JP2008231936A - Linear drive compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンがシリンダ内を往復移動することにより、シリンダ内で圧縮された気体を吐出口から吐出するようにしたリニア駆動式圧縮機に関する。 The present invention relates to a linear drive type compressor in which a gas compressed in a cylinder is discharged from a discharge port by reciprocating a piston in the cylinder.
リニア駆動式圧縮機においては、ピストンがシリンダ内を往復移動することにより、シリンダ内で圧縮された気体を吐出口から吐出するようにしている(例えば、特許文献1参照)。このような圧縮機は、吐出口から吐出される気体の圧力が低い低負荷時、例えば、シリンダ内の気体が十分に圧縮されていない状態の運転初期時に、定格負荷時の電圧を印加させると、ピストンの往復運動が過大振幅となり、ピストンの頭部がシリンダヘッドに衝突して、ピストン又はシリンダヘッドの破損を招くおそれがある。この問題を解決するには、吐出口の口径をシリンダ内で圧縮された気体の圧力に応じて手動で変化させる方法、または圧縮機の運転を電気的制御により調節する方法が考えられる。
しかし、上述における前者の方法においては、吐出口の口径を気体の圧力に応じてその都度調節しなければならず、調節作業が面倒であり、また、吐出口の口径を絞り過ぎると、低負荷時以外のときそれが圧縮機の運転の抵抗となって、駆動効率の低下を招くこととなる。また、後者の方法においては、電気制御が複雑になり、コストアップを招く問題がある。 However, in the former method described above, the diameter of the discharge port must be adjusted each time according to the gas pressure, and the adjustment work is troublesome, and if the diameter of the discharge port is excessively reduced, the load is low. When it is not time, it becomes resistance of the operation of the compressor, and the drive efficiency is lowered. In the latter method, there is a problem that the electric control is complicated and the cost is increased.
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、簡単な構成により、低負荷時でのピストンの過大振幅を防止するとともに、過負荷時での動力の抵抗を緩和することができるようにしたリニア駆動式圧縮機を提供することを目的としている。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention can prevent an excessive amplitude of a piston at a low load with a simple configuration and reduce a resistance of power at an overload. An object of the present invention is to provide a linear drive compressor that can be used.
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
(1)ピストンがシリンダ内を往復移動することにより、前記シリンダ内で圧縮された気体を吐出口から吐出するようにしたリニア駆動式圧縮機において、前記吐出口に通じる部分に、前記気体の圧力に応じて、前記気体が通過する口径が弾性変形により伸縮可能な絞り孔を設ける。
According to the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) In a linear drive compressor in which a gas compressed in the cylinder is discharged from a discharge port by reciprocating the piston in the cylinder, the pressure of the gas in a portion communicating with the discharge port Accordingly, the aperture hole through which the gas passes can be expanded and contracted by elastic deformation.
(2)上記(1)項において、前記絞り孔を、前記シリンダとシリンダヘッドとの間をシールする弾性パッキンに設ける。 (2) In the above item (1), the throttle hole is provided in an elastic packing that seals between the cylinder and the cylinder head.
本発明によると、次のような効果を奏することができる。
請求項1記載の発明によると、低負荷運転時、すなわちシリンダ内で圧縮される気体の圧力が低いときには、絞り孔の口径が小さく保たれて、吐出口から吐出する気体の吐出量を制限し、それが抵抗となってピストンの過大振幅を阻止して、ピストンがシリンダヘッドに衝突することを防止することができる。また、高負荷運転時、すなわちシリンダ内で圧縮された気体の圧力が高くなると、その圧力に応じて、絞り孔が弾性変形してその口径が拡大するため、動力抵抗を緩和することができる。
According to the present invention, the following effects can be achieved.
According to the first aspect of the invention, during low-load operation, that is, when the pressure of the gas compressed in the cylinder is low, the diameter of the throttle hole is kept small to limit the amount of gas discharged from the discharge port. , It becomes a resistance to prevent an excessive amplitude of the piston, and the piston can be prevented from colliding with the cylinder head. Further, during high-load operation, that is, when the pressure of the gas compressed in the cylinder increases, the throttle hole is elastically deformed according to the pressure and the diameter of the throttle hole is increased, so that the power resistance can be relaxed.
請求項2の発明によると、絞り孔を設ける弾性パッキンを別途設ける必要が無く、部品数の増加を抑えることができる。
According to the invention of
図1は、本発明を適用したリニア駆動式圧縮機の断面図、図2は、同じく要部の分解斜視図である。圧縮機1は、左右1対の円筒状のハウジング2、2と、両ハウジング2間に設けられる磁性体のヨーク3と、両ハウジング2内にあって、ヨーク3の両端部に固定されている左右1対のコイル4と、ヨーク3の内周面に固定されているリング状の永久磁石5と、ハウジング2内に左右方向へ移動可能に支持されている可動鉄心6と、可動鉄心6の中心部に固着され、可動鉄心6と共に左右方向へ移動可能なピストンロッド7と、ハウジング2内に設けられたシリンダ9、9内に往復移動可能に挿入され、ピストンロッド7の両端部に連結された左右のピストン8、8と、シリンダ9、9の外端部に複数のボルト20により固定されるシリンダヘッド10、10とを備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a linear drive compressor to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the main part. The
各シリンダ9の外端部は、ハウジング2の外端面と同一面となっている。シリンダ9及びハウジング2の外端部とシリンダヘッド10との間には、その間をシールするための耐熱性ゴム等からなる弾性パッキン11が設けられている。
The outer end portion of each
シリンダヘッド10には、シリンダ9内で圧縮された気体をハウジング2の外部に吐出するための吐出口12が設けられている。また、弾性パッキン11における吐出口12に対向する面には、吐出口12に通じて、シリンダ9内で圧縮された気体が通過可能な絞り孔13が穿設されている。絞り孔13の口径は、常時(弾性変形する前の状態)、吐出口12の口径よりも小径であるが、シリンダ9内で圧縮された気体の圧力に応じて適正に弾性変形して拡大するようになっている。
The
本実施例においては、絞り孔13をシリンダ9の外端部とシリンダヘッド10との間をシールするための弾性パッキン11に設けたが、本発明は、これに特定されるものではなく、例えば、絞り孔13を弾性パッキン11と別体で形成する弾性パッキンに設けても良い。
In the present embodiment, the
上記構成において、コイル4に通電すると、可動鉄心6と共にピストンロッド7は左右方向へ往復運動し、左右のピストン8は、圧縮、吸気工程を繰返す。ピストン8の吸気工程において、シリンダ9内の負圧により、外部の気体は、ハウジング2の側面に設けられた吸気ポート14からハウジング2の吸気室15に吸入され、ピストン8に設けられた吸入孔16及び吸入弁17を通ってシリンダ9内に流入される。そして、シリンダ9内に吸い込まれた気体は、ピストン8の圧縮工程で圧縮されて、シリンダ9の側面に設けられた吐出孔18及び吐出弁19を経て、絞り孔13を通ってシリンダヘッド10の吐出口12からハウジング2の外部へ吐出される。
In the above configuration, when the coil 4 is energized, the piston rod 7 reciprocates in the left-right direction together with the movable iron core 6, and the left and
この場合、低負荷運転時、例えば、シリンダ9内の気体が十分に圧縮されていない状態の運転初期時、シリンダ9内から吐出される気体は低圧であるため、図3に示すように、絞り孔13の口径は小さく保たれて、吐出口12から吐出される気体21の吐出量は制限され、それが抵抗となってピストン8の過大振幅を阻止して、ピストン8がシリンダヘッド10に衝突することを防止することができる。
In this case, at the time of low load operation, for example, at the initial stage of operation when the gas in the
また、高負荷運転運転時、例えば、シリンダ9内の気体が十分に圧縮された状態においては、シリンダ9内から吐出される気体が高圧であるため、図4に示すように、絞り孔13の口径は、シリンダ9内から吐出される気体の圧力に応じて、弾性変形により拡径する。これにより、吐出口12から吐出される気体21は、絞り孔13の抵抗を受けることなく、吐出口12から外部へ吐出される。この結果、高負荷運転時における動力抵抗を緩和することができる。
Further, during high-load operation, for example, in a state where the gas in the
1 リニア駆動式圧縮機
2 ハウジング
3 ヨーク
4 コイル
5 永久磁石
6 可動鉄心
7 ピストンロッド
8 ピストン
9 シリンダ
10 シリンダヘッド
11 弾性パッキン
12 吐出口
13 絞り孔
14 吸気ポート
15 吸気室
16 吸入口
17 吸入弁
18 吐出口
19 吐出弁
20 ボルト
21 気体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記吐出口に通じる部分に、前記気体の圧力に応じて、前記気体が通過する口径が弾性変形により伸縮可能な絞り孔を設けたことを特徴とするリニア駆動式圧縮機。 In a linear drive compressor in which the piston is reciprocated in the cylinder to discharge the gas compressed in the cylinder from the discharge port.
A linear drive compressor characterized in that, in a portion communicating with the discharge port, a throttle hole through which the diameter of the gas passes can be expanded and contracted by elastic deformation according to the pressure of the gas.
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