JP2541406B2 - Free piston reciprocating compressor - Google Patents

Free piston reciprocating compressor

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JP2541406B2
JP2541406B2 JP3264852A JP26485291A JP2541406B2 JP 2541406 B2 JP2541406 B2 JP 2541406B2 JP 3264852 A JP3264852 A JP 3264852A JP 26485291 A JP26485291 A JP 26485291A JP 2541406 B2 JP2541406 B2 JP 2541406B2
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JP
Japan
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coil
cylinder
compressor
pistons
coils
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正雄 大野
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Daikin Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレーサの往復
動により極低温レベルの寒冷を発生させる膨張機を有す
るスターリング冷凍機において、膨張機に供給する冷媒
を圧縮するフリーピストン往復動圧縮機に関し、特に、
1対の対向ピストンを備えた対向型のものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a free piston reciprocating compressor for compressing a refrigerant to be supplied to an expander in a Stirling refrigerator having an expander which produces a cryogenic level of refrigeration by reciprocating motion of a displacer. In particular,
The present invention relates to an opposed type having a pair of opposed pistons.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、このフリーディスプレーサ型
スターリング冷凍機は、極低温レベルの寒冷を発生させ
る小型冷凍機の一種として知られている。この冷凍機
は、例えば図5に示すように、冷媒ガスを圧縮する圧縮
機(a)と、該圧縮機(a)から吐出された冷媒ガスを
膨張させる膨張機(k)とを組み合わせたものである。
上記圧縮機(a)は、例えば密閉状のケーシング(b)
と、該ケーシング(b)内に形成されたシリンダ(c)
と、該シリンダ(c)内に往復動可能に嵌装され、シリ
ンダ(c)内空間に圧縮室(d)を区画形成するピスト
ン(e)と、該ピストン(e)を往復駆動する駆動源と
してのリニアモータ(f)とを備えている。このリニア
モータ(f)はシリンダ(c)周りに配置された環状の
永久磁石(g)を有し、この磁石(g)により、シリン
ダ(c)の中心と同心の円筒状の間隙(磁気ギャップ)
に磁界を発生させる。上記間隙には中心部にて上記ピス
トン(e)に一体固定された略逆カップ状のボビン
(h)が往復動可能に配設され、該ボビン(h)の外周
にはドライブコイル(i)が巻き付けられている。ま
た、上記ボビン(h)の底面外側(ピストン(e)と反
対側)とケーシング(b)内底面との間にはピストン
(e)を往復動可能に弾性支持するためのコイルばねか
らなるピストンスプリング(j)が架設されており、ド
ライブコイル(i)に所定周波数の交流を通電すること
で、間隙内を通る磁界との作用によりコイル(i)及び
ボビン(h)を駆動してピストン(e)をシリンダ
(c)内で往復移動させ、圧縮室(d)で所定周期のガ
ス圧を発生させるようになされている。
2. Description of the Related Art Heretofore, this free displacer type Stirling refrigerator has been known as a kind of small refrigerator for generating an extremely low temperature. For example, as shown in FIG. 5, this refrigerator is a combination of a compressor (a) that compresses a refrigerant gas and an expander (k) that expands the refrigerant gas discharged from the compressor (a). Is.
The compressor (a) is, for example, a closed casing (b).
And a cylinder (c) formed in the casing (b)
A piston (e) that is reciprocally fitted in the cylinder (c) and partitions and forms a compression chamber (d) in the internal space of the cylinder (c); and a drive source that reciprocally drives the piston (e). And a linear motor (f). This linear motor (f) has an annular permanent magnet (g) arranged around the cylinder (c), and this magnet (g) allows a cylindrical gap (magnetic gap) concentric with the center of the cylinder (c). )
To generate a magnetic field. A substantially inverted cup-shaped bobbin (h) integrally fixed to the piston (e) at the center of the gap is reciprocally disposed, and a drive coil (i) is provided around the bobbin (h). Is wrapped around. Further, a piston formed of a coil spring for elastically supporting the piston (e) so as to reciprocate between the outer bottom surface of the bobbin (h) (opposite side of the piston (e)) and the inner bottom surface of the casing (b). A spring (j) is installed, and by applying an alternating current of a predetermined frequency to the drive coil (i), the coil (i) and the bobbin (h) are driven by the action of the magnetic field passing through the gap to drive the piston ( The e) is reciprocated in the cylinder (c) to generate a gas pressure of a predetermined cycle in the compression chamber (d).

【0003】一方、上記膨張機(k)は、円筒状シリン
ダ(l)を有し、このシリンダ(l)内にはシリンダ
(l)内空間を膨張室(m)と作動室(n)とに区画す
るフリーディスプレーサ(o)が往復動可能に嵌装され
ている。このディスプレーサ(o)は、内部に金属製蓄
冷材(o1 )(再生式熱交換器)を充填したもので、該
蓄冷材(o1 )を膨張室(m)及び作動室(n)にそれ
ぞれ連通させる連通孔(o2 ),(o3 )が開口されて
いる。また、上記作動室(n)内には、ディスプレーサ
(o)を往復動可能に弾性支持するコイルばねからなる
ディスプレーサスプリング(p)が配設されている。さ
らに、上記作動室(n)は上記結合配管(q)を介して
上記圧縮機(a)の圧縮室(d)に接続されており、圧
縮機(a)からの冷媒ガス圧によりディスプレーサ
(o)を往復動させて冷媒ガスを膨張室(m)で膨張さ
せることにより、シリンダ(l)先端のコールドヘッド
に寒冷を発生させるようになされている(例えば“Refr
igerator for Cryogenic Sensors”,NASA Conference
Publication 2287等参照)。
On the other hand, the expander (k) has a cylindrical cylinder (l), and the inside space of the cylinder (l) is defined as an expansion chamber (m) and a working chamber (n) in the cylinder (l). A free displacer (o) which is divided into two is fitted so as to be reciprocally movable. The displacer (o) is filled with a metal regenerator (o1) (regenerative heat exchanger) and communicates the regenerator (o1) with the expansion chamber (m) and the working chamber (n). The communication holes (o2) and (o3) are opened. A displacer spring (p), which is a coil spring elastically supporting the displacer (o) so as to reciprocate, is disposed in the working chamber (n). Further, the working chamber (n) is connected to the compression chamber (d) of the compressor (a) via the coupling pipe (q), and the displacer (o) is driven by the refrigerant gas pressure from the compressor (a). ) Is reciprocated to expand the refrigerant gas in the expansion chamber (m) to generate cold in the cold head at the tip of the cylinder (l) (for example, “Refr
igerator for Cryogenic Sensors ”, NASA Conference
See Publication 2287 etc.).

【0004】上記圧縮機(a)においては、1つのピス
トン(e)がシリンダ(c)内で往復動するため、振動
が大きく、極低温レベルで作動させる各種装置のうち、
振動を嫌う例えば赤外線センサ等の装置には使用できな
いという欠点がある。
In the compressor (a), since one piston (e) reciprocates in the cylinder (c), the vibration is large, and among various devices operated at a cryogenic level,
It has a drawback that it cannot be used in a device such as an infrared sensor that is sensitive to vibration.

【0005】このため、従来、特公平2―8155号公
報等に示されるように、対向ピストン型の圧縮機が知ら
れている。この圧縮機は、シリンダ内に1対の対向する
ピストンをそれぞれ往復動可能に嵌挿して両ピストン間
に圧縮室を形成し、ピストンの各々をその背面側に配設
したリニアモータ及びスプリングにそれぞれ連結したも
のであり、このものでは、図4に示すように、両リニア
モータ(10),(10)のコイル(14),(14)
を直列に交流電源(31)に電源回路(32′)により
接続して、両コイル(14),(14)に同期して所定
周波数の電力を供給するようになっている。(36)は
圧縮機を運転する運転スイッチである。
For this reason, as shown in Japanese Patent Publication No. 2-8155, an opposed piston type compressor is conventionally known. In this compressor, a pair of opposed pistons are reciprocally fitted in a cylinder to form a compression chamber between the pistons, and the pistons are respectively attached to a linear motor and a spring arranged on the back side thereof. In this configuration, as shown in FIG. 4, the coils (14) and (14) of both linear motors (10) and (10) are connected.
Are connected in series to an AC power supply (31) by a power supply circuit (32 '), and power of a predetermined frequency is supplied in synchronization with both coils (14), (14). (36) is an operation switch for operating the compressor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者が
上記対向ピストン型の圧縮機について検討したところ、
図6に示す如く、リニアモータへの供給電源周波数(運
転周波数)が設定周波数で安定しているときには問題が
ないが、特定の条件下で、電源周波数が変動や外部要因
により設定周波数からずれると、両ピストンの位相差が
大きくずれ、甚だしい場合には振動モードは両ピストン
が互いに同じ方向に移動する逆位相モードとなり、ガス
を全く圧縮しない現象が起こる。そして、一旦、ピスト
ンが逆位相モードで振動すると、その後は同位相モード
へ復帰し難くなり、対向ピストン型圧縮機本来の効果が
得られなくなるという問題がある。
However, when the present inventor studied the above opposed piston type compressor,
As shown in FIG. 6, there is no problem when the power supply frequency (operating frequency) supplied to the linear motor is stable at the set frequency, but if the power supply frequency deviates from the set frequency due to fluctuations or external factors under specific conditions. When the phase difference between both pistons is greatly deviated, and in a serious case, the vibration mode becomes an antiphase mode in which both pistons move in the same direction, and a phenomenon occurs in which gas is not compressed at all. Then, once the piston vibrates in the antiphase mode, it becomes difficult to return to the inphase mode thereafter, and there is a problem that the original effect of the opposed piston compressor cannot be obtained.

【0007】すなわち、この問題について詳細に説明す
ると、一般に、リニアモータ圧縮機において、スプリン
グのばね定数を(Km )、圧縮室のガスばね定数を(K
g )、可動部分の重量を(M)とするとき、圧縮機の運
転周波数(f)は次の式で表される。
That is, to explain this problem in detail, generally, in a linear motor compressor, the spring constant of the spring is (Km) and the gas spring constant of the compression chamber is (Km).
g), where the weight of the movable part is (M), the operating frequency (f) of the compressor is expressed by the following equation.

【0008】 f=(1/2π)・{(Km +Kg )/M}1/2 そして、上記ボイスコイル型リニアモータの構成部品の
1つであるコイルには、自己インダクタンスや抵抗値に
固体差による若干のばらつきがあり、圧縮機の機械系部
品においても、可動部分の重量及びスプリングのばね定
数にばらつきがある。
F = (1 / 2π) · {(Km + Kg) / M} 1/2 And the coil which is one of the constituent parts of the voice coil type linear motor has a solid inductance and a resistance difference. There is some variation due to the above, and even in the mechanical parts of the compressor, there are variations in the weight of the movable part and the spring constant of the spring.

【0009】このため、上記対向ピストン型の圧縮機に
おいては、2つのリニアモータのコイルの仕様のばらつ
きにより、各コイルの両端間の電位差及び力率が異な
り、各コイルで消費される有効電力に差が生じる。運転
周波数(f)を変更してスプリング及び可動部分の重量
から求められる共振点近傍で圧縮機を運転した場合、上
記リニアモータの固体差による挙動の微妙な違いがばね
系の共振現象により増幅されることから、2つのリニア
モータの同期が取れなくなり、振幅も異なる異常運転状
態が生じる。この異常運転状態では、一方のリニアモー
タは、振幅が大きくて圧力波と同期し、系内に充填され
ているガスに仕事を行わない。またこのとき、逆起電力
が多く発生し、力率が極端に低下するので、有効電力も
小さくなる。このため、本来は一方のリニアモータで消
費されるべき電力の一部が他方のリニアモータに回生さ
れ、そのリニアモータの力率が上がって有効電力が増大
する。しかし、電流の絶対値が最大となるときにリニア
モータ可動部分の位置が死点となり、コイルが磁気ギャ
ップから大きくはみ出しているので、電流値、磁束密度
及びコイル長さの積で得られるリニアモータの駆動力を
有効に発生させていることにはならず、振幅は大きくな
らない。
Therefore, in the opposed piston type compressor, the potential difference between both ends of each coil and the power factor are different due to variations in the specifications of the coils of the two linear motors, and the effective power consumed by each coil is reduced. There is a difference. When the operating frequency (f) is changed and the compressor is operated in the vicinity of the resonance point obtained from the weight of the spring and the movable part, the subtle difference in behavior due to the individual difference of the linear motor is amplified by the resonance phenomenon of the spring system. Therefore, the two linear motors cannot be synchronized with each other, and an abnormal operating state with different amplitudes occurs. In this abnormal operation state, one of the linear motors has a large amplitude and synchronizes with the pressure wave, and does not work the gas filled in the system. At this time, a large amount of counter electromotive force is generated and the power factor is extremely reduced, so that the effective power is also reduced. For this reason, part of the electric power that should be originally consumed by one linear motor is regenerated by the other linear motor, and the power factor of that linear motor increases and the effective power increases. However, when the absolute value of the current reaches its maximum, the position of the moving part of the linear motor becomes the dead point, and the coil largely protrudes from the magnetic gap.Therefore, the linear motor obtained by the product of the current value, the magnetic flux density and the coil length is obtained. Does not mean that the driving force is generated effectively and the amplitude does not increase.

【0010】そこで、このような2つのピストンの位相
を適正に制御するには、電源回路にコイルへの通電の位
相制御回路が必要とされるが、その場合、圧縮機の構成
が複雑になり、コストアップするのは免れ得ない。
Therefore, in order to properly control the phases of such two pistons, a power supply circuit needs a phase control circuit for energizing the coil, but in that case, the structure of the compressor becomes complicated. However, the cost is inevitable.

【0011】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記した対向ピストン型の圧縮機にお
いて、電源回路に改良を加えることにより、位相制御回
路を要することなく、両ピストンが逆位相モードで振動
するのを抑制して、圧縮機にガスの圧縮動作を確実に行
わせるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to improve the power supply circuit in the above-mentioned opposed piston type compressor without the need for a phase control circuit. Is suppressed in order to oscillate in the anti-phase mode to ensure that the compressor performs the gas compression operation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため、
請求項1の発明では、両リニアモータのコイルを電源に
対し並列に接続することとした。
In order to achieve the above object,
In the invention of claim 1, the coils of both linear motors are connected in parallel to the power source.

【0013】具体的には、この発明の圧縮機は、図1及
び図2に示す如く、ケーシング(2)と、該ケーシング
(2)内に設けられたシリンダ(5)と、該シリンダ
(5)内に往復動可能に嵌装され、各々の間のシリンダ
(5)内空間に圧縮室(15)を区画形成する1対の対
向するピストン(6),(6)と、該各ピストン
(6),(6)をシリンダ(5)内で往復動可能にケー
シング(2)に対し弾性支持する弾性支持手段(1
8),(20)と、磁石(12)及びコイル(14)を
有し、コイル(14)への所定周波数の交流の供給によ
り上記各ピストン(6)を相対するピストン(6)に対
し互いに接離するように往復駆動する1対のリニアモー
タ(10),(10)とを備え、上記両リニアモータ
(10),(10)のコイル(14)は、交流電源(3
1)に対し並列に接続されていることを特徴とする。
Specifically, the compressor of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, has a casing (2), a cylinder (5) provided in the casing (2), and the cylinder (5). ) Reciprocatingly fitted inside, and a pair of opposed pistons (6), (6) defining and defining a compression chamber (15) in the space inside the cylinder (5) between each piston, and each piston (6). Elastic support means (1) for elastically supporting the casing (2) so that the cylinders (6) and (6) can reciprocate in the cylinder (5).
8) and (20), a magnet (12) and a coil (14), and by supplying alternating current of a predetermined frequency to the coil (14), each piston (6) is opposed to the opposing piston (6). A pair of linear motors (10) and (10) that are reciprocally driven so as to come close to and separate from each other are provided, and the coils (14) of both the linear motors (10) and (10) have an AC power supply (3).
It is characterized in that it is connected in parallel to 1).

【0014】請求項2の発明では、一方のリニアモータ
のコイルの断線時には圧縮機の作動を停止させるように
した。
According to the second aspect of the invention, the operation of the compressor is stopped when the coil of one of the linear motors is broken.

【0015】つまり、この発明では、リニアモータ(1
0),(10)のコイル(14),(14)と交流電源
(31)とを接続する電源回路(32)には、各コイル
(14)が断線したことを検出する断線検出手段(3
3)と、一方のコイル(14)の断線時、他方のコイル
(14)への通電を停止する通電遮断手段(34)とが
設けられていることを特徴とする。
That is, according to the present invention, the linear motor (1
The power supply circuit (32) connecting the coils (14), (14) of (0), (10) and the AC power supply (31) has a disconnection detecting means (3) for detecting disconnection of each coil (14).
3) and an energization interruption means (34) for stopping energization to the other coil (14) when one coil (14) is broken.

【0016】[0016]

【作用】上記の構成により、請求項1の発明では、両リ
ニアモータ(10),(10)のコイル(14),(1
4)が並列に接続されているので、電源(31)からコ
イル(14),(14)にそれぞれ独立して電流が流
れ、電力の不釣合が生じ難くなる。しかも、各コイル
(14)への電源回路(32)は互いに独立しているの
で、たとえ一方のリニアモータ(10)の挙動に変化が
生じても、直列接続の場合のように電力が回生されて他
方のリニアモータ(10)の電力として利用されること
はない。つまり、2つのリニアモータ(10),(1
0)は電気的には全く独立して作動する。このため、両
ピストン(6),(6)は逆位相で移動せず、よって圧
縮機によりガスを確実に圧縮することができる。
With the above construction, in the invention of claim 1, the coils (14), (1) of both linear motors (10), (10) are
Since 4) are connected in parallel, currents independently flow from the power supply (31) to the coils (14) and (14), and it is difficult for power imbalance to occur. Moreover, since the power supply circuit (32) to each coil (14) is independent of each other, even if the behavior of one linear motor (10) changes, electric power is regenerated as in the case of series connection. Is not used as electric power for the other linear motor (10). That is, two linear motors (10), (1
0) operates electrically independently. Therefore, both pistons (6) and (6) do not move in opposite phases, and therefore the gas can be reliably compressed by the compressor.

【0017】しかも、両コイル(14),(14)の位
相を制御する位相制御回路が不要となり、構成を簡単に
し、コストダウンを図ることができる。
Moreover, a phase control circuit for controlling the phases of the coils (14) and (14) is not required, so that the structure can be simplified and the cost can be reduced.

【0018】請求項2の発明では、一方のリニアモータ
(10)のコイル(14)が断線したとき、そのことが
検出手段(33)により検出され、この断線時には通電
遮断手段(34)により他方のコイル(14)への通電
が停止される。このため、コイル(14)の断線してい
ないリニアモータ(10)が引き続いて振動して大きな
振動を発生させることがなくなり、冷却対象を振動から
保護することができる。
According to the second aspect of the present invention, when the coil (14) of one of the linear motors (10) is broken, the fact is detected by the detecting means (33), and at the time of this breaking, the energization interruption means (34) is used for the other. The power supply to the coil (14) is stopped. Therefore, the linear motor (10) in which the coil (14) is not broken does not vibrate continuously and a large vibration is not generated, and the cooling target can be protected from the vibration.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2は本発明の一実施例に係るスターリング冷凍
機用の圧縮機(1)を示す。この圧縮機(1)は、対向
ピストン型の往復動圧縮機で、図示しない従来公知のフ
リーディスプレーサ型膨張機(図5参照)と組み合わさ
れて冷凍機を構成する。圧縮機(1)は円筒状のケーシ
ング(2)を有し、このケーシング(2)は、略同じ構
成の左右1対の円筒状ケーシングアッセンブリ(3),
(3)を同心状に配置し、かつ両ケーシングアッセンブ
リ(3),(3)間に円環状のセンタベース(4)を気
密状に挟持してなり、両ケーシングアッセンブリ
(3),(3)は純鉄で構成されている。両ケーシング
アッセンブリ(3),(3)内には、各々両端が開放さ
れたステンレス鋼からなる円筒状のシリンダ(5)が配
設され、このシリンダ(5)は左右1対の対向するシリ
ンダ部材(5L ),(5R )で構成されている。この各
シリンダ部材(5L ),(5R )は対向するシリンダ部
材(5R ),(5L )側の端部にフランジ部(5a)を
有し、このフランジ部(5a)は上記センタベース
(4)に気密状に嵌合固定され、かつフランジ部(5
a),(5a)同士は後述の規制板(22)を挟持して
密着しており、このことで両シリンダ部材(5L ),
(5R )は互いに同心状に連続して一体に連結されてい
る。上記シリンダ(5)内には、各々背面に有底の中心
穴(6a)を有する左右1対の円筒状のピストン
(6),(6)が摺動可能に嵌装され、この両ピストン
(6),(6)間のシリンダ(5)により囲まれた部分
が圧縮室(15)とされている。上記各シリンダ部材
(5L ),(5R )のフランジ部(5a)の対向面には
それぞれフランジ部(5a)の内周面から外周面まで半
径方向に延びる凹溝(7)が対応して形成され、この両
凹溝(7),(7)間の空間により、圧縮室(15)に
連通するガス通路(8)が形成されている。また、セン
タベース(4)には内端が上記ガス通路(8)に連通す
るガス通路(9)が貫通形成され、該ガス通路(9)の
外端は図示しない結合配管を介して膨張機に接続されて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a compressor (1) for a Stirling refrigerator according to an embodiment of the present invention. This compressor (1) is an opposed piston type reciprocating compressor, and is combined with a conventionally known free displacer type expander (see FIG. 5) to form a refrigerator. The compressor (1) has a cylindrical casing (2), and this casing (2) has a pair of left and right cylindrical casing assemblies (3) of substantially the same configuration.
(3) are arranged concentrically, and an annular center base (4) is sandwiched between both casing assemblies (3), (3) in an airtight manner, so that both casing assemblies (3), (3) Is made of pure iron. Inside each of the casing assemblies (3), (3), there is provided a cylindrical cylinder (5) made of stainless steel, the ends of which are open. The cylinder (5) is a pair of left and right opposing cylinder members. It is composed of (5L) and (5R). Each of the cylinder members (5L) and (5R) has a flange portion (5a) at the end portion on the opposite cylinder member (5R) and (5L) side, and the flange portion (5a) is the center base (4). Is airtightly fitted and fixed to the flange (5
The a) and (5a) are in close contact with each other by sandwiching a regulation plate (22), which will be described later, so that both cylinder members (5L),
(5R) are concentrically connected to each other and are integrally connected. Inside the cylinder (5), a pair of left and right cylindrical pistons (6), (6) each having a bottomed central hole (6a) are slidably fitted. A portion surrounded by the cylinder (5) between 6) and (6) is a compression chamber (15). A concave groove (7) extending in the radial direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the flange portion (5a) is correspondingly formed on the facing surface of the flange portion (5a) of each of the cylinder members (5L) and (5R). The space between the concave grooves (7) and (7) forms a gas passage (8) communicating with the compression chamber (15). Further, a gas passage (9) having an inner end communicating with the gas passage (8) is formed through the center base (4), and an outer end of the gas passage (9) is expanded through a coupling pipe (not shown). It is connected to the.

【0020】上記左右のピストン(6),(6)はそれ
ぞれピストン(6),(6)を往復駆動する駆動源とし
てのリニアモータ(10),(10)に駆動連結されて
いる。すなわち、この各リニアモータ(10)は上記各
シリンダ部材(5L ),(5R )の周りに嵌合固定され
た純鉄からなる円筒部材(11)を有し、この円筒部材
(11)の外周とケーシングアッセンブリ(3)内周と
の間には間隙があけられている。円筒部材(11)の外
周には環状の永久磁石(12)がケーシングアッセンブ
リ(3)の内周と所定の間隙をあけて固定されており、
この磁石(12)により、純鉄からなる円筒部材(1
1)及びケーシングアッセンブリ(3)を継鉄として磁
石(12)とケーシングアッセンブリ(3)内周面との
間の間隙(磁気ギャップ)に所定強度の磁界を発生させ
るようにしている。
The left and right pistons (6) and (6) are drivingly connected to linear motors (10) and (10) as driving sources for reciprocatingly driving the pistons (6) and (6), respectively. That is, each linear motor (10) has a cylindrical member (11) made of pure iron fitted and fixed around each of the cylinder members (5L) and (5R), and the outer circumference of the cylindrical member (11). There is a gap between the inner circumference of the casing assembly and the inner circumference of the casing assembly (3). An annular permanent magnet (12) is fixed to the outer circumference of the cylindrical member (11) with a predetermined gap from the inner circumference of the casing assembly (3).
With this magnet (12), a cylindrical member (1
1) and the casing assembly (3) are used as yokes to generate a magnetic field of a predetermined strength in the gap (magnetic gap) between the magnet (12) and the inner peripheral surface of the casing assembly (3).

【0021】さらに、上記各ピストン(6)はその中心
穴(6a)の開口側端部から半径方向外側に延びるフラ
ンジ部(6b)を有し、該フランジ部(6b)の外周に
は、ピストン(6)と同心状に左右中央側に延びかつ先
端部が上記磁石(12)とケーシングアッセンブリ
(3)内周面との間の間隙に左右方向に往復動可能に配
置された略有底円筒状のボビン(13)が内向フランジ
部(13a)にて連結されている。このボビン(13)
は非磁性材料としての薄肉ステンレス鋼からなり、その
先端部の外周には外周面を所定幅に亘って切り欠いてな
るコイル巻付け部(13b)が上記磁石に対応して形成
され、このコイル巻付け部(13b)にはコイル(1
4)が巻き付けられている。そして、両リニアモータ
(10),(10)のコイル(14),(14)に同期
して所定周波数の交流を通電することにより、両ピスト
ン(6),(6)を後述のコイルばね(18)のばね定
数及び圧縮室(15)のガスによるガスばね定数で決ま
る周期で互いに逆方向に同位相で往復動させて、圧縮室
(15)で所定周期のガス圧を発生させるように構成さ
れている。
Further, each piston (6) has a flange portion (6b) extending radially outward from the opening side end portion of the center hole (6a), and the piston is provided on the outer periphery of the flange portion (6b). A substantially bottomed cylinder extending concentrically to the center of the left and right sides and having a tip portion reciprocally movable in the left-right direction in the gap between the magnet (12) and the inner peripheral surface of the casing assembly (3). Bobbins (13) are connected by an inward flange portion (13a). This bobbin (13)
Is made of thin-walled stainless steel as a non-magnetic material, and a coil winding portion (13b) is formed on the outer periphery of the tip end portion thereof by cutting out the outer peripheral surface over a predetermined width so as to correspond to the magnet. A coil (1
4) is wrapped around. The pistons (6) and (6) are turned into coil springs (to be described later) by energizing the coils (14) and (14) of the linear motors (10) and (10) with an alternating current of a predetermined frequency. 18) is configured to reciprocate in the same phase in opposite directions at a cycle determined by the spring constant of 18) and the gas spring constant of the gas in the compression chamber (15) to generate a gas pressure of a predetermined cycle in the compression chamber (15). Has been done.

【0022】上記各ケーシングアッセンブリ(3)の開
口部はそれぞれスプリングアッセンブリ(16)で閉塞
され、このスプリングアッセンブリ(16)内面の中心
部にはスプリングホルダ(17)が取り付けられ、この
スプリングホルダ(17)とピストン(6)の中心穴
(6a)底面との間にはコイルばね(18)が架設され
ており、このコイルばね(18)によりピストン(6)
を往復動の中立位置に保持するようにしている。
The opening of each casing assembly (3) is closed by a spring assembly (16), and a spring holder (17) is attached to the center of the inner surface of the spring assembly (16). ) And the bottom surface of the center hole (6a) of the piston (6), a coil spring (18) is installed between the piston and the piston (6).
Is held at the neutral position of the reciprocating motion.

【0023】上記両ピストン(6),(6)がシリンダ
(5)内で同じ方向に移動する逆位相モードの振動を規
制する規制機構(21)が設けられている。この規制機
構(21)は上記各シリンダ部材(5L ),(5R )の
フランジ部(5a)と同径の薄板円板からなる規制板
(22)を有し、該規制板(22)は両シリンダ部材
(5L ),(5R )のフランジ部(5a),(5a)間
に挟持されて圧縮室(15)の中央に配置されており、
この規制板(22)により圧縮室(15)がシリンダ
(5)中央で左室(15L )及び右室(15R )の2室
に区画されている。また、規制板(22)はフランジ部
(5a),(5a)間に挟持されているために、この規
制板(22)により上記フランジ部(5a),(5a)
間のガス通路(8)も左側分岐通路(8L)及び右側分
岐通路(8R )に長さ方向に沿って分けられ、左側分岐
通路(8L )は圧縮室(15)の左室(15L )に、ま
た右側分岐通路(8R )は同右室(15R )にそれぞれ
連通している。また、両分岐通路(8L ),(8R )は
上記センタベース(4)のガス通路(9)で互いに連通
しており、上記各分岐通路(8L ),(8R )及びガス
通路(9)により、圧縮室(15)の左右室(15L
),(15R )同士が連通されている。そして、この
圧縮室(15)の左右室(15L ),(15R )同士を
連通する各分岐通路(8L ),(8R )及びガス通路
(9)の流路抵抗は、上記圧縮室(15)を膨張機の膨
張室に連通するガス通路(8)(両分岐通路(8L ),
(8R )、ガス通路(9)及び結合配管での全体の流路
抵抗よりも大にされており、この大きな流路抵抗によ
り、ピストン(6),(6)が逆位相モードで振動する
のを規制している。
A restriction mechanism (21) is provided for restricting vibrations in the antiphase mode in which the pistons (6), (6) move in the same direction in the cylinder (5). The regulation mechanism (21) has a regulation plate (22) made of a thin circular plate having the same diameter as the flange portion (5a) of each of the cylinder members (5L) and (5R). The cylinder members (5L) and (5R) are sandwiched between the flange portions (5a) and (5a) and are arranged in the center of the compression chamber (15).
The restriction chamber (22) divides the compression chamber (15) into two chambers, a left chamber (15L) and a right chamber (15R), at the center of the cylinder (5). Further, since the regulation plate (22) is sandwiched between the flange portions (5a) and (5a), the above-mentioned flange portions (5a) and (5a) are formed by the regulation plate (22).
The gas passage (8) between them is also divided into a left branch passage (8L) and a right branch passage (8R) along the length direction, and the left branch passage (8L) is connected to the left chamber (15L) of the compression chamber (15). The right branch passage (8R) communicates with the right chamber (15R). Both branch passages (8L) and (8R) are communicated with each other through the gas passage (9) of the center base (4), and the branch passages (8L), (8R) and the gas passage (9) are connected to each other. , Left and right chambers (15L) of the compression chamber (15)
), (15R) communicate with each other. The flow passage resistances of the branch passages (8L), (8R) and the gas passages (9) that connect the left and right chambers (15L) and (15R) of the compression chamber (15) are the same as those of the compression chamber (15). Gas passage (8) (both branch passages (8L), which connects the expansion chamber to the expansion chamber of the expander,
(8R), the gas passage (9) and the connecting pipe are made larger than the overall flow passage resistance, and this large flow passage resistance causes the pistons (6) and (6) to vibrate in the antiphase mode. Are regulated.

【0024】さらに、上記各リニアモータ(10)のコ
イル(14)はそれぞれボビン(13)の内向フランジ
部(13a)とスプリングアッセンブリ(16)との間
に掛け渡した導線(図示せず)に接続されている。そし
て、本発明の特徴として、図1に示すように、この両コ
イル(14),(14)は交流電源(31)に対しそれ
ぞれ並列に接続されている。
Further, the coil (14) of each of the linear motors (10) is connected to a conductive wire (not shown) which is provided between the inward flange portion (13a) of the bobbin (13) and the spring assembly (16). It is connected. As a feature of the present invention, as shown in FIG. 1, the coils (14) and (14) are connected in parallel to the AC power source (31).

【0025】また、上記各リニアモータ(10)のコイ
ル(14)と交流電源(31)との間の電源回路(3
2)において各コイル(14)への分岐回路(32a)
には、各コイル(14)が断線したことを検出する断線
検出手段としてのリレー(33)が直列に配設されてい
る。また、両分岐回路(32a),(32a)以外の回
路には上記リレー(14),(14)の励磁によりそれ
ぞれON動作する常時OFFのリレースイッチ(3
4),(34)が並列に配設されており、この両リレー
スイッチ(34),(34)により、一方のコイル(1
4)の断線時、そのコイル(14)の分岐回路(32
a)におけるリレー(33)の消磁に伴い該リレー(1
4)に対応するリレースイッチ(34)をOFF動作さ
せることで、他方のコイル(14)への通電を停止する
通電遮断手段が構成される。図1において、(35)は
両リレースイッチ(34),(34)と並列に接続され
た起動スイッチであり、これは圧縮機(1)の運転開始
時のみにコイル(14),(14)に通電するためにO
N操作される。
Further, the power supply circuit (3) between the coil (14) of each of the linear motors (10) and the AC power supply (31).
Branch circuit (32a) to each coil (14) in 2)
A relay (33) as a disconnection detecting means for detecting the disconnection of each coil (14) is arranged in series. Further, in the circuits other than the both branch circuits (32a) and (32a), the relay switch (3) which is always turned off by exciting the relays (14) and (14), respectively.
4) and (34) are arranged in parallel, and both of the relay switches (34) and (34) enable the coil (1)
At the time of disconnection of 4), the branch circuit (32) of the coil (14)
With the demagnetization of the relay (33) in a), the relay (1)
By turning off the relay switch (34) corresponding to 4), an energization cutoff unit for stopping energization to the other coil (14) is configured. In FIG. 1, reference numeral (35) is a start switch connected in parallel with both relay switches (34), (34), which are coils (14), (14) only at the start of operation of the compressor (1). O to energize
N is operated.

【0026】次に、上記実施例の作動について説明す
る。冷凍機の運転開始に伴い、圧縮機(1)における両
リニアモータ(10),(10)のコイル(14),
(14)に所定周波数(50Hz)の交流電源が同期し
て通電される。この通電に伴い、磁石(12),(1
2)により発生する磁界との作用によりコイル(1
4),(14)及びピストン(6),(6)がそれぞれ
第1及び第2コイルばね(18),(20)を伸縮させ
ながら互いに逆向きに同位相で往復動し、この両ピスト
ン(6),(6)がシリンダ(5)内で互いに接離する
ことで圧縮室(15)の容積が増減変化し、圧縮室(1
5)内に所定周期の圧力波が生じる。この圧縮室(1
5)は両ガス通路(8),(9)及び結合配管を介して
膨張機の膨張室に連通しているため、膨張機ではディス
プレーサが上記圧縮室(15)の圧力波と同じ周期で往
復動してその膨張室でのガスの膨張により寒冷が生じ、
このディスプレーサの往復動の繰返しによりシリンダ先
端のコールドヘッドが極低温レベルに冷却される。
Next, the operation of the above embodiment will be described. With the start of operation of the refrigerator, the coils (14) of both linear motors (10), (10) in the compressor (1),
AC power of a predetermined frequency (50 Hz) is energized in synchronization with (14). With this energization, the magnets (12), (1
2) by the action of the magnetic field generated by the coil (1
4), (14) and pistons (6), (6) reciprocate in the same phase in opposite directions while expanding and contracting the first and second coil springs (18), (20), respectively. The volumes of the compression chamber (15) increase / decrease as the compression chambers (6) and (6) come into contact with and separate from each other in the cylinder (5).
A pressure wave having a predetermined period is generated within 5). This compression chamber (1
Since 5) communicates with the expansion chamber of the expander via both gas passages (8) and (9) and the connecting pipe, the displacer of the expander reciprocates at the same cycle as the pressure wave of the compression chamber (15). It moves and the expansion of the gas in the expansion chamber produces cold,
By repeating the reciprocating movement of the displacer, the cold head at the tip of the cylinder is cooled to a cryogenic level.

【0027】この実施例では、上記両リニアモータ(1
0),(10)のコイル(14),(14)が電源(3
1)に並列に接続されているので、圧縮機(1)の可動
部分及びコイルばね(18),(20)の共振点近傍の
周波数で運転を行っても、2つのリニアモータ(1
0),(10)の同期が取れなくなるような現象は生じ
ない。つまり、電源(31)とコイル(14),(1
4)とを並列接続していることから、電源(31)から
コイル(14),(14)にそれぞれ独立して電流が流
れ、電力の不釣合が生じ難くなる。しかも、各コイル
(14)への電源回路(32)は互いに独立しているの
で、たとえ一方のリニアモータ(10)の挙動に変化が
生じても、直列接続の場合のように電力が回生されて他
方のリニアモータ(10)の電力として利用されること
はない。このため、図3に示すように、電源(31)の
運転周波数が設定周波数からずれても、両ピストン
(6),(6)の位相差が零に保持される。
In this embodiment, both linear motors (1
0) and (10) coils (14) and (14) are power sources (3
Since it is connected in parallel to 1), even if it is operated at a frequency near the resonance point of the moving parts of the compressor (1) and the coil springs (18), (20), two linear motors (1
The phenomenon that 0) and (10) cannot be synchronized does not occur. That is, the power source (31) and the coils (14), (1
Since 4) and 4) are connected in parallel, currents independently flow from the power source (31) to the coils (14) and (14), which makes it difficult for power imbalance to occur. Moreover, since the power supply circuit (32) to each coil (14) is independent of each other, even if the behavior of one linear motor (10) changes, electric power is regenerated as in the case of series connection. Is not used as electric power for the other linear motor (10). Therefore, as shown in FIG. 3, even if the operating frequency of the power supply (31) deviates from the set frequency, the phase difference between the pistons (6) and (6) is maintained at zero.

【0028】また、たとえ両ピストン(6),(6)が
同じ方向に逆位相モードで振動しようとしても、その移
動に伴い、圧縮室(15)の両室(15L ),(15R
)のガスが上記ガス通路(8)の各分岐通路(8L
),(8R )及びガス通路(9)を通して往来するこ
ととなる。しかし、その場合、上記各分岐通路(8L
),(8R )及びガス通路(9)での流路抵抗は圧縮
室(15)と膨張機の膨張室との間を連通するガス通路
(8)、ガス通路(9)及び結合配管からなる流路抵抗
よりも大きいので、この大きい流路抵抗により両ピスト
ン(6),(6)が逆位相で移動するのが抑えられ、ピ
ストン(6),(6)は同位相モードで振動する。これ
らの結果、両ピストン(6),(6)の逆位相での振動
を規制でき、圧縮機(1)によりガスを確実に圧縮する
ことができる。
Even if both pistons (6) and (6) try to oscillate in the same direction in antiphase mode, both chambers (15L) and (15R) of the compression chamber (15) move with the movement thereof.
) Gas is the branch passage (8L) of the gas passage (8).
), (8R) and the gas passage (9). However, in that case, each branch passage (8L
), (8R) and the flow passage resistance in the gas passage (9) are composed of the gas passage (8), the gas passage (9) and the connecting pipe which communicate between the compression chamber (15) and the expansion chamber of the expander. Since the flow path resistance is larger than the flow path resistance, the pistons (6) and (6) vibrate in the same phase mode because the pistons (6) and (6) are prevented from moving in opposite phases due to the large flow path resistance. As a result, the vibrations of the two pistons (6) and (6) in opposite phases can be regulated, and the gas can be reliably compressed by the compressor (1).

【0029】また、このように電源(31)へのコイル
(14),(14)の並列接続及び流路抵抗により両ピ
ストン(6),(6)の逆位相での振動を規制するの
で、両コイル(14),(14)の位相を制御するため
の位相制御回路が不要となり、圧縮機(1)の構成を簡
単にすることができるとともに、コストダウン化を図る
ことができる。
Further, since the parallel connection of the coils (14) and (14) to the power source (31) and the flow path resistance restrict the vibrations of both pistons (6) and (6) in the opposite phase, A phase control circuit for controlling the phases of the coils (14) and (14) is not required, the structure of the compressor (1) can be simplified, and the cost can be reduced.

【0030】圧縮機(1)においては、運転開始時、起
動スイッチ(35)のON操作により各リニアモータ
(10)のコイル(14)に通電されるが、それに伴い
各リレー(33)が励磁され、このリレー(33)に対
応するリレースイッチ(34)がON動作する。この後
に上記起動スイッチ(35)はOFF状態に戻される
が、上記各コイル(14)へは上記ON状態となったリ
レースイッチ(34)を介して通電され続ける。そし
て、上記両リニアモータ(10),(10)の一方のコ
イル(14)が断線したとき、それまで励磁状態にあっ
たリレー(33)が消磁され、このリレー(33)の消
磁により該リレー(33)に対応するリレースイッチ
(34)がON状態からOFF状態に切り換わり、この
ことで電源(31)とコイル(14)との導通が遮断さ
れる。従って、一方のコイル(14)の断線時には他方
のコイル(14)への通電が停止されることとなり、コ
イル(14)の断線していないリニアモータ(10)が
引き続いて振動して大きな振動を発生させることを防止
でき、冷却対象を振動から保護することができる。
In the compressor (1), at the start of operation, the coil (14) of each linear motor (10) is energized by turning on the start switch (35), which energizes each relay (33). Then, the relay switch (34) corresponding to this relay (33) is turned on. After this, the starting switch (35) is returned to the OFF state, but the coils (14) are continuously energized via the relay switch (34) which is in the ON state. When one of the coils (14) of the linear motors (10) and (10) is broken, the relay (33) that has been in the excited state until then is demagnetized, and the demagnetization of the relay (33) causes the relay (33) to demagnetize. The relay switch (34) corresponding to (33) is switched from the ON state to the OFF state, whereby the conduction between the power source (31) and the coil (14) is cut off. Therefore, when one coil (14) is disconnected, the energization to the other coil (14) is stopped, and the linear motor (10) in which the coil (14) is not disconnected continues to vibrate, causing large vibration. It can be prevented from being generated and the object to be cooled can be protected from vibration.

【0031】尚、上記実施例では、ピストン(6),
(6)の逆位相振動規制用の規制機構(21)を設けて
いるが、本発明では必ずしも必要ではない。しかし、両
ピストン(6),(6)の逆位相モードの振動をより一
層確実に防ぐ点では、規制機構(21)のある方が望ま
しい。
In the above embodiment, the piston (6),
Although the restriction mechanism (21) for restricting the anti-phase vibration of (6) is provided, it is not always necessary in the present invention. However, in order to more reliably prevent the vibrations of the two pistons (6) and (6) in the antiphase mode, the regulation mechanism (21) is preferable.

【0032】また、上記実施例では、リレー(33)及
びそれによって開閉するリレースイッチ(34)によ
り、一方のリニアモータ(10)のコイル(14)の断
線時に他方のリニアモータ(10)のコイル(14)へ
の通電を停止するようにしたが、これに代え、例えば各
コイル(14)の断線を電子的に検知するセンサと、電
源回路を断続するスイッチ手段とを設けて、センサがコ
イル(14)の断線を検知したとき、制御回路によりス
イッチ手段で電源回路を遮断するようにすることもでき
る。
Further, in the above embodiment, when the coil (14) of one of the linear motors (10) is broken, the coil of the other linear motor (10) is broken by the relay (33) and the relay switch (34) opened and closed by the relay (33). Although power supply to (14) is stopped, instead of this, for example, a sensor for electronically detecting disconnection of each coil (14) and a switch means for connecting and disconnecting the power supply circuit are provided, and the sensor is a coil. When the disconnection of (14) is detected, the control circuit may switch off the power supply circuit by the switch means.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よると、シリンダ内を同位相モードで振動して各々の間
の圧縮室でガスを圧縮する1対の対向するピストンを有
するスターリング冷凍機用のフリーピストン往復動圧縮
機に対して、両リニアモータのコイルを電源に対し並列
に接続して、両ピストンが逆位相モードで振動するのを
規制するようにしたことにより、2つのリニアモータを
電気的に完全に独立して作動させて、位相制御回路を要
することなく両ピストンを確実に同位相モードで振動さ
せることができ、対向ピストン型圧縮機の構成の簡単化
及びコストダウン化を図りながら、そのガス圧縮を確実
に行うことができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the Stirling refrigerating machine has a pair of opposed pistons which vibrate in the cylinder in the same phase mode to compress the gas in the compression chambers between them. For a free piston reciprocating compressor for a machine, the coils of both linear motors were connected in parallel to the power supply, and both pistons were restricted from oscillating in antiphase mode. By operating the motor electrically completely independently, both pistons can surely vibrate in the same phase mode without the need for a phase control circuit, simplifying the structure of the opposed piston compressor and reducing the cost. It is possible to reliably perform the gas compression while achieving the above.

【0034】また、請求項2の発明によれば、両コイル
の一方の断線時、他方のコイルへの通電を停止するよう
にしたことにより、コイルの断線時には圧縮機の作動を
停止させることができ、冷却対象の振動に対する保護を
図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, when one of the coils is disconnected, the other coil is deenergized, so that the operation of the compressor can be stopped when the coil is disconnected. Therefore, the vibration of the cooling target can be protected.

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

【図1】本発明の実施例に係る圧縮機のリニアモータ電
源回路図である。
FIG. 1 is a linear motor power supply circuit diagram of a compressor according to an embodiment of the present invention.

【図2】圧縮機の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a compressor.

【図3】運転周波数に対する両ピストンの位相差を示す
特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a phase difference between both pistons with respect to an operating frequency.

【図4】従来例を示す図1相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.

【図5】スターリング冷凍機の従来例を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional example of a Stirling refrigerator.

【図6】従来例を示す図3相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3 showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1)…圧縮機 (2)…ケーシング (5)…シリンダ (6)…ピストン (8)…ガス通路 (8L ),(8R )…分岐通路 (9)…ガス通路 (10)…リニアモータ (12)…磁石 (14)…コイル (15)…圧縮室 (15L ),(15R )…室 (18),(20)…コイルばね(弾性支持手段) (31)…交流電源 (32)…電源回路 (33)…リレー(断線検出手段) (34)…リレースイッチ(通電遮断手段) (1) ... Compressor (2) ... Casing (5) ... Cylinder (6) ... Piston (8) ... Gas passage (8L), (8R) ... Branch passage (9) ... Gas passage (10) ... Linear motor ( 12) ... Magnet (14) ... Coil (15) ... Compression chamber (15L), (15R) ... Chamber (18), (20) ... Coil spring (elastic support means) (31) ... AC power supply (32) ... Power supply Circuit (33) ... Relay (disconnection detection means) (34) ... Relay switch (energization interruption means)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ケーシング(2)と、該ケーシング
(2)内に設けられたシリンダ(5)と、該シリンダ
(5)内に往復動可能に嵌装され、各々の間のシリンダ
(5)内の空間に圧縮室(15)を区画形成する1対の
対向するピストン(6),(6)と、該各ピストン
(6)をシリンダ(5)内で往復動可能にケーシング
(2)に対し弾性支持する弾性支持手段(18),(2
0)と、磁石(12)及びコイル(14)を有し、コイ
ル(14)への所定周波数の交流の供給により上記各ピ
ストン(6)を相対するピストン(6)に対し互いに接
離するように往復駆動する1対のリニアモータ(1
0),(10)とを備え、上記両リニアモータ(1
0),(10)のコイル(14),(14)は、交流電
源(31)に対し並列に接続されていることを特徴とす
るフリーピストン往復動圧縮機。
1. A casing (2), a cylinder (5) provided in the casing (2), and a cylinder (5) interposed between the cylinder (5) and the cylinder (5) so as to be reciprocally movable. A pair of opposed pistons (6), (6) partitioning and forming a compression chamber (15) in an internal space, and each piston (6) is reciprocally movable in a cylinder (5) in a casing (2). Elastic support means (18) for elastically supporting the (2)
0), a magnet (12) and a coil (14), and by supplying alternating current of a predetermined frequency to the coil (14), the pistons (6) are brought into contact with and separated from the opposing pistons (6). A pair of linear motors (1
0), (10), and both linear motors (1
The free piston reciprocating compressor, wherein the coils (14) and (14) of 0) and (10) are connected in parallel to the AC power source (31).
【請求項2】 リニアモータ(10),(10)のコイ
ル(14),(14)と交流電源(31)とを接続する
電源回路(32)には、各コイル(14)が断線したこ
とを検出する断線検出手段(33)と、一方のコイル
(14)の断線時、他方のコイル(14)への通電を停
止する通電遮断手段(34)とが設けられていることを
特徴とする請求項1記載のフリーピストン往復動圧縮
機。
2. A power supply circuit (32) for connecting the coils (14), (14) of the linear motors (10), (10) and the AC power supply (31), each coil (14) being disconnected. A disconnection detecting means (33) for detecting a current is provided, and an energization interruption means (34) for stopping energization to the other coil (14) when one coil (14) is disconnected. The free piston reciprocating compressor according to claim 1.
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