JP2003035258A - リニア圧縮機 - Google Patents
リニア圧縮機Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
- F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/127—Mounting of a cylinder block in a casing
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S417/00—Pumps
- Y10S417/902—Hermetically sealed motor pump unit
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ピストンと圧縮機構部が反位相で動く駆動ばね
と圧縮機構部を支持する弾性支持部材を配置し密閉容器
の振動が打ち消される低振動なリニア圧縮機を提供す
る。 【解決手段】密閉容器１００内に、圧縮機構部とリニア
モータ１４０を備え、リニアモータはピストン１２０に
往復駆動力を与え可動部１４１とシリンダ１１０に固定
され可動部の往復経路１４８を形成する固定部１４２を
有し、圧縮機構部とリニアモータはピストン側機構部材
とシリンダ側機構部材とに区分し、ピストン側機構部材
は、ピストンと可動部を含み、ピストン及び可動部とと
もに可動する機構部材からなり、シリンダ側機構部材
は、シリンダと固定部を含み、シリンダ又は固定部に固
定された機構部材からなるリニア圧縮機である。
と圧縮機構部を支持する弾性支持部材を配置し密閉容器
の振動が打ち消される低振動なリニア圧縮機を提供す
る。 【解決手段】密閉容器１００内に、圧縮機構部とリニア
モータ１４０を備え、リニアモータはピストン１２０に
往復駆動力を与え可動部１４１とシリンダ１１０に固定
され可動部の往復経路１４８を形成する固定部１４２を
有し、圧縮機構部とリニアモータはピストン側機構部材
とシリンダ側機構部材とに区分し、ピストン側機構部材
は、ピストンと可動部を含み、ピストン及び可動部とと
もに可動する機構部材からなり、シリンダ側機構部材
は、シリンダと固定部を含み、シリンダ又は固定部に固
定された機構部材からなるリニア圧縮機である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内のピス
トンをリニアモータにより往復運動させてガスを吸入、
圧縮、吐出するリニア圧縮機に関するものである。
トンをリニアモータにより往復運動させてガスを吸入、
圧縮、吐出するリニア圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷凍サイクルにおいて、Ｒ２２に代表さ
れるＨＣＦＣ系冷媒は、その物性の安定性からオゾン層
を破壊すると言われている。また、近年では、ＨＣＦＣ
系冷媒の代替冷媒としてＨＦＣ系冷媒が利用されている
が、このＨＦＣ系冷媒は温暖化現象を促進する性質を有
している。そのため、最近では、オゾン層の破壊や温暖
化現象に大きな影響を与えないＨＣ系冷媒など、自然冷
媒が採用され始めている。たとえば、ＨＣ系冷媒は、可
燃性のため爆発や発火を防止することが安全性確保の面
から必要であり、このために、冷媒の使用量を極力少な
くすることが要請される。また、冷媒自体として潤滑性
がなく、また潤滑材に溶け込み易い性質を有する。これ
らのことから、ＨＣ系冷媒を使用する場合には、オイル
レスまたはオイルプアの圧縮機が有効となる。一方、リ
ニア圧縮機はピストンの軸線と直交する方向への荷重が
小さく摺動面圧が小さいので、従来から多く利用されて
きたレシプロ式圧縮機、ロータリ圧縮機、スクロール圧
縮機と比較するとオイルレス化が図りやすいタイプの圧
縮機として知られている。
れるＨＣＦＣ系冷媒は、その物性の安定性からオゾン層
を破壊すると言われている。また、近年では、ＨＣＦＣ
系冷媒の代替冷媒としてＨＦＣ系冷媒が利用されている
が、このＨＦＣ系冷媒は温暖化現象を促進する性質を有
している。そのため、最近では、オゾン層の破壊や温暖
化現象に大きな影響を与えないＨＣ系冷媒など、自然冷
媒が採用され始めている。たとえば、ＨＣ系冷媒は、可
燃性のため爆発や発火を防止することが安全性確保の面
から必要であり、このために、冷媒の使用量を極力少な
くすることが要請される。また、冷媒自体として潤滑性
がなく、また潤滑材に溶け込み易い性質を有する。これ
らのことから、ＨＣ系冷媒を使用する場合には、オイル
レスまたはオイルプアの圧縮機が有効となる。一方、リ
ニア圧縮機はピストンの軸線と直交する方向への荷重が
小さく摺動面圧が小さいので、従来から多く利用されて
きたレシプロ式圧縮機、ロータリ圧縮機、スクロール圧
縮機と比較するとオイルレス化が図りやすいタイプの圧
縮機として知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このリニア圧
縮機は、ピストンの往復運動による振動伝播が大きな問
題となってくる。従来、圧縮機構部を密閉容器の内部で
弾性的に懸架して振動を抑制する方式が採用されること
が多いが、十分な低振動化を達成することは困難であ
る。さらに、２つのピストンを対向させて低振動化を図
る手段も用いられるが、かなり複雑な対応が必要とな
る。
縮機は、ピストンの往復運動による振動伝播が大きな問
題となってくる。従来、圧縮機構部を密閉容器の内部で
弾性的に懸架して振動を抑制する方式が採用されること
が多いが、十分な低振動化を達成することは困難であ
る。さらに、２つのピストンを対向させて低振動化を図
る手段も用いられるが、かなり複雑な対応が必要とな
る。
【０００４】本発明は、以上の事情に鑑み、密閉容器内
で、ピストンと圧縮機構部とが反位相で動くように駆動
ばねと圧縮機構部を支持する弾性支持部材を配置して密
閉容器の振動が打ち消されるようにしたものであり、低
振動なニア圧縮機の提供を目的とする。
で、ピストンと圧縮機構部とが反位相で動くように駆動
ばねと圧縮機構部を支持する弾性支持部材を配置して密
閉容器の振動が打ち消されるようにしたものであり、低
振動なニア圧縮機の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
リニア圧縮機は、密閉容器内に、圧縮機構部とリニアモ
ータとを備え、前記圧縮機構部はシリンダと前記シリン
ダ内を往復可動されるピストンとを有し、前記リニアモ
ータは前記ピストンに往復駆動力を与える可動部と前記
シリンダに固定され前記可動部の往復経路を形成する固
定部とを有し、前記圧縮機構部と前記リニアモータとは
ピストン側機構部材とシリンダ側機構部材とに区分さ
れ、前記ピストン側機構部材は、前記ピストンと前記可
動部を含み、前記ピストン及び前記可動部とともに可動
するその他の機構部材からなり、前記シリンダ側機構部
材は、前記シリンダと前記固定部とを含み、前記シリン
ダ又は前記固定部に固定されるその他の機構部材からな
るリニア圧縮機であって、前記シリンダ側機構部材を第
１の弾性部材により前記密閉容器に弾性支持し、一端を
前記密閉容器に支持させた第２の弾性部材により前記ピ
ストン側機構部材に往復軸線方向の力を付与したことを
特徴とする。請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
のリニア圧縮機において、前記第１の弾性部材と前記第
２の弾性部材を、それぞればね部材によって構成し、前
記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材の振動方向が、
同一方向となるように配置したことを特徴とする。請求
項３記載の本発明は、請求項２に記載のリニア圧縮機に
おいて、前記ピストン側機構部材の質量をＭｐ、前記シ
リンダ側機構部材の質量をＭｍ、前記第１の弾性部材の
ばね定数をｋ１、前記第２の弾性部材のばね定数をｋ２
とし、ほぼ、Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つ
ように構成したことを特徴とする。請求項４記載の本発
明は、請求項２に記載のリニア圧縮機において、前記第
１の弾性部材を、板状に形成した複数の板ばねとしたこ
とを特徴とする。請求項５記載の本発明は、請求項４に
記載のリニア圧縮機において、前記第１の弾性部材を、
各々略Ｃ形状とした一対の板ばねを組み合わせて構成
し、前記第２の弾性部材をコイルばねとし、前記第１の
弾性部材の中央空間部に前記第２の弾性部材を配置した
ことを特徴とする。請求項６記載の本発明は、請求項２
に記載のリニア圧縮機において、前記第１の弾性部材
を、一定の変位までは線形性が得られ、それ以降は急激
にばね剛性が高くなるような非線形ばねとしたことを特
徴とする。請求項７記載の本発明は、請求項６に記載の
リニア圧縮機において、前記第１の弾性部材を、コイル
ばねとしたことを特徴とする。請求項８記載の本発明
は、請求項６に記載のリニア圧縮機において、前記第１
の弾性部材を、重ね板ばねとしたことを特徴とする。請
求項９記載の本発明は、請求項１から８に記載のリニア
圧縮機において、二酸化炭素を主成分とする冷媒を用い
て運転することを特徴とする。
リニア圧縮機は、密閉容器内に、圧縮機構部とリニアモ
ータとを備え、前記圧縮機構部はシリンダと前記シリン
ダ内を往復可動されるピストンとを有し、前記リニアモ
ータは前記ピストンに往復駆動力を与える可動部と前記
シリンダに固定され前記可動部の往復経路を形成する固
定部とを有し、前記圧縮機構部と前記リニアモータとは
ピストン側機構部材とシリンダ側機構部材とに区分さ
れ、前記ピストン側機構部材は、前記ピストンと前記可
動部を含み、前記ピストン及び前記可動部とともに可動
するその他の機構部材からなり、前記シリンダ側機構部
材は、前記シリンダと前記固定部とを含み、前記シリン
ダ又は前記固定部に固定されるその他の機構部材からな
るリニア圧縮機であって、前記シリンダ側機構部材を第
１の弾性部材により前記密閉容器に弾性支持し、一端を
前記密閉容器に支持させた第２の弾性部材により前記ピ
ストン側機構部材に往復軸線方向の力を付与したことを
特徴とする。請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
のリニア圧縮機において、前記第１の弾性部材と前記第
２の弾性部材を、それぞればね部材によって構成し、前
記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材の振動方向が、
同一方向となるように配置したことを特徴とする。請求
項３記載の本発明は、請求項２に記載のリニア圧縮機に
おいて、前記ピストン側機構部材の質量をＭｐ、前記シ
リンダ側機構部材の質量をＭｍ、前記第１の弾性部材の
ばね定数をｋ１、前記第２の弾性部材のばね定数をｋ２
とし、ほぼ、Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つ
ように構成したことを特徴とする。請求項４記載の本発
明は、請求項２に記載のリニア圧縮機において、前記第
１の弾性部材を、板状に形成した複数の板ばねとしたこ
とを特徴とする。請求項５記載の本発明は、請求項４に
記載のリニア圧縮機において、前記第１の弾性部材を、
各々略Ｃ形状とした一対の板ばねを組み合わせて構成
し、前記第２の弾性部材をコイルばねとし、前記第１の
弾性部材の中央空間部に前記第２の弾性部材を配置した
ことを特徴とする。請求項６記載の本発明は、請求項２
に記載のリニア圧縮機において、前記第１の弾性部材
を、一定の変位までは線形性が得られ、それ以降は急激
にばね剛性が高くなるような非線形ばねとしたことを特
徴とする。請求項７記載の本発明は、請求項６に記載の
リニア圧縮機において、前記第１の弾性部材を、コイル
ばねとしたことを特徴とする。請求項８記載の本発明
は、請求項６に記載のリニア圧縮機において、前記第１
の弾性部材を、重ね板ばねとしたことを特徴とする。請
求項９記載の本発明は、請求項１から８に記載のリニア
圧縮機において、二酸化炭素を主成分とする冷媒を用い
て運転することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態におけ
るリニア圧縮機は、シリンダ側機構部材を第１の弾性部
材により密閉容器に弾性支持し、一端を密閉容器に支持
させた第２の弾性部材によりピストン側機構部材に往復
軸線方向の力を付与したものである。この構成により、
ピストン側機構部材の振幅とシリンダ側機構部材の振幅
が異位相となるので、密閉容器の振動が小さくなる。
るリニア圧縮機は、シリンダ側機構部材を第１の弾性部
材により密閉容器に弾性支持し、一端を密閉容器に支持
させた第２の弾性部材によりピストン側機構部材に往復
軸線方向の力を付与したものである。この構成により、
ピストン側機構部材の振幅とシリンダ側機構部材の振幅
が異位相となるので、密閉容器の振動が小さくなる。
【０００７】本発明の第２の実施の形態は、第１の実施
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材と
第２の弾性部材を、それぞればね部材によって構成し、
第１の弾性部材と第２の弾性部材の振動方向が、同一方
向となるように配置したものである。この構成により、
ピストン側機構部材の振幅とシリンダ側機構部材の振幅
が反位相となり、密閉容器に伝わる振動が打ち消され
る。したがって、第１の実施の形態と比べて、さらに振
動の小さなリニア圧縮機が得られる。
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材と
第２の弾性部材を、それぞればね部材によって構成し、
第１の弾性部材と第２の弾性部材の振動方向が、同一方
向となるように配置したものである。この構成により、
ピストン側機構部材の振幅とシリンダ側機構部材の振幅
が反位相となり、密閉容器に伝わる振動が打ち消され
る。したがって、第１の実施の形態と比べて、さらに振
動の小さなリニア圧縮機が得られる。
【０００８】本発明の第３の実施の形態は、第２の実施
の形態によるリニア圧縮機において、ピストン側機構部
材の質量をＭｐ、シリンダ側機構部材の質量をＭｍ、第
１の弾性部材のばね定数をｋ１、第２の弾性部材のばね
定数をｋ２とし、ほぼ、Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係
が成り立つように構成したものである。これにより、密
閉容器の振動変位はほぼ０となり、振動がほとんどない
リニア圧縮機が得られる。
の形態によるリニア圧縮機において、ピストン側機構部
材の質量をＭｐ、シリンダ側機構部材の質量をＭｍ、第
１の弾性部材のばね定数をｋ１、第２の弾性部材のばね
定数をｋ２とし、ほぼ、Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係
が成り立つように構成したものである。これにより、密
閉容器の振動変位はほぼ０となり、振動がほとんどない
リニア圧縮機が得られる。
【０００９】本発明の第４の実施の形態は、第２の実施
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、板状に形成した複数の板ばねとしたものである。板
ばねは、コイルばねに比べて横荷重に強いので、圧縮機
に外乱力が加わっても高い信頼性が得られる。
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、板状に形成した複数の板ばねとしたものである。板
ばねは、コイルばねに比べて横荷重に強いので、圧縮機
に外乱力が加わっても高い信頼性が得られる。
【００１０】本発明の第５の実施の形態は、第４の実施
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、各々略Ｃ形状とした一対の板ばねを組み合わせて構
成し、第２の弾性部材をコイルばねとし、第１の弾性部
材の中央空間部に第２の弾性部材を配置したものであ
る。これにより、圧縮機の長手方向の小型化を図ること
ができる。
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、各々略Ｃ形状とした一対の板ばねを組み合わせて構
成し、第２の弾性部材をコイルばねとし、第１の弾性部
材の中央空間部に第２の弾性部材を配置したものであ
る。これにより、圧縮機の長手方向の小型化を図ること
ができる。
【００１１】本発明の第６の実施の形態は、第２の実施
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、一定の変位までは線形性が得られ、それ以降は急激
にばね剛性が高くなるような非線形ばねとしたものであ
る。密閉容器内の機構部材がもつ共振周波数と一致した
非常に大きな外乱力が作用しても、第１の弾性部材が一
定の変位に達すると機構部材の共振周波数が高いほうに
ずれるので、機構部材の共振破壊を回避する。
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、一定の変位までは線形性が得られ、それ以降は急激
にばね剛性が高くなるような非線形ばねとしたものであ
る。密閉容器内の機構部材がもつ共振周波数と一致した
非常に大きな外乱力が作用しても、第１の弾性部材が一
定の変位に達すると機構部材の共振周波数が高いほうに
ずれるので、機構部材の共振破壊を回避する。
【００１２】本発明の第７の実施の形態は、第６の実施
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、コイルばねとしたものである。非線形ばねを製造が
容易なコイルばねにより構成するので、比較的低コスト
化が実現できる。
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、コイルばねとしたものである。非線形ばねを製造が
容易なコイルばねにより構成するので、比較的低コスト
化が実現できる。
【００１３】本発明の第８の実施の形態は、第６の実施
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、重ね板ばねとしたものである。非線形ばねを軸方向
にコンパクトな重ね板ばねとすることにより、圧縮機の
長手方向の小型化が可能となる。
の形態によるリニア圧縮機において、第１の弾性部材
を、重ね板ばねとしたものである。非線形ばねを軸方向
にコンパクトな重ね板ばねとすることにより、圧縮機の
長手方向の小型化が可能となる。
【００１４】本発明の第９の実施の形態は、第１から８
の実施の形態による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用いたものである。第１から１１
の実施の形態の効果に加えて、リニア圧縮機はピストン
の軸線と直交する方向への荷重が小さく摺動面圧が小さ
いので、高差圧冷媒で潤滑が厳しくなるＣＯ２冷媒の下
では、他方式圧縮機に比べて非常に効率がよく、高い信
頼性が得られる。
の実施の形態による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用いたものである。第１から１１
の実施の形態の効果に加えて、リニア圧縮機はピストン
の軸線と直交する方向への荷重が小さく摺動面圧が小さ
いので、高差圧冷媒で潤滑が厳しくなるＣＯ２冷媒の下
では、他方式圧縮機に比べて非常に効率がよく、高い信
頼性が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明のリニア圧縮機の実施例を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例によるリ
ニア圧縮機の全体構成を示す側断面図である。図２は図
１に示すＡ−Ａ線による断面図、図３は本発明の一実施
例を示すリニア圧縮機のばね・質量モデルを示す。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例によるリ
ニア圧縮機の全体構成を示す側断面図である。図２は図
１に示すＡ−Ａ線による断面図、図３は本発明の一実施
例を示すリニア圧縮機のばね・質量モデルを示す。
【００１６】まず、図１により、本実施例におけるリニ
ア圧縮機の全体構造を説明する。このリニア圧縮機は、
密閉容器１００内に、圧縮機構部とリニアモータ１４０
とを備えている。圧縮機構部は、シリンダ１１０と、こ
のシリンダ１１０にその軸線方向に沿って往復動自在に
支持されたピストン１２０とを有している。シリンダ１
１０は、平坦な鍔部１１１と、この鍔部１１１の中心か
ら一端側に向かって突出する円筒部１１２とを一体的に
形成したものからなる。なお、円筒部１１２の内周面に
はピストン１２０の当接する摺動面が形成される。ピス
トン１２０は、シリンダ１１０の摺動面に往復動自在に
支持され、圧縮室１５１とは反対の端部に円筒部１２１
を形成し、円筒部１２１の端面に鍔部１２３を形成した
ものからなる。
ア圧縮機の全体構造を説明する。このリニア圧縮機は、
密閉容器１００内に、圧縮機構部とリニアモータ１４０
とを備えている。圧縮機構部は、シリンダ１１０と、こ
のシリンダ１１０にその軸線方向に沿って往復動自在に
支持されたピストン１２０とを有している。シリンダ１
１０は、平坦な鍔部１１１と、この鍔部１１１の中心か
ら一端側に向かって突出する円筒部１１２とを一体的に
形成したものからなる。なお、円筒部１１２の内周面に
はピストン１２０の当接する摺動面が形成される。ピス
トン１２０は、シリンダ１１０の摺動面に往復動自在に
支持され、圧縮室１５１とは反対の端部に円筒部１２１
を形成し、円筒部１２１の端面に鍔部１２３を形成した
ものからなる。
【００１７】リニアモータ１４０は、可動部１４１と固
定部１４２とからなる。リニアモータ１４０の固定部１
４２は、インナーヨーク１４５とアウターヨーク１４６
とからなる。インナーヨーク１４５は円筒体からなり、
シリンダ１１０の円筒部１１２の外周部に配置され、シ
リンダ鍔部１１１に固定される。一方、アウターヨーク
１４６はインナーヨーク１４５を覆う円筒体からなり、
シリンダ１１０の鍔部１１１に固定される。なお、アウ
ターヨーク１４６とインナーヨーク１４５の外周面との
間には小空間の往復経路１４８が形成される。また、ア
ウターヨーク１４６の内部にはコイル１４７が収納され
図略の電源部に連結される。リニアモータ１４０の可動
部１４１は、永久磁石１４３とこれを保持する円筒保持
部材１４４からなる。この円筒保持部材１４４は、往復
経路１４８内に往復動可能に収納され、ピストン１２０
の鍔部１２３に連結される。なお、永久磁石１４３はコ
イル１４７と対峙する位置に配置され、その間には一定
の微少隙間が形成される。この微小隙間を円周の全域に
わたり均一に保持するためにインナーヨーク１４５とア
ウターヨーク１４６は同心円状に配置される。
定部１４２とからなる。リニアモータ１４０の固定部１
４２は、インナーヨーク１４５とアウターヨーク１４６
とからなる。インナーヨーク１４５は円筒体からなり、
シリンダ１１０の円筒部１１２の外周部に配置され、シ
リンダ鍔部１１１に固定される。一方、アウターヨーク
１４６はインナーヨーク１４５を覆う円筒体からなり、
シリンダ１１０の鍔部１１１に固定される。なお、アウ
ターヨーク１４６とインナーヨーク１４５の外周面との
間には小空間の往復経路１４８が形成される。また、ア
ウターヨーク１４６の内部にはコイル１４７が収納され
図略の電源部に連結される。リニアモータ１４０の可動
部１４１は、永久磁石１４３とこれを保持する円筒保持
部材１４４からなる。この円筒保持部材１４４は、往復
経路１４８内に往復動可能に収納され、ピストン１２０
の鍔部１２３に連結される。なお、永久磁石１４３はコ
イル１４７と対峙する位置に配置され、その間には一定
の微少隙間が形成される。この微小隙間を円周の全域に
わたり均一に保持するためにインナーヨーク１４５とア
ウターヨーク１４６は同心円状に配置される。
【００１８】ヘッドカバー部１５３は、圧縮室１５１に
冷媒を入出させる吸入弁や吐出弁等を有し、弁板１５２
を介してシリンダ１１０の鍔部１１１の端面側に固定さ
れる。弁板１５２には圧縮室１５１に連通可能な吸入弁
（図略）及び吐出弁（図略）等が組み付けられ、これ等
はヘッドカバー部１５３の内部に設けられた吸入側空間
１５６及び吐出側空間１５７にそれぞれ連結される。密
閉容器１００は、この内部には吸入管１５４から冷媒が
供給され、ヘッドカバー部１５３の吸入側に導入され
る。また、圧縮された冷媒はヘッドカバー部１５３側か
ら密閉容器１００側に連結される吐出管１５５から外方
に吐出される。
冷媒を入出させる吸入弁や吐出弁等を有し、弁板１５２
を介してシリンダ１１０の鍔部１１１の端面側に固定さ
れる。弁板１５２には圧縮室１５１に連通可能な吸入弁
（図略）及び吐出弁（図略）等が組み付けられ、これ等
はヘッドカバー部１５３の内部に設けられた吸入側空間
１５６及び吐出側空間１５７にそれぞれ連結される。密
閉容器１００は、この内部には吸入管１５４から冷媒が
供給され、ヘッドカバー部１５３の吸入側に導入され
る。また、圧縮された冷媒はヘッドカバー部１５３側か
ら密閉容器１００側に連結される吐出管１５５から外方
に吐出される。
【００１９】密閉容器１００内に備えられる、圧縮機構
部やリニアモータ１４０は、ピストン側機構部材とシリ
ンダ側機構部材とに区分される。ピストン側機構部材
は、ピストン１２０と可動部１４１であり、その他可動
部１４１とピストン１２０とを連結するボルトなどの機
構部材を含んだものである。シリンダ側機構部材は、シ
リンダ１１０、固定部１４２、弁板１５２、ヘッドカバ
ー部１５３、及びシリンダ１１０まわりの機構部材１５
０を含んだものである。
部やリニアモータ１４０は、ピストン側機構部材とシリ
ンダ側機構部材とに区分される。ピストン側機構部材
は、ピストン１２０と可動部１４１であり、その他可動
部１４１とピストン１２０とを連結するボルトなどの機
構部材を含んだものである。シリンダ側機構部材は、シ
リンダ１１０、固定部１４２、弁板１５２、ヘッドカバ
ー部１５３、及びシリンダ１１０まわりの機構部材１５
０を含んだものである。
【００２０】第１の弾性部材である板ばね１６０及び１
６１は、密閉容器１００の両端側に配置され、シリンダ
側機構部材を密閉容器１００に弾性支持する。第２の弾
性部材である駆動ばねは、コイルばね１３０ａ及びコイ
ルばね１３０ｂからなり、コイルばね１３０ａ及びコイ
ルばね１３０ｂは、ピストン１２０に軸線方向の力を寄
与する。コイルばね１３０ａは、その一端を密閉容器１
００に、他端をピストン１２０の円筒部１２１の底面部
１２２に支持している。また、コイルばね１３０ｂは、
その一端をシリンダ１１０の鍔部１１１に、他端をピス
トン１２０の円筒部１２１の底面部１２２に支持させて
いる。このように、コイルばね１３０ａとコイルばね１
３０ｂとによってピストン１２０を挟み込んでいる。こ
のとき、コイルばね１３０ａ及び１３０ｂは、運転時に
圧縮状態で振幅するようにそれぞれある一定量の初期た
わみが与えられる。
６１は、密閉容器１００の両端側に配置され、シリンダ
側機構部材を密閉容器１００に弾性支持する。第２の弾
性部材である駆動ばねは、コイルばね１３０ａ及びコイ
ルばね１３０ｂからなり、コイルばね１３０ａ及びコイ
ルばね１３０ｂは、ピストン１２０に軸線方向の力を寄
与する。コイルばね１３０ａは、その一端を密閉容器１
００に、他端をピストン１２０の円筒部１２１の底面部
１２２に支持している。また、コイルばね１３０ｂは、
その一端をシリンダ１１０の鍔部１１１に、他端をピス
トン１２０の円筒部１２１の底面部１２２に支持させて
いる。このように、コイルばね１３０ａとコイルばね１
３０ｂとによってピストン１２０を挟み込んでいる。こ
のとき、コイルばね１３０ａ及び１３０ｂは、運転時に
圧縮状態で振幅するようにそれぞれある一定量の初期た
わみが与えられる。
【００２１】シリンダ側機構部材を密閉容器１００内に
弾性支持する板ばね１６０及び１６１は、図２に示すよ
うに、それぞれ略Ｃ形状とした一対の板ばね１６０ａ及
び板ばね１６０ｂを組み合わせて構成しており、中央空
間部１７０を利用してコイルばね１３０ａが並列に配置
している。
弾性支持する板ばね１６０及び１６１は、図２に示すよ
うに、それぞれ略Ｃ形状とした一対の板ばね１６０ａ及
び板ばね１６０ｂを組み合わせて構成しており、中央空
間部１７０を利用してコイルばね１３０ａが並列に配置
している。
【００２２】次に、上記構造のリニア圧縮機の作用を説
明する。まず、アウターヨーク１４６のコイル１４７に
通電すると、可動部１４１の永久磁石１４３との間にフ
レミングの左手の法則に従って電流に比例した磁力が推
力として発生する。この推力の発生により可動部１４１
に軸線方向に沿って移動する駆動力が作用する。可動部
１４１の円筒保持部材１４４は、ピストン１２０の鍔部
１２３に連結しているのでピストン１２０が移動する。
ここで、コイル１４７への通電は、正弦波で与えられ、
リニアモータ部には正逆の推力が交互に発生する。そし
てこの交互に発生する正逆の推力によってピストン１２
０は往復運動を行なうことになる。冷媒は、吸入管１５
４から密閉容器１００内に導入される。この密閉容器１
００内に導入された冷媒は、ヘッドカバー部１５３の吸
入側空間１５６から弁板１５２に組み付けられた吸入弁
を通って圧縮室１５１に入る。そしてこの冷媒は、ピス
トン１２０により圧縮され、弁板１５２に組み付けられ
た吐出バルブから、ヘッドカバー部１５３の吐出側空間
１５７を経て、吐出管１５５から外方に吐出される。
明する。まず、アウターヨーク１４６のコイル１４７に
通電すると、可動部１４１の永久磁石１４３との間にフ
レミングの左手の法則に従って電流に比例した磁力が推
力として発生する。この推力の発生により可動部１４１
に軸線方向に沿って移動する駆動力が作用する。可動部
１４１の円筒保持部材１４４は、ピストン１２０の鍔部
１２３に連結しているのでピストン１２０が移動する。
ここで、コイル１４７への通電は、正弦波で与えられ、
リニアモータ部には正逆の推力が交互に発生する。そし
てこの交互に発生する正逆の推力によってピストン１２
０は往復運動を行なうことになる。冷媒は、吸入管１５
４から密閉容器１００内に導入される。この密閉容器１
００内に導入された冷媒は、ヘッドカバー部１５３の吸
入側空間１５６から弁板１５２に組み付けられた吸入弁
を通って圧縮室１５１に入る。そしてこの冷媒は、ピス
トン１２０により圧縮され、弁板１５２に組み付けられ
た吐出バルブから、ヘッドカバー部１５３の吐出側空間
１５７を経て、吐出管１５５から外方に吐出される。
【００２３】また、運転時にピストン１２０の往復運動
に伴って生じる密閉容器１００の振動は、ピストン１２
０や可動部１４１などのピストン側機構部材の振幅と、
シリンダ１１０や固定部１４２などのシリンダ側機構部
材の振幅が反位相となり、密閉容器の振動が非常に小さ
くなる。本実施例では、ピストン１２０や可動部１４１
などのピストン側機構部材の質量をＭｐ、シリンダ１１
０や固定部１４２などのシリンダ側機構部材の質量をＭ
ｍ、支持板ばね１６０及び１６１の合成ばね定数をｋ
１、コイルばね１３０ａのばね定数をｋ２とし、ほぼ、
Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つように構成し
ている。これにより、密閉容器１００の振動変位はほぼ
０となり、振動がほとんどないリニア圧縮機が得られ
る。このことを図３に示すにばね・質量モデルにより説
明できる。図３の中で、ｋ１は支持板ばね１６０および
１６１の合成ばね定数、ｋ２はコイルばね１３０ａ、ｋ
３はコイルばね１３０ｂ、ｋｇは圧縮室１５１内で生じ
るガスばね定数、ｋｓは圧縮機本体の支持ばねのばね定
数、Ｍｐはピストン１２０や可動部１４１などのピスト
ン側機構部材の質量、Ｍｍはシリンダ１１０や固定部１
４２などのシリンダ側機構部材の質量、Ｍｓは密閉容器
１００の質量である。このモデルの方程式は、ピストン
１２０の振幅変位をＸｐ、シリンダ１１０や固定部１４
２などのシリンダ側機構部材の振幅変位をＸ、密閉容器
１００の振幅変位をＸｓ、ピストン１２０に働くリニア
モータ１４０の推力をＦ、ピストン１２０の角振動数を
ωとすれば数式１で表される。なお、減衰は省略してい
る。
に伴って生じる密閉容器１００の振動は、ピストン１２
０や可動部１４１などのピストン側機構部材の振幅と、
シリンダ１１０や固定部１４２などのシリンダ側機構部
材の振幅が反位相となり、密閉容器の振動が非常に小さ
くなる。本実施例では、ピストン１２０や可動部１４１
などのピストン側機構部材の質量をＭｐ、シリンダ１１
０や固定部１４２などのシリンダ側機構部材の質量をＭ
ｍ、支持板ばね１６０及び１６１の合成ばね定数をｋ
１、コイルばね１３０ａのばね定数をｋ２とし、ほぼ、
Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つように構成し
ている。これにより、密閉容器１００の振動変位はほぼ
０となり、振動がほとんどないリニア圧縮機が得られ
る。このことを図３に示すにばね・質量モデルにより説
明できる。図３の中で、ｋ１は支持板ばね１６０および
１６１の合成ばね定数、ｋ２はコイルばね１３０ａ、ｋ
３はコイルばね１３０ｂ、ｋｇは圧縮室１５１内で生じ
るガスばね定数、ｋｓは圧縮機本体の支持ばねのばね定
数、Ｍｐはピストン１２０や可動部１４１などのピスト
ン側機構部材の質量、Ｍｍはシリンダ１１０や固定部１
４２などのシリンダ側機構部材の質量、Ｍｓは密閉容器
１００の質量である。このモデルの方程式は、ピストン
１２０の振幅変位をＸｐ、シリンダ１１０や固定部１４
２などのシリンダ側機構部材の振幅変位をＸ、密閉容器
１００の振幅変位をＸｓ、ピストン１２０に働くリニア
モータ１４０の推力をＦ、ピストン１２０の角振動数を
ωとすれば数式１で表される。なお、減衰は省略してい
る。
【００２４】
【数１】
今、ピストン１２０に対してＳの強制変位が与えられた
とすると、ピストン１２０の振幅変位Ｘｐは、Ｘｐ＝Ｘ
＋Ｓとなり、数式１は数式２のように整理される。密閉
容器１００の振幅変位Ｘｓは、数式２を解くことにより
求まる。
とすると、ピストン１２０の振幅変位Ｘｐは、Ｘｐ＝Ｘ
＋Ｓとなり、数式１は数式２のように整理される。密閉
容器１００の振幅変位Ｘｓは、数式２を解くことにより
求まる。
【００２５】
【数２】
数式２より、Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つ
とき、密閉容器１００の振幅変位Ｘｓは、駆動周波数に
関わらず０となることがわかる。
とき、密閉容器１００の振幅変位Ｘｓは、駆動周波数に
関わらず０となることがわかる。
【００２６】以上説明したように本実施例によれば、一
端を密閉容器１００に支持させた駆動コイルばね１３０
ａによりピストン１２０に往復軸線方向の力を付与し、
かつシリンダ側機構部材を駆動コイルばねと振動方向が
同一となるように、板ばね１６０及び１６１により密閉
容器１００に弾性支持したので、ピストン側機構部材の
振幅とシリンダ側機構部材の振幅が反位相となり、密閉
容器１００の振動が小さくなる。さらに、Ｍｐ×ｋ１＝
Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つように構成することで、密
閉容器１００の振動変位Ｘｓはほぼ０となり、振動がほ
とんどないリニア圧縮機を得ることができる。また、シ
リンダ側機構部材を密閉容器１００に弾性支持する弾性
部材を各々略Ｃ形状とした一対の板ばね１６０ａおよび
１６０ｂで組み合わせて構成し、中央空間部１７０に弾
性部材２としてコイルばねを並列に配置することにより
圧縮機の長手方向の小型化を図ることができる。さら
に、質量がおおきいシリンダ１１０や固定部１４２など
のシリンダ側機構部材をコイルばねに比べて横荷重に強
い板ばねで弾性支持するので、圧縮機に外乱力が加わっ
ても高い信頼性が得られる
端を密閉容器１００に支持させた駆動コイルばね１３０
ａによりピストン１２０に往復軸線方向の力を付与し、
かつシリンダ側機構部材を駆動コイルばねと振動方向が
同一となるように、板ばね１６０及び１６１により密閉
容器１００に弾性支持したので、ピストン側機構部材の
振幅とシリンダ側機構部材の振幅が反位相となり、密閉
容器１００の振動が小さくなる。さらに、Ｍｐ×ｋ１＝
Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つように構成することで、密
閉容器１００の振動変位Ｘｓはほぼ０となり、振動がほ
とんどないリニア圧縮機を得ることができる。また、シ
リンダ側機構部材を密閉容器１００に弾性支持する弾性
部材を各々略Ｃ形状とした一対の板ばね１６０ａおよび
１６０ｂで組み合わせて構成し、中央空間部１７０に弾
性部材２としてコイルばねを並列に配置することにより
圧縮機の長手方向の小型化を図ることができる。さら
に、質量がおおきいシリンダ１１０や固定部１４２など
のシリンダ側機構部材をコイルばねに比べて横荷重に強
い板ばねで弾性支持するので、圧縮機に外乱力が加わっ
ても高い信頼性が得られる
【００２７】次に、図４により本発明の他の実施例につ
いて説明する。図４は本発明の他の実施例によるリニア
圧縮機の全体構成を示す断面図である。なお、以降の図
面においては、上記実施例で説明した部材と同一部材に
ついては同一番号を付して説明を省略する。密閉容器１
００内に、シリンダ側機構部材を弾性支持する弾性部材
の一部に円すいコイルばね２１０を用いている。円すい
コイルばねの荷重特性は、図５に示すように一定の変位
までは線形性が得られ、それ以降は急激にばね剛性が高
くなるような非線形特性となる。これにより、密閉容器
１００内の機構部材がもつ共振周波数と一致した非常に
大きな外乱力が作用しても、円すいコイルばね２１０が
一定の変位に達すると機構部材の共振周波数が高いほう
にずれるので、機構部材の共振破壊を回避する。さら
に、非線形ばねを製造が容易なコイルばねにより構成す
ることで比較的低コスト化が実現できる。
いて説明する。図４は本発明の他の実施例によるリニア
圧縮機の全体構成を示す断面図である。なお、以降の図
面においては、上記実施例で説明した部材と同一部材に
ついては同一番号を付して説明を省略する。密閉容器１
００内に、シリンダ側機構部材を弾性支持する弾性部材
の一部に円すいコイルばね２１０を用いている。円すい
コイルばねの荷重特性は、図５に示すように一定の変位
までは線形性が得られ、それ以降は急激にばね剛性が高
くなるような非線形特性となる。これにより、密閉容器
１００内の機構部材がもつ共振周波数と一致した非常に
大きな外乱力が作用しても、円すいコイルばね２１０が
一定の変位に達すると機構部材の共振周波数が高いほう
にずれるので、機構部材の共振破壊を回避する。さら
に、非線形ばねを製造が容易なコイルばねにより構成す
ることで比較的低コスト化が実現できる。
【００２８】図６は、本発明の他の実施例によるリニア
圧縮機の全体構成を示す断面図である。密閉容器１００
内にシリンダ側機構部材を弾性支持する弾性部材の一部
に非線形重ね板ばね３１０を用いている。非線形重ね板
ばね３１０も前述した円すいコイルばね２１０の荷重特
性と同様な非線形特性を有するので、外乱力が作用して
も高い信頼性が得られる。さらに、非線形ばねを、軸方
向にコンパクトな重ね板ばねとすることにより、圧縮機
の長手方向の小型化が可能となる。また、リニア圧縮機
はピストンの軸線と直交する方向への荷重が小さく摺動
面圧が小さいので、本発明のリニア圧縮機を高差圧冷媒
で潤滑が厳しくなるＣＯ２冷媒に適用すれば、これまで
の効果に加えて、他方式圧縮機に比べて非常に効率がよ
く、高い信頼性が得られる。
圧縮機の全体構成を示す断面図である。密閉容器１００
内にシリンダ側機構部材を弾性支持する弾性部材の一部
に非線形重ね板ばね３１０を用いている。非線形重ね板
ばね３１０も前述した円すいコイルばね２１０の荷重特
性と同様な非線形特性を有するので、外乱力が作用して
も高い信頼性が得られる。さらに、非線形ばねを、軸方
向にコンパクトな重ね板ばねとすることにより、圧縮機
の長手方向の小型化が可能となる。また、リニア圧縮機
はピストンの軸線と直交する方向への荷重が小さく摺動
面圧が小さいので、本発明のリニア圧縮機を高差圧冷媒
で潤滑が厳しくなるＣＯ２冷媒に適用すれば、これまで
の効果に加えて、他方式圧縮機に比べて非常に効率がよ
く、高い信頼性が得られる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、シリンダ側機構部材を
第１の弾性部材により密閉容器に弾性支持し、一端を密
閉容器に支持させた第２の弾性部材によりピストン側機
構部材に往復軸線方向の力を付与したものであるので、
ピストン側機構部材の振幅とシリンダ側機構部材の振幅
が異位相となるので、密閉容器の振動が小さくなる。ま
た本発明によれば、第１の弾性部材と第２の弾性部材
を、それぞればね部材によって構成し、第１の弾性部材
と第２の弾性部材の振動方向が、同一方向となるように
配置したので、ピストンと可動部の振幅とピストンと可
動部以外のシリンダ及びシリンダに固定された機構部材
の振幅が反位相となり、密閉容器の振動が打ち消され
る。したがって、第１の実施の形態と比べて、さらに振
動の小さなリニア圧縮機が得られる。さらに、本発明に
よればピストン側機構部材の質量をＭｐ、シリンダ側機
構部材の質量をＭｍ、第１の弾性部材のばね定数をｋ
１、第２の弾性部材のばね定数をｋ２とし、ほぼ、Ｍｐ
×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つように構成したも
ので、密閉容器の振動変位はほぼ０となり、振動がほと
んどないリニア圧縮機が得られる。また本発明によれ
ば、第１の弾性部材を、板状に形成した複数の板ばねと
したとするので、圧縮機に外乱力が加わっても高い信頼
性が得られる。さらに本発明によれば、第１の弾性部材
を、各々略Ｃ形状とした一対の板ばねを組み合わせて構
成し、第２の弾性部材をコイルばねとし、第１の弾性部
材の中央空間部に第２の弾性部材を配置したもので、圧
縮機の長手方向の小型化を図ることができる。また本発
明によれば、第１の弾性部材を、一定の変位までは線形
性が得られ、それ以降は急激にばね剛性が高くなるよう
な非線形ばねとしたものとするので、密閉容器内の機構
部材がもつ共振周波数と一致した非常に大きな外乱力が
作用しても、弾性部材１が一定の変位に達すると機構部
材の共振周波数が高いほうにずれ、機構部材の共振破壊
を回避する。さらに本発明によれば、第１の弾性部材
を、コイルばねとしたもので、比較的低コスト化が実現
できる。さらに本発明によれば、非線形ばねを軸方向に
コンパクトな重ね板ばねとするので、圧縮機の長手方向
の小型化が可能となる。また本発明によれば、第１の弾
性部材を、重ね板ばねとしたものであり、高差圧冷媒で
潤滑が厳しくなるＣＯ２冷媒の下では、摺動面圧が小さ
いというリニア圧縮機の特徴により、他方式圧縮機に比
べて非常に効率がよく、高い信頼性が得られる。
第１の弾性部材により密閉容器に弾性支持し、一端を密
閉容器に支持させた第２の弾性部材によりピストン側機
構部材に往復軸線方向の力を付与したものであるので、
ピストン側機構部材の振幅とシリンダ側機構部材の振幅
が異位相となるので、密閉容器の振動が小さくなる。ま
た本発明によれば、第１の弾性部材と第２の弾性部材
を、それぞればね部材によって構成し、第１の弾性部材
と第２の弾性部材の振動方向が、同一方向となるように
配置したので、ピストンと可動部の振幅とピストンと可
動部以外のシリンダ及びシリンダに固定された機構部材
の振幅が反位相となり、密閉容器の振動が打ち消され
る。したがって、第１の実施の形態と比べて、さらに振
動の小さなリニア圧縮機が得られる。さらに、本発明に
よればピストン側機構部材の質量をＭｐ、シリンダ側機
構部材の質量をＭｍ、第１の弾性部材のばね定数をｋ
１、第２の弾性部材のばね定数をｋ２とし、ほぼ、Ｍｐ
×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成り立つように構成したも
ので、密閉容器の振動変位はほぼ０となり、振動がほと
んどないリニア圧縮機が得られる。また本発明によれ
ば、第１の弾性部材を、板状に形成した複数の板ばねと
したとするので、圧縮機に外乱力が加わっても高い信頼
性が得られる。さらに本発明によれば、第１の弾性部材
を、各々略Ｃ形状とした一対の板ばねを組み合わせて構
成し、第２の弾性部材をコイルばねとし、第１の弾性部
材の中央空間部に第２の弾性部材を配置したもので、圧
縮機の長手方向の小型化を図ることができる。また本発
明によれば、第１の弾性部材を、一定の変位までは線形
性が得られ、それ以降は急激にばね剛性が高くなるよう
な非線形ばねとしたものとするので、密閉容器内の機構
部材がもつ共振周波数と一致した非常に大きな外乱力が
作用しても、弾性部材１が一定の変位に達すると機構部
材の共振周波数が高いほうにずれ、機構部材の共振破壊
を回避する。さらに本発明によれば、第１の弾性部材
を、コイルばねとしたもので、比較的低コスト化が実現
できる。さらに本発明によれば、非線形ばねを軸方向に
コンパクトな重ね板ばねとするので、圧縮機の長手方向
の小型化が可能となる。また本発明によれば、第１の弾
性部材を、重ね板ばねとしたものであり、高差圧冷媒で
潤滑が厳しくなるＣＯ２冷媒の下では、摺動面圧が小さ
いというリニア圧縮機の特徴により、他方式圧縮機に比
べて非常に効率がよく、高い信頼性が得られる。
【図１】 本発明の一実施例によるリニア圧縮機の全体
構成を示す側断面図
構成を示す側断面図
【図２】 図１に示すＡ−Ａ線による断面図
【図３】 本発明の一実施例を示すリニア圧縮機のばね
・質量モデル図
・質量モデル図
【図４】 本発明の他の実施例によるリニア圧縮機の全
体構成を示す側断面図
体構成を示す側断面図
【図５】 本発明の一実施例を示す円すいコイルばねの
荷重特性
荷重特性
【図６】 本発明の他の実施例によるリニア圧縮機の全
体構成を示す断面図
体構成を示す断面図
１００ 密閉容器
１１０ シリンダ
１１１ シリンダ鍔部
１１２ シリンダ円筒部
１２０ ピストン
１２１ ピストン円筒部
１２２ ピストン円筒底面部
１２３ ピストン鍔部
１３０ａ 駆動コイルばね
１３０ｂ 駆動コイルばね
１４０ リニアモータ
１４１ 可動部
１４２ 固定部
１４３ 永久磁石
１４４ 円筒保持部材
１４５ インナーヨーク
１４６ アウターヨーク
１４７ コイル
１４８ 往復経路
１５０ ピストンと可動部以外のシリンダ及びシリン
ダに固定された機構部材 １６０ 支持板ばね １６１ 支持板ばね １６０ａ Ｃ形状支持板ばね １６０ｂ Ｃ形状支持板ばね １７０ 中央空間部 ２１０ａ 非線形コイルばね ２１０ｂ 非線形コイルばね ３１０ 非線形重ね板ばね
ダに固定された機構部材 １６０ 支持板ばね １６１ 支持板ばね １６０ａ Ｃ形状支持板ばね １６０ｂ Ｃ形状支持板ばね １７０ 中央空間部 ２１０ａ 非線形コイルばね ２１０ｂ 非線形コイルばね ３１０ 非線形重ね板ばね
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(72)発明者 赤澤 輝行
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 長池 勝
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 浅井田 康浩
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 長谷川 寛
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） 3H076 AA02 BB01 CC05 CC40
Claims (9)
- 【請求項１】 密閉容器内に、圧縮機構部とリニアモー
タとを備え、前記圧縮機構部はシリンダと前記シリンダ
内を往復可動されるピストンとを有し、前記リニアモー
タは前記ピストンに往復駆動力を与える可動部と前記シ
リンダに固定され前記可動部の往復経路を形成する固定
部とを有し、前記圧縮機構部と前記リニアモータとはピ
ストン側機構部材とシリンダ側機構部材とに区分され、
前記ピストン側機構部材は、前記ピストンと前記可動部
を含み、前記ピストン及び前記可動部とともに可動する
その他の機構部材からなり、前記シリンダ側機構部材
は、前記シリンダと前記固定部とを含み、前記シリンダ
又は前記固定部に固定されるその他の機構部材からなる
リニア圧縮機であって、前記シリンダ側機構部材を第１
の弾性部材により前記密閉容器に弾性支持し、一端を前
記密閉容器に支持させた第２の弾性部材により前記ピス
トン側機構部材に往復軸線方向の力を付与したことを特
徴とするリニア圧縮機。 - 【請求項２】 前記第１の弾性部材と前記第２の弾性部
材を、それぞればね部材によって構成し、前記第１の弾
性部材と前記第２の弾性部材の振動方向が、同一方向と
なるように配置したことを特徴とする請求項１に記載の
リニア圧縮機。 - 【請求項３】 前記ピストン側機構部材の質量をＭｐ、
前記シリンダ側機構部材の質量をＭｍ、前記第１の弾性
部材のばね定数をｋ１、前記第２の弾性部材のばね定数
をｋ２とし、ほぼ、Ｍｐ×ｋ１＝Ｍｍ×ｋ２の関係が成
り立つように構成したことを特徴とする請求項２に記載
のリニア圧縮機。 - 【請求項４】 前記第１の弾性部材を、板状に形成した
複数の板ばねとしたことを特徴とする請求項２に記載の
リニア圧縮機。 - 【請求項５】 前記第１の弾性部材を、各々略Ｃ形状と
した一対の板ばねを組み合わせて構成し、前記第２の弾
性部材をコイルばねとし、前記第１の弾性部材の中央空
間部に前記第２の弾性部材を配置したことを特徴とする
請求項４に記載のリニア圧縮機。 - 【請求項６】 前記第１の弾性部材を、一定の変位まで
は線形性が得られ、それ以降は急激にばね剛性が高くな
るような非線形ばねとしたことを特徴とする請求項２に
記載のリニア圧縮機。 - 【請求項７】 前記第１の弾性部材を、コイルばねとし
たことを特徴とする請求項６に記載のリニア圧縮機。 - 【請求項８】 前記第１の弾性部材を、重ね板ばねとし
たことを特徴とする請求項６に記載のリニア圧縮機。 - 【請求項９】 二酸化炭素を主成分とする冷媒を用いて
運転することを特徴とする請求項１から８に記載のリニ
ア圧縮機。
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