JP4742464B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばスターリング型パルス管冷凍機の圧縮機では、ケーシングに固定されたピストンを、リニアモータに連結されたシリンダに嵌合して圧縮室を形成し、上記シリンダをリニアモータによって軸方向に進退駆動して、上記圧縮室に導かれるガスに圧力変動を生成している。
【０００３】
上記ピストンは、ステンレスからなるピストン本体と、このピストン本体の外周面に設けられたＰＴＦＥ（ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン）層とからなる。上記シリンダもまた、上記ピストン本体と同様にステンレスからなる。上記ピストン本体とシリンダとを、同一の材料で形成することによって線膨張係数を同一にして、圧縮機が高温になってもピストンとシリンダとの間のクリアランスの大きさが殆ど変わらないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の圧縮機は、上記ＰＴＦＥ層の線膨張係数がピストン本体の線膨張係数よりも格段に大きいので、上記ＰＴＦＥ層の線膨張係数が支配的になって、上記ＰＴＦＥ層とピストン本体との合成線膨張係数が、上記シリンダの線膨張係数よりも大きくなる。したがって、上記圧縮機が高温になると、上記ピストンの膨張量が、上記シリンダの膨張量よりも大きくなって、ＰＴＦＥ層の外周面とシリンダの内周面との間のクリアランスが減少し、上記ＰＴＦＥ層の外周面とシリンダの内周面とが接触して圧縮機の圧縮能力が低下したり、最悪の場合、圧縮機が停止するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高温になっても圧縮能力が低下したり、停止することがない圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の圧縮機は、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、
上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、
上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、導電性の樹脂からなることを特徴としている。
【０００７】
請求項１の圧縮機によれば、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とは略同一になる。これによって、上記樹脂層の外周面と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知される。
【０００８】
一実施形態の圧縮機は、請求項１に記載の圧縮機において、
上記ピストン本体はステンレスからなり、
上記シリンダはアルミニウムからなり、
上記樹脂層はＰＴＦＥからなることを特徴としている。
【０００９】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストン本体はステンレスからなり、上記シリンダはアルミニウムからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるピストン本体との合成線膨張係数は、アルミニウムからなるシリンダの線膨張係数と略等しくなる。
【００１０】
一実施形態の発明の圧縮機は、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であることを特徴としている。
【００１１】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンと、上記樹脂層内面との間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
【００１２】
一実施形態の圧縮機は、請求項２に記載の圧縮機において、
上記ピストンはアルミニウムからなり、
上記シリンダ本体はステンレスからなり、
上記樹脂層はＰＴＦＥからなることを特徴としている。
【００１３】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストンはアルミニウムからなり、上記シリンダ本体はステンレスからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるシリンダ本体との合成線膨張係数は、アルミニウムからなるピストンの線膨張係数と略等しくなる。
【００１４】
一実施形態の圧縮機は、請求項１または２に記載の圧縮機において、
上記樹脂層は、電解によって形成したことを特徴としている。
【００１５】
一実施形態の圧縮機によれば、上記樹脂層は電解によって形成するので、上記樹脂層の厚みを高精度に制御して形成できるから、上記樹脂層およびピストン本体の合成線膨張係数、または、上記樹脂層およびシリンダ本体の合成線膨張係数が、比較的高精度で所望の値に形成できる。また、上記樹脂層の厚みを高精度に制御して形成できるから、ピストン本体の外周面に形成された樹脂層とシリンダとの間のクリアランス、または、シリンダ本体の内周面に形成された樹脂層とピストンとの間のクリアランスを、正確な大きさに形成できる。
【００１６】
請求項２の発明の圧縮機は、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、導電性の樹脂からなることを特徴としている。
【００１７】
請求項２の圧縮機によれば、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンと、上記樹脂層内面との間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知される。
【００１８】
請求項３の発明の圧縮機は、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、
上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、
上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなることを特徴とする。
また、請求項４の発明の圧縮機は、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の圧縮機によれば、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とは略同一になる。これによって、上記樹脂層の外周面と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
また、請求項４の圧縮機によれば、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とは略同一になる。これによって、上記樹脂層の外周面と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の圧縮機を示す断面図である。この圧縮機は、スターリング型パルス管冷凍機に用いる圧縮機であり、ピストン１をシリンダ２に嵌合して、圧縮室３を形成している。上記シリンダ２は、連結部材１１を介してコイル部１２に接続し、このコイル部１２を、略円筒形のヨーク１３の一端に開放して形成された空間１４内に挿入していると共に、上記空間１４の径方向内側に配置された永久磁石１５に対向させている。上記コイル部１２、ヨーク１３、および永久磁石１５で、リニアモータ５を構成している。
【００２２】
上記ピストン１は、ピストン本体２３の外周面に、ＰＴＦＥからなる樹脂層２１を設けてなる。上記ピストン本体２３はステンレスからなる一方、上記シリンダ２はアルミニウムからなり、上記ピストン本体２３とシリンダ２は互いに異なる金属からなる。上記樹脂層２１の厚みは、この樹脂層２１とピストン本体２３との合成線膨張係数、すなわち、上記ピストン１の線膨張係数が、上記アルミニウムからなるシリンダ２の線膨張係数と実質的に同一になる厚みにしている。上記樹脂層２１の外周面、すなわち、上記ピストン１の外周面と、上記シリンダ２の内周面との間には、常温（２５℃）の下で約１５μｍのクリアランスを形成して、上記シリンダ２が駆動された際にシリンダ２とピストン１とが接触しないようにしている。上記樹脂層２１は、ピストン本体２３の外周面に、電解によって厚みを高精度に制御して形成している。これによって、この樹脂層２１とピストン本体２３との合成線膨張係数を、上記シリンダ２の線膨張係数に高精度で一致させ、また、樹脂層２１の外周面とシリンダ２の内周面との間のクリアランスを高精度に１５μｍに形成している。この上記ピストン１は、上記シリンダ２と嵌合していない側の端を、図示しないケーシングに固定している。上記ピストン本体２３の中央には、軸方向に延びるガス通路１７を設けている。上記シリンダ２の両端を、外周部がケーシングに固定されたフレクシャベアリング７，７によって、軸方向に移動可能に支持している。
【００２３】
上記構成の圧縮機を動作すると、上記ヨーク１３と永久磁石１５で形成された磁気回路中に位置する上記コイル部１２に、図示しない配線を介して交番電流が通電される。これによって、上記コイル部１２に軸方向に交番する推力が生じ、このコイル部１２に上記連結部材１１を介して接続するシリンダ２が、軸方向に進退する。これによって、上記シリンダ２とピストン本体２３との間の圧縮室３の容積が減少および増大して、この圧縮室３内のガスに圧力変動が生成される。このガスの圧力変動は、上記ピストンのガス通路１７を経て、この圧縮機に直列接続された図示しない蓄冷器、パルス管、およびバッファタンクに向って送出される。このバッファタンクで、上記ガスの圧力変動の位相が変換され、上記パルス管の低温端に冷熱が生成される。
【００２４】
上記圧縮機は、上記リニアモータ５による発熱や、上記ガスの圧縮熱などによって、環境温度よりも高温になる。例えば、環境温度が６０℃程度であると、上記圧縮機のピストン１およびシリンダ２の温度は９０℃程度に達する。ここにおいて、上記ピストン１を形成する樹脂層２１およびピストン本体２３の合成線膨張係数と、上記シリンダ２の線膨張係数とを、実質的に同一に形成している。したがって、上記ピストン１およびシリンダ２の温度が、常温の２５℃から９０℃程度に上昇しても、上記ピストン１の膨張量とシリンダ２の膨張量とは略同一になって、上記ピストン１とシリンダ２との間のクリアランスは、常温時の約１５μｍのままである。したがって、この圧縮機は、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮能力が低下したり圧縮機が停止したり、あるいは、クリアランスが増大して圧縮効率が低下することがない。
【００２５】
図２は、本実施形態のピストン１およびシリンダ２について、温度が変化した場合の膨張量の変化を示した図であり、比較のために、温度が変化した場合のステンレスからなるシリンダの膨張量の変化を、重ねて示している。図２において、膨張量はピストン本体２３の直径に対する比で示し、縦軸は上記膨張量であり、横軸はピストン１およびシリンダ２の温度である。上記ピストン１の膨張量は実線で示し、上記シリンダ２の膨張量は破線で示し、従来のシリンダの膨張量は一点鎖線で示している。図２から分かるように、本実施形態のピストン１およびシリンダ２は、温度が常温の２５℃程度から１００℃程度まで上昇すると、膨張量が略同一の割合で増加して、同一の膨張量になる。したがって、本実施形態のピストン１とシリンダ２との間のクリアランスは、温度が２５℃から１００℃に上昇しても、殆ど変化しない。一方、従来のステンレスからなるシリンダは、膨張量の増加の割合がピストン１の膨張量の増加の割合よりも少なくて、２５℃から１００℃になると、ピストン１の膨張量の半分の膨張量になる。したがって、従来のシリンダは、上記ピストン１と組合わせた場合、シリンダとピストン１との間のクリアランスが小さくなってピストン１がシリンダに接触するようになって、圧縮機の能力が低下したり、圧縮機が停止してしまうのである。
【００２６】
本実施形態の圧縮機によれば、ピストン１の線膨張係数とシリンダ２の線膨張係数とが略同一であるので、温度が上昇してもピストン１とシリンダ２との間のクリアランスは殆ど変化しないから、圧縮機は安定して良好な性能を保持できる。したがって、この圧縮機を用いたパルス管冷凍機は、環境温度が変化しても、冷凍能力を安定して良好に保持できる。
【００２７】
上記実施形態において、樹脂層２１をＰＴＦＥによって形成したが、上記樹脂層は導電性を有する樹脂で形成してもよい。導電性を有する樹脂としては、ＰＴＦＥ中に、Ｎｉ、Ｐを析出させてなる樹脂がある。この樹脂を用いて、図１の樹脂層２１と略同一形状の樹脂層を形成する。そして、上記ピストン本体２３とシリンダ２との間に電圧を印加すると共に、抵抗値を測定する。これによって、導電性の樹脂層の外周面と、シリンダ２の内周面との間の接触が、容易に検出できる。
【００２８】
上記実施形態において、ステンレスからなるピストン本体２３の外周面に樹脂層２１を設けてピストン１を形成し、このピストン１をアルミニウムからなるシリンダ２に嵌合したが、ステンレスからなるシリンダ本体の内周面に樹脂層を設けてシリンダを形成し、このシリンダに、アルミニウムからなるピストンを嵌合して圧縮機を構成してもよい。このとき、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記ピストンの線膨張係数とが略同一になるようにすればよい。
【００２９】
上記実施形態において、樹脂層２１は、電解によってピストン本体の外周面に形成したが、例えば予め円筒形状に形成したＰＴＦＥ筒にピストン本体を挿入し、この後、上記ＰＴＦＥ筒の外周面を切削して樹脂層を形成してもよい。要は、樹脂層とピストン本体との合成線膨張係数と、シリンダの線膨張係数とが同一になるように、あるいは、樹脂層とシリンダ本体との合成線膨張係数と、ピストンの線膨張係数とが同一になるように、かつ、クリアランスが所定の値になるように厚みを形成できれば、上記樹脂層はどのように形成してもよい。
【００３０】
上記実施形態において、圧縮機をパルス管冷凍機に用いたが、パルス管冷凍機以外のものに用いても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の圧縮機によれば、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とが略同一になって、上記ピストン本体および樹脂層と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知できる。
【００３２】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストン本体はステンレスからなり、上記シリンダはアルミニウムからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるピストン本体との合成線膨張係数を、アルミニウムからなるシリンダの線膨張係数と略等しくできる。
【００３３】
一実施形態の発明の圧縮機によれば、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンの膨張量と、上記シリンダ本体および樹脂層の膨張量とが略同一になって、上記ピストンと、上記シリンダ本体および樹脂層との間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
【００３４】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストンはアルミニウムからなり、上記シリンダ本体はステンレスからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるシリンダ本体との合成線膨張係数を、アルミニウムからなるピストンの線膨張係数と略等しくできる。
【００３５】
一実施形態の圧縮機によれば、上記樹脂層は、電解によって形成したので、上記樹脂層およびピストンの合成線膨張係数、または、上記樹脂層およびシリンダ本体の合成線膨張係数が、比較的高精度で所望の値に形成できる。また、ピストン本体に形成された樹脂層とシリンダとの間のクリアランス、または、シリンダ本体に形成された樹脂層とピストンとの間のクリアランスを、正確な大きさにできる。
【００３６】
請求項２の発明の圧縮機によれば、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンの膨張量と、上記シリンダ本体および樹脂層の膨張量とが略同一になって、上記ピストンと、上記シリンダ本体および樹脂層との間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知できる。
【００３７】
請求項３の発明の圧縮機によれば、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とが略同一になって、上記ピストン本体および樹脂層と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
また、請求項４の発明の圧縮機によれば、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンの膨張量と、上記シリンダ本体および樹脂層の膨張量とが略同一になって、上記ピストンと、上記シリンダ本体および樹脂層との間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の圧縮機を示す断面図である。
【図２】 ピストンおよびシリンダについて、温度が変化した場合の膨張量の比を示した図である。
【符号の説明】
１ ピストン
２ シリンダ
３ 圧縮室
５ リニアモータ
７ フレクシャベアリング
１１ 連結部材
１２ コイル
１３ ヨーク
１４ 空間
１５ 永久磁石
１７ ガス通路
２１ 樹脂層
２３ ピストン本体
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばスターリング型パルス管冷凍機の圧縮機では、ケーシングに固定されたピストンを、リニアモータに連結されたシリンダに嵌合して圧縮室を形成し、上記シリンダをリニアモータによって軸方向に進退駆動して、上記圧縮室に導かれるガスに圧力変動を生成している。
【０００３】
上記ピストンは、ステンレスからなるピストン本体と、このピストン本体の外周面に設けられたＰＴＦＥ（ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン）層とからなる。上記シリンダもまた、上記ピストン本体と同様にステンレスからなる。上記ピストン本体とシリンダとを、同一の材料で形成することによって線膨張係数を同一にして、圧縮機が高温になってもピストンとシリンダとの間のクリアランスの大きさが殆ど変わらないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の圧縮機は、上記ＰＴＦＥ層の線膨張係数がピストン本体の線膨張係数よりも格段に大きいので、上記ＰＴＦＥ層の線膨張係数が支配的になって、上記ＰＴＦＥ層とピストン本体との合成線膨張係数が、上記シリンダの線膨張係数よりも大きくなる。したがって、上記圧縮機が高温になると、上記ピストンの膨張量が、上記シリンダの膨張量よりも大きくなって、ＰＴＦＥ層の外周面とシリンダの内周面との間のクリアランスが減少し、上記ＰＴＦＥ層の外周面とシリンダの内周面とが接触して圧縮機の圧縮能力が低下したり、最悪の場合、圧縮機が停止するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高温になっても圧縮能力が低下したり、停止することがない圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の圧縮機は、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、
上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、
上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、導電性の樹脂からなることを特徴としている。
【０００７】
請求項１の圧縮機によれば、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とは略同一になる。これによって、上記樹脂層の外周面と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知される。
【０００８】
一実施形態の圧縮機は、請求項１に記載の圧縮機において、
上記ピストン本体はステンレスからなり、
上記シリンダはアルミニウムからなり、
上記樹脂層はＰＴＦＥからなることを特徴としている。
【０００９】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストン本体はステンレスからなり、上記シリンダはアルミニウムからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるピストン本体との合成線膨張係数は、アルミニウムからなるシリンダの線膨張係数と略等しくなる。
【００１０】
一実施形態の発明の圧縮機は、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であることを特徴としている。
【００１１】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンと、上記樹脂層内面との間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
【００１２】
一実施形態の圧縮機は、請求項２に記載の圧縮機において、
上記ピストンはアルミニウムからなり、
上記シリンダ本体はステンレスからなり、
上記樹脂層はＰＴＦＥからなることを特徴としている。
【００１３】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストンはアルミニウムからなり、上記シリンダ本体はステンレスからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるシリンダ本体との合成線膨張係数は、アルミニウムからなるピストンの線膨張係数と略等しくなる。
【００１４】
一実施形態の圧縮機は、請求項１または２に記載の圧縮機において、
上記樹脂層は、電解によって形成したことを特徴としている。
【００１５】
一実施形態の圧縮機によれば、上記樹脂層は電解によって形成するので、上記樹脂層の厚みを高精度に制御して形成できるから、上記樹脂層およびピストン本体の合成線膨張係数、または、上記樹脂層およびシリンダ本体の合成線膨張係数が、比較的高精度で所望の値に形成できる。また、上記樹脂層の厚みを高精度に制御して形成できるから、ピストン本体の外周面に形成された樹脂層とシリンダとの間のクリアランス、または、シリンダ本体の内周面に形成された樹脂層とピストンとの間のクリアランスを、正確な大きさに形成できる。
【００１６】
請求項２の発明の圧縮機は、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、導電性の樹脂からなることを特徴としている。
【００１７】
請求項２の圧縮機によれば、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンと、上記樹脂層内面との間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知される。
【００１８】
請求項３の発明の圧縮機は、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、
上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、
上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなることを特徴とする。
また、請求項４の発明の圧縮機は、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の圧縮機によれば、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とは略同一になる。これによって、上記樹脂層の外周面と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
また、請求項４の圧縮機によれば、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とは略同一になる。これによって、上記樹脂層の外周面と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しない。したがって、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮機の圧縮能力が低下したり、圧縮機が停止することがなく、また、クリアランスが増大して圧縮機の圧縮効率が低下することがない。その結果、上記圧縮機は、高温になっても、安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の圧縮機を示す断面図である。この圧縮機は、スターリング型パルス管冷凍機に用いる圧縮機であり、ピストン１をシリンダ２に嵌合して、圧縮室３を形成している。上記シリンダ２は、連結部材１１を介してコイル部１２に接続し、このコイル部１２を、略円筒形のヨーク１３の一端に開放して形成された空間１４内に挿入していると共に、上記空間１４の径方向内側に配置された永久磁石１５に対向させている。上記コイル部１２、ヨーク１３、および永久磁石１５で、リニアモータ５を構成している。
【００２２】
上記ピストン１は、ピストン本体２３の外周面に、ＰＴＦＥからなる樹脂層２１を設けてなる。上記ピストン本体２３はステンレスからなる一方、上記シリンダ２はアルミニウムからなり、上記ピストン本体２３とシリンダ２は互いに異なる金属からなる。上記樹脂層２１の厚みは、この樹脂層２１とピストン本体２３との合成線膨張係数、すなわち、上記ピストン１の線膨張係数が、上記アルミニウムからなるシリンダ２の線膨張係数と実質的に同一になる厚みにしている。上記樹脂層２１の外周面、すなわち、上記ピストン１の外周面と、上記シリンダ２の内周面との間には、常温（２５℃）の下で約１５μｍのクリアランスを形成して、上記シリンダ２が駆動された際にシリンダ２とピストン１とが接触しないようにしている。上記樹脂層２１は、ピストン本体２３の外周面に、電解によって厚みを高精度に制御して形成している。これによって、この樹脂層２１とピストン本体２３との合成線膨張係数を、上記シリンダ２の線膨張係数に高精度で一致させ、また、樹脂層２１の外周面とシリンダ２の内周面との間のクリアランスを高精度に１５μｍに形成している。この上記ピストン１は、上記シリンダ２と嵌合していない側の端を、図示しないケーシングに固定している。上記ピストン本体２３の中央には、軸方向に延びるガス通路１７を設けている。上記シリンダ２の両端を、外周部がケーシングに固定されたフレクシャベアリング７，７によって、軸方向に移動可能に支持している。
【００２３】
上記構成の圧縮機を動作すると、上記ヨーク１３と永久磁石１５で形成された磁気回路中に位置する上記コイル部１２に、図示しない配線を介して交番電流が通電される。これによって、上記コイル部１２に軸方向に交番する推力が生じ、このコイル部１２に上記連結部材１１を介して接続するシリンダ２が、軸方向に進退する。これによって、上記シリンダ２とピストン本体２３との間の圧縮室３の容積が減少および増大して、この圧縮室３内のガスに圧力変動が生成される。このガスの圧力変動は、上記ピストンのガス通路１７を経て、この圧縮機に直列接続された図示しない蓄冷器、パルス管、およびバッファタンクに向って送出される。このバッファタンクで、上記ガスの圧力変動の位相が変換され、上記パルス管の低温端に冷熱が生成される。
【００２４】
上記圧縮機は、上記リニアモータ５による発熱や、上記ガスの圧縮熱などによって、環境温度よりも高温になる。例えば、環境温度が６０℃程度であると、上記圧縮機のピストン１およびシリンダ２の温度は９０℃程度に達する。ここにおいて、上記ピストン１を形成する樹脂層２１およびピストン本体２３の合成線膨張係数と、上記シリンダ２の線膨張係数とを、実質的に同一に形成している。したがって、上記ピストン１およびシリンダ２の温度が、常温の２５℃から９０℃程度に上昇しても、上記ピストン１の膨張量とシリンダ２の膨張量とは略同一になって、上記ピストン１とシリンダ２との間のクリアランスは、常温時の約１５μｍのままである。したがって、この圧縮機は、従来におけるようにクリアランスが減少して圧縮能力が低下したり圧縮機が停止したり、あるいは、クリアランスが増大して圧縮効率が低下することがない。
【００２５】
図２は、本実施形態のピストン１およびシリンダ２について、温度が変化した場合の膨張量の変化を示した図であり、比較のために、温度が変化した場合のステンレスからなるシリンダの膨張量の変化を、重ねて示している。図２において、膨張量はピストン本体２３の直径に対する比で示し、縦軸は上記膨張量であり、横軸はピストン１およびシリンダ２の温度である。上記ピストン１の膨張量は実線で示し、上記シリンダ２の膨張量は破線で示し、従来のシリンダの膨張量は一点鎖線で示している。図２から分かるように、本実施形態のピストン１およびシリンダ２は、温度が常温の２５℃程度から１００℃程度まで上昇すると、膨張量が略同一の割合で増加して、同一の膨張量になる。したがって、本実施形態のピストン１とシリンダ２との間のクリアランスは、温度が２５℃から１００℃に上昇しても、殆ど変化しない。一方、従来のステンレスからなるシリンダは、膨張量の増加の割合がピストン１の膨張量の増加の割合よりも少なくて、２５℃から１００℃になると、ピストン１の膨張量の半分の膨張量になる。したがって、従来のシリンダは、上記ピストン１と組合わせた場合、シリンダとピストン１との間のクリアランスが小さくなってピストン１がシリンダに接触するようになって、圧縮機の能力が低下したり、圧縮機が停止してしまうのである。
【００２６】
本実施形態の圧縮機によれば、ピストン１の線膨張係数とシリンダ２の線膨張係数とが略同一であるので、温度が上昇してもピストン１とシリンダ２との間のクリアランスは殆ど変化しないから、圧縮機は安定して良好な性能を保持できる。したがって、この圧縮機を用いたパルス管冷凍機は、環境温度が変化しても、冷凍能力を安定して良好に保持できる。
【００２７】
上記実施形態において、樹脂層２１をＰＴＦＥによって形成したが、上記樹脂層は導電性を有する樹脂で形成してもよい。導電性を有する樹脂としては、ＰＴＦＥ中に、Ｎｉ、Ｐを析出させてなる樹脂がある。この樹脂を用いて、図１の樹脂層２１と略同一形状の樹脂層を形成する。そして、上記ピストン本体２３とシリンダ２との間に電圧を印加すると共に、抵抗値を測定する。これによって、導電性の樹脂層の外周面と、シリンダ２の内周面との間の接触が、容易に検出できる。
【００２８】
上記実施形態において、ステンレスからなるピストン本体２３の外周面に樹脂層２１を設けてピストン１を形成し、このピストン１をアルミニウムからなるシリンダ２に嵌合したが、ステンレスからなるシリンダ本体の内周面に樹脂層を設けてシリンダを形成し、このシリンダに、アルミニウムからなるピストンを嵌合して圧縮機を構成してもよい。このとき、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記ピストンの線膨張係数とが略同一になるようにすればよい。
【００２９】
上記実施形態において、樹脂層２１は、電解によってピストン本体の外周面に形成したが、例えば予め円筒形状に形成したＰＴＦＥ筒にピストン本体を挿入し、この後、上記ＰＴＦＥ筒の外周面を切削して樹脂層を形成してもよい。要は、樹脂層とピストン本体との合成線膨張係数と、シリンダの線膨張係数とが同一になるように、あるいは、樹脂層とシリンダ本体との合成線膨張係数と、ピストンの線膨張係数とが同一になるように、かつ、クリアランスが所定の値になるように厚みを形成できれば、上記樹脂層はどのように形成してもよい。
【００３０】
上記実施形態において、圧縮機をパルス管冷凍機に用いたが、パルス管冷凍機以外のものに用いても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の圧縮機によれば、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とが略同一になって、上記ピストン本体および樹脂層と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知できる。
【００３２】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストン本体はステンレスからなり、上記シリンダはアルミニウムからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるピストン本体との合成線膨張係数を、アルミニウムからなるシリンダの線膨張係数と略等しくできる。
【００３３】
一実施形態の発明の圧縮機によれば、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンの膨張量と、上記シリンダ本体および樹脂層の膨張量とが略同一になって、上記ピストンと、上記シリンダ本体および樹脂層との間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
【００３４】
一実施形態の圧縮機によれば、上記ピストンはアルミニウムからなり、上記シリンダ本体はステンレスからなり、上記樹脂層はＰＴＦＥからなるので、上記アルミニウムの線膨張係数はステンレスの線膨張係数よりも大きく、また、上記ＰＴＦＥの線膨張係数は上記アルミニウムおよびステンレスの線膨張係数よりも大きいから、上記ＰＴＦＥからなる樹脂層とステンレスからなるシリンダ本体との合成線膨張係数を、アルミニウムからなるピストンの線膨張係数と略等しくできる。
【００３５】
一実施形態の圧縮機によれば、上記樹脂層は、電解によって形成したので、上記樹脂層およびピストンの合成線膨張係数、または、上記樹脂層およびシリンダ本体の合成線膨張係数が、比較的高精度で所望の値に形成できる。また、ピストン本体に形成された樹脂層とシリンダとの間のクリアランス、または、シリンダ本体に形成された樹脂層とピストンとの間のクリアランスを、正確な大きさにできる。
【００３６】
請求項２の発明の圧縮機によれば、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンの膨張量と、上記シリンダ本体および樹脂層の膨張量とが略同一になって、上記ピストンと、上記シリンダ本体および樹脂層との間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、導電性の樹脂からなるので、この樹脂層と、クリアランスを隔てて対向するピストンまたはシリンダとの間について、電圧を印加すると共に抵抗値を測定することにより、上記樹脂層と、上記ピストンまたはシリンダとの間の接触が容易に検知できる。
【００３７】
請求項３の発明の圧縮機によれば、金属からなり、外周面に樹脂層を設けたピストン本体と、金属からなるシリンダとを備える圧縮機において、上記ピストン本体の金属とシリンダの金属とは異なる金属であり、上記ピストン本体と樹脂層との合成線膨張係数と、上記シリンダの線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストン本体および樹脂層の膨張量と、上記シリンダの膨張量とが略同一になって、上記ピストン本体および樹脂層と、上記シリンダとの間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
また、請求項４の発明の圧縮機によれば、金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であるので、上記圧縮機が高温になっても、上記ピストンの膨張量と、上記シリンダ本体および樹脂層の膨張量とが略同一になって、上記ピストンと、上記シリンダ本体および樹脂層との間のクリアランスは殆ど変化しないから、従来におけるようなクリアランスの減少に起因する圧縮機の圧縮能力の低下や、圧縮機の停止が防止でき、また、クリアランスの増大に起因する圧縮機の圧縮効率の低下が防止できる。その結果、上記圧縮機は、高温においても安定して良好な性能が得られる。
さらに、上記樹脂層は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなるので、伝導性の樹脂層に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の圧縮機を示す断面図である。
【図２】 ピストンおよびシリンダについて、温度が変化した場合の膨張量の比を示した図である。
【符号の説明】
１ ピストン
２ シリンダ
３ 圧縮室
５ リニアモータ
７ フレクシャベアリング
１１ 連結部材
１２ コイル
１３ ヨーク
１４ 空間
１５ 永久磁石
１７ ガス通路
２１ 樹脂層
２３ ピストン本体
Claims (4)
- 金属からなり、外周面に樹脂層（２１）を設けたピストン本体（２３）と、金属からなるシリンダ（２）とを備える圧縮機において、
上記ピストン本体（２３）の金属とシリンダ（２）の金属とは異なる金属であり、
上記ピストン本体（２３）と樹脂層（２１）との合成線膨張係数と、上記シリンダ（２）の線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層（２１）は、導電性の樹脂からなることを特徴とする圧縮機。 - 金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層（２１）は、導電性の樹脂からなることを特徴とする圧縮機。 - 金属からなり、外周面に樹脂層（２１）を設けたピストン本体（２３）と、金属からなるシリンダ（２）とを備える圧縮機において、
上記ピストン本体（２３）の金属とシリンダ（２）の金属とは異なる金属であり、
上記ピストン本体（２３）と樹脂層（２１）との合成線膨張係数と、上記シリンダ（２）の線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層（２１）は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなることを特徴とする圧縮機。 - 金属からなるピストンと、金属からなり、内周面に樹脂層を設けたシリンダ本体とを備える圧縮機において、
上記ピストンの金属とシリンダ本体の金属とは異なる金属であり、
上記ピストンの線膨張係数と、上記シリンダ本体と樹脂層との合成線膨張係数とが実質的に同一であり、
上記樹脂層（２１）は、Ｎｉ、Ｐ、およびＰＴＦＥからなることを特徴とする圧縮機。
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| KR20130092036A (ko) * | 2012-02-09 | 2013-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기 |
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