JP4654614B2 - Reciprocating compressor - Google Patents
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Description
本発明は、一対のピストンが対向する対向型の往復動圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a counter-type reciprocating compressor in which a pair of pistons face each other.
従来より、シリンダと、該シリンダ内での往復動作により流体を圧縮するピストンとを備え、シリンダ内に一対のピストンが対向するように装填されてその間に圧縮室が形成されると共に、シリンダの両側のハウジング内に各ピストンを駆動する駆動モータが設けられた往復動圧縮機は知られている（例えば、非特許文献１参照）。
しかしながら、従来の対向側の往復動圧縮機は、対向する各ピストンに吸入弁を備え、吐出弁をハウジングの中央部に設けている。この構成では、両吸入弁の挙動を完全に一致させることは困難であり、このことで両吸入弁の挙動が不均一となり、有効な圧縮工程が短くなるという問題がある。 However, in the conventional reciprocating compressor on the opposite side, each of the opposed pistons is provided with a suction valve, and a discharge valve is provided at the center of the housing. In this configuration, it is difficult to make the behaviors of the two intake valves completely coincide with each other, which causes a problem that the behaviors of the two intake valves become uneven and the effective compression process is shortened.
上記従来の対向側の往復動圧縮機のように、シリンダの両側のハウジング内に各ピストンを駆動する駆動モータが設けられている場合、２つのハウジングを通る流体の流量や温度が一致しないことにより、駆動モータのコイルの巻き線温度が異なるようになる。その結果として両モータの巻き線抵抗が相違すると、例えば、駆動モータが並列に結線されている場合には、両コイルにかかる電圧が等しいため、各巻き線に流れる電流値が異なってくるという現象が生じる。このことで、各ピストンの挙動に差異が生じ、有効な圧縮工程が短くなるという問題が顕著となる。 When drive motors for driving the pistons are provided in the housings on both sides of the cylinder as in the conventional reciprocating compressor on the opposite side, the flow rate and temperature of the fluid passing through the two housings do not match. The winding temperature of the coil of the drive motor becomes different. As a result, if the winding resistances of the two motors are different, for example, when the drive motors are connected in parallel, the voltage applied to both coils is equal, so the current value flowing through each winding is different. Occurs. As a result, a difference occurs in the behavior of each piston, and the problem that the effective compression process is shortened becomes remarkable.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸入弁の配置に工夫を加えることで、各ピストンの挙動を安定させ、有効に圧縮工程を行えるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to stabilize the behavior of each piston and to effectively perform the compression process by adding a device to the arrangement of the intake valves. There is.
上記の目的を達成するために、この発明では、一方のピストン（２０）にのみ吸入弁（８）を設けるようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the suction valve (8) is provided only in one piston (20).
具体的には、第１の発明では、シリンダ（１０）と、該シリンダ（１０）内での往復動作により流体を圧縮する第１及び第２ピストン（２０，２１）とを備え、シリンダ（１０）内に該第１及び第２ピストン（２０，２１）が対向するように装填されてその間に圧縮室（１１）が形成されると共に、シリンダ（１０）の両側に各ピストン（２０，２１）を駆動する、互いに直列に結線された駆動モータ（３２）が設けられた振動型圧縮機を対象とする。 Specifically, in the first invention, a cylinder (10) and first and second pistons (20, 21) that compress fluid by reciprocation in the cylinder (10) are provided. ) Are loaded so that the first and second pistons (20, 21) face each other, and a compression chamber (11) is formed therebetween, and each piston (20, 21) is formed on both sides of the cylinder (10). A vibration type compressor provided with a drive motor (32) connected in series with each other is targeted.
そして、１つの吸入弁（８）が上記第１ピストン（２０）にのみ設けられ、
上記第２ピストン（２１）側のハウジング（３）には、外部と連通する吸入管路（３ｂ）が接続され、
上記流体は、上記吸入管路（３ｂ）から上記第２ピストン（２１）が収容された上記シリンダ（１０）内の第２内部空間（３１）に吸入され、一方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）に形成した流体の流通路（３８）を通って該ヨーク（３４）の上記第２ピストン（２１）側に吸引され、さらに上記シリンダ（１０）のシリンダ内流通路（１２）を通って上記第１ピストン（２０）が収容された上記シリンダ（１０）内の第１内部空間（３０）に吸引され、他方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）に形成した流体の流通路（３８）を通って上記第１内部空間（３０）の上記第１ピストン（２０）と反対側に吸引され、上記ヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通って上記第１ピストン（２０）に形成した第１ピストン内流路（２５）に流れ込み、上記吸入弁（８）に到るような構成とする。
One suction valve (8) is provided only on the first piston (20) ,
A suction pipe (3b) communicating with the outside is connected to the housing (3) on the second piston (21) side,
The fluid is sucked from the suction pipe (3b) into the second internal space (31) in the cylinder (10) in which the second piston (21) is accommodated, and the one drive motor (32) The fluid is sucked to the second piston (21) side of the yoke (34) through the fluid flow passage (38) formed in the yoke (34), and further passes through the in-cylinder flow passage (12) of the cylinder (10). Flow of fluid formed through the first internal space (30) in the cylinder (10) in which the first piston (20) is accommodated and formed in the yoke (34) of the other drive motor (32). The first piston is sucked through the passage (38) to the opposite side of the first internal space (30) from the first piston (20), and passes through the central hole (35) at the center of the yoke (34). In the first piston formed in (20) It flows into the road (25), the leading configuration in the suction valve (8).
上記の構成によると、吸入弁（８）が片方のピストン（２０，２１）にのみ設けられているので、従来のように２つの吸入弁（８）の挙動の差異によって圧縮行程が短くなることはない。また、各駆動モータ（３２）を直列に結線しているので、２つのハウジング（３）を通る流体の流量や温度が一致しないことにより両駆動モータ（３２）の巻き線抵抗が異なるようになっても、各巻き線には、同じ量の電流が流れる。よって、従来のように、駆動モータ（３２）に流れる電流が相違して各ピストン（２０，２１）の挙動に差異が生じることはない。流体は、吸入管路（３ｂ）から第２ピストン（２１）が収容されたシリンダ（１０）内の第２内部空間（３１）に吸入され、一方の駆動モータ（３２）のヨーク（３４）に形成した流体の流通路（３８）を通って該ヨーク（３４）の第２ピストン（２１）側に吸引され、さらにシリンダ（１０）のシリンダ内流通路（１２）を通って第１ピストン（２０）が収容されたシリンダ（１０）内の第１内部空間（３０）に吸引され、他方の駆動モータ（３２）のヨーク（３４）に形成した流体の流通路（３８）を通って第１内部空間（３０）の第１ピストン（２０）と反対側に吸引され、ヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通って第１ピストン（２０）に形成した第１ピストン内流路（２５）に流れ込み、吸入弁（８）に到る。 According to the above configuration, since the suction valve (8) is provided only on one of the pistons (20, 21), the compression stroke is shortened due to the difference in behavior of the two suction valves (8) as in the prior art. There is no. Further , since the drive motors (32) are connected in series, the winding resistances of the drive motors (32) are different because the flow rate and temperature of the fluid passing through the two housings (3) do not match. However, the same amount of current flows through each winding. Therefore, unlike the prior art, there is no difference in the behavior of each piston (20, 21) due to the difference in the current flowing through the drive motor (32). The fluid is sucked from the suction pipe (3b) into the second internal space (31) in the cylinder (10) in which the second piston (21) is accommodated, and is fed into the yoke (34) of one drive motor (32). Through the formed fluid flow passage (38), the yoke (34) is sucked to the second piston (21) side, and further passes through the cylinder internal flow passage (12) of the first piston (20). ) Is sucked into the first internal space (30) in the cylinder (10) in which it is accommodated and passes through the fluid flow passage (38) formed in the yoke (34) of the other drive motor (32). A first piston flow path (25) formed in the first piston (20) through the central hole (35) in the central portion of the yoke (34), which is sucked to the opposite side of the space (30) to the first piston (20). ) To the intake valve (8).
第２の発明は、シリンダ（１０）と、該シリンダ（１０）内での往復動作により流体を圧縮する第１及び第２ピストン（２０，２１）とを備え、シリンダ（１０）内に該第１及び第２ピストン（２０，２１）が対向するように装填されてその間に圧縮室（１１）が形成されると共に、シリンダ（１０）の両側に各ピストン（２０，２１）を駆動する、互いに直列に結線された駆動モータ（３２）が設けられた振動型圧縮機を対象とする。 The second invention comprises a cylinder (10) and first and second pistons (20, 21) for compressing fluid by reciprocating movement in the cylinder (10), and the cylinder (10) includes the first piston. The first and second pistons (20, 21) are loaded so as to face each other, a compression chamber (11) is formed therebetween, and the pistons (20, 21) are driven on both sides of the cylinder (10). The target is a vibration type compressor provided with a drive motor (32) connected in series.
そして、上記振動型圧縮機は、１つの吸入弁（８）が上記第１ピストン（２０）にのみ設けられ、
上記第２ピストン（２１）には、吐出弁（７）が設けられ、
上記シリンダ（１０）の第１内部空間（３０）側のハウジング（３）には、外部と連通する吸入管路（３ｂ）が接続され、
上記流体は、上記吸入管路（３ｂ）から上記第１内部空間（３０）内に吸入され、一方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通って上記ピストン（２０）のピストン内流路（２５）に流れ込み、上記吐出弁（７）及びピストン内流路（２６）を通って上記第２ピストン（２１）が収容された上記シリンダ（１０）内の第２内部空間（３１）内に吐出され、他方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通ってハウジング（３）の端部側に流れ込み、吐出管路（３ａ）を通ってハウジング（３）外へ吐出される構成とする。
In the vibration type compressor, one intake valve (8) is provided only in the first piston (20),
The second piston (21) is provided with a discharge valve (7),
A suction pipe (3b) communicating with the outside is connected to the housing (3) on the first inner space (30) side of the cylinder (10),
The fluid is sucked into the first internal space (30) from the suction pipe (3b), and passes through the central hole (35) in the center of the yoke (34) of one of the drive motors (32). The piston (20) flows into the piston flow path (25), passes through the discharge valve (7) and the piston flow path (26), and the cylinder (10) in which the second piston (21) is accommodated. It is discharged into the second internal space (31), flows into the end of the housing (3) through the central hole (35) in the central part of the yoke (34) of the other drive motor (32), and discharge pipe (3a) through the housing (3) a structure in which Ru is discharged to the outside.
上記の構成によると、一方のピストン（２０）に吸入弁（８）を配置し、他方のピストン（２１）に吐出弁（７）を配置することで、シリンダ（１０）に吐出弁（７）用の孔を開けなくても、流体がハウジング（３）内を流通し、圧縮室（１１）で圧縮される。また、各駆動モータ（３２）を直列に結線しているので、２つのハウジング（３）を通る流体の流量や温度が一致しないことにより両駆動モータ（３２）の巻き線抵抗が異なるようになっても、各巻き線には、同じ量の電流が流れる。よって、従来のように、駆動モータ（３２）に流れる電流が相違して各ピストン（２０，２１）の挙動に差異が生じることはない。流体は、吸入管路（３ｂ）からシリンダ（１０）の第１内部空間（３０）内に吸入され、一方の駆動モータ（３２）のヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通ってピストン（２０）のピストン内流路（２５）に流れ込み、吐出弁（７）及びピストン内流路（２６）を通って第２ピストン（２１）が収容されたシリンダ（１０）内の第２内部空間（３１）内に吐出され、他方の駆動モータ（３２）のヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通ってハウジング（３）の端部側に流れ込み、吐出管路（３ａ）を通ってハウジング（３）外へ吐出される。 According to the above configuration, the discharge valve (7) is disposed in the cylinder (10) by disposing the intake valve (8) in one piston (20) and disposing the discharge valve (7) in the other piston (21). Even if the hole is not opened, the fluid flows through the housing (3) and is compressed in the compression chamber (11). Further, since the drive motors (32) are connected in series, the winding resistances of the drive motors (32) are different because the flow rate and temperature of the fluid passing through the two housings (3) do not match. However, the same amount of current flows through each winding. Therefore, unlike the prior art, there is no difference in the behavior of each piston (20, 21) due to the difference in the current flowing through the drive motor (32). The fluid is sucked into the first internal space (30) of the cylinder (10) from the suction pipe (3b), and passes through the central hole (35) in the central portion of the yoke (34) of one drive motor (32). The second inside of the cylinder (10) in which the second piston (21) is accommodated through the discharge valve (7) and the piston flow path (26) flows into the piston flow path (25) of the piston (20). It is discharged into the space (31), flows into the end of the housing (3) through the central hole (35) at the center of the yoke (34) of the other drive motor (32), and passes through the discharge pipe (3a). It is discharged out of the housing (3).
第３の発明は、第２の発明において、上記吸入弁（８）を備えたピストン（２０）側のハウジング（３）内が吸入圧とされている一方、上記吐出弁（７）を備えたピストン（２１）側のハウジング（３）内が吐出圧とされている構成とする。 According to a third invention, in the second invention, the inside of the housing (3) on the piston (20) side provided with the suction valve (8) is set to the suction pressure, while the discharge valve (7) is provided. The inside of the housing (3) on the piston (21) side is a discharge pressure.
上記の構成によると、吸入管路（３ｂ）から低圧側の吸入弁（８）を備えたピストン（２０）側のハウジング（３）内に流体が流入した後、流体は、一方の駆動モータ（３２）の流通路（３８）を通り、吸入弁（８）を通ってシリンダ（１０）の圧縮室（１１）に流れる。そして、吐出弁（７）を開くと圧縮室（１１）から高圧側の吐出弁（７）を備えたピストン（２１）側のハウジング（３）内に流体が流れ込み、他方の駆動モータ（３２）の流通路（３８）を通り、その後、冷媒が吐出される。この工程において、両駆動モータ（３２）が冷却される。 According to said structure, after a fluid flows in into the housing (3) by the side of the piston (20) provided with the suction valve (8) by the side of a low pressure from the suction pipe (3b), a fluid is one drive motor ( 32) flows through the flow passage (38) through the suction valve (8) to the compression chamber (11) of the cylinder (10). When the discharge valve (7) is opened, fluid flows from the compression chamber (11) into the housing (3) on the piston (21) side having the high-pressure side discharge valve (7), and the other drive motor (32). Then, the refrigerant is discharged through the flow passage (38). In this step, both drive motors (32) are cooled.
以上説明したように、上記第１の発明の対向型の振動型圧縮機では、１つの吸入弁（８）を一方のピストン（２０）にのみ設けている。このため、吸入弁（８）の挙動が安定するので、圧縮工程を有効に行うことができる。また、２つの駆動モータ（３２）を直列に結線して各駆動モータ（３２）の巻き線に同じ量の電流を流している。このため、各ピストン（２０，２１）の挙動に差異は生じず、圧縮工程を有効に行うことができる。 As described above, in the opposed vibration type compressor of the first aspect of the invention, one intake valve (8) is provided only on one piston (20). For this reason, since the behavior of the suction valve (8) is stabilized, the compression process can be performed effectively. Also, two drive motors (32) are connected in series, and the same amount of current is passed through the windings of each drive motor (32). For this reason, a difference does not arise in the behavior of each piston (20, 21), and a compression process can be performed effectively.
上記第２の発明では、一方のピストン（２０）に吸入弁（８）を配置し、他方のピストン（２１）に吐出弁（７）を配置し、両駆動モータ（３２）内の流体の流通路（３８）に流体を通している。このため、シリンダ（１０）の圧縮室（１１）近傍に吐出弁（７）を設ける必要がなくなり、コンパクト化を図ることができると共に、圧縮室（１１）に吐出ポートが設けられていないため、常に吐出ポート面積を大きく取りながら、トップクリアランスの最小化を図ることができる。また、２つの駆動モータ（３２）を直列に結線して各駆動モータ（３２）の巻き線に同じ量の電流を流している。このため、各ピストン（２０，２１）の挙動に差異は生じず、圧縮工程を有効に行うことができる。 Above Symbol second invention, the suction valve (8) disposed on one of the piston (20), the other of the discharge valve on the piston (21) and (7) are arranged, of the fluid in both the drive motor (32) Fluid is passed through the flow passage (38). For this reason, it is not necessary to provide the discharge valve (7) in the vicinity of the compression chamber (11) of the cylinder (10), and it is possible to achieve a compact size, and the discharge port is not provided in the compression chamber (11). The top clearance can be minimized while always taking a large discharge port area. Two drive motors (32) are connected in series, and the same amount of current is passed through the windings of each drive motor (32). For this reason, a difference does not arise in the behavior of each piston (20, 21), and a compression process can be performed effectively.
上記第３の発明は、吸入弁（８）を備えたピストン（２０）側のハウジング（３）内を吸入圧とし、吐出弁（７）を備えたピストン（２１）側のハウジング（３）内を吐出圧とし、吸入圧側から吐出圧側に流体を流すようにしている。このため、両駆動モータ（３２）をさらに有効に冷却することができる。 In the third invention, the inside of the housing (3) on the piston (20) side provided with the suction valve (8) is set as the suction pressure, and the inside of the housing (3) on the piston (21) side provided with the discharge valve (7). Is a discharge pressure, and fluid is allowed to flow from the suction pressure side to the discharge pressure side. For this reason, both drive motors (32) can be cooled more effectively.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or a use.
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る振動型圧縮機（１）を示し、この振動型圧縮機（１）は、例えば、空調機などに冷媒の吸入及び吐出を伴う圧縮機として利用される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a vibration type compressor (1) according to
上記振動型圧縮機（１）は、略円筒密閉状のハウジング（３）を有している。このハウジング（３）は、中空密閉状に形成され、高圧冷媒を吐出する吐出管路（３ａ）と、低圧冷媒を吸入する吸入管路（３ｂ）とが接続されている。 The vibration compressor (1) has a substantially cylindrical hermetic housing (3). The housing (3) is formed in a hollow sealed shape, and is connected to a discharge pipe (3a) for discharging high-pressure refrigerant and a suction pipe (3b) for sucking low-pressure refrigerant.
上記ハウジング（３）の中央部には、中空密閉状のシリンダ（１０）が固定されている。このシリンダ（１０）は、該シリンダ（１０）内での往復動作により流体を圧縮する一対のピストン（２０，２１）を備えている。すなわち、シリンダ（１０）内には、第１及び第２ピストン（２０，２１）が対向するように装填されていて、その間に圧縮室（１１）が形成されるようになっている。 A hollow sealed cylinder (10) is fixed to the central portion of the housing (3). The cylinder (10) includes a pair of pistons (20, 21) that compress fluid by reciprocating movement in the cylinder (10). That is, the cylinder (10) is loaded with the first and second pistons (20, 21) facing each other, and a compression chamber (11) is formed therebetween.
上記ハウジング（３）には、上記シリンダ（１０）の両側に一対の第１及び第２内部空間（３０，３１）が設けられている。第２内部空間（３１）側のハウジング（３）端部に上記吸入管路（３ｂ）が接続されている。また、シリンダ（１０）には、第１及び第２内部空間（３０，３１）を連通させるように、流体の流通路としてのシリンダ内冷媒通路（１２）が形成されている。第１及び第２内部空間（３０，３１）には、各ピストン（２０，２１）を個別に駆動する駆動モータとしてのリニアモータ（３２）が設けられている。図示しないが、この２つのリニアモータ（３２）には、駆動電源が直列に結線されている。 The housing (3) is provided with a pair of first and second internal spaces (30, 31) on both sides of the cylinder (10). The suction pipe (3b) is connected to the end of the housing (3) on the second internal space (31) side. The cylinder (10) is formed with an in-cylinder refrigerant passage (12) as a fluid flow passage so that the first and second internal spaces (30, 31) communicate with each other. In the first and second internal spaces (30, 31), linear motors (32) are provided as drive motors that individually drive the pistons (20, 21). Although not shown, a drive power source is connected in series to the two linear motors (32).
上記各ピストン（２０，２１）は、棒状のピストン軸（２２）の先端に設けられ、該ピストン軸（２２）の中央部には、大径円板状のフランジ（２３）が設けられている。このフランジ（２３）からピストン（２０，２１）の吸入側（ピストン（２０，２１）と反対側）に延びる円筒状のボビン（２４）が設けられている。ボビン（２４）の先端部には、コイルを備えた上記リニアモータ（３２）の可動子（３３）が設けられている。 Each piston (20, 21) is provided at the tip of a rod-shaped piston shaft (22), and a large-diameter disk-shaped flange (23) is provided at the center of the piston shaft (22). . A cylindrical bobbin (24) extending from the flange (23) to the suction side of the piston (20, 21) (the side opposite to the piston (20, 21)) is provided. A movable element (33) of the linear motor (32) including a coil is provided at the tip of the bobbin (24).
上記第１及び第２内部空間（３０，３１）には、それぞれ円筒状のヨーク（３４）が固定されている。ヨーク（３４）は、リニアモータ（３２）の固定部を構成し、中心部の中心孔（３５）を囲むようにピストン（２０，２１）側が開口した凹陥溝（３６）が設けられている。この凹陥溝（３６）の中心側内面に磁石（３７）が嵌め込まれている。凹陥溝（３６）はそのピストン（２０，２１）と反対側の底部に流体の流通路（３８）が開口されている。また、ヨーク（３４）の中心孔（３５）にピストン軸（２２）が挿通され、ピストン軸（２２）の基端部とピストン（２０，２１）の基端部とがフレクシャースプリング（４０）によって軸方向に変位可能に弾性的に支持されている。 Cylindrical yokes (34) are fixed to the first and second internal spaces (30, 31), respectively. The yoke (34) constitutes a fixed part of the linear motor (32), and is provided with a recessed groove (36) opened on the piston (20, 21) side so as to surround the central hole (35) of the central part. A magnet (37) is fitted into the inner surface on the center side of the recessed groove (36). The recessed groove (36) has a fluid flow passage (38) opened at the bottom opposite to the piston (20, 21). Further, the piston shaft (22) is inserted through the central hole (35) of the yoke (34), and the base end portion of the piston shaft (22) and the base end portion of the piston (20, 21) are connected to the flexure spring (40). Are elastically supported so as to be displaceable in the axial direction.
上記シリンダ（１０）中央部には、圧縮室（１１）に連通するバネ用空間（６）が形成されている。このバネ用空間（６）の内部に吐出側付勢バネ（５）が収容されていると共に、圧縮室（１１）と反対側で吐出管路（３ａ）内と連通している。すなわち、バネ用空間（６）は上記圧縮室（１１）に連通している一方、吐出側付勢バネ（５）に設けた吐出弁（７）が該吐出側付勢バネ（５）に付勢されて両者の連通が遮断されるようになっている。 A spring space (6) communicating with the compression chamber (11) is formed at the center of the cylinder (10). A discharge-side biasing spring (5) is accommodated in the spring space (6) and communicates with the inside of the discharge pipe (3a) on the side opposite to the compression chamber (11). That is, the spring space (6) communicates with the compression chamber (11), while a discharge valve (7) provided on the discharge side biasing spring (5) is attached to the discharge side biasing spring (5). As a result, communication between the two is cut off.
そして、本発明の特徴として、第１内部空間（３０）側の第１ピストン（２０）にのみ吸入弁（８）が設けられている。すなわち、第１ピストン（２０）の内部には、圧縮室（１１）及び第１内部空間（３０）と連通する第１ピストン内流路（２５）が形成されている。さらに、第１ピストン（２０）の内部には、第１ピストン内流路（２５）と圧縮室（１１）とを遮断するための吸入弁（８）が設けられている。この吸入弁（８）は、第１ピストン内流路（２５）と圧縮室（１１）とを遮断する方向に引っ張るように、第１ピストン内流路（２５）に設けた吸入側付勢バネ（９）によって支持されている。一方、第２内部空間（３１）側の第２ピストン（２０，２１）には、このような吸入弁（８）は設けられていない。なお、第１ピストン（２０）及び第２ピストン（２１）は、互いの挙動に差異が生じないように略同じ質量に形成されている。 As a feature of the present invention, the intake valve (8) is provided only in the first piston (20) on the first internal space (30) side. That is, the first piston flow path (25) communicating with the compression chamber (11) and the first internal space (30) is formed inside the first piston (20). Furthermore, a suction valve (8) is provided inside the first piston (20) to shut off the first piston flow path (25) and the compression chamber (11). The suction valve (8) is a suction-side biasing spring provided in the first piston flow path (25) so as to be pulled in a direction to shut off the first piston flow path (25) and the compression chamber (11). Supported by (9). On the other hand, such a suction valve (8) is not provided in the second piston (20, 21) on the second internal space (31) side. In addition, the 1st piston (20) and the 2nd piston (21) are formed in the substantially same mass so that a difference may not arise in mutual behavior.
−運転動作−
次に実施形態１に係る振動型圧縮機（１）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the vibration type compressor (1) according to the first embodiment will be described.
まず、両リニアモータ（３２）の可動子（３３）に通電するように制御することで、可動子（３３）が磁石（３７）に対して往復動する。このとき、リニアモータ（３２）は直列に結線されているので、両方のコイルには、同じ量の電流が流れる。このことで、フレクシャースプリング（４０）を変形させながら、第１及び第２ピストン（２０，２１）がシリンダ（１０）内を同じタイミングで往復動する。 First, the movable element (33) reciprocates with respect to the magnet (37) by controlling so that the movable element (33) of both linear motors (32) is energized. At this time, since the linear motor (32) is connected in series, the same amount of current flows through both coils. Thus, the first and second pistons (20, 21) reciprocate in the cylinder (10) at the same timing while deforming the flexure spring (40).
そして、吸入工程では、上記第１及び第２ピストン（２０，２１）が互いに離れる方向にリニアモータ（３２）によって駆動される。すると、圧縮室（１１）内の圧力が低下し、該圧縮室（１１）内と第１内部空間（３０）内との差圧により、吸入弁（８）が押されて開き、第１内部空間（３０）内の冷媒が圧縮室（１１）内に吸入される。このことで生じた第１内部空間（３０）と第２内部空間（３１）との差圧により、新たな冷媒が吸入管路（３ｂ）から第２内部空間（３１）内に吸入される。この冷媒は、リニアモータ（３２）のヨーク（３４）に形成した冷媒の流通路（３８）を通ってヨーク（３４）の第２ピストン（２１）側に吸引され、さらにシリンダ（１０）のシリンダ内冷媒通路（１２）を通って第１内部空間（３０）に吸引される。そして、ヨーク（３４）の冷媒の流通路（３８）を通って第１内部空間（３０）の第１ピストン（２０）と反対側に吸引される。そして、冷媒はヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通って第１ピストン（２０）の第１ピストン内流路（２５）に流れ込む。 In the inhalation step, the first and second pistons (20, 21) are driven by the linear motor (32) in a direction away from each other. Then, the pressure in the compression chamber (11) decreases, and the suction valve (8) is pushed and opened by the differential pressure between the compression chamber (11) and the first internal space (30), and the first internal The refrigerant in the space (30) is sucked into the compression chamber (11). Due to the differential pressure between the first internal space (30) and the second internal space (31) generated by this, new refrigerant is sucked into the second internal space (31) from the suction pipe (3b). This refrigerant passes through the refrigerant flow passage (38) formed in the yoke (34) of the linear motor (32) and is sucked to the second piston (21) side of the yoke (34), and further the cylinder of the cylinder (10). It is sucked into the first internal space (30) through the inner refrigerant passage (12). And it is attracted | sucked to the opposite side to the 1st piston (20) of 1st internal space (30) through the flow path (38) of the refrigerant | coolant of a yoke (34). And a refrigerant | coolant flows in into the 1st piston flow path (25) of a 1st piston (20) through the center hole (35) of the yoke (34) center part.
次いで、圧縮工程において、圧縮室（１１）内に吸入された冷媒は、第１及び第２ピストン（２０，２１）が互いに近付く方向に移動することで、圧縮室（１１）内で所定の圧力まで圧縮される。 Next, in the compression process, the refrigerant sucked into the compression chamber (11) moves in a direction in which the first and second pistons (20, 21) approach each other, so that a predetermined pressure is generated in the compression chamber (11). Until compressed.
次に、吐出工程において、圧縮されて高圧となった冷媒が所定の圧力に達すると、吐出側付勢バネ（５）を圧縮して吐出弁（７）が開口し、冷媒がバネ用空間（６）及び吐出管路（３ａ）を通って吐出される。 Next, in the discharge step, when the compressed high-pressure refrigerant reaches a predetermined pressure, the discharge-side biasing spring (5) is compressed, the discharge valve (7) is opened, and the refrigerant is in the spring space ( 6) and the discharge pipe (3a).
−実施形態１の効果−
したがって、本発明の実施形態１に係る振動型圧縮機（１）によると、１つの吸入弁（８）を第１ピストン（２０）にのみ設けている。このため、吸入弁（８）の挙動が安定するので、圧縮工程を有効に行うことができる。
-Effect of Embodiment 1-
Therefore, according to the vibration type compressor (1) which concerns on
また、２つのリニアモータ（３２）を直列に結線して各リニアモータ（３２）の巻き線に同じ量の電流を流している。このため、各ピストン（２０，２１）の挙動に差異は生じないので、圧縮工程を有効に行うことができる。 Two linear motors (32) are connected in series, and the same amount of current is passed through the windings of each linear motor (32). For this reason, since a difference does not arise in the behavior of each piston (20, 21), a compression process can be performed effectively.
（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２を示し、主に吐出弁（７）の位置が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、図１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment mainly in that the position of the discharge valve (7) is different. In the present embodiment, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
すなわち、第２ピストン（２１）には、吐出弁（７）が設けられている。なお、本実施形態におけるシリンダ（１０）には、シリンダ内冷媒通路（１２）やバネ用空間（６）は形成されておらず、また、ヨーク（３４）には、流体の流通路（３８）を形成しなくてもよい。 That is, the discharge valve (7) is provided in the second piston (21). The cylinder (10) in this embodiment is not formed with the in-cylinder refrigerant passage (12) or the spring space (6), and the yoke (34) has a fluid flow passage (38). May not be formed.
そして、上記第２ピストン（２１）の内部には、圧縮室（１１）及び第２内部空間（３１）と連通する第２ピストン内流路（２６）が形成されている。さらに、第２ピストン（２１）の内部には、第２ピストン内流路（２６）と圧縮室（１１）とを遮断するための吐出弁（７）が設けられている。この吐出弁（７）、第２ピストン内流路（２６）と圧縮室（１１）とを遮断する方向に付勢するように、第２ピストン内流路（２６）に設けた吐出側付勢バネ（５）によって支持されている。この吐出側付勢バネ（５）は、圧縮室（１１）内が所定の高圧領域になったときに開口するように、上記吸入側付勢バネ（９）よりもバネ定数が大きいものとなっている。 A second piston flow path (26) communicating with the compression chamber (11) and the second internal space (31) is formed inside the second piston (21). Furthermore, a discharge valve (7) is provided inside the second piston (21) to shut off the second piston flow path (26) and the compression chamber (11). The discharge side bias provided in the second piston flow path (26) so as to bias the discharge valve (7), the second piston flow path (26) and the compression chamber (11). It is supported by a spring (5). The discharge-side biasing spring (5) has a larger spring constant than the suction-side biasing spring (9) so that it opens when the inside of the compression chamber (11) reaches a predetermined high pressure region. ing.
また、第１内部空間（３０）側のハウジング（３）端部には、外部から低圧の冷媒を吸入する吸入管路（３ｂ）が接続されている一方、第２内部空間（３１）側のハウジング（３）端部には、外部に高圧の冷媒を吐出する吐出管路（３ａ）が接続されている。すなわち、第１内部空間（３０）内が吸入圧に保たれている一方、第２内部空間（３１）内が吐出圧に保たれている。 In addition, a suction pipe (3b) for sucking low-pressure refrigerant from the outside is connected to the end of the housing (3) on the first inner space (30) side, while on the second inner space (31) side. A discharge pipe (3a) for discharging a high-pressure refrigerant to the outside is connected to the end of the housing (3). That is, the inside of the first internal space (30) is kept at the suction pressure, while the inside of the second internal space (31) is kept at the discharge pressure.
−運転動作−
次に実施形態２に係る振動型圧縮機（１）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the vibration type compressor (1) according to the second embodiment will be described.
まず、両リニアモータ（３２）の可動子（３３）に通電するように制御することで、可動子（３３）が固定子に対して上記実施形態１と同様に往復動する。 First, by controlling to energize the mover (33) of both linear motors (32), the mover (33) reciprocates with respect to the stator in the same manner as in the first embodiment.
まず、吸入工程では、上記第１及び第２ピストン（２０，２１）が互いに離れる方向にリニアモータ（３２）によって駆動される。すると、圧縮室（１１）内の圧力が低下し、該圧縮室（１１）内と第１内部空間（３０）内との差圧により、吸入弁（８）が押されて開き、第１内部空間（３０）内の冷媒が圧縮室（１１）内に吸入される。このことで生じた第１内部空間（３０）と外部との差圧により、新たな冷媒が吸入管路（３ｂ）から第１内部空間（３０）内に吸入される。この冷媒は、ヨーク（３４）の中心孔（３５）を通って第１ピストン（２０）の第１ピストン内流路（２５）に流れ込む。 First, in the suction step, the first and second pistons (20, 21) are driven by the linear motor (32) in a direction away from each other. Then, the pressure in the compression chamber (11) decreases, and the suction valve (8) is pushed and opened by the differential pressure between the compression chamber (11) and the first internal space (30), and the first internal The refrigerant in the space (30) is sucked into the compression chamber (11). Due to the differential pressure between the first internal space (30) and the outside generated by this, new refrigerant is sucked into the first internal space (30) from the suction pipe (3b). The refrigerant flows into the first piston flow path (25) of the first piston (20) through the central hole (35) of the yoke (34).
次いで、圧縮工程において、圧縮室（１１）内に吸入された冷媒は、第１及び第２ピストン（２０，２１）が互いに近付く方向に移動することで、圧縮室（１１）内で所定の圧力まで圧縮される。 Next, in the compression process, the refrigerant sucked into the compression chamber (11) moves in a direction in which the first and second pistons (20, 21) approach each other, so that a predetermined pressure is generated in the compression chamber (11). Until compressed.
次に、吐出工程において、圧縮されて高圧となった冷媒が所定の圧力に達すると、吐出側付勢バネ（５）を圧縮して吐出弁（７）が開口し、冷媒が、第２ピストン内流路（２６）を通って第２内部空間（３１）内に吐出される。次いで、その冷媒は、ヨーク（３４）の中心孔（３５）を通ってハウジング（３）の端部側に流れ込む。さらに、冷媒は、吐出管路（３ａ）を通ってハウジング（３）外へ吐出される。 Next, in the discharge step, when the compressed high-pressure refrigerant reaches a predetermined pressure, the discharge-side biasing spring (5) is compressed, the discharge valve (7) is opened, and the refrigerant becomes the second piston. The liquid is discharged into the second internal space (31) through the inner flow path (26). Then, the refrigerant flows into the end side of the housing (3) through a central hole (35) of the yoke (34). Further, the refrigerant is discharged out of the housing (3) through the discharge pipe (3a).
−実施形態２の効果−
したがって、本発明の実施形態２に係る振動型圧縮機（１）によると、第１ピストン（２０）に吸入弁（８）を配置し、第２ピストン（２１）に吐出弁（７）を配置している。このため、シリンダ（１０）の圧縮室（１１）近傍に吐出弁（７）を設ける必要がなくなり、コンパクト化を図ることができると共に、圧縮室（１１）に吐出ポートが設けられていないため、常に吐出ポート面積を大きく取りながら、トップクリアランスの最小化を図ることができる。
-Effect of Embodiment 2-
Therefore, according to the vibration type compressor (1) according to the second embodiment of the present invention, the suction valve (8) is disposed in the first piston (20), and the discharge valve (7) is disposed in the second piston (21). is doing. For this reason, it is not necessary to provide the discharge valve (7) in the vicinity of the compression chamber (11) of the cylinder (10), and it is possible to achieve a compact size, and the discharge port is not provided in the compression chamber (11). The top clearance can be minimized while always taking a large discharge port area.
また、吸入圧側の第１内部空間（３０）から吐出圧側の第２内部空間（３１）内に流体を流すようにしている。このため、両リニアモータ（３２）をさらに有効に冷却することができる。 Further, fluid is allowed to flow from the first internal space (30) on the suction pressure side into the second internal space (31) on the discharge pressure side. For this reason, both linear motors (32) can be cooled more effectively.
（その他の実施形態）
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。すなわち、本発明の振動型圧縮機（１）は、空調機だけでなく、圧縮性の流体を圧縮してその流体が利用される各種機械に使用できる。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows for each of the above embodiments. That is, the vibration type compressor (1) of the present invention can be used not only for an air conditioner but also for various machines that compress a compressible fluid and use the fluid.
以上説明したように、本発明は、流体の吸入及び吐出を伴う対向型の振動型圧縮機について有用である。 As described above, the present invention is useful for a counter-type vibration compressor that involves suction and discharge of fluid.
３ ハウジング
３ｂ 吸入管路
７ 吐出弁
８ 吸入弁
１０ シリンダ
１１ 圧縮室
１２ シリンダ内冷媒通路（流体の流通路）
３２ リニアモータ（駆動モータ）
３８ 流体の流通路
3
32 Linear motor (drive motor)
38 Fluid flow path
Claims (3)
１つの吸入弁（８）が上記第１ピストン（２０）にのみ設けられ、
上記第２ピストン（２１）側のハウジング（３）には、外部と連通する吸入管路（３ｂ）が接続され、
上記流体は、上記吸入管路（３ｂ）から上記第２ピストン（２１）が収容された上記シリンダ（１０）内の第２内部空間（３１）に吸入され、一方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）に形成した流体の流通路（３８）を通って該ヨーク（３４）の上記第２ピストン（２１）側に吸引され、さらに上記シリンダ（１０）のシリンダ内流通路（１２）を通って上記第１ピストン（２０）が収容された上記シリンダ（１０）内の第１内部空間（３０）に吸引され、他方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）に形成した流体の流通路（３８）を通って上記第１内部空間（３０）の上記第１ピストン（２０）と反対側に吸引され、上記ヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通って上記第１ピストン（２０）に形成した第１ピストン内流路（２５）に流れ込み、上記吸入弁（８）に到るように構成されていることを特徴とする往復動圧縮機。 A cylinder (10); and first and second pistons (20, 21) for compressing fluid by reciprocating motion in the cylinder (10), and the first and second pistons ( 20 and 21) are loaded so as to face each other, a compression chamber (11) is formed between them, and each piston (20, 21) is driven on both sides of the cylinder (10). A vibration type compressor provided with a motor (32),
One suction valve (8) is provided only on the first piston (20),
A suction pipe (3b) communicating with the outside is connected to the housing (3) on the second piston (21) side,
The fluid is sucked from the suction pipe (3b) into the second internal space (31) in the cylinder (10) in which the second piston (21) is accommodated, and the one drive motor (32) The fluid is sucked through the fluid flow passage (38) formed in the yoke (34) to the side of the second piston (21) of the yoke (34), and further through the in-cylinder flow passage (12) of the cylinder (10). Flow of fluid formed in the yoke (34) of the other drive motor (32) by being sucked into the first internal space (30) in the cylinder (10) in which the first piston (20) is accommodated. The first piston is sucked through the passage (38) to the opposite side of the first internal space (30) from the first piston (20), and passes through the central hole (35) at the center of the yoke (34). In the first piston formed in (20) It flows into the road (25), a reciprocating compressor, characterized by being configured to reach the above suction valve (8).
１つの吸入弁（８）が上記第１ピストン（２０）にのみ設けられ、
上記第２ピストン（２１）には、吐出弁（７）が設けられ、
上記シリンダ（１０）の第１内部空間（３０）側のハウジング（３）には、外部と連通する吸入管路（３ｂ）が接続され、
上記流体は、上記吸入管路（３ｂ）から上記第１内部空間（３０）内に吸入され、一方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通って上記ピストン（２０）のピストン内流路（２５）に流れ込み、上記吐出弁（７）及びピストン内流路（２６）を通って上記第２ピストン（２１）が収容された上記シリンダ（１０）内の第２内部空間（３１）内に吐出され、他方の上記駆動モータ（３２）のヨーク（３４）中央部の中心孔（３５）を通ってハウジング（３）の端部側に流れ込み、吐出管路（３ａ）を通ってハウジング（３）外へ吐出されるように構成されていることを特徴とする往復動圧縮機。 A cylinder (10); and first and second pistons (20, 21) for compressing fluid by reciprocating motion in the cylinder (10), and the first and second pistons ( 20, 21) are loaded so as to face each other, a compression chamber (11) is formed therebetween, and each piston (20, 21) is driven on both sides of the cylinder (10). A vibration type compressor provided with a motor (32),
One suction valve (8) is provided only on the first piston (20),
The second piston (21) is provided with a discharge valve (7),
A suction pipe (3b) communicating with the outside is connected to the housing (3) on the first inner space (30) side of the cylinder (10) ,
The fluid is sucked into the first internal space (30) from the suction pipe (3b), and passes through the central hole (35) in the center of the yoke (34) of one of the drive motors (32). The piston (20) flows into the piston flow path (25), passes through the discharge valve (7) and the piston flow path (26), and the cylinder (10) in which the second piston (21) is accommodated. It is discharged into the second internal space (31), flows into the end of the housing (3) through the central hole (35) in the central part of the yoke (34) of the other drive motor (32), and discharge pipe A reciprocating compressor configured to be discharged out of the housing (3) through (3a).
上記吸入弁（８）を備えたピストン（２０）側のハウジング（３）内が吸入圧とされている一方、
上記吐出弁（７）を備えたピストン（２１）側のハウジング（３）内が吐出圧とされていることを特徴とする往復動圧縮機。 The reciprocating compressor according to claim 2,
While the inside of the housing (3) on the piston (20) side provided with the suction valve (8) is set to the suction pressure,
A reciprocating compressor characterized in that the inside of the housing (3) on the piston (21) side provided with the discharge valve (7) is set to a discharge pressure.
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