JP2004150427A - リニア圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】 圧縮部とケーシングの内側面の衝突を防止して、信頼性及び安定性を向上させたリニア圧縮機を提供すること。
【解決手段】 ケーシングと、前記ケーシングの内に設けられた駆動部と、前記駆動部により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を弾性的に支持する支持スプリングと、を有するリニア圧縮機において、前記圧縮部と前記ケーシングの天井部の中のいずれか一つに突出形成された制限突起と、他の一つに設けられて前記制限突起を所定の変動範囲の内で変動できるように収容するストッパーを含むことを特徴とするリニア圧縮機が提供される。
【選択図】 図１
【解決手段】 ケーシングと、前記ケーシングの内に設けられた駆動部と、前記駆動部により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を弾性的に支持する支持スプリングと、を有するリニア圧縮機において、前記圧縮部と前記ケーシングの天井部の中のいずれか一つに突出形成された制限突起と、他の一つに設けられて前記制限突起を所定の変動範囲の内で変動できるように収容するストッパーを含むことを特徴とするリニア圧縮機が提供される。
【選択図】 図１
Description
本発明は、リニア圧縮機に係り、より詳細には、圧縮部とケーシングの内側面の衝突を防止して、信頼性及び安定性を向上させたリニア圧縮機に関する。
従来のリニア圧縮機は、図４に示すように、密閉された外部ケーシング１０５と、ケーシング１０５の内で駆動部１３１により駆動されて、冷媒を吸入、圧縮及び吐出する圧縮部１１１と、構成されている。
圧縮部１１１は、駆動部１３１の外側コア１３７の下端を支持し、圧縮室１１３を形成するシリンダーブロック１１５と、圧縮室１１３の内に往復運動できるように設置されるピストン１２１と、シリンダーブロック１１５の下部領域に設けられ冷媒を吸入する吸入弁（図示せず）及び冷媒を吐出する吐出弁（図示せず）が設けられた弁部（図示せず）を有するシリンダーヘッド１２３と、を含む。
駆動部１３１は、シリンダーブロック１１５の外側に設けられる内側コア１３３と、内側コア１３３の外週面と所定の間隔をおいて囲み、内部に環状にコイル１３５が巻かれている外側コア１３７と、内側コア１３３及び外側コア１３７の間に設けられて内側コア１３３及び外側コア１３７の磁気場と電磁気的に相互に作用して上下往復運動するマグネット１４１と、内側コア１３３とシリンダーブロック１１５との間に設けられて内側コア１３３を支持し、シリンダーブロック１１５に設けられる内側コア支持部１３４と、構成されている。
外側コア１３７の上端と下端には、外側コア１３７を支持する固定フレーム１４５とシリンダーブロック１１５とがそれぞれ設けられている。
外側コア１３７は、多くのコア強板で積層されており、また、この積層されたコア強板は外側コア１３７の外周面から離隔された位置に所定の間隔をおいて配置される複数のコア締結ボルト１４３により固定フレーム１４５とシリンダーブロック１１５に結合されている。
圧縮部１１１のピストン１２１の上端部には、一領域が駆動部１３１の内側コア１３３及び外側コア１３７の間に設けられるマグネット１４１を固定支持する可動子１５１が結合されている。この可動子１５１は、前述したマグネット１４１の上下往復運動に連動され、これによりピストン１２２が圧縮室１１３の内で上下往復運動を行う。
可動子１５１と固定フレーム１４５の上部領域には、ピストン１２１の上下往復運動を倍加させる共振スプリング１５３が設けられている。
可動子１５１と固定フレーム１４５の上部領域には、ピストン１２１の上下往復運動を倍加させる共振スプリング１５３が設けられている。
ところが、このような従来のリニア圧縮機において、シリンダーブロック１１５の下側とケーシング１０５の内側の底部との間に介された支持スプリング１０８により圧縮部１１１の下側はケーシング１０５に支持されるが、圧縮部１１１の上側は自由に変動できるような状態にあるので、リニア圧縮機の運転時に圧縮部１１１の一部、即ち固定フレーム１４５や共振スプリング１５３がケーシング１０５の内側壁に衝突されるという問題とこれによりリニア圧縮機の信頼性及び安定性が低下されるという問題がある。
また、このような問題点は、従来のリニア圧縮機の生産過程や運搬過程でも発生することができる。
本発明の目的は、前述した問題点を解決するため、圧縮部とケーシングの内側面との衝突を防止して信頼性及び安定性を向上させたリニア圧縮機を提供することである。
上記目的を達成するための本発明は、ケーシングと、前記ケーシングの内に設けられた駆動部と、前記駆動部により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を弾性的に支持する支持スプリングと、を有するリニア圧縮機において、前記圧縮部と前記ケーシングの天井部の中のいずれか一つに突出形成された制限突起と、他の一つに設けられて前記制限突起を所定の変動範囲の内で変動できるように収容するストッパーを含むことを特徴とする。
また、前記圧縮部は、前記ケーシングの内に設けられて圧縮室を形成するシリンダーブロックと、前記圧縮室の内に往復運動できるように設置されるピストンと、前記ピストンに連結されて前記ピストンとともに往復運動する可動子と、前記可動子の上側に配置されて前記ピストン及び前記可動子の往復運動を倍加させる共振スプリングと、を含むことが好ましい。
一方、前記共振スプリングの上部に結合される支持部材をさらに含み、前記制限突起は前記支持部材の上部で前記ケーシングの内側の天頂部に向いて上向き突出形成されており、前記ストッパーは前記制限突起を収容できるように前記ケーシングの内側の天頂部に設けられることができる。
一方、前記共振スプリングの上部に結合される支持部材をさらに含み、前記制限突起は前記ケーシングの内側の天頂部で前記支持部材に向いて下向き突出形成されており、前記ストッパーは前記制限突起を収容できるように前記支持部材の上部に形成されていることができる。
また、前記支持部材は、中心部から放射状に下向き延長されて、前記共振スプリングの上部と結合する結合部を有することが好ましい。
また、前記制限突起には、上下方向に沿って貫通口が形成されていることができる。
前述したように、本発明によると、圧縮部とケーシングの内側面の衝突を防止して、信頼性及び安定性を向上させたリニア圧縮機を提供することができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明に対して詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態によるリニア圧縮機の縦断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。本発明によるリニア圧縮機は、図１及び図２に示すように、密閉された外部ケーシング５と、ケーシング５の内で駆動部３１により駆動されて冷媒を吸入、圧縮及び吐出する圧縮部１１と、から構成される。
図１は本発明の第１実施形態によるリニア圧縮機の縦断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。本発明によるリニア圧縮機は、図１及び図２に示すように、密閉された外部ケーシング５と、ケーシング５の内で駆動部３１により駆動されて冷媒を吸入、圧縮及び吐出する圧縮部１１と、から構成される。
圧縮部１１は、駆動部３１の外側コア３７の下端を支持し、圧縮室１３を形成するシリンダーブロック１５と、圧縮室１３の内に往復運動できるように設けられるピストン２１と、シリンダーブロック１５の下部領域に設けられ冷媒を吸入する吸入弁（図示せず）及び冷媒を吐出する吐出弁（図示せず）が設けられた弁部（図示せず）を有するシリンダーヘッド２３と、を含む。
駆動部３１は、シリンダーブロック１５の外側に設けられる内側コア３３と、内側コア３３の外周面と所定の間隔をおいて囲み、内部に環状のコイル３５が巻かれている外側コア３７、内側コア３３及び外側コア３７の間に設けられて内側コア３３及び外側コア３７の磁気場と電磁気的に相互に作用して上下往復運動するマグネット４１と、内側コア３３とシリンダーブロック１５との間に設けられて内側コア３３を支持しシリンダーブロック１５に設けられる内側支持部３４と、から構成される。
外側コア３７の上端と下端には、外側コア３７を支持する固定フレーム４５とシリンダーブロック１５と、が設けられている。
外側コア３７は、多くのコア強板に積層されており、この積層されたコア強板は、外側コア３７の外周面から離隔された位置に所定の間隔をおいて配置される複数のコア締結ボルト４３により固定フレーム４５とシリンダーブロック１５に結合されている。
圧縮部１１のピストン２１の上端部には、一領域が駆動部３１の内側コア１３３及び外側コア３７の間に所定の間隔をおいて設けられるマグネット４１を支持する可動子５１が結合されている。この可動子５１は、前述したマグネット４１の上下往復運動に連動され、これによりピストン２１が圧縮室１３の内で上下往復運動を行う。
圧縮部１１のピストン２１の上端部には、一領域が駆動部３１の内側コア１３３及び外側コア３７の間に所定の間隔をおいて設けられるマグネット４１を支持する可動子５１が結合されている。この可動子５１は、前述したマグネット４１の上下往復運動に連動され、これによりピストン２１が圧縮室１３の内で上下往復運動を行う。
可動子５１と固定フレーム４５の上部領域には、ピストン２１の上下往復運動を倍加させる複数の共振スプリング５３がボルト３７により積層されている。複数の共振スプリング５３の間には、スプリングスペーサ（図示せず）が介されている。共振スプリング５３と可動子５１の上端部との結合は固定軸５９により行われる。
共振スプリング５３とケーシング５の内側の天頂部との間には、圧縮部１１がケーシング５の内側壁と衝突しないように圧縮部１１を支持する支持手段が設けられている。
支持手段は、共振スプリング５３の上部に結合され、制限突起６１が形成された支持部６０と、ケーシング５の内側の天頂部に設けられて支持部材６０の制限突起６１を収容するストッパー７０と、を含む。
支持手段は、共振スプリング５３の上部に結合され、制限突起６１が形成された支持部６０と、ケーシング５の内側の天頂部に設けられて支持部材６０の制限突起６１を収容するストッパー７０と、を含む。
支持部材６０は、その中央領域の上部からケーシング５の内側の天頂部に向いて突出形成された制限突起６１と、制限突起６１を中心として放射状に延長形成されて共振スプリング５３の上部と結合ボルト６４により結合される複数の、例えば三つの結合部６３を有する。
制限突起６１には、上下方向に沿って貫通形成された貫通口６２が形成されており、この貫通口６２には可動子５１と共振スプリング５３の締結作業時に固定軸５９が通過されるので締結作業を円滑に行うことができる。
制限突起６１を収容するストッパー７０は、制限突起６１に対向するケーシング５の内側の天頂部に設けられており、制限突起６１を収容できるように下向き開放されている。これにより、ストッパー７０は制限突起６１を所定の変動範囲ａの内で変動できるように収容されるようになる。
このような構成により、外側コア３７の内側に環状に巻かれたコイル３５に電源が印加されると、これから誘起される磁束が可動子５１に連結されるマグネット４１による磁界と相互作用して、ピストン２１を上下方向に往復運動させる。ピストン２１が上下往復運動をすると、弁部の吸入弁を通じて圧縮室１３に吸入された冷媒が圧縮過程を経て弁部の突出弁に排出される過程が連続的に繰り返して必要とする冷却性能を奏することができる。この時、ピストン２１の質量と共振スプリング５３の固有振動数は印加される電源の周波数に殆ど相応される値になるようにして共振による大きい駆動力を得ることができる。
このように本発明によるリニア圧縮機は、共振スプリング５３の結合された支持部材６０の制限突起６１がケーシング５の内側の天頂部に設けられたストッパー７０に変動できるように収容されてストッパー７０と制限突起６１の結合により圧縮部１１の上側の変動幅が所定の変動範囲ａに制限されるので圧縮部１１の固定フレーム４５や共振スプリング５３がケーシング５の内側壁に衝突されて損傷されることを防止することができる。
一方、前述した第１実施形態では、支持部材６０に制限突起６１が形成されており、制限突起６１に対応するようにストッパー７０がケーシング５の内側の天頂部にストッパー７０が形成されてケーシング５の内側の天頂部のストッパー７０に支持部材６０の制限突起６１が変動できるように収容されているが、図３に示すように、第２実施形態ではケーシング５の内側の天頂部に支持部材９０に向いて下向き突出形成された制限突起８０が形成されており、支持部材９０の上側に制限突起８０を収容するストッパー９１が形成されて、ストッパー９１にケーシングの内側の天頂部の制限突起８０が所定の変動範囲ａの内で変動できるように制限されることができる。
このように本発明によるリニア圧縮機は、共振スプリング５３の結合された支持部材６０の制限突起６１がケーシング５の内側の天頂部に設けられたストッパー７０に変動できるように収容されてストッパー７０と制限突起６１の結合により圧縮部１１の上側の変動幅が所定の変動範囲ａに制限されるので圧縮部１１の固定フレーム４５や共振スプリング５３がケーシング５の内側壁に衝突されて損傷されることを防止することができる。
一方、前述した第１実施形態では、支持部材６０に制限突起６１が形成されており、制限突起６１に対応するようにストッパー７０がケーシング５の内側の天頂部にストッパー７０が形成されてケーシング５の内側の天頂部のストッパー７０に支持部材６０の制限突起６１が変動できるように収容されているが、図３に示すように、第２実施形態ではケーシング５の内側の天頂部に支持部材９０に向いて下向き突出形成された制限突起８０が形成されており、支持部材９０の上側に制限突起８０を収容するストッパー９１が形成されて、ストッパー９１にケーシングの内側の天頂部の制限突起８０が所定の変動範囲ａの内で変動できるように制限されることができる。
以上、本発明に係る好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において、各種の修正例および変更例を想定し得るものであり、それらの修正例および変更例についても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
１ リニア圧縮機
５ ケーシング
８ 支持スプリング
１１ 圧縮部
１３ 圧縮室
１５ シリンダーブロック
２３ シリンダーヘッド
３３ 内側コア
３４ 内側コア支持部
３５ コイル
３７ 外側コア
４１ マグネット
４３ 締結ボルト
４５ 固定フレーム
５１ 可動子
５３ 共振スプリング
５７ ボルト
５９ 固定軸
６０ 支持部材
６１ 制限突起
６２ 貫通口
６３ 結合部
６４ 結合ボルト
７０ ストッパー
５ ケーシング
８ 支持スプリング
１１ 圧縮部
１３ 圧縮室
１５ シリンダーブロック
２３ シリンダーヘッド
３３ 内側コア
３４ 内側コア支持部
３５ コイル
３７ 外側コア
４１ マグネット
４３ 締結ボルト
４５ 固定フレーム
５１ 可動子
５３ 共振スプリング
５７ ボルト
５９ 固定軸
６０ 支持部材
６１ 制限突起
６２ 貫通口
６３ 結合部
６４ 結合ボルト
７０ ストッパー
Claims (6)
- ケーシングと、
前記ケーシングの内に設けられた駆動部と、
前記駆動部により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を弾性的に支持する支持スプリングと、を有するリニア圧縮機において、
前記圧縮部と前記ケーシングの天井部の中のいずれか一つに突出形成された制限突起と、他の一つに設けられて前記制限突起を所定の変動範囲の内で変動できるように収容するストッパーと、を含むことを特徴とするリニア圧縮機。 - 前記圧縮部は、
前記ケーシングの内に設けられて圧縮室を形成するシリンダーブロックと、
前記圧縮室の内に往復運動できるように設置されるピストンと、
前記ピストンに連結されて前記ピストンとともに往復運動する可動子と、
前記可動子の上側に配置されて前記ピストン及び前記可動子の往復運動を倍加させる共振スプリングと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のリニア圧縮機。 - 前記共振スプリングの上部に結合される支持部材をさらに含み、前記制限突起は前記支持部材の上部で前記ケーシングの内側の天頂部に向いて上向き突出形成されており、前記ストッパーは前記制限突起を収容できるように前記ケーシングの内側の天頂部に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のリニア圧縮機。
- 前記共振スプリングの上部に結合される支持部材をさらに含み、前記制限突起は前記ケーシングの内側の天頂部で前記支持部材に向いて下向き突出形成されており、前記ストッパーは前記制限突起を収容できるように前記支持部材の上部に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のリニア圧縮機。
- 前記支持部材は、中心部から放射状に下向き延長されて、前記共振スプリングの上部と結合する結合部を有することを特徴とする、請求項３または請求項４に記載のリニア圧縮機。
- 前記制限突起には、上下方向に沿って貫通口が形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のリニア圧縮機。
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