JP2002122071A - リニアコンプレッサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクル等に使用される振動式圧縮機に
おいて、摺動部のガスベアリングにおいて高剛性化を図
り、摺動部の信頼性向上を図る。 【解決手段】 ピストン４またはシリンダ１６ｃに配設
されたガスベアリング機構１４と、シリンダ１６ｃの内
周部と密閉ケーシング８内の空間を連通する連通路１６
ａ、１６ｂを備え、連通路１６ａ、１６ｂが、ガスベア
リング機構１４の給気孔１４ｂよりも圧縮室１２側に配
設されており、ガスベアリング機構１４の高剛性化およ
びガスベアリング機構１４に供給した冷媒ガスの圧縮室
内への漏れによる圧縮機の効率低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵装置や空
調機等に用いられるリニアコンプレッサーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のリニアコンプレッサーとしては、
特表平９−５１０５３４号公報に示されているものがあ
る。以下、図面を参照しながら上記従来のリニアコンプ
レッサーについて説明する。

【０００３】図６は、従来のリニアコンプレッサーの縦
断面図である。図６において１は圧縮機構部であり、圧
縮機構部１は、モータ２、シリンダ３、ピストン４、弾
性要素５、ブロック６、シリンダーヘッド７とから構成
されており、サスペションスプリング（図示せず）によ
り、密閉ケーシング８内に弾性支持されている。モータ
２は固定子２ａ、２ｂと及び永久磁石２ｅを含む可動子
２ｃとから構成されており、可動子２ｃはピストン４に
連結固定されている。また、固定子２ａ内には、巻き線
２ｄが挿入されている。

【０００４】９は、ピストン４、モータ２の可動子２ｃ
などから構成される可動要素であり、１０はシリンダ、
モータ２の固定子２ａ、２ｂ、ブロック６などから構成
される固定要素である。

【０００５】弾性要素５は、複数の弾性体５ａを積み重
ねて構成されており、弾性要素５の内周部５ｂが可動要
素９に固定され、外周部５ｃが固定要素１０であるブロ
ック６に固定されている。弾性体５ａは板状であり、例
えばバネとして機能するものである。

【０００６】シリンダ３は、ピストン４と弾性要素５に
より軸方向に可動可能なように支持している。

【０００７】次に、リニアコンプレッサーの機構につい
て説明する。交流電源によりモータ２の固定子２ａに固
定された巻き線２ｄに通電すると、この通電により永久
磁石２ｅにより発生する磁界との作用により、永久磁石
２ｅ、可動子２ｃに軸方向の往復運動する力が発生す
る。その力により、可動子２ｃと連結されたピストン４
は、弾性要素５を変形させるとともに、その弾性要素５
の反発力を利用しながら共振し、効率よく軸方向に往復
運動を繰り返す。

【０００８】冷却システム（図示せず）からの冷媒ガス
は、吸入管（図示せず）を介してシリンダヘッド７内に
導かれ、シリンダ３内の圧縮室１２に至る。圧縮室１２
に至った冷媒ガスは、上述したピストン４の往復運動に
より圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、一旦シリンダ
ヘッド７内に吐出された後、吐出管（図示せず）を介し
て冷却システムに吐出される。

【０００９】ピストン４とシリンダ３の摺動部１３につ
いては、摺動損失を低減し効率向上を図るとともに、摺
動部の信頼性を向上させるためにガスベアリング（流体
ベアリング）機構１４を備えている。具体的な構成は、
シリンダ３などにガス流路１４ａを設け、圧縮室１２の
圧縮ガスを摺動部１３に導いている。このピストン４と
シリンダ３間の摺動部１３に複数の給気孔１４ｂから圧
力の高い冷媒ガスを噴出させることで、噴出した冷媒の
ガス膜の剛性が、ピストン４とシリンダ３間の摺動部が
接触するように作用する荷重に対抗してピストン４を支
持するため、摺動部の非接触化を図るものとなってい
る。

【００１０】以降、ピストン４とシリンダ３間の摺動部
が接触するように作用する荷重に対抗しピストン４を支
持する、噴出した冷媒のガス膜の剛性をガスベアリング
剛性と呼び説明する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成は、ガスベアリング機構１４により隙間の小さい
摺動部１３に圧力の高い冷媒ガスを噴出しているため、
摺動部１３の微少な隙間により、噴出して流れる冷媒流
量が制限される。そのため、ピストン４とシリンダ３間
の摺動部が接触するように作用する荷重に対抗しピスト
ン４を支持する必要なガスベアリング剛性を得ることが
できないため、ピストン４とシリンダ３が接触し十分な
摺動損失低減が図れず、また、摺動部１３が接触により
摩耗するという欠点があった。

【００１２】また、必要なガスベアリング剛性を得るた
めに、ガスベアリング機構１４により摺動部１３に供給
する冷媒ガスの圧力を高くすると、圧縮した冷媒ガスを
ガスベアリング機構１４に供給するため圧縮機の効率が
低下すると共に、ガスベアリング機構１４により摺動部
１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込み、効率
が低下するという欠点があった。

【００１３】また、必要なガスベアリング剛性を得るた
めに、摺動部１３の隙間を大きくすると、圧縮室１２か
ら圧縮した冷媒ガスが漏れ出すことにより、圧縮機の効
率が低下するという欠点があった。

【００１４】本発明は、従来の課題を解決するもので、
ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガスを供給して圧縮機
の効率を低下させることなく、また、摺動部の隙間を大
きくして圧縮室からの冷媒ガスの漏れにより圧縮機の効
率を低下させることなく、ガスベアリング剛性を確保
し、特に潤滑油を使用しない運転においても、摺動部の
非接触化による摺動損失の低減及び摺動部の信頼性確保
を図ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、密閉ケーシング内に収納された圧縮機構部に
より冷媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサーにお
いて、ピストンまたはシリンダに配設されたガスベアリ
ング機構と、シリンダの内周部と密閉ケーシング内空間
を連通する連通路を備え、連通路が、シリンダの内周部
へ開口するガスベアリング機構の給気孔よりも反圧縮室
側に配設したものであり、ガスベアリング機構へ過大な
冷媒ガスを供給して圧縮機の効率を低下させることな
く、また、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒
ガスの漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、
ガスベアリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による
摺動損失の低減及び摺動部の信頼性確保を図るという作
用を有する。

【００１６】請求項２に記載の発明は、密閉ケーシング
内に収納された圧縮機構部により冷媒を圧縮し、吐出す
るリニアコンプレッサーにおいて、ピストンまたはシリ
ンダに配設されたガスベアリング機構と、シリンダの内
周部と密閉ケーシング内空間を連通する連通路を備え、
連通路が、シリンダの内周部へ開口するガスベアリング
機構の給気孔よりも圧縮室側に配設したものであり、ガ
スベアリング機構に供給した冷媒ガスが、圧縮室内に漏
れ込むことを防止し、漏れによる圧縮機の効率低下を防
止するという作用を有する。

【００１７】また、ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガ
スを供給して圧縮機の効率を低下させることなく、ま
た、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒ガスの
漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、ガスベ
アリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による摺動損
失の低減及び摺動部の信頼性確保を図るという作用を有
する。

【００１８】また、ガスベアリング機構に供給した冷媒
ガスが、圧縮室内に漏れ込むことを防止し、漏れによる
圧縮機の効率低下を防止するという作用を有する。

【００１９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２記載の発明に、さらに、連通路もしくは連通路
の近傍のシリンダ内周部またはピストン外周部に環状溝
を備えたものであり、ガスベアリング機構全ての給気孔
のガス流量・ガス圧をより均一化し、ガスベアリング機
構の給気バラツキによる摺動部のこじりを防止するとい
う作用を有する。

【００２０】請求項４に記載の発明は、密閉ケーシング
内に収納された圧縮機構部により冷媒を圧縮し、吐出す
るリニアコンプレッサーにおいて、外周部の一部に摺動
部より外径の小さい中抜き部を備えたピストンと、ピス
トンまたはシリンダに配設されたガスベアリング機構
と、シリンダの内周部と密閉ケーシング内空間を連通す
る連通路を備え、ピストンの往復運動時に中抜き部が連
通路と少なくとも間欠的に連絡するものであり、圧縮機
の起動初期などの圧縮室内の圧力が低いといったガスベ
アリング剛性が低い場合においても、ピストンとシリン
ダの摺動部の接触による摺動損失の増大を防止するとい
う作用を有する。

【００２１】また、ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガ
スを供給して圧縮機の効率を低下させることなく、ま
た、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒ガスの
漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、ガスベ
アリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による摺動損
失の低減及び摺動部の信頼性確保を図るという作用を有
する。

【００２２】また、ガスベアリング機構に供給した冷媒
ガスが、圧縮室内に漏れ込むことを防止し、漏れによる
圧縮機の効率低下を防止するという作用を有する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるリニアコンプ
レッサー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、従来と同一構成については、同一符号を
付して詳細な説明を省略する。

【００２４】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１によるリニアコンプレッサーの縦断面図である。

【００２５】図１において、１５はシリンダであり、ガ
スベアリング機構１４を備えている。１６ａ，１６ｂは
連通路であり、ガスベアリング機構１４の複数の給気孔
１４ｂよりも反圧縮室１２側のシリンダ１５に配設さ
れ、シリンダ１５の摺動部１３と密閉ケーシング８内の
空間を連通している。

【００２６】以上のように構成されたリニアコンプレッ
サーにおいて、ガスベアリング機構１４のガス流路１４
ａにより、圧縮室１２の圧縮ガスをピストン４とシリン
ダ１５の摺動部１３に導いている。このピストン４とシ
リンダ１５間に摺動部１３に複数の給気孔１４ｂから圧
力の高い冷媒ガスを噴出させることで、噴出した冷媒の
ガス膜の剛性が、ピストン４とシリンダ１５間の摺動部
が接触するように作用する荷重に対抗してピストン４を
支持するため、摺動部の非接触化を図るものとなってい
る。

【００２７】摺動部１３に噴出される冷媒ガスは、基本
的には摺動部１３の微少な隙間により冷媒流量が決定さ
れる。その冷媒流量が過少の場合、摺動部１３における
冷媒ガスの膜の剛性が低くなり、ガスベアリング機構１
４としての剛性が低くなってしまう。しかしながら、本
発明では、ガスベアリング機構１４の給気孔１４ｂより
も反圧縮室１２側のシリンダ１５の摺動部１３に密閉ケ
―シング８内の空間に連通した連通路を設けているた
め、摺動部１３に噴出される冷媒ガス量が過少となるこ
と無く必要量が供給でき、ガスベアリング剛性を確保す
ることができる。

【００２８】また、給気孔１４ｂから密閉ケーシング８
内の空間までの摺動部１３長さを短くして冷媒ガス量を
確保した場合の摺動面圧の増大を引き起こすことなく、
その効果を得ることができる。

【００２９】また、ガスベアリング機構１４により摺動
部１３に供給する冷媒ガスの圧力を高くして冷媒ガス量
を確保した場合の、圧縮した冷媒ガスをガスベアリング
機構１４に供給することによる圧縮機の効率低下や、摺
動部１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込みこ
とによる効率低下を引き起こすことなく、その効果を得
ることができる。

【００３０】また、摺動部１３の隙間を大きくして冷媒
ガス量を確保した場合の、圧縮室１２から圧縮した冷媒
ガスが漏れ出すことによる圧縮機の効率低下を引き起こ
すことなく、その効果を得ることができる。

【００３１】尚、連通路の流路抵抗や配設位置などにつ
いては設計要素ではあるが、流路抵抗については、通常
の設計範囲ではφ１以上が必要であることを発明者の実
験により確認している。

【００３２】尚、本実施の形態においては、シリンダに
ガスベアリング機構を配設した例にて説明したが、ピス
トンにガスベアリング機構を配設しても同様に実施可能
であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００３３】以上のように本実施の形態のリニアコンプ
レッサーは、密閉ケーシング内に収納された圧縮機構部
により冷媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサーに
おいて、ピストンまたはシリンダに配設されたガスベア
リング機構と、シリンダの内周部と密閉ケーシング内空
間を連通する連通路を備え、連通路が、シリンダの内周
部へ開口するガスベアリング機構の給気孔よりも反圧縮
室側に配設したものであり、ガスベアリング機構へ過大
な冷媒ガスを供給して圧縮機の効率を低下させることな
く、また、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒
ガスの漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、
ガスベアリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による
摺動損失の低減及び摺動部の信頼性確保を図ることがで
きる。

【００３４】（実施の形態２）図２は本発明の実施形態
２によるリニアコンプレッサーの縦断面図である。

【００３５】図２において、１６ｃはシリンダであり、
ガスベアリング機構１４を備えている。１７ａ，１７ｂ
は連通路であり、ガスベアリング機構１４の複数の給気
孔１４ｂよりも圧縮室１２側のシリンダ１６ｃに配設さ
れ、シリンダ１６ｃの摺動部１３と密閉ケーシング８内
の空間を連通している。

【００３６】以上のように構成されたリニアコンプレッ
サーにおいて、ガスベアリング機構１４のガス流路１４
ａにより、圧縮室１２の圧縮ガスをピストン４とシリン
ダ１６の摺動部１３に導いている。このピストン４とシ
リンダ１６ｃ間に摺動部１３に複数の給気孔１４ｂから
圧力の高い冷媒ガスを噴出させることで、噴出した冷媒
のガス膜の剛性が、ピストン４とシリンダ１６ｃ間の摺
動部が接触するように作用する荷重に対抗してピストン
４を支持するため、摺動部の非接触化を図るものとなっ
ている。

【００３７】摺動部１３に噴出される冷媒ガスは、基本
的には摺動部１３の微少な隙間により冷媒流量が決定さ
れる。その冷媒流量が過少の場合、摺動部１３における
冷媒ガスの膜の剛性が低くなり、ガスベアリング機構１
４としての剛性が低くなってしまう。しかしながら、本
発明では、ガスベアリング機構１４の給気孔１４ｂより
も圧縮室１２側のシリンダ１６ｃの摺動部１３に密閉ケ
―シング８内の空間に連通した連通路を設けているた
め、摺動部１３に噴出される冷媒ガス量が過少となるこ
と無く必要量が供給でき、ガスベアリング剛性を確保す
ることができる。

【００３８】さらに、ガスベアリング機構１４により摺
動部１３に噴出した冷媒ガスの一部は、摺動部１３を介
して圧縮室１２内に漏れ込もうとするが、給気孔１４ｂ
と圧縮室１２の間に密閉ケ―シング８内の空間に連通し
た連通路１７ａ，１７ｂがあるため、摺動部１３に噴出
し圧縮室１２側に流れ込む冷媒の多くは、この連通路１
７ａ，１７ｂを介して密閉ケ―シング８内の空間に流れ
出す。そのため、ガスベアリング機構１４により摺動部
１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込むことを
防止し、漏れによる圧縮機の効率低下を防止することが
できる。

【００３９】また、ガスベアリング機構１４により摺動
部１３に供給する冷媒ガスの圧力を高くして冷媒ガス量
を確保した場合の、圧縮した冷媒ガスをガスベアリング
機構１４に供給することによる圧縮機の効率低下や、摺
動部１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込みこ
とによる効率低下を引き起こすことなく、その効果を得
ることができる。

【００４０】また、摺動部１３の隙間を大きくして冷媒
ガス量を確保した場合の、圧縮室１２から圧縮した冷媒
ガスが漏れ出すことによる圧縮機の効率低下を引き起こ
すことなく、その効果を得ることができる。

【００４１】尚、本実施の形態においては、シリンダに
ガスベアリング機構を配設した例にて説明したが、ピス
トンにガスベアリング機構を配設しても同様に実施可能
であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００４２】尚、連通路の流路抵抗や配設位置などにつ
いては設計要素ではあるが、流路抵抗については、通常
の設計範囲ではφ１以上が必要であることを発明者の実
験により確認している。

【００４３】以上のように本実施の形態のリニアコンプ
レッサーは、密閉ケーシング内に収納された圧縮機構部
により冷媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサーに
おいて、ピストンまたはシリンダに配設されたガスベア
リング機構と、シリンダの内周部と密閉ケーシング内空
間を連通する連通路を備え、連通路が、シリンダの内周
部へ開口するガスベアリング機構の給気孔よりも圧縮室
側に配設したものであり、ガスベアリング機構に供給し
た冷媒ガスが、圧縮室内に漏れ込むことを防止し、漏れ
による圧縮機の効率低下を防止することができる。

【００４４】また、ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガ
スを供給して圧縮機の効率を低下させることなく、ま
た、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒ガスの
漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、ガスベ
アリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による摺動損
失の低減及び摺動部の信頼性確保を図ることができる。

【００４５】また、ガスベアリング機構に供給した冷媒
ガスが、圧縮室内に漏れ込むことを防止し、漏れによる
圧縮機の効率低下を防止することができる。

【００４６】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３によるリニアコンプレッサーの縦断面図である。

【００４７】図３において、１８はシリンダであり、ガ
スベアリング機構１４を備えている。１９ａ，１９ｂは
連通路であり、ガスベアリング機構１４の複数の給気孔
１４ｂよりも圧縮室１２側のシリンダ１８に配設され、
シリンダ１８の摺動部１３と密閉ケーシング８内の空間
を連通している。

【００４８】２０は連通路１９ａ，１９ｂのシリンダ１
８の内周部に設けた環状溝である。

【００４９】以上のように構成されたリニアコンプレッ
サーにおいて、摺動部１３に噴出される冷媒ガスは、基
本的には摺動部１３の微少な隙間により冷媒流量が決定
される。その冷媒流量が過少の場合、摺動部１３におけ
る冷媒ガスの膜の剛性が低くなり、ガスベアリング機構
１４としての剛性が低くなってしまう。しかしながら、
本発明では、ガスベアリング機構１４の給気孔１４ｂよ
りも圧縮室１２側のシリンダ１６の摺動部１３に密閉ケ
―シング８内の空間に連通した連通路を設けているた
め、摺動部１３に噴出される冷媒ガス量が過少となるこ
と無く必要量が供給でき、ガスベアリング剛性を確保す
ることができる。

【００５０】さらに、ガスベアリング機構１４により摺
動部１３に噴出した冷媒ガスの一部は、摺動部１３を介
して圧縮室１２内に漏れ込もうとするが、給気孔１４ｂ
と圧縮室１２の間に密閉ケ―シング８内の空間に連通し
た連通路１９ａ，１９ｂがあるため、摺動部１３に噴出
し圧縮室１２側に流れ込む冷媒の多くは、一旦環状溝２
０に集められ、さらに連通路１９ａ，１９ｂを介して密
閉ケ―シング８内の空間に流れ出す。そのため、ガスベ
アリング機構１４により摺動部１３に噴出した冷媒ガス
が圧縮室１２に漏れ込むことを防止し、漏れによる圧縮
機の効率低下を防止することができる。

【００５１】さらに、連通路１９ａ，１９ｂに環状溝２
０を設けているため、ガスベアリング機構１４の複数の
給気孔１４ｂからこの環状溝２０までの距離は給気孔１
４ｂが円周方向のどの位置に配置されていても同じであ
る。そのため、各給気孔１４ｂから噴出される冷媒ガス
流量はほぼ等しくなり、各給気孔１４ｂにおけるガスベ
アリング剛性もほぼ均一となる。その結果、ガスベアリ
ング剛性のバラツキによるピストン４のこじりを防止す
ることができ、圧縮機の摺動損失の増大による効率低下
や、摺動部の摩耗といった信頼性の低下を防止すること
ができる。

【００５２】また、ガスベアリング機構１４により摺動
部１３に供給する冷媒ガスの圧力を高くして冷媒ガス量
を確保した場合の、圧縮した冷媒ガスをガスベアリング
機構１４に供給することによる圧縮機の効率低下や、摺
動部１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込みこ
とによる効率低下を引き起こすことなく、その効果を得
ることができる。

【００５３】また、摺動部１３の隙間を大きくして冷媒
ガス量を確保した場合の、圧縮室１２から圧縮した冷媒
ガスが漏れ出すことによる圧縮機の効率低下を引き起こ
すことなく、その効果を得ることができる。

【００５４】尚、本実施の形態においては、シリンダ１
６にガスベアリング機構１４を配設した例にて説明した
が、ピストン４にガスベアリング機構１４を配設しても
同様に実施可能であり、同様の効果が得られることは言
うまでもない。

【００５５】また、連通路に環状溝を配設した例にて説
明したが、環状溝は連通路の近傍に配設しても同様に実
施可能であり、同様の効果が得られることは言うまでも
なく、環状溝をピストン外周に配設しても実施可能であ
る。

【００５６】以上のように本実施の形態のリニアコンプ
レッサーは、実施の形態２のリニアコンプレッサーに、
連通路もしくは連通路の近傍のシリンダ内周部またはピ
ストン外周部に環状溝を備えたものであり、実施の形態
２の効果に加えて、ガスベアリング機構全ての給気孔の
ガス流量・ガス圧をより均一化し、ガスベアリング機構
の給気バラツキによる摺動部のこじりを防止することが
できる。

【００５７】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態３によるリニアコンプレッサーの縦断面図である。

【００５８】図４において、２１はシリンダであり、ガ
スベアリング機構１４を備えている。２２ａ，２２ｂは
連通路であり、ガスベアリング機構１４の複数の給気孔
１４ｂよりも反圧縮室１２側のシリンダ２１に配設さ
れ、シリンダ２１の摺動部１３と密閉ケーシング８内の
空間を連通している。

【００５９】２３は連通路２２ａ，２２ｂのシリンダ１
８の内周部に設けた環状溝である。以上のように構成さ
れたリニアコンプレッサーにおいて、ガスベアリング機
構１４のガス流路１４ａにより、圧縮室１２の圧縮ガス
をピストン４とシリンダ１５の摺動部１３に導いてい
る。このピストン４とシリンダ２１間に摺動部１３に複
数の給気孔１４ｂから圧力の高い冷媒ガスを噴出させる
ことで、噴出した冷媒のガス膜の剛性が、ピストン４と
シリンダ２１間の摺動部が接触するように作用する荷重
に対抗してピストン４を支持するため、摺動部の非接触
化を図るものとなっている。

【００６０】摺動部１３に噴出される冷媒ガスは、基本
的には摺動部１３の微少な隙間により冷媒流量が決定さ
れる。その冷媒流量が過少の場合、摺動部１３における
冷媒ガスの膜の剛性が低くなり、ガスベアリング機構１
４としての剛性が低くなってしまう。しかしながら、本
発明では、ガスベアリング機構１４の給気孔１４ｂより
も反圧縮室１２側のシリンダ２１の摺動部１３に密閉ケ
―シング８内の空間に連通した連通路２２ａ，２２ｂを
設けているため、摺動部１３に噴出される冷媒ガス量が
過少となること無く必要量が供給でき、ガスベアリング
剛性を確保することができる。

【００６１】また、給気孔１４ｂから密閉ケーシング８
内の空間までの摺動部１３長さを短くして冷媒ガス量を
確保した場合の摺動面圧の増大を引き起こすことなく、
その効果を得ることができる。

【００６２】さらに、連通路２２ａ，２２ｂに環状溝２
３を設けているため、ガスベアリング機構１４の複数の
給気孔１４ｂからこの環状溝２３までの距離は給気孔１
４ｂが円周方向のどの位置に配置されていても同じであ
る。そのため、各給気孔１４ｂから噴出される冷媒ガス
流量はほぼ等しくなり、各給気孔１４ｂにおけるガスベ
アリング剛性もほぼ均一となる。その結果、ガスベアリ
ング剛性のバラツキによるピストン４のこじりを防止す
ることができ、圧縮機の摺動損失の増大による効率低下
や、摺動部の摩耗といった信頼性の低下を防止すること
ができる。

【００６３】また、ガスベアリング機構１４により摺動
部１３に供給する冷媒ガスの圧力を高くして冷媒ガス量
を確保した場合の、圧縮した冷媒ガスをガスベアリング
機構１４に供給することによる圧縮機の効率低下や、摺
動部１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込みこ
とによる効率低下を引き起こすことなく、その効果を得
ることができる。

【００６４】また、摺動部１３の隙間を大きくして冷媒
ガス量を確保した場合の、圧縮室１２から圧縮した冷媒
ガスが漏れ出すことによる圧縮機の効率低下を引き起こ
すことなく、その効果を得ることができる。

【００６５】尚、本実施の形態においては、シリンダに
ガスベアリング機構を配設した例にて説明したが、ピス
トンにガスベアリング機構を配設しても同様に実施可能
であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００６６】また、連通路に環状溝を配設した例にて説
明したが、環状溝は連通路の近傍に配設しても同様に実
施可能であり、同様の効果が得られることは言うまでも
なく、環状溝をピストン外周に配設しても実施可能であ
る。

【００６７】以上のように本実施の形態のリニアコンプ
レッサーは、実施の形態１のリニアコンプレッサーに、
連通路もしくは連通路の近傍のシリンダ内周部に環状溝
を備えたものであり、実施の形態１の効果に加えて、ガ
スベアリング機構全ての給気孔のガス流量・ガス圧をよ
り均一化し、ガスベアリング機構の給気バラツキによる
摺動部のこじりを防止することができる。

【００６８】（実施の形態５）図５は本発明の実施の形
態４によるリニアコンプレッサーの縦断面図である。

【００６９】図５において、２４はシリンダであり、ガ
スベアリング機構１４を備えている。２５ａ，２５ｂは
連通路であり、ガスベアリング機構１４の複数の給気孔
１４ｂよりも圧縮室１２側のシリンダ２４に配設され、
シリンダ２４の摺動部１３と密閉ケーシング８内の空間
を連通している。

【００７０】２６はピストンであり、摺動部より外形が
小さい中抜き部２６ａを備えており、中抜き部２６ａ
は、ピストン２６往復運動時に連通路２５ａ，２５ｂと
少なくとも間欠的に連通する。

【００７１】以上のように構成されたリニアコンプレッ
サーにおいて、摺動部１３に噴出される冷媒ガスは、基
本的には摺動部１３の微少な隙間により冷媒流量が決定
される。その冷媒流量が過少の場合、摺動部１３におけ
る冷媒ガスの膜の剛性が低くなり、ガスベアリング機構
１４としての剛性が低くなってしまう。しかしながら、
本発明では、ガスベアリング機構１４の給気孔１４ｂよ
りも圧縮室１２側のシリンダ２４の摺動部１３に密閉ケ
―シング８内の空間に連通した連通路を設けているた
め、摺動部１３に噴出される冷媒ガス量が過少となるこ
と無く必要量が供給でき、ガスベアリング剛性を確保す
ることができる。

【００７２】さらに、ガスベアリング機構１４により摺
動部１３に噴出した冷媒ガスの一部は、摺動部１３を介
して圧縮室１２内に漏れ込もうとするが、給気孔１４ｂ
と圧縮室１２の間に密閉ケ―シング８内の空間に連通し
た連通路２５ａ，２５ｂがあるため、摺動部１３に噴出
し圧縮室１２側に流れ込む冷媒の多くは、一旦ピストン
２６外周の中抜き部２６ａに集められ、さらに連通路２
５ａ，２５ｂを介して密閉ケ―シング８内の空間に流れ
出す。そのため、ガスベアリング機構１４により摺動部
１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込むことを
防止し、漏れによる圧縮機の効率低下を防止することが
できる。

【００７３】さらに、ピストン２６の外周部に中抜き部
２６ａを設けているため、起動初期といったガスベアリ
ング剛性が小さく摺動部１３が接触した場合において
も、摺動損失が低減できる。そして、ガスベアリング機
構１４の複数の給気孔１４ｂからこの中抜き部２６ａま
での距離は給気孔１４ｂが円周方向のどの位置に配置さ
れていても同じである。そのため、各給気孔１４ｂから
噴出される冷媒ガス流量はほぼ等しくなり、各給気孔１
４ｂにおけるガスベアリング剛性もほぼ均一となる。そ
の結果、ガスベアリング剛性のバラツキによるピストン
４のこじりを防止することができ、圧縮機の摺動損失の
増大による効率低下や、摺動部の摩耗といった信頼性の
低下を防止することができる。

【００７４】また、ガスベアリング機構１４により摺動
部１３に供給する冷媒ガスの圧力を高くして冷媒ガス量
を確保した場合の、圧縮した冷媒ガスをガスベアリング
機構１４に供給することによる圧縮機の効率低下や、摺
動部１３に噴出した冷媒ガスが圧縮室１２に漏れ込みこ
とによる効率低下を引き起こすことなく、その効果を得
ることができる。

【００７５】また、摺動部１３の隙間を大きくして冷媒
ガス量を確保した場合の、圧縮室１２から圧縮した冷媒
ガスが漏れ出すことによる圧縮機の効率低下を引き起こ
すことなく、その効果を得ることができる。

【００７６】尚、連通路の流路抵抗や配設位置などにつ
いては設計要素ではあるが、流路抵抗については、通常
の設計範囲ではφ１以上が必要であることを発明者の実
験により確認している。

【００７７】また、本実施の形態においては、ガスベア
リング機構の給気孔に対して、連通路が圧縮室側に配設
した例で説明したが、実施の形態と同様に、給気孔に対
して連通路が反圧縮室側に配設したても同様に実施可能
である。

【００７８】また、シリンダにガスベアリング機構を配
設した例にて説明したが、ピストンにガスベアリング機
構を配設しても同様に実施可能であり、同様の効果が得
られることは言うまでもない。

【００７９】以上のように本実施の形態のリニアコンプ
レッサーは、実施の形態２のリニアコンプレッサーに、
連通路もしくは連通路の近傍のシリンダ内周部に環状溝
を備えたものであり、実施の形態２の効果に加えて、ガ
スベアリング機構全ての給気孔のガス流量・ガス圧をよ
り均一化し、ガスベアリング機構の給気バラツキによる
摺動部のこじりを防止することができる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、密閉ケーシング内に収納された圧縮機構部により冷
媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサーにおいて、
ピストンまたはシリンダに配設されたガスベアリング機
構と、シリンダの内周部と密閉ケーシング内空間を連通
する連通路を備え、連通路が、シリンダの内周部へ開口
するガスベアリング機構の給気孔よりも反圧縮室側に配
設したものであり、ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガ
スを供給して圧縮機の効率を低下させることなく、ま
た、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒ガスの
漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、ガスベ
アリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による摺動損
失の低減及び摺動部の信頼性確保を図ることができる。

【００８１】また、請求項２に記載の発明は、密閉ケー
シング内に収納された圧縮機構部により冷媒を圧縮し、
吐出するリニアコンプレッサーにおいて、ピストンまた
はシリンダに配設されたガスベアリング機構と、シリン
ダの内周部と密閉ケーシング内空間を連通する連通路を
備え、連通路が、シリンダの内周部へ開口するガスベア
リング機構の給気孔よりも圧縮室側に配設したものであ
り、ガスベアリング機構に供給した冷媒ガスが、圧縮室
内に漏れ込むことを防止し、漏れによる圧縮機の効率低
下を防止することができる。

【００８２】また、ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガ
スを供給して圧縮機の効率を低下させることなく、ま
た、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒ガスの
漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、ガスベ
アリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による摺動損
失の低減及び摺動部の信頼性確保を図ることができる。

【００８３】また、ガスベアリング機構に供給した冷媒
ガスが、圧縮室内に漏れ込むことを防止し、漏れによる
圧縮機の効率低下を防止することができるまた、請求項
３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明
に、さらに、連通路もしくは連通路の近傍のシリンダ内
周部に環状溝を備えたものであり、ガスベアリング機構
全ての給気孔のガス流量・ガス圧をより均一化し、ガス
ベアリング機構の給気バラツキによる摺動部のこじりを
防止することができる。

【００８４】また、請求項４に記載の発明は、密閉ケー
シング内に収納された圧縮機構部により冷媒を圧縮し、
吐出するリニアコンプレッサーにおいて、外周部の一部
に摺動部より外径の小さい中抜き部を備えたピストン
と、ピストンまたはシリンダに配設されたガスベアリン
グ機構と、シリンダの内周部と密閉ケーシング内空間を
連通する連通路を備え、ピストンの往復運動時に中抜き
部が連通路と少なくとも間欠的に連絡するものであり、
圧縮機の起動初期などの圧縮室内の圧力が低いといった
ガスベアリング剛性が低い場合においても、ピストンと
シリンダの摺動部の接触による摺動損失の増大を防止す
ることができる。

【００８５】また、ガスベアリング機構へ過大な冷媒ガ
スを供給して圧縮機の効率を低下させることなく、ま
た、摺動部の隙間を大きくして圧縮室からの冷媒ガスの
漏れにより圧縮機の効率を低下させることなく、ガスベ
アリング剛性を確保し、摺動部の非接触化による摺動損
失の低減及び摺動部の信頼性確保を図ることができる。

【００８６】また、ガスベアリング機構に供給した冷媒
ガスが、圧縮室内に漏れ込むことを防止し、漏れによる
圧縮機の効率低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリニアコンプレッサーの実施の形
態１の縦断面図

【図２】本発明によるリニアコンプレッサーの実施の形
態２の縦断面図

【図３】本発明によるリニアコンプレッサーの実施の形
態３の縦断面図

【図４】実施の形態３の他の実施例の縦断面図

【図５】本発明によるリニアコンプレッサーの実施の形
態４の縦断面図

【図６】従来のリニアコンプレッサーの縦断面図

【符号の説明】

１ 圧縮機構部 ４ ピストン ８ 密閉ケーシング １２ 圧縮室 １４ ガスベアリング機構 １４ｂ 給気孔 １５ シリンダ １６ａ，１６ｂ 連通路 １６ｃ シリンダ １７ａ，１７ｂ 連通路 １８ シリンダ １９ａ，１９ｂ 連通路 ２０，２１ シリンダ ２２ａ，２２ｂ 連通路 ２３ 環状溝 ２４ シリンダ ２５ａ，２５ｂ 連通路 ２６ ピストン ２６ａ 中抜き部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケーシング内に収納された圧縮機構
   部により冷媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサー
   において、ピストンまたはシリンダに配設されたガスベ
   アリング機構と、前記シリンダの内周部と前記密閉ケー
   シング内空間を連通する連通路を備え、前記連通路が、
   前記シリンダの内周部へ開口する前記ガスベアリング機
   構の給気孔よりも反圧縮室側に配設されたリニアコンプ
   レッサー。
2. 【請求項２】 密閉ケーシング内に収納された圧縮機構
   部により冷媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサー
   において、ピストンまたはシリンダに配設されたガスベ
   アリング機構と、前記シリンダの内周部と前記密閉ケー
   シング内空間を連通する連通路を備え、前記連通路が、
   前記シリンダの内周部へ開口する前記ガスベアリング機
   構の給気孔よりも圧縮室側に配設されたリニアコンプレ
   ッサー。
3. 【請求項３】 連通路もしくは前記連通路の近傍のシリ
   ンダ内周部またはピストン外周部に環状溝を備えた請求
   項１または２記載のリニアコンプレッサー。
4. 【請求項４】密閉ケーシング内に収納された圧縮機構部
   により冷媒を圧縮し、吐出するリニアコンプレッサーに
   おいて、外周部の一部に摺動部より外径の小さい中抜き
   部を備えたピストンと、前記ピストンまたはシリンダに
   配設されたガスベアリング機構と、前記シリンダの内周
   部と前記密閉ケーシング内空間を連通する連通路を備
   え、前記ピストンの往復運動時に前記中抜き部が前記連
   通路と少なくとも間欠的に連絡するリニアコンプレッサ
   ー。