JPH11311178A - 振動式圧縮機 - Google Patents

振動式圧縮機

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JPH11311178A
JPH11311178A JP11836498A JP11836498A JPH11311178A JP H11311178 A JPH11311178 A JP H11311178A JP 11836498 A JP11836498 A JP 11836498A JP 11836498 A JP11836498 A JP 11836498A JP H11311178 A JPH11311178 A JP H11311178A
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JP
Japan
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slit
fixed
arm
arms
cylinder
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Withdrawn
Application number
JP11836498A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Kobayashi
正則 小林
Ichiro Morita
一郎 森田
Ko Inagaki
耕 稲垣
Makoto Katayama
誠 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Priority to US09/170,044 priority patent/US6056519A/en
Priority to EP98308366A priority patent/EP0909895B1/en
Priority to DE69810233T priority patent/DE69810233T2/de
Priority to ES98308366T priority patent/ES2189098T3/es
Priority to TW087117079A priority patent/TW419567B/zh
Priority to SG9804198A priority patent/SG107550A1/en
Priority to KR1019980043178A priority patent/KR100278596B1/ko
Priority to CN98123408A priority patent/CN1081745C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒サイクル等に使用する振動式圧縮機にお
いて、弾性体のアームの固定部近傍に生じる応力を低減
すると共に、積み重ねた平板間に隙間を保持するための
部材を追加することなく隣接するアームの接触を回避
し、アームの疲労破壊や摩耗を防止すると共に、可動要
素の重量増大に起因する冷凍能力の低下防止を図る。 【解決手段】 アーム21aがスリット20aの外周側
のスリット端25aにて固定角度αが10゜から50゜
の範囲で固定すると共に、アーム21aとスリット20
aが交互に面する様に積み重ねた弾性体18を備えるこ
とで、アーム21aの疲労破壊や摩耗を防止できると共
に、可動要素9の重量増大に起因する冷凍能力の低下を
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル等に
使用する振動式圧縮機の弾性体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の振動式圧縮機としては特開平05
−288419号公報に記載されているものが知られて
いる。以下図面を参照しながら上記従来の振動式圧縮機
について説明する。
【0003】従来の構成を図9、図10に示す。図9、
図10において、1は密閉ケーシング、2は本体であ
る。本体2は、モーター3,シリンダ4,ピストン5,
ブロック6,シリンダヘッド7,弾性体8とから構成さ
れており、サスペンションスプリング(図示せず)によ
り、密閉ケーシング1内に弾性支持されている。
【0004】また、モーター3は、純鉄で形成された固
定子3aとコイルで形成された可動子3bとから構成さ
れており、固定子3aには永久磁石3cが固定されてい
る。可動子3bはピストン5に連結されている。
【0005】9はピストン5,モーター3の可動子3
b,可動子連結部材10,可動クランプ11などから構
成される可動要素であり、12はシリンダ4,モーター
3の固定子3a,ブロック6,固定クランプ13などか
ら構成される固定要素である。
【0006】弾性体8は、積み重ねた複数の平板に渦状
のスリット14を設けることでアーム8a,8b,8c
が形成されており、内周部8dが複数の可動クランプ1
1に挟まれる様に固定され、外周部8eが複数の固定ク
ランプ13に挟まれる様に固定されており、シリンダ4
内に嵌められたピストン5を軸方向に摺動可能なように
支持している。
【0007】16は圧縮室であり、シリンダ4,ピスト
ン5により形成されている。17は背圧室であり、シリ
ンダ4,ピストン5,ブロック6,固定要素12により
形成されている。
【0008】次に振動式圧縮機の機構について説明す
る。交流電源等によりモーター3の可動子3b(コイ
ル)に通電すると、この通電により永久磁石3cにより
発生する磁界との作用により、可動子3b(コイル)に
軸方向の運動する力が発生する。その力により、可動子
連結部材10を介して可動子3bと連結されたピストン
5は、弾性体8を変形させてその反発力を利用して共振
しながら軸方向に往復運動を繰り返す。
【0009】冷却システム(図示せず)からの冷媒ガス
は、吸入管(図示せず)を介してシリンダヘッド7の低
圧室7aに導かれ、シリンダ4内の圧縮室16に至る。
圧縮室16に至った冷媒ガスは、上述したピストン5の
往復運動により圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、シ
リンダヘッド7内に配設された吐出弁(図示せず)を介
して一旦シリンダヘッド7内の高圧室7bに吐出された
後、吐出管(図示せず)を介して冷却システムに吐出さ
れる。
【0010】また、冷却システム内の冷媒ガスの一部は
圧力調整機構(図示せず)を介して背圧室17に導か
れ、背圧室17の圧力を調整することにより往復運動す
るピストン5の振幅を調整し、冷凍能力を制御してい
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ピストン5が往復運動して弾性体8のアー
ム8a,8b,8cがたわみを繰り返す際、アーム8
a,8b,8cの両端でアーム8a,8b,8cのたわ
み反力を支持すると共に、アーム8a,8b,8cの一
端が微少に周方向に回転するため、曲げとねじりの複合
した応力が作用し、アーム8a,8b,8cの両端の固
定部の一部に応力が集中し、長時間運転するとこの部分
から疲労破壊が生じる可能性があると共に、弾性体8の
たわんだアームどうしの接触回避のために、平板間に隙
間を保持して固定する可動クランプ11を挿入するた
め、追加したクランプ分の積み重ね厚さが増大するため
可動要素12の重量が増大し、共振周波数の低下に伴い
振動式圧縮機の冷凍能力も低下するという可能性があっ
た。
【0012】本発明は従来の課題を解決するもので、ピ
ストンが往復運動して弾性体のアームがたわみを繰り返
す際の可動要素側や固定要素側の固定部近傍の応力を低
減することにより、応力集中による疲労破壊の発生を防
ぐと共に、弾性体の平板間に隙間を保持するための部材
を追加することなく隣接するアームの接触を回避でき、
アーム間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止でき
ると共に、可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の低
下を防止できる振動式圧縮機を提供することを目的とす
る。
【0013】また、上記従来の構成では、渦状のアーム
8a,8b,8cを有する弾性体8は変位量が大きいほ
どバネ定数が大きいとの非線形特性を有する。そのた
め、背圧室17の圧力を高めてピストン5の振幅の中心
位置を上死点側に移動させて冷凍能力を減少させる場合
において、振幅の中心位置が上死点側に移動するほど1
行程中の平均バネ定数が大きくなる。そのため、共振周
波数も最大振幅時より大きくなるため、冷凍能力の低下
幅は振幅比率から予測される値より小さくなり、能力制
御による冷却システムの効率向上効果も小さくなる可能
性があった。
【0014】また、所定の冷凍能力まで能力制御(低
下)する場合には、より高い背圧圧力を必要とするた
め、背圧室17から圧縮室16側への冷媒ガスの漏れ量
が増大し、効率が低下する可能性があった。
【0015】本発明の他の目的は、弾性体が中立位置か
ら下死点側に変位する場合より上死点側に変位する場合
のバネ定数を小さくすることにより、ピストンの振幅の
中心位置を上死点側に移動させて冷凍能力を減少させる
能力制御時における冷凍能力の可変幅を拡大し、能力制
御による冷却システムの効率向上効果を増大させると共
に、能力制御時の背圧圧力を低減することで、背圧室か
ら圧縮室側への冷媒ガスの漏れ量増大による効率低下を
防止することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納
されたシリンダと、シリンダ内に嵌められたピストン
と、可動子,固定子からなるモータと、ピストン,可動
子などから構成された可動要素と、シリンダ,固定子な
どから構成された固定要素と、少なくとも1本の渦状の
スリットにより形成されるアームを有しかつスリットの
幅がアーム幅より広い複数の平板と、平板を平板に設け
られたスリットと隣接する平板のアームが交互に面する
ように積み重ね、一部を可動要素に固定し一部を固定要
素に固定した弾性体とからなり、渦状のスリットの外周
部近傍の略直線のスリット端がスリットの内周側側面が
長くなるように傾斜し、且つ略直線状のスリット端とス
リット端における渦状のスリット曲線の法線との角度α
が10°≦α≦50°の範囲としたものである。
【0017】これにより、弾性体のアームの固定要素側
の固定部近傍の応力を低減することにより、アームの固
定要素側の固定部近傍での応力集中による疲労破壊の発
生を防ぐと共に、弾性体の積み重ねた平板間に隙間を保
持するための部材を追加することなく隣接するアームの
接触を回避でき、アーム間の摺動により生じる摩耗や摺
動損失を防止できると共に、可動要素の重量増大に起因
する冷凍能力の低下を防止できる。
【0018】また、本発明は、密閉ケーシングと、密閉
ケーシング内に収納されたシリンダと、シリンダ内に嵌
められたピストンと、可動子,固定子からなるモータ
と、ピストン,可動子などから構成された可動要素と、
シリンダ,固定子などから構成された固定要素と、少な
くとも1本の渦状のスリットにより形成されるアームを
有しかつスリットの幅がアーム幅より広い複数の平板
と、平板を平板に設けられたスリットと隣接する平板の
アームが交互に面するように積み重ね、一部を前記可動
要素に固定し一部を前記固定要素に固定した弾性体とか
らなり、スリットの内周部近傍の略直線のスリット端と
スリット端におけるスリット曲線の法線との角度βが−
30°≦β≦30°の範囲としたものである。
【0019】これにより、弾性体のアームの可動要素側
の固定部近傍の応力を低減することにより、可動要素側
の応力集中による疲労破壊の発生を防ぐと共に、弾性体
の積み重ねた平板間に隙間を保持するための部材を追加
することなく隣接するアームの接触を回避でき、アーム
間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共
に、可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防
止できる。
【0020】また、本発明は、密閉ケーシングと、密閉
ケーシング内に収納されたシリンダと、シリンダ内に嵌
められたピストンと、可動子,固定子からなるモータ
と、ピストン,可動子などから構成された可動要素と、
シリンダ,固定子などから構成された固定要素と、少な
くとも1本の渦状のスリットにより形成されるアームを
有しかつスリットの幅がアーム幅より広い複数の平板
と、平板を平板に設けられたスリットと隣接する平板の
アームが交互に面するように積み重ね、一部を可動要素
に固定し一部を固定要素に固定した弾性体とからなり、
前記スリットの外周部近傍や内周部近傍の略直線のスリ
ット端は、前記固定要素側の前記スリットが短くなる様
に傾斜している。
【0021】これにより、振幅の中心位置を上死点側に
移動させ冷凍能力を減少させる場合における冷凍能力の
可変幅を拡大し、能力制御による冷却システムの効率向
上幅を増大すると共に、最小冷凍能力時の背圧圧力を低
減することで背圧室から圧縮室側への冷媒ガスの漏れ量
増大による効率低下を防止できる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納さ
れたシリンダと、前記シリンダ内に嵌められたピストン
と、可動子,固定子からなるモータと、前記ピストン,
前記可動子などから構成された可動要素と、前記シリン
ダ,前記固定子などから構成された固定要素と、少なく
とも1本の渦状のスリットにより形成されるアームを有
しかつ前記スリットの幅が前記アーム幅より広い複数の
平板と、前記平板を前記平板に設けられた前記スリット
と隣接する前記平板の前記アームが交互に面するように
積み重ね、一部を前記可動要素に固定し一部を前記固定
要素に固定した弾性体とからなり、前記のスリットの外
周部近傍の略直線のスリット端は前記スリットの内周側
側面が長くなるように傾斜し、且つ前記略直線状のスリ
ット端と前記スリット端におけるスリット曲線の法線と
の角度αが10°≦α≦50°の範囲となるものであ
り、ピストンが往復運動して弾性体のアームがたわみを
繰り返す際に、アームの固定要素側に作用するねじりモ
ーメントと曲げモーメントによる曲げねじり変形に対し
て最も応力を低減する角度でアームを固定することによ
りアームの固定要素側の固定部近傍の、応力集中による
疲労破壊の発生を防ぐという作用を有する。
【0023】また、弾性体の積み重ねた平板間に隙間を
保持するための部材を追加することなく隣接するアーム
の接触を回避でき、アーム間の摺動により生じる摩耗や
摺動損失を防止できると共に、可動要素の重量増大に起
因する冷凍能力の低下を防止できるという作用を有す
る。
【0024】本発明の請求項2に記載の発明は、密閉ケ
ーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリン
ダと、前記シリンダ内に嵌められたピストンと、可動
子,固定子からなるモータと、前記ピストン,前記可動
子などから構成された可動要素と、前記シリンダ,前記
固定子などから構成された固定要素と、少なくとも1本
の渦状のスリットにより形成されるアームを有しかつ前
記スリットの幅が前記アーム幅より広い複数の平板と、
前記平板を前記平板に設けられた前記スリットと隣接す
る前記平板の前記アームが交互に面するように積み重
ね、一部を前記可動要素に固定し一部を前記固定要素に
固定した弾性体とからなり、前記スリットの可動要素側
の略直線状のスリット端と前記スリット端におけるスリ
ット曲線の法線との角度βが−30°≦β≦30°の範
囲としたものであり、ピストンが往復運動して弾性体の
アームがたわみを繰り返す際に、アームの可動要素側に
作用するねじりモーメントと曲げモーメントによる曲げ
ねじり変形に対して最も応力を低減する角度でアームを
固定することにより、可動要素側の固定部近傍の応力集
中による疲労破壊の発生を防ぐと共に、弾性体の積み重
ねた平板間に隙間を保持するための部材を追加すること
なく隣接するアームの接触を回避でき、アーム間の摺動
により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動
要素の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止できる
という作用を有する。
【0025】本発明の請求項3に記載の発明は、密閉ケ
ーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリン
ダと、前記シリンダ内に嵌められたピストンと、可動
子,固定子からなるモータと、前記ピストン,前記可動
子などから構成された可動要素と、前記シリンダ,前記
固定子などから構成された固定要素と、少なくとも1本
の渦状のスリットにより形成されるアームを有しかつ前
記スリットの幅が前記アーム幅より広い複数の平板と、
前記平板を前記平板に設けられた前記スリットと隣接す
る前記平板の前記アームが交互に面するように積み重
ね、一部を前記可動要素に固定し一部を前記固定要素に
固定した弾性体とからなり、前記スリットの外周部近傍
や内周部近傍の略直線のスリット端は、前記固定要素側
の前記スリットが短くなる様に傾斜しているものであ
り、弾性体が中立位置から下死点側に変位するより上死
点側に変位する場合のバネ定数が小さいため、背圧室の
圧力を高めてピストンの振幅の中心位置を上死点側に移
動して冷凍能力を減少させる場合において、1行程中の
平均バネ定数が小さくなり、共振周波数も最大振幅時よ
り小さくなるため、冷凍能力の可変幅は振幅比率から予
測される値より大きくなり、能力制御を行っての冷却シ
ステムの効率向上幅を増大すると共に、最小冷凍能力時
の背圧圧力を低減することで背圧室から圧縮室側への冷
媒ガスの漏れ量増大による効率低下を防止するという作
用を有する。
【0026】
【実施例】以下、本発明による振動式圧縮機の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同
一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略
する。
【0027】(実施例1)図1は本発明の実施例1によ
る振動式圧縮機の縦断面図である。図2は同実施例のB
−B線断面図である。図3は同実施例の平板の平面図で
ある。図4は同実施例の固定角度(α)変化時の応力特
性図である。
【0028】図1,図2,図3,図4において、18は
弾性体であり、円形の平板19が、ピストン5の軸を中
心として積み重ねられ、その中心部18aが可動要素9
に固定され、外周部18bが固定要素12に固定されて
いる。平板19は、渦状のスリット20a,20b,2
0c,20dを設けることによって垂直方向にたわむこ
とのできるアーム21a,21b,21c,21dを有
する。
【0029】スリット20a,20b,20c,20d
はそれぞれ、内周側側面22a,22b,22c,22
dと外周側側面23a,23b,23c,23dと内周
側のスリット端24a,24b,24c,24dと外周
側のスリット端25a,25b,25c,25dとから
形成され、そのスリット幅はアーム幅より広くなってい
る。
【0030】また平板19は、隣接する平板19の中心
角を45°回転して積み重ねることにより、アーム21
a,21b,21c,21dの両端は、隣接するスリッ
ト20a,20b,20c,20dの内周側のスリット
端24a,24b,24c,24dと外周側のスリット
端25a,25b,25c,25dとで押さえられて固
定される。また、αは外周側のスリット端25a,25
b,25c,25dと外周側のスリット端25a,25
b,25c,25dにおける渦状のスリット曲線の法線
とが成す固定角度である。
【0031】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。尚、本実施例に示した
振動式圧縮機の圧縮動作原理は図9の従来の振動式圧縮
機と同様であるため省略し、ここでは弾性体の動作につ
いて説明する。
【0032】ピストン5の往復運動に伴って弾性体18
のアーム21a,21b,21c,21dは軸方向に変
位する。この時、アーム21a,21b,21c,21
dの両端は、内周部18aは隣接する平板19の内周側
のスリット端24a,24b,24c,24dで押さえ
られて固定され、外周部18bは外周側のスリット端2
5a,25b,25c,25dで押さえられて固定され
ているため、積み重ねたアーム21a,21b,21
c,21d間に変位量にかかわらず常に平板の板厚分の
隙間を保持できる。
【0033】従って、弾性体8の積み重ねた平板19間
に隙間を保持するための部材を追加することなく隣接す
るアーム21a,21b,21c,21dの接触を回避
でき、アーム21a,21b,21c,21d間の摺動
により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動
要素9の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止でき
る。
【0034】また、アーム21a,21b,21c,2
1dがたわみを繰り返す際に、スパイラル半径が大きい
アーム21a,21b,21c,21dの外周部18b
近傍は、内周部18a近傍と比べて大きなねじりモーメ
ントを受けるためねじり変形が大きい。そのため、外周
側のスリット端25a,25b,25c,25dの固定
角度αの僅かな変化により、応力集中がアーム21a,
21b,21c,21dのアーム幅方向の内周側から外
周側の範囲で変化し、応力値も大きく変化する。このと
き、固定角度αを10°≦α≦50°の範囲としたもの
であれば応力は小さく、許容応力を超えることがないこ
とを確認済みである。
【0035】従って、アーム21a,21b,21c,
21dの固定要素12側の固定部近傍の応力集中による
疲労破壊の発生を防ぐことができる。
【0036】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
密閉ケーシング1と、密閉ケーシング1内に収納された
シリンダ4と、シリンダ4内に嵌められたピストン5
と、可動子3b,固定子3aからなるモータ3と、ピス
トン5,可動子3bなどから構成された可動要素9と、
シリンダ4,固定子3aなどから構成された固定要素1
2と、少なくとも1本の渦状のスリット20a,20
b,20c,20dにより形成されるアーム21a,2
1b,21c,21dを有しかつスリット20a,20
b,20c,20dの幅がアーム幅より広い複数の平板
19と、平板19を平板19に設けられたスリット20
a,20b,20c,20dと隣接する平板19のアー
ム21a,21b,21c,21dが交互に面するよう
に積み重ね、一部を可動要素9に固定し一部を固定要素
12に固定した弾性体8とからなり、スリット20a,
20b,20c,20dの外周部近傍の略直線のスリッ
ト端はスリット20a,20b,20c,20dの内周
側側面24a,24b,24c,24dが長くなるよう
に傾斜し且つ略直線状のスリット端とスリット端におけ
るスリット曲線の法線との角度αが10°≦α≦50°
の範囲としたものであり、弾性体8の積み重ねた平板1
9間に隙間を保持するための部材を追加することなく隣
接するアーム21a,21b,21c,21dの接触を
回避でき、アーム21a,21b,21c,21d間の
摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、
可動要素9の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止
できると共に、アーム21a,21b,21c,21d
の固定要素12側の固定部近傍の応力集中による疲労破
壊の発生を防ぐことができる。
【0037】尚、本実施例においては、平板19に4本
のアーム21a,21b,21c,21dを設けている
が、少なくとも1本以上であればよい。
【0038】また、本実施例においては、モーター3は
永久磁石3c、コイルを用いた可動子3bで構成されて
いるが、往復運動を行うモーター構成であれば他の構成
のモーターであっても同様に実施可能である。
【0039】(実施例2)図5は本発明の実施例2によ
る振動式圧縮機の平板の平面図である。図6は同実施例
の固定角度(β)変化時の応力特性図である。
【0040】図5,図6において、円形の平板26が、
ピストン5の軸を中心として積み重ねられ、その中心部
18aが可動要素9に固定され、外周部18bが固定要
素12に固定されている。平板26は、渦状のスリット
27a,27b,27c,27dを設けることによって
垂直方向にたわむことのできるアーム28a,28b,
28c,28dを有する。
【0041】スリット27a,27b,27c,27d
はそれぞれ、内周側側面29a,29b,29c,29
dと外周側側面30a,30b,30c,30dと内周
側のスリット端31a,31b,31c,31dと外周
側のスリット端32a,32b,32c,32dとから
形成され、そのスリット幅はアーム幅より広くなってい
る。
【0042】また平板26は、隣接する平板26の中心
角を45°回転して積み重ねることにより、アーム28
a,28b,28c,28dの両端は、隣接するスリッ
ト27a,27b,27c,27dの内周側のスリット
端31a,31b,31c,31dと外周側のスリット
端32a,32b,32c,32dとで押さえられて固
定される。また、βは内周側のスリット端31a,31
b,31c,31dと内周側のスリット端31a,31
b,31c,31dにおける渦状のスリット曲線の法線
が成す固定角度である。
【0043】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。尚、本実施例に示した
振動式圧縮機の圧縮動作原理は図9の従来の振動式圧縮
機と同様であるため省略し、ここでは弾性体の動作につ
いて説明する。
【0044】ピストン5の往復運動に伴って弾性体18
のアーム28a,28b,28c,28dは軸方向に変
位する。この時、アーム28a,28b,28c,28
dの両端は、内周部18aが隣接する平板26の内周側
のスリット端31a,31b,31c,31dで押さえ
られて固定され、外周部18bが外周側のスリット端3
2a,32b,32c,32dで押さえられて固定され
ているため、積み重ねたアーム28a,28b,28
c,28d間に変位量にかかわらず常に板厚分の隙間を
保持できる。
【0045】従って、弾性体8の積み重ねた平板26間
に隙間を保持するための部材を追加することなく隣接す
るアーム28a,28b,28c,28dの接触を回避
でき、アーム28a,28b,28c,28d間の摺動
により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動
要素9の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止でき
る。
【0046】また、アーム28a,28b,28c,2
8dがたわみを繰り返す際に、内周部18a近傍にねじ
りモーメントを受けるためねじり変形を生じる。そのた
め、内周側のスリット端31a,31b,31c,31
dの固定角度βの変化により、応力集中がアーム28
a,28b,28c,28dの幅方向の内周側から外周
側の範囲で変化し、応力値も変化する。このとき、固定
角度βが−30°≦β≦30°の範囲であれば応力は小
さく、許容応力を超えることがないことを確認済みであ
る。
【0047】従って、アーム28a,28b,28c,
28dの可動要素9側の固定部近傍の応力集中による疲
労破壊の発生を防ぐことができる。
【0048】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
密閉ケーシング1と、密閉ケーシング1内に収納された
シリンダ4と、シリンダ4内に嵌められたピストン5
と、可動子3b,固定子3aからなるモータ3と、ピス
トン5,可動子3bなどから構成された可動要素9と、
シリンダ4,固定子3aなどから構成された固定要素1
2と、少なくとも1本の渦状のスリット27a,27
b,27c,27dにより形成されるアーム28a,2
8b,28c,28dを有しかつスリット27a,27
b,27c,27dの幅がアーム幅より広い複数の平板
26と、平板26を平板26に設けられたスリット27
a,27b,27c,27dと隣接する平板26のアー
ム28a,28b,28c,28dが交互に面するよう
に積み重ね、一部を可動要素9に固定し一部を固定要素
12に固定した弾性体8とからなり、渦状のスリット2
7a,27b,27c,27dの可動要素9側の略直線
状のスリット端とスリット端における渦状のスリット曲
線の法線との角度βが−30°≦β≦30°の範囲とな
るものであり、弾性体8の積み重ねた平板26間に隙間
を保持するための部材を追加することなく隣接するアー
ム28a,28b,28c,28dの接触を回避でき、
アーム28a,28b,28c,28d間の摺動により
生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動要素9
の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止できると共
に、アーム28a,28b,28c,28dの可動要素
9側の固定部近傍の応力集中による疲労破壊の発生を防
ぐことができる。
【0049】尚、本実施例においては、平板26に4本
のアーム28a,28b,28c,28dを設けている
が、少なくとも1本以上であればよい。
【0050】また、本実施例においては、モーター3は
永久磁石3c、コイルを用いた可動子3bで構成されて
いるが、往復運動を行うモーター構成であれば他の構成
のモーターであっても同様に実施可能である。
【0051】(実施例3)図7は本発明の実施例3によ
る振動式圧縮機の断面図である。図7は、同実施例のC
−C断面図である。
【0052】図7,図8において、33は平板であり、
隣接する平板33の中心角を45°回転して積み重ねる
ことで弾性体34を形成している。35a,35b,3
5c,35dは外周側のスリット端、36a,36b,
36c,36dは内周側のスリット端であり、それぞれ
固定要素12側のスリットが短くなる様に傾斜してい
る。37a,37b,37c,37dはアームである。
38,39はアーム37bのピストン5側の表面、反ピ
ストン5側の表面である。40、41はそれぞれピスト
ン側アーム押さえ部、反ピストン側アーム押さえ部であ
る。
【0053】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。ピストン5が往復運動
して平板33のアーム37a,37b,37c,37d
がたわみを繰り返す際に、吸入行程時は各アーム37
a,37b,37c,37dの両端が反ピストン側アー
ム押さえ部41にて押さえられるのに対して、圧縮行程
時はピストン側アーム押さえ部40で押さえられるた
め、圧縮行程時の方がアーム長が大きくなりバネ定数も
減少する。
【0054】従って、弾性体が中立位置から下死点側に
変位する場合より上死点側に変位する場合のバネ定数が
小さいため、背圧室の圧力を高めてピストンの振幅の中
心位置を上死点側に移動して冷凍能力を減少させる場合
において、1行程中の平均バネ定数が小さくなり、共振
周波数も最大振幅時より小さくなるため、冷凍能力の可
変幅は振幅比率から予測される値より大きくなり、能力
制御を行っての冷却システムの効率向上幅を増大すると
共に、最小冷凍能力時の背圧圧力を低減することで背圧
室から圧縮室側への冷媒ガスの漏れ量増大による効率低
下を防止できる。
【0055】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
密閉ケーシング1と、密閉ケーシング1内に収納された
シリンダ4と、シリンダ4内に嵌められたピストン5
と、可動子3a,固定子3bからなるモータ3と、ピス
トン5,可動子3aなどから構成された可動要素9と、
シリンダ4,固定子3bなどから構成された固定要素1
2と、少なくとも1本の渦状のスリットにより形成され
るアーム37a,37b,37c,37dを有しかつス
リットの幅がアーム幅より広い複数の平板と、平板を平
板に設けられたスリットと隣接する平板のアーム37
a,37b,37c,37dが交互に面するように積み
重ね、一部を可動要素9に固定し一部を固定要素12に
固定した弾性体とからなり、スリットの内周部近傍の略
直線状のスリット端35a,35b,35c,35dと
外周近傍の略直線状のスリット端36a,36b,36
c,36dは、固定要素側12のスリットが短くなる様
に傾斜しているため、背圧室17の圧力を高めてピスト
ン5振幅の中心位置を上死点側に移動して冷凍能力を減
少させる場合において、1行程中の平均バネ定数が小さ
くなり、共振周波数も最大振幅時より小さくなるため、
冷凍能力の可変幅は振幅比率から予測される値より大き
くなり、能力制御を行っての冷却システムの効率向上幅
を増大すると共に、最小冷凍能力時の背圧圧力を低減す
ることで背圧室から圧縮室側への冷媒ガスの漏れ量増大
による効率低下を防止できる。
【0056】尚、本実施例においては、平板のスリット
の端面を傾斜してアームの両端を固定しているが、アー
ムの両端の固定が本実施例と同じであれば各平板間に固
定部材を設けても同様の効果が得られる。
【0057】また、本実施例においては、平板に4本の
アームを設けているが、少なくとも1本以上であればよ
く、渦状以外のアーム形状でも同様に実施可能である。
【0058】また、本実施例においては、モーター3は
永久磁石3c、コイルを用いた可動子3bで構成されて
いるが、往復運動を行うモーター構成であれば他の構成
のモーターであっても同様に実施可能である。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の発
明は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納され
たシリンダと、シリンダ内に嵌められたピストンと、可
動子,固定子からなるモータと、ピストン,可動子など
から構成された可動要素と、シリンダ,固定子などから
構成された固定要素と、少なくとも1本の渦状のスリッ
トにより形成されるアームを有しかつスリットの幅がア
ーム幅より広い複数の平板と、平板を平板に設けられた
スリットと隣接する平板のアームが交互に面するように
積み重ね、一部を可動要素に固定し一部を固定要素に固
定した弾性体とからなり、スリットの固定要素側の略直
線状のスリット端はスリットの内周側側面が長くなるよ
うに傾斜し且つ、略直線状のスリット端とスリット端に
おけるスリット曲線の法線との角度αが10°≦α≦5
0°の範囲となるものであるため、弾性体のアームの固
定要素側の固定部近傍の応力を低減することができる。
【0060】そのためアームの固定要素側の固定部近傍
の応力集中による疲労破壊の発生を防ぐと共に、弾性体
の積み重ねた平板間に隙間を保持するための部材を追加
することなく隣接するアームの接触を回避でき、アーム
間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共
に、可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防
止できる。
【0061】また、請求項2に記載の発明は、密閉ケー
シングと、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、
シリンダ内に嵌められたピストンと、可動子,固定子か
らなるモータと、ピストン,可動子などから構成された
可動要素と、シリンダ,固定子などから構成された固定
要素と、少なくとも1本の渦状のスリットにより形成さ
れるアームを有しかつスリットの幅がアーム幅より広い
複数の平板と、平板を平板に設けられたスリットと隣接
する平板のアームが交互に面するように積み重ね、一部
を前記可動要素に固定し一部を前記固定要素に固定した
弾性体とからなり、渦状のスリットの内周部近傍の略直
線のスリット端とスリット端におけるスリット曲線の法
線との角度βが−30°≦β≦30°の範囲としたもの
であるため、弾性体のアームの可動要素側の固定部近傍
の応力を低減することができる。
【0062】そのためアームの可動要素側の固定部近傍
の応力集中による疲労破壊の発生を防ぐと共に、弾性体
の積み重ねた平板間に隙間を保持するための部材を追加
することなく隣接するアームの接触を回避でき、アーム
間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共
に、可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防
止できる。
【0063】また、請求項3に記載の発明は、密閉ケー
シングと、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、
シリンダ内に嵌められたピストンと、可動子,固定子か
らなるモータと、ピストン,可動子などから構成された
可動要素と、シリンダ,固定子などから構成された固定
要素と、少なくとも1本の渦状のスリットにより形成さ
れるアームを有しかつスリットの幅がアーム幅より広い
複数の平板と、平板を平板に設けられたスリットと隣接
する平板のアームが交互に面するように積み重ね、一部
を可動要素に固定し一部を固定要素に固定した弾性体と
からなり、スリットの外周部近傍または内周部近傍の略
直線のスリット端は、固定要素側のスリットが短くなる
様に傾斜しているため、振幅の中心位置を上死点側に移
動して冷凍能力を減少させる場合における冷凍能力の可
変幅を拡大し、能力制御を行っての冷却システムの効率
向上幅を増大すると共に、最小冷凍能力時の背圧圧力を
低減することで背圧室から圧縮室側への冷媒ガスの漏れ
量増大による効率低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による振動式圧縮機の実施例1の縦断面
【図2】図1のB−B線断面図
【図3】同実施例の平板の平面図
【図4】同実施例の固定角度α変化時の応力特性図
【図5】本発明による振動式圧縮機の実施例2の平板の
平面図
【図6】同実施例の固定角度β変化時の応力特性図
【図7】本発明による振動式圧縮機の実施例3の断面図
【図8】同実施例のC−C線断面図
【図9】従来の振動式圧縮機の縦断面図
【図10】図10のA−A線断面図
【符号の説明】
1 密閉ケーシング 3 モーター 3a 固定子 3b 可動子 4 シリンダ 5 ピストン 9 可動要素 12 固定要素 18 弾性体 19 平板 20a,20b,20c,20d スリット 21a,21b,21c,21d アーム 22a,22b,22c,22d 内周側側面 25a,25b,25c,25d スリット端 27a,27b,27c,27d スリット 28a,28b,28c,28d アーム 32a,32b,32c,32d スリット端 35a,35b,35c,35d スリット端 36a,36b,36c,36d スリット端 37a,37b,37c,37d アーム
フロントページの続き (72)発明者 片山 誠 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
    内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌められ
    たピストンと、可動子,固定子からなるモータと、前記
    ピストン,前記可動子などから構成された可動要素と、
    前記シリンダ,前記固定子などから構成された固定要素
    と、少なくとも1本の渦状のスリットにより形成される
    アームを有しかつ前記スリットの幅が前記アーム幅より
    広い複数の平板と、前記平板を前記平板に設けられた前
    記スリットと隣接する前記平板の前記アームが交互に面
    するように積み重ね、一部を前記可動要素に固定し一部
    を前記固定要素に固定した弾性体とからなり、前記スリ
    ットの外周部近傍の略直線のスリット端は、前記固定要
    素側の前記スリットの内周側側面が長くなるように傾斜
    し、且つ前記略直線状のスリット端と前記スリット端に
    おけるスリット曲線の法線との角度αが10°≦α≦5
    0°の範囲である振動式圧縮機。
  2. 【請求項2】 密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
    内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌められ
    たピストンと、可動子,固定子からなるモータと、前記
    ピストン,前記可動子などから構成された可動要素と、
    前記シリンダ,前記固定子などから構成された固定要素
    と、少なくとも1本の渦状のスリットにより形成される
    アームを有しかつ前記スリットの幅が前記アーム幅より
    広い複数の平板と、前記平板を前記平板に設けられた前
    記スリットと隣接する前記平板の前記アームが交互に面
    するように積み重ね、一部を前記可動要素に固定し一部
    を前記固定要素に固定した弾性体とからなり、前記スリ
    ットの内周部近傍の略直線のスリット端と前記スリット
    端におけるスリット曲線の法線との角度βが−30°≦
    β≦30°の範囲である振動式圧縮機。
  3. 【請求項3】 密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
    内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌められ
    たピストンと、可動子,固定子からなるモータと、前記
    ピストン,前記可動子などから構成された可動要素と、
    前記シリンダ,前記固定子などから構成された固定要素
    と、少なくとも1本の渦状のスリットにより形成される
    アームを有しかつ前記スリットの幅が前記アーム幅より
    広い複数の平板と、前記平板を前記平板に設けられた前
    記スリットと隣接する前記平板の前記アームが交互に面
    するように積み重ね、一部を前記可動要素に固定し一部
    を前記固定要素に固定した弾性体とからなり、前記スリ
    ットの外周部近傍または内周部近傍の略直線のスリット
    端は、前記固定要素側の前記スリットが短くなる様に傾
    斜している振動式圧縮機。
JP11836498A 1997-10-15 1998-04-28 振動式圧縮機 Withdrawn JPH11311178A (ja)

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JP11836498A JPH11311178A (ja) 1998-04-28 1998-04-28 振動式圧縮機
US09/170,044 US6056519A (en) 1997-10-15 1998-10-13 Structure of vibrating compressor
EP98308366A EP0909895B1 (en) 1997-10-15 1998-10-14 Vibrating compressor
DE69810233T DE69810233T2 (de) 1997-10-15 1998-10-14 Oszillierender Kompressor
ES98308366T ES2189098T3 (es) 1997-10-15 1998-10-14 Compresor oscilante.
TW087117079A TW419567B (en) 1997-10-15 1998-10-14 Improved structure of vibrating compressor
SG9804198A SG107550A1 (en) 1997-10-15 1998-10-14 Improved structure of vibrating compressors
KR1019980043178A KR100278596B1 (ko) 1997-10-15 1998-10-15 진동 콤프레서의 개량된 구조
CN98123408A CN1081745C (zh) 1997-10-15 1998-10-15 振动压缩机的改进型结构

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503717A (ja) * 2000-07-17 2004-02-05 エンプレサ・ブラジレイラ・デイ・コンプレソレス・エシ・ア−エンブラク リニアモータを有する往復コンプレッサ用の振動制動システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503717A (ja) * 2000-07-17 2004-02-05 エンプレサ・ブラジレイラ・デイ・コンプレソレス・エシ・ア−エンブラク リニアモータを有する往復コンプレッサ用の振動制動システム

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