JP2931184B2 - Linear compressor - Google Patents

Linear compressor

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JP2931184B2
JP2931184B2 JP5206678A JP20667893A JP2931184B2 JP 2931184 B2 JP2931184 B2 JP 2931184B2 JP 5206678 A JP5206678 A JP 5206678A JP 20667893 A JP20667893 A JP 20667893A JP 2931184 B2 JP2931184 B2 JP 2931184B2
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stator coil
piston
permanent magnet
stator
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秀人 久保
裕久 加藤
信雄 藤田
宏之 三井
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Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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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

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、爆発性ガスを圧縮する
リニアコンプレッサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compressor for compressing an explosive gas.

【0002】[0002]

【従来技術】従来よりリニアコンプレッサが知られてい
る。このリニアコンプレッサは、少なくとも一端部が爆
発性ガス圧縮用の圧縮室となるシリンダボアが形成され
たシリンダと、シリンダボアに摺動自在に嵌入されたピ
ストンと、圧縮室へのガス吸入及びガス吐出を制御する
吸入弁及び吐出弁と、ピストンを往復動させるリニアモ
ータ機構とを備え、リニアモータ機構は、ピストンの外
周部に嵌着された永久磁石と、シリンダを兼ねるか又は
シリンダに固定された軟磁性体からなる固定子コアと、
固定子コアに巻装されて永久磁石を軸方向を往復動させ
る交番磁界を形成する固定子コイルとを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a linear compressor has been known. This linear compressor has a cylinder in which at least one end has a cylinder bore serving as a compression chamber for explosive gas compression, a piston slidably fitted in the cylinder bore, and controls gas suction and gas discharge into the compression chamber. And a linear motor mechanism for reciprocating the piston.The linear motor mechanism is composed of a permanent magnet fitted to the outer periphery of the piston, and a soft magnet fixedly functioning as a cylinder or fixed to the cylinder. A stator core consisting of a body,
A stator coil wound around the stator core to form an alternating magnetic field for reciprocating the permanent magnet in the axial direction.

【0003】シリンダボアの片側に圧縮室が形成される
形式は単頭型と呼ばれ、シリンダボアの両側に圧縮室が
形成される形式は両頭型と呼ばれる。両頭型は種々の理
由から小型大出力化に有利である。リニアモータ機構と
して各種のリニアモータ原理を採用することができる。
最も単純な方式としては、固定子コアのエアギャップ間
に永久磁石又は軟磁性体を有するピストンをシリンダボ
アに嵌合し、この永久磁石又は軟磁性体を固定子コアの
エアギャップ間に配置することである。固定子コアに巻
装した固定子コイルに交流電流又は断続電流を通電する
と、エアギャップを挟む固定子コアの両端部が互いに反
対磁極に励磁され、それによりピストン側の永久磁石又
は軟磁性体が付勢される。例えば、永久磁石の場合に
は、磁気吸引力により往動し、磁気反発力により復動す
る。また、軟磁性体の場合には、磁気吸引力によりエア
ギャップ消滅方向に往動し、スプリングにより復動す
る。
A type in which a compression chamber is formed on one side of a cylinder bore is called a single-head type, and a type in which a compression chamber is formed on both sides of a cylinder bore is called a double-head type. The double-headed type is advantageous for miniaturization and large output for various reasons. Various linear motor principles can be adopted as the linear motor mechanism.
The simplest method is to fit a piston having a permanent magnet or a soft magnetic material into the cylinder bore between the air gaps of the stator core, and to arrange this permanent magnet or soft magnetic material between the air gaps of the stator core. It is. When an alternating current or an intermittent current is applied to the stator coil wound around the stator core, both ends of the stator core sandwiching the air gap are excited to opposite magnetic poles, thereby causing the permanent magnet or the soft magnetic material on the piston side to rotate. Be energized. For example, in the case of a permanent magnet, it moves forward by magnetic attraction and moves backward by magnetic repulsion. Further, in the case of a soft magnetic material, it moves forward in the air gap disappearing direction due to the magnetic attraction force and moves backward by the spring.

【0004】その他、各種モータ駆動原理を応用したリ
ニアモータ機構も採用することができる。両頭ピストン
型リニアコンプレッサの従来例として、特開平2−15
4950号公報は、ハウジング内に固定子コア、固定子
コイル、永久磁石付の回転子コア(継鉄)を密封した構
成を開示している。
In addition, a linear motor mechanism using various motor driving principles can be adopted. A conventional example of a double-headed piston type linear compressor is disclosed in
No. 4950 discloses a configuration in which a stator core, a stator coil, and a rotor core (yoke) with a permanent magnet are hermetically sealed in a housing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする問題点】上記した従来のリニ
アコンプレッサでは、例えば上記公報が開示するよう
に、固定子コイルをハウジング内に密閉して収容してい
る。しかし、水素ガスなどの爆発性ガスを圧縮する場合
ピストンリングからリニアモータ機構側の空間部分(以
下、駆動室という)に水素ガスがリークするのは不可避
である。
In the above-mentioned conventional linear compressor, for example, as disclosed in the above publication, the stator coil is hermetically housed in a housing. However, when compressing an explosive gas such as hydrogen gas, it is inevitable that hydrogen gas leaks from the piston ring to a space on the side of the linear motor mechanism (hereinafter referred to as a driving chamber).

【0006】その結果、固定子コイルを被覆する樹脂層
や樹脂ボビンにクラックなどが生じ、コイル絶縁不良な
どにより固定子コイルの巻線間で放電が生じると、ガス
が爆発する可能性が考えられる。本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、リークした爆発性ガスに対
する安全性を向上したリニアコンプレッサを提供するこ
とを、その解決すべき課題としている。
As a result, if a crack or the like occurs in the resin layer or the resin bobbin that covers the stator coil and a discharge occurs between the windings of the stator coil due to poor coil insulation or the like, the gas may explode. . The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a linear compressor with improved safety against leaked explosive gas.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のリニアコンプレ
ッサは、少なくとも一端部が爆発性ガス圧縮用の圧縮室
となるシリンダボアが形成されたシリンダと、前記シリ
ンダボアに摺動自在に嵌入されたピストンと、前記圧縮
室へのガス吸入及びガス吐出を制御する吸入弁及び吐出
弁と、前記ピストンを往復動させるリニアモータ機構と
を備え、前記リニアモータ機構は、前記ピストンの外周
部に嵌着された永久磁石又は軟磁性体と、前記シリンダ
を兼ねるか又は前記シリンダに固定された軟磁性体から
なる固定子コアと、前記固定子コアに巻装されて前記永
久磁石を軸方向を往復動させる交番磁界を形成する固定
子コイルとを備えるリニアコンプレッサにおいて、前記
固定子コイルの外周面は、前記固定子コアに形成された
連通孔を通じて外気に開放されていることを特徴として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION A linear compressor according to the present invention comprises a cylinder having at least one end provided with a cylinder bore serving as a compression chamber for compressing explosive gas, and a piston slidably fitted into the cylinder bore. A suction valve and a discharge valve for controlling gas suction and gas discharge to and from the compression chamber, and a linear motor mechanism for reciprocating the piston, wherein the linear motor mechanism is fitted to an outer peripheral portion of the piston. A permanent magnet or a soft magnetic material, a stator core which also serves as the cylinder or is made of a soft magnetic material fixed to the cylinder, and an alternation wound around the stator core to reciprocate the permanent magnet in the axial direction. And a stator coil for forming a magnetic field, wherein an outer peripheral surface of the stator coil is formed through a communication hole formed in the stator core. It is characterized by being open to.

【0008】[0008]

【作用及び発明の効果】リニアモータ機構の固定子コイ
ルの外周面は、固定子コアに形成された連通孔を通じて
外気に開放されている。したがって、例えば固定子コイ
ルを巻装した樹脂ボビンなどにクラックが生じたりして
固定子コイルの部位に爆発性ガスが侵入しても、固定子
コイルの外周面から速やかに外気に拡散し、その結果と
して爆発性ガスが固定子コイル内部に滞留して濃度が爆
発限界濃度を超えて増大することがなく、爆発発生を防
止することができる。
The outer peripheral surface of the stator coil of the linear motor mechanism is open to the outside through a communication hole formed in the stator core. Therefore, for example, even if a crack occurs in a resin bobbin around which the stator coil is wound and an explosive gas enters the portion of the stator coil, the explosive gas is quickly diffused from the outer peripheral surface of the stator coil to the outside air, and As a result, the explosive gas does not stay inside the stator coil and the concentration does not increase beyond the explosive limit concentration, so that the explosion can be prevented.

【0009】[0009]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 (実施例1)本発明のリニアコンプレッサの一実施例を
図1を参照して説明する。このリニアコンプレッサは、
両端が開口された軟鉄円筒からなるヨーク(継鉄)1を
有し、ヨーク1内の貫通孔には一端側から順に、弁部
2、磁極コア3、樹脂ボビン4、磁極コア3、弁部2が
順に嵌入され、シリンダヘッド5がヨーク1の貫通孔の
両端部に個別に螺入されている。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. (Embodiment 1) An embodiment of a linear compressor according to the present invention will be described with reference to FIG. This linear compressor is
A yoke (yoke) 1 made of a soft iron cylinder having both ends opened is provided. A valve portion 2, a magnetic pole core 3, a resin bobbin 4, a magnetic pole core 3, a valve portion are provided in a through hole in the yoke 1 in order from one end. 2 are sequentially fitted, and the cylinder heads 5 are individually screwed into both ends of the through hole of the yoke 1.

【0010】樹脂ボビン4には、固定子コイル6が巻装
されており、樹脂ボビン4はその両端部に鍔部41を有
している。鍔部41の外周はヨーク1の内周面に接して
いる。固定子コイル6は交流電源60から交流電圧を印
加される。61は固定子コイル6の無効電流成分をキャ
ンセルするためのコンデンサである。磁極コア3は、両
端が開口された軟鉄円筒からなり本発明でいうシリンダ
を構成している。両磁極コア3の外径は樹脂ボビン4の
鍔部41の外径に等しく、両磁極コア3の内径は樹脂ボ
ビン4の内径に等しくされており、両磁極コア3の孔部
は互いに連通してシリンダボアを構成している。
A stator coil 6 is wound around the resin bobbin 4, and the resin bobbin 4 has flanges 41 at both ends. The outer periphery of the flange 41 is in contact with the inner peripheral surface of the yoke 1. An AC voltage is applied to the stator coil 6 from an AC power supply 60. 61 is a capacitor for canceling the reactive current component of the stator coil 6. The magnetic pole core 3 is made of a soft iron cylinder having both ends opened, and constitutes a cylinder referred to in the present invention. The outer diameter of both pole cores 3 is equal to the outer diameter of flange 41 of resin bobbin 4, the inner diameter of both pole cores 3 is equal to the inner diameter of resin bobbin 4, and the holes of both pole cores 3 communicate with each other. To form a cylinder bore.

【0011】樹脂ボビン4及び両磁極コア3の孔部に
は、アルミ合金からなる両頭ピストン7が摺動自在に嵌
挿されており、両頭ピストン7の両端部には磁極コア3
の内周面に摺接してピストンリング70が嵌着されてい
る。両頭ピストン7は、径小な右端部に円筒状の永久磁
石8が嵌着された左半部71と、右半部72とを螺合し
てなり、両頭ピストン7の両端面には後述するボルト2
9の頭部との干渉を回避するための円筒形凹部73が形
成されている。永久磁石8は図1中、左端部がN極、右
端部がS極に磁化されている。
A double-headed piston 7 made of an aluminum alloy is slidably fitted in the holes of the resin bobbin 4 and the two pole cores 3.
A piston ring 70 is fitted in sliding contact with the inner peripheral surface of the piston ring 70. The double-headed piston 7 is formed by screwing a left half 71 in which a cylindrical permanent magnet 8 is fitted to a small-diameter right end and a right half 72, and both end faces of the double-headed piston 7 will be described later. Bolt 2
9 is formed with a cylindrical concave portion 73 for avoiding interference with the head. In FIG. 1, the left end of the permanent magnet 8 is magnetized to the N pole, and the right end is magnetized to the S pole in FIG.

【0012】弁部2は、例えばステンレスなどの非磁性
金属からなる短軸円柱からなるバルブプレート21と、
バルブプレート21の両端面に個別に密着された吸入弁
V1、吐出弁V2からなり、ピストン側の吸入弁V1及
びシリンダヘッド側の吐出弁V2にはそれぞれリード
(図示せず)が切り込み形成されている。これら吸入弁
V1及び吐出弁V2は、バルブプレート21の中央部に
貫入されたボルト29及びナット28によりバルブプレ
ート21に固定されている。バルブプレート21には、
吸入弁のリードにより開閉可能な吸入孔22が軸方向へ
貫設され、更に吐出弁のリードにより開閉可能に吐出孔
23が軸方向へ貫設されている。
The valve portion 2 includes a valve plate 21 made of a short-axis cylinder made of a non-magnetic metal such as stainless steel,
A suction valve V1 and a discharge valve V2 are individually adhered to both end surfaces of the valve plate 21. Reeds (not shown) are formed in the suction valve V1 on the piston side and the discharge valve V2 on the cylinder head side, respectively. I have. The suction valve V1 and the discharge valve V2 are fixed to the valve plate 21 by bolts 29 and nuts 28 penetrating into the center of the valve plate 21. In the valve plate 21,
A suction hole 22 that can be opened and closed by a lead of the suction valve is provided in the axial direction, and a discharge hole 23 is provided in the axial direction so as to be opened and closed by a lead of the discharge valve.

【0013】シリンダヘッド5は、アルミ合金からなる
短軸円柱からなり、その内端面には、吸入孔22に連通
する吸入室52と、吐出孔23に連通する吐出室53と
が凹設されている。54は吸入室52に外部から水素ガ
スを導入する吸入管であり、55は吐出室53から外部
へ水素ガスを吐出する吐出管であり、シリンダヘッド5
の外端面に接続されている。
The cylinder head 5 is formed of a short-axis cylinder made of an aluminum alloy, and a suction chamber 52 communicating with the suction hole 22 and a discharge chamber 53 communicating with the discharge hole 23 are formed on the inner end surface thereof. I have. Reference numeral 54 denotes a suction pipe for introducing hydrogen gas from the outside into the suction chamber 52, and reference numeral 55 denotes a discharge pipe for discharging hydrogen gas from the discharge chamber 53 to the outside.
Is connected to the outer end face of the

【0014】この結果、両頭ピストン7はシリンダボア
の両端部に圧縮室を区画形成する。ヨーク1、磁極コア
3、樹脂ボビン4、後述の固定子コイル6、永久磁石8
は本発明でいうリニアモータ機構を構成している。ま
た、ヨーク1及び磁極コア3は本発明でいう固定子コア
を構成している。本実施例は、以上説明したリニアコン
プレッサにおいて、特に、ヨーク1に連通孔18を設け
た点を特徴とする。
As a result, the double-headed piston 7 defines a compression chamber at both ends of the cylinder bore. Yoke 1, magnetic pole core 3, resin bobbin 4, stator coil 6 described later, permanent magnet 8
Constitutes a linear motor mechanism according to the present invention. The yoke 1 and the magnetic pole core 3 constitute a stator core according to the present invention. The present embodiment is characterized in that the communication hole 18 is provided in the yoke 1 in the linear compressor described above.

【0015】この連通孔18は、固定子コイル6の外周
面を外部空間に露出するものであって、ヨーク1の軸方
向中央部に位置して、周方向へ複数個、等間隔に開口さ
れている。以下、このリニアコンプレッサの動作を説明
する。交流電源60より、固定子コイル6に所定周波数
の交流電流を印加すると、左右の磁極コア3、3が交互
にN極及びS極に磁化される。左端部がN極に磁化され
ている永久磁石8は、左側の磁極コア3がS極に磁化さ
れる場合には吸引されて左方向へ、左側の磁極コア3が
N極に磁化される場合には反発されて右方向へ付勢さ
れ、これにより両頭ピストン7は往復運動を行う。
The communication hole 18 exposes the outer peripheral surface of the stator coil 6 to the external space. The communication hole 18 is located at the center of the yoke 1 in the axial direction, and is opened in the circumferential direction at a plurality of intervals. ing. Hereinafter, the operation of the linear compressor will be described. When an AC current having a predetermined frequency is applied to the stator coil 6 from the AC power supply 60, the left and right magnetic pole cores 3 and 3 are alternately magnetized into N poles and S poles. When the left magnetic pole core 3 is magnetized to the S pole, the permanent magnet 8 whose left end portion is magnetized to the N pole is attracted to the left direction, and when the left magnetic pole core 3 is magnetized to the N pole. , And is biased rightward, whereby the double-headed piston 7 reciprocates.

【0016】すると、圧縮室の容積増加時に水素ガスが
吸入弁体を構成する上記舌部を押し開いて圧縮室に流入
し、圧縮室の容積減少時に圧縮室内の加圧水素ガスは吐
出弁体を構成する上記舌部を押し開いて吐出される。以
下、この実施例の特徴をなす作用について説明する。ま
ず、この連通孔18が無い場合について考える。
Then, when the volume of the compression chamber increases, the hydrogen gas pushes open the tongue constituting the suction valve body and flows into the compression chamber, and when the volume of the compression chamber decreases, the pressurized hydrogen gas in the compression chamber passes through the discharge valve body. The above-described tongue part is pushed open to be discharged. In the following, the operation of this embodiment will be described. First, the case where there is no communication hole 18 will be considered.

【0017】この場合には、圧縮室で加圧された水素ガ
スはピストンリング70を越えて樹脂ボビン4の内周面
側へリークする。ここでもし、樹脂ボビン4の筒体にク
ラックが生じたりするとこのクラックから固定子コイル
6の内部に水素ガスが流入する。その結果、固定子コイ
ル6の内部又は周辺に空気(酸素ガス)が残留すると、
水素ガスが爆発濃度となる危険が生じる。同様に、樹脂
ボビン4の鍔部41の外周とヨーク1の内周面との間の
隙間から固定子コイル6の外周面側に水素ガスは不可避
的にリークし、固定子コイル6の外周面近傍において同
様の危険が生じる。
In this case, the hydrogen gas pressurized in the compression chamber leaks over the piston ring 70 to the inner peripheral surface side of the resin bobbin 4. Here, if a crack occurs in the cylindrical body of the resin bobbin 4, hydrogen gas flows into the stator coil 6 from the crack. As a result, if air (oxygen gas) remains inside or around the stator coil 6,
There is a risk that hydrogen gas will reach explosive concentration. Similarly, hydrogen gas inevitably leaks from the gap between the outer periphery of the flange 41 of the resin bobbin 4 and the inner periphery of the yoke 1 to the outer periphery of the stator coil 6, and the outer periphery of the stator coil 6 A similar danger arises in the vicinity.

【0018】これに対し、連通孔18が有る場合には、
固定子コイル6の内部や内周面部分に水素ガスが侵入し
ても、それらは固定子コイル6内部の微小空隙や、固定
子コイル6と樹脂ボビン4との間の隙間を通じて固定子
コイル6の外周面に達し、連通孔18を通じて速やかに
外部に拡散する。固定子コイル6の外周面近傍に水素ガ
スが侵入しても、同様である。
On the other hand, when the communication hole 18 is provided,
Even if hydrogen gas enters the inside or the inner peripheral surface of the stator coil 6, the hydrogen gas passes through a minute gap inside the stator coil 6 or a gap between the stator coil 6 and the resin bobbin 4. And rapidly diffuses outside through the communication hole 18. The same applies even if hydrogen gas enters the vicinity of the outer peripheral surface of the stator coil 6.

【0019】その結果、固定子コイル6の周辺に水素ガ
スがリークしてきても、水素ガスが爆発濃度となること
がなく、例えば火花放電の発生などにより水素ガスが爆
発することが回避できる。したがって、上記した連通孔
18の形状及び大きさは、水素ガスリーク可能であれば
自由であり、また個数も自由である。ただ、樹脂ボビン
4の鍔部41の外周面とヨーク1の内周面との間の隙間
からのリークが多いことを考えると、鍔部41に近接し
て開口することが好ましい。 (実施例2)他の実施例のリニアコンプレッサについ
て、その要部拡大断面図である図2を参照して説明す
る。
As a result, even if hydrogen gas leaks around the stator coil 6, the hydrogen gas does not have an explosive concentration, and the explosion of the hydrogen gas due to, for example, generation of spark discharge can be avoided. Therefore, the shape and size of the communication holes 18 are free as long as hydrogen gas leakage is possible, and the number of the communication holes 18 is also free. However, considering that there is much leakage from the gap between the outer peripheral surface of the flange portion 41 of the resin bobbin 4 and the inner peripheral surface of the yoke 1, it is preferable that the opening be provided close to the flange portion 41. (Embodiment 2) A linear compressor according to another embodiment will be described with reference to FIG.

【0020】この実施例では、弁部2及びシリンダヘッ
ド5の構造は実施例1と同じであり、図示を省略する。
この実施例では、単一の磁極コア3がヨーク1の軸方向
中央部に嵌挿されており、この磁極コア3と両弁部2と
の間にアルミ合金円筒からなるシリンダ部9が嵌挿され
ている。
In this embodiment, the structures of the valve section 2 and the cylinder head 5 are the same as those of the first embodiment, and are not shown.
In this embodiment, a single magnetic pole core 3 is inserted in the axial center of the yoke 1, and a cylinder portion 9 made of an aluminum alloy cylinder is inserted between the magnetic pole core 3 and both valve portions 2. Have been.

【0021】磁極コア3の内周面には軸方向へ等間隔に
て環溝からなるスロット39が穿設され、これらスロッ
ト39にはそれぞれ各相の固定子コイル6が収容されて
いる。なお、固定子コイル6は、左端側のスロット39
から右側のスロット39へ順番にU相コイル、V相コイ
ル、W相コイルとなっている。したがって、各スロット
39の間の歯部がこの実施例では磁極となる。
Slots 39 formed of annular grooves are formed in the inner peripheral surface of the magnetic pole core 3 at equal intervals in the axial direction, and the slots 39 accommodate the stator coils 6 of the respective phases. In addition, the stator coil 6 is provided with a slot 39 on the left end side.
, A U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil in this order from the slot 39 on the right side. Accordingly, the teeth between the slots 39 are magnetic poles in this embodiment.

【0022】ピストン7の中央部に嵌着された永久磁石
8には上記磁極の軸方向ピッチに等しいピッチにて、N
極、S極が着磁されている。このリニアモータ機構の動
作を説明すると、この駆動機構はいわゆる3相同期モー
タと同一原理であって、固定子コイル6のU相コイル、
V相コイル、W相コイルに3相交流電圧を印加すること
により、ピストン7が往復駆動される。なお、ピストン
7の位置を検出するセンサを設け、その出力により固定
子コイル6のU相コイル、V相コイル、W相コイルの電
圧切り換えを行うことも周知事項である。また、永久磁
石8の代わりに軟鉄円筒をピストン7に嵌挿し、この軟
鉄円筒に軸方向へ等間隔にて円周溝からなるスロットを
穿設し、これらスロットにそれぞれ導体リングを埋め込
んで、いわゆる誘導モータ形式のリニアモータ機構を採
用することも当然可能である。
The permanent magnet 8 fitted to the center of the piston 7 has N pitches equal to the axial pitch of the magnetic poles.
The pole and the south pole are magnetized. The operation of this linear motor mechanism will be described. This drive mechanism has the same principle as that of a so-called three-phase synchronous motor.
By applying a three-phase AC voltage to the V-phase coil and the W-phase coil, the piston 7 is driven to reciprocate. It is a well-known matter that a sensor for detecting the position of the piston 7 is provided, and the voltage of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil of the stator coil 6 is switched by the output of the sensor. Also, a soft iron cylinder is inserted into the piston 7 in place of the permanent magnet 8, and slots formed of circumferential grooves are formed in the soft iron cylinder at equal intervals in the axial direction, and conductor rings are embedded in these slots, so-called, Of course, it is also possible to employ an induction motor type linear motor mechanism.

【0023】この実施例においては、ヨーク1に開口さ
れた連通孔18と、連通孔18とスロット39の外周と
を連通する連通孔38とにより、固定子コイル6の外周
面は外気と連通し、これにより実施例1と同じ効果を奏
することができる。 (変形例)図3に、実施例1の交流電源60の代わりに
直流電源Eを用いる態様を示す。
In this embodiment, the outer peripheral surface of the stator coil 6 is communicated with the outside air by the communicating hole 18 opened in the yoke 1 and the communicating hole 38 communicating the communicating hole 18 with the outer periphery of the slot 39. Thus, the same effect as in the first embodiment can be obtained. (Modification) FIG. 3 shows an embodiment in which a DC power supply E is used instead of the AC power supply 60 of the first embodiment.

【0024】固定子コイル6には、MOS電力スイッチ
101〜104からなる単相インバータ回路の断続によ
り交流電圧が印加される。図4に、実施例2のリニアモ
ータ機構の駆動に直流電源Eを用いる態様を示す。固定
子コイル6のU相コイル、V相コイル、W相コイルにに
は、MOS電力スイッチ201〜206からなる3相イ
ンバータ回路の断続により3相交流電圧の各相電圧が個
別に印加される。
An AC voltage is applied to the stator coil 6 by switching a single-phase inverter circuit composed of MOS power switches 101 to 104 on and off. FIG. 4 shows an embodiment in which a DC power supply E is used to drive the linear motor mechanism according to the second embodiment. Each of the three-phase AC voltages is individually applied to the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil of the stator coil 6 by the intermittent operation of a three-phase inverter circuit including MOS power switches 201 to 206.

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

【図1】本発明のリニアコンプレッサの一実施例を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a linear compressor of the present invention.

【図2】本発明のリニアコンプレッサの他の実施例を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the linear compressor of the present invention.

【図3】図1の交流電源の変形態様を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a modification of the AC power supply of FIG. 1;

【図4】図2の交流電源を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing the AC power supply of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はヨーク、2は弁部、3は磁極コア、4は樹脂ボビ
ン、5はシリンダヘッド、6は固定子コイル、7はピス
トン、8は永久磁石、18は連通孔。
1 is a yoke, 2 is a valve part, 3 is a magnetic pole core, 4 is a resin bobbin, 5 is a cylinder head, 6 is a stator coil, 7 is a piston, 8 is a permanent magnet, and 18 is a communication hole.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 裕久 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 藤田 信雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 三井 宏之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の1 株式会社豊田中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04B 35/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hirohisa Kato 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Industries Corporation (72) Inventor Nobuo Fujita 1-Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Prefecture Toyota Motor Vehicle Stock within the company (72) inventor Hiroyuki Mitsui Aichi Prefecture Aichi-gun Nagakute Oaza Nagakute-shaped side street 1 Co., Ltd. Toyota central research Institute in the address of 41 (58) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) F04B 35/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも一端部が爆発性ガス圧縮用の圧
縮室となるシリンダボアが形成されたシリンダと、前記
シリンダボアに摺動自在に嵌入されたピストンと、前記
圧縮室へのガス吸入及びガス吐出を制御する吸入弁及び
吐出弁と、前記ピストンを往復動させるリニアモータ機
構とを備え、前記リニアモータ機構は、前記ピストンの
外周部に嵌着された永久磁石又は軟磁性体と、前記シリ
ンダを兼ねるか又は前記シリンダに固定された軟磁性体
からなる固定子コアと、前記固定子コアに巻装されて前
記永久磁石を軸方向を往復動させる交番磁界を形成する
固定子コイルとを備えるリニアコンプレッサにおいて、 前記固定子コイルの外周面は、前記固定子コアに形成さ
れた連通孔を通じて外気に開放されていることを特徴と
するリニアコンプレッサ。
1. A cylinder having a cylinder bore at least one end of which serves as a compression chamber for compressing an explosive gas, a piston slidably fitted into the cylinder bore, and gas suction and gas discharge into the compression chamber. And a linear motor mechanism for reciprocating the piston, wherein the linear motor mechanism includes a permanent magnet or a soft magnetic material fitted to an outer peripheral portion of the piston, and the cylinder. A linear comprising a stator core which is also made of a soft magnetic material and is fixed to the cylinder, and a stator coil which is wound around the stator core and forms an alternating magnetic field for reciprocating the permanent magnet in the axial direction. In the compressor, an outer peripheral surface of the stator coil is open to the outside air through a communication hole formed in the stator core. Lessa.
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