材が前記接点機構を押圧する方向へ移動することを規制する規制部材を更に備えている、
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】

前記規制部材は、一方の端部の直径と他方の端部の直径が異なる圧縮コイルバネで構成されている、
請求項４に記載の圧力スイッチ。

【請求項6】

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５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7】

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６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、密閉型電動圧縮機においては、冷凍サイクルの一時的な過負荷を許容するために例えば機械的な破壊に至らない設計上限が設定されるが、圧力異常が冷凍サイクルの一時的な過負荷の範囲を超えた場合すなわち設計上限を超えた場合には、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の範囲を超え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】

上記の事情により、密閉型電動圧縮機には、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能な圧力スイッチと、の両方を設けることが好ましい。これに対し、近年では圧縮機等の小型化の要望が高く、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密閉容器内に設けようとすると、取付スペースの確保が難しい。そのため、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能な圧力スイッチとの両方の機能を備えた圧力スイッチが提案されている。

【0006】

しかしながら、このような密閉型電動圧縮機の密閉容器内すなわち圧縮機容器内に設置可能な圧力スイッチを実用化するためには、圧縮機容器内の温度や圧力に対する耐久性を更に向上させて長期の信頼性を確保する必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開第２０１８１５０４５８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

そこで、小型でかつ長期の信頼性を有する圧力スイッチ、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】

【0009】

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金属製の接点機構と、前記耐圧容器を貫いて設けられ前記接点機構に接続された金属製の少なくとも１つの気密端子と、前記耐圧容器の端面部である第１端面部に気密状態で設けられて第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ダイヤフラムと、前記第１端面部を貫いて設けられ前記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押圧部材と、前記耐圧容器の端面部のうち前記第１端面部と異なる第２端面部に気密状態で設けられ前記第１動作圧力より高い第２動作圧力で変形して動作しかつ前記第２動作圧力で動作後は大気圧まで圧力が低下しても復帰しない金属製の受圧変形部材と、前記第２端面部を貫いて設けられ前記受圧変形部材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押圧部材と、を備える。前記第１押圧部材及び前記第２押圧部材は、有機材料を含まずに無機材料で構成されている。

【0010】

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の圧力スイッチと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態による圧力スイッチの一例について外観構成を示す斜視図

【図2】一実施形態による圧力スイッチの一例について外観構成を示す平面図

【図3】一実施形態による圧力スイッチの一例について内部構成を概略的に示すもので、図２のＸ３－Ｘ３線に沿って示す断面図

【図4】一実施形態による圧力スイッチの一例について内部構成を概略的に示すもので、図３のＸ４－Ｘ４線に沿って示す断面図

【図5】一実施形態による圧力スイッチの一例について内部構成を概略的に示すもので、図３のＸ５－Ｘ５線に沿って示す断面図

【図6】一実施形態による圧力スイッチの一例について内部構成を概略的に示すもので、第１動作圧力以上でかつ第２動作圧力未満となってダイヤフラムが動作した場合を示す図２相当の断面図

【図7】一実施形態による圧力スイッチの一例について内部構成を概略的に示すもので、第２動作圧力以上となってダイヤフラム及び受圧変形部材が動作した場合を示す図２相当の断面図

【図8】一実施形態による圧力スイッチの一例について内部構成を概略的に示すもので、第２動作圧力以上となってダイヤフラム及び受圧変形部材が動作した後に大気圧まで低下した場合を示す図２相当の断面図

【図9】一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10】一実施形態による密閉型電動圧縮機の一例について、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

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、一実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の圧力スイッチ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から図３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３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、一方に容器本体２１の底となる第１端面部２１１を有し、他方が開口した略円筒形又は椀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、第１端面部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。この場合、第１端面部２１１の厚み寸法は、第１端面部２１１の周囲に設けられた側面部の厚み寸法よりも大きい。

【0014】

蓋板２２は、例えば金属製の板、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。蓋板２２は、耐圧容器２０の第２端面部２２を構成する。以下の説明では、蓋板２２を第２端面部２２と称することがある。第２端面部２２の厚み寸法は、第１端面部２１１の厚み寸法と同程度であり、かつ、第１端面部２１１の周囲に設けられた側面部の厚み寸法よりも大きい。

【0015】

なお、容器本体２１は、第１端面部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。

【0016】

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２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、例えば導電性を有する金属製であって、円柱棒状の部材で構成することができる。気密端子３０は、耐圧容器２０の例えば第２端面部２２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、図３等に示すように、第２端面部２２の中心からずれた位置に設けられており、第２端面部２２に形成された端子用穴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の周囲つまり端子用穴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、第２端面部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。

【0017】

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。

【0018】

接点機構４０は、全て金属等の無機材料で構成されており、樹脂等の有機材料を含んでいない。接点機構４０は、例えば固定部材４３、可動部材４４、及び弾性部材４５を更に有して構成することができる。そして、固定部材４３、可動部材４４、及び弾性部材４５は、いずれも例えば金属材料で構成することができる。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。

【0019】

固定部材４３は、例えば導電性を有する金属製の板材を折り曲げて形成することができる。図３及び図５に示すように、固定部材４３は、気密端子３０側から耐圧容器２０の中心側へ向かって延びている。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。

【0020】

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。

【0021】

可動部材４４及び弾性部材４５は、固定接点４１に対して可動接点４２を離接させるためのものである。本実施形態の場合、接点機構４０は、１つの可動部材４４を有している。この１つの可動部材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機能を有する。

【0022】

可動部材４４は、可動接点４２を固定接点４１に対して接する方向及び離れる方向へ移動可能である。可動部材４４は、図３及び図５等に示すように、例えば導電性を有する金属製の板材を折り曲げて構成することができる。可動部材４４は、例えば図５に示すように、平面視で２つに分岐した略Ｔ字状若しくは略Ｙ字状の板状の部材を折り曲げて構成することができる。

【0023】

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、可動部材４４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、可動部材４４の二股に分かれた部分の両端部における第１端面部２１１側の面に、溶接等によって固着されている。これにより、２つの可動接点４２は、それぞれ対応する固定接点４１に対向している。この場合、可動部材４４は、図３等に示すように、側面視で見た場合に、第１端面部２１１及び第２端面部２２と平行方向において可動接点４２とは反対側部分が第１端面部２１１側へ向かって突出する浅いＵ字状に折り曲げられており、更にその浅いＵ字状から連続して第２端面部２２側へ向かって略直角に折り曲げられている。

【0024】

図３等に示す弾性部材４５は、弾性を有しかつ導電性を有する部材で構成されている。弾性部材４５の一方の端部は、耐圧容器２０この場合第２端面部２２の中央部付近に直接又は間接的に固定されている。例えば弾性部材４５の一方の端部は、調整部材４６を介して間接的に耐圧容器２０に接続することができる。この場合、調整部材４６は、金属等の無機材料でかつ導電性を有する部材で構成されており、例えば固定接点４１と可動接点４２との接触状態を調整する機能を有する。また、弾性部材４５の他方の端部は、可動部材４４の中央部付近に固定されている。これにより、可動接点４２は、可動部材４４及び弾性部材４５を介して、耐圧容器２０の第２端面部２２に電気的に接続されている。この構成において、弾性部材４５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材４４に対して弾性力を作用させるとともに、可動接点４２が固定接点４１から離れる方向及び近づく方向へ移動可能に可動部材４４を支持している。

【0025】

弾性部材４５は、例えば導電性を有する金属板をＵ字形状に折り曲げた板バネで構成することができる。弾性部材４５は、Ｕ字形状の一方の端部が耐圧容器２０の第２端面部２２に溶接等によって固着され、他方の端部が可動部材４４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、弾性部材４５は、可動接点４２を可動部材４４及び弾性部材４５を介して耐圧容器２０に電気的に接続しているとともに、可動部材４４を揺動可能に支持している。

【0026】

なお、上記構成では、可動部材４４と弾性部材４５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、例えば可動部材４４と弾性部材４５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、弾性部材４５は、Ｕ字形状の板バネに限られず、例えばコイルバネであっても良い。この場合、コイルバネで構成された弾性部材４５は、揺動に加えて、第１端面部２１１と第２端面部２２との間で平行移動可能に可動部材４４を支持する。

【0027】

可動部材４４は、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、可動部材４４の第１端面部２１１側に設けられている。一方、第２押圧点Ｐ２は、可動部材４４の第２端面部２２側に設けられている。この場合、図３及び図５に示すように、平面視において、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。可動接点４２から第１押圧点Ｐ１までの距離よりも、可動接点４２から第２押圧点Ｐ２までの距離の方が長い。すなわち、図５の紙面の左右方向について見た場合に、第１押圧点Ｐ１は、可動部材４４において可動接点４２と第２押圧点Ｐ２との間に位置している。

【0028】

図３及び図５に示すように、第１押圧点Ｐ１は、例えば可動部材４４の長手方向における中央付近であって、可動部材４４における第１端面部２１１側の面に設定することができる。また、第２押圧点Ｐ２は、例えば可動部材４４における可動接点４２とは反対側の端部に設定することができる。この場合、可動部材４４は、第１押圧点Ｐ１と第２押圧点Ｐ２との間を例えば略直角に折り曲げて構成し、可動部材４４の厚み方向に延びる端面を第２押圧点Ｐ２に設定することができる。

【0029】

この構成において、可動部材４４には、固定接点４１と可動接点４２とが閉状態となるように弾性部材４５の弾性力が作用している。そのため、接点機構４０は、可動部材４４の第１押圧点Ｐ１及び第２押圧点Ｐ２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、可動部材４４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、可動部材４４が平行移動又は揺動して可動接点４２が固定接点４１から離れる。そのため、接点機構４０は、可動部材４４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。

【0030】

また、圧力スイッチ１０は、ダイヤフラム５１、第１押圧部材５２、受圧変形部材６１、第２押圧部材６２、及び規制部材６３を更に備えている。ダイヤフラム５１、第１押圧部材５２、受圧変形部材６１、第２押圧部材６２、及び規制部材６３は、いずれも金属又はセラミックス等の無機材料で構成されており、樹脂等の有機材料を含んでいない。

【0031】

ダイヤフラム５１は、大気圧よりも大きい第１動作圧力で動作し、その動作により第１押圧部材５２を耐圧容器２０の内部方向に移動させ、第１押圧部材５２が第１押圧点Ｐ１を押圧して接点機構４０を可逆的つまり復帰可能な態様で開く機能を有する。ダイヤフラム５１は、例えば金属製の板材を皿状に絞り加工したもので構成することができる。ダイヤフラム５１は、耐圧容器２０の一方の端面部、この場合、第１端面部２１１の外側面に設けられている。ダイヤフラム５１は、耐圧容器２０に例えば溶接されることによって気密に固着している。この場合、ダイヤフラム５１の中心部と、第１端面部２１１の中心部とは略一致している。

【0032】

ダイヤフラム５１は、例えば複数枚の薄板を積層して構成することができる。この場合、耐圧容器２０は、保持部材２３を更に備える。保持部材２３は、例えば金属製でかつ円環状の板材で構成することができる。この場合、保持部材２３の外径寸法とダイヤフラム５１の外径寸法と第１端面部２１１の外径寸法とは等しい。また、保持部材２３の厚み寸法は、積層されたダイヤフラム５１の厚み寸法よりも大きい。

【0033】

複数の薄板を積層して構成されたダイヤフラム５１は、容器本体２１の第１端面部２１１と保持部材２３との間に設置される。そして、ダイヤフラム５１と第１端面部２１１と保持部材２３との外周部分を共に溶接することで、ダイヤフラム５１は、第１端面部２１１に気密状態で固着されている。この場合、第１端面部２１１とダイヤフラム５１と保持部材２３との外周面には、溶接による溶接痕Ｗが形成される。

【0034】

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、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、図６に示すように湾曲形状が反転する方向へ変形して動作する。また、ダイヤフラム５１は、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が復帰圧力以下になると、図３に示すように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することができる。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、ダイヤフラム５１は復帰する。

【0035】

第１押圧部材５２は、樹脂製ではなく例えば金属又はセラミックス等の無機材料で構成されている。第１押圧部材５２は、全体として円柱棒状に構成されている。第１押圧部材５２は、耐圧容器２０の一方の端面部、この場合第１端面部２１１を貫いて設けられている。すなわち、第１端面部２１１を貫いて第１貫通穴２１２が形成されている。そして、第１押圧部材５２は、第１貫通穴２１２に通されて、第１押圧部材５２の軸方向へ向かって移動可能すなわち摺動可能に構成されている。第１押圧部材５２の長さは、図３に示すように大気圧下におけるダイヤフラム５１と第１押圧点Ｐ１との距離以下に設定されている。このため、第１動作圧力未満において、第１押圧部材５２の基端部５２１は、可動部材４４を動作させない程度にダイヤフラム５１に接触しているか、若しくはダイヤフラム５１の中心部に接触していない。

【0036】

第１押圧部材５２の先端部５２２は、可動部材４４の第１押圧点Ｐ１側を向いている。ダイヤフラム５１が動作していない状態つまり第１動作圧力未満では、第１押圧部材５２の先端部５２２は、可動部材４４の第１押圧点Ｐ１に接触していないか、又は可動部材４４を動作させない程度に接触している。この場合、第１動作圧力未満において、つまりダイヤフラム５１が動作していない場合において、第１押圧点Ｐ１は、第１押圧部材５２の移動方向において、固定接点４１及び可動接点４２よりも第１端面部２１１の近くに位置している。

【0037】

受圧変形部材６１、第２押圧部材６２、及び規制部材６３は、大気圧よりも大きくかつ第１動作圧力よりも大きい第２動作圧力で動作し、その動作により第２押圧点Ｐ２を押圧して接点機構４０を不可逆的つまり復帰不可能な態様で開く機能を有する。

【0038】

受圧変形部材６１は、金属製の板材を、例えばダイヤフラム５１よりも深い容器状に絞り加工したもので構成することができる。受圧変形部材６１は、耐圧容器２０においてダイヤフラム５１が設けられた第１端面部２１１とは異なる端面部である第２端面部２２の外側面に設けられている。受圧変形部材６１は、第２端面部２２に例えば溶接されることによって、耐圧容器２０に気密に固着している。

【0039】

この場合、受圧変形部材６１は、例えば底部６１１、開口部６１２、及び接触部６１３を有して構成することができる。底部６１１は、深い容器状の受圧変形部材６１の底を構成する。底部６１１は、圧力スイッチ１０の周囲つまり受圧変形部材６１の周囲の圧力が第２動作圧力未満の場合には、図３及び図６に示すように、受圧変形部材６１の外側へ向かって膨らんだ湾曲形状すなわち浅い椀形状となっている。そして、底部６１１は、受圧変形部材６１の周囲の圧力が第２動作圧力以上になると、図７に示すように、受圧変形部材６１の内側へ向かって、つまり第２端面部２２側へ向かって窪む方向へ復帰不可能に変形する。

【0040】

開口部６１２は、底部６１１とは反対側つまり第２端面部２２側に位置しており、容器状の開口を構成する。そして、接触部６１３は、開口部６１２から受圧変形部材６１の径方向の外側へ向かっていわゆる鍔状に広がるように形成されている。すなわち、接触部６１３は、円環板状に形成されており、容器状の受圧変形部材６１の開口部６１２の周囲に設けられて第２端面部２２の外側表面に対向している。そして、接触部６１３は、第２端面部２２の外側表面に溶接等により気密状態で固着されている。

【0041】

受圧変形部材６１の動作圧力は、ダイヤフラム５１の動作圧力よりも高い圧力、つまり第１動作圧力よりも高い第２動作圧力に設定されている。そして、受圧変形部材６１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。すなわち、受圧変形部材６１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主に底部６１１の湾曲形状が反転する方向へ変形して動作する。そして、受圧変形部材６１は、一旦変形して動作した後は、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第２動作圧力及び第１動作圧力以下つまりダイヤフラム５１の復帰圧力を下回る大気圧まで低下しても復帰しない。

【0042】

圧力スイッチ１０は、例えば圧縮機内に設けることができる。第１動作圧力は、例えば通常運転時の圧力である３ＭＰａ以上でかつ圧縮機の設計圧力の上限よりも低い圧力に設定される。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でかつ圧縮機の設計圧力未満である４．０ＭＰａ付近に設定することができる。この場合、ダイヤフラム５１の復帰圧力は、大気圧よりも大きく、かつ圧縮機の正常な運転範囲の上限圧力よりも低い圧力、例えば通常運転時の圧力である３ＭＰａ付近に設定することができる。そして、第２動作圧力は、例えば圧縮機の設計圧力の上限値以上の値、つまり圧縮機が破損する可能性のある異常圧力以上の１０ＭＰａ付近に設定することができる。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。

【0043】

図３等に示す第２押圧部材６２は、樹脂製ではなく例えば金属又はセラミックス等の無機材料で構成されている。第２押圧部材６２は、全体として棒状に構成されており、受圧変形部材６１の円筒形状の内側に収容されている。第２押圧部材６２は、第２端面部２２を貫いて形成された第２貫通穴２２２に通されており、第２押圧部材６２の軸方向へ向かって移動可能すなわち摺動可能に構成されている。第１押圧部材５２の中心軸と第２押圧部材６２の中心軸とはずれている。また、第１押圧部材５２の軸方向つまり移動方向と、第２押圧部材６２の軸方向つまり移動方向とは、平行方向に設定されている。

【0044】

第２押圧部材６２は、受圧変形部材６１が動作していない状態において、接点機構４０が収容されている空間とは異なる空間に配置されている。本実施形態の場合、接点機構４０は、耐圧容器２０内すなわち容器本体２１と蓋板２２とで囲まれた空間に収容されている。一方、受圧変形部材６１が動作していない場合、第２押圧部材６２は、耐圧容器２０内とは異なる空間に収容されている。つまり、受圧変形部材６１が動作していない場合、第２押圧部材６２のうち一部は、耐圧容器２０の外部であって蓋板２２と受圧変形部材６１とで囲まれた空間内に収容されており、第２押圧部材６２のうち残りの部分は、蓋板２２に形成された第２貫通穴２２２内に収容されている。換言すれば、受圧変形部材６１が動作していない場合において、第２押圧部材６２は、耐圧容器２０内へ突出していない。

【0045】

第２押圧部材６２は、例えば第２押圧部材６２の軸方向に沿って切断した線に対して非対称形に形成することができる。第２押圧部材６２は、図３に示すように、例えば基端部６２１、受け部６２２、逃げ部６２３、作用部６２４、及び回り止め部６２５を有して構成することができる。基端部６２１は、受圧変形部材６１の両端部のうち第２押圧部材６２の基端側つまり受圧変形部材６１の底部６１１側の端部である。基端部６２１は、例えば底部６１１側へ向かって膨らんだ湾曲状に形成することができる。この場合、基端部６２１の湾曲形状の曲率半径は、底部６１１の湾曲状の曲率半径よりも小さい。

【0046】

受け部６２２は、第２押圧部材６２の軸方向の途中部分に設けられており、第２押圧部材６２の径方向の外側へ向かっていわゆる鍔状に広がるように形成されている。受け部６２２の外径は、基端部６２１を含めた第２押圧部材６２の他の部分の外径よりも大きい。受け部６２２は、第２押圧部材６２の長手方向において中心よりも基端部６２１側に設けられている。

【0047】

逃げ部６２３は、第２押圧部材６２の基端部６２１とは反対側の先端部の一部を傾斜状に切り欠いて形成されている。逃げ部６２３は、受圧変形部材６１の動作によって第２押圧部材６２が耐圧容器２０内に押し込まれた場合に、第２押圧部材６２の先端部が弾性部材４５に接触して干渉することを抑制する機能を有する。これにより、第２押圧部材６２の移動量に関し、小さな空間で大きな移動量を確保することができる。

【0048】

作用部６２４は、第２押圧部材６２の先端部に設けられており、受圧変形部材６１の動作によって第２押圧部材６２が耐圧容器２０内に押し込まれた場合に、可動部材４４の第２押圧点Ｐ２に接触して第２押圧点Ｐ２を押圧する機能を有する。

【0049】

この場合、第２押圧部材６２が回転すると、第２押圧点Ｐ２に対して作用部６２４の位置がずれてしまい、確実な押圧が阻害される。そこで、第２押圧部材６２は、回り止め部６２５を有している。回り止め部６２５は、例えば断面形状が非円形の構造とすることができ、受け部６２２と作用部６２４との間に設けることができる。この場合、図４にも示すように、第２端面部２２に形成された第２貫通穴２２２の一部には、回り止め部６２５に対応した形状の溝部２２３が形成されている。そして、第２押圧部材６２は、第２貫通穴２２２に挿入された際に回り止め部６２５が溝部２２３に嵌まり込むことで、第２押圧部材６２の回転を規制する。このように、回り止め部６２５は、第２押圧部材６２の回転を止める機能を有する。これにより、第２押圧部材６２が回転して第２押圧点Ｐ２と作用部６２４との位置関係がずれてしまうことを抑制でき、その結果、作用部６２４によって第２押圧点Ｐ２を確実に押圧することができる。

【0050】

なお、回り止め部６２５及び回り止め部６２５に対応した形状の溝部２２３の具体的な構成は、第２押圧部材６２の回転を規制することができれば、上述したものに限られない。回り止め部６２５及び溝部２２３は、例えば多角形や楕円形又はこれらの組合せ等の断面形状を有するものであっても良い。

【0051】

図３等に示すように、規制部材６３は、受圧変形部材６１の内部に設けられている。規制部材６３は、受圧変形部材６１が動作していない場合に、第２押圧部材６２が接点機構４０を押圧する方向へ移動することを規制する機能を有する。規制部材６３は、圧力スイッチ１０の周囲が第２動作圧力未満であって受圧変形部材６１が変形していない場合に、第２押圧部材６２が耐圧容器２０の内側へ移動して可動部材４４の第２押圧点Ｐ２を押圧することを規制する機能を有する。

【0052】

規制部材６３は、例えば金属等の無機材料の弾性部材で構成されている。規制部材６３は、例えば圧縮コイルバネで構成し、第２端面部２２と受け部６２２との間に設けることができる。これにより、規制部材６３は、受け部６２２に対して第２端面部２２から離れる方向へ弾性力を作用させることで、第２押圧部材６２の耐圧容器２０の内側への移動を規制することができる。また、規制部材６３は、例えば薄い金属箔によって筒状に形成されたもので、かつ、受圧変形部材６１が変形して第２押圧部材６２が底部６１１に押圧された場合に潰れて変形する構成としても良い。

【0053】

規制部材６３は、例えば複数の外径を有する金属製の圧縮コイルバネで構成することができる。すなわち、規制部材６３は、規制部材６３の伸縮方向に関し、一方の端部の直径と他方の端部の直径が異なる例えば多段式又は円錐形の圧縮コイルバネで構成することができる。図３等において、規制部材６３は、例えば受け部６２２側の外径を第２端面部２２側の外径よりも小さくすることができる。そのため、第２押圧部材６２が耐圧容器２０内側へ移動する際に、規制部材６３のうち外径の小さい受け部６２２側の部分が、外径の大きい第２端面部２２側の部分に入り込む。なお、図３等に示された規制部材６３は上下逆に構成することもできる。すなわち、規制部材６３は、受け部６２２側の外径を第２端面部２２側の外径よりも大きく構成しても良い。

【0054】

この構成において、圧力スイッチ１０の周囲の圧力が大気圧を超えて第１動作圧力から第２動作圧力の範囲の圧力になると、図６に示すように、ダイヤフラム５１が変形して動作し、これにより第１押圧部材５２は、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、可動部材４４は、第１押圧部材５２から押圧力をうけて、弾性部材４５の弾性力に逆らって第２端面部２２側へ移動する。これにより、可動接点４２が固定接点４１から離され、その結果、接点機構４０が開状態つまり遮断状態となる。なお、可動部材４４と弾性部材４５との接触部分と、可動部材４４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。

【0055】

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、図３に示すように、ダイヤフラム５１は初期状態に自己復帰する。これにより、第１押圧部材５２は、主に可動部材４４を介して伝わる弾性部材４５の弾性力によってダイヤフラム５１側へ移動し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、可動部材４４は、弾性部材４５による弾性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、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。

【0056】

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、図７に示すように、ダイヤフラム５１に加えて受圧変形部材６１も動作する。すると、第２押圧部材６２は、受圧変形部材６１に押されて第２押圧点Ｐ２を押圧し、これにより、可動部材４４は、第１押圧部材５２に加えて第２押圧部材６２にも押圧される。すると、可動部材４４は、弾性部材４５と第２端面部２２との接続部分を支点に揺動し、これにより、可動接点４２が固定接点４１から離される。

【0057】

この場合、受圧変形部材６１が一旦動作した後であるため、図８に示すように圧力スイッチ１０の周囲の圧力が復帰圧力以下に低下してダイヤフラム５１が復帰しても、受圧変形部材６１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、ひとたび圧力スイッチ１０の周囲の圧力が第２動作圧力を超えた後は、接点機構４０の開状態つまり遮断状態が維持される。

【0058】

上記構成の圧力スイッチ１０は、図９及び図１０に示すように、例えば密閉型電動圧縮機７０の圧力保護装置として適用することができる。なお、以下の説明では、密閉型電動圧縮機７０を単に圧縮機７０と称することがある。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ことができる。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。

【0059】

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、ステータ７３２、及び巻き線７３３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。

【0060】

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。

【0061】

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７３４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、例えば図１０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７３４のうち二相の動力線７３４は、２つの気密端子３０にそれぞれ直接的又は間接的に電気的に接続される。モータ７３の三相の動力線７３４のうち残り一相の動力線７３４は、耐圧容器２０の外周面に直接的又は間接的に電気的に接続される。

【0062】

この場合、直接的に接続されるとは、耐圧容器２０の外周面又は気密端子３０に各動力線７３４が直接溶接等によって固着されて接続されることを意味する。また、間接的に接続されるとは、例えば耐圧容器２０の外周面又は気密端子３０に図示しない接続端子が溶接等によって固着されており、各動力線７３４が、この接続端子を介して気密端子３０又は耐圧容器２０の外周面に接続されることを意味する。

【0063】

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、受圧変形部材６１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、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。

【0064】

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、受圧変形部材６１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ダイヤフラム５１が復帰しても、受圧変形部材６１は復帰しない。その結果、接点機構４０の開状態つまり電力の遮断状態が維持される。

【0065】

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、接点機構４０と、少なくとも１つの気密端子３０と、ダイヤフラム５１と、第１押圧部材５２と、受圧変形部材６１と、第２押圧部材６２と、を備える。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を貫いて設けられ接点機構４０に接続されている。ダイヤフラム５１は、耐圧容器２０の第１端面部２１１に気密状態で設けられている。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である。第１押圧部材５２は、第１端面部２１１を貫いて設けられており、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機能を有する。

【0066】

受圧変形部材６１は、例えば金属等の無機材料で構成されており、樹脂等の有機材料を含んでいない。受圧変形部材６１は、金属製であって、耐圧容器２０の端面部のうち第１端面部２１１と異なる第２端面部２２に気密状態で設けられている。受圧変形部材６１は、第１動作圧力より高い第２動作圧力で変形して動作し、かつ、第２動作圧力で動作後は大気圧まで圧力が低下しても復帰しない。第２押圧部材６２は、第２端面部２２を貫いて設けられている。第２押圧部材６２は、受圧変形部材６１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機能を有している。

【0067】

この構成によれば、１つの圧力スイッチ１０によって、ダイヤフラム５１による復帰可能な動作と、受圧変形部材６１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つの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。

【0068】

ここで、圧力スイッチ１０が設置される圧縮機７０において、例えば巻き線７３３のレイヤーショートや、圧縮機構７２若しくはモータ７３のロック等の不具合が生じた場合、圧縮機７０内部の温度や圧力が過度に上昇する恐れがある。そのため、圧力スイッチ１０は、高温や高圧力を受けても動作特性の変化や誤作動を引き起こさないことが重要である。そこで、本実施形態において、第１押圧部材５２及び第２押圧部材６２は、例えば樹脂等の有機材料を含まない材料、例えば金属やセラミックス等の無機材料で構成することができる。

【0069】

これによれば、導電性を有する必要のない第１押圧部材５２及び第２押圧部材６２を樹脂ではなく金属やセラミックス等の無機材料で構成することにより、圧力スイッチ１０が設置される圧縮機７０の内部の温度や圧力が上昇した場合であっても、第１押圧部材５２及び第２押圧部材６２から樹脂の分解によりガス等が発生するおそれがない。これにより、耐圧容器２０内でガス等が発生してそのガス等によって接点機構４０の特に接点４１、４２が汚染されることを抑制でき、その結果、接点機構４０の接触抵抗値の変化つまり圧力スイッチ１０の動作特性の変化が引き起こされてしまうことを抑制できる。

【0070】

更に、ダイヤフラム５１や受圧変形部材６１が数ＭＰａの高い圧力を受けて動作する際に、第１押圧部材５２及び第２押圧部材６２は、ダイヤフラム５１や受圧変形部材６１から大きな荷重を受ける。この場合、高温や高荷重を受けた第１押圧部材５２及び第２押圧部材６２に変形や破損が生じると、接点機構４０の正常な開閉が難しくなり、圧力スイッチ１０の誤動作を引き起こす可能性がある。これに対し、本実施形態では、第１押圧部材５２及び第２押圧部材６２を熱に強くかつ耐荷重性の高い金属やセラミックス等の無機材料で構成している。これにより、圧力スイッチ１０が例えば高温環境下に晒された状態で第１押圧部材５２や第２押圧部材６２が大きな荷重を受けた場合でも、第１押圧部材５２や第２押圧部材６２に変形や破損が生じてしまうことを効果的に抑制することができる。以上のように、本実施形態によれば、圧縮機の内部の温度や圧力の上昇によって圧力スイッチ１０の動作特性の変化や誤動作の発生を抑制でき、その結果、耐久性を更に向上できて長期の信頼性を確保することができる。

【0071】

第２押圧部材６２は、受圧変形部材６１が動作していない状態において、接点機構４０が収容されている空間とは異なる空間に配置されている。これによれば、接点機構４０が収容されている空間とは異なる空間に第２押圧部材６２を配置することで、第２押圧部材６２が原因となって接点機構４０が汚染されてしまうことをより確実に防ぐことができる。

【0072】

受圧変形部材６１は、第２端面部２２側に開口部６１２を有し、かつ、開口部６１２とは反対側に底部６１１を有する有底円筒状に形成されている。また、受圧変形部材６１は、開口部６１２側が第２端面部２２に気密状態で設けられている。底部６１１は、第２動作圧力未満の場合には外側へ向かって膨らんだ湾曲形状となっている。そして、底部６１１は、第２動作圧力以上となった場合に受圧変形部材６１の内側へ向かって窪む方向へ復帰不可能に変形する。

【0073】

すなわち、受圧変形部材６１の底部６１１は、動作により湾曲形状が反転する。これによれば、受圧変形部材６１の底部６１１は、ダイヤフラム５１に比べて移動量つまり第２押圧部材６２を押し込む量を大きく確保することができる。これにより、受圧変形部材６１は、第２動作圧力以上の圧力を受けて動作した場合に第２押圧部材６２を確実に押し込むことができて、固定接点４１から可動接点４２を確実に切り離すことができる。その結果、圧力スイッチ１０の動作に関する信頼性を向上させることができる。

【0074】

第２押圧部材６２は、受圧変形部材６１の円筒形状の内側に収容されている。そして、圧力スイッチ１０は、規制部材６３を更に備えている。規制部材６３は、受圧変形部材６１が動作していない場合つまり変形していない場合に、第２押圧部材６２が接点機構４０の可動部材４４つまり第２押圧点Ｐ２を押圧する方向へ移動することを規制する機能を有する。

【0075】

これによれば、第２動作圧力未満であるにも関わらず、圧力スイッチ１０に加わる振動等によって第２押圧部材６２が接点機構４０の第２押圧点Ｐ２を押し込む方向へ移動してしまうことを抑制できる。すなわち、これによれば、第２動作圧力以上となって受圧変形部材６１が動作するまでは、第２押圧部材６２による第２押圧点Ｐ２の押し込みが規制されるため、第２動作圧力未満で圧力スイッチ１０が誤動作してしまうことを抑制できる。その結果、圧力スイッチ１０の動作に関する信頼性を更に向上させることができる。

【0076】

規制部材６３は、一方の端部の直径と他方の端部の直径が異なる圧縮コイルバネで構成されている。規制部材６３は、図３等に示すように、例えば受け部６２２側の外径を第２端面部２２側の外径よりも小さくすることができる。これによれば、第２押圧部材６２が耐圧容器２０内側へ移動する際に、規制部材６３のうち外径の小さい受け部６２２側の部分が、外径の大きい第２端面部２２側の部分に入り込む。これにより、規制部材６３は、規制部材６３の伸縮方向の寸法つまり第２押圧部材６２の軸方向の寸法を抑えつつ規制部材６３の伸縮量を大きく確保できる。そのため、規制部材６３の寸法を極力小さくしつつ、第２押圧部材６２の移動量をより大きく確保することができる。その結果、規制部材６３や受圧変形部材６１の小型化を図りつつ、第２動作圧力以上となった場合には可動部材４４の第２押圧点Ｐ２を確実に押圧して接点機構４０をより確実に開くことができる。その結果、本実施形態によれば、圧力スイッチ１０全体の小型化を図りつつ、圧力スイッチ１０の動作に関して信頼性を更に向上させることができる。

【0077】

また、接点機構４０は、少なくとも１つの固定部材４３と、可動部材４４と、弾性部材４５と、を備える。固定部材４３は、固定接点４１が設けられており、気密端子３０に接続されている。可動部材４４は、可動接点４２が設けられており、可動接点４２を固定接点４１に対して接する方向及び離れる方向へ移動させる機能を有する。弾性部材４５は、一方の端部が耐圧容器２０に直接又は間接的に接続されており、他方の端部が可動部材４４に接続されている。弾性部材４５は、固定接点４１と可動接点４２とが接する方向へ可動部材４４に対して弾性力を作用させ、かつ可動接点４２が固定接点４１から離れる方向へ移動可能な状態で、可動部材４４を支持する機能を有する。

【0078】

また、可動部材４４は、第１押圧部材５２によって押圧される第１押圧点Ｐ１と第２押圧部材６２によって押圧される第２押圧点Ｐ２とを有している。そして、第１動作圧力未満において、つまりダイヤフラム５１が動作していない場合において、第１押圧点Ｐ１は、第１押圧部材５２の移動方向において、固定接点４１及び可動接点４２よりも第１端面部２１１の近くに位置している。

【0079】

これによれば、例えば可動部材４４を側面視で単純なＬ字状にした構成、つまり固定接点４１から第１端面部２１１までの距離と第１押圧点Ｐ１から第１端面部２１１までの距離とが略等しい構成に比べて、第１押圧部材５２の長さ寸法を短くすることができる。このため、例えば第１押圧部材５２が第１押圧点Ｐ１を押圧した際に、第１押圧点Ｐ１から受ける反力により第１押圧部材５２が傾いてしまい、第１押圧部材５２が第１貫通穴２１２の内周部に引っかかって第１押圧部材５２の移動が不安定になる等の不都合を回避することができる。このように、本実施形態の圧力スイッチ１０は、第１押圧部材５２による接点機構４０の開閉を確実に行うことができ、その結果、圧力スイッチ１０の動作に関する信頼性を更に向上させることができる。

【0080】

密閉型電動圧縮機７０は、例えば冷凍サイクルに適用することができ、気密性を有する圧縮機容器７１と、圧縮機構７２と、モータ７３と、圧力スイッチ１０と、を備える。圧縮機構７２は、圧縮機容器７１内に設けられており、冷媒を圧縮し吐出する機能を有する。モータ７３は、圧縮機容器７１内に設けられており、圧縮機構７２を駆動する機能を有する。圧力スイッチ１０は、圧縮機容器７１内に設けられており、モータ７３の動力線７３４に接続される。モータ７３は、三相モータで構成することができる。そして、圧力スイッチ１０は、モータ７３の中性点に接続されている。

【0081】

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の範囲を超えた、圧縮機容器７１及び圧縮機容器７１に接続した配管等に変形や破損を引き起こす異常圧力の様な復帰不可であることが好ましい圧力値に設定される。

【0082】

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を復帰不可能にしてモータ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。

【0083】

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載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任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
また、上記各実施形態は、適宜組み合わせることができる。

【0084】

例えば圧力スイッチ１０は、１又は複数の気密端子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、１又は複数の気密端子３０を、それぞれ１つの固定部材４３に接続すれば良い。例えば圧力スイッチ１０は、１つの気密端子３０と、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、１つの可動部材４４と、を備えた構成とすることができる。
また、第１押圧部材５２と第１端面部２１１との間であって第１押圧部材５２の周囲に、ダイヤフラム５１の動作を補助するコイルばね等を設けても良い。

【0085】

また、耐圧容器２０は、平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や受圧変形部材６１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。

【符号の説明】

【0086】

１０…圧力スイッチ、２０…耐圧容器、２１１…第１端面部、２２…第２端面部、３０…気密端子、４０…接点機構、４１…固定接点、４２…可動接点、４３…固定部材、４４…可動部材、４５…弾性部材、５１…ダイヤフラム、５２…第１押圧部材、６１…受圧変形部材、６１１…底部、６１２…開口部、６２…第２押圧部材、６３…規制部材、７０…圧縮機（密閉型電動圧縮機）、７１…圧縮機容器、７２…圧縮機構、７３…モータ（三相モータ）、７３４…動力線、Ｐ１…第１押圧点、Ｐ２…第２押圧点

【要約】

【課題】小型でかつ耐久性が高く長期の信頼性を有する圧力スイッチ、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。
【解決手段】圧力スイッチは、耐圧容器と、接点機構と、少なくとも１つの気密端子と、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なダイヤフラムと、ダイヤフラムの動作により接点機構を押圧して開状態に切り替える第１押圧部材と、第１動作圧力より高い第２動作圧力で変形して動作しかつ第２動作圧力で動作後は大気圧まで圧力が低下しても復帰しない受圧変形部材と、受圧変形部材の動作により接点機構を押圧して開状態に切り替える第２押圧部材と、を備える。第１押圧部材及び第２押圧部材は、有機材料を含まずに無機材料で構成されている。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】