JP2002021724A - リニア圧縮機 - Google Patents

リニア圧縮機

Info

Publication number
JP2002021724A
JP2002021724A JP2000201877A JP2000201877A JP2002021724A JP 2002021724 A JP2002021724 A JP 2002021724A JP 2000201877 A JP2000201877 A JP 2000201877A JP 2000201877 A JP2000201877 A JP 2000201877A JP 2002021724 A JP2002021724 A JP 2002021724A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas spring
piston
chamber
linear compressor
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000201877A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hasegawa
寛 長谷川
Mitsuhiro Ikoma
光博 生駒
Hidenobu Shintaku
秀信 新宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000201877A priority Critical patent/JP2002021724A/ja
Publication of JP2002021724A publication Critical patent/JP2002021724A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガススプリングピストンがガススプリングシ
リンダヘッドに接近した場合でも、ガススプリング室の
圧力の上昇を少なくし、ガススプリングシリンダとガス
スプリングピストンの隙間からガスが漏れ出すことを防
止する。 【解決手段】 ガススプリング室13と連通する圧力調
整室21、22を設け、ピストンの動きに対する圧縮比
を低減して圧力の上昇を少なくすることで、ガススプリ
ングシリンダ10とガススプリングピストン11の隙間
からガスが漏れ出すことを防止し、効率及び信頼性の向
上を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空調用、冷凍用リニ
ア圧縮機に関し、特にガススプリング型のリニア圧縮機
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のリニア圧縮機としては、メカスプ
リングを用いた特開昭51−57009号公報に記載さ
れているものや、メカスプリングの代わりにガススプリ
ングを用いたリニア圧縮機がある。以下図面を参照しな
がら上記従来のリニア圧縮機について説明する。
【0003】図4は従来のガススプリング型のリニア圧
縮機である。図4において、1は密閉ケーシングであ
り、この内部は冷媒ガス空間1aである。2は本体であ
る。モーター3は、固定子3aと可動子3bとから構成
されている。4はシリンダ、5はピストン、6はシリン
ダヘッドであり、7はヘッドカバー、7a,7bはそれ
ぞれヘッドカバー内の吸入室と吐出室、8a、8bは吸
入弁と吐出弁であり、9はシリンダ4、ピストン5、シ
リンダヘッド6の間に形成された圧縮室である。10は
ガススプリングシリンダ(以後GSシリンダ)、11は
ガススプリングピストン(以後GSピストン)、12は
ガススプリングシリンダヘッド(以後GSシリンダヘッ
ド)であり、13は弾性要素となるガススプリング室で
ある。
【0004】可動子3bと固定され連結されたピストン
5、GSピストン11は、それぞれシリンダ4、GSシ
リンダ10内に挿入され挿入方向に往復動自在に保持さ
れている。
【0005】14は密閉ケーシング内に吸入ガスを供給
する吸入管、15はシリンダヘッドの吐出室7bと吐出
管16を接続する吐出配管である。吸入管14、吐出管
16は、それぞれ冷却システム(図示せず)に接続され
る。
【0006】本体2はモーター3の可動子3b、ピスト
ン5、GSピストン11などから構成される可動要素2
aと、シリンダ4,GSシリンダ12、モーター3の固
定子3a、シリンダヘッド7などから構成される固定要
素2bとから構成されており、サスペンションスプリン
グ17a,17bにより、密閉ケーシング1内に弾性支
持されている。
【0007】次に、リニア圧縮機の機構について説明す
る。
【0008】交流電源を例えば半波整流し、固定子3a
に通電することにより、ピストン5に固定された可動子
3bは固定子3aの磁極の方向に磁気可変抵抗原理によ
り吸引される。そして図4において、可動子3bが吸引
され右に移動すると、ピストン5及びGSピストン11
も右に移動し、右の圧縮室9では圧縮され、左のガスス
プリング室13では膨張が生じる。
【0009】逆に、可動子3bが左に吸引されるとき
は、右の圧縮室9では吸入弁を介し冷媒ガスが吸入さ
れ、左のガススプリング室13では内部のガスの圧縮が
生じる。このとき蓄えられた弾性力により可動子3bは
逆方向に押される力を受ける。この繰り返しにより可動
子3bすなわちピストン5およびGSピストン11は軸
方向(図の左右方向)の往復運動を行う。
【0010】冷却システムからの冷媒ガスは、吸入管1
3より一旦密閉ケーシング1内の冷媒ガス空間1aで開
放され、ヘッドカバー7の吸入室7aに導かれ、シリン
ダヘッド6内に配設された吸入弁8aを介してシリンダ
4内の圧縮室9に至る。圧縮室9に至った冷媒ガスは、
上述したピストン5の往復運動により圧縮される。
【0011】圧縮された冷媒ガスは、シリンダヘッド7
内に配設された吐出弁8bを介して一旦ヘッドカバー7
内の吐出室7bに吐出された後、吐出配管15を通って
吐出管16より冷却システムに吐出される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】GSピストン11の運
動に伴いガススプリング室13の容積が減少するとその
圧力は上昇するが、従来の構成では、GSピストン11
がGSシリンダヘッド12に接近してガススプリング室
13の容積がゼロに近づくと、その圧力は非常に高くな
る。実際には、GSシリンダ10とGSピストン11の
間には隙間があるので、ガススプリング室13の圧力が
非常に高くなると隙間からガスが漏れ出し、ガススプリ
ング型リニア圧縮機の信頼性と性能の低下を引き起こし
ていた。
【0013】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、ガススプリング室13に連通する圧力調整室を設け
ることでガススプリング室13の圧縮比を小さくし、ガ
ススプリング室13の容積が減少してもガススプリング
室13の圧力が過度に大きくなることを防止する。ま
た、ガススプリング室13の容積が小さくなりすぎ、G
SピストンとGSシリンダヘッドの衝突が発生しそうな
場合、ガススプリング室13と圧力調整室の連通孔が閉
じることでガススプリング室13の圧縮比を大きくし、
その圧力を上昇させ衝突を防止し、効率および信頼性の
高いリニア圧縮機を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
圧縮シリンダと、前記圧縮シリンダと勘合され圧縮室を
形成する圧縮ピストンと、前記圧縮シリンダと連結され
たガススプリングシリンダと、前記ガススプリングシリ
ンダと勘合されガススプリング室を形成するガススプリ
ングピストンと、前記圧縮シリンダに設置された固定子
に対し、前記圧縮ピストンと前記ガススプリングピスト
ンが連結された可動子を往復駆動するリニアモータとを
有し、ガススプリング室と連通する圧力調整室を設けた
ことを特徴とするリニア圧縮機である。
【0015】請求項5記載の発明は、上記第1の発明の
リニア圧縮機において、前記ガススプリング室と前記圧
力調整室の連通孔を設け、前記連通孔の開閉を行うこと
を特徴とするリニア圧縮機である。
【0016】請求項9記載の発明は、上記の発明のいず
れかに記載の発明のリニア圧縮機において、二酸化炭素
を主成分とする冷媒を流体として用いて運転することを
特徴とするとに記載のリニア圧縮機である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のいくつかの実施
の形態例について図面を参照しながら説明する。
【0018】本発明の一実施の形態のリニア圧縮機の構
成において、ピストンとシリンダなどの連結部の一部を
除いて図4で説明した従来例と概略同様同様な部分につ
いては、同一符合を付し、その説明を省略する。
【0019】尚、本実施の形態例におけるリニア圧縮機
の説明は、HFC134aやR410A、ハイドロカー
ボン(HC)等の塩素を含まない冷媒や、二酸化炭素な
どの冷媒を、冷凍及び空調サイクル装置などに用いた場
合を主にしているが、従来の冷媒HCFC22などにも
同様に適用可能である。
【0020】(実施の形態例1)本発明の実施の形態1
について、図1を用いて説明する。図1は本発明の実施
の形態1におけるリニア圧縮機の主要部の断面図であ
る。
【0021】従来例との違いは、ピストン5の内部とG
Sピストン11の内部にガススプリング室13と連通す
る圧力調整室21,22を設けてガススプリング室13
の圧縮比を下げた点である。
【0022】この構成により、GSピストン11がGS
シリンダヘッド12に接近してガススプリング室13の
容積が小さくなっても、圧力調整室21,22を設けて
圧縮比が小さくなったために、ガススプリング室13の
圧力の上昇は少ない。従って、GSシリンダ10とGS
ピストン11の間の隙間から漏れるガスの量を減らすこ
とができ、ガススプリングの効率と信頼性を向上させる
ことができる。
【0023】ここで、ガススプリング室13の圧力の上
昇が小さくても、GSシリンダ10およびGSピストン
11のボア径を十分大きく設計すれば必要なガススプリ
ングの弾性力を確保することができることは言うまでも
ない。
【0024】また、GSピストン11の圧力調整室22
に加えてピストン5にも圧力調整室21を設けたことに
より、GSピストンが小さくて圧力調整室22だけでは
ガススプリング室13の圧縮比を十分に小さくする容積
が確保できない場合でも、圧力調整室21と圧力調整室
22を合わせることで十分な容積が確保できる。
【0025】また、圧力調整室21,22を設けること
により可動要素2aの質量を軽くでき、リニアモータ3
の負荷を軽減することができる。
【0026】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
ついて、図2を用いて説明する。図2は実施の形態2に
おけるリニア圧縮機の主要部の断面図である。
【0027】実施の形態1との違いは、ガススプリング
室13と連通する圧力調整室31をGSシリンダ10の
側面に、連通孔32をGSピストン11がGSシリンダ
ヘッド12に十分に接近するとGSピストン11の側面
に塞がれる位置に設けた点である。
【0028】この構成により、GSピストン11がGS
シリンダヘッド12に接近してガススプリング室13の
容積が小さくなっても、圧力調整室31を設けて圧縮比
が小さくなったために、連通孔32が開いている区間で
はガススプリング室13の圧力の上昇は少ない。従っ
て、GSシリンダ10とGSピストン11の間の隙間か
ら漏れるガスの量を減らすことができ、ガススプリング
の効率と信頼性を向上させることができる。
【0029】また、GSピストン11がGSシリンダヘ
ッド12にさらに接近すると、連通孔32はGSピスト
ン11の側面に塞がれるためガススプリング室13の圧
縮比が増し、ガススプリング室13の容積の減少ととも
にその圧力は急速に上昇するので、GSピストンがGS
シリンダヘッドに衝突することを防止することができ、
ガススプリングの信頼性を向上させることができる。
【0030】(実施の形態3)本発明の実施の形態3に
ついて、図3を用いて説明する。図3は本発明の実施の
形態3におけるリニア圧縮機の主要部の断面図である。
【0031】実施の形態1との違いは、GSピストン1
1の内部にガススプリング室13と連通する圧力調整室
41を、ピストン5の内部に圧力調整室41と連通する
圧力調整室42を設け、圧力調整室41と圧力調整室4
2の間の連通孔43にはそれぞれ開閉手段として電磁バ
ルブ44を備えた点である。なお、電磁バルブ44は密
閉ケーシング1のターミナル(図示せず)を介して外部
まで配線されており、外部から任意に開閉できる。
【0032】この構成により、GSピストン11がGS
シリンダヘッド12に接近してガススプリング室13の
容積が小さくなっても、電磁バルブ44が開いていれ
ば、圧力調整室41,42を設けて圧縮比が小さくなっ
たために、ガススプリング室13の圧力の上昇は少な
い。従って、GSシリンダ10とGSピストン11の間
の隙間から漏れるガスの量を減らすことができ、ガスス
プリングの効率と信頼性を向上させることができる。
【0033】また、電磁バルブ44を閉めれば、ガスス
プリング室13に連通するのは圧力調整室41のみとな
り、電磁バルブ44を開けた場合と比較してガススプリ
ング室13の圧縮比が増し、ガススプリング室13の圧
力の上昇による弾性力が増すため、冷却システムの負荷
が増した場合に十分な弾性力を確保することができる。
同時に、圧力調整室41の働きにより、GSピストンが
GSシリンダヘッドに接近した場合でも圧力が急上昇す
ることを防げる。このように、電磁バルブ44の開閉に
より、十分なガススプリングの弾性力を保ちながらGS
シリンダ10とGSピストン11の間の隙間から漏れる
ガスの量を減らすことができ、ガススプリングの効率と
信頼性を向上させることができる。
【0034】なお、上記本発明の第1から3の実施の形
態例は、ガススプリング室13の過度の圧力の上昇を防
止することができるため、ガススプリング室13からの
冷媒の漏れを小さくできる。したがって、空調用での作
動圧力が従来のHCFC22より高い二酸化炭素を冷媒
として用いた場合に、特に、大きな効果が得られ、効率
及び信頼性の向上を実現できる。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、この構成により、GSピストン
がGSシリンダヘッドに接近してガススプリング室の容
積が小さくなっても、圧力調整室を設けて圧縮比が小さ
くなったために、ガススプリング室の圧力の上昇は少な
い。従って、GSシリンダとGSピストンの間の隙間か
ら漏れるガスの量を減らすことができ、ガススプリング
の効率と信頼性を向上させることができる。
【0036】請求項5記載の発明によれば、GSピスト
ンがGSシリンダヘッドに接近してガススプリング室の
容積が小さくなっても、圧力調整室を設けて圧縮比が小
さくなったために、連通孔が開いている区間ではガスス
プリング室の圧力の上昇は少ない。従って、GSシリン
ダとGSピストンの間の隙間から漏れるガスの量を減ら
すことができ、ガススプリングの効率と信頼性を向上さ
せることができる。
【0037】また、GSピストンがGSシリンダヘッド
にさらに接近すると、連通孔はGSピストンの側面に塞
がれるためガススプリング室の圧縮比が増し、ガススプ
リング室の容積の減少とともにその圧力は急速に上昇す
るので、GSピストンがGSシリンダヘッドに衝突する
ことを防止することができ、ガススプリングの信頼性を
向上させることができる。
【0038】請求項9記載の発明によれば、空調用での
作動圧力が従来のHCFC22より高い二酸化炭素を冷
媒として用いた場合に、ガススプリング室から漏れるガ
スの量を著しく低減できる。したがって、効率、信頼性
を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるリニア圧縮機の
断面図
【図2】本発明の実施の形態2におけるリニア圧縮機の
断面図
【図3】本発明の実施の形態3におけるリニア圧縮機の
断面図
【図4】従来例のリニア圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
1 密閉ケーシング 2 本体 3 モータ 3a 固定子 3b 可動子 4 シリンダ 5 ピストン 6 シリンダヘッド 7 ヘッドカバー 9 圧縮室 10 ガススプリング(GS)シリンダ 11 ガススプリング(GS)ピストン 12 ガススプリング(GS)シリンダヘッド 13 ガススプリング(GS)室 21,22,31,41,42 圧力調整室 32,43 連通孔 44 電磁バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新宅 秀信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3H045 AA03 AA12 AA27 BA31 BA41 CA01 DA11 DA43 EA02 EA13 3H076 AA13 AA40 BB28 BB34 BB43 CC03 CC28 CC31 CC91 CC99

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮シリンダと、前記圧縮シリンダと勘
    合され圧縮室を形成する圧縮ピストンと、前記圧縮シリ
    ンダと連結されたガススプリングシリンダと、前記ガス
    スプリングシリンダと勘合されガススプリング室を形成
    するガススプリングピストンと、前記圧縮シリンダに設
    置された固定子に対し、前記圧縮ピストンと前記ガスス
    プリングピストンが連結された可動子を往復駆動するリ
    ニアモータとを有し、ガススプリング室と連通する圧力
    調整室を設けたことを特徴とするリニア圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記圧力調整室を前記スプリングピスト
    ン内部に設けたことを特徴とする請求項1に記載のリニ
    ア圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記圧力調整室を前記圧縮ピストン内部
    に設けたことを特徴とする請求項1または2記載のリニ
    ア圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記圧力調整室を前記スプリングシリン
    ダに設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一
    項に記載のリニア圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記圧力調整室のへの連通孔に開閉手段
    を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項
    に記載のリニア圧縮機。
  6. 【請求項6】 前記連通孔の開閉を、前記スプリングピ
    ストンの往復運動により行うことを特徴とする請求項5
    に記載のリニア圧縮機。
  7. 【請求項7】 前記連通孔を前記スプリングシリンダの
    内面に設けたことを特徴とする請求項6に記載のリニア
    圧縮機。
  8. 【請求項8】 前記連通孔に圧縮機外部から操作可能な
    開閉手段を設けたことを特徴とする請求項5に記載のリ
    ニア圧縮機。
  9. 【請求項9】 二酸化炭素を主成分とする冷媒を流体と
    して用いて運転することを特徴とする請求項1〜8のい
    ずれか一項に記載のリニア圧縮機。
JP2000201877A 2000-07-04 2000-07-04 リニア圧縮機 Withdrawn JP2002021724A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000201877A JP2002021724A (ja) 2000-07-04 2000-07-04 リニア圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000201877A JP2002021724A (ja) 2000-07-04 2000-07-04 リニア圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002021724A true JP2002021724A (ja) 2002-01-23

Family

ID=18699482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000201877A Withdrawn JP2002021724A (ja) 2000-07-04 2000-07-04 リニア圧縮機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002021724A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116733714A (zh) * 2023-08-08 2023-09-12 瑞纳智能设备股份有限公司 压缩机动力组件及线性压缩机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116733714A (zh) * 2023-08-08 2023-09-12 瑞纳智能设备股份有限公司 压缩机动力组件及线性压缩机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6520751B2 (en) Variable displacement compressor having a noise reducing valve assembly
EP0994253B1 (en) Linear compressor
US7614251B2 (en) Reciprocating compressor and refrigerator having the same
JP2002349434A (ja) リニア圧縮機
KR20060038911A (ko) 밀폐형 압축기
DE60140822D1 (en) Kolbenverdichter
CN111852865B (zh) 变容机构、压缩机、空调器
JP2002021724A (ja) リニア圧縮機
US7150605B2 (en) Reciprocating compressor
JPH0417334B2 (ja)
JP2001123949A (ja) リニア圧縮機
KR100480136B1 (ko) 왕복동식 압축기의 흡입밸브 장치
JPH11343970A (ja) 電動圧縮機
JP3724112B2 (ja) リニアレシプロ圧縮機
JP2002115652A (ja) リニアコンプレッサ
US5890417A (en) Piston for a reciprocating compressor
CN110382976B (zh) 超低温制冷机
JP3731064B2 (ja) リニアレシプロ圧縮機
JP2000120537A (ja) 振動式圧縮機
US20120011858A1 (en) Displacer valve for cryogenic refrigerator
JP2002349435A (ja) リニア圧縮機
CN112413176B (zh) 一种旋转阀机构以及低温制冷机
WO2006025617A1 (en) Linear compressor
JP7195824B2 (ja) 極低温冷凍機
JP2006022719A (ja) オイルレスリニア圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070417

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20070514

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20070625