JP2003097426A - Linear compressor - Google Patents

Linear compressor

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JP2003097426A
JP2003097426A JP2001293842A JP2001293842A JP2003097426A JP 2003097426 A JP2003097426 A JP 2003097426A JP 2001293842 A JP2001293842 A JP 2001293842A JP 2001293842 A JP2001293842 A JP 2001293842A JP 2003097426 A JP2003097426 A JP 2003097426A
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piston
seal member
linear compressor
compression chamber
cylinder
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JP2001293842A
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Japanese (ja)
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Shuhei Sugimoto
修平 杉本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear compressor capable of suppressing the leakage of refrigerant gas from a clearance between a piston and a cylinder using a seal member even under oilless conditions, and to realize high efficiency and high reliability. SOLUTION: A channel 4c having a recessed shape is formed in the circumferential direction in the tip of the piston 4 on a compression chamber 8 side, the seal member 10 is arranged in the channel 4c having the recessed shape, and the seal member 10 is curved and extended onto the compression chamber 8 side to perform sealing in the channel 4c and on the wall face of the cylinder 3. Gas pressure in the compression chamber acts on the seal member to press the seal member in the axial direction of the channel 4c arranged in the tip of the piston 4 and in the radial direction of the cylinder wall face by this configuration. Consequently, the leakage of refrigerant into a sealed vessel 1 from the compression chamber 8 is prevented. In particular, a sufficient seal length in the radial direction can be obtained by curving and extending the seal member 10 when compared with a conventional ringlike seal member, thereby improving seal performance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータによ
りシリンダ内に組み込まれたピストンを往復運動させて
ガスを吸入、吐出するリニア圧縮機に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compressor that reciprocates a piston incorporated in a cylinder by a linear motor to suck and discharge gas.

【0002】[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系冷媒が採用され始
めている。しかしながら、この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。一方、HC系冷媒は、冷媒自体として
潤滑性がなく、また、潤滑剤に溶け込み易い性質を有す
る。
2. Description of the Related Art In a refrigerating cycle, an HCFC refrigerant represented by R22 is said to destroy the ozone layer due to its stable physical properties. In recent years, HCFC
An HFC-based refrigerant is used as an alternative refrigerant to the system-based refrigerant, and this HFC-based refrigerant has a property of promoting a warming phenomenon. Therefore, recently, HC-based refrigerants that do not significantly affect the ozone layer destruction and the warming phenomenon have begun to be adopted. However, since this HC-based refrigerant is flammable, it is necessary to prevent explosion and ignition from the viewpoint of ensuring safety, and for this reason, it is required to minimize the amount of the refrigerant used. On the other hand, the HC refrigerant has no lubricity as a refrigerant itself and has a property of easily dissolving in a lubricant.

【0003】以上のことから、HC系冷媒を使用する場
合にはオイルレス又はオイルプアの型式の圧縮機が必要
になる。ピストンの軸線と直交する方向へ作用する荷重
が小さく摺動面圧が小さいリニア圧縮機は、従来より多
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を図りやす
いタイプの圧縮機として知られている。
From the above, when using the HC refrigerant, an oilless or oil poor type compressor is required. Linear compressors that have a small load acting in the direction orthogonal to the axis of the piston and a small sliding surface pressure are reciprocating compressors, rotary compressors that have been used more frequently than before.
It is known as a type of compressor that is easier to achieve oilless than a scroll compressor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、オイルレス化
にすればシール性で不利となり、圧縮効率が低下する課
題がある。また、システム側の制御等による圧力の急激
な変化によりピストンが弁板に衝突する可能性が有り、
これを回避する必要があった。
However, there is a problem that if the oilless structure is used, the sealing property is disadvantageous and the compression efficiency is lowered. In addition, the piston may collide with the valve plate due to a sudden change in pressure due to control on the system side,
It was necessary to avoid this.

【0005】本発明は、以上の事情に鑑み、オイルレス
条件下でも、シール部材によりピストンとシリンダ間の
隙間から冷媒ガスが洩れることを抑制し、高効率かつ高
信頼性を有するリニア圧縮機を提供することを目的とす
る。
In view of the above circumstances, the present invention provides a linear compressor having high efficiency and high reliability, which prevents the refrigerant gas from leaking from the gap between the piston and the cylinder by the seal member even under the oilless condition. The purpose is to provide.

【0006】さらに、システム側の圧力の急変によりピ
ストン先端部と弁板の衝突が発生した場合でも、衝撃力
を緩和することにより、高信頼性を有するリニア圧縮機
を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a linear compressor having high reliability by mitigating the impact force even when the piston tip and the valve plate collide with each other due to a sudden change in pressure on the system side.

【0007】[0007]

【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、密閉容器内に支持機構部により支持されるシ
リンダと、前記シリンダにその軸線方向に沿って摺動自
在に支持されるピストンと、ヘッドカバ部と、前記ピス
トンと前記ヘッドカバ部の間に設けられた圧縮室と、前
記ピストンに軸線方向の力を付与するばね部材と、前記
ピストンと前記ばね部材とを連結する連結機構部と、前
記シリンダに固定される固定部及び前記ピストンに結合
される可動部を有するリニアモータ部とを備えたリニア
圧縮機であって、前記圧縮室側の前記ピストン先端部に
おいて円周方向に凹形状溝を形成し、シール部材を前記
凹形状溝に配設し、前記シール部材を前記圧縮室側に湾
曲延出させて、前記凹形状溝と前記シリンダの壁面でシ
ールを行なうものであり、この構成により、圧縮室内の
ガス圧力がシール部材に作用して、ピストン先端部に配
設した凹形状溝の軸方向とシリンダ壁面の径方向にシー
ル部材が押し付けられる。よって圧縮室から密閉容器内
への冷媒漏れを防ぐ。特にシール部材を湾曲延出させる
ことで従来のリング状のシール部材に比べ径方向のシー
ル長がとれ、シール性能の向上が図れる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cylinder supported by a support mechanism in a closed container, and the cylinder is slidably supported along the axial direction thereof. A piston, a head cover portion, a compression chamber provided between the piston and the head cover portion, a spring member that applies a force in the axial direction to the piston, and a connection mechanism that connects the piston and the spring member. A linear compressor having a linear motor portion having a fixed portion fixed to the cylinder and a movable portion coupled to the piston, wherein the linear compressor is circumferentially arranged at the piston tip portion on the compression chamber side. A concave groove is formed, a seal member is disposed in the concave groove, the seal member is curvedly extended toward the compression chamber, and sealing is performed between the concave groove and the wall surface of the cylinder. There, this configuration, the gas pressure in the compression chamber acts on the sealing member, the sealing member is pressed in the radial direction of the axial direction and the cylinder wall of concave grooves which are disposed in the piston tip. Therefore, the leakage of the refrigerant from the compression chamber into the closed container is prevented. In particular, by extending the seal member in a curved manner, the seal length in the radial direction can be taken as compared with the conventional ring-shaped seal member, and the sealing performance can be improved.

【0008】本発明の第2の実施の形態におけるリニア
圧縮機は、請求項1に記載の発明に、さらに、前記シー
ル部材を前記ピストン端面と端板により挟み込んで支持
したものである。これによりシール部材を別体の端板で
挟み込んで支持するため、軸方向のシール面積が大きく
とれるので、さらにシール性能の向上が図れる。
A linear compressor according to a second embodiment of the present invention is the linear compressor according to the first aspect of the present invention, further comprising the seal member sandwiched between the piston end surface and the end plate and supported. As a result, the seal member is sandwiched and supported by the separate end plates, so that a large sealing area can be secured in the axial direction, so that the sealing performance can be further improved.

【0009】本発明の第3の実施の形態におけるリニア
圧縮機は、請求項2に記載の発明に、さらに前記ピスト
ン端面又は、前記端板面を凸形状とし、前記凸形状の突
出高さにより、前記シール部材の挟み込みスペースを調
整するようにしたものである。これにより、もし挟み込
みスペースが広すぎるとシール部材のがたつきが発生
し、冷媒ガスの漏れを増加させてしまう。また、挟み込
みスペースが狭すぎると、シール部材がリジッドに固定
され、ガス圧力が作用しても均一にシール部材がシール
面に接地しにくくなるので冷媒の漏れを助長する可能性
がある。したがって、端板とシール部材により、適切な
挟み込みスペースを確保することにより、シール性能の
ばらつきを抑える効果が得られる。
A linear compressor according to a third embodiment of the present invention is the linear compressor according to the second aspect of the present invention, wherein the piston end surface or the end plate surface has a convex shape, and the protruding height of the convex shape is used. The space for sandwiching the seal member is adjusted. As a result, if the sandwiching space is too wide, the seal member rattles, increasing the leakage of the refrigerant gas. Further, if the sandwiching space is too narrow, the seal member is fixed to the rigid, and even if the gas pressure acts, it becomes difficult for the seal member to evenly contact the seal surface, which may promote refrigerant leakage. Therefore, by securing an appropriate sandwiching space by the end plate and the seal member, it is possible to obtain the effect of suppressing variations in the sealing performance.

【0010】本発明の第4の実施の形態におけるリニア
圧縮機は、請求項1または請求項2または請求項3に記
載の発明において、前記ピストンの外周面に段差を設け
たものである。これによりピストン外周面とシリンダ内
周面とが接する摺動面積が減少するので、摺動損失が低
減される。一方、シール長が短くなる分の漏れ増加分は
シール性能の高いシール部材により防げるので、結果と
して高効率化が図れる。
A linear compressor according to a fourth embodiment of the present invention is the invention according to claim 1, 2 or 3, wherein a step is provided on the outer peripheral surface of the piston. As a result, the sliding area where the piston outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface are in contact with each other is reduced, so that sliding loss is reduced. On the other hand, the increase in leakage due to the shortened seal length can be prevented by the seal member having high sealing performance, resulting in higher efficiency.

【0011】本発明の第5の実施の形態におけるリニア
圧縮機は、請求項2または請求項3または請求項4に記
載の発明において、弾性部材を前記ピストン端面と前記
端板間に挟み込んだものである。これにより、圧縮室内
圧力が急変した時など、ピストン先端部と弁板の衝突が
発生する可能性が有る場合でも、弾性部材により、衝撃
力が緩和され、高信頼性を確保できるという作用を有す
る。
A linear compressor according to a fifth embodiment of the present invention is the linear compressor according to claim 2, 3 or 4, wherein an elastic member is sandwiched between the piston end surface and the end plate. Is. As a result, even if there is a possibility of collision between the piston tip and the valve plate, such as when the pressure in the compression chamber suddenly changes, the impact force is mitigated by the elastic member, and high reliability can be ensured. .

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明のリニア圧縮機の一
実施例を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the linear compressor of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】[0013]

【実施の形態1】図1は、本発明の実施の形態1による
リニア圧縮機の全体構成を示す断面図である。
First Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of a linear compressor according to a first embodiment of the present invention.

【0014】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、
大別して密閉容器1内で支持機構部2により支持される
シリンダ3と、シリンダ3にその軸線方向にそって摺動
自在に支持されるピストン4と、ピストン4に軸線方向
の力を寄与するばね部材5と、シリンダ3側に固定され
る固定部6aと固定部6aに形成される往復経路内に往
復動可能に支持される可動部6bとを有するリニアモー
タ部6と、ピストン4に連結される連結機構部7の一つ
である連結ロッド7aと、シリンダ3の圧縮室8側に冷
媒を入出させる吸入弁や吐出弁等を有するヘッドカバ部
9を有している。なお、連結ロッド7aは、その一端が
ばね部材5に連結され、可動部6bもこのばね部材5に
連結される。
First, the overall structure of the linear compressor in this embodiment will be described with reference to FIG. This linear compressor
Generally, the cylinder 3 is supported by the support mechanism 2 in the closed container 1, the piston 4 is slidably supported by the cylinder 3 along the axial direction thereof, and the spring that contributes to the piston 4 in the axial direction. A linear motor part 6 having a member 5, a fixed part 6a fixed to the cylinder 3 side, and a movable part 6b reciprocally supported in a reciprocating path formed in the fixed part 6a, and a linear motor part 6 connected to the piston 4. A connecting rod 7a, which is one of the connecting mechanism portions 7, and a head cover portion 9 having a suction valve and a discharge valve for letting the refrigerant into and out of the compression chamber 8 side of the cylinder 3. One end of the connecting rod 7a is connected to the spring member 5, and the movable portion 6b is also connected to the spring member 5.

【0015】密閉容器1は、リニア圧縮機の主要構成要
素を収納する容器からなり、この内部の空間部1aには
図略の吸入管から冷媒が供給され、ヘッドカバ部9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
部9側から密閉容器1に連結される図略の吐出管から外
方に吐出される。
The closed container 1 is composed of a container for containing the main constituent elements of the linear compressor, and a refrigerant is supplied to a space 1a inside the container from a suction pipe (not shown) and introduced into the suction side of the head cover 9. It Further, the compressed refrigerant is discharged outward from the head cover 9 side through a discharge pipe (not shown) connected to the closed container 1.

【0016】支持機構部2は、密閉容器1の内部に固定
されるばね支持板2aと、ばね支持板2a上に搭載されシ
リンダ3を支持する複数個のコイルばね2bからなる。
なお、コイルばね2bはシリンダ3から密閉容器1への
伝達振動を防止すべく機能する。
The support mechanism 2 comprises a spring support plate 2a fixed inside the closed container 1 and a plurality of coil springs 2b mounted on the spring support plate 2a and supporting the cylinder 3.
The coil spring 2b functions to prevent transmission vibration from the cylinder 3 to the closed container 1.

【0017】シリンダ3は、コイルばね2bが当接する
平坦な鍔部3aと、この鍔部3aの中心から一端側(図の
上方)に向かって突出するボス部3bとを一体的に形成
したものからなる。なお、ボス部3bの内周面には、ピ
ストン4から圧縮室8側に湾曲状に延びるシール部材1
0が当接する内周面3cが形成される。なお、図示のよ
うにシリンダ3の鍔部3aに密接して連結されるヘッド
カバ部9とピストン4の先端部4bとの間には圧縮室8
が形成される。
The cylinder 3 is integrally formed with a flat flange portion 3a with which the coil spring 2b abuts, and a boss portion 3b projecting from the center of the flange portion 3a toward one end side (upward in the figure). Consists of. In addition, on the inner peripheral surface of the boss portion 3b, the seal member 1 extending in a curved shape from the piston 4 toward the compression chamber 8 side.
An inner peripheral surface 3c with which 0 abuts is formed. A compression chamber 8 is provided between the head cover 9 and the tip 4b of the piston 4 which are closely connected to the flange 3a of the cylinder 3 as shown in the drawing.
Is formed.

【0018】ピストン4は、シリンダ3の内周面3cに
摺動自在に支持される外周面4aを有し、ピストン4の
先端部4bにおいて円周方向に凹形状溝4cを形成する
円筒体からなり、その内面はその重心が底部4dに位置
するような凹部4eからなる。さらにシール部材10を
凹形状溝4cに配設し、シール部材10を圧縮室8側に
湾曲延出させて、凹形状溝4cとシリンダ3の内周面3
cでシールを行なう構成となる。
The piston 4 has an outer peripheral surface 4a slidably supported by the inner peripheral surface 3c of the cylinder 3, and a cylindrical body forming a concave groove 4c in the circumferential direction at the tip 4b of the piston 4. The inner surface of the concave portion 4e is such that its center of gravity is located at the bottom portion 4d. Further, the seal member 10 is disposed in the concave groove 4c, the seal member 10 is curvedly extended toward the compression chamber 8 side, and the concave groove 4c and the inner peripheral surface 3 of the cylinder 3 are provided.
The configuration is such that c is used for sealing.

【0019】ばね部材5は、図1に示すように本実施例
では円盤状部材からなり、その周縁を固定した場合に周
縁から中心部にかけて弾性変形する構造のものからな
る。
As shown in FIG. 1, the spring member 5 is made of a disk-shaped member in this embodiment, and has a structure that elastically deforms from the peripheral edge to the central portion when the peripheral edge is fixed.

【0020】リニアモータ部6は、固定部6aと可動部
6bとからなる。固定部6aはインナーヨーク6cとアウ
ターヨーク6dとからなる。インナーヨーク6cは円筒体
からなりシリンダ3のボス部3bに外接固定される。ま
た、インナーヨーク6cの内部にはコイル11が収納さ
れ図略の電源部に連結される。一方、アウターヨーク6
dはインナーヨーク6cを覆う円筒体からなり、シリンダ
3の鍔部3aに固定される。なお、アウターヨーク6d
の内周面とインナーヨーク6cの外周面との間には微少
空間の往復経路が形成される。また、本実施例ではアウ
ターヨーク6dには、ばね部材5の周縁側が支持固定さ
れる。
The linear motor section 6 comprises a fixed section 6a and a movable section 6b. The fixed portion 6a includes an inner yoke 6c and an outer yoke 6d. The inner yoke 6c is formed of a cylindrical body, and is externally fixed to the boss portion 3b of the cylinder 3. A coil 11 is housed inside the inner yoke 6c and connected to a power source (not shown). On the other hand, the outer yoke 6
Reference numeral d denotes a cylindrical body that covers the inner yoke 6c, and is fixed to the collar portion 3a of the cylinder 3. The outer yoke 6d
A reciprocating path of a minute space is formed between the inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the inner yoke 6c and the outer peripheral surface of the inner yoke 6c. Further, in the present embodiment, the outer yoke 6d supports and fixes the peripheral edge side of the spring member 5.

【0021】リニアモータ部6の可動部6bは、永久磁
石6gとこれを保持する円筒保持部材6hからなる。こ
の円筒保持部材6hは往復経路内に往復動可能に収納さ
れ、永久磁石6gを固定する周縁部6Iに一体的に連結
される円盤部6jとから形成される。また、円盤部6j
の中心部は、ばね部材5の中心部に固定される。なお、
永久磁石6gはコイル11と対峙するする位置に配置さ
れ、その間には一定の微小隙間が形成される。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インナー
ヨーク6cとアウターヨーク6dは同心円上に配置され
る。
The movable portion 6b of the linear motor portion 6 comprises a permanent magnet 6g and a cylindrical holding member 6h for holding the permanent magnet 6g. The cylindrical holding member 6h is reciprocally housed in the reciprocating path, and is formed of a disc portion 6j integrally connected to a peripheral edge portion 6I for fixing the permanent magnet 6g. Also, the disc portion 6j
The central part of is fixed to the central part of the spring member 5. In addition,
The permanent magnet 6g is arranged at a position facing the coil 11, and a certain minute gap is formed between them. The inner yoke 6c and the outer yoke 6d are arranged on a concentric circle in order to uniformly maintain this minute gap over the entire circumference.

【0022】連結機構部7の連結ロッド7aは細長なロ
ッド状部材からなり、図の下方側の一端部においてピス
トン4と、また上方側の他端部は円筒保持部材6hの円
盤部6jの中心部に連結され、ばね部材5の中心部に固
定される。なお、他端部の連結は本実施例ではボルト7
bにより着脱可能構造に形成される。
The connecting rod 7a of the connecting mechanism portion 7 is composed of an elongated rod-shaped member. The piston 4 is provided at one end on the lower side in the figure, and the other end on the upper side is the center of the disc portion 6j of the cylindrical holding member 6h. And is fixed to the central part of the spring member 5. The other end is connected by the bolt 7 in this embodiment.
It is formed into a detachable structure by b.

【0023】ヘッドカバ部9は、弁板12を介してシリ
ンダ3の鍔部3aの端面側に固定される。弁板12には
圧縮室8に連通可能な吸入弁(図略)および吐出弁(図
略)等が組付けられ、これらはヘッドカバ部9の内部に
設けられた吸入側空間(図略)および吐出側空間(図
略)にそれぞれ連結される。また、密閉容器1側に設け
られた図略の吸入管及び吐出管は吸入側空間や吐出側空
間にそれぞれ連結される。
The head cover portion 9 is fixed to the end face side of the collar portion 3a of the cylinder 3 via the valve plate 12. A suction valve (not shown), a discharge valve (not shown), etc. that can communicate with the compression chamber 8 are assembled to the valve plate 12, and these are provided in the head cover 9 at a suction side space (not shown) and It is connected to each of the discharge side spaces (not shown). The suction pipe and the discharge pipe (not shown) provided on the closed container 1 side are connected to the suction side space and the discharge side space, respectively.

【0024】以上のように構成されたリニア圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。
The operation of the linear compressor configured as described above will be described below.

【0025】まず、固定部6aのコイル11に通電する
と、可動部6bの永久磁石6g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推力が発生する。この推
力の発生により可動部6bに軸線方向に沿って移動する
駆動力が作用する。可動部6bの円筒保持部材6hは、
ばね部材5に連結ロッド7aとともに連結されているた
め、ピストン4が移動する。ここで、コイル11への通
電は正弦波で与えられ、リニアモータ部6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4は往復運動を行うことになる。
First, when the coil 11 of the fixed portion 6a is energized, a thrust force proportional to the current is generated between the movable portion 6b and the permanent magnet 6g according to Fleming's left-hand rule. Due to the generation of this thrust, a driving force that moves along the axial direction acts on the movable portion 6b. The cylindrical holding member 6h of the movable portion 6b is
Since it is connected to the spring member 5 together with the connecting rod 7a, the piston 4 moves. Here, the coil 11 is energized with a sine wave, and forward and reverse thrusts are alternately generated in the linear motor unit 6. Then, the piston 4 reciprocates by the forward and reverse thrusts that are alternately generated.

【0026】冷媒は、吸入管から密閉容器1内に導入さ
れる。この密閉容器1内に導入された冷媒は、ヘッドカ
バ部9の吸入側空間から弁板12に組付けられた吸入弁
を通って圧縮室8に入る。その後、弁板12に組付けら
れた吐出バルブからヘッドカバ部9の吐出側空間を経て
吐出管(図示せず)から外方に吐出される。
The refrigerant is introduced into the closed container 1 through the suction pipe. The refrigerant introduced into the closed container 1 enters the compression chamber 8 from the suction side space of the head cover portion 9 through the suction valve mounted on the valve plate 12. Then, it is discharged outward from a discharge pipe (not shown) from the discharge valve assembled to the valve plate 12 through the discharge side space of the head cover 9.

【0027】以上のように、本実施の形態のリニア圧縮
機は、圧縮室8側のピストン先端部4bにおいて円周方
向に凹形状溝4cを形成し、シール部材10を凹形状溝
4cに配設し、シール部材10を圧縮室8側に湾曲延出
させて、凹形状溝4cとシリンダ3の内周面3cでシー
ルを行なうことを特徴とした構成であることから、圧縮
機内の冷媒の流れにおいて、圧縮室8内に流入した冷媒
がピストン4により圧縮される際、圧縮室8内のガス圧
力がシール部材10に作用して、ピストン先端部4bに
配設した凹形状溝4cの軸方向とシリンダ3の内周面3
cの径方向にシール部材10が押し付けられる。よって
圧縮室8からシリンダ3とピストン4の隙間を通過し、
密閉容器1内への冷媒漏れを防ぐ。特にシール部材10
を湾曲延出させることで従来のリング状のシール部材に
比べ径方向のシール長がとれ、シール性能の向上が図れ
る。したがって、コンプレッサの圧縮損失が低減され、
高効率なリニア圧縮機が実現できる。
As described above, in the linear compressor of this embodiment, the concave groove 4c is formed in the circumferential direction at the piston tip portion 4b on the compression chamber 8 side, and the seal member 10 is arranged in the concave groove 4c. Since the seal member 10 is curvedly extended toward the compression chamber 8 and the concave groove 4c and the inner peripheral surface 3c of the cylinder 3 are sealed, the refrigerant in the compressor is In the flow, when the refrigerant flowing into the compression chamber 8 is compressed by the piston 4, the gas pressure in the compression chamber 8 acts on the seal member 10 and the shaft of the concave groove 4c arranged in the piston tip portion 4b. Direction and inner surface 3 of cylinder 3
The seal member 10 is pressed in the radial direction of c. Therefore, it passes from the compression chamber 8 through the gap between the cylinder 3 and the piston 4,
The leakage of the refrigerant into the closed container 1 is prevented. Especially the sealing member 10
By curving and extending, the seal length in the radial direction can be taken as compared with the conventional ring-shaped seal member, and the sealing performance can be improved. Therefore, the compression loss of the compressor is reduced,
A highly efficient linear compressor can be realized.

【0028】[0028]

【実施の形態2】図2は、本発明の実施の形態2による
リニア圧縮機の全体構成を示す断面図である。
Second Embodiment FIG. 2 is a sectional view showing the overall configuration of a linear compressor according to a second embodiment of the present invention.

【0029】本実施の形態は、実施の形態1において、
シール部材13をピストン14の圧縮室8側の端面部1
4aと、端板15により挟み込み、ボルト15aにより固
定支持した構成になっている。
This embodiment differs from the first embodiment in that
The seal member 13 is attached to the end surface portion 1 of the piston 14 on the compression chamber 8 side.
4a and the end plate 15, and is fixedly supported by a bolt 15a.

【0030】以上のように構成されたリニア圧縮機につ
いて、以下その動作を図2を参照しながら説明する。
The operation of the linear compressor configured as described above will be described below with reference to FIG.

【0031】冷媒は、吸入管から密閉容器1内に導入さ
れる。この密閉容器1内に導入された冷媒は、ヘッドカ
バ部9の吸入側空間から弁板12に組付けられた吸入弁
を通って圧縮室8に入る。その後、弁板12に組付けら
れた吐出バルブからヘッドカバ部9の吐出側空間を経て
吐出管(図示せず)から外方に吐出される。
The refrigerant is introduced into the closed container 1 through the suction pipe. The refrigerant introduced into the closed container 1 enters the compression chamber 8 from the suction side space of the head cover portion 9 through the suction valve mounted on the valve plate 12. Then, it is discharged outward from a discharge pipe (not shown) from the discharge valve assembled to the valve plate 12 through the discharge side space of the head cover 9.

【0032】以上のように、本実施の形態のリニア圧縮
機は、シール部材13をピストン端面部14aと端板1
5により挟み込んで支持した構成となっている。これに
よりシール部材13を別体の端板15で挟み込んで支持
するため、軸方向のシール面積がより大きくとれるの
で、圧縮時における冷媒の漏れを防ぎ、さらなるシール
性能の向上が図れる。したがって、コンプレッサの圧縮
損失が低減され、高効率化が可能となる。
As described above, in the linear compressor of the present embodiment, the seal member 13 is connected to the piston end surface portion 14a and the end plate 1.
It is configured to be sandwiched and supported by 5. As a result, since the seal member 13 is sandwiched and supported by the separate end plate 15, the seal area in the axial direction can be made larger, so that the leakage of the refrigerant during compression can be prevented and the sealing performance can be further improved. Therefore, the compression loss of the compressor is reduced and the efficiency can be improved.

【0033】[0033]

【実施の形態3】図3は、本発明の実施の形態3による
リニア圧縮機の全体構成を示す断面図である。
[Third Embodiment] FIG. 3 is a sectional view showing the overall configuration of a linear compressor according to a third embodiment of the present invention.

【0034】本実施の形態は、実施の形態2によるリニ
ア圧縮機において、ピストン端面16aは凸形状とし、
端板17との結合をボルト17aにより締結する。ここ
で、凸形状の突出高さにより、シール部材18の挟み込
みスペースを調整するようにした。
In this embodiment, in the linear compressor according to the second embodiment, the piston end surface 16a has a convex shape,
The connection with the end plate 17 is fastened with a bolt 17a. Here, the sandwiching space of the seal member 18 is adjusted by the protruding height of the convex shape.

【0035】以上のように構成されたリニア圧縮機につ
いて、以下その動作を図3を参照しながら説明する。
The operation of the linear compressor configured as described above will be described below with reference to FIG.

【0036】冷媒は、吸入管から密閉容器1内に導入さ
れる。この密閉容器1内に導入された冷媒は、ヘッドカ
バ部9の吸入側空間から弁板12に組付けられた吸入弁
を通って圧縮室8に入る。その後、弁板12に組付けら
れた吐出バルブからヘッドカバ部9の吐出側空間を経て
吐出管(図示せず)から外方に吐出される。
The refrigerant is introduced into the closed container 1 through the suction pipe. The refrigerant introduced into the closed container 1 enters the compression chamber 8 from the suction side space of the head cover portion 9 through the suction valve mounted on the valve plate 12. Then, it is discharged outward from a discharge pipe (not shown) from the discharge valve assembled to the valve plate 12 through the discharge side space of the head cover 9.

【0037】以上のように、本実施の形態のリニア圧縮
機は、ピストン端面16aを凸形状とし、凸形状の突出
高さにより、シール部材18の挟み込みスペースを調整
するようにした。これにより、もし挟み込みスペースが
広すぎるとシール部材18のがたつきが発生し、冷媒ガ
スの漏れを増加させてしまう。また、挟み込みスペース
が狭すぎると、シール部材18がリジッドに固定され、
ガス圧力が作用しても均一にシール部材18がシール面
に接地しにくくなるので冷媒の漏れを助長する可能性が
ある。したがって、端板17とシール部材18により、
適切な挟み込みスペースを確保することにより、シール
性能のばらつきを抑える効果が得られる。
As described above, in the linear compressor of the present embodiment, the piston end surface 16a is formed in a convex shape, and the sandwiching space of the seal member 18 is adjusted by the protruding height of the convex shape. As a result, if the sandwiching space is too wide, the seal member 18 rattles, increasing the leakage of the refrigerant gas. Further, if the sandwiching space is too narrow, the seal member 18 is rigidly fixed,
Even if the gas pressure acts, it becomes difficult for the sealing member 18 to uniformly contact the sealing surface, which may promote the leakage of the refrigerant. Therefore, by the end plate 17 and the seal member 18,
By ensuring an appropriate sandwiching space, it is possible to obtain the effect of suppressing variations in sealing performance.

【0038】なお、ピストン端面16aに凸形状を設け
たが、端板17に凸形状を設け、挟み込みスペースを調
整することにより、同様の効果が得られる。
Although the piston end surface 16a is provided with a convex shape, the same effect can be obtained by providing the end plate 17 with a convex shape and adjusting the sandwiching space.

【0039】[0039]

【実施の形態4】図4は、本発明の実施の形態4による
リニア圧縮機の全体構成を示す断面図である。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 is a sectional view showing the overall structure of a linear compressor according to a fourth embodiment of the present invention.

【0040】本実施の形態は、実施の形態1または2ま
たは3によるリニア圧縮機に、さらに、ピストン19の
外周面19aに段差を設けた構成となる。
In this embodiment, the linear compressor according to the first, second or third embodiment is further provided with a step on the outer peripheral surface 19a of the piston 19.

【0041】以上のように構成されたリニア圧縮機につ
いて、以下その動作を図4を参照しながら説明する。
The operation of the linear compressor configured as described above will be described below with reference to FIG.

【0042】冷媒は、吸入管から密閉容器1内に導入さ
れる。この密閉容器1内に導入された冷媒は、ヘッドカ
バ部9の吸入側空間から弁板12に組付けられた吸入弁
を通って圧縮室8に入る。その後、弁板12に組付けら
れた吐出バルブからヘッドカバ部9の吐出側空間を経て
吐出管(図示せず)から外方に吐出される。
The refrigerant is introduced into the closed container 1 through the suction pipe. The refrigerant introduced into the closed container 1 enters the compression chamber 8 from the suction side space of the head cover portion 9 through the suction valve mounted on the valve plate 12. Then, it is discharged outward from a discharge pipe (not shown) from the discharge valve assembled to the valve plate 12 through the discharge side space of the head cover 9.

【0043】以上のように本実施の形態のリニア圧縮機
は、ピストン19の外周面19aに段差を設けた構成と
なることから、外周面19aとシリンダ3の内周面3c
とが接する摺動面積が減少するので、ピストン19とシ
リンダ3間の摺動損失が低減される。一方、シール長が
短くなる分の漏れ増加分はシール性能の高いシール部材
10により防げるので、結果として高効率化が図れる。
As described above, since the linear compressor of the present embodiment has a structure in which the outer peripheral surface 19a of the piston 19 is provided with a step, the outer peripheral surface 19a and the inner peripheral surface 3c of the cylinder 3 are formed.
Since the sliding area where and contact is reduced, the sliding loss between the piston 19 and the cylinder 3 is reduced. On the other hand, the increase in leakage due to the shortened seal length can be prevented by the seal member 10 having high sealing performance, resulting in higher efficiency.

【0044】[0044]

【実施の形態5】図5は、本発明の実施の形態5による
リニア圧縮機の全体構成を示す断面図である。
Fifth Embodiment FIG. 5 is a sectional view showing the overall structure of a linear compressor according to a fifth embodiment of the present invention.

【0045】本実施の形態は、実施の形態2または3ま
たは4によるリニア圧縮機に、さらに、弾性部材20を
ピストン21の端面21aと端板22の間に挟み込んだ
ものである。この時、弾性部材20は、通常運転中に可
動しないように圧縮ガス力に対抗できる予荷重が付与さ
れている。
In the present embodiment, the elastic member 20 is further sandwiched between the end face 21a of the piston 21 and the end plate 22 in the linear compressor according to the second, third or fourth embodiment. At this time, the elastic member 20 is provided with a preload capable of opposing the compressed gas force so as not to move during the normal operation.

【0046】以上のように本実施の形態のリニア圧縮機
は、弾性部材20をピストン21の端面21aと端板2
2の間に挟み込んだものであり、圧縮室8内圧力が急変
した時など、ピストン21の先端部と弁板12の衝突が
発生する可能性が有る場合でも、弾性部材20により、
衝撃力が緩和され、高信頼性を確保できるという作用を
有する。
As described above, in the linear compressor of this embodiment, the elastic member 20 is connected to the end surface 21a of the piston 21 and the end plate 2.
Even if there is a possibility of collision between the tip of the piston 21 and the valve plate 12, such as when the pressure inside the compression chamber 8 suddenly changes, the elastic member 20 causes
It has the effect of reducing impact force and ensuring high reliability.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の発
明は、圧縮室側のピストン先端部において円周方向に凹
形状溝を形成し、シール部材を前記凹形状溝に配設し、
シール部材を圧縮室側に湾曲延出させて、凹形状溝とシ
リンダの壁面でシールを行なうものであり、この構成に
より、圧縮室内のガス圧力がシール部材に作用して、ピ
ストン先端部に配設した凹形状溝の軸方向とシリンダ壁
面の径方向にシール部材が押し付けられる。よって圧縮
室から密閉容器内への冷媒漏れを防ぐ。特にシール部材
を湾曲延出させることで従来のリング状のシール部材に
比べ径方向のシール長がとれ、シール性能の向上が図れ
る。
As described above, according to the invention described in claim 1, a concave groove is formed in the circumferential direction at the piston tip portion on the compression chamber side, and a seal member is disposed in the concave groove.
The seal member is curvedly extended to the compression chamber side, and sealing is performed by the concave groove and the wall surface of the cylinder. With this configuration, the gas pressure in the compression chamber acts on the seal member and is distributed to the tip of the piston. The seal member is pressed in the axial direction of the provided concave groove and the radial direction of the cylinder wall surface. Therefore, the leakage of the refrigerant from the compression chamber into the closed container is prevented. In particular, by extending the seal member in a curved manner, the seal length in the radial direction can be taken as compared with the conventional ring-shaped seal member, and the sealing performance can be improved.

【0048】また、請求項2に記載の発明は。請求項1
に記載の発明において、さらに、シール部材をピストン
端面と端板により挟み込んで支持したものである。これ
によりシール部材を別体の端板で挟み込んで支持するた
め、軸方向のシール面積が大きくとれるので、さらにシ
ール性能の向上が図れる。
The invention according to claim 2 is. Claim 1
In the invention described in (1), the seal member is supported by being sandwiched between the piston end surface and the end plate. As a result, the seal member is sandwiched and supported by the separate end plates, so that a large sealing area can be secured in the axial direction, so that the sealing performance can be further improved.

【0049】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の発明に加えて、さらにピストン端面又は、端板
面を凸形状とし、凸形状の突出高さにより、シール部材
の挟み込みスペースを調整するようにしたものである。
これにより、シール部材の適切な挟み込みスペースを確
保することにより、シール性能のばらつきを抑える効果
が得られる。
The invention described in claim 3 is the same as claim 2
In addition to the invention described in (1), the piston end surface or the end plate surface is further made to have a convex shape, and the sandwiching space of the seal member is adjusted by the protruding height of the convex shape.
As a result, by securing an appropriate sandwiching space for the seal member, it is possible to obtain the effect of suppressing variations in sealing performance.

【0050】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
または2または3に記載の発明に加えて、ピストンの外
周面に段差を設けたものである。これによりピストン外
周面とシリンダ内周面とが接する摺動面積が減少するの
で、摺動損失が低減される。一方、シール長が短くなる
分の漏れ増加分はシール性能の高いシール部材により防
げるので、結果として高効率化が図れる。
The invention described in claim 4 is the same as claim 1
Alternatively, in addition to the invention described in 2 or 3, a step is provided on the outer peripheral surface of the piston. As a result, the sliding area where the piston outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface are in contact with each other is reduced, so that sliding loss is reduced. On the other hand, the increase in leakage due to the shortened seal length can be prevented by the seal member having high sealing performance, resulting in higher efficiency.

【0051】また、請求項5に記載の発明は、請求項2
または3または4に記載の発明に加えて、弾性部材をピ
ストン端面と端板間に挟み込んだものである。これによ
り、圧縮室内圧力が急変した時など、ピストン先端部と
弁板の衝突が発生する可能性が有る場合でも、弾性部材
により、衝撃力が緩和され、高信頼性を確保できるとい
う作用を有する。
The invention described in claim 5 is the same as claim 2
Alternatively, in addition to the invention described in 3 or 4, an elastic member is sandwiched between the piston end surface and the end plate. As a result, even if there is a possibility of collision between the piston tip and the valve plate, such as when the pressure in the compression chamber suddenly changes, the impact force is mitigated by the elastic member, and high reliability can be ensured. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1によるリニア圧縮機の全
体構成を示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing an overall configuration of a linear compressor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2によるリニア圧縮機の全
体構成を示す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing an overall configuration of a linear compressor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3によるリニア圧縮機の全
体構成を示す断面図
FIG. 3 is a sectional view showing an overall configuration of a linear compressor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態4によるリニア圧縮機の全
体構成を示す断面図
FIG. 4 is a sectional view showing an overall configuration of a linear compressor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態5によるリニア圧縮機の全
体構成を示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing an overall configuration of a linear compressor according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 密閉容器 2 支持機構部 3 シリンダ 3c 壁面 4 ピストン 4c 凹形状溝 5 ばね部材 6 リニアモータ部 6a 固定部 6b 可動部 7 連結機構部 8 圧縮室 9 ヘッドカバ部 10 シール部材 13 シール部材 14 ピストン 15 端板 16 ピストン 17 端板 18 シール部材 19 ピストン 19a 外周面 20 弾性部材 21 ピストン 22 端板 1 closed container 2 Support mechanism 3 cylinders 3c wall surface 4 pistons 4c concave groove 5 spring members 6 Linear motor section 6a Fixed part 6b Moving part 7 Connection mechanism 8 compression chambers 9 head cover 10 Seal member 13 Seal member 14 pistons 15 End plate 16 pistons 17 End plate 18 Seal member 19 pistons 19a outer peripheral surface 20 Elastic member 21 pistons 22 End plate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 密閉容器内に支持機構部により支持され
るシリンダと、前記シリンダにその軸線方向に沿って摺
動自在に支持されるピストンと、ヘッドカバ部と、前記
ピストンと前記ヘッドカバ部の間に設けられた圧縮室
と、前記ピストンに軸線方向の力を付与するばね部材
と、前記ピストンと前記ばね部材とを連結する連結機構
部と、前記シリンダに固定される固定部及び前記ピスト
ンに結合される可動部を有するリニアモータ部とを備え
たリニア圧縮機であって、前記圧縮室側の前記ピストン
先端部において円周方向に凹形状溝を形成し、シール部
材を前記凹形状溝に配設し、前記シール部材を前記圧縮
室側に湾曲延出させて、前記凹形状溝と前記シリンダの
壁面でシールを行なうことを特徴としたリニア圧縮機。
1. A cylinder supported by a support mechanism in an airtight container, a piston slidably supported by the cylinder along its axial direction, a head cover, and between the piston and the head cover. A compression chamber, a spring member that applies a force in the axial direction to the piston, a connecting mechanism that connects the piston and the spring member, a fixing portion fixed to the cylinder, and the piston. A linear motor unit having a movable part that is configured to be formed, wherein a concave groove is formed in the circumferential direction at the piston tip portion on the compression chamber side, and a seal member is arranged in the concave groove. A linear compressor, wherein the seal member is curvedly extended toward the compression chamber, and sealing is performed between the concave groove and the wall surface of the cylinder.
【請求項2】 シール部材をピストン端面と端板により
挟み込んで支持したことを特徴とする請求項1に記載の
リニア圧縮機。
2. The linear compressor according to claim 1, wherein the seal member is supported by being sandwiched between the end face of the piston and the end plate.
【請求項3】 ピストン端面又は、端板面を凸形状と
し、前記凸形状の突出高さにより、前記シール部材の挟
み込みスペースを調整するようにした請求項2に記載の
リニア圧縮機。
3. The linear compressor according to claim 2, wherein the piston end surface or the end plate surface has a convex shape, and the sandwiching space of the seal member is adjusted by the protruding height of the convex shape.
【請求項4】 ピストンの外周面に段差を設けたことを
特徴とする請求項1または請求項2または請求項3のい
ずれか一項に記載のリニア圧縮機。
4. The linear compressor according to claim 1, 2, or 3, wherein a step is provided on the outer peripheral surface of the piston.
【請求項5】 弾性部材をピストン端面と端板間に挟み
込んだ請求項2または請求項3または請求項4のいずれ
か一項に記載のリニア圧縮機。
5. The linear compressor according to claim 2, 3 or 4, wherein an elastic member is sandwiched between the piston end surface and the end plate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010242523A (en) * 2009-04-01 2010-10-28 Toyota Motor Corp Pump device
CN109723620A (en) * 2018-12-20 2019-05-07 中国科学院理化技术研究所 A kind of Linearkompressor

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