JPH0625565U - 単シリンダ型コンプレッサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吐出ガスの脈動による振動、騒音、配管割れ
を防止した単シリンダ型コンプレッサーの提供。 【構成】 圧縮ガス室２６の吐出孔２２を密閉式のコン
プレッサーケース１の内室３３に開口すると共に外部ガ
ス流体配管と接続される吐出ポート３をこのコンプレッ
サーケースの内室３３に開口し、コンプレッサケース内
室３３で吐出ガスを膨張させる膨張型マフラーを構成し
たものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、単シリンダ型コンプレッサーに関するもので、特に、圧縮ガスの排 出構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、外部ガス流体回路とそれぞれ接続される吸入ポートと吐出ポートとを有 する密閉ケース中に、前記吸入ポートと吐出ポートとにそれぞれ接続された吸入 孔と吐出孔とを有する弁板を備えると共にピストンを摺動自在に嵌装した単一の シリンダと、該ピストンを駆動する駆動装置とを有し、該駆動装置の動作により 、前記吸入ポートから前記シリンダに吸入孔を介してガスを吸入し、該ガスを圧 縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経て、前記吐出ポートから排出する単シリンダ 型コンプレサーは、良く知られている。

【０００３】 例えば、ピストンの駆動装置としてリニアモータを用いたものとしては、米国 特許第４７８１５４６および４８３６７５７に示されているように、外部ガス流 体回路とそれぞれ接続される吸入ポートと吐出ポートとを有する密閉ケース中に 、前記吸入ポートと吐出ポートとにそれぞれ接続された吸入孔と吐出孔とを有す る弁板を備える単一のシリンダと、該シリンダに摺動自在に嵌装されたピストン と、該ピストンに結合され前記シリンダから導出されたピストンロッドと、該ピ ストンロッドの導出方向に該ピストンロッドを囲んで前記シリンダから張り出し たカップ状支持枠と、該ピストンを駆動するために前記ピストンロッドと結合し た可動子を含み該支持枠に支持されたリニアモータとを有し、該リニアモータの 動作により、前記吸入ポートからシリンダに吸入孔を介してガスを吸入し、該ガ スを圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経て、前記吐出ポートから排出する構成 となっている。

【０００４】 上記した従来のコンプレッサーにおいては、例えば、上記米国特許に開示され るように、吸入ポートと吸入孔はケースの内室を介して接続され、吐出ポートと 吐出孔はケース内に配管された接続管で接続されていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、単シリンダ型コンプレッサーでは、圧縮ガスの吐出孔からの吐 出は、ピストンの圧縮行程においてのみであり、ピストンの吸入行程においては 圧縮ガスは実際には吐出されない。したがって、圧縮ガスの圧力変動は極めて大 きく、しかも、ピストンの往復動毎に変化するので、変動も急激である。それ故 、従来のように、吐出孔と吐出ポートを接続管で結ぶものでは、ピストンの往復 動毎に発生する圧縮ガスの大きな圧力変動（脈動）が、接続管をはじめ吐出ポー トやこの吐出ポートに接続された外部ガス流体配管に加わり、コンプレッサー自 体やこれらの配管を振動させ、騒音の発生や配管割れ等の不都合を生じるとの問 題があった。

【０００６】 そこで、本考案の技術的課題は、単シリンダ型コンプレツサーにおける圧縮ガ スの圧力変動を吸収し、コンプレッサーの内外配管に直接圧力変動が加わらない ようにして、騒音の発生が極めて少なく配管の割れ等の不都合の無い単シリンダ 型コンプレッサを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、外部ガス流体回路とそれぞれ接続される吸入ポートと吐出ポートと を有する密閉ケース中に、前記吸入ポートと吐出ポートとにそれぞれ接続された 吸入孔と吐出孔とを有する弁板を備えると共にピストンを摺動自在に嵌装した単 一のシリンダと、該ピストンを駆動する駆動装置とを有し、該駆動装置の動作に より、前記吸入ポートから前記シリンダに吸入孔を介してガスを吸入し、該ガス を圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経て、前記吐出ポートから排出する単シリ ンダ型コンプレサーにおいて、前記吐出孔および吐出ポートを前記ケースの内室 に開口し、前記圧縮ガスを前記吐出孔から該ケースの内室を介して前記吐出ポー トに導くことを特徴とする単シリンダ型コンプレッサーである。

【０００８】 更に、本考案は、外部ガス流体回路とそれぞれ接続される吸入ポートと吐出ポ ートとを有する密閉ケース中に、前記吸入ポートと吐出ポートとにそれぞれ接続 された吸入孔と吐出孔とを有する弁板を備える単一のシリンダと、該シリンダに 摺動自在に嵌装されたピストンと、該ピストンに結合され前記シリンダから導出 されたピストンロッドと、該ピストンロッドの導出方向に該ピストンロッドを囲 んで前記シリンダから張り出したカップ状支持枠と、該ピストンを駆動するため に前記ピストンロッドを可動子の一部とし該支持枠に支持されたリニアモータと を有し、該リニアモータの動作により、前記吸入ポートからシリンダに吸入孔を 介してガスを吸入し、該ガスを圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経て、前記吐 出ポートから排出する単シリンダ型リニアモータコンプレサーにおいて、前記カ ップ状の支持枠内で前記シリンダと前記リニアモータとの間の取付空間に前記吐 出孔を開口し、前記吐出ポートを前記ケースの内室に開口し、前記圧縮ガスを前 記吐出孔から前記取付空間、前記リニアモータ自身の持つ空隙および前記ケース の内室を介して前記吐出ポートに導くことを特徴とする単シリンダ型リニアモー タコンプレッサーである。

【０００９】

【実施例】

図１は、本考案の１実施例の断面図である。同図を参照して、ケース１は、ガ スの吸入ポート２と吐出ポート３を有する密閉ケースである。ケース１内には、 支持枠４が固定配置されている。支持枠４は、中央の中空軸５と、該中空軸５の 上端から外部に張り出したフランジ部６と、該フランジ部６の周囲から下方に延 在するカップ状部７とを有している。支持枠４はケース１の内壁に取り付けられ ている。なお、支持枠４は振動吸収のためのスプリング８を介してケース１に弾 性的に取り付け支持されていても良い。

【００１０】 中空軸５の下方にはリニアモータ９が配置されている。すなわち、中空軸５の 下部には円筒上の固定子支持部材１０が取り付けられている。この固定子支持部 材１０の外周とカップ状部７の内周には内側および外側の界磁コア１１および１ ２が、それぞれ、固定配置されており、外側の界磁コア１２には界磁巻線１３が 装着されている。この内外界磁コア１１、１２および界磁巻線１３によってリニ アモータの固定子が形成されている。内外界磁コア１１および１２の隙間には円 筒状の磁石１４ａ、１４ｂ、１４ｃを連結した磁石体１４が軸方向に移動可能に 配置されている。この磁石体１４の下端には略円盤状のハブ部１５が取り付けら れて、略Ｕ字形を成している。固定子支持部材１０の中央中空部には、可動軸１ ６が摺動可能に延在しており、この可動軸１６の下端はハブ部１５に接続されて いる。この磁石体１４、ハブ部１５および可動軸１６でリニアモータの可動子が 構成されている。

【００１１】 界磁巻線１３に交番電流が印加されると界磁コア１１、１２に交番磁界が発生 し、可動子が往復動作する。

【００１２】 フランジ部６とリニアモータ９との間には、カップ状部７と中空軸５とで囲ま れた取付空間１７が形成されている。

【００１３】 中空軸５内にはピストンロッド１８が摺動自在に嵌装されている。このピスト ンロッド１７の下端は、可動子の可動軸１６の上端に直結されている。このピス トンロッド１８の上端にはピストン１９が取り付けられている。

【００１４】 ピストン１９の周囲にはこのピストン１９を摺動自在に嵌装した円筒体２０が 配置されている。円筒体２０の下端には弁機構が設けられている。この弁機構は 、吸入孔２１と吐出孔２２とを有する弁板２３と、吸入孔２１の開閉を制御する 吸入弁２４および吐出孔２２の開閉を制御する吐出弁２５とから成る。かくして 、円筒体２０と弁機構とでシリンダ室が構成されている。ここで、支持枠４のフ ランジ部６の中央部にはそこから立ち上がったボス部６ａが形成されており、こ のボス部６ａ上に弁板２３が固着されている。なお、吐出孔２２は、このボス部 ６ａから中空軸５の壁を貫通して延在し、取付空間１７に連通している。また、 吸入孔２１は、ボス部６ａの外側に外れた位置に配置されている。かくして、円 筒体２０と弁機構とピストン１９とで作動ガス圧縮室２６が形成されている。

【００１５】 シリンダヘッド２７は、その下端部に周囲に拡がったフランジ部２９を有して いる。一方、支持枠４は、そのフランジ部６から円筒体２０の外側に立ち上がっ た筒状部３０を有しており、この筒状部３０の上端に前記シリンダヘッド２７の フランジ部２９の外周端が接続されている。この結果、円筒体２０と、筒状部３ ０と、シリンダヘッド２７とによって環状の吸入室３１が形成されている。この 吸入室３１は、吸入孔２１と連通すると共に、連結管３２を介して吸入ポート２ と接続されている。なお、吐出孔２２は、取付空間１７、界磁コア１１、１２と 磁石体１４との間の空隙、およびケース１の内室３３を介して吐出ポート３と接 続されている。

【００１６】 以下に図１の実施例の動作を説明する。

【００１７】 界磁コイル１３に交番電流が印加されると，前記したようにリニアモータの可 動子が上下に往復動する。このとき、可動子の可動軸１６と直結されたピストン ロッド１８を介してピストン１９もシリンダ内で可動子の上下動に応じて上下動 することになる。

【００１８】 ピストン１９が上昇するとき、作動ガス圧縮室２６は容積が増加し低圧となる ので、吸入弁２４が開き、白矢印で示されるように、吸入ポート２から連結管３ ２、吸入室３１、および吸入孔２１を介して、作動ガス圧縮室２６内に作動ガス が吸入される。一方、ガススプリング室２８は、容積が減少するので内圧が上昇 する。この結果、ピストン１９に上昇方向とは反対方向の背圧が加わることにな り、ピストン１９の上昇方向の慣性移動を停止させる作用を果たす。

【００１９】 ピストン１９が下降するとき、作動ガス圧縮室２６の容積が減少し内部の作動 ガスが圧縮されて吐出孔２２を通して吐出弁２５を押し開き、取付空間１７に吐 出され、黒矢印で示されるように、取付空間１７から界磁コア１１、１２と磁石 体１４との間の空隙、およびケース１の内室３３を通して吐出ポート３に排出さ れる。一方、ガススプリング室２８の容積は増大するので、内圧が低下する。し たがって、ピストン１９には下降方向とは反対方向の背圧が掛かり、ピストン１ ９の下降方向の慣性移動を停止させる作用を果たす。

【００２０】 吐出ガスは、取付空間１７で一度膨張し、界磁コア１１、１２と磁石体１４と の間の空隙で圧縮され、その後ケース内室３３で再び膨張され、更に、吐出ポー ト３で圧縮されて排出される。すなわち、吐出ガスについてみると、二段膨張型 マフラーの構成となっているので、吐出孔２２から吐出されるガスの脈動が減衰 され、したがって、コンプレッサー自体が励振されることがなく、その結果、コ ンプレッサーと外部ガス配管が励振されることもないので、騒音や配管割れの問 題が解消される。

【００２１】 上記実施例では、支持枠４の下部をカップ状にして取付空間１７の周囲を限定 したが、カップ状とせずに、間隔を持った複数の脚として、この脚間の間隔を介 してケース内室３３と直接連通させるようにしても良い。この場合、脚間隔が小 さいときには、上記実施例と同様に、二段膨張型マフラーが構成される。一方、 脚間隔が大きなときは、二段膨張型マフラーは構成されないが、一段膨張型マフ ラーが構成されるので、騒音や配管割れを防止することが出来る。

【００２２】 なお、上記実施例は、リニアモータ型コンプレッサーについて本考案を適用し た例であるが、本考案は、一般に、駆動装置を内蔵した単シリンダ型の密閉式コ ンプレッサーに適用できるものである。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、外部ガス流体回路とそれぞれ接続され る吸入ポートと吐出ポートとを有する密閉ケース中に、前記吸入ポートと吐出ポ ートとにそれぞれ接続された吸入孔と吐出孔とを有する弁板を備えると共にピス トンを摺動自在に嵌装した単一のシリンダと、該ピストンを駆動する駆動装置と を有し、該駆動装置の動作により、前記吸入ポートから前記シリンダに吸入孔を 介してガスを吸入し、該ガスを圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経て、前記吐 出ポートから排出する単シリンダ型コンプレサーにおいて、前記吐出孔および吐 出ポートを前記ケースの内室に開口し、前記圧縮ガスを前記吐出孔から該ケース の内室を介して前記吐出ポートに導くようにしたので、吐出ガスはケース内室で 膨張された後吐出ポートから排出されることになり、膨張型マフラーが構成され 、したがって、吐出孔２２から吐出されるガスの脈動が減衰され、コンプレッサ ー自体が励振されることがなく、その結果、コンプレッサーと外部ガス配管が励 振されることもないので、騒音や配管割れの問題が解消されるとの効果を有する

【提出日】平成３年７月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】 中空軸５内にはピストンロッド１８が摺動自在に嵌装されて いる。このピストンロッド１８の下端は、可動子の可動軸１６の上端に直結され ている。このピストンロッド１８の上端にはピストン１９が取り付けられている 。

【提出日】平成４年１２月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案によれば、外部ガス流体回路とそれぞれ接続され る吸入ポートと吐出ポートとを有する密閉ケース中に、前記吸入ポートと吐出ポ ートとにそれぞれ接続された吸入孔と吐出孔とを有する弁板を備えると共にピス トンを摺動自在に嵌装した単一のシリンダと、該ピストンを駆動する駆動装置と を有し、該駆動装置の動作により、前記吸入ポートから前記シリンダに吸入孔を 介してガスを吸入し、該ガスを圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経て、前記吐 出ポートから排出する単シリンダ型コンプレサーにおいて、前記吐出孔および吐 出ポートを前記ケースの内室に開口し、前記圧縮ガスを前記吐出孔から該ケース の内室を介して前記吐出ポートに導くようにしたので、吐出ガスはケース内室で 膨張された後吐出ポートから排出されることになり、膨張型マフラーが構成され 、したがって、吐出孔２２から吐出されるガスの脈動が減衰され、コンプレッサ ー自体が励振されることがなく、その結果、コンプレッサーと外部ガス配管が励 振されることもないので、騒音や配管割れの問題が解消されるとの効果を有する 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるリニタモータ型コンプ
レッサーの断面図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 吸入ポート ３ 吐出ポート ４ 支持枠 ７ カップ状部 ９ リニアモータ １０ 固定子支持部材 １７ 取付空間 １８ ピストンロッド １９ ピストン ２０ 円筒体 ２１ 吸入孔 ２２ 吐出孔 ２３ 弁板 ３３ ケース内室

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるリニタモータ型コンプ
レッサーの断面図である。

【符号の説明】 １ ケース ２ 吸入ポート ３ 吐出ポート ４ 支持枠 ７ カップ状部 ９ リニアモータ １０ 固定子支持部材 １７ 取付空間 １８ ピストンロッド １９ ピストン ２０ 円筒体 ２１ 吸入孔 ２２ 吐出孔 ２３ 弁板 ３３ ケース内室

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部ガス流体回路とそれぞれ接続される
   吸入ポートと吐出ポートとを有する密閉ケース中に、吸
   入孔と吐出孔とを有する弁板を備えると共にピストンを
   摺動自在に嵌装した単一のシリンダと、該ピストンを駆
   動する駆動装置とを有し、該駆動装置の動作により、前
   記吸入ポートから前記シリンダに前記吸入孔を介してガ
   スを吸入し、該ガスを圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔
   を経て、前記吐出ポートから排出する単シリンダ型コン
   プレサーにおいて、前記吐出孔および吐出ポートを前記
   ケースの内室に開口し、前記圧縮ガスを前記吐出孔から
   該ケースの内室を介して前記吐出ポートに導くことを特
   徴とする単シリンダ型コンプレッサー。
2. 【請求項２】 外部ガス流体回路とそれぞれ接続される
   吸入ポートと吐出ポートとを有する密閉ケース中に、吸
   入孔と吐出孔とを有する弁板を備える単一のシリンダ
   と、該シリンダに摺動自在に嵌装されたピストンと、該
   ピストンに結合され前記シリンダから導出されたピスト
   ンロッドと、該ピストンロッドの導出方向に該ピストン
   ロッドを囲んで前記シリンダから張り出したカップ状支
   持枠と、該ピストンを駆動するために前記ピストンロッ
   ドと結合した可動子を含み該支持枠に支持されたリニア
   モータとを有し、該リニアモータの動作により、前記吸
   入ポートから前記シリンダに前記吸入孔を介してガスを
   吸入し、該ガスを圧縮し、該圧縮ガスを前記吐出孔を経
   て、前記吐出ポートから排出する単シリンダ型リニアモ
   ータコンプレサーにおいて、前記カップ状の支持枠内で
   前記シリンダと前記リニアモータとの間の取付空間に前
   記吐出孔を開口し、前記吐出ポートを前記ケースの内室
   に開口し、前記圧縮ガスを前記吐出孔から前記取付空
   間、前記リニアモータ自身の持つ空隙および前記ケース
   の内室を介して前記吐出ポートに導くことを特徴とする
   単シリンダ型リニアモータコンプレッサー。