JPH1054360A - リニア圧縮機 - Google Patents
リニア圧縮機Info
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- JPH1054360A JPH1054360A JP9117246A JP11724697A JPH1054360A JP H1054360 A JPH1054360 A JP H1054360A JP 9117246 A JP9117246 A JP 9117246A JP 11724697 A JP11724697 A JP 11724697A JP H1054360 A JPH1054360 A JP H1054360A
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- JP
- Japan
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- piston
- refrigerant
- linear compressor
- cylinder
- spring
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
- F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
ら冷媒への熱伝達を減少させて、効率を向上し得るリニ
ア圧縮機を提供する。 【解決手段】 シリンダー131の内部にスライド可能
に嵌合されたピストン132と、シリンダー131が収
納された密閉型スプリングホールダー151と、それに
被せられたキャップ152と、冷媒流路の冷媒吸入側か
らピストン132の内部に嵌合されたパイプ状の冷媒吸
入誘導管160と、ピストンを支持する板スプリング1
28とを備えており、シリンダー131の内部に流入す
る冷媒を、冷媒吸入誘導管160のみを通過させて、ピ
ストンの内部流路を大きく形成する。
Description
もので、詳しくは、冷媒吸入誘導管を有するピストンを
シリンダーの内部に嵌合して軸方向流バルブシステム
(Axial Flow Valve System)
を有するリニア圧縮機を構成し、ピストンから冷媒への
熱伝達を低減し、圧縮効率を向上したリニア圧縮機に関
するものである。
用してピストンを往復動させ、圧縮機の構成部品数を減
らして製造原価を低減したリニア圧縮機が広く使用され
ている。そして、このような一般のリニア圧縮機の構成
においては、図5に示したように、所定形状を有する密
閉容器1の内部中央部にシリンダー2が設置され、該シ
リンダー2の内部にはコイル組立体3,3’が一体に組
立てられ、上記シリンダー2の下部(図5の右側)には
ピストンスプリング4が固定され、該ピストンスプリン
グ4の下面と密閉容器1の底面間には複数個のマウンテ
ィングスプリング7が掛止されて上記ピストンスプリン
グ4が密閉容器1によって弾支されると共に、該ピスト
ンスプリング4の中央部にはピストン5の下端部が嵌合
されて、ピストン5が上記シリンダー2の内部を直線方
向に往復移動するようになっていた。
グネット6が装着され、該シリンダー2の上面中央部
(図5の左側)にはバルブ組立体8が装着され、該バル
ブ組立体8の両側には吸入側消音器9及び吐出側消音器
10が夫々設置されていた。このように構成された一般
のリニア圧縮機は、ピストン5の直線往復運動により冷
媒ガスの吸入、圧縮、及び吐出動作が繰返して行われる
が、このとき、冷媒の流れを調節するバルブ(吸入バル
ブ及び吐出バルブ)の開閉動作をより確実にすることが
圧縮機の効率を向上させる重要な要因となるため、冷媒
の流れ方向がピストンの移動方向と同じになる様に構成
された軸方向流バルブ装置(Axial Flow V
alve System)を採用して圧縮機の効率を向
上させていた。
て、イナーシャ(Inertia)方式のバルブ装置を
説明すると、図6に示したように、シリンダー21の側
壁面内所定部位にシリンダー溝21aが切刻形成され、
該シリンダー溝21aの中央には上記シリンダー21の
外部に連通する冷媒吸入孔21bが穿孔形成され、上記
シリンダー21の内部に嵌合されたピストン22の円錐
状先端部外側とシリンダー21の内側面間には上記シリ
ンダー溝21aに連通するピストン溝22aが形成され
る。上記ピストン22の先端頂面中央部には吸入バルブ
23がピストンピン24によりコーキング(Caulk
ing)され、上記シリンダー21の上端部(図6の右
側)にはヘッドカバー25が結合され、該ヘッドカバー
25の内部にはコイルスプリング27が収納掛合され、
該コイルスプリング27とヘッドカバー25の下部との
間には吐出バルブ26が挿入されて、該吐出バルブ26
がコイルスプリング27によって弾支されていた。
定部位にはシリンダー21の外部に連通する冷媒吐出管
25aが貫通連結され、上記シリンダー21内のピスト
ン22の上部に圧縮空間Cが形成されて、該圧縮空間C
から圧縮された冷媒ガスがコイルスプリング27の弾性
力に抗して吐出バルブ26を上方に押すと、冷媒ガスが
上記ヘッドカバー25の冷媒吐出管25aを通って吐出
されるようになっていた。
ルブシステム(Axial Flow Valve S
ystem)を採用した従来のリニア圧縮機において
は、ピストン22の吸入行程の際に、冷媒がシリンダー
21の冷媒吸入孔21b及びピストン溝22aを通って
シリンダー21の内部の吸入された後、図6に示したよ
うに、吸入バルブ23の縁部に掛かる圧力差と吸入バル
ブ23自体の慣性とにより、吸入バルブ23がピストン
22から隔離されて吐出バルブ26の方向に移動し、冷
媒は吸入バルブ23下面の隙間を通って圧縮空間Cに吸
入される。
力により吐出バルブ26が押圧され、コイルスプリング
27が圧縮されるため、冷媒はヘッドカバー25の冷媒
吐出管25aを通って吐出される。次いで、このような
圧縮行程が終了すると、ピストン22は該ピストン22
の頂面から離隔された吸入バルブ23を引張ると共に、
吐出バルブ26は元の位置に復帰し、以後、このような
過程が反復される。
していない従来のリニア圧縮機においては、図5に示し
たように、バルブ組立体8に隣接した冷媒流路の入口側
に消音器9が設置されているため、冷媒流路の入口側か
ら発生する騒音は低減し得るが、バルブの開閉動作を確
実に行うために軸方向流バルブシステムを採用したリニ
ア圧縮機においては、図6に示したように、冷媒の流れ
方向がピストンの移動方向と同じになる様な構造になっ
ているため吸入側消音器を設置することができないの
で、騒音が甚だしく発生するという問題点があった。
め、本発明者等は大韓民国に特許出願第25666号
(95年)のリニア圧縮機を出願した。出願されたリニ
ア圧縮機においては、図7に示したように、シリンダー
31の内部にピストン32がスライド可能に嵌合される
が、該ピストン32は、シリンダー31に嵌合された外
部ピストン33と、該外部ピストン33の内部に嵌合さ
れたロッドポスト(Rodpost)34と、該ロッド
ポスト34の内部に嵌合され後方端が板スプリング28
に支持されたピストンロッド35と、を夫々備えてい
た。
ア圧縮機においては、上記ピストンロッド35とロッド
ポスト34との間に冷媒流路の入口側と連通する第1サ
イレンサ36が形成され、上記ロッドポスト34と外部
ピストン33との間には、第1サイレンサ36を通った
後の冷媒が通る第2サイレンサ37が形成される。更
に、ロッドポスト34の所定部位には第1サイレンサ3
6と第2サイレンサ37とが相互に連通される通孔34
aが穿孔形成され、上記ピストン32の先端壁面両側に
はピストン孔32aが穿孔形成される。また、先端壁面
の中央部には吸入バルブ41がピストンピン42により
コーキングされ、上記シリンダー31の先方端にはヘッ
ドカバー43が装着されると共に、該ヘッドカバー43
の内部43aには第1吐出バルブ44、第2吐出バルブ
45、ストッパー46及びスプリング47が夫々挿入さ
れていた。
器55とシリンダー31との間には、該シリンダー31
が収納される密閉型スプリングホールダー51が設置さ
れ、該密閉型スプリングホールダー51の入口側は、冷
媒の吸入される内部冷媒吸入管54がキャップ52に取
り付けられ、該キャップ52の内部に前記ピストンロッ
ド35を支持する板スプリング28が収納されていた。
ンサ53が形成され、騒音を低減するようになってい
た。このように構成されたリニア圧縮機の各部に対する
方程式は次のようであった。
質量(Moving Mass) Apは、ピストン前面の広さ Pwは、圧縮部の圧力 Pbは、ピストン後方部の圧力 Kは、機械的スプリングの強さ(Stiffness) Cは、粘性係数(Damping Coefficie
nt)を示している。
には適当なスプリング常数Kが必要となるが、該スプリ
ング常数Kは、図8に示したような、上記ピストンロッ
ド35を支持する板スプリング28により成立する。図
中、未説明符号48は冷媒吐出管、56は外部からの冷
媒吸入管、57は外部冷媒吐出管を夫々示したもので、
それら冷媒吐出管48と外部冷媒吐出管57とは相互連
通されている。
縮機における騒音低減の動作を説明すると次のようであ
った。即ち、リニア圧縮機を駆動すると、密閉容器55
の外部冷媒吸入管56を通って冷媒が吸入され、該冷媒
はキャップ52の内部冷媒吸入管54を通って第3サイ
レンサ53に流入されて1次的に騒音が低減される。次
いで、流入された冷媒が板スプリング28の先方のシリ
ンダー31の後方側から図7に示した矢印方向に吸入さ
れ、冷媒流路に沿ってシリンダー31の内部に流入され
るとき、シリンダー31内部のピストンロッド35とロ
ッドポスト34との間の第1サイレンサ36に流入され
て2次的に騒音が低減され、次いで、ロッドポスト34
の通孔34aを通ってロッドポスト34と外部ピストン
33との間の第2サイレンサ37に流入されて3次的に
騒音が低減される。
を通って吸入バルブ41を通過し、シリンダー31の圧
縮空間Cに流入した後、該冷媒はピストン32の圧縮行
程により第1吐出バルブ44側に移動して圧縮空間Cに
おいて圧縮され、第1吐出バルブ44及び第2吐出バル
ブ45を通った後、ヘッドカバー43の冷媒吐出管48
を通って外部に吐出されるが、この時、ストッパー46
は第2吐出バルブ45の過度な移動を防止する役割をす
る。
冷媒吸入管56を通過した冷媒がキャップ52の小径の
内部吸入管54を通って密閉型スプリングホールダー5
1の内部の空間に流入し、複雑な構造のピストン32の
内部を通過してシリンダー31に吸入される。
流バルブシステムを採用した従来のリニア圧縮機におい
ては、騒音低減装置が具備されていないので、リニア圧
縮機が駆動されるときに発生する騒音を除去することが
できないという不都合な点があった。また、騒音の発生
を除去した従来のリニア圧縮機においては、吸入冷媒が
高温のピストン32の内部流路を通過する過程で加熱さ
れるので、冷媒の比体積が増加して冷媒の圧縮効率が低
下するのと、ピストンの内部流路が狭くて複雑であるた
めに、流路での圧力損失が発生するという不都合な点が
あった。
3、ロッドポスト34、及びピストンロッド35から構
成されるため、構造が複雑であり、冷媒が加熱されると
いう不都合な点があった。従って、本発明の第1目的
は、冷媒の流路を簡単に構成し、冷媒が流路を通過する
ときに発生する冷媒の圧力損失を防止し得るリニア圧縮
機を提供することである。
プにより妨害されないようにしたリニア圧縮機を提供す
ることである。本発明の第3目的は、ピストンを堅固に
支持し、該ピストンの作動中に冷媒が加熱されるのを防
止し得るリニア圧縮機を提供することである。本発明の
第4目的は、ピストンの作動中に吸入冷媒の流路を確実
に保持し得るリニア圧縮機を提供することである。
ストン支持スプリングを提供し得るリニア圧縮機を提供
することである。
るため、本発明に係るリニア圧縮機においては、後面が
開放した円筒形空缶状に形成され内部空間の後方側に板
スプリングが仕切り状に立設されたスプリングホールダ
ーと、該スプリングホールダーの後面に被せられたキャ
ップと、前記スプリングホールダーの内部の前方側壁に
横設された中空円筒状のシリンダーと、該シリンダーの
内部にスライド可能に嵌合されフランジ部及び吸入バル
ブを備えたピストンと、前記スプリングホールダーの後
方側壁中央及び板スプリングの中央を夫々貫通して前記
ピストンの内部に嵌合され冷媒流路を有するパイプ状の
冷媒吸入誘導管と、前記スプリングホールダーの前方側
壁の外面のシリンダーの前面に被せられたシリンダーの
ヘッドカバーと、を備えて構成されている。
て、図面を用いて説明する。本発明に係るリニア圧縮機
の第1実施形態においては、図1に示したように、シリ
ンダー131の内部にスライド可能に中空円筒状のピス
トン132が嵌合され、該ピストン132の先端壁面に
はピストン孔132aが夫々穿孔形成され、該ピストン
の先端壁面中央部の穴に挿入されるピストンピン142
により吸入バルブ141がピストン132の頂面にコー
キングされている。
の右側面)には、後述する密閉型スプリングホールダー
151を介してヘッドカバー143が装着され、該ヘッ
ドカバー143の内部には収納溝143aが切刻形成さ
れていて、該収納溝143aには、第1吐出バルブ14
4、第2吐出バルブ145、ストッパー146及びスプ
リング147が夫々挿入されている。
円筒型缶状の密閉型スプリングホールダー151が形成
され、該密閉型スプリングホールダー151の下部(図
1の左側)にはキャップ152が被せられて、該キャッ
プ152の内部には騒音を低減するサイレンサ153が
形成される。該キャップ152の中央部を貫通して、前
記ピストン132の内部に冷媒吸入誘導管160が嵌合
され、該冷媒吸入誘導管160の外周面外側の前記キャ
ップ152の内部には、該冷媒吸入誘導管160及び前
記ピストン132を支持する板スプリング128が仕切
り状に立設されている。
は、該冷媒吸入誘導管160の下部(図1の左側)に冷
媒が誘導される皿状の吸入マフラ161が形成され、該
吸入マフラ161にパイプ状の案内流路管162が連結
形成されて、該案内流路管162が前記ピストン132
の内部に挿入される。該冷媒吸入誘導管160は、高温
のピストン132と冷媒との間の熱伝達を低減するた
め、プラスチックのような熱伝導性の低い材質により製
作することが好ましい。
56は外部冷媒吸入管、157は外部冷媒吐出管、23
2aはピストン132のフランジ部を夫々示したもので
ある。このように構成された本発明に係るリニア圧縮機
の第1実施形態においては、シリンダー131の内部
に、前述の従来技術(図7参照)におけるピストンロッ
ド及びロッドポストに代わるものとして、パイプ状の冷
媒吸入誘導管160が挿入されており、シリンダー13
1の内部に流入する冷媒が冷媒吸入誘導管160の内部
のみを通過するようになっているため、加熱されたピス
トン132から冷媒への熱伝達が減少すると共に、前記
吸入マフラ161により騒音が低減され、冷媒の流れが
円滑になる。
施形態について、前記第1実施形態と同様な部分には同
一符号を付けて説明する。即ち、図2に示したように、
前記第1実施形態における板スプリング128の代わり
に、ピストン232のフランジ部232aとキャップ1
52の内面壁間の冷媒吸入誘導管160の外方側に、大
量生産性に優れたコイルスプリング270が挿入されて
掛止される。そのために、シリンダー231の外周面の
所定部位に段差部231aが切刻形成され、ピストン2
32のフランジ部232aの両側の壁面に掛合突条23
2bが夫々突設されていて、それらピストン232のフ
ランジ部232aの各掛合突条232bと、前記キャッ
プ152の内面壁及びシリンダー231の段差部231
aとの間に、夫々前記コイルスプリング270が挿入掛
止される。なお、その他の部分は前記第1実施形態と同
様に構成されている。
施形態として、次のように構成することもできる。即
ち、図3に示したように、ピストン232のフランジ部
232aの後面側壁に第1固定フランジ371が固定ネ
ジ373により螺着され、該第1固定フランジ371に
対応するキャップ152の下部内壁中央には第2固定フ
ランジ372が固定ネジ374により螺着される。ま
た、それら第1固定フランジ371及び第2固定ネジ3
72の間の外周面上にコイルスプリング370が挿入掛
止され、それら第1固定フランジ371及び第2固定フ
ランジ372の内部周面に沿って冷媒吸入誘導管160
が前記ピストン232の内部に嵌合される。なお、その
他の部分は前記第1実施形態と同様に構成されている。
は、コイルスプリング370の構造及び組立作業が前記
第2実施形態よりも簡便であるという長所がある。ま
た、本発明に係るリニア圧縮機の第4実施形態として、
次のように構成することもできる。即ち、第4実施形態
の特徴は、図4に示したように、ピストン432の外周
面とシリンダー431のヘッドカバー143との間のシ
リンダー431の側壁内部にオイル流路401を穿孔形
成した点にあるが、その他の部分は前記第3実施形態と
同様に構成されている。
より供給されるオイルが上記オイル流路401を通って
直接、且つ、確実にシリンダー431とピストン432
の摺動面に供給されるため、摺動部の潤滑性が向上す
る。
に係るリニア圧縮機においては、シリンダーの内部に流
入する冷媒が冷媒吸入誘導管の内部のみを通過して吸入
される間にピストンの作動が行われるように構成されて
いるため、ピストンの構造及び内部流路の構造が大いに
単純化されると共に、冷媒の流路による圧力損失が低減
して冷媒の流れが円滑になり、高温のピストンから冷媒
への熱伝達が減少して圧縮機の効率が向上するという効
果がある。
スプリングにより支持されるため、冷媒の吸入流路が正
確に保持されるという効果がある。
した断面図である。
した断面図である。
した断面図である。
した断面図である。
る。
ステムを示した断面図である。
を示した断面図である。
面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 後面が開放した円筒形空缶状に形成さ
れ、内部空間の後方側に板スプリング(128)が仕切
り状に立設されたスプリングホールダー(151)と、 該スプリングホールダー(151)の後面に被せられた
キャップ(152)と、 前記スプリングホールダー(151)の内部の前方側壁
に横設された中空円筒状のシリンダー(131)と、 該シリンダー(131)の内部にスライド可能に嵌合さ
れフランジ部(232a)及び吸入バルブ(141)を
備えたピストン(132)と、 前記スプリングホールダー(151)の後方側壁中央及
び板スプリング(128)の中央を夫々貫通して前記ピ
ストン(132)の内部に嵌合され、冷媒流路を有する
パイプ状の冷媒吸入誘導管(160)と、 前記スプリングホールダー(151)の前方側壁の外面
のシリンダー(131)の前面に被されたシリンダー
(131)のヘッドカバー(143)と、を備えて構成
されたことを特徴とするリニア圧縮機。 - 【請求項2】 上記冷媒吸入誘導管(160)は、後方
側に外部からの冷媒が吸入される皿状の吸入マフラ(1
61)が形成され、該吸入マフラ(161)に連続して
冷媒を案内するパイプ状の案内流路管(162)が前記
吸入バルブ(141)の前方まで延長形成されたことを
特徴とする請求項1記載のリニア圧縮機。 - 【請求項3】 上記ピストン(132)は、後方側壁に
フランジ部(232a)が形成され、前方側壁に吸入バ
ルブ(141)が穿孔形成されて、該吸入バルブ(14
1)から冷媒が前記シリンダーのヘッドカバー(14
3)側に流出する請求項1記載のリニア圧縮機。 - 【請求項4】 上記冷媒吸入誘導管(160)は、プラ
スチックのような熱伝導性の低い材質により製作された
ことを特徴とする請求項1記載のリニア圧縮機。 - 【請求項5】 上記板スプリング(128)が、コイル
スプリング(270)によって置き換えられていること
を特徴とする請求項1記載のリニア圧縮機。 - 【請求項6】 シリンダー(231)の外周壁の所定部
位には段差部(231a)が切刻形成され、ピストン
(232)のフランジ部(232a)の側壁両面に夫々
スプリング掛合突条(232b)が突成され、キャップ
(152)の内部壁面中央と前記段差部(231a)及
びスプリング掛合突条(232b)との間にコイルスプ
リング(270)が掛合されることを特徴とする請求項
1記載のリニア圧縮機。 - 【請求項7】 上記コイルスプリング(270)は、上
記キャップ(152)の内部側面中央と該キャップ(1
52)の内部壁面に対応するフランジ部(232a)の
スプリング掛合突条(232b)との間に掛合されるコ
イルスプリング(270)と、前記段差部(231a)
と該段差部(232a)に対応するフランジ部(232
a)のスプリング掛合突条(232b)との間に掛合さ
れるコイルスプリング(270)と、の2つにて形成さ
れる請求項6記載のリニア圧縮機。 - 【請求項8】 キャップ(152)に対応するピストン
(232)のフランジ部(232a)には第1固定フラ
ンジ(371)が螺着され、該キャップ(152)の後
面内壁の中央には第2固定フランジ(372)が螺着さ
れ、それら第1固定フランジ部(371)と第2固定フ
ランジ部(372)との間に前記コイルスプリング(2
70)が挿入されることを特徴とする請求項5記載のリ
ニア圧縮機。 - 【請求項9】 上記第1固定フランジ(371)及び第
2固定フランジ(372)は、前記ピストン(232)
のフランジ部(232a)及び前記キャップ(152)
の後面内壁中央に、夫々固定ネジにより螺着されること
を特徴とする請求項8記載のリニア圧縮機。 - 【請求項10】 ピストン(432)の外周面と前記ヘ
ッドカバー(143)の側壁との間には、オイル流路
(401)が穿孔形成されることを特徴とする請求項1
記載のリニア圧縮機。 - 【請求項11】 上記シリンダー(431)の側壁の内
部には、前記オイル流路(401)が穿孔形成されるこ
とを特徴とする請求項10記載のリニア圧縮機。
Applications Claiming Priority (6)
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KR15066/1996 | 1996-05-08 | ||
KR1019960015066A KR0176912B1 (ko) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 리니어 압축기 오일 공급 유로 구조 |
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