JP2002013475A - リニア圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱性、軽量化、コストダウンのいずれもが
実現できるリニア圧縮機とすること。 【解決手段】 ハウジング５１を、シリンダ空間５２を
形成する圧縮部容器５４と、圧縮部容器５４とは別体で
構成され第１及び第２駆動機構収容空間５３ａ、５３ｂ
を形成する第１及び第２駆動機構収容容器５５ａ、５５
ｂとを具備して構成し、圧縮部容器５４はアルミニウム
で作製し、第１及び第２駆動機構収容容器５５ａ、５５
ｂはステンレス鋼で作製する。また、圧縮部容器５４と
第１及び第２駆動機構収容容器５５ａ、５５ｂは摩擦圧
接により溶融接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストン等の可動
部が直動的に動作するリニア圧縮機に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】リニア圧縮機は、ハウジング内に形成さ
れたシリンダ空間内をピストン等の可動体が直動的に往
復駆動し、シリンダ内壁と可動体とで画成された作動室
内の作動ガスを該可動体の往復動により圧縮・膨張さ
せ、このような圧力変化や作動ガスを外部に供給するも
のである。この種のリニア圧縮機は、その作動室内圧が
可動体の往復動に伴って周期的に変動しているので、こ
の作動室をスターリング冷凍機の圧縮室として利用した
り、リニア圧縮機をパルス管冷凍機の圧力変動源として
利用したりすることができる。

【０００３】上述のようにリニア圧縮機をスターリング
冷凍機やパルス管冷凍機等の冷凍機、いわゆる蓄冷式冷
凍機に利用する場合、作動室で発生する圧縮熱の放熱性
及び軽量化の観点から、リニア圧縮機のハウジングとし
てアルミニウム等の放熱性の高い材質を選択することが
好まれる。

【０００４】また、冷凍機によって発生する寒冷下で作
動ガスが気体状態を維持しておく必要があることから、
用いられる作動ガスとして、液化温度の低いものが使用
される。特に、ヘリウムガスは、液化温度が４．２Ｋで
あるので、この種の用途に頻繁に用いられる。

【０００５】ところで、ヘリウムガスは、分子量が非常
に小さく、わずかな隙間からでも漏れ出してしまう。リ
ニア圧縮機内のヘリウムガスが外部に漏れ出すと、該圧
縮機内のヘリウムガス圧が低下し、それに伴って作動室
内のヘリウムガス圧も相対的に減少してしまう。このよ
うな状態となると、作動室内で所定圧（変動圧）を安定
的に得ることができなくなってしまい、圧縮機性能の低
下を招く。従って、リニア圧縮機のハウジングにおい
て、確実なガス封止を行う必要が生じる。ハウジングを
一体的に成形すれば、このようなガス封止は必要ない
が、ハウジング形状の複雑さから、一般的にはハウジン
グは分割して成形され、ボルト等の締結手段によって各
ハウジングを連結するといった手段が採用される。そし
て、この連結部分には、金属Ｏリング等のヘリウムガス
の透過の無いシール材を使用して、ガス封止を行なって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属Ｏ
リング等のシール材は、シール面の面粗度、平面度等の
形状要因、組付け時の埃の混入、脱脂洗浄する際の脱脂
度合いのばらつき等、非常に難しい管理項目が多く、例
え組付け時に完全にガス封止をしていたとしても、これ
らの管理がおろそかになってしまった場合には、ガス漏
れが発生することが予測される。そのため、シール面形
状、面清浄の管理、組付け工程、環境の維持管理に多大
な工数がかかり、結果的にコストアップの要因となって
いる。

【０００７】金属Ｏリングを使用せず、溶接によりガス
封止を行うことも考えられる。しかしながら、上述した
ような、放熱性や軽量化を図る場合には、ハウジングを
アルミニウムで形成しなければならず、この場合にはア
ルミニウムの溶接となる。ところが、アルミニウムの溶
接には非常に大きな熱量が必要なため、ハウジングの変
形、割れや、内部の駆動機構の過熱による損傷を招いて
しまう。このため、ハウジングをアルミニウムで形成す
る場合には、溶接でガス封止を行うことができず、金属
Ｏリングを使用せざるを得なかった。

【０００８】従って、放熱性及び軽量化に重点を置く場
合には、ハウジングをアルミニウムで形成するが、この
場合には、ガス封止に金属Ｏリングを使用せざるを得
ず、放熱性及び軽量化は達成できるが、金属Ｏリングの
管理上の問題から発生するコストアップを避けることが
できない。一方、コストダウンに重点を置く場合には、
ハウジングをステンレス鋼等で形成するとともに、ガス
封止は溶接で行うが、この場合には、金属Ｏリングを使
用しないことによるコストダウンは達成できるが、材質
としてアルミニウムを使用することができないので、良
好な放熱性および軽量化を実現することができない。こ
のように、放熱性、軽量化、コストダウンのいずれも満
足するリニア圧縮機を構成することはできなかった。

【０００９】故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、放熱性、軽量化、コストダウンのいずれ
もが実現できるリニア圧縮機とすることを技術的課題と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るためになされた請求項１の発明は、シリンダ空間及び
該シリンダ空間に連通した駆動機構収容空間が内部に形
成されたハウジングと、前記シリンダ空間内に直動往復
動可能に配設されたピストンと、前記駆動機構収容空間
内に配設され前記ピストンを直動往復駆動させるための
駆動機構とを具備するリニア圧縮機において、前記ハウ
ジングは、前記シリンダ空間を形成する圧縮部容器と、
該圧縮部容器とは別体で構成され前記駆動機構収容空間
を形成する駆動機構収容容器とを具備し、前記圧縮部容
器はアルミニウムで作製され、前記駆動機構収容容器は
ステンレス鋼で作製され、前記圧縮部容器と前記駆動機
構収容容器は溶融接合されていることを特徴とするリニ
ア圧縮機とすることである。

【００１１】上記請求項１の発明によれば、リニア圧縮
機のハウジングは、シリンダ空間を形成する圧縮部容器
と、駆動機構収容空間を形成する駆動機構収容容器とを
具備するが、これらは別体で構成されている。また、圧
縮部容器はアルミニウムで作製され、駆動機構収容容器
はステンレス鋼で作製されている。そして、圧縮部容器
と駆動機構収容容器とは溶融接合されている。

【００１２】リニア圧縮機において、最も発熱する部分
は、ピストンの往復動による圧縮熱を発生するシリンダ
空間である。従って、シリンダ空間が内部に形成された
圧縮部容器をアルミニウムで作製することで、圧縮熱を
効率的に外部に放散することができ、放熱性を良好にす
ることができるとともに、アルミニウムで作製すること
による軽量化を図ることができる。また、圧縮部容器を
アルミニウムで、駆動機構収容容器をステンレス鋼で作
製しているので、この両者を溶融接合することで、金属
Ｏリング等を使用せずにガス封止を確実に行うことがで
きる。このため金属Ｏリングの管理に要する工数を節約
でき、コストダウンをも図ることができる。この場合、
アルミニウム−ステンレス鋼の溶融接合であるので、こ
の溶融接合を例え溶接接合とした場合であっても、溶接
に要する熱量はアルミニウム同士の溶接を行う場合と比
較して少なく、内部の駆動機構が破損するおそれがな
い。

【００１３】尚、本明細書において、「溶融接合」と
は、溶融現象を伴った連結方法を言い、連結すべき物の
間又は周囲に溶融物が入り込んで両者を連結するととも
に、両者間の隙間を封止する接合という意味で使用して
いる。溶融物としては、連結すべき物自体が溶融した場
合であっても、連結すべき物以外の物であっても良く、
前者の場合には、圧接接合、等、後者の場合には、溶
接、ろう付け、接着等が挙げられる。

【００１４】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、前記駆動機構収容容器は、円筒形状の胴体部
と、お碗状の蓋部とを具備し、前記胴体部の一端面は前
記圧縮部容器と溶融接合され、前記胴体部の他端面は前
記蓋部の開口端面と溶融接合されていることを特徴とし
ている。

【００１５】上記請求項２の発明によれば、駆動機構収
容容器は、円筒形状の胴体部と、お碗状の蓋部とを具備
している。そして、円筒形状の胴体部は、その一端面が
圧縮部容器と溶融接合され、その他端面が蓋部の開口端
面と溶融接合している。このように、駆動機構収容容器
を胴体部分と蓋部分とに分けて接合することにより、こ
れらの作製が容易となる。また、胴体部と蓋部とは、共
にステンレス鋼で作製されているので、これらを溶接等
の溶融接合で連結しても、溶接等に要する熱量は少な
く、この発熱により内部の駆動機構が破損することはな
い。

【００１６】また、請求項３の発明は、請求項１または
２の発明において、前記圧縮部容器と前記駆動機構収容
容器とは、圧接接合、ロウ付け接合の内のどちらか一方
の方法で溶融接合されることを特徴としている。

【００１７】上記請求項３の発明によれば、圧縮部容器
と駆動機構収容容器との溶融接合として、圧接接合、ロ
ウ付け接合が採用される。これらの接合は、溶接接合と
比較して発生する熱量が少ないので、発熱による内部の
駆動機構の破損を確実に防止できるとともに、ハウジン
グの変形や割れも確実に防止できる。

【００１８】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
において、前記胴体部と前記蓋部とは、溶接により接合
されることを特徴としている。

【００１９】上記請求項４の発明によれば、駆動機構収
容容器を構成する胴体部と蓋部とは、溶接により溶融接
合されているので、両者の接合を簡単に行うことができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
具体的に説明する。

【００２１】図１は、パルス管冷凍機の圧力変動源とし
て本例のリニア圧縮機を利用した場合の断面図である。
図において、パルス管冷凍機１は、冷凍部１０及びリニ
ア圧縮機５０を具備する。リニア圧縮機５０は、その外
殻がハウジング５１で構成されている。このハウジング
５１内には、シリンダ空間５２と、第１駆動機構収容空
間５３ａと、第２駆動機構収容空間５３ｂとが形成され
ている。シリンダ空間５２は、円筒形状の空間であり、
その内部には第１ピストン６１ａ及び第２ピストン６１
ｂが配設されている。第１ピストン６１ａ及び第２ピス
トン６１ｂは、シリンダ空間５２の内径よりもわずかに
小さい外形を持つ円筒形状を呈しており、これらがシリ
ンダ空間５２内をその円筒軸方向に直動的に往復動可能
に形成されている。

【００２２】第１駆動機構収容空間５３ａは、シリンダ
空間５２の図示左側に連通した空間とされ、その内部に
は第１ピストン６１ａを駆動するための第１駆動機構７
０ａが収容されている。第２駆動機構収容空間５３ｂ
は、シリンダ空間の図示右側に連通した空間とされ、そ
の内部には第２ピストンを駆動６１ｂするための第２駆
動機構７０ｂが収容されている。

【００２３】尚、第１駆動機構７０ａと第２駆動機構７
０ｂとは、基本的に同一構成であり、図に示すように両
者の配置状態が対称的であることのみにおいて相違する
ので、以下の構成の説明では第１駆動機構７０ａについ
てのみ説明し、第２駆動機構７０ｂについては、第１駆
動機構７０ａと同一の構成について同一番号で末尾にｂ
を付与して示し、その具体的説明については省略する。

【００２４】第１駆動機構７０ａは、ピストンロッド７
１ａ、前方フレクシャベアリング群７２ａ、後方フレク
シャベアリング群７３ａ、固定部材７４ａ、ヨーク７５
ａ、永久磁石７６ａ、可動コイル７７ａ、及び連結ブラ
ケット７８ａを主な構成要素とする。

【００２５】ピストンロッド７１ａは、その一端がピス
トン６１ａの背面に連結固定され、該一端から他端にか
けて第１駆動機構収容空間５３ａ内に延設された棒状部
材である。このピストンロッド７１ａは、その前後（図
において左右）端側にて前方フレクシャベアリング群７
２ａ及び後方フレクシャベアリング群７３ａによって支
持されている。フレクシャベアリング群７２ａ、７３ａ
における各フレクシャベアリングは、それぞれ同一径の
円板形状であり、その中心部分に中心孔が形成されてい
る。この中心孔にピストンロッド７１ａが挿通されてい
るとともに、ボルト等によってピストンロッド７１ａと
フレクシャベアリング群７２ａ、７３ａの内周側の部分
とが連結されている。従って、ピストンロッド７１ａが
軸方向へ移動する際は、フレクシャベアリングの撓みに
よってその移動が許容されるが、径方向（軸直角方向）
へ移動する際は、ピストンロッド７１ａとフレクシャベ
アリングが干渉して移動規制されるようになっている。

【００２６】ピストンロッド７１ａの前端（図示右端）
側を支持する前方フレクシャベアリング群７２ａは、そ
の外周側の部分がボルト８１ａ、８１ａによってヨーク
７５ａに連結固定されている。このヨーク７５ａは筒状
体に形成され、その外周の前端部分にてハウジングの内
壁にボルト８２ａで固定され、その内周にはリング状の
永久磁石７６ａが固定されている。

【００２７】ピストンロッド７１ａの後端（図示左端）
側を支持する後方フレクシャベアリング群７３ａは、そ
の外周がボルト８３ａ、８３ａによって固定部材７４ａ
に連結固定されている。この固定部材７４ａは、円筒状
に形成された円筒部７４１ａ、該円筒部７４１ａの後端
（図示左端）側から径方向に延びたフランジ部７４２
ａ、該フランジ部７４２ａの外周側から後方（図示左
方）に延びた筒状リング部７４３ａから構成され、フラ
ンジ部７４２ａの部分にてボルト８４ａでヨーク７５ａ
と連結されているとともに、筒状リング部７４３ａに後
方フレクシャベアリング群７３ａの外周側の部分がボル
ト８３ａ、８３ａによって固定されている。また、固定
部材７４ａには、その中心に貫通孔７４４ａが形成され
ており、この貫通孔７４４ａ中をピストンロッド７１ａ
が挿通している。

【００２８】前方フレクシャベアリング群７２ａのすぐ
後部（図示左部）には、連結ブラケット７８ａが配設さ
れている。この連結ブラケット７８ａは、ピストンロッ
ド７１ａの外周に固定的に連結配置される基部７８１ａ
と、基部７８１ａからピストンロッド７１ａの径方向外
方に延びた円板状の円板部７８２ａと、該円板部の外周
から略直角方向に折れ曲がって後方に延設された筒状部
から構成されている。そして、この筒状部の先端には、
可動コイル７７ａが取り付けられている。この可動コイ
ル７７ａは、図からわかるように、固定部材７４ａの円
筒部７４１ａと永久磁石７６ａとの間に形成されるリン
グ状の空間Ｓ内に配設されるように、その位置関係が設
定されている。

【００２９】ハウジング５１は、シリンダ空間５２が形
成された圧縮部容器５４と、第１駆動機構収容空間５３
ａが形成された第１駆動機構収容容器５５ａと、第２駆
動機構収容空間５３ｂが形成された第２駆動機構収容容
器５５ｂと、冷凍部固定板５６とが、それぞれ別体に分
かれて構成されている。第１駆動機構収容容器５５ａ
は、円筒形状の胴体部５５１ａと、蓋部５５２ａとに分
かれている。同様に、第２駆動機構収容容器５５ｂは、
円筒形状の胴体部５５１ｂと、蓋部５５２ｂとに分かれ
ている。

【００３０】圧縮部容器５４は、アルミニウムで作製さ
れており、前述のようにその中央部に円筒状のシリンダ
空間５２が形成されている。このシリンダ空間５２内に
は、前述のように第１ピストン６１ａ及び第２ピストン
６１ｂが該空間５２内を軸方向に直動往復駆動可能に配
設されており、両ピストン６１ａ、６１ｂの前面とシリ
ンダ空間５２の内壁面とで作動室Ａを画成している。ま
た、圧縮部容器５４には連通路５４１が形成されてお
り、図に示すようにこの連通路５４１は作動室Ａに開口
している。圧縮部容器５４の外形形状は、円筒状のシリ
ンダ空間５２を取り巻くような第１円筒形部材５４２
と、該円筒形部材５４２の側面に形成され連通路５４１
を取り巻くような第２円筒形部材５４３とが組み合わさ
れたごとく形状となっており、両円筒形部材５４２、５
４３の外周部分には図に示すようにフィンが形成されて
いる。

【００３１】第１駆動機構収容容器５５ａは、前述のよ
うに円筒形状の胴体部５５１ａと蓋部５５２ａとから形
成されている。これらの胴体部５５１ａ、蓋部５５２ａ
は共にステンレス鋼で作製されている。そして、胴体部
５５１ａの一端面（図示右側端面）Ｂ１は、圧縮部容器
５４の第１円筒部材５４２の一端面（図示左側端面）Ｃ
１に摩擦圧接によって溶融接合されている。

【００３２】同様に、第２駆動機構収容容器５５ｂは、
前述のように円筒形状の胴体部５５１ｂと蓋部５５２ｂ
とから形成されている。これらの胴体部５５１ｂ、蓋部
５５２ｂは共にステンレス鋼で作製されている。そし
て、胴体部５５１ｂの一端面（図示左側端面）Ｂ２は、
圧縮部容器５４の第１円筒部材５４２の他端面（図示右
側端面）Ｃ２に摩擦圧接によって溶融接合されている。

【００３３】この摩擦圧接による溶融接合は、例えば、
圧縮部容器５４の第１円筒部材５４２の端面に胴体部５
５１ａ、５５１ｂの一端面を当接させ、その状態で胴体
部５５１ａ、５５１ｂを回転させることにより行う。す
ると、当接面間で摩擦により発熱し、この熱によってア
ルミニウムで形成された圧縮部容器５４の端面側が溶け
出す。その後、回転を停止させ、溶融部分が冷却固化す
ることで、圧接が完了する。

【００３４】また、第１駆動機構収容容器５５ａの胴体
部５５１ａの他端面（図示左側端面）Ｄ１は、お碗状に
形成された蓋部５５２ａの開口端面Ｅ１に溶接によって
溶融接合されている。同様に、第２駆動機構収容容器５
５ｂの胴体部５５１ｂの他端面（図示右側端面）Ｄ２
は、お碗状に形成された蓋部５５２ｂの開口端面Ｅ２に
溶接によって溶融接合されている。これらの部分の溶接
接合は、本例ではＴＩＧ溶接で行なった。この溶接接合
を行うにあたり、胴体部５５１ａ、５５１ｂ及び蓋部５
５２ａ、５５２ｂは上記のようにステンレス鋼で形成さ
れており、溶接時に熱量をそれ程要しないので、溶接時
の発熱によって内部の駆動機構７０ａ、７０ｂが破損す
ることはない。

【００３５】冷凍部固定板５６は、圧縮部容器５４の第
２円筒部材５４３の端面（図示上端面）に連結されてい
る。この冷凍部固定板５６には、その中央に孔５６１が
設けられた円板形状に形成されており、該孔５６１の部
分に冷凍部１０が載置固定される。

【００３６】冷凍部１０は、本例では、蓄冷部１１、コ
ールドヘッド１２、パルス管１３、細管１４、及びバッ
ファタンク（図示せず）を主な構成要素としている。

【００３７】蓄冷部１１は、円筒状に形成された蓄冷管
１１１と、該蓄冷管１１１の両端に嵌め込まれた整流板
１１２、１１３と、蓄冷管１１１内に充填された蓄冷材
１１４とを備えて構成されている。整流板１１２、１１
３は、蓄冷部１１内に流入する作動ガスを整流する機能
を持ち、多数の微細孔が形成された円板状の部材であ
る。蓄冷材１１４は、作動ガスから熱を奪ったり、熱を
与えたりするものであり、本例ではステンレス製の円形
金属メッシュを積層して構成している。蓄冷管１１１
は、ステンレス製の円筒管であり、その一端（図示下
端）側が冷凍部固定板５６に形成された孔５６１に挿通
され、固定されている。そして、固定された側の端面
は、連通路５４１に対面しており、該連通路５４１中の
作動ガスと蓄冷部１１内の作動ガスとが行き来できるよ
うに配置されている。また、蓄冷管１１１の他端（図示
上端）は、コールドヘッド１２に連結されている。

【００３８】コールドヘッド１２は、被冷却体に熱接触
して該被冷却体を冷却するものであり、熱伝導性の良好
な胴等で構成される。また、このコールドヘッド１２に
は、図に示すように内部に複数の貫通通路１２１が形成
されており、該貫通通路１２１の一端（図示下端）は蓄
冷部１１に対面し、他端（図示上端）は後述のパルス管
１３の一端面に対面している。

【００３９】パルス管１３は、ステンレス製の円筒管で
あり、前述のようにその一端（図示下端）がコールドヘ
ッド１２に形成された貫通通路１２１の他端に対面する
ように、コールドヘッド１２に連結固定されている。ま
た、パルス管１３の他端（図示上端）には、パルス管１
３内の作動ガスを整流させる機能を持った整流メッシュ
１３１が嵌め込まれているとともに、この他端は固定ブ
ラケット１５に取り付けられて固定されている。

【００４０】固定ブラケット１５には、通路１５１が形
成されており、この通路１５１の一端（図示下端）はパ
ルス管１３に取り付けられた整流メッシュ１３１に対面
しているとともに、その他端（図示上端）は細管１４の
一端に連通している。細管１４は、所定長を持った細長
いステンレス製管である。この細管の他端には、図示せ
ぬバッファタンクが接続されている。

【００４１】上記構成の冷凍機１において、図示せぬ電
源からリニア圧縮機５０の可動コイル７７ａ、７７ｂに
交番電流が通電されると、可動コイル７７ａ、７７ｂと
永久磁石７６ａ、７６ｂとの間で吸引力が発生し、永久
磁石７６ａ、７６ｂと固定部材７４ａ、７４ｂ間のリン
グ状の空間Ｓ内を可動コイル７７ａ、７７ｂが往復す
る。可動コイル７７ａ、７７ｂの往復動に伴い、該可動
コイル７７ａ、７７ｂに連結された連結ブラケット７８
ａ、７８ｂ、該連結ブラケット７８ａ、７８ｂが固定さ
れたピストンロッド７１ａ、７１ｂが往復動する。従っ
て、ピストンロッド７１ａ、７１ｂの先端に取り付けら
れた第１ピストン６１ａ、第２ピストン６１ｂがシリン
ダ空間５２内を往復動する。また、本例では、第１、第
２ピストン６１ａ、６１ｂの往復動を同一周期で同期さ
せている。即ち第１ピストン６１ａが上死点に到達した
ときに第２ピストン６１ｂも上死点に到達し、第１ピス
トン６１ａが下死点に到達したときに第２ピストン６１
ｂも下死点に到達する。従って、第１、第２ピストン６
１ａ、６１ｂが共に上死点に到達した時には、両ピスト
ン６１ａ、６１ｂの前面が最も接近し、作動室Ａ内の圧
力が最も高くなる。一方、第１、第２ピストン６１ａ、
６１ｂが共に下死点に到達した時には、両ピストン６１
ａ、６１ｂの前面が最も遠ざかり、作動室Ａ内の圧力が
最も低くなる。このようにして、両ピストン６１ａ、６
１ｂが同一周期で同期して往復することにより、作動室
Ａ内の圧力が周期的に変動する。

【００４２】作動室Ａ内の周期的な圧力変動は、連通路
５４１を伝わって冷凍部１０に伝達されるとともに、作
動室Ａ内の作動ガスが連通路を伝わって冷凍部１０内と
行き来する。一方パルス管１３内の作動ガスは、伝達さ
れた圧力変化に伴って移動するが、細管１４が電気回路
網でいうインダクタンスの役割を果たすので、圧力変動
とパルス管１３内の作動ガスの変位との間に一定の位相
差を生じる。従って、パルス管１３内に仮想ガスピスト
ンを想定したとき、圧力変動と仮想ガスピストンの変位
との間には、一定の位相差が生じている。この位相差
を、細管１４の長さ、断面積、バッファタンクの容積等
によって調整することにより、理想的には９０°とす
る。これにより、パルス管１３内の作動ガスは、コール
ドヘッド１２付近に移動してその場で断熱膨張して寒冷
を発生し、次いで整流メッシュ１３１側に移動してその
場で圧縮して熱を吐き出す動作を繰り返す。その結果、
コールドヘッド１２で寒冷を得ることができる。

【００４３】上記のような運転状態において、本例では
作動ガスとしてヘリウムガスを使用している。また、作
動室Ａ内のヘリウムガスが駆動機構収容空間５３ａ、５
３ｂ内のガスと置換されるのを防止するため、この駆動
機構収容空間５３ａ、５３ｂ内のガスもヘリウムガスと
している。この場合、従来においては、ハウジングの連
結部分に金属Ｏリングを介装してガス封止を行なってお
り、この金属Ｏリングを管理するための工数に多大な時
間を要していたが、本例では、圧縮容器５４と胴体部５
５１ａ、５５１ｂとの連結部分は摩擦圧接による溶融接
合で、胴体部５５１ａ、５５１ｂと蓋部５５２ａ、５５
２ｂとの連結部分は溶接による溶融接合で接合してお
り、金属Ｏリングを使用していないので、これの管理を
行う必要がない。従って、金属Ｏリングの管理に要する
工数の分だけ工数を節約でき、結果としてコストダウン
することができる。また、圧縮部容器５４がアルミニウ
ムで作製されているので、作動空間Ａで発生する圧縮熱
の放熱性も良好であり、さらに軽量化を図ることもでき
る。

【００４４】以上のように、本例のリニア圧縮機５０
は、シリンダ空間５２及び該シリンダ空間５２に連通し
た第１及び第２駆動機構収容空間５３ａ、５３ｂが内部
に形成されたハウジング５１と、シリンダ空間５２内に
直動往復動可能に配設された第１及び第２ピストン６１
ａ、６１ｂと、第１及び第２駆動機構収容空間５３ａ、
５３ｂ内に配設され第１及び第２ピストン６１ａ、６１
ｂを直動往復駆動させるための第１及び第２駆動機構７
０ａ、７０ｂとを具備し、ハウジング５１は、シリンダ
空間５２を形成する圧縮部容器５４と、圧縮部容器５４
とは別体で構成され第１及び第２駆動機構収容空間５３
ａ、５３ｂを形成する第１及び第２駆動機構収容容器５
５ａ、５５ｂとを具備し、圧縮部容器５４はアルミニウ
ムで作製され、第１及び第２駆動機構収容容器５５ａ、
５５ｂはステンレス鋼で作製され、圧縮部容器５４と第
１及び第２駆動機構収容容器５５ａ、５５ｂは溶融接合
されている。シリンダ空間５２が内部に形成された圧縮
部容器５４をアルミニウムで作製することで、作動空間
Ａで発生する圧縮熱を効率的に外部に放散することがで
き、放熱性を良好にすることができるとともに、アルミ
ニウムで作製することによる軽量化を図ることができ
る。また、圧縮部容器５４をアルミニウムで、第１及び
第２駆動機構収容容器５５ａ、５５ｂをステンレス鋼で
作製し、この両者を溶融接合することで、金属Ｏリング
等を使用せずにガス封止を確実に行うことができる。こ
のため金属Ｏリングの煩わしい管理を行うことを要せ
ず、簡便なガス封止を実現でき、コストダウンをも図る
ことができる。この場合、アルミニウム−ステンレス鋼
の溶融接合であるので、この溶融接合を例え溶接接合と
した場合であっても、溶接に要する熱量はアルミニウム
同士の溶接を行う場合と比較して少なく、内部に配設さ
れている第1及び第2駆動機構７０ａ、７０ｂを破損する
おそれがない。

【００４５】また、第１及び第２駆動機構収容容器５５
ａ、５５ｂは、円筒形状の胴体部５５１ａ、５５１ｂ
と、お碗状の蓋部５５２ａ、５５２ｂとを具備して構成
されており、胴体部５５１ａ、５５１ｂの一端面Ｂ１、
Ｂ２は圧縮部容器５４の第1円筒部材５４２の端面Ｃ
１、Ｃ２と溶融接合され、他端面Ｄ１、Ｄ１は蓋部５５
２ａ、５５２ｂの開口端面Ｅ１、Ｅ２と溶融接合されて
いる。このように、駆動機構収容部を胴体部分と蓋部分
とに分けて接合することにより、これらの作製が容易と
なる。

【００４６】また、圧縮部容器５４と第１及び第２駆動
機構収容容器５５ａ、５５ｂとは、摩擦圧接接合で溶融
接合されており、この摩擦圧接接合は溶接接合と比較し
て発生する熱量が少ないので、発熱による内部の駆動機
構７０ａ、７０ｂの破損を確実に防止できるとともに、
ハウジング５１の変形や割れも確実に防止できる。ま
た、摩擦圧接接合に代えてロウ付けによる溶融接合を採
用することもできる。ロウ付けによる溶融接合とした場
合でも、上記作用効果を有する。

【００４７】また、胴体部５５１ａ，５５１ｂと蓋部５
５２ａ、５５２ｂとは、溶接により接合されているの
で、？？？の効果を有する。

【００４８】また、本例のリニア圧縮機は、図からわか
るように外部にボルト等の締結手段が露出している部分
がなく、形状としても非常にすっきりしている。このた
め、圧縮機の外観上の見栄えも良くなる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放熱性、軽量化、コストダウンのいずれもが実現できる
リニア圧縮機とすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における、リニア圧縮機を
冷凍機に適用した場合の全体断面図である。

【符号の説明】

１・・・冷凍機 １０・・・冷凍部 ５０・・・リニア圧縮機 ５１・・・ハウジング ５２・・・シリンダ空間 ５３ａ・・・第１駆動機構収容空間（駆動機構収容空
間） ５３ｂ・・・第２駆動機構収容空間（駆動機構収容空
間） ５４・・・圧縮部容器 ５５ａ・・・第１駆動機構収容容器（駆動機構収容容
器） ５５ｂ・・・第２駆動機構収容容器（駆動機構収容容
器） ５５１ａ、５５１ｂ・・・胴体部 ５５２ａ、５５２ｂ・・・蓋部 ６１ａ・・・第１ピストン（ピストン）、 ６１ｂ・・
・第２ピストン（ピストン） ７０ａ・・・第１駆動機構（駆動機構）、 ７０ｂ・・
・第２駆動機構（駆動機構）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ空間及び該シリンダ空間に連通
   した駆動機構収容空間が内部に形成されたハウジング
   と、前記シリンダ空間内に直動往復動可能に配設された
   ピストンと、前記駆動機構収容空間内に配設され前記ピ
   ストンを直動往復駆動させるための駆動機構とを具備す
   るリニア圧縮機において、 前記ハウジングは、前記シリンダ空間を形成する圧縮部
   容器と、該圧縮部容器とは別体で構成され前記駆動機構
   収容空間を形成する駆動機構収容容器とを具備し、 前記圧縮部容器はアルミニウムで作製され、 前記駆動機構収容容器はステンレス鋼で作製され、 前記圧縮部容器と前記駆動機構収容容器は溶融接合され
   ていることを特徴とするリニア圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記駆動機構収容容器は、円筒形状の胴体部と、お碗形
   状の蓋部とを具備し、前記胴体部の一端面は前記圧縮部
   容器と溶融接合され、前記胴体部の他端面は前記蓋部の
   開口端面と溶融接合されていることを特徴とするリニア
   圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記圧縮部容器と前記駆動機構収容容器とは、圧接接
   合、ロウ付け接合の内のどちらか一方の方法で溶融接合
   されることを特徴とするリニア圧縮機。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、 前記胴体部と前記蓋部とは、溶接により溶融接合される
   ことを特徴とするリニア圧縮機。