WO2005124151A1 - 振動式圧縮機 - Google Patents

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discharge
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Takazo Sotojima
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Daikin Industries Ltd
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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
    • 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
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/08—Actuation of distribution members
    • 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
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members

Definitions

  • the present invention relates to a vibrating compressor that reciprocates a piston that defines a compression chamber in a cylinder.
  • a vibration-type compressor has a cylinder provided in a housing, a piston provided in the cylinder and defining a compression chamber, a panel member for reciprocally supporting the piston, and a Some include a piston driving means for reciprocating a piston (for example, see Patent Document 1).
  • a suction valve is provided at a suction port at a boundary between a suction side passage inside the piston and the compression chamber, and the suction side urging panel is used to close the suction valve to the suction port and shut off the suction valve. Pull in the direction you want to support.
  • a discharge valve is provided at the discharge port at the boundary between the space communicating with the compression chamber in the cylinder and the refrigerant discharge pipe, and the discharge-side urging panel closes the discharge valve to the discharge port and shuts off the discharge valve. To support it.
  • Patent Document 1 JP-A-11-303734
  • the present invention has been made in view of its power, and its object is to reduce noise and improve durability by modifying the configuration of a valve that opens and closes a compression chamber.
  • An object of the present invention is to provide a vibrating compressor.
  • At least one of a suction valve and a discharge valve is provided. Both were sleighed.
  • the first invention relates to a cylinder (10) provided in a housing (3),
  • At least one of the suction valve and the discharge valve of the compression chamber (11) is constituted by a sleeve (40, 140).
  • valves that open and close the compression chamber (11) are sleeved so that no collision occurs between each valve and the valve seat around the port. Therefore, there is no possibility that the valve will be fatigued due to repeated collisions and the valve will not crack.
  • the suction valve and the discharge valve are constituted by two sleeves (40, 140).
  • the suction valve and the discharge valve are constituted by two sleeves (40, 140).
  • the suction of the fluid into the compression chamber (11) and the fluid from the compression chamber (11) are performed.
  • the discharge and the discharge are performed.
  • by adjusting the port position of each sleeve (40, 140) it is possible to substitute for the suction valve or the discharge valve.
  • the movement can be smoothed. Therefore, no collision noise is generated with any of the valves.
  • the suction valve and the discharge valve are formed by a single sleeve (40). According to this configuration, simply by linking one sleeve (40) with each piston (20, 21), suction of fluid into the compression chamber (11) and discharge of fluid by the compression chamber (11) are performed. Is At this time, no collision noise is generated in any of the valves.
  • a sleeve driving means (41) for driving the sleeve (40, 140) is provided. According to this configuration, the sleeve (40, 140) is driven by the sleeve driving means (41), and the suction and discharge of the fluid are performed by interlocking with the pistons (20, 21).
  • the sleeve driving means (41) is a linear motor. According to this configuration, the sleeve (40, 140) reciprocates by driving the linear motor.
  • a control unit for controlling the position and phase of the sleeve (40, 140) is provided. According to this configuration, by controlling the linear motor by the control unit, The position and phase of the probes (40, 140) are controlled.
  • the piston drive means (32) is also a linear motor, and the sleeve drive means (41) and the stator (34, 37) of the piston drive means (32) are used.
  • the sleeve (40, 140) is supported by the housing (3) by the panel member (16).
  • At least one of the suction valve and the discharge valve is constituted by the sleeve (40, 140). For this reason, a highly durable vibratory compressor free of collision noise can be obtained.
  • the two sleeves (40, 140) play the role of the suction valve and the discharge valve. Therefore, by adjusting the positional relationship between the ports of the respective sleeves (40, 140), the respective sleeves (40, 140) can be moved smoothly, and the effect of preventing noise and valve cracks is more remarkable. Be demonstrated.
  • one sleeve (40) plays a role of a suction valve and a discharge valve. Therefore, since one sleeve (40) has two functions, the number of parts can be reduced.
  • the sleeve (40, 140) is driven by the sleeve driving means (41).
  • the sleeve (40, 140) is reciprocated by the linear motor. According to these inventions, a suitable vibrating compressor can be obtained.
  • the linear motor stators (34, 37) of the sleeve driving means (41) and the piston driving means (32) are shared. For this reason, the number of components can be reduced and space can be saved.
  • the linear motor is controlled by the control unit to control the sleeve (40, 140).
  • the position and phase are controlled. For this reason, optimal valve behavior can be realized, and an efficient vibration compressor can be obtained.
  • the sleeve (40, 140) is connected to the housing by the panel member (16).
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a vibrating compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a timing chart showing movement of a sleeve and displacement of a piston.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing movement of a sleeve and displacement of a piston, wherein (A) shows a compression step, (B) shows a discharge step, and (C) shows a suction step.
  • FIG. 4 is a side sectional view showing a vibrating compressor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 3 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a vibrating compressor according to another embodiment.
  • FIG. 1 shows a vibration-type compressor (1) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1) is used, for example, as a compressor that involves suction and discharge of a refrigerant in an air conditioner or the like.
  • the vibrating compressor (1) has a substantially cylindrical housing (3).
  • the housing (3) is formed in a hollow hermetic shape, and is connected to a discharge pipe (3a) for discharging high-pressure refrigerant and two suction pipes (3b) for sucking low-pressure refrigerant.
  • a hollow sealed cylinder (10) is fixed to the center of the housing (3).
  • the cylinder (10) includes a pair of pistons (20, 21) for compressing a fluid by reciprocating operation in the cylinder (10).
  • a cylindrical sleeve (40) which can reciprocate in the cylinder (10). That is, in the cylinder (10), the first and second pistons (20, 21) are provided so as to face each other while being surrounded by the sleeve (40), and a compression chamber (11) is formed therebetween. Being done.
  • the housing (3) is provided with a pair of first and second internal spaces (30, 31) on both sides of the cylinder (10).
  • the suction pipes (3b) are connected to both ends of the housing (3), respectively.
  • the cylinder (10) is provided with an in-cylinder refrigerant passage (12) so as to communicate the first and second internal spaces (30, 31).
  • piston-side linear motors (32) as piston driving means for individually driving the pistons (20, 21).
  • a sleeve side motor (41) as a sleeve driving means for driving the sleeve is provided.
  • a current controlled by a control unit (not shown) is sent to each of the two piston-side linear motors (32) and the sleeve-side linear motors (41). It is preferable that the two piston-side linear motors (32) are connected in series, but they need not always be in series.
  • Each of the pistons (20, 21) is provided at the tip of a rod-shaped piston shaft (22), and a large-diameter disc-shaped piston-side flange (23) is provided at the center of the piston shaft (22). Is provided.
  • a cylindrical piston-side bobbin (24) extending from the piston-side flange (23) to the opposite side of the piston (20, 21) is provided.
  • a piston-side mover (33) of the piston-side linear motor (32) provided with a coil is provided at the tip of the piston-side bobbin (24).
  • the sleeve (40) extends toward the side opposite to the first piston (20), and has a large-diameter disk-shaped sleeve-side flange (42) at its end. I have.
  • This sleeve side A cylindrical sleeve-side bobbin (43) extending from the flange (42) to the opposite side of the first piston (20) is provided.
  • the sleeve-side mover (44) of the sleeve-side linear motor (41) provided with a coil is provided at the tip of the sleeve-side bobbin (43).
  • a cylindrical yoke (34) is fixed to each of the first and second internal spaces (30, 31). These yokes (34) are provided with concave grooves (36) having the piston (20, 21) side open so as to surround the central hole (35) at the center. A magnet (37) is fitted into the center-side inner surface of the concave groove (36).
  • the yoke (34) and the magnet (37) on the first internal space (30) side constitute a common stator of the piston-side linear motor (32) and the sleeve-side linear motor (41).
  • the yoke (34) and the magnet (37) on the second internal space (31) side constitute a stator of the piston-side linear motor (32) alone.
  • Each of the concave grooves (36) has a fluid flow passage (38) opened at the bottom opposite to the piston (20, 21).
  • the housing (3) is provided with a piston flexure spring (15) as a panel member for supporting the first and second pistons (20, 21) reciprocally, respectively.
  • the flexure spring for the piston (15) includes a proximal spring (15a) fixed to both ends of the housing (3) in the first and second internal spaces (30, 31), and a yoke (34).
  • a piston-side flange (23) and comprises a piston-side spring (15b) fixed to a yoke (34).
  • the piston shaft (22) is inserted through the center hole (35) of the yoke (34).
  • the base end of the piston shaft (22) is supported by the base-side spring (15a), the center is supported by the piston-side spring (15b), and the piston shaft (22) is displaceable in the axial direction. ⁇ sexually supported.
  • a sleeve flexure spring (16) for elastically supporting the sleeve (40) so as to be displaceable in its axial direction.
  • the flexure spring for the sleeve (16) is fixed to the inner peripheral surface of the housing (3) between the cylinder (10) and the sleeve-side flange (42). Support the end opposite to the piston (20).
  • a discharge-side passage (13) for connecting the compression chamber (11) and the discharge pipe (3a) is formed, while the discharge-side passage (13) is formed.
  • a suction-side passage (14) connecting the above-described cylinder-side refrigerant passage (12) and the compression chamber (11) is formed.
  • the sleeve (40) has a discharge port (40a) and a suction port (40b) corresponding to the discharge side passage (13) and the suction side passage (14) of the cylinder (10), respectively. Are opened.
  • the sleeve (40) is reciprocated by the sleeve side linear motor (41) into and out of the cylinder (10), and the discharge port (40a) is communicated with the discharge side passage (13) of the cylinder (10). Then, the refrigerant in the compression chamber (11) is discharged by the force of the discharge-side passage (13).
  • the suction port (40b) is communicated with the suction side passage (14) of the cylinder (10)
  • the suction side passage (14) and the cylinder refrigerant passage (12) are forced into the compression chamber (11). Is inhaled.
  • the first and second pistons (20, 21) approach each other in a state where the compression chamber (11) and the discharge-side passage (13) and the suction-side passage (14) are shut off by the sleeve (40).
  • the refrigerant is compressed to a predetermined pressure in the chamber (11). That is, the sleeve (40) plays the role of a suction valve and a discharge valve.
  • control unit individually supplies current to the piston-side mover (33) of each piston-side linear motor (32) and the sleeve-side mover (44) of the sleeve-side linear motor (41), respectively. .
  • the sleeve-side mover (44) reciprocates with respect to the magnet (37), thereby deforming the sleeve spring (16) and moving the sleeve (40) inside the cylinder (10). Reciprocate.
  • FIG. 2 the solid line indicates the pressure in the cylinder (10)
  • the dashed line indicates the displacement of the piston (20, 21)
  • the dashed line indicates the displacement of the sleeve (40).
  • A), (B) and (C) in FIG. 2 correspond to (A), (B) and (C) in FIG. 3, respectively.
  • the sleeve (40) In the compression step, as shown in FIGS. 2 (A) and 3 (A), the sleeve (40) The discharge port (40a) is closed and the suction port (40b) moves from the open state to the closed state.
  • the refrigerant in the compression chamber (11) is compressed to a predetermined pressure in the compression chamber (11) by moving in a direction in which the first and second pistons (20, 21) approach each other.
  • the sleeve (40) has the suction port (40b) closed and the discharge port (40a) closed. It will be open.
  • the first and second pistons (20, 21) are closest to each other. Then, the compressed high-pressure refrigerant is discharged to the outside of the housing (3) through the discharge-side passage (13) and the discharge pipe (3a) of the cylinder (10).
  • the sleeve (40) has the discharge port (40a) closed and the suction port (40b) opened. It is in the state of.
  • the first and second pistons (20, 21) are driven in directions away from each other.
  • the pressure in the compression chamber (11) drops to a minimum.
  • the refrigerant in the first and second internal spaces (30, 31) passes through the in-cylinder refrigerant passage (12), the suction-side passage (14), and the suction port (40b) of the cylinder (10), and the compression chamber ( Inhaled into 11).
  • the vibration type compressor (1) according to Embodiment 1 of the present invention at least one of the suction valve and the discharge valve is constituted by the sleeve (40). Therefore, it is possible to obtain a vibration-type compressor that does not generate collision noise !, has high durability!
  • the suction valve and the discharge valve are constituted by one sleeve (40). Therefore, since one sleeve (40) has two functions, the number of parts is reduced.
  • the position and phase of the sleeve (40) are controlled by controlling the sleeve-side linear motor (41) by the control unit. For this reason, optimal valve behavior can be realized, and an efficient vibratory compressor can be obtained.
  • the sleeve-side linear motor (41) and the piston-side linear motor are shared. For this reason, the number of parts can be reduced and space can be saved.
  • the sleeve (40, 140) is supported on the housing (3) by a sleeve flexure spring (16). Therefore, the sleeve (40, 140) is driven smoothly without contacting other members, and no noise is generated.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment mainly in that the configuration of the sleeve (40) is different.
  • the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the vibration type compressor (1) of the present embodiment has first and second sleeves (40, 140).
  • the first sleeve (40) is the same as the sleeve (40) of the first embodiment.
  • the second sleeve (140) is provided on the outer peripheral side of the first sleeve (40) so as to cover the first sleeve (40), and the second discharge port (140a) is located at a position different from the first sleeve (40). ) And a second suction port (140b).
  • a sleeve-side linear motor (41) is arranged also in the second internal space (31), and the second sleeve (140) is a flexure spring for the sleeve. It is supported by the housing (3) by (16).
  • the first and second sleeves (40, 140) are reciprocated in the cylinder (10) by the respective sleeve-side linear motors (41), and both discharge ports (40a, 140a) are connected to one another.
  • the refrigerant is brought into communication with the discharge-side passage (13) of the cylinder (10)
  • the refrigerant in the compression chamber (11) is discharged from the discharge-side passage (13), and both of the suction ports (40b,
  • 140b) is matched to communicate with the suction side passage (14) of the cylinder (10), the suction side passage (14) and the in-cylinder refrigerant passage (12) force refrigerant is sucked into the compression chamber (11). It is supposed to be.
  • the first and second pistons (20, 21) come close to each other so that the refrigerant is compressed to a predetermined pressure in the compression chamber (11). That is, these two sleeves (40, 140) serve as a suction valve and a discharge valve.
  • control unit individually supplies current to the piston-side mover (33) of each piston-side linear motor (32) and the sleeve-side mover (44) of the sleeve-side linear motor (41), respectively. .
  • FIG. 5 the solid line indicates the pressure in the cylinder (10)
  • the dashed line indicates the displacement of the piston (20, 21)
  • the dashed line indicates the displacement of the first sleeve (40)
  • the two-dotted line indicates the displacement of the second sleeve (40).
  • the displacement of the sleeve (140) is shown.
  • (A), (B) and (C) in FIG. 5 correspond to (A), (B) and (C) in FIG. 6, respectively.
  • each suction port (40b, 14 Ob) moves from the open state to the closed state.
  • the refrigerant in the compression chamber (11) is compressed to a predetermined pressure in the compression chamber (11) by moving the first and second pistons (20, 21) in directions approaching each other.
  • the first and second sleeves (40, 140) have their respective suction ports (40b, 140b) closed. And the respective discharge ports (40a, 140a) are in an open state.
  • the first and second pistons (20, 21) are closest to each other.
  • the compressed high-pressure refrigerant is discharged to the outside of the housing (3) through the discharge-side passage (13) and the discharge pipe (3a) of the cylinder (10).
  • the first and second sleeves ( 40, 140), each discharge port (40a, 140a) is closed and each suction port (40b) is open.
  • the first and second pistons (20, 21) are driven in a direction away from each other.
  • the pressure in the compression chamber (11) drops to a minimum.
  • the refrigerant in the first and second internal spaces (30, 31) passes through the in-cylinder refrigerant passage (12), the suction side passage (14), and the suction ports (40b, 140b) of the cylinder (10), and the compression chamber. Inhaled into (11).
  • new refrigerant is sucked into the first and second internal spaces (30, 31).
  • This refrigerant flows into the cylinder (10) through the refrigerant flow passage (38) formed in the yoke (34) of the piston-side linear motor (32).
  • the suction valve and the discharge valve are constituted by the two sleeves (40, 140).
  • the sleeves (40, 140) can be moved more smoothly than in the first embodiment, and the effect of preventing noise and valve cracks is more remarkably exhibited. You.
  • the yoke (34) and the magnet (37) of the sleeve side linear motor (41) and the biston side linear motor (32) are shared in the first and second internal spaces (30, 31). I have. For this reason, the number of parts can be reduced and space can be saved.
  • the present invention may be configured as follows in each of the above embodiments.
  • both the suction valve and the discharge valve are constituted by the sleeve (40). Only one of the forces may be constituted by the sleeve (40).
  • the present invention can be applied to a so-called one-cylinder vibrating compressor having only one piston. Also in this case, the same driving operation as in the first embodiment is performed, and the same effect is exerted.
  • the present invention is useful for a vibration-type compressor that is used in an air conditioner or the like and involves suction and discharge of a refrigerant.

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Abstract

　　ハウジング（3）内に設けたシリンダ（10）と、シリンダ（10）内に設けられ、圧縮室（11）を区画形成するピストン（20，21）と、ピストン（20，21）を往復可能に支持するバネ部材（15）と、ピストン（20，21）を往復動させるリニアモータ（32）とを備えている。圧縮室（11）の吸入弁と吐出弁とは、スリーブ（40）によって構成している。この結果、騒音が発生せず、耐久性が向上する。

Description

明 細 書
振動式圧縮機
技術分野
[0001] 本発明は、シリンダ内において圧縮室を区画形成するピストンを往復動させる振 動式圧縮機に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、振動式圧縮機には、ハウジング内に設けたシリンダと、該シリンダ内に 設けられ、圧縮室を区画形成するピストンと、該ピストンを往復可能に支持するパネ 部材と、該ピストンを往復動させるピストン駆動手段とを備えているものがある（例えば 、特許文献 1参照)。
[0003] この振動式圧縮機では、ピストン内部の吸入側通路と圧縮室との境界における吸 入ポートに吸入弁を設け、吸入側付勢パネによって、この吸入弁を吸入ポートに密着 させて遮断する方向に引っ張って、支持している。同様に、シリンダ内の圧縮室に連 通する空間と冷媒吐出管路との境界における吐出ポートに吐出弁を設け、吐出側付 勢パネによって、この吐出弁を吐出ポートに密着させて遮断する方向に押圧して、支 持している。
特許文献 1：特開平 11― 303734号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、従来の振動式圧縮機では、各弁とそのポート周辺の弁座部とが衝 突し、騒音が発生する。また、衝突が繰り返されることにより、弁が疲労して割れが発 生するという問題がある。
[0005] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮 室を開閉する弁の構成に工夫を加えることにより、騒音が発生せず、耐久性のある振 動式圧縮機を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 上記の目的を達成するために、この発明では、吸入弁及び吐出弁のうち、少なく とも一方をスリーブィ匕した。
[0007] 具体的には、第 1の発明は、ハウジング (3)内に設けたシリンダ（10)と、該シリンダ
(10)内に設けられ、圧縮室（11)を区画形成するピストン (20, 21)と、該ピストン (20, 2 1)を往復可能に支持するパネ部材（15)と、該ピストン (20, 21)を往復動させるピスト ン駆動手段 (32)とを備えた振動式圧縮機を対象とする。
[0008] そして、上記圧縮室（11)の吸入弁及び吐出弁の少なくとも何れか一方は、スリー ブ（40, 140)によって構成されている。
[0009] 上記の構成によると、圧縮室（11)を開閉する弁をスリーブィ匕することによって、各 弁とポート周辺の弁座部との間で衝突が起こることはない。このため、衝突が繰り返さ れて弁が疲労して弁に割れが発生することもない。
[0010] 第 2の発明は、上記吸入弁と吐出弁とが 2つのスリーブ (40, 140)によって構成さ れている。この構成〖こよると、 2つのスリーブ（40, 140)をそれぞれ各ピストン（20, 21) と連動させることで、圧縮室（11)への流体の吸入と、圧縮室（11)からの流体の吐出と が行われる。このとき、各スリーブ (40, 140)のポートの位置をそれぞれ調節すること で、吸入弁又は吐出弁の代用が可能であるため、スリーブ (40)が 1つの場合に比べ て急激に駆動させる必要がなぐその動きを滑らかにすることができる。よって、いず れの弁においても、衝突音は発生しない。
[0011] 第 3の発明は、上記吸入弁と吐出弁とが 1つのスリーブ (40)によって構成されてい る。この構成によると、 1つのスリーブ (40)を各ピストン (20, 21)と連動させるだけで、 圧縮室（11)への流体の吸入と、圧縮室（11)力 の流体の吐出とが行われる。このと き、いずれの弁においても、衝突音は発生しない。
[0012] 第 4の発明は、上記スリーブ (40, 140)を駆動するスリーブ駆動手段 (41)が設けら れている。この構成によると、スリーブ駆動手段 (41)によってスリーブ (40, 140)が駆 動され、各ピストン (20, 21)と連動することで流体の吸入及び吐出が行われる。
[0013] 第 5の発明は、上記スリーブ駆動手段 (41)がリニアモータである。この構成による と、リニアモータの駆動によってスリーブ (40, 140)が往復動する。
[0014] 第 7の発明は、上記スリーブ (40, 140)の位置及び位相を制御する制御部が設け られている。この構成によると、制御部によってリニアモータを制御することにより、スリ ーブ（40, 140)の位置及び位相が制御される。
[0015] 第 6の発明及び第 8の発明は、上記ピストン駆動手段 (32)もリニアモータとし、上 記スリーブ駆動手段 (41)及びピストン駆動手段 (32)の固定子 (34, 37)を共有して!/、 る。
[0016] 上記の構成によると、各リニアモータの可動子 (33, 44)に別々の電流を流すこと で固定子 (34, 37)を共有していても、各リニアモータが個々に駆動される。
[0017] 第 9の発明は、上記スリーブ (40, 140)は、パネ部材（16)によってハウジング (3)に 支持されているものとする。
[0018] 上記の構成によると、パネ部材（16)がスリーブ (40, 140)を支持することで、スリー ブ (40, 140)が安定して駆動され、他の部材に接触することはない。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、吸入弁及び吐出弁のうち、少なくとも一方をスリーブ (40, 140) によって構成している。このため、衝突音の発生しない耐久性の高い振動式圧縮機 が得られる。
[0020] 第 2の発明によれば、 2つのスリーブ (40, 140)によって吸入弁及び吐出弁の役割 を果たしている。このため、それぞれのスリーブ (40, 140)の各ポートの位置関係を調 節すればよぐ各スリーブ (40, 140)を滑らかに動かすことができ、騒音及び弁割れの 防止効果がさらに顕著に発揮される。
[0021] 第 3の発明によれば、 1つのスリーブ (40)が吸入弁と吐出弁との役割を果たしてい る。このため、 1つのスリーブ (40)が 2つの機能を有するため、部品点数を少なくする ことができる。
[0022] 第 4の発明によれば、スリーブ (40, 140)をスリーブ駆動手段 (41)によって駆動し ている。上記第 5の発明によれば、リニアモータによってスリーブ (40, 140)を往復動 させている。これらの発明〖こよると、好適な振動式圧縮機が得られる。
[0023] 第 6の発明及び第 8の発明によれば、上記スリーブ駆動手段 (41)及びピストン駆 動手段 (32)のリニアモータの固定子 (34, 37)を共有している。このため、部品点数が 減ると共に、省スペース化を図ることができる。
[0024] 第 7の発明によれば、制御部によってリニアモータを制御してスリーブ (40, 140)の 位置及び位相を制御している。このため、最適な弁の挙動を実現でき、効率のよい振 動式圧縮機が得られる。
[0025] 第 9の発明によれば、上記スリーブ (40, 140)をパネ部材（16)によってハウジング
(3)に支持し、他の部材に接触しないようにしている。このため、スリーブ (40, 140)は 、滑らかに駆動され、騒音が発生することもない。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]本発明の実施形態 1に係る振動式圧縮機を示す側面断面図である。
[図 2]スリーブの動きとピストンの変位を示すタイミングチャートである。
[図 3]スリーブの動きとピストンの変位を示す要部拡大断面図であり、 (A)が圧縮工程 を、（B)が吐出工程を、また (C)が吸入工程をそれぞれ示している。
[図 4]本発明の実施形態 2に係る振動式圧縮機を示す側面断面図である。
[図 5]本発明の実施形態 2に係る図 2相当図である。
[図 6]本発明の実施形態 2に係る図 3相当図である。
[図 7]その他の実施形態に係る振動式圧縮機を示す側面断面図である。
符号の説明
3 ハウジング
10 シリンダ
11 圧縮室
15 ピストン用フレタシャ、一スプリング (パネ部材）
16 スリーブ用フレタシャ一スプリング (パネ部材)
32 ピストン側リニアモータ (ピストン駆動手段）
34 ヨーク（固定子）
37 磁石（固定子）
40, 140 スリーブ
41 スリーブ側リニアモー -タ (スリーブ駆動手段）
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[0029] 図 1は、本発明の実施形態 1に係る振動型圧縮機（1)を示し、この振動型圧縮機 ( 1)は、例えば、空調機などに冷媒の吸入及び吐出を伴う圧縮機として利用される。
[0030] 上記振動型圧縮機（1)は、略円筒密閉状のハウジング (3)を有している。このハウ ジング (3)は、中空密閉状に形成され、高圧冷媒を吐出する吐出管路 (3a)と、低圧 冷媒を吸入する 2本の吸入管路 (3b)とが接続されている。
[0031] 上記ハウジング (3)の中央部には、中空密閉状のシリンダ（10)が固定されている 。このシリンダ（10)は、該シリンダ（10)内での往復動作により流体を圧縮する一対の ピストン（20, 21)を備えている。この一対のピストン（20, 21)の周りには、シリンダ（10) 内を往復動可能な円筒状のスリーブ (40)が設けられている。すなわち、上記シリンダ (10)内には、スリーブ (40)に囲まれた状態で第 1及び第 2ピストン (20, 21)が対向す るように設けられ、その間に圧縮室（11)が形成されて 、る。
[0032] 上記ハウジング (3)には、上記シリンダ（10)の両側に一対の第 1及び第 2内部空 間（30, 31)が設けられている。ハウジング (3)の両端部には、上記吸入管路 (3b)がそ れぞれ接続されている。また、シリンダ（10)には、第 1及び第 2内部空間（30, 31)を 連通させるように、シリンダ内冷媒通路（12)が形成されて!、る。
[0033] 上記第 1及び第 2内部空間（30, 31)には、各ピストン (20, 21)を個別に駆動する ピストン駆動手段としてのピストン側リニアモータ（32)が設けられている。さらに、第 1 内部空間（30)には、上記スリーブを駆動するスリーブ駆動手段としてのスリーブ側リ ユアモータ（41)が設けられて!/、る。これらの 2つのピストン側リニアモータ（32)及びス リーブ側リニアモータ (41)には、制御部（図示せず）によって制御された電流がそれ ぞれ送られる。なお、 2つのピストン側リニアモータ（32)は直列に結線されているのが 望ましいが、必ずしも直列でなくてもよい。
[0034] 上記各ピストン (20, 21)は、棒状のピストン軸（22)の先端に設けられ、該ピストン 軸 (22)の中央部には、大径円板状のピストン側フランジ (23)が設けられている。この ピストン側フランジ (23)からピストン (20, 21)と反対側に延びる円筒状のピストン側ボ ビン (24)が設けられている。ピストン側ボビン (24)の先端部には、コイルを備えた上 記ピストン側リニアモータ (32)のピストン側可動子 (33)が設けられて 、る。
[0035] 一方、上記スリーブ (40)は、上記第 1ピストン (20)と反対側に向力つて延び、その 端部には、大径円板状のスリーブ側フランジ (42)が設けられている。このスリーブ側 フランジ (42)から第 1ピストン (20)と反対側に延びる円筒状のスリーブ側ボビン (43) が設けられている。スリーブ側ボビン (43)の先端部には、コイルを備えた上記スリー ブ側リニアモータ（41)のスリーブ側可動子 (44)が設けられて 、る。
[0036] 上記第 1及び第 2内部空間（30, 31)には、それぞれ円筒状のヨーク (34)が固定さ れている。これらのヨーク（34)には、中心部の中心孔（35)を囲むようにピストン（20, 2 1)側が開口した凹陥溝 (36)が設けられている。この凹陥溝 (36)の中心側内面に磁 石 (37)が嵌め込まれている。第 1内部空間（30)側のヨーク（34)及び磁石 (37)は、ピ ストン側リニアモータ（32)及びスリーブ側リニアモータ（41)の共通の固定子を構成し ている。一方、第 2内部空間（31)側のヨーク (34)及び磁石 (37)は、ピストン側リニア モータ (32)単体の固定子を構成している。各凹陥溝 (36)には、そのピストン (20, 21) と反対側の底部に流体の流通路 (38)が開口されている。
[0037] 上記ハウジング (3)には、上記第 1及び第 2ピストン (20, 21)をそれぞれ往復可能 に支持するパネ部材としてのピストン用フレクシヤースプリング（15)が設けられている 。具体的には、ピストン用フレクシヤースプリング（15)は、第 1及び第 2内部空間（30, 31)におけるハウジング (3)両端部に固定された基端側スプリング（15a)、及びヨーク（ 34)とピストン側フランジ (23)との間に設けられ、ヨーク（34)に固定されたピストン側ス プリング（15b)からなる。そして、上記ヨーク（34)の中心孔（35)にピストン軸（22)が揷 通されている。該ピストン軸 (22)の基端部は上記基端側スプリング（15a)に支持され 、中央部が上記ピストン側スプリング（15b)によって支持され、ピストン軸 (22)が軸方 向に変位可能に弹性的に支持されて 、る。
[0038] さらに、第 1内部空間（30)内には、スリーブ (40)をその軸方向に変位可能に弾性 的に支持するためのスリーブ用フレクシヤースプリング（16)が設けられている。具体 的には、このスリーブ用フレクシヤースプリング（16)は、上記シリンダ（10)とスリーブ側 フランジ（42)との間のハウジング（3)内周面に固定され、スリーブ（40)の第 1ピストン（ 20)と反対側の端部を支持して 、る。
[0039] 上記シリンダ（10)中央部には、圧縮室（11)と吐出管路 (3a)とを接続するための 吐出側通路（13)が形成されている一方、吐出側通路（13)と反対側には、上記シリン ダ内冷媒通路（12)と圧縮室（11)とを接続する吸入側通路（14)が形成されている。 [0040] 一方、上記スリーブ (40)には、上記シリンダ（10)の吐出側通路（13)及び吸入側 通路（14)にそれぞれ対応するように、吐出ポート (40a)と吸入ポート (40b)とが開口さ れている。すなわち、スリーブ (40)をスリーブ側リニアモータ（41)でシリンダ（10)内に ぉ 、て往復動させ、その吐出ポート (40a)をシリンダ（10)の吐出側通路（13)と連通さ せたときには、圧縮室（11)内の冷媒が吐出側通路（13)力 吐出される。一方、その 吸入ポート (40b)をシリンダ（10)の吸入側通路（14)と連通させたときには、圧縮室（1 1)内に吸入側通路（14)及びシリンダ内冷媒通路（12)力 冷媒が吸入されるようにな つている。そして、スリーブ (40)によって圧縮室（11)と吐出側通路（13)及び吸入側 通路（14)とが遮断された状態で第 1及び第 2ピストン (20, 21)が互いに近付くことで 圧縮室（11)内で冷媒が所定の圧力まで圧縮されるようになっている。すなわち、この スリーブ (40)が吸入弁及び吐出弁の役割を果たして 、る。
[0041] 運転動作
次に実施形態 1に係る振動型圧縮機（1)の運転動作について説明する。
[0042] まず、制御部によって、各ピストン側リニアモータ (32)のピストン側可動子 (33)及 びスリーブ側リニアモータ (41)のスリーブ側可動子 (44)にそれぞれ個別に電流が流 れる。
[0043] このとき、各ピストン側リニアモータ（32)は直列に結線されているので、それぞれ のピストン側可動子（33)のコイルには、同じ量の電流が流れる。このことで、ピストン 用フレクシヤースプリング（15)を変形させながら、第 1及び第 2ピストン (20, 21)がシリ ンダ（10)内を同じタイミングで往復動する。
[0044] また、スリーブ側可動子 (44)が磁石 (37)に対して往復動することで、スリーブ用フ レクシヤースプリング（16)を変形させながら、スリーブ (40)がシリンダ（10)内を往復動 する。
[0045] 具体的に、図 2及び図 3を用いて各工程毎の第 1及び第 2ピストン（20, 21)とスリ ーブ (40)との関係を説明する。なお、図 2における実線はシリンダ（10)内の圧力を示 し、一点鎖線はピストン (20, 21)の変位を示し、破線はスリーブ (40)の変位を示して いる。図 2の（A) , (B) , (C)は、図 3の（A) , (B) , (C)にそれぞれ対応している。
[0046] まず、圧縮工程にぉ 、て、図 2 (A)及び図 3 (A)に示すように、スリーブ (40)は、 吐出ポート (40a)が閉の状態で、かつ吸入ポート (40b)が開の状態から閉の状態に移 動する。そして、圧縮室（11)内の冷媒は、第 1及び第 2ピストン (20, 21)が互いに近 付く方向に移動することで、圧縮室（11)内で所定の圧力まで圧縮される。
[0047] 次に、吐出工程において、図 2 (B)及び図 3 (B)に示すように、スリーブ (40)は、 吸入ポート (40b)が閉の状態で、かつ吐出ポート (40a)が開の状態となる。一方、第 1 及び第 2ピストン (20, 21)は互いに最も近付いた状態にある。そして、圧縮されて高 圧となった冷媒がシリンダ（10)の吐出側通路（13)及び吐出管路 (3a)を通ってハウジ ング (3)外に吐出される。
[0048] さらに、吸入工程では、図 2 (C)及び図 3 (C)に示すように、スリーブ (40)は、吐出 ポート (40a)が閉の状態で、かつ吸入ポート (40b)が開の状態にある。一方、上記第 1 及び第 2ピストン (20, 21)が互いに離れる方向に駆動される。圧縮室（11)内の圧力 は最低値まで低下する。そして、第 1及び第 2内部空間（30, 31)内の冷媒がシリンダ (10)のシリンダ内冷媒通路（12)、吸入側通路（14)及び吸入ポート (40b)を通って圧 縮室（11)内に吸入される。同時に第 1及び第 2内部空間（30, 31)内には、吸入管路 (3b)から新たな冷媒が吸入される。この冷媒は、ピストン側リニアモータ (32)のヨーク (34)に形成した冷媒の流通路 (38)を通ってシリンダ（10)側へ流入する。
[0049] このようにして、上記圧縮行程、吐出工程及び吸入工程が繰り返され、圧縮され た冷媒が吐出管路 (3a)力 吐出される。
[0050] 一実施形態 1の効果
したがって、本発明の実施形態 1に係る振動型圧縮機（1)によると、吸入弁及び 吐出弁のうち、少なくとも一方をスリーブ (40)によって構成している。このため、衝突 音の発生しな!、耐久性の高!、振動式圧縮機が得られる。
[0051] また、吸入弁と吐出弁とを 1つのスリーブ (40)によって構成している。このため、 1 つのスリーブ (40)が 2つの機能を有しているので、部品点数が少なくなる。
[0052] また、制御部によってスリーブ側リニアモータ (41)を制御してスリーブ (40)の位置 及び位相を制御している。このため、最適な弁の挙動を実現でき、効率のよい振動式 圧縮機が得られる。
[0053] さらに、第 1内部空間（30)内では、スリーブ側リニアモータ (41)及びピストン側リニ ァモータ（32)のヨーク（34)及び磁石（37)を共有している。このため、部品点数が減る と共に、省スペース化を図ることができる。
[0054] また、上記スリーブ（40, 140)をスリーブ用フレクシヤースプリング（16)によってハ ウジング (3)に支持している。このため、スリーブ (40, 140)は他の部材に接触すること なく滑らかに駆動され、騒音が発生することもない。
[0055] (実施形態 2)
図 4は本発明の実施形態 2を示し、主にスリーブ (40)の構成が異なる点で上記実 施形態 1と異なる。なお、以下の各実施形態では、図 1と同じ部分については同じ符 号を付してその詳細な説明は省略する。
[0056] 本実施形態の振動型圧縮機（1)は、第 1及び第 2スリーブ (40, 140)を有している
。第 1スリーブ (40)は、上記実施形態 1のスリーブ (40)と同様のものである。第 2スリー ブ（140)は、第 1スリーブ (40)の外周側に該第 1スリーブ (40)を覆うように設けられ、 第 1スリーブ (40)とは異なる位置に第 2吐出ポート（140a)及び第 2吸入ポート（140b) を有している。
[0057] 上記第 2スリーブ（140)を駆動するために、第 2内部空間（31)〖こも、スリーブ側リニ ァモータ（41)が配置され、第 2スリーブ（140)は、スリーブ用フレクシヤースプリング（1 6)によってハウジング (3)に支持されている。
[0058] すなわち、第 1及び第 2スリーブ (40, 140)を各スリーブ側リニアモータ（41)でシリ ンダ（10)内においてそれぞれ往復動させ、その両方の吐出ポート（40a, 140a)を一 致させてシリンダ（10)の吐出側通路（13)と連通させたときには、圧縮室（11)内の冷 媒が吐出側通路（13)から吐出される一方、その両方の吸入ポート (40b, 140b)を一 致させてシリンダ（10)の吸入側通路（14)と連通させたときには、圧縮室（11)内に吸 入側通路（14)及びシリンダ内冷媒通路（12)力 冷媒が吸入されるようになっている。 そして、第 1及び第 2スリーブ (40, 140)によって圧縮室（11)と吐出側通路（13)及び 吸入側通路（14)とが遮断された状態で第 1及び第 2ピストン (20, 21)が互いに近付く ことで圧縮室（11)内で冷媒が所定の圧力まで圧縮されるようになっている。すなわち 、これら 2つのスリーブ (40, 140)が吸入弁及び吐出弁の役割を果たしている。
[0059] 運転動作 次に実施形態 2に係る振動型圧縮機（1)の運転動作について説明する。
[0060] まず、制御部によって、各ピストン側リニアモータ (32)のピストン側可動子 (33)及 びスリーブ側リニアモータ (41)のスリーブ側可動子 (44)にそれぞれ個別に電流が流 れる。
[0061] このとき、各ピストン側リニアモータ（32)は直列に結線されているので、それぞれ のピストン側可動子（33)のコイルには、同じ量の電流が流れる。このことで、ピストン 用フレクシヤースプリング（15)を変形させながら、第 1及び第 2ピストン (20, 21)がシリ ンダ（10)内を同じタイミングで往復動する。
[0062] 一方、 2つのスリーブ側リニアモータ（41)のスリーブ側可動子（44)のコィノレには、 別々のタイミングで電流が流れる。それぞれのスリーブ側可動子 (44)が磁石 (37)に 対して往復動することで、スリーブ用フレクシヤースプリング（16)を変形させながら、 第 1及び第 2スリーブ (40, 140)がシリンダ（10)内をそれぞれ往復動する。
[0063] 具体的に、図 5及び図 6を用いて各工程毎に第 1及び第 2ピストン (20, 21)と第 1 及び第 2スリーブ (40, 140)との関係を説明する。なお、図 5における実線はシリンダ（ 10)内の圧力を示し、一点鎖線はピストン (20, 21)の変位を示し、破線は第 1スリーブ (40)の変位を示し、二点差線は第 2スリーブ（140)の変位を示している。図 5の (A) , (B) , (C)は、図 6の (A) , (B) , (C)にそれぞれ対応している。
[0064] まず、圧縮工程において、図 5 (A)及び図 6 (A)に示すように、第 1及び第 2スリー ブ（40, 140)は、各吐出ポート（40a, 140a)が閉の状態で、かつ各吸入ポート（40b, 14 Ob)が開の状態から閉の状態に移動する。そして、圧縮室（11)内の冷媒は、第 1及び 第 2ピストン (20, 21)が互いに近付く方向に移動することで、圧縮室（11)内で所定の 圧力まで圧縮される。
[0065] 次に、吐出工程において、図 5 (B)及び図 6 (B)に示すように、第 1及び第 2スリー ブ（40, 140)は、各吸入ポート（40b, 140b)が閉の状態で、かつ各吐出ポート（40a, 1 40a)がー致して開の状態となる。一方、第 1及び第 2ピストン (20, 21)は互いに最も近 付いた状態にある。そして、圧縮されて高圧となった冷媒がシリンダ（10)の吐出側通 路（13)及び吐出管路 (3a)を通ってハウジング (3)外に吐出される。
[0066] さらに、吸入工程では、図 5 (C)及び図 6 (C)に示すように、第 1及び第 2スリーブ（ 40, 140)は、各吐出ポート（40a, 140a)が閉の状態で、かつ各吸入ポート（40b)がー 致して開の状態にある。一方、上記第 1及び第 2ピストン (20, 21)が互いに離れる方 向に駆動される。圧縮室（11)内の圧力は最低値まで低下する。そして、第 1及び第 2 内部空間（30, 31)内の冷媒がシリンダ（10)のシリンダ内冷媒通路（12)、吸入側通路 (14)及び吸入ポート (40b, 140b)を通って圧縮室（11)内に吸入される。同時に第 1 及び第 2内部空間（30, 31)内には、吸入管路 (3b)力 新たな冷媒が吸入される。こ の冷媒は、ピストン側リニアモータ (32)のヨーク (34)に形成した冷媒の流通路 (38)を 通ってシリンダ（10)側へ流入する。
[0067] このようにして、上記圧縮行程、吐出工程及び吸入工程が繰り返され、圧縮され た冷媒が吐出管路 (3a)力 吐出される。
[0068] 一実施形態 2の効果
したがって、本発明の実施形態 2に係る振動型圧縮機（1)によると、吸入弁と吐出 弁とを 2つのスリーブ（40, 140)によって構成している。このため、図 5に正弦曲線で 示されるよう〖こ、上記実施形態 1に比べて滑らかに各スリーブ (40, 140)を動かすこと ができ、騒音及び弁割れの防止効果がさらに顕著に発揮される。
[0069] さらに、第 1及び第 2内部空間（30, 31)内でスリーブ側リニアモータ (41)及びビス トン側リニアモータ (32)のヨーク (34)と磁石 (37)とを共有している。このため、部品点 数が減ると共に、省スペース化を図ることができる。
[0070] (その他の実施形態）
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
[0071] すなわち、上記実施形態 1では、吸入弁及び吐出弁をいずれもスリーブ (40)によ つて構成している力 いずれか一方のみをスリーブ (40)によって構成してもよい。
[0072] また、図 7に示すように、ピストンを 1つのみ有するいわゆるワンシリンダの振動式 圧縮機においても、本発明が適用できる。この場合にも、上記実施形態 1と同様の運 転動作が行われ、同様の効果が発揮される。
産業上の利用可能性
[0073] 以上説明したように、本発明は、空調機などに利用され、冷媒の吸入及び吐出を 伴う振動型圧縮機について有用である。

Claims

請求の範囲
[1] ハウジング (3)と、該ハウジング (3)内に設けたシリンダ（10)と、該シリンダ（10)内 に設けられ、圧縮室（11)を区画形成するピストン (20, 21)と、該ピストン (20, 21)を往 復可能に支持するパネ部材（15)と、該ピストン (20, 21)を往復動させるピストン駆動 手段 (32)とを備えた振動式圧縮機であって、
上記圧縮室（11)の吸入弁及び吐出弁の少なくとも何れか一方は、スリーブ (40, 1 40)によって構成されている
ことを特徴とする振動式圧縮機。
[2] 請求項 1に記載の振動式圧縮機にお!、て、
上記吸入弁と吐出弁とは、 2つのスリーブ (40, 140)によって構成されている ことを特徴とする振動式圧縮機。
[3] 請求項 1に記載の振動式圧縮機にお!、て、
上記吸入弁と吐出弁とは、 1つのスリーブ (40)によって構成されている ことを特徴とする振動式圧縮機。
[4] 請求項 1に記載の振動式圧縮機にお!、て、
上記スリーブ (40, 140)を駆動するスリーブ駆動手段 (41)が設けられて 、る ことを特徴とする振動式圧縮機。
[5] 請求項 4に記載の振動式圧縮機において、
上記スリーブ駆動手段 (41)はリニアモータである
ことを特徴とする振動式圧縮機。
[6] 請求項 5に記載の振動式圧縮機において、
上記ピストン駆動手段 (32)はリニアモータであり、
上記スリーブ駆動手段 (41)及びピストン駆動手段 (32)の固定子 (34, 37)を共有 している
ことを特徴とする振動式圧縮機。
[7] 請求項 5に記載の振動式圧縮機において、
上記スリーブ (40, 140)の位置及び位相を制御する制御部が設けられて!/、る ことを特徴とする振動式圧縮機。
[8] 請求項 7に記載の振動式圧縮機において、
上記ピストン駆動手段 (32)はリニアモータであり、
上記スリーブ駆動手段 (41)及びピストン駆動手段 (32)の固定子 (34, 37)を共有 している
ことを特徴とする振動式圧縮機。
[9] 請求項 1に記載の振動式圧縮機にお!、て、
上記スリーブ (40, 140)は、パネ部材（16)によってハウジング (3)に支持されてい る
ことを特徴とする振動式圧縮機。
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