JPH1077964A - Linear compressor - Google Patents

Linear compressor

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Publication number
JPH1077964A
JPH1077964A JP23084196A JP23084196A JPH1077964A JP H1077964 A JPH1077964 A JP H1077964A JP 23084196 A JP23084196 A JP 23084196A JP 23084196 A JP23084196 A JP 23084196A JP H1077964 A JPH1077964 A JP H1077964A
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JP
Japan
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piston
cylinder
movable body
linear compressor
rolling bearing
Prior art date
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Application number
JP23084196A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Kuwaki
康之 桑木
Takafumi Nakayama
隆文 中山
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain high efficiency and long service life of a device by providing guide parts having rolling bearings at the inner peripheral surface and holding a piston shaft slidably to the rolling bearings. SOLUTION: First and second coil springs 10, 11 are provided to elastically support a movable body (bobbin) 8 of bottomed cylidner shape opened on the piston 5 side, and a piston 5 in a reciprocating state. A first guide part 12 and a second guide part 13 respectively have rolling bearings 21, 22 at the inner peripheral surface and hold a piston shaft 9 in a vertically slidable state so as to specify the linear moving direction of the piston 5. A micro clearance is thereby provided between the piston and a cylinder to realize clearance seal. There is therefore no risk of causing lowering of operating efficiency caused by frictional loss at the time of reciprocating motion of the piston 5, lowering of the service life of a device caused by the wear of a gas sealing member provided at the piston, pollution of refrigerant caused by abrasive powder, and the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内に嵌装
されたピストンをリニアモータによって往復運動させる
ことにより、ガスを圧縮して外部に供給するリニアコン
プレッサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compressor for compressing gas and supplying the compressed gas to the outside by reciprocating a piston fitted in a cylinder by a linear motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、冷凍システムに於いて、冷媒ガス
を圧縮して供給する機構として、リニアコンプレッサが
開発されている。例えば図3に示す如く、有底円筒体の
ハウジング101と、そのハウジング101の上端開口
部に形成された低炭素鋼からなる磁気枠102と、この
磁気枠102の中心部に形成されたシリンダ103と、
シリンダ103内に往復可能に嵌装され、シリンダ10
3内空間に圧縮室104を区画形成するピストン105
と、ピストン105を往復駆動する駆動源としてのリニ
アモータ106を備えている。
2. Description of the Related Art In recent years, a linear compressor has been developed as a mechanism for compressing and supplying a refrigerant gas in a refrigeration system. For example, as shown in FIG. 3, a housing 101 having a bottomed cylindrical body, a magnetic frame 102 made of low carbon steel formed at an upper end opening of the housing 101, and a cylinder 103 formed at the center of the magnetic frame 102 When,
Reciprocally fitted in the cylinder 103, the cylinder 10
Piston 105 for forming compression chamber 104 in inner space 3
And a linear motor 106 as a drive source for driving the piston 105 back and forth.

【0003】そして、リニアモータ106には、環状の
永久磁石107がシリンダ103の同心外方に配置さ
れ、ハウジング101に固着されている。この磁石10
7および磁気枠102からなる磁気回路によって、シリ
ンダ103の中心と同心の円筒状の間隙108に磁界B
を発生させる。間隙108には中心部にてピストン10
5に一体固定された樹脂からなる有底円筒状の可動体1
09が配設され、可動体109およびピストン105を
往復可能に弾性支持するためのコイルスプリング110
がハウジング101に固定されている。
In the linear motor 106, an annular permanent magnet 107 is arranged concentrically outside the cylinder 103 and is fixed to the housing 101. This magnet 10
7 and the magnetic frame 102, a magnetic field B is applied to a cylindrical gap 108 concentric with the center of the cylinder 103.
Generate. The gap 108 has a piston 10 at the center.
Cylindrical movable body 1 made of resin integrally fixed to 5
And a coil spring 110 for elastically supporting the movable body 109 and the piston 105 in a reciprocable manner.
Are fixed to the housing 101.

【0004】この可動体109の外周には、磁石107
と対向する位置に電磁コイル111が巻回されており、
リード線(図示せず)を介して所定周波数の交流電流を
通電することで、間隙108を通る磁界との作用により
コイル111および可動体109を駆動してピストン1
05をシリンダ103内で往復移動させ、圧縮室104
で所定周期のガス圧を発生させるようになされている。
A magnet 107 is mounted on the outer periphery of the movable body 109.
The electromagnetic coil 111 is wound at a position facing the
When an alternating current having a predetermined frequency is supplied through a lead wire (not shown), the coil 111 and the movable body 109 are driven by the action of a magnetic field passing through the gap 108, and the piston 1
05 is reciprocated in the cylinder 103 and the compression chamber 104
At a predetermined cycle.

【0005】一方、代表的な冷凍システムとして、図4
に示す如く、リニアコンプレッサ121(圧縮機)、凝
縮器122、膨張弁123及び蒸発器124をガス流路
125にて接続した密閉式の冷凍システムが知られてお
り、リニアコンプレッサ121は、蒸発器124で気化
した冷媒ガスを、ガス流路125を通じて吸入して高圧
に圧縮し、高圧となった冷媒ガスをガス流路125を経
て凝縮器122に吐出する装置として使用されている。
On the other hand, a typical refrigeration system is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a hermetic refrigeration system in which a linear compressor 121 (compressor), a condenser 122, an expansion valve 123, and an evaporator 124 are connected by a gas flow path 125 is known. The refrigerant gas vaporized in 124 is sucked through a gas flow path 125 and compressed to a high pressure, and the high pressure refrigerant gas is discharged to a condenser 122 through a gas flow path 125.

【0006】このため、図3に示すように、圧縮室10
4には、シリンダ103の上端部に設けられた弁機構1
12を介してハウジング101外部のガス流路125が
接続されている。弁機構112は、ガス流路125を介
して蒸発器124からの冷媒ガスの吸入のみを許容する
吸入弁112aと、ガス流路125を介して凝縮器12
2への冷媒ガスの吐出のみを許容する吐出弁112bと
から構成される。吸入弁112aは、低圧側のガス流路
125と圧縮室104との冷媒ガスの圧力差によって、
圧縮室104方向にガスを流入させる弁である。又、吐
出弁112bは、圧縮室104内の冷媒ガス圧力が一定
圧力以上となると開放するように、圧縮室104と高圧
側のガス流路125との冷媒ガスの圧力差によって、高
圧側のガス流路125方向にガスを流出させる弁であ
る。尚、吸入弁112a及び吐出弁112bは、ともに
板バネによって付勢されている弁である。
For this reason, as shown in FIG.
4 includes a valve mechanism 1 provided at the upper end of the cylinder 103.
A gas flow path 125 outside the housing 101 is connected through the connection 12. The valve mechanism 112 includes a suction valve 112 a that allows only the suction of the refrigerant gas from the evaporator 124 through the gas flow path 125, and a condenser 12 through the gas flow path 125.
And a discharge valve 112b that permits only discharge of the refrigerant gas to the discharge valve 112. The suction valve 112a is operated by the pressure difference between the refrigerant gas in the gas passage 125 on the low pressure side and the compression chamber 104,
This is a valve that allows gas to flow in the direction of the compression chamber 104. The discharge valve 112b is opened by the pressure difference of the refrigerant gas between the compression chamber 104 and the gas passage 125 on the high pressure side so as to open when the pressure of the refrigerant gas in the compression chamber 104 becomes equal to or higher than a predetermined pressure. This is a valve that allows gas to flow out in the direction of the flow path 125. The suction valve 112a and the discharge valve 112b are both valves that are biased by leaf springs.

【0007】以上の構成により、従来装置では吸入弁1
12aから吸入された冷媒ガスを圧縮室104で高圧に
圧縮した後、吐出弁112bを介して凝縮器122に供
給している。
With the above arrangement, in the conventional apparatus, the suction valve 1
After the refrigerant gas sucked from 12a is compressed to a high pressure in the compression chamber 104, it is supplied to the condenser 122 via the discharge valve 112b.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そして、従来のリニア
コンプレッサ121では、リニアモータ106の駆動に
よりシリンダ103内をピストン105が摺接しながら
上下動することになり、ピストン−シリンダ間で一種の
滑り軸受が構成されている。
In the conventional linear compressor 121, the linear motor 106 drives the piston 105 to move up and down while sliding in the cylinder 103, so that a kind of sliding bearing is provided between the piston and the cylinder. Is configured.

【0009】しかしながら、上記従来構成では、加工精
度の問題や電磁コイル111の電磁力のゆがみにより、
ピストン可動方向と垂直な方向への力(ラジカル力)が
発生し、そのラジカル力が大きい場合には摩擦損失によ
る運転効率の低下や、ピストン105に設けられたガス
シール部の摩耗による装置寿命の低下、摩耗粉による冷
媒の汚染などを引き起こす虞れがあった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, due to the problem of machining accuracy and distortion of the electromagnetic force of the electromagnetic coil 111,
A force (radical force) is generated in a direction perpendicular to the piston movement direction. If the radical force is large, the operating efficiency is reduced due to frictional loss, and the life of the device is shortened due to the wear of the gas seal provided on the piston 105. There is a possibility that the cooling agent may be deteriorated or contaminated by the abrasion powder.

【0010】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、装置の高効率化及び長寿命化を実現したリニア
コンプレッサを提供するものである。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a linear compressor which achieves high efficiency and long life of the apparatus.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の第1のリニアコ
ンプレッサは、ハウジング内に設けられたシリンダと、
該シリンダ内に微小間隙を介して往復可能に遊挿され、
シリンダ内に圧縮室を区画形成するピストンと、一端部
が該ピストンに固着されているピストンシャフトと、該
ピストンシャフトに一体固定された有底円筒状の可動体
が、磁石および磁気枠からなる磁気回路の一部に形成し
た間隙に配設され、該可動体の外周に巻回された電磁コ
イルへの所定周波数の交流の供給によりピストンを往復
駆動するリニアモータと、内周面に転がり軸受を有し、
該転がり軸受に前記ピストンシャフトを摺動自在に保持
する案内部と、を備えたものである。
A first linear compressor of the present invention includes a cylinder provided in a housing,
It is reciprocally playable inserted into the cylinder via a minute gap,
A piston that defines a compression chamber in a cylinder, a piston shaft having one end fixed to the piston, and a bottomed cylindrical movable body integrally fixed to the piston shaft, comprising a magnet and a magnetic frame. A linear motor, which is disposed in a gap formed in a part of the circuit and reciprocates the piston by supplying alternating current of a predetermined frequency to an electromagnetic coil wound around the outer periphery of the movable body, and a rolling bearing on the inner peripheral surface. Have
A guide portion for slidably holding the piston shaft on the rolling bearing.

【0012】この構成を用いることにより、ピストンシ
ャフトが転がり軸受で直接支持され、ピストンの直動方
向が規定されるため、ピストン−シリンダ間にクリアラ
ンスシールを実現することができる。
By using this configuration, the piston shaft is directly supported by the rolling bearing, and the direction of linear movement of the piston is defined, so that a clearance seal can be realized between the piston and the cylinder.

【0013】その具体的構成として、前記微小間隙は、
ピストンの往復動に伴いシリンダとの間にガスシールが
形成される範囲であり、好ましくは、5μm以下に設定
されている。
As a specific configuration, the minute gap is
This is a range where a gas seal is formed between the piston and the cylinder as the piston reciprocates, and is preferably set to 5 μm or less.

【0014】また、前記案内部は、ピストンの背面側の
シリンダに設けられた第1案内部と、ハウジング底面に
設けられた第2案内部と、から構成され、該第1案内部
及び可動体間に設けられた第1コイルスプリングと、該
第2案内部及び可動体間に設けられた第2コイルスプリ
ングと、を備えている。
The guide section includes a first guide section provided on the cylinder on the back side of the piston, and a second guide section provided on the bottom surface of the housing. The first guide section and the movable body are provided. A first coil spring provided between the second guide portion and the movable body; and a second coil spring provided between the second guide portion and the movable body.

【0015】この構成を用いることにより、ピストンの
ストローク中心位置を一定制御することが容易となると
共に、同一装置寸法内でのバネ定数設定を従来より大き
くすることができる。
By using this configuration, it becomes easy to control the stroke center position of the piston to be constant, and it is possible to set the spring constant within the same device size larger than before.

【0016】本発明の第2のリニアコンプレッサは、シ
リンダ若しくはピストンに転がり軸受を設け、該転がり
軸受を介してピストンをシリンダに沿って往復移動させ
るものである。
In the second linear compressor of the present invention, a rolling bearing is provided on a cylinder or a piston, and the piston is reciprocated along the cylinder via the rolling bearing.

【0017】この構成を用いることにより、転がり軸受
を介してピストンをシリンダに沿って摺動させることが
でき、ピストンにガスシール部材を設ける必要がなく、
ピストンの往復動時のピストン−シリンダ間の摩擦損失
による運転効率の低下等が防止される。
By using this configuration, the piston can slide along the cylinder via the rolling bearing, and there is no need to provide a gas seal member on the piston.
A decrease in operating efficiency due to friction loss between the piston and the cylinder during reciprocation of the piston is prevented.

【0018】その具体的構成として、前記ピストンシャ
フトが往復移動可能に遊挿され、ピストンの背面側のシ
リンダに設けられたスプリング受部と、該スプリング受
部及び可動体間に設けられた第1コイルスプリングと、
ハウジング底面及び可動体間に設けられた第2コイルス
プリングと、を備えたものである。
As a specific configuration, the piston shaft is freely inserted so as to be reciprocally movable, and a spring receiving portion provided on a cylinder on the back side of the piston, and a first receiving portion provided between the spring receiving portion and the movable body. A coil spring,
A second coil spring provided between the bottom surface of the housing and the movable body.

【0019】この構成を用いることにより、ピストンの
ストローク中心位置を一定制御することが容易となると
共に、同一装置寸法内でのバネ定数設定を従来より大き
くすることができる。
By using this configuration, it is easy to control the stroke center position of the piston to be constant, and it is possible to set the spring constant within the same device size larger than before.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のリ
ニアコンプレッサの一実施の形態について説明する。
尚、前述の従来装置と同じ構成については同一符号を付
して示しており、これらの部分の詳細な説明は省略す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the linear compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Note that the same components as those of the above-described conventional device are denoted by the same reference numerals, and detailed description of these portions will be omitted.

【0021】本発明のリニアコンプレッサは、上記した
図4に示す如く、密閉形の冷凍システムの圧縮機として
用いられる。そして、そのリニアコンプレッサとして
は、図1に示す如く、外周が密閉円筒状のハウジング1
によって包囲され、リニアコンプレッサを密閉空間とし
て保持している。このハウジング1は有底円筒体であ
り、その上端側に低炭素鋼からなる磁気枠(ヨーク)2
が形成されている。そして、このヨーク2の中心部には
上下方向に延びるシリンダ嵌装孔3が貫通形成され、こ
のシリンダ嵌装孔3にはステンレス鋼からなる有底円筒
状のシリンダ4が嵌合されている。
As shown in FIG. 4, the linear compressor of the present invention is used as a compressor of a closed type refrigeration system. As a linear compressor, as shown in FIG.
And holds the linear compressor as an enclosed space. The housing 1 is a bottomed cylindrical body, and a magnetic frame (yoke) 2 made of low carbon steel is provided on the upper end side.
Are formed. A cylinder fitting hole 3 extending vertically extends through the center of the yoke 2, and a bottomed cylindrical cylinder 4 made of stainless steel is fitted into the cylinder fitting hole 3.

【0022】シリンダ4内には、ピストン5が微小間隙
を介して往復可能に遊挿されており、シリンダ4とピス
トン5により冷媒ガスの圧縮空間となる圧縮室6が区画
形成される。ここで、微小間隙は、ピストン5の往復動
に伴いシリンダ4との間にガスシールが形成される範囲
に設定されており、具体的には、5μm以下に設定され
ている。なお、本実施の形態例では5μmに設定してい
る。
In the cylinder 4, a piston 5 is reciprocally inserted through a minute gap so as to reciprocate. The cylinder 4 and the piston 5 define a compression chamber 6 serving as a compression space for refrigerant gas. Here, the minute gap is set in a range in which a gas seal is formed between the piston 5 and the cylinder 4 as the piston 5 reciprocates, and specifically, is set to 5 μm or less. In the present embodiment, the thickness is set to 5 μm.

【0023】そして、シリンダ4には外部のガス流路1
25と接続するための弁機構7が形成されており、7a
はガス流路125を介して蒸発器124で気化した冷媒
ガスを吸入するための吸入弁であり、7bは圧縮室6で
圧縮された高圧の冷媒ガスをガス流路125を介して凝
縮器122に吐出するための吐出弁である。
The cylinder 4 has an external gas flow path 1.
25 and a valve mechanism 7 for connecting to the
Reference numeral 7b denotes a suction valve for sucking the refrigerant gas vaporized in the evaporator 124 through the gas flow path 125, and 7b denotes a high pressure refrigerant gas compressed in the compression chamber 6 through the gas flow path 125 to the condenser 122. Discharge valve for discharging to

【0024】上記ピストン5には、軽量な非磁性材料で
ある樹脂から構成され、ピストン5側が開放された有底
円筒状の可動体(ボビン)8が、ピストン5のピストン
シャフト9に一体固定されており、そのボビン8及びピ
ストン5を往復可能に弾性支持するための第1および第
2コイルスプリング10、11が設けられている。そし
て、第1コイルスプリング10は、ピストンシャフト9
に巻装され、その一端がボビン8に当接すると共に、他
端がシリンダ4に設けられた第1案内部12に当接して
いる。また、第2コイルスプリング11は、ハウジング
1底面の中心部に設けられた第2案内部13とボビン8
との間に固着されている。
The piston 5 has a bottomed cylindrical movable body (bobbin) 8 made of resin, which is a lightweight non-magnetic material, and having the piston 5 side open, which is integrally fixed to a piston shaft 9 of the piston 5. And first and second coil springs 10 and 11 for elastically supporting the bobbin 8 and the piston 5 so as to be able to reciprocate. The first coil spring 10 is connected to the piston shaft 9
, One end of which is in contact with the bobbin 8, and the other end of which is in contact with the first guide portion 12 provided in the cylinder 4. The second coil spring 11 is connected to a second guide 13 provided at the center of the bottom surface of the housing 1 and a bobbin 8.
And is fixed between them.

【0025】そして、ピストン5及びボビン8は、両者
を往復駆動する駆動源としてのリニアモータ14に駆動
接続されている。ヨーク2にはシリンダ嵌装孔3と同心
状に配置された環状の凹部15が形成され、この凹部1
5の外側側面15aには環状の永久磁石16が内側側面
15bとの間に所定の間隙Sをあけて取り付けられてお
り、この磁石16及びヨーク2によってリニアモータ1
4の磁気回路17が構成されている。この磁気回路17
によって磁石16と凹部15内側側面との間の間隙Sに
所定強度の磁界を発生させるようにしている。
The piston 5 and the bobbin 8 are drivingly connected to a linear motor 14 as a driving source for reciprocating the piston 5 and the bobbin 8. An annular recess 15 is formed in the yoke 2 so as to be concentric with the cylinder fitting hole 3.
An annular permanent magnet 16 is mounted on the outer side surface 15a of the motor 5 with a predetermined gap S between the outer surface 15a and the inner side surface 15b.
Four magnetic circuits 17 are configured. This magnetic circuit 17
As a result, a magnetic field having a predetermined strength is generated in the gap S between the magnet 16 and the inner side surface of the recess 15.

【0026】そして、上記ボビン8が間隙Sにおいて往
復動可能に配設されており、このボビン8の外周部に
は、磁石16と対向する位置に電磁コイル18が巻回さ
れており、リード線(図示せず)を介して所定周波数
(本実施の形態では60Hz)の交流電流を通電するこ
とにより、間隙Sを通る磁界との作用によってコイル1
8及びボビン8を駆動してピストン5をシリンダ4内で
往復移動させ、圧縮室6で所定周期のガス圧を発生させ
るようになされている。
The bobbin 8 is disposed so as to be able to reciprocate in the gap S. An electromagnetic coil 18 is wound around the outer periphery of the bobbin 8 at a position facing the magnet 16, and a lead wire is provided. By passing an alternating current of a predetermined frequency (60 Hz in the present embodiment) through the coil 1 (not shown) by the action of a magnetic field passing through the gap S.
The piston 5 is reciprocated in the cylinder 4 by driving the bobbin 8 and the bobbin 8, and a gas pressure of a predetermined cycle is generated in the compression chamber 6.

【0027】また、第1案内部12及び第2案内部13
は、その内周面に転がり軸受21、22をそれぞれ有
し、ピストンシャフト9を上下方向に摺動自在に保持し
ている。ここで、転がり軸受21、22は、直動形の転
がり軸受であり、本実施形態例ではIKO社製のボール
スプラインLSAG8を用いている。但し、使用する直
動形の転がり軸受は一例であって、この他のタイプのボ
ールスプラインでもよく、或いは、スライドブッシュで
あってもよい。これにより、従来のすべり軸受の摩擦係
数(μ=0.01〜0.1)に比べて小さい摩擦係数(μ=0.0
01〜0.006)の転がり軸受にてピストンシャフト9の直
動が支持されることになる。
The first guide portion 12 and the second guide portion 13
Has rolling bearings 21 and 22 on its inner peripheral surface, respectively, and holds the piston shaft 9 slidably in the vertical direction. Here, the rolling bearings 21 and 22 are linear motion rolling bearings, and in this embodiment, a ball spline LSAG8 manufactured by IKO is used. However, the linear motion rolling bearing to be used is an example, and another type of ball spline or a slide bush may be used. As a result, the friction coefficient (μ = 0.0) is smaller than the friction coefficient (μ = 0.01 to 0.1) of the conventional plain bearing.
The linear motion of the piston shaft 9 is supported by the rolling bearing of 01 to 0.006).

【0028】以上のように、ボビン8を介して両側に第
1および第2コイルスプリング10、11を配設するこ
とにより、ピストン5のストローク中心位置を一定制御
することが容易となると共に、バネ定数を大きくするこ
とができ装置の小型化を図ることができる。
As described above, by disposing the first and second coil springs 10 and 11 on both sides via the bobbin 8, the stroke center position of the piston 5 can be easily controlled to be constant and the spring can be easily controlled. The constant can be increased and the size of the device can be reduced.

【0029】また、ピストンシャフト9が転がり軸受2
1、22で直接支持され、ピストン5の直動方向が規定
されるため、上述したようにピストン−シリンダ間に微
小間隙を有し、クリアランスシールを実現することがで
きる。従って、ピストン5の往復動時の摩擦損失による
運転効率の低下や、ピストン5に設けられたガスシール
部材の摩耗による装置寿命の低下、摩耗粉による冷媒の
汚染などを引き起こす虞れがない。
The piston shaft 9 is mounted on the rolling bearing 2.
Since the linear movement direction of the piston 5 is defined by being directly supported by the pistons 1 and 22, there is a minute gap between the piston and the cylinder as described above, and a clearance seal can be realized. Therefore, there is no risk of causing a reduction in operating efficiency due to friction loss when the piston 5 reciprocates, a reduction in the life of the device due to wear of the gas seal member provided in the piston 5, and contamination of the refrigerant by abrasion powder.

【0030】次に、本発明の他の実施形態例について図
2を参照して説明する。ここで、上述した図1実施形態
例と異なっているところは、第1案内部12、第2案内
部13の転がり軸受21、22にピストンシャフト9を
摺動自在に保持する代わりに、シリンダ4に転がり軸受
31を設け、その転がり軸受31を介してピストン5を
シリンダ4に沿って往復移動させている点である。そし
て、第1コイルスプリング10を、ピストン5の背面側
のシリンダ4に設けられたスプリング受部32とボビン
8との間に設け、第2コイルスプリング11をハウジン
グ1底面の中心部とボビン8との間に設けている。尚、
図1実施形態例と同じ構成については同一符号を付して
示しており、これらの部分の詳細な説明は省略する。こ
こで、転がり軸受31としては、上記図1実施形態例の
場合と同様にボールスプライン又はスライドブッシュタ
イプの直動形転がり軸受を用いている。但し、使用する
転がり軸受31は、ピストン5の往復動により転がり軸
受を介して圧縮室6内のガスが漏出しないように、ピス
トン5のストローク中心付近に配設されている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the difference from the embodiment of FIG. 1 described above is that instead of holding the piston shaft 9 slidably on the rolling bearings 21 and 22 of the first guide portion 12 and the second guide portion 13, the cylinder 4 Is provided with a rolling bearing 31, and the piston 5 is reciprocated along the cylinder 4 via the rolling bearing 31. Then, the first coil spring 10 is provided between the bobbin 8 and the spring receiving portion 32 provided on the cylinder 4 on the rear side of the piston 5, and the second coil spring 11 is provided between the center of the bottom surface of the housing 1 and the bobbin 8. It is provided between. still,
The same components as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of these portions will be omitted. Here, a ball spline or slide bush type direct-acting rolling bearing is used as the rolling bearing 31 as in the case of the embodiment of FIG. However, the rolling bearing 31 to be used is disposed near the stroke center of the piston 5 so that the gas in the compression chamber 6 does not leak through the rolling bearing due to the reciprocating motion of the piston 5.

【0031】従って、従来のようにピストン5をすべり
軸受を介してシリンダ4に沿って摺動させるのでなく、
転がり軸受を介してピストン5をシリンダ4に沿って摺
動させることができ、ピストン5の往復動時の摩擦損失
による運転効率の低下や、ピストン5に設けられたガス
シール部材の摩耗による装置寿命の低下、摩耗粉による
冷媒の汚染などを引き起こす虞れがない。また、上記図
1実施形態例の場合と同様に、ピストン5のストローク
中心位置を一定制御することが容易となると共に、バネ
定数を大きくすることができ装置の小型化を図ることが
できる。
Therefore, instead of sliding the piston 5 along the cylinder 4 via the slide bearing as in the conventional case,
The piston 5 can be slid along the cylinder 4 via the rolling bearing, and the operating efficiency is reduced due to friction loss when the piston 5 reciprocates, and the device life is reduced due to wear of the gas seal member provided on the piston 5. There is no risk of causing a decrease in the temperature and contamination of the refrigerant by the wear powder. Further, similarly to the case of the embodiment of FIG. 1, the stroke center position of the piston 5 can be easily controlled to be constant, the spring constant can be increased, and the size of the apparatus can be reduced.

【0032】本実施形態例では、シリンダ4に転がり軸
受31を設けた場合につて説明したが、ピストン5の周
面に転がり軸受を設けても構わない。尚、上記実施の形
態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特
許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮す
る様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記
実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範
囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
In this embodiment, the case where the rolling bearing 31 is provided on the cylinder 4 has been described. However, a rolling bearing may be provided on the peripheral surface of the piston 5. The description of the above embodiment is for the purpose of describing the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof. In addition, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0033】例えば、ピストン5及びボビン8を別体で
形成する場合について説明したが、同一体で構成しても
よく、永久磁石16をヨーク2の内側側面に固着する構
成にしてもよい。加えて、ハウジング1、ヨーク2及び
シリンダ4を同一体で構成してもかまわない。但し、こ
の場合には、磁気回路14を形成させるために、ヨーク
2と同一物で構成する必要がある。
For example, the case where the piston 5 and the bobbin 8 are formed separately has been described. However, the piston 5 and the bobbin 8 may be formed as one body, or the permanent magnet 16 may be fixed to the inner side surface of the yoke 2. In addition, the housing 1, the yoke 2, and the cylinder 4 may be constituted by the same body. However, in this case, in order to form the magnetic circuit 14, the yoke 2 must be formed of the same material.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、ピスト
ンの往復動時の摩擦損失による運転効率の低下や、ピス
トンに設けられたガスシール部材の摩耗による装置寿命
の低下、摩耗粉による冷媒の汚染などを引き起こす虞れ
がなく、リニアコンプレッサの高効率化及び長寿命化を
図ることができる。
As described above, according to the present invention, the operating efficiency is reduced due to friction loss during reciprocation of the piston, the life of the device is reduced due to wear of the gas seal member provided on the piston, and the refrigerant due to abrasion powder is generated. There is no possibility of causing contamination of the linear compressor, and the efficiency and the life of the linear compressor can be increased.

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

【図1】本発明の一実施の形態を示すリニアコンプレッ
サの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a linear compressor showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施の形態を示すリニアコンプレ
ッサの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a linear compressor showing another embodiment of the present invention.

【図3】従来のリニアコンプレッサの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional linear compressor.

【図4】密閉型の冷凍システムの構成を示す概念図であ
る。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a configuration of a closed refrigeration system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ハウジング 2 ヨーク(磁気枠) 3 シリンダ嵌装孔 4 シリンダ 5 ピストン 6 圧縮室 7 弁機構 8 可動体(ボビン) 9 ピストンシャフト 10 第1コイルスプリング 11 第2コイルスプリング 12 第1案内部 13 第2案内部 14 リニアモータ 15 凹部 16 永久磁石 17 磁気回路 18 電磁コイル 21,22 転がり軸受 31 転がり軸受 32 スプリング受部 Reference Signs List 1 housing 2 yoke (magnetic frame) 3 cylinder fitting hole 4 cylinder 5 piston 6 compression chamber 7 valve mechanism 8 movable body (bobbin) 9 piston shaft 10 first coil spring 11 second coil spring 12 first guide portion 13 second Guide portion 14 Linear motor 15 Concave portion 16 Permanent magnet 17 Magnetic circuit 18 Electromagnetic coil 21, 22 Rolling bearing 31 Rolling bearing 32 Spring receiving portion

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハウジング内に設けられたシリンダと、 該シリンダ内に微小間隙を介して往復可能に遊挿され、
シリンダ内に圧縮室を区画形成するピストンと、 一端部が該ピストンに固着されているピストンシャフト
と、 該ピストンシャフトに一体固定された有底円筒状の可動
体が、磁石および磁気枠からなる磁気回路の一部に形成
した間隙に配設され、該可動体の外周に巻回された電磁
コイルへの所定周波数の交流の供給によりピストンを往
復駆動するリニアモータと、 内周面に転がり軸受を有し、該転がり軸受に前記ピスト
ンシャフトを摺動自在に保持する案内部と、を備えたこ
とを特徴とするリニアコンプレッサ。
1. A cylinder provided in a housing, and is reciprocally inserted into the cylinder via a small gap so as to be reciprocable.
A piston defining a compression chamber in the cylinder, a piston shaft having one end fixed to the piston, and a bottomed cylindrical movable body integrally fixed to the piston shaft, the magnet comprising a magnet and a magnetic frame A linear motor that is disposed in a gap formed in a part of the circuit and that reciprocates a piston by supplying alternating current of a predetermined frequency to an electromagnetic coil wound around the outer periphery of the movable body; and a rolling bearing on the inner peripheral surface. And a guide portion for slidably holding the piston shaft on the rolling bearing.
【請求項2】前記微小間隙は、ピストンの往復動に伴い
シリンダとの間にガスシールが形成される範囲に設定さ
れていることを特徴とする請求項1記載のリニアコンプ
レッサ。
2. The linear compressor according to claim 1, wherein the minute gap is set in a range where a gas seal is formed between the piston and the cylinder as the piston reciprocates.
【請求項3】前記微小間隙は、5μm以下に設定されて
いることを特徴とする請求項2記載のリニアコンプレッ
サ。
3. The linear compressor according to claim 2, wherein said minute gap is set to 5 μm or less.
【請求項4】前記案内部は、ピストンの背面側のシリン
ダに設けられた第1案内部と、ハウジング底面に設けら
れた第2案内部と、から構成され、 該第1案内部及び可動体間に設けられた第1コイルスプ
リングと、 該第2案内部及び可動体間に設けられた第2コイルスプ
リングと、を備えていることを特徴とする請求項1ない
し3のいずれかに記載のリニアコンプレッサ。
4. The guide section comprises a first guide section provided on a cylinder on the back side of the piston, and a second guide section provided on a bottom surface of the housing, wherein the first guide section and the movable body are provided. 4. The device according to claim 1, further comprising: a first coil spring provided therebetween; and a second coil spring provided between the second guide portion and the movable body. 5. Linear compressor.
【請求項5】ハウジング内に設けられたシリンダと、 該シリンダ内に往復可能に嵌装され、シリンダ内に圧縮
室を区画形成するピストンと、 一端部が該ピストンに固着されているピストンシャフト
と、 該ピストンシャフトに一体固定された有底円筒状の可動
体が、磁石および磁気枠からなる磁気回路の一部に形成
した間隙に配設され、該可動体の外周に巻回された電磁
コイルへの所定周波数の交流の供給によりピストンを往
復駆動するリニアモータと、を有し、圧縮室内でガスを
圧縮して外部に供給するリニアコンプレッサにおいて、 シリンダ若しくはピストンに転がり軸受を設け、該転が
り軸受を介してピストンをシリンダに沿って往復移動さ
せることを特徴とするリニアコンプレッサ。
5. A cylinder provided in a housing, a piston reciprocally fitted in the cylinder and defining a compression chamber in the cylinder, and a piston shaft having one end fixed to the piston. An electromagnetic coil wound around an outer periphery of the movable body, wherein a bottomed cylindrical movable body integrally fixed to the piston shaft is disposed in a gap formed in a part of a magnetic circuit including a magnet and a magnetic frame. A linear motor for reciprocatingly driving a piston by supplying alternating current at a predetermined frequency to the cylinder, wherein a rolling bearing is provided on the cylinder or piston, and the rolling bearing is provided on the cylinder or piston. A linear compressor characterized in that a piston is reciprocated along a cylinder via a cylinder.
【請求項6】前記ピストンシャフトが往復移動可能に遊
挿され、ピストンの背面側のシリンダに設けられたスプ
リング受部と、 該スプリング受部及び可動体間に設けられた第1コイル
スプリングと、 ハウジング底面及び可動体間に設けられた第2コイルス
プリングと、を備えていることを特徴とする請求項5に
記載のリニアコンプレッサ。
6. A spring receiving portion provided on a cylinder on the back side of the piston, wherein the piston shaft is freely inserted so as to be able to reciprocate, a first coil spring provided between the spring receiving portion and a movable body. The linear compressor according to claim 5, further comprising a second coil spring provided between the bottom surface of the housing and the movable body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104675664A (en) * 2013-11-26 2015-06-03 青岛海尔智能技术研发有限公司 Inspiration muffler device of linear compressor

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