JPH03168371A - モータ・コンプレッサ・ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、密封ハウジングと、振動的に回転する駆動シ
ャフトを有する振動モータと、２個の対向して配置され
た同一の自由ピストンを備える対称的対の自由ピストン
コンプレッサとを備え、ピストンは駆動シャフトにより
それぞれのシリンダーで往復動してそれぞれの圧縮空間
に影響を与え、圧縮空間は、各々それぞれの圧縮空間の
境界を区切り、かつ人口と出口弁を各々備えるシリンダ
ー端部壁を有するモータ・コンプレッサ・ユニットに関
する。

（従来の技術） このようなモータ・コンプレッサは、米国特許第Ａ〜３
．９３７．６００号から既知である。

この種のモータ・コンプレッサに付随する問題は、ピス
トンの″゛　ドリフティング（ｄｒｉｆｔｉｎｇ）’”
である。即ち、ピストンがその中心位置から離れてふら
ついて、ピストンが非対称的に動き、かつ効率が低下す
ることである。

この問題は、米国特許第４．０５８，３８７号に記載の
ように単一の自由ピストンを有する冷凍器で発生する。

これらの機械では、ピストンドリフティンクハ、圧縮空
間から緩衝空間に及びその反対の向きににピストンに沿
った作業媒体の漏洩流れにより生じる。ドリフティング
は、ある瞬間における圧縮空間と緩衝空間との間の連結
を確立する導管装置により緩和される。

米国特許第Ａ−３，９３７，６００号は、モータ・コン
プレッサに関するもので、質量バネ系の減衰する共鳴周
波数の結果、シリンダー端部壁に対してピストンが衝突
する過剰のピストン行程を排除する解決策を提案してい
る（行程行き過ぎの防止）。この目的のため、コンプレ
ッサには、両端部にガスバネシリンダーが設けてある。

ピストンが非常に大きくなると、媒体は、ピストンの最
遠の位置にある導管装置を介して適当なガスバネシリン
ダーに周囲から流れ込む。それにより、ガスバネの剛性
が増加する。その結果、二個のガスバネの剛性が相異す
るので、ガスバネシリンダーの圧力は、二重ピストンの
中の導管と空間を介してガスベネシリンダーを一時的に
相互に結合してピストン中心位置で釣り合う。全質量−
バネ装置のバネ剛性は、従って共鳴周波数は、通常の行
程長さに再び到達する迄増加する。このコンプレッサは
、複雑な構造で、所望の目的を達戒するには高い精度で
製作する必要がある。

（発明が解決しようとする課題） 冒頭で定義した種類のモータ・コンプレッサ・ユニット
において簡単な方法でピストンドリフティングを最小限
にすることである。

（課題を解決するための手段と効果〉 この目的を達或するために、本発明に係るモータ・コン
プレッサ・ユニットは、次の特徴を有している。即ち、
各シリンダーは、ハウジングとモータ・コンプレッサと
の間の吸入側圧力が優勢な空間にそれぞれの圧縮空間を
結合する導管で形成されていて、導管は、それぞれのシ
リンダー端部壁から等しい距離に位置し、かつそれぞれ
のピストンにより閉止される、特徴である。

導管を対称的に配置することにより、圧力形成が、両シ
リンダーにおいて同じ容量でなされる。

ピストンが中心位置からふらつく場合、ピストンドリフ
ティング方向と反対の方向の平均ガス力を受けると言う
ことにより、ドリフティングが軽減される。従って、ド
リフティングを補償するための別のバネ作用（ガスバネ
又は機械的バネ）を必要としない。

各導管の位置は、このピストンが中心位置を占めた時の
ピストンの端面の位置により、及びこのピストンがピス
トン行程の終端で最遠の位置を占める時のピストンの端
面の位置により制約される。

好適には、各導管は、ピストンが中央位置を占める時ピ
ストンの端面の位置と、このピストンがピストン行程の
終端で最遠の位置を占める時ピストンの端面の位置との
間に位置する。

実施例に基づき添付図面を参照して、本発明を以下によ
り詳細に説明する。

（実施例） 第１図のモータ・コンプレッサ・ユニットは、振動形モ
ータ１と対称の対の自由ピストンコンプレッサ２を備え
る。モータとコンプレッサは、密封ハウジング３に収容
されている。モータ・コンプレッサは、欧州特許第Ａ−
０．　１５５，　０５７号に開示されており、次のよう
に要約される。振動形モータ１のコイル４を流れる交流
は、シャフト６の回りのロータ５の回転する振動運動を
する。摺動素子の形状の各ロータセクション（５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄ）のため、コイルにより発生した交互に
方向が変わる磁場が永久磁石７により発生した磁場に重
畳する。

この結果、各ロータセクションの磁束密度は、高い値と
低い値を有する。二個の対角線上に対峙したロータセク
ション（５ａ，　５ｃ）が同じ瞬間に高い磁束密度を受
け、一方他の二個のロータセクション（５ｂ，５ｄ）は
低い磁束密度を受けるように、コイルは、永久磁石の磁
化の方向に対して巻線される。

これは、コア９とステータプレートｌＯとの間の高い磁
束密度が存在する空気間隙８のロータセクションに生じ
る。電流の方向の逆転は、ロータ５の運動の逆転を生起
する。この結果、ロータは、振動運動を行う。コンプレ
ツサ２は、二個のシリンダー１２、ｌ３を有し、その各
々には、二個の同一の対向した配置された自由ピストン
１４、１５の一個は、直線的往復動運動を行うことがで
きる。ピストンは相互に一体とされて、その中心で継ぎ
手１６によリ振動ロータ５のアーム１１にそれらは連結
される。

媒体は、それぞれの圧縮空間１６、１７において、交互
にピストン１４、１５により吸気され、圧縮され、吐出
される。このため、入口及び出口弁２０、２ｌは、シリ
ンダー端部壁１９，　１９に配置されている。モータ・
コンプレ・ツサは、図示してない冷凍装置に取り付けら
れ、その低圧セクション（吸気側〉は、密封ハウジング
３とモータ・コンブレツサ１，２との間の空間２２に連
結されている。吸気行程中、媒体は、この空間２２から
直接吸引されて入口ポート２３を介して圧縮空間１６、
１７に入る。圧縮行程中、媒体は出口ポート２４と図示
してない線を介して冷凍装置の高圧セクション（圧倒）
に強制して送入される。

二重ピストン１４、１５が線２５に対して非対称である
往復動運動を行うのを防止するために、各シリンダー１
２、ｌ３には、導管２６、２７が形成されている。

導管２６、２７は、空間２２に対してそれぞれ圧縮空間
ｌ６、１７に連結され、それぞれのシリンダー端部壁ｌ
８、１９から等しい距離ｄの位置のある。各圧縮行程中
、少ない量の媒体は吸気圧の空間２２に先ず導管２６、
２７を介して押圧されて、続いて各シリンダーに形威さ
れた圧は同じ容積を占める。これにより、ピストンｌ４
、１５は正しく中心に止まる。

導管の位置は、次のように制約される。ピストン１４、
ｌ５が第２図に示すようにその最小行程（ピストンが中
心位置に位置する）を行う時、各導管は、ピストンの端
面２８、２９のレベルに位置する。

これが一個の条件である。ピストンｌ４、１５が第２図
に示すようにそのピストン行程の終端で最遠の位置を占
める時、各導管は、ピストンの端面２８、２９のレベル
に位置する。これが他方の条件である。

明らかに、この条件は、理論的である。実際、導管は、
これらの制限の間のいずれか、最初の条件にほぼ近くに
位置する。

このピストンがピストン行程の終端の最遠の位置に到達
した時、及びコンプレッサが所望の最小量の媒体を吸気
した時、各ピストンが、ピストンのそれぞれの端面２８
、２９の位置に位置するモータ・コンプレッサは満足す
る結果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、モータ・コンプレッサ・ユニットの図； 第２図と第３図は、第１図のモータ・コンプレッサ・ユ
ニットのコンプレッサのピストンが中心位置にある場合
と、最遠の位置にある場合をそれぞれ示す。 １・・・振動型モータ ２・・・コンプレソサ ３・・・ハウジング ６・・・シャフト １２、１３・・・シリンダー １４、１５・・・ピストン １６、１７・・・圧縮空間 １８、ｌ９・・・シリンダー端部壁 ２０、２１・・・人口及び出口弁 ２２・・・空間 ２６、２７・・・導管 ２８、２９・・・端面 Ｎ ρつ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−密封ハウジング（３）と、 −振動的に回転する駆動シャフト（６）を有する振動モ
   ータ（１）と、 −２個の対向して配置された同一の自由ピストン（１４
   、１５）を備える対称的対の自由ピストンコンプレッサ
   （２）とを備え、ピストン（１４、１５）は駆動シャフ
   ト（６）によりそれぞれのシリンダー（１２、１３）で
   往復動してそれぞれの圧縮空間（１６、１７）に影響を
   与え、圧縮空間は、各々それぞれの圧縮空間の境界を区
   切り、かつ入口と出口弁（２０、２１）を各々備えるシ
   リンダー端部壁（１８、１９）を有するモータ・コンプ
   レッサ・ユニットにおいて、各シリンダー（１２、１３
   ）は、ハウジング（３）とモータ・コンプレッサ（１、
   ２）との間の吸入側圧力が優勢な空間にそれぞれの圧縮
   空間（１６、１７）を結合する導管（２６、２７）が形
   成されていて、導管は、それぞれのシリンダー端部壁（
   １８、１９）から等しい距離（ｄ）に位置し、かつそれ
   ぞれのピストン（１４、１５）により閉止される、こと
   を特徴とするモータ・コンプレッサ・ユニット。 ２、各導管（２６、２７）は、前記ピストンが中央位置
   （第２図参照）を占める時のピストン （１４、１５）の端面（２８、２９）の位置と、このピ
   ストンがピストン行程（第３図）の終端で最遠の位置を
   占める時のピストンの端面の位置との間に位置する、こ
   とを特徴とする請求項１に記載のモータ・コンプレッサ
   ・ユニット。 ３、前記ピストンがピストン行程の終端の最遠の位置に
   到達した時、及びコンプレッサが媒体の所望最小量を吸
   入した時に、各導管（２６、２７）がピストン（１４、
   １５）の端面（２８、２９）の位置に位置する、ことを
   特徴とする請求項２に記載のモータ・コンプレッサ・ユ
   ニット。