JPH09317653A - 振動型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電気機器に使用される振動型圧縮機にお
いて、ピストンの上死点位置の期待値との偏差に基づい
てフィードバックを行なうだけでなく、定期的に共振周
波数を検出して常に共振周波数でピストンを動作させ、
圧縮効率を向上させることを目的とする。 【解決手段】 上死点位置偏差検出部１０８が検出する
上死点位置偏差に基づいてピストン１０２に印加する駆
動部１０３からの交流電圧の電圧値を増減し、かつ一定
時間毎に周波数偏差検出部１１１が検出する周波数偏差
に基づいてピストン１０２に印加する駆動部１０３から
の交流電圧の周波数値を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫等の振動型
圧縮機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造が簡単、小型軽量、高力率、消費電
力が小さいなどの理由から、振動型圧縮機が冷蔵庫など
に使用されている。

【０００３】従来例の振動型圧縮機としては、例えば実
開平２−１４５６７８号公報に示されているものがあ
る。

【０００４】以下、図７を参照しながら従来の振動型圧
縮機について説明する。図７において、１は圧力指令発
生器、２は加算増幅器、３は周波数信号発生器、４はパ
ルス信号発生器、５は電力制御器、６は交流電源、７は
リニアモータ、８はコンプレッサ、９は圧力層、１０は
圧縮機、１１は圧力検出器を表している。

【０００５】交流電源６は電力制御器５に電源を供給す
るものであり、電力制御器５は交流電源６から供給され
る電源とパルス信号発生器４から与えられる信号とを元
に、圧縮機１０を構成するリニアモータ７を駆動するも
のである。

【０００６】この従来の振動型圧縮機について動作を説
明する。圧力指令発生器１は加算増幅器２に圧力指令を
与え、加算増幅器２は圧力指令発生器１から与えられる
圧力指令と圧力検出器１１が検出する圧力値とならびに
周波数信号発生器３が発生する周波数信号を加算増幅
し、パルス信号発生器４に信号出力を行なう。

【０００７】パルス信号発生器４は加算増幅器２が出力
する信号を元にパルス信号を電力制御器５に与える。

【０００８】電力制御器５はパルス信号発生器４の発生
する信号を元に、交流電源６が供給する電源を用いて振
動型圧縮機１１を構成するリニアモータ７を駆動する。

【０００９】リニアモータ７が駆動されることによって
コンプレッサ８は圧力槽９で冷媒を吸入、圧縮、吐出を
行なう。

【００１０】圧力検出器１１は圧力槽９から吐出される
冷媒の圧力を検出し、加算増幅器２に信号出力する。

【００１１】このような従来の振動型圧縮機を用いるこ
とによって、圧力指令発生機１が指示する圧力と圧力検
出器１１が検出する圧力槽９の圧力とに差異が生じた際
にも加算増幅器２がパルス信号発生器４に与える信号出
力を制御することによって、振動型圧縮機１０を期待通
りに動作させようとするものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術を用いた振動型圧縮機では、負荷条件の変化などによ
る振動型圧縮機の共振周波数の変化を検知することがで
きないため、実際の運転周波数と共振周波数との間にず
れが生じ、圧縮効率が低下する等の問題点があった。

【００１３】また、真の冷媒圧力と圧力検出器が検出す
る圧力に誤差を有すること、圧力検出器の取り付け位置
によっては検出する圧力に時間遅れが生じることなどに
よって、加算増幅器がパルス信号発生器に与える信号出
力の制御そのものが不確実あるいは不安定にある可能性
があるなどの問題があった。

【００１４】本発明は、かかる点に鑑み、負荷条件の変
化などによって振動型圧縮機の共振周波数が変化するこ
とを考慮し、ピストンの上死点位置を検出して期待値と
の偏差をピストンの振幅値にフィードバックさせて効率
低下を防止するだけでなく、圧縮機の共振周波数を検出
してピストンを共振周波数で運転することによって効率
を向上させることを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体のシリ
ンダと、前記シリンダ内を軸方向に移動するピストン
と、前記ピストンにピストン駆動力として交流電圧を印
加し前記ピストンを駆動する駆動部と、前記ピストンに
連結された共振バネと、前記ピストンの軸方向に連結し
前記ピストンの変位を検出しピストン位置信号として出
力する変位検出部と、前記変位検出部が検出する前記ピ
ストン位置信号から前記ピストンの上死点位置を検出す
る上死点位置検出部と、前記ピストンの上死点位置期待
値を設定する上死点位置設定部と、前記上死点位置検出
部が検出する前記上死点位置と前記上死点位置設定部が
設定する前記上死点位置期待値との偏差を上死点位置偏
差として検出する上死点位置偏差検出部と、前記変位検
出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピストン
の運転周波数を検出する運転周波数検出部と、前記ピス
トンならびに前記共振バネからなる系の共振周波数を検
出する共振周波数検出部と、前記運転周波数検出部が検
出する前記運転周波数と前記共振周波数検出部が検出す
る前記共振周波数との偏差を周波数偏差として検出する
周波数偏差検出部と、時間を計測する計時部と、前記上
死点位置偏差検出部が検出する前記上死点位置偏差に基
づいて前記駆動部が前記ピストンに印加する前記ピスト
ン駆動力の電圧値を増減し、かつ前記計時部が計測する
時間に基づき一定時間毎に前記共振周波数検出部に前記
共振周波数を検出させ前記運転周波数偏差検出部に前記
運転周波数を検出させ前記周波数偏差検出部に前記周波
数偏差を検出させ前記周波数偏差に基づいて前記駆動部
が前記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の周波数
値を増減し、前記周波数値を増減している期間は前記電
圧値の増減を停止する制御部とを備えた振動型圧縮機で
ある。

【００１６】また、吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体
のシリンダと、前記シリンダ内を軸方向に移動するピス
トンと、前記ピストンにピストン駆動力として交流電圧
を印加し前記ピストンを駆動する駆動部と、前記ピスト
ンに連結された共振バネと、前記ピストンの軸方向に連
結し前記ピストンの変位を検出しピストン位置信号とし
て出力する変位検出部と、前記変位検出部が検出する前
記ピストン位置信号から前記ピストンの上死点位置を検
出する上死点位置検出部と、前記ピストンの上死点位置
期待値を設定する上死点位置設定部と、前記上死点位置
検出部が検出する前記上死点位置と前記上死点位置設定
部が設定する前記上死点位置期待値との偏差を上死点位
置偏差として検出する上死点位置偏差検出部と、前記上
死点位置偏差検出部が検出する前記上死点位置偏差を記
憶する上死点位置偏差記憶部と前記変位検出部が検出す
る前記ピストン位置信号から前記ピストンの運転周波数
を検出する運転周波数検出部と、前記ピストンならびに
前記共振バネからなる系の共振周波数を検出する共振周
波数検出部と、前記運転周波数検出部が検出する前記運
転周波数と前記共振周波数検出部が検出する前記共振周
波数との偏差を周波数偏差として検出する周波数偏差検
出部と、時間を計測する計時部と、前記上死点位置偏差
検出部が検出する前記上死点位置偏差に基づいて前記駆
動部が前記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の電
圧値を増減し、かつ前記計時部が計測する時間に基づき
一定時間毎に前記上死点位置偏差記憶部が記憶する前記
上死点位置偏差が予め定められた条件を満たしているか
判定して条件を満たしている場合には前記共振周波数検
出部に前記共振周波数を検出させ前記運転周波数検出部
に前記運転周波数を検出させ前記周波数偏差検出部に前
記周波数偏差を検出させ前記周波数偏差に基づいて前記
駆動部が前記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の
周波数値を増減し、前記周波数値を増減している期間は
前記電圧値の増減を停止する制御部とを備えた振動型圧
縮機である。

【００１７】また、吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体
のシリンダと、前記シリンダ内を軸方向に移動するピス
トンと、前記ピストンにピストン駆動力として交流電圧
を印加し前記ピストンを駆動する駆動部と、前記ピスト
ンに連結された共振バネと、前記ピストンの軸方向に連
結し前記ピストンの変位を検出しピストン位置信号とし
て出力する変位検出部と、前記変位検出部が検出する前
記ピストン位置信号から前記ピストンの上死点位置を検
出する上死点位置検出部と、前記ピストンの上死点位置
期待値を設定する上死点位置設定部と、前記上死点位置
検出部が検出する前記上死点位置と前記上死点位置設定
部が設定する前記上死点位置期待値との偏差を上死点位
置偏差として検出する上死点位置偏差検出部と、前記変
位検出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピス
トンの運転周波数を検出する運転周波数検出部と、前記
ピストンならびに前記共振バネからなる系の共振周波数
を検出する共振周波数検出部と、前記運転周波数検出部
が検出する前記運転周波数と前記共振周波数検出部が検
出する前記共振周波数との偏差を周波数偏差として検出
する周波数偏差検出部と、前記上死点位置偏差検出部が
検出する前記上死点位置偏差に基づいて前記駆動部が前
記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の電圧値を増
減し、かつ前記上死点位置偏差検出部が検出する前記上
死点位置偏差が予め定められた条件を満たした場合には
直ちに前記共振周波数検出部に前記共振周波数を検出さ
せ前記運転周波数検出部に前記運転周波数を検出させ前
記周波数偏差検出部に前記周波数偏差を検出させ前記周
波数偏差に基づいて前記駆動部が前記ピストンに印加す
る前記ピストン駆動力の周波数値を増減し、前記周波数
値を増減している期間は前記電圧値の増減を停止する制
御部とを備えた振動型圧縮機である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体のシリンダと、
前記シリンダ内を軸方向に移動するピストンと、前記ピ
ストンにピストン駆動力として交流電圧を印加し前記ピ
ストンを駆動する駆動部と、前記ピストンに連結された
共振バネと、前記ピストンの軸方向に連結し前記ピスト
ンの変位を検出しピストン位置信号として出力する変位
検出部と、前記変位検出部が検出する前記ピストン位置
信号から前記ピストンの上死点位置を検出する上死点位
置検出部と、前記ピストンの上死点位置期待値を設定す
る上死点位置設定部と、前記上死点位置検出部が検出す
る前記上死点位置と前記上死点位置設定部が設定する前
記上死点位置期待値との偏差を上死点位置偏差として検
出する上死点位置偏差検出部と、前記変位検出部が検出
する前記ピストン位置信号から前記ピストンの運転周波
数を検出する運転周波数検出部と、前記ピストンならび
に前記共振バネからなる系の共振周波数を検出する共振
周波数検出部と、前記運転周波数検出部が検出する前記
運転周波数と前記共振周波数検出部が検出する前記共振
周波数との偏差を周波数偏差として検出する周波数偏差
検出部と、時間を計測する計時部と、前記上死点位置偏
差検出部が検出する前記上死点位置偏差に基づいて前記
駆動力が前記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の
電圧値を増減し、かつ前記計時部が計測する時間に基づ
き一定時間毎に前記共振周波数検出部に前記共振周波数
を検出させ前記運転周波数検出部に前記運転周波数を検
出させ前記周波数偏差検出部に前記周波数偏差を検出さ
せ前記周波数偏差に基づいて前記駆動部が前記ピストン
に印加する前記ピストン駆動力の周波数値を増減し、前
記周波数値を増減している期間は前記電圧値の増減を停
止する制御部と、を具備したことを特徴とする振動型圧
縮機としたものであり、駆動部が吸入弁と吐出弁が設け
られた筒状体のシリンダ内を軸方向に移動するピストン
にピストン駆動力として交流電圧を印加し、変位検出部
がピストンの変位を検出してピストン位置信号として出
力し、上死点位置検出部が変位検出部からのピストン位
置信号によってピストンの上死点位置を検出し、上死点
位置設定部がピストンの上死点位置期待値を設定し、上
死点位置偏差検出部がピストンの上死点位置と上死点位
置期待値との偏差を上死点位置偏差として検出し、運転
周波数検出部が変位検出部からのピストン位置信号によ
ってピストンの運転周波数を検出し、共振周波数検出部
がピストンならびに共振バネからなる系の共振周波数を
検出し、周波数偏差検出部がピストンの運転周波数と共
振周波数との偏差を周波数偏差として検出し、計時部が
時間を計測し、制御部が上死点位置偏差検出部が検出す
る上死点位置偏差に基づいて駆動部がピストンに印加す
るピストン駆動力の電圧値を増減し、かつ計時部が計測
する時間に基づき一定時間毎に共振周波数検出部に共振
周波数を検出させ運転周波数検出部に運転周波数を検出
させ周波数偏差検出部に周波数偏差を検出させ周波数偏
差に基づいて駆動部がピストンに印加するピストン駆動
力の周波数値を増減するとともにピストン駆動力の周波
数値を増減している期間はピストン駆動力の電圧値の増
減を停止するという作用を有するものである。

【００１９】請求項２に記載の発明は、吸入弁と吐出弁
が設けられた筒状体のシリンダと、前記シリンダ内を軸
方向に移動するピストンと、前記ピストンにピストン駆
動力として交流電圧を印加し前記ピストンを駆動する駆
動部と、前記ピストンに連結された共振バネと、前記ピ
ストンの軸方向に連結し前記ピストンの変位を検出しピ
ストン位置信号として出力する変位検出部と、前記変位
検出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピスト
ンの上死点位置を検出する上死点位置検出部と、前記ピ
ストンの上死点位置期待値を設定する上死点位置設定部
と、前記上死点位置検出部が検出する前記上死点位置と
前記上死点位置設定部が設定する前記上死点位置期待値
との偏差を上死点位置偏差として検出する上死点位置偏
差検出部と、前記上死点位置偏差検出部が検出する前記
上死点位置偏差を記憶する上死点位置偏差記憶部と前記
変位検出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピ
ストンの運転周波数を検出する運転周波数検出部と、前
記ピストンならびに前記共振バネからなる系の共振周波
数を検出する共振周波数検出部と、前記運転周波数検出
部が検出する前記運転周波数と前記共振周波数検出部が
検出する前記共振周波数との偏差を周波数偏差として検
出する周波数偏差検出部と、時間を計測する計時部と、
前記上死点位置偏差検出部が検出する前記上死点位置偏
差に基づいて前記駆動部が前記ピストンに印加する前記
ピストン駆動力の電圧値を増減し、かつ前記計時部が計
測する時間に基づき一定時間毎に前記上死点位置偏差記
憶部が記憶する前記上死点位置偏差が予め定められた条
件を満たしているか判定して条件を満たしている場合に
は前記共振周波数検出部に前記共振周波数を検出させ前
記運転周波数検出部に前記運転周波数を検出させ前記周
波数偏差検出部に前記周波数偏差を検出させ前記周波数
偏差に基づいて前記駆動部が前記ピストンに印加する前
記ピストン駆動力の周波数値を増減し、前記周波数値を
増減している期間は前記電圧値の増減を停止する制御部
と、と具備したことを特徴とする振動型圧縮機としたも
のであり、駆動部が吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体
のシリンダ内を軸方向に移動するピストンにピストン駆
動力として交流電圧を印加し、変位検出部がピストンの
変位を検出してピストン位置信号として出力し、上死点
位置検出部が変位検出部からのピストン位置信号によっ
てピストンの上死点位置を検出し、上死点位置設定部が
ピストンの上死点位置期待値を設定し、上死点位置偏差
検出部がピストンの上死点位置と上死点位置期待値との
偏差を上死点位置偏差として検出し、上死点位置偏差記
憶部が上死点位置偏差検出部が検出する上死点位置偏差
を記憶し、運転周波数検出部が変位検出部からのピスト
ン位置信号によってピストンの運転周波数を検出し、共
振周波数検出部がピストンならびに共振バネからなる系
の共振周波数を検出し、周波数偏差検出部がピストンの
運転周波数と共振周波数との偏差を周波数偏差として検
出し、計時部が時間を計測し、制御部が上死点位置偏差
検出部が検出する上死点位置偏差に基づいて駆動部がピ
ストンに印加するピストン駆動力の電圧値を増減し、か
つ計時部が計測する時間に基づき一定時間毎に上死点位
置偏差記憶部が記憶する上死点位置偏差が予め定められ
た条件を満たしているか判定して条件を満たしている場
合には共振周波数検出部に共振周波数を検出させ運転周
波数検出部に運転周波数を検出させ周波数偏差検出部に
周波数偏差を検出させ周波数偏差に基づいて駆動部がピ
ストンに印加するピストン駆動力の周波数値を増減する
とともにピストン駆動力の周波数値を増減している期間
はピストン駆動力の電圧値の増減を停止するという作用
を有するものである。

【００２０】請求項３に記載の発明は、吸入弁と吐出弁
が設けられた筒状体のシリンダと、前記シリンダ内を軸
方向に移動するピストンと、前記ピストンにピストン駆
動力として交流電圧を印加し前記ピストンを駆動する駆
動部と、前記ピストンに連結された共振バネと、前記ピ
ストンの軸方向に連結し前記ピストンの変位を検出しピ
ストン位置信号として出力する変移検出部と、前記変位
検出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピスト
ンの上死点位置を検出する上死点位置検出部と、前記ピ
ストンの上死点位置期待値を設定する上死点位置設定部
と、前記上死点位置検出部が検出する前記上死点位置と
前記上死点位置設定部が設定する前記上死点位置期待値
との偏差を上死点位置偏差として検出する上死点位置偏
差検出部と、前記変位検出部が検出する前記ピストン位
置信号から前記ピストンの運転周波数を検出する運転周
波数検出部と、前記ピストンならびに前記共振バネから
なる系の共振周波数を検出する共振周波数検出部と、前
記運転周波数検出部が検出する前記運転周波数と前記共
振周波数検出部が検出する前記共振周波数との偏差を周
波数偏差として検出する周波数偏差検出部と、前記上死
点位置偏差検出部が検出する前記上死点位置偏差に基づ
いて前記駆動部が前記ピストンに印加する前記ピストン
駆動力の電圧値を増減し、かつ前記上死点位置偏差検出
部が検出する前記上死点位置偏差が予め定められた条件
を満たした場合には直ちに前記共振周波数検出部に前記
共振周波数を検出させ前記運転周波数検出部に前記運転
周波数を検出させ前記周波数偏差検出部に前記周波数偏
差を検出させ前記周波数偏差に基づいて前記駆動部が前
記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の周波数値を
増減し、前記周波数値を増減している期間は前記電圧値
の増減を停止する制御部と、を具備したことを特徴とす
る振動型圧縮機としたものであり、駆動部が吸入弁と吐
出弁が設けられた筒状体のシリンダ内を軸方向に移動す
るピストンにピストン駆動力として交流電圧を印加し、
変位検出部がピストンの変位を検出してピストン位置信
号として出力し、上死点位置検出部が変位検出部からの
ピストン位置信号によってピストンの上死点位置を検出
し、上死点位置設定部がピストンの上死点位置期待値を
設定し、上死点位置偏差検出部がピストンの上死点位置
と上死点位置期待値との偏差を上死点位置偏差として検
出し、運転周波数検出部が変位検出部からのピストン位
置信号によってピストンの運転周波数を検出し、共振周
波数検出部がピストンならびに共振バネからなる系の共
振周波数を検出し、周波数偏差検出部がピストンの運転
周波数と共振周波数との偏差を周波数偏差として検出
し、制御部が上死点位置偏差検出部が検出する上死点位
置偏差に基づいて駆動部がピストンに印加するピストン
駆動力の電圧値を増減し、かつ上死点位置偏差検出部が
検出する上死点位置偏差が予め定められた条件を満たし
ているか判定して条件を満たしている場合には直ちに共
振周波数検出部に共振周波数を検出させ運転周波数検出
部に運転周波数を検出させ周波数偏差検出部に周波数偏
差を検出させ周波数偏差に基づいて駆動部がピストンに
印加するピストン駆動力の周波数値を増減するとともに
ピストン駆動力の周波数値を増減している期間はピスト
ン駆動力の電圧値の増減を停止するという作用を有する
ものである。

【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の第一の実施の形態に
おける振動型圧縮機の構成図である。図２は同実施の形
態における振動型圧縮機の動作を示すフローチャートで
ある。

【００２２】図１で、１００（ａ）は吸入弁、１００
（ｂ）は吐出弁、１０１はシリンダで、１０２はピスト
ンで、１０３は駆動部で、１０４は共振バネで、１０５
は変位検出部で、１０６は上死点位置検出部で、１０７
上死点位置設定部で、１０８は上死点位置偏差検出部
で、１０９は運転周波数検出部で、１１０は共振周波数
検出部で、１１１は周波数偏差検出部で、１１２は計時
部で、１１３は制御部である。図中、ピストン１０２は
駆動部１０３からの駆動力によってシリンダ１０１の内
部を縦方向に移動する。

【００２３】変位検出部１０４は差動トランス等から構
成され、ピストン１０２の縦方向に連結されており、ピ
ストン１０２の変位を差動トランスの出力電圧値などの
ピストン位置信号として検出する。

【００２４】上死点位置検出部１０６は変位検出部１０
４の検出したピストン１０２の位置信号から、ピストン
１０２が往復運動を行なう際の最もシリンダ１０１に取
り付けられた弁に近付いた点を上死点位置として検出す
る。この動作は、例えばピストン１０２がシリンダ１０
１に取り付けられた弁に最も近付いてから一旦遠ざかり
次に最も近付くまで、あるいは最も遠ざかってから一旦
近付き次に最も遠ざかるまで等のように、ピストン１０
２の往復運動の１周期毎に上死点位置を検出するものと
する。ここで、上死点位置検出部１０６が検出する上死
点位置は、例えばシリンダ１０１に取り付けられた弁か
らの距離で６００μｍなどのように表現してもよいし、
往復運動を行なうピストン１０２の振幅中心からの距離
で７．５０ｍｍなどのようん表現してもよい。

【００２５】上死点位置設定部１０７はピストン１０２
の上死点位置の期待値を設定するもので、例えばロータ
ーリースイッチやキーボードなどによって人手によって
期待値を入力してもよいし、あるいは外部の系からの信
号に基づいて期待値を設定するものであってもよい。こ
の場合、期待値は前述の上死点位置検出部１０６か検出
する上死点位置と同じ表現方法を用いるものとする。

【００２６】上死点位置偏差検出部１０８は上死点位置
検出部１０６が検出したピストン１０２の上死点位置と
上死点位置設定部１０７が設定するピストン１０２の上
死点位置の期待値との比較を行ない、その偏差を上死点
位置偏差として、例えば期待値を基準として＋５０μｍ
などのように検出する。この動作は上死点位置検出部１
０６がピストン１０２の上死点位置を検出するたびに行
なわれるものとする。

【００２７】運転周波数検出部１０９は変位検出部１０
４の検出したピストン１０２の位置信号から、ピストン
１０２が往復運動を行なう際の運転周波数を検出する。
この動作は、例えば、ピストン１０２がシリンダ１０１
に取り付けられた弁に最も近付いてから一旦遠ざかり次
に最も近付くまで、あるいは最も遠ざかってから一旦近
付き次に最も遠ざかるまでの時間を計測する等のように
して運転周波数を検出する。

【００２８】共振周波数検出部１１０はピストン１０２
および共振バネ１０４からなる系の共振周波数を検出す
る。これは、駆動部１０３から印加される電圧値が同じ
ならばピストン１０２が共振周波数で往復運動を行なっ
た際に駆動部１０３から印加される電流値が最小になる
こと、また拍動部１０３から印加される電圧値が同じな
らばピストン１０２が共振周波数で往復運動を行なった
際にピストン１０２の振幅値が最大になることを利用
し、共振周波数検出部１１０が共振周波数を検出する際
には、一旦駆動部１０３がピストン１０２に印加する電
圧の電圧値を固定し、定められた範囲内で駆動部１０３
がピストン１０２に印加する電圧の周波数を変化させて
その時の電流値の変化または振幅値の変化を測定し、電
流値が最小の時の周波数値もしくは振幅値が最大の時の
周波数値をピストン１０２および共振バネ１０４からな
る系の共振周波数と決定する。

【００２９】周波数偏差検出部１１１は、運転周波数検
出部１０９が検出するピストン１０２の運転周波数と共
振周波数検出部１１０が検出するピストン１０２および
共振バネ１０４からなる系の共振周波数との偏差を検出
する。

【００３０】計時部１１２は時間を計測する。制御部１
１３は、例えば上死点偏差検出部１０３が検出する上死
点偏差が＋５０μｍならば駆動部１０３がピストン１０
２に印加する電圧値を０．１Ｖ減少するなどのように、
上死点位置偏差検出部１０８が検出する上死点偏差に基
づいて駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧値
を増減させるとともに、時計部１１２が時計する時間を
元に例えば５分毎などのように一定時間毎に、運転周波
数検出部１０９にピストン１０２の運転周波数を検出さ
せ、共振周波数検出部１１０にピストン１０２および共
振バネ１０４とからなる系の共振周波数を検出させ、周
波数偏差検出部１１１に運転周波数と共振周波数の周波
数偏差を検出させ、周波数偏差検出部１１１に検出され
た周波数偏差に基づいて駆動部１０３がピストン１０２
に印加する電圧の周波数値を増減し、駆動部１０３がピ
ストン１０２に印加する電圧の周波数値を増減している
期間は駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧の
電圧値の増減を停止する。ここで、上死点偏差「＋５０
μｍに対して電圧値０．１Ｖ減少する」と表現したが、
偏差に対する電圧値のゲインについては予め定められて
いるものとしてもよいし、外部の系からの信号などによ
り動的に得られるものとしてもよい。

【００３１】前述のように構成された本発明の第一の実
施の形態における振動型圧縮機の動作の一具体例を図２
のフローチャートを用いて説明する。

【００３２】手順１００１：駆動部１０３が所定のピス
トン駆動力でピストン１０２を駆動する（図２の１００
１部）。

【００３３】手順１００２：変位検出部１０５がピスト
ン１０２の変位を検出しピストン位置信号として出力す
る（図２の１００２部）。

【００３４】手順１００３：上死点位置検出部１０６が
手順１００２で変位検出部１０５が出力したピストン位
置信号を元にピストン１０２の上死点位置を検出する
（図２の１００３部）。

【００３５】手順１００４：上死点位置偏差検出部１０
８が上死点位置設定部１０７が設定した上死点位置の期
待値と手順１００３で上死点位置検出部１０６が検出し
たピストン１０２の上死点位置との偏差を上死点位置偏
差として検出する（図２の１００４部）。

【００３６】手順１００５：制御部１１３が、手順１０
０４で上死点位置偏差検出部１０８が検出した上死点偏
差に基づいて駆動部１０３がピストン１０２を駆動する
ピストン駆動力の電圧値を増減する（図２の１００５
部）。

【００３７】手順１００６：制御部１１３が、計時部１
１２で計時される時間を元に定められた時間が経過した
かどうかを判定し、定められた時間が経過していなけれ
ば手順１００１から手順１００５までを繰り返し実行す
る（図２の１００６部）。

【００３８】手順１００７：手順１００６で定められた
時間が経過していたならば手順１００２と同様に変位検
出部１０５がピストン１０２の変位を検出しピストン位
置信号として出力する（図２の１００７部）。

【００３９】手順１００８：運転周波数検出部１０９が
手順１００７で変位検出部１０５が出力したピストン位
置信号を元にピストン１０２の運転周波数を検出する
（図２の１００８部）。

【００４０】手順１００９：共振周波数検出部１１０が
ピストン１０２および共振バネ１０４からなる系の共振
周波数を検出する（図２の１００９部）。

【００４１】手順１０１０：周波数偏差検出部１１１
が、手順１００８で運転周波数検出部１０９が検出した
ピストン１０２の運転周波数と手順１００９で共振周波
数検出部１１０が検出したピストン１０２および共振バ
ネ１０４からなる系の共振周波数との偏差を周波数偏差
として検出する図２の１０１０部）。

【００４２】手順１０１１：制御部１１３が手順１０１
０で周波数偏差検出部１１１が検出した周波数偏差に基
づいて駆動部１０３がピストン１０２を駆動するピスト
ン駆動力の電圧値を増減する（図２の１０１１部）。

【００４３】以上のように本発明の第一の実施の形態に
おける振動型圧縮機は、ピストン１０２にピストン駆動
力として交流電圧を与える駆動部１０３と、ピストン１
０２の軸方向に連結されピストン１０２の変位を検出し
てピストン位置信号として出力する変位検出部１０５
と、変位検出部１０５からのピストン位置信号からピス
トン１０２の上死点位置を検出する上死点位置検出部１
０６と、上死点位置の期待値を設定する上死点位置設定
部１０７と、上死点位置検出部１０６が検出する上死点
位置と上死点位置設定部１０７が設定する上死点位置の
期待値との偏差を検出する上死点位置偏差検出部１０８
と、変位検出部１０５からのピストン位置信号からピス
トン１０２の運転周波数を検出する運転周波数検出部１
０９と、ピストン１０２および共振バネ１０４からなる
系の共振周波数を検出する共振周波数検出部１１０と、
運転周波数検出部１０９が検出する運転周波数と共振周
波数検出部１１０が検出する共振周波数との偏差を周波
数偏差として検出する周波数偏差検出部１１１と、計時
をおこなう計時部１１２と、上死点位置偏差検出部１０
８の検出する上死点位置偏差に基づき駆動部１０３がピ
ストン１０２に印加する交流電圧の電圧値を増減し、計
時部１１２の計時に基づき一定時間毎に周波数偏差検出
部１１１が検出する周波数偏差に基づき駆動部１０３が
ピストン１０２に印加する交流電圧の周波数値を増減
し、駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧の周
波数値を増減している期間は駆動部１０３がピストン１
０２に印加する電圧の電圧値の増減を停止する制御部１
１３とを具備しているので、ピストン１０２が往復運動
を行なう際の上死点位置を常に所望の位置に保つだけで
なく、温度条件や圧力条件などの外部条件変化時にも共
振周波数でピストン１０２の往復運動を行なうことがで
き、圧縮効率を向上させることが可能である振動型圧縮
機である。

【００４４】（実施の形態２）図３は、本発明の第二の
実施の形態における振動型圧縮機の構成図である。図４
は同実施の形態における振動型圧縮機の動作を示すフロ
ーチャートである。

【００４５】図３で、本発明の第一の実施の形態におけ
る振動型圧縮機と同一構成については、同一符号を付し
て詳細な説明は省略する。

【００４６】図３で２１４は上死点位置偏差記憶部で、
上死点位置偏差検出部１０８が検出する上死点位置偏差
の過去の履歴を記憶しておくものである。この動作は例
えばテーブルを用いて、または（（１番目、＋６０μ
ｍ）、（２番目、−１０μｍ）、（３番目、＋４５μ
ｍ）、・・・）などのようにリスト構造や配列を用いて
上死点位置偏差検出部１０８が検出する上死点位置偏差
を順次テーブルやリスト、配列に格納することによって
過去の履歴を記憶するものとする。

【００４７】２１３は制御部で、例えば上死点偏差検出
部１０３が検出する上死点偏差が＋５０μｍならば駆動
部１０３がピストン１０２に印加する電圧値を０．１Ｖ
減少するなどのように、上死点位置偏差検出部１０８が
検出する上死点偏差に基づいて駆動部１０３がピストン
１０２に印加する電圧値を増減させるとともに、計時部
１１２が計時する時間を元に例えば５分毎などのように
一定時間毎に、上死点位置偏差記憶部２１４に記憶され
ている上死点位置偏差の過去の履歴のそれぞれに対し
て、例えば上死点位置偏差の絶対値が１００μｍを越え
ているかなどの条件に照らし合わせて、条件に合致して
いる場合にのみ運転周波数検出部１０９にピストン１０
２の運転周波数を検出させ、共振周波数検出部１１０に
ピストン１０２および共振バネ１０４からなる系の共振
周波数を検出させ、周波数偏差検出部１１１に運転周波
数と共振周波数の周波数偏差を検出させ、周波数偏差検
出部１１１に検出された周波数偏差に基づいて駆動部１
０３がピストン１０２に印加する電圧の周波数値を増減
し、駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧の周
波数値を増減している期間は駆動部１０３がピストン１
０２に印加する電圧の電圧値の増減を停止するものであ
る。ここで、制御部２１３が上死点位置偏差記憶部２１
４に記憶されている上死点位置偏差の過去の履歴のそれ
ぞれに対して照合を行なう条件として、上の例では「絶
対値が１００μｍを越えているか」という条件を用いた
が、必ずしもこの限りでなく、「−２００μｍ以下」や
「＋５０μｍ以上」などのように判定条件を定めても構
わないものとする。

【００４８】前述のように構成された本発明の第二の実
施の形態における振動型圧縮機の動作の一具体例を図４
のフローチャートを用いて説明する。

【００４９】手順２００１：駆動部１０３が所定のピス
トン駆動力でピストン１０２を駆動する（図４の２００
１部）。

【００５０】手順２００２：変位検出部１０５がピスト
ン１０２の変位を検出しピストン位置信号として出力す
る（図４の２００２部）。

【００５１】手順２００３：上死点位置検出部１０６が
手順２００２で変位検出部１０５が出力したピストン位
置信号を元にピストン１０２の上死点位置を検出する
（図４の２００３部）。

【００５２】手順２００４：上死点位置偏差検出部１０
８が上死点位置設定部１０７が設定した上死点位置の期
待値と手順２００３で上死点位置検出部１０６が検出し
たピストン１０２の上死点位置との偏差を上死点位置偏
差として検出する（図４の２００４部）。

【００５３】手順２００５：上死点位置偏差記憶部２１
４が上死点位置偏差検出部１０８が検出した上死点位置
偏差を記憶する（図４の２００５部）。

【００５４】手順２００６：制御部２１３が、手順２０
０４で上死点位置偏差検出部１０８が検出した上死点偏
差に基づいて駆動部１０３がピストン１０２を駆動する
ピストン駆動力の電圧値を増減する（図４の２００６
部）。

【００５５】手順２００７：制御部２１３が、計時部１
１２で計時される時間を元に定められた時間が経過した
かどうかを判定し、定められた時間が経過していなけれ
ば手順２００１から手順２００６までを繰り返し実行す
る（図４の２００６部）。

【００５６】手順２００８：手順２００７で定められた
時間が経過していたならば、制御部２１３が手順２００
５で上死点位置偏差記憶部２１４が記憶する上死点位置
偏差が定められた判定条件を満たしているか否かを判定
し、満たしていなければ手順２００１から手順２００６
までを繰り返し実行する（図４の２００８部）。

【００５７】手順２００９：手順２００８で判定条件を
満たしているならば手順２００２と同様に変位検出部１
０５がピストン１０２の変位を検出しピストン位置信号
として出力する（図４の２００９部）。

【００５８】手順２０１０：運転周波数検出部１０９が
手順２００９で変位検出部１０５が出力したピストン位
置信号を元にピストン１０２の運転周波数を検出する
（図４の２０１０部）。

【００５９】手順２０１１：共振周波数検出部１１０が
ピストン１０２および共振バネ１０４からなる系の共振
周波数を検出する（図４の２０１１部）。

【００６０】手順２０１２：周波数偏差検出部１１１
が、手順２０１０で運転周波数検出部１０９が検出した
ピストン１０２の運転周波数と手順２０１１で共振周波
数検出部１１０が検出したピストン１０２および共振バ
ネ１０４からなる系の共振周波数との偏差を周波数偏差
として検出する（図４の２０１２部）。

【００６１】手順２０１３：制御部２１３が手順２０１
２で周波数偏差検出部１１１が検出した周波数偏差に基
づいて駆動部１０３がピストン１０２を駆動するピスト
ン駆動力の電圧値を増減する（図４の２０１３部）。

【００６２】以上のように本発明の第二の実施の形態に
おける振動型圧縮機は、ピストン１０２にピストン駆動
力として交流電圧を与える駆動部１０３と、ピストン１
０２の軸方向に連結されピストン１０２の変位を検出し
てピストン位置信号として出力する変位検出部１０５
と、変位検出部１０５からのピストン位置信号からピス
トン１０２の上死点位置を検出する上死点位置検出部１
０６と、上死点位置の期待値を設定する上死点位置設定
部１０７と、上死点位置検出部１０６が検出する上死点
位置と上死点位置設定部１０７が設定する上死点位置の
期待値との偏差を検出する上死点位置偏差検出部１０８
と、上死点位置偏差検出部１０８が検出する上死点位置
偏差を記憶する上死点位置偏差記憶部２１４と、変位検
出部１０５からのピストン位置信号からピストン１０２
の運転周波数を検出する運転周波数検出部１０９と、ピ
ストン１０２および共振バネ１０４からなる系の共振周
波数を検出する共振周波数検出部１１０と、運転周波数
検出部１０９が検出する運転周波数と共振周波数検出部
１１０が検出する共振周波数との偏差を周波数偏差とし
て検出する周波数偏差検出部１１１と、計時をおこなう
計時部１１２と、上死点位置偏差検出部１０８の検出す
る上死点位置偏差に基づき駆動部１０３がピストン１０
２に印加する交流電圧の電圧値を増減し、計時部１１２
の計時に基づき一定時間毎に上死点位置偏差記憶部２１
４が記憶する上死点位置偏差が定められた条件を満たし
ているか判定して条件を満たしている場合には周波数偏
差検出部１１１が検出する周波数偏差に基づき駆動部１
０３がピストン１０２に印加する交流電圧の周波数値を
増減し、駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧
の周波数値を増減している期間は駆動部１０３がピスト
ン１０２に印加する電圧の電圧値の増減を停止する制御
部２１３とを具備しているので、ピストン１０２が往復
運動を行なう際の上死点位置を常に所望の位置に保つだ
けでなく、温度条件や圧力条件などの外部条件変化時に
も共振周波数でピストン１０２の往復運動を行なうこと
ができ、圧縮効率を向上させることが可能である振動型
圧縮機である。

【００６３】（実施の形態２）図５は、本発明の第二の
実施の形態における振動型圧縮機の構成図である。図６
は同実施の形態における振動型圧縮機の動作を示すフロ
ーチャートである。

【００６４】図５で、本発明の第一の実施の形態におけ
る振動型圧縮機ならびに本発明の第二の実施の形態にお
ける振動型圧縮機と同一構成については、同一符号を付
して繊細な説明は省略する。

【００６５】図５で、３１３は制御部で、例えば上死点
偏差検出部１０３が検出する上死点偏差が＋５０μｍな
らば駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧値を
０．１Ｖ減少するなどのように、上死点位置偏差検出部
１０８が検出する上死点偏差に基づいて駆動部１０３が
ピストン１０２に印加する電圧値を増減させるととも
に、上死点偏差検出部１０８の出力する上死点偏差が例
えばその絶対値が１００μｍを越えているかなどの定め
られた条件に照らし合わせて、条件に合致している場合
は直ちに運転周波数検出部１０９にピストン１０２の運
転周波数を検出させ、共振周波数検出部１１０にピスト
ン１０２および共振バネ１０４からなる系の共振周波数
を検出させ、周波数偏差検出部１１１に運転周波数と共
振周波数の周波数偏差を検出させ、周波数偏差検出部１
１１に検出された周波数偏差に基づいて駆動部１０３が
ピストン１０２に印加する電圧の周波数値を増減し、駆
動部１０３がピストン１０２に印加する電圧の周波数値
を増減している期間は駆動部１０３がピストン１０２に
印加する電圧の電圧値の増減を停止するものである。こ
こで、制御部３１３が上死点位置偏差検出部１０８が検
出する上死点位置偏差に対して照合を行なう条件とし
て、上の例では「絶対値が１００μｍを越えているか」
という条件を用いたが、必ずしもこの限りでなく、「−
２００μｍ以下」や「＋５０μｍ以上」などのように判
定条件を定めても構わないものとする。

【００６６】前述のように構成された本発明の第二の実
施の形態における振動型圧縮機の動作の一具体例を図６
のフローチャートを用いて説明する。

【００６７】手順３００１：駆動部１０３が所定のピス
トン駆動力でピストン１０２を駆動する（図６の３００
１部）。

【００６８】手順３００２：変位検出部１０５がピスト
ン１０２の変位を検出しピストン位置信号として出力す
る（図６の３００２部）。

【００６９】手順３００３：上死点位置検出部１０６が
手順３００２で変位検出部１０５が出力したピストン位
置信号を元にピストン１０２の上死点位置を検出する
（図６の３００３部）。

【００７０】手順３００４：上死点位置偏差検出部１０
８が上死点位置設定部１０７が設定した上死点位置の期
待値と手順３００３で上死点位置検出部１０６が検出し
たピストン１０２の上死点位置との偏差を上死点位置偏
差として検出する（図６の３００４部）。

【００７１】手順３００５：制御部３１３が、手順３０
０４によって上死点位置偏差検出部１０８が検出した上
死点位置偏差が定められた判定条件を満たしているか否
かを判定する（図６の３００５部）。

【００７２】手順３００６：手順３００５の判定の結
果、上死点位置偏差検出部１０８が検出した上死点位置
偏差が定められた判定条件を満たしていなければ上死点
位置偏差検出部１０８が検出した上死点位置偏差に基づ
いて駆動部１０３がピストン１０２を駆動するピストン
駆動力の電圧値を増減し、その後に手順３００１から手
順３００４までを繰り返し行なう（図６の３００６
部）。

【００７３】手順３００７：手順３００５の判定の結
果、上死点位置偏差検出部１０８が検出した上死点位置
偏差が定められた判定条件を満たしているならば手段３
００２と同様に変位検出部１０５がピストン１０２の変
位を検出しピストン位置信号として出力する（図６の３
００７部）。

【００７４】手順３００８：運転周波数検出部１０９が
手順３００７で変位検出部１０５が出力したピストン位
置信号を元にピストン１０２の運転周波数を検出する
（図６の３００８部）。

【００７５】手順３００９：共振周波数検出部１１０が
ピストン１０２および共振バネ１０４からなる系の共振
周波数を検出する（図６の３００９部）。

【００７６】手順３０１０：周波数偏差検出部１１１
が、手順３００８で運転周波数検出部１０９が検出した
ピストン１０２の運転周波数と手順３００９で共振周波
数検出部１１０が検出したピストン１０２および共振バ
ネ１０４からなる系の共振周波数との偏差を周波数偏差
として検出する（図６の３０１０部）。

【００７７】手順３０１１：制御部３１３が手順３０１
０で周波数偏差検出部１１１が検出した周波数偏差に基
づいて駆動部１０３がピストン１０２を駆動するピスト
ン駆動力の電圧値を増減する（図６の３０１１部）。

【００７８】以上のように本発明の第三の実施の形態に
おける振動型圧縮機は、ピストン１０２にピストン駆動
力として交流電圧を与える駆動部１０３と、ピストン１
０２の軸方向に連結されピストン１０２の変位を検出し
てピストン位置信号として出力する変位検出部１０５
と、変位検出部１０５からのピストン位置信号からピス
トン１０２の上死点位置を検出する上死点位置検出部１
０６と、上死点位置の期待値を設定する上死点位置設定
部１０７と、上死点位置検出部１０６が検出する上死点
位置と上死点位置設定部１０７が設定する上死点位置の
期待値との偏差を検出する上死点位置偏差検出部１０８
と、変位検出部１０５からのピストン位置信号からピス
トン１０２の運転周波数を検出する運転周波数検出部１
０９と、ピストン１０２および共振バネ１０４からなる
系の共振周波数を検出する共振周波数検出部１１０と、
運転周波数検出部１０９が検出する運転周波数と共振周
波数検出部１１０が検出する共振周波数との偏差を周波
数偏差として検出する周波数偏差検出部１１１と、上死
点位置偏差検出部１０８が検出する上死点位置偏差が定
められた条件を満たしているか判定して、条件を満たし
ていない場合には上死点位置偏差検出部１０８の検出す
る上死点位置偏差に基づき駆動部１０３がピストン１０
２に印加する交流電圧の電圧値を増減し、条件を満たし
ている場合には周波数偏差検出部１１１が検出する周波
数偏差に基づき駆動部１０３がピストン１０２に印加す
る交流電圧の周波数値を増減し、駆動部１０３がピスト
ン１０２に印加する電圧の周波数値を増減している期間
は駆動部１０３がピストン１０２に印加する電圧の電圧
値の増減を停止する制御部３１３とを具備しているの
で、ピストン１０２が往復運動を行なう際の上死点位置
を常に所望の位置に保つだけでなく、温度条件や圧力条
件などの外部条件変化時にも共振周波数でピストン１０
２の往復運動を行なうことができ、圧縮効率を向上させ
ることが可能である振動型圧縮機である。

【００７９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ピストン
にピストン駆動力として交流電圧を与える駆動部と、ピ
ストンの軸方向に連結されピストンの変位を検出してピ
ストン位置信号として出力する変位検出部と、変位検出
部からのピストン位置信号からピストンの上死点位置を
検出する上死点位置検出部と、上死点位置の期待値を設
定する上死点位置設定部と、上死点位置検出部が検出す
る上死点位置と上死点位置設定部が設定する上死点位置
の期待値との偏差を検出する上死点位置偏差検出部と、
変位検出部からのピストン位置信号からピストンの運動
周波数を検出する運転周波数検出部と、ビストンおよび
共振バネからなる系の共振周波数を検出する共振周波数
検出部と、運転周波数検出部が検出する運転周波数と共
振周波数検出部が検出する共振周波数との偏差を周波数
偏差として検出する周波数偏差検出部と、計時をおこな
う計時部と、上死点位置偏差検出部の検出する上死点位
置偏差に基づき駆動部がピストンに印加する交流電圧の
電圧値を増減し、計時部の計時に基づき一定時間毎に周
波数偏差検出部が検出する周波数偏差に基づき駆動部が
ピストンに印加する交流電圧の周波数値を増減し、駆動
部がピストンに印加する電圧の周波数値を増減している
期間は駆動部がピストンに印加する電圧の電圧値の増減
を停止する制御部とを具備しているので、ピストンが往
復運動を行なう際の上死点位置を常に所望の位置に保つ
だけでなく、温度条件や圧力条件などの外部条件変化時
にも共振周波数でピストンの往復運動を行なうことがで
き、圧縮効率を向上させることが可能となる。

【００８０】また、ピストンにピストン駆動力として交
流電圧を与える駆動部と、ピストンの軸方向に連結され
ピストンの変位を検出してピストン位置信号として出力
する変位検出部と、変位検出部からのピストン位置信号
からピストンの上死点位置を検出する上死点位置検出部
と、上死点位置の期待値を設定する上死点位置設定部
と、上死点位置検出部が検出する上死点位置と上死点位
置設定部が設定する上死点位置の期待値との偏差を検出
する上死点位置偏差検出部と、上死点位置偏差検出部が
検出する上死点位置偏差を記憶する上死点位置偏差記憶
部と、変位検出部からのピストン位置信号からピストン
の運転周波数を検出する運転周波数検出部と、ピストン
および共振バネからなる系の共振周波数を検出する共振
周波数検出部と、運転周波数検出部が検出する運転周波
数と共振周波数検出部が検出する共振周波数との偏差を
周波数偏差として検出する周波数偏差検出部と、計時を
おこなう計時部と、上死点位置偏差検出部の検出する上
死点位置偏差に基づき駆動部がピストンに印加する交流
電圧の電圧値を増減し、計時部の計時に基づき一定時間
毎に上死点位置偏差記憶部が記憶する上死点位置偏差が
定められた条件を満たしているか判断して条件を満たし
ている場合には周波数偏差検出部が検出する周波数偏差
に基づき駆動部がピストンに印加する交流電圧の周波数
値を増減し、駆動部がピストンに印加する電圧の周波数
値を増減している期間は駆動部がピストンに印加する電
圧の電圧値の増減を停止する制御部とを具備しているの
で、ピストンが往復運動を行なう際の上死点位置を常に
所望の位置に保つだけでなく、温度条件や圧力条件など
の外部条件変化時にも共振周波数でピストンの往復運動
を行なうことがてき、圧縮効率を向上させることが可能
である振動型圧縮機である。

【００８１】また、ピストンにピストン駆動力として交
流電圧を与える駆動部と、ピストンの軸方向に連結され
ピストンの変位を検出してピストン位置信号として出力
する変位検出部と、変位検出部からのピストン位置信号
からピストンの上死点位置を検出する上死点位置検出部
と、上死点位置の期待値を設定する上死点位置設定部
と、上死点位置検出部が検出する上死点位置と上死点位
置設定部が設定する上死点位置の期待値との偏差を検出
する上死点位置偏差検出部と、変位検出部からのピスト
ン位置信号からピストンの運転周波数を検出する運転周
波数検出部と、ピストンおよび共振バネからなる系の共
振周波数を検出する共振周波数検出部と、運転周波数検
出部が検出する運転周波数と共振周波数検出部が検出す
る共振周波数との偏差を周波数偏差として検出する周波
数偏差検出部と、上死点位置偏差検出部が検出する上死
点位置偏差が定められた条件を満たしているか判断し
て、条件を満たしていない場合には上死点位置偏差検出
部の検出する上死点位置偏差に基づき駆動部がピストン
に印加する交流電圧の電圧値を増減し、条件を満たして
いる場合には周波数偏差検出部が検出する周波数偏差に
基づき駆動部がピストンに印加する交流電圧の周波数値
を増減し、駆動部がピストンに印加する電圧の周波数値
を増減している期間は駆動部がピストンに印加する電圧
の電圧値の増減を停止する制御部とを具備しているの
で、ピストンが往復運動を行なう際の上死点位置を常に
所望の位置に保つだけでなく、温度条件や圧力条件など
の外部条件変化時にも共振周波数でピストンの往復運動
を行なうことができ、圧縮効率を向上させることが可能
である振動型圧縮機である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態における振動型圧縮
機の構成図

【図２】本発明の第一の実施の形態の動作を示すフロー
チャート

【図３】本発明の第二の実施の形態における振動型圧縮
機の構成図

【図４】本発明の第二の実施の形態の動作を示すフロー
チャート

【図５】本発明の第三の実施の形態における振動型圧縮
機の構成図

【図６】本発明の第三の実施の形態の動作を示すフロー
チャート

【図７】従来例の振動型圧縮機の構成図

【符号の説明】

１００（ａ） 吸入弁 １００（ｂ） 吐出弁 １０１ シリンダ １０２ ピストン １０３ 駆動部 １０４ 共振バネ １０５ 変移検出部 １０６ 上死点位置検出部 １０７ 上死点位置設定部 １０８ 上死点位置偏差検出部 １０９ 運転周波数検出部 １１０ 共振周波数検出部 １１１ 周波数偏差検出部 １１２ 計時部 １１３ 制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体のシ
   リンダと、前記シリンダ内を軸方向に移動するピストン
   と、前記ピストンにピストン駆動力として交流電圧を印
   加し前記ピストンを駆動する駆動部と、前記ピストンに
   連結された共振バネと、前記ピストンの軸方向に連結し
   前記ピストンの変位を検出しピストン位置信号として出
   力する変位検出部と、前記変位検出部が検出する前記ピ
   ストン位置信号から前記ピストンの上死点位置を検出す
   る上死点位置検出部と、前記ピストンの上死点位置期待
   値を設定する上死点位置設定部と、前記上死点位置検出
   部が検出する前記上死点位置と前記上死点位置設定部が
   設定する前記上死点位置期待値との偏差を上死点位置偏
   差として検出する上死点位置偏差検出部と、前記変位検
   出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピストン
   の運転周波数を検出する運転周波数検出部と、前記ピス
   トンならびに前記共振バネからなる系の共振周波数を検
   出する共振周波数検出部と、前記運転周波数検出部が検
   出する前記運転周波数と前記共振周波数検出部が検出す
   る前記共振周波数との偏差を周波数偏差として検出する
   周波数偏差検出部と、時間を計測する計時部と、前記上
   死点位置偏差検出部が検出する前記上死点位置偏差に基
   づいて前記駆動部が前記ピストンに印加する前記ピスト
   ン駆動力の電圧値を増減し、かつ前記計時部が計測する
   時間に基づき一定時間毎に前記共振周波数検出部に前記
   共振周波数を検出させ前記運転周波数検出部に前記運転
   周波数を検出させ前記周波数偏差検出部に前記周波数偏
   差を検出させ前記周波数偏差に基づいて前記駆動部が前
   記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の周波数値を
   増減し、前記周波数値を増減している期間は前記電圧値
   の増減を停止する制御部と、を具備したことを特徴とす
   る振動型圧縮機。
2. 【請求項２】 吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体のシ
   リンダと、前記シリンダ内を軸方向に移動するピストン
   と、前記ピストンにピストン駆動力として交流電圧を印
   加し前記ピストンを駆動する駆動部と、前記ピストンに
   連結された共振バネと、前記ピストンの軸方向に連結し
   前記ピストンの変位を検出しピストン位置信号として出
   力する変位検出部と、前記変位検出部が検出する前記ピ
   ストン位置信号から前記ピストンの上死点位置を検出す
   る上死点位置検出部と、前記ピストンの上死点位置期待
   値を設定する上死点位置設定部と、前記上死点位置検出
   部が検出する前記上死点位置と前記上死点位置設定部が
   設定する前記上死点位置期待値との偏差を上死点位置偏
   差として検出する上死点位置偏差検出部と、前記上死点
   位置偏差検出部が検出する前記上死点位置偏差を記憶す
   る上死点位置偏差記憶部と、前記変位検出部が検出する
   前記ピストン位置信号から前記ピストンの運転周波数を
   検出する運転周波数検出部と、前記ピストンならびに前
   記共振バネからなる系の共振周波数を検出する共振周波
   数検出部と、前記運転周波数検出部が検出する前記運転
   周波数と前記共振周波数検出部が検出する前記共振周波
   数との偏差を周波数偏差として検出する周波数偏差検出
   部と、時間を計測する計時部と、前記上死点位置偏差検
   出部が検出する前記上死点位置偏差に基づいて前記駆動
   部が前記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の電圧
   値を増減し、かつ前記計時部が計測する時間に基づき一
   定時間毎に前記上死点位置偏差記憶部が記憶する前記上
   死点位置偏差が予め定められた条件を満たしているか判
   定して条件を満たしている場合には前記共振周波数検出
   部に前記共振周波数を検出させ前記運転周波数検出部に
   前記運転周波数を検出させ前記周波数偏差検出部に前記
   周波数偏差を検出させ前記周波数偏差に基づいて前記駆
   動部が前記ピストンに印加する前記ピストン駆動力の周
   波数値を増減し、前記周波数値を増減している期間は前
   記電圧値の増減を停止する制御部と、を具備したことを
   特徴とする振動型圧縮機。
3. 【請求項３】 吸入弁と吐出弁が設けられた筒状体のシ
   リンダと、前記シリンダ内を軸方向に移動するピストン
   と、前記ピストンにピストン駆動力として交流電圧を印
   加し前記ピストンを駆動する駆動部と、前記ピストンに
   連結された共振バネと、前記ピストンの軸方向に連結し
   前記ピストンの変位を検出しピストン位置信号として出
   力する変位検出部と、前記変位検出部が検出する前記ピ
   ストン位置信号から前記ピストンの上死点位置を検出す
   る上死点位置検出部と、前記ピストンの上死点位置期待
   値を設定する上死点位置設定部と、前記上死点位置検出
   部が検出する前記上死点位置と前記上死点位置設定部が
   設定する前記上死点位置期待値との偏差を上死点位置偏
   差として検出する上死点位置偏差検出部と、前記変位検
   出部が検出する前記ピストン位置信号から前記ピストン
   の運転周波数を検出する運転周波数検出部と、前記ピス
   トンならびに前記共振バネからなる系の共振周波数を検
   出する共振周波数検出部と、前記運転周波数検出部が検
   出する前記運転周波数と前記共振周波数検出部が検出す
   る前記共振周波数との偏差を周波数偏差として検出する
   周波数偏差検出部と、前記上死点位置偏差検出部が検出
   する前記上死点位置偏差に基づいて前記駆動部が前記ピ
   ストンに印加する前記ピストン駆動力の電圧値を増減
   し、かつ前記上死点位置偏差検出部が検出する前記上死
   点位置偏差が予め定められた条件を満たした場合には直
   ちに前記共振周波数検出部に前記共振周波数を検出させ
   前記運転周波数検出部に前記運転周波数を検出させ前記
   周波数偏差検出部に前記周波数偏差を検出させ前記周波
   数偏差に基づいて前記駆動部が前記ピストンに印加する
   前記ピストン駆動力の周波数値を増減し、前記周波数値
   を増減している期間は前記電圧値の増減を停止する制御
   部と、を具備したことを特徴とする振動型圧縮機。