JPH0316512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、振動型圧縮機、特に壷状の外部鉄
心、その内面に配置された永久磁石、前記外部鉄
心と共に磁気路を形成する内部鉄心、及び両鉄心
間の磁気間隙内に機械的振動系に振動可能に支え
られた電磁コイルから成り、前記電磁コイルに交
番電流を供給することによつて前記電磁コイルに
連結されたピストンを駆動する振動型圧縮機にお
いて、前記永久磁石をアルニコ系磁石に代表され
る高残留磁束密度磁石とフエライト系磁石に代表
される高保持力磁石とから構成してそれぞれ別々
に配置したことを特徴とする振動型圧縮機に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の振動型圧縮機としては、第２図
に示されている高保持力磁石としてフエライト系
磁石を用いたものと、別のものとして第３図に示
されている高残留磁束密度磁石としてアルニコ系
磁石を用いたものがあつた。まず、第２図を参照
してフエライト系磁石を用いた振動型圧縮機につ
いて説明する。永久磁石であるフエライト系磁石
２はその磁気特性と振動型圧縮機の外径寸法を小
さくすることとのために弧状に形成され、壷状の
外部鉄心３の環状側部内面に沿つて配置されてい
る。フエライト系磁石２は厚み方向即ち放射方向
に着磁される。外部鉄心３と共に磁気路を形成す
る内部鉄心４がもうけられ、当該内部鉄心４にフ
エライト系磁石２の内周面に対向するよう形成さ
ている磁極４′とフエライト系磁石２との対向す
る空間に環状磁気間隙５が形成される。環状磁気
間隙５には、相対する一対の共振バネ６，７にコ
イル支持体８を介して振動可能に支持された電磁
コイル１が配置されている。ピストン９は、コイ
ル支持体８を介して実質的に電磁コイル１と一体
的に構成されて電磁コイル１によつて駆動され、
上下方向に往復運動できるように構成されてい
る。またピストン９に嵌合する圧縮シリンダ１１
を備えているシリンダブロツク１３はデイスタン
タケース１４を介してシリンダ固定用ボルト１５
によつて外部鉄心３に固定されてい。このように
構成された振動型圧縮機において、リード端子１
８，リード線１８′を介して電磁コイルに交番電
流が供給されると、電磁コイル１は供給される交
番電流の周波数に対応して振動し、ピストン９が
駆動される。ピストン９の往復運動によつて吸入
口１６から流入するフレオンガス等の冷媒はハウ
ジング１９内を点線矢印の方向に誘導され、更に
内部パイプ１６′内を通過して圧縮シリンダ１１
内に導入される、吸気弁１０と排気弁１２との間
に流入した冷媒はピストン９によつて圧縮され、
その高圧の冷媒は実線矢印の方向に吐出され、吐
出パイプ１７′を通つて吐出口１７から冷凍シス
テムの凝縮器（図示省略）に噴出される。圧縮シ
リンダ１１における冷媒の吸気又は排気は、吸気
弁１０と排気弁１２とがピストン９の往復運動に
対応して交互に開閉することによつて行われる。
このフエライト系磁石を用いた振動型圧縮機につ
いては、温度特性上100℃の温度上昇によりフエ
ライト系磁石の磁気特性が約18％程度低下するこ
とのために温度上昇のコンプレツサとしての性能
も大幅に低下する。というのは使用条件によつて
は約100℃前後の温度上昇を考慮する必要がある
が上記のような状態では必ずしも満足なものとは
いえない。また、コンプレツサの運転開始直後と
安定時とで上記温度の差があり、このために安定
時の性能を十分に確保しようとすると、運転開始
直後にストロークが大きくなりすぎ、ピストンが
弁をたたく危険性が高くなつてくる。

次に、第３図を参照してアルニコ系磁石を用い
た振動型圧縮機について説明する。第３図におい
ては、第２図における部品と同一の機能を果たす
部品に対しては同一の符号を付してある。従つ
て、それら同一のものについては説明を省略し、
異なつている構成についてのみ説明する。第２図
に示された振動型圧縮機における永久磁石がフエ
ライト系磁石２であるのに対し、第３図に示され
たものはアルニコ系磁石２０である。アルニコ系
磁石２０は壷状の外部鉄心３の平板部内面と内部
鉄心４の上面との間に配置されている。アルニコ
系磁石２０は高さ方向即ち軸線方向に着磁され
る。このアルニコ系磁石を用いた振動型圧縮機に
ついては、アルニコ系磁石が一般に保磁力が小さ
い上にＢ−Ｈカーブの第２象限上にクニツク点を
持つているためにコイルに過大電流が流れると減
磁し易く、またコバルトの含有率が高い磁石であ
るため高価なものになるという欠点があつた。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記欠点を解消することであ
り、振動型圧縮機における永久磁石をフエライト
系磁石で代表される高保持力磁石（以下フエライ
ト系磁石という）とアルニコ系磁石で代表される
高残留磁束密度磁石（以下アルニコ系磁石とい
う）との組合わせから成るものとし、フエライト
系磁石単独の場合、又はアルニコ系磁石単独の場
合の磁石にくらべてそれぞれの永久磁石よりも小
型に構成した磁石を直列に組合わせて、それによ
つてフエライト系磁石とアルニコ系磁石との欠点
を補ないそれぞれの磁石の長所を引き出し、圧縮
機全体としての磁気特性を向上させることを特徴
とする振動型圧縮機を提供することである。

（実施例−構成） 本発明による振動型圧縮機を第１図を参照して
説明する。この振動型圧縮機については、第２図
のものと同一機能を果たす部品については同一の
符号が付してあるので、この振動型圧縮機に対し
ては特徴のある点についてのみ詳述する。この振
動型圧縮機はハウジング１９内に平板部２３と環
状側部２４とから成る倒立した壷状の外部鉄心
３、外部鉄心３の内面の別々の位置に配置された
２種の永久磁石及び該永久磁石に対して円筒状の
磁極４′を有して外部鉄心３と共に磁気路を形成
する内部鉄心４を有している。外部鉄心３と内部
鉄心４との間に形成される磁気間隙５内には機械
的振動系に振動可能に共振バネ６，７によつて支
えられた電磁コイル１が配置されており、電磁コ
イル１にはコイル支持体８を介してピストン９が
一体的に連結されている。前記の永久磁石は、ア
ルニコ系磁石２１とフエライト系磁石２２とから
成り、それぞれの磁石２１，２２は外部鉄心３に
別々の位置に固定されている。アルニコ系磁石２
１は外部鉄心３の平板部２３の内面と内部鉄心４
の上面との間に配置されている。アルニコ系磁石
２１は高さ方向即ち軸線方向に着磁される。フエ
ライト系磁石２２は外部鉄心３の環状側部２４の
内面と内部鉄心４との間に配置されており、更に
軸方向の長さを少なくとも内部鉄心４上に形成さ
れている磁極４′の軸方向の長さよりも長く形成
されて環状磁気間隙５中の磁束密度が均一となる
ように構成されている。フエライト系磁石２２は
厚み方向即ち放射方向（半径方向）に着磁され
る。本発明による振動型圧縮機におけるアルニコ
系磁石２１及びフエライト系磁石２２は、第２図
に示すように単独で用いられたフエライト系磁石
２および第３図に示すように単独で用いられたア
ルニコ系磁石２０に比較して、高さおよび厚さに
関してそれらの磁石を小さくすることができる。
即ち両磁石２１，２２の起磁力を合計したもの
が、それぞれ単独で用いられた磁石の起磁力と同
一となるように構成すれば足りるのである。そし
て両磁石の起磁力をそれぞれどんな割合にするか
は、圧縮機の要求される目的に応じてどのように
も設計され得るものである。

（実施例−作用） この発明による振動型圧縮機において、リード
端子１８からリード線１８′を介して電磁コイル
１に交番電流が供給されると、電磁コイル１は供
給される交番電流の周波数に対応して振動し、ピ
ストン９が往復（第１図において上下方向）駆動
される。この場合に、振動型圧縮機の機械系の固
有振動数と電磁コイル１に流す交番電流の周波数
とが共振するように交番電流を流す。ピストン９
の往復運動によつて吸入口１６から流入するフレ
オンガス等の冷媒は、ハウジング１９内を点線矢
印方向に誘導され、更に内部パイプ１６′内を通
過して圧縮シリンダ１１内に導入される。次い
で、冷媒はピストン９のヘツドに取付けられた吸
気弁１０と圧縮シリンダ１１の下部に取付られた
排気弁１２との間でピストン９の駆動によつて圧
縮される。圧縮シリンダ１１における冷媒の吸
気・排気は、吸気弁１０と排気弁１２とがピスト
ン９の往復運動に対応して交互に開閉することに
よつて行われている。ピストン９によつて圧縮さ
れた高圧の冷媒は、実線矢印方向に吐出され、吐
出パイプ１７′を通つて吐出口１７から例えば冷
凍システムの凝縮器に噴出されるのである。

（発明の効果） 本発明による振動型圧縮機における永久磁石を
上記説明のようにアルニコ系磁石とフエライト系
磁石とで構成し、それらを単独の場合に比較して
それぞれの磁石の長所をとり入れて欠点を減少さ
せることができる。即ち、フエライト系磁石の欠
点である温度上昇による高温時の磁気特性の低下
をアルニコ系磁石の存在により軽減でき、そのた
めに運転開始直後と安定後の圧縮機の性能差が少
なくなり、運転開始直後に排気弁とピストンが衝
突するバルブ打を気にしなくてよくなる。温度上
昇時の磁気特性の低下については、テストにより
次のような結果を得た。100℃温度上昇の場合に
ついて、 フエライト系磁石単独 …約18％低下 アルニコ系磁石単独 …約２％低下 フエライト系磁石＋アルニコ系磁石…約５％低下 （組合わせ磁石の場合は、それぞれの磁力の割合
の違いによつて変化する。） 更に、アルニコ系磁石の欠点である電磁コイル
に駆動電流として過大電流が流れた場合に減磁す
ることについても、フエライト系磁石が存在する
ことによつてその減磁を防ぐことができる。更
に、フエライト系磁石はアルニコ系磁石に比較し
て安価なために、アルニコ系磁石単独の場合と比
較して相当に安価に製造することができる。ま
た、アルニコ系磁石の高さも押さえることがで
き、圧縮機そのものを小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による振動型圧縮機の実施例を
示す断面図、第２図はフエライト系磁石を用いた
従来の振動型圧縮機を示す断面図、第３図はアル
ニコ系磁石を用いた従来の振動型圧縮機を示す断
面図である。 １……電磁コイル、３……外部鉄心、４……内
部鉄心、４′……円筒状の磁極、５……環状磁気
間隙、９……ピストン、２１……アルニコ系磁石
で代表される高残留磁束密度磁石、２２……フエ
ライト系磁石で代表される高保持力磁石、２３…
…平板部、２４……環状側部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平板部と環状側部とから成る壷状の外部鉄
   心、前記外部鉄心の内面に配置された永久磁石、
   および前記永久磁石に対して円筒状の磁極を有し
   て前記外部鉄心と共に磁気路を形成する内部鉄心
   を備え、前記外部鉄心と前記内部鉄心との間の環
   状磁気間隙内に機械的振動系に振動可能に支えら
   れた電磁コイルを配置し、前記電磁コイルに交番
   電流を供給することによつて前記電磁コイルに連
   結されたピストンを駆動する振動型圧縮機におい
   て、前記永久磁石はアルニコ系磁石に代表される
   高残留磁束密度磁石とフエライト系磁石に代表さ
   れる高保持力磁石とから成り、前記高残留磁束密
   度磁石は前記外部鉄心の前記平板部と前記内部鉄
   心との間に配置されており、前記高保持力磁石は
   前記外部鉄心の前記環状側部と前記内部鉄心との
   間に配置されていることを特徴とする振動型圧縮
   機。