JPH10288155A - 振動式圧縮機 - Google Patents
振動式圧縮機Info
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- JPH10288155A JPH10288155A JP9703997A JP9703997A JPH10288155A JP H10288155 A JPH10288155 A JP H10288155A JP 9703997 A JP9703997 A JP 9703997A JP 9703997 A JP9703997 A JP 9703997A JP H10288155 A JPH10288155 A JP H10288155A
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Abstract
いて、ピストンのストローク中心位置を制御し、圧縮機
として幅広い容量を得ると共に、容量を制御する。 【解決手段】 一部が可動要素11に固定された弾性要
素15と、弾性要素15に連結され弾性要素15を軸方
向に移動させる可動機構13とから構成されているの
で、ピストン5振幅中心位置が変化しても、ピストン5
とシリンダヘッド7の衝突や騒音の発生、また昇圧不足
や効率低下を防止できる。さらに、圧縮機の容量を自在
に可変でき、幅広い容量(能力)を得ることができる。
Description
用する振動式圧縮機に関するものである。
4−347460号公報に示されているものがある。以
下、図面を参照しながら上記従来の振動式圧縮機を説明
する。
来の振動式圧縮機の縦断面図であり、図7は図6のA−
A線要部断面図である。図6,図7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,弾性要素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。
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は可動子連結部材9を介してピストン5
に連結固定されている。
b,可動子連結部材9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などから構成される固定要素である。
ねて構成されており、弾性要素8の内周部8bがピスト
ン5に固定され、外周部8cがブロック6に固定されて
いる。また、弾性体8aは複数の螺旋状のスリット8d
を有しており、そのため弾性体、例えばバネとして機能
する。
より軸方向に摺動可能なように支持されている。10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。
る。交流電源によりモーター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
向の往復運動する力が発生する。その力により、可動子
連結部材9を介して可動子3bと連結されたピストン5
は、弾性要素8を変形させるとともに、その弾性要素8
の反発力を利用しながら効率よく軸方向に往復運動を繰
り返す。
面に対して垂直方向上方及び下方に変位した時に、弾性
体8aの内周部8bは、図7中に示した矢印の方向に回
転する。従って、弾性体8aの内周部8bと固定された
ピストン5も弾性体8aの変位と共に回転することとな
り、ピストン5は方向を変えながら回転しつつ往復運動
を行う。
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10に至る。
圧縮室10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内に配設されている吐出弁(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。
のような構成では、圧縮機の運転圧力条件等が変化する
と、ピストン5 及びモーター3の可動子3bが往復運動
する軸方向の中心位置(ストローク中心)が変化する。
し、圧縮室10側へ移動すると、ピストン5がシリンダ
ヘッド7に衝突し、ピストン5やシリンダヘッド7が損
傷したり、騒音が大きくなる可能性があった。さらに、
弾性要素8の変形量(変位量)が過大になり、弾性要素
8が破損したり、破損まで至らなくても信頼性が低下す
る可能性があった。
反圧縮室10側へ移動すると、ピストン5が上死点まで
到達しなくなる。そのため、圧縮室10に吸入された冷
媒ガスをピストン5の往復運動により十分に昇圧でき
ず、また再膨張容積が増大するため、圧縮機の能力及び
効率が低下する可能性があった。
圧縮機の運転圧力条件の変化などにより、ピストン及び
モーターの可動子のストローク中心位置が変化し、スト
ローク中心位置が圧縮室側に移動しても、ピストンがシ
リンダヘッドに衝突することを防止し、ピストンやシリ
ンダヘッドが損傷したり、騒音が大きくなることを防止
する。
圧縮室側へ移動しても、常にピストンを上死点まで到達
させることにより、冷媒ガスの昇圧不足及び再膨張容積
の増大を防止する。
わらず、ピストンのストロークの中心位置を可変制御す
ることにより、圧縮機の実質的に有効な気筒容積を可変
し、さらにピストンのストロークを制御する機構と併用
することにより、圧縮機の気筒容積,能力を自在に可変
する、即ち容量制御を行い、1台の圧縮機で幅広い能力
を得る。
ダ4,ピストン5,弾性要素8の軸心がずれて加工・組
み立てされた時には、ピストン5とシリンダ4の摺動部
において、局所的な摺動やこじりが発生し、摺動損失の
増大による圧縮機の効率低下や、摺動部の摩耗といった
信頼性低下の可能性があった。また、上記の可能性を回
避するために、部品の加工精度や組立精度を向上させる
と、部品や圧縮機のコストが高くなる可能性があった。
の内周部8bにおいて、軸心ずれにより弾性体8aに半
径方向の過大な変形が引き起こされ、弾性体8aに過大
な応力が発生し、弾性体8a,弾性要素8の疲労や破壊
といった信頼性低下の可能性があった。
に、弾性体8aの内周部8b及びピストン5を含む可動
要素12が方向を変えながら回転する。そのため、回転
方向が変わる際に可動要素12の回転による慣性力によ
り、回転に伴う過大な変形が弾性体8aに生じるため、
弾性体8aに過大な応力が発生し、弾性体8aの疲労や
破壊といった信頼性低下の可能性があった。
おいて、弾性要素8が変形する際に生じるピストン5の
回転により、回転にする摺動損失が増大し、圧縮機の効
率が低下したり、摺動部が摩耗するといった信頼性低下
の可能性があった。
シリンダ,ピストン,弾性要素の軸心がずれて加工・組
み立てされても、ピストンとシリンダの摺動部における
局所的な摺動やこじりの発生を防止し、摺動損失の増大
による圧縮機の効率低下や、摺動部の摩耗といった信頼
性低下を防止する。また、ピストンが固定された弾性要
素の内周部において、軸心ずれによる弾性要素の半径方
向の過大な変形を防止し、弾性要素に過大な応力が発生
することを防止することにより、弾性要素の疲労や破壊
といった信頼性低下を防止する。
により大幅にコストアップすることなく、上記従来の課
題を解決する。
素の回転方向が変わる際に、可動要素の質量や回転速度
による慣性力が作用しても、弾性要素,弾性体が回転に
伴なって過大に変形することを防止し、弾性要素,弾性
体に過大な応力が作用することを防止することにより、
弾性要素,弾性体の信頼性向上を図る。
とシリンダ間の回転方向の相対速度を低減することによ
り、圧縮機の効率向上を図る。
素8,弾性体8aの弾性剛性(バネ定数など)は、弾性
体8aが圧縮室10側へ変形する圧縮行程時も、弾性体
8aが反圧縮室10側へ変形する吸入行程時もほぼ同じ
である。
トン5を往復運動させるためのモーター3の推力におい
て、特に推力が必要となるのは圧縮行程の後半であり、
最も推力が不必要となるのは吸入行程の前半である。
は、変形による弾性力を弾性体8aにあまり蓄える必要
はなく、逆にピストン5が下死点位置の時に、変形によ
る弾性力を弾性体8aに多く蓄える必要がある。
圧縮行程時も吸入行程時もほぼ同じである上記従来の構
成では、ピストン5が上死点位置の時に変形による弾性
力が過大となるか、または逆に、ピストン5が下死点位
置の時に変形による弾性力が不足することとなり、圧縮
機の効率が低下する可能性があった。
弾性要素,弾性体の弾性剛性について、シリンダの反対
方向に変位する時の方がシリンダ方向に変位する時より
も大きくすることにより、ピストンの往復運動に伴っ
て、弾性要素,弾性体に最適な弾性力を蓄え、モーター
推力を過不足のない最適化,低減することにより、圧縮
機の効率向上を図る。
ン5の往復運動中に弾性要素8の一部が、例えば潤滑油
などからの抵抗を受けた時には、弾性要素8が傾いて変
形する。その際には、ピストン5が固定された弾性体8
aの内周部8bにおいて、傾きに伴う過大な変形及び過
大な応力が発生し、弾性体8a,弾性要素8の疲労や破
壊といった信頼性低下の可能性があった。
め、所定の弾性剛性を得るための弾性要素8の軸方向長
さが長くなり、圧縮機としても大型化する可能性があっ
た。
ピストンの往復運動中に弾性要素の一部が何らかの抵抗
を受けても、弾性要素が傾いて変形することを防止する
ことにより、傾きに伴う過大な変形及び過大な応力が発
生することを防止し、弾性体,弾性要素の疲労や破壊と
いった信頼性低下を防止する。
素の軸方向長さを短くすることにより、圧縮機の小型化
を図る。
本発明の振動式圧縮機は、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、固定子と可動子とか
ら構成されたモーターと、シリンダやモーターの固定子
などにより構成された固定要素と、モーターの可動子な
どにより構成された可動要素と、一部が可動要素に固定
または連結された弾性要素と、弾性要素に連結され弾性
要素を軸方向に移動させる可動機構とから構成されてい
る。
などにより、ピストン及びモーターの可動子のストロー
ク中心位置が圧縮室側に移動しても、ピストンがシリン
ダヘッドに衝突することを防止し、ピストンやシリンダ
ヘッドが損傷したり、騒音が大きくなることを防止す
る。
圧縮室側に移動しても、常にピストンを上死点まで到達
させることにより、冷媒ガスの昇圧不足及び再膨張容積
の増大を防止する。
わらず、ピストンのストロークの中心位置を可変制御す
ることにより、圧縮機の実質的に有効な気筒容積を可変
し、さらにピストンのストロークを制御する機構と併用
することにより、圧縮機の気筒容積、能力を自在に可変
する、即ち容量制御を行い、1台の圧縮機で幅広い能力
を得る。
内に収納されたシリンダと、固定子と可動子とから構成
されたモーターと、シリンダやモーターの固定子などに
より構成された固定要素と、モーターの可動子などによ
り構成された可動要素と、一部が可動要素に半径方向の
隙間を有して軸方向に連結され、一部が固定要素に固定
または連結された弾性要素とから構成されている。
素の軸心がずれて加工・組み立てされても、ピストンと
シリンダの摺動部における局所的な摺動やこじりの発生
を防止し、摺動損失の増大による圧縮機の効率低下や、
摺動部の摩耗といった信頼性低下を防止する。また、ピ
ストンが固定された弾性要素の内周部において、軸心ず
れによる弾性要素の半径方向の過大な変形を防止し、弾
性要素の過大な応力が発生することを防止することによ
り、弾性要素の疲労や破壊といった信頼性低下を防止す
る。
により大幅にコストアップすることなく、上記従来の課
題を解決する。
素の回転方向が変わる際に、可動要素の質量や回転速度
による慣性力が作用しても、弾性要素,弾性体が回転に
伴なって過大に変形することを防止し、弾性要素,弾性
体に過大な応力が作用することを防止することにより、
弾性要素,弾性体の信頼性向上を図る。
とシリンダ間の回転方向の相対速度を低減することによ
り、圧縮機の効率向上を図る。
内に収納されたシリンダと、固定子と可動子とから構成
されたモーターと、シリンダやモーターの固定子などに
より構成された固定要素と、モーターの可動子などによ
り構成された可動要素と、一部が可動要素に固定または
連結され、一部が固定要素に固定または連結された弾性
要素とからなり、弾性要素の弾性剛性は、シリンダの反
対方向に変位する時の方が前記シリンダ方向に変位する
時よりも大きく構成されている。
て、弾性要素,弾性体に最適な弾性力を蓄え、モーター
推力を過不足のない最適化,低減することにより、圧縮
機の効率向上を図る。
内に収納されたシリンダと、固定子と可動子とから構成
されたモーターと、シリンダやモーターの固定子などに
より構成された固定要素と、モーターの可動子などによ
り構成された可動要素と、一部が可動要素に固定または
連結され、一部が固定要素に固定または連結された弾性
要素とからなり、弾性要素は可動要素の軸方向に対して
垂直な平面上に複数配設され、弾性要素の各中心はピス
トンの軸中心と重心が一致する正多角形の頂点上にそれ
ぞれ配設されている。
要素の一部が何らかの抵抗を受けても、弾性要素が傾い
て変形することを防止することにより、傾いた変形によ
る過大な変形及び過大な応力が発生することを防止し、
弾性体,弾性要素の疲労や破壊といった信頼性低下を防
止する。
素の軸方向長さを短くすることにより、圧縮機の小型化
を図る。
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、固定子と可動子とから構成されたモーター
と、シリンダやモーターの固定子などにより構成された
固定要素と、モーターの可動子などにより構成された可
動要素と、一部が可動要素に固定または連結された弾性
要素と、弾性要素に連結され弾性要素を軸方向に移動さ
せる可動機構とから構成されたものであり、圧縮機の運
転圧力条件の変化などにより、ピストン及びモーターの
可動子のストローク中心位置が変化し、ストローク中心
位置が圧縮室側に移動しても、ピストンがシリンダヘッ
ドに衝突することを防止し、ピストンやシリンダヘッド
が損傷したり、騒音が大きくなることを防止するという
作用を有する。
圧縮室側に移動しても、常にピストンを上死点まで到達
させることにより、冷媒ガスの昇圧不足及び再膨張容積
の増大を防止するという作用を有する。
わらず、ピストンのストロークの中心位置を可変制御す
ることにより、圧縮機の実質的に有効な気筒容積を可変
し、さらにピストンのストロークを制御する機構と併用
することにより、圧縮機の気筒容積、能力を自在に可変
する、即ち容量制御を行い、1台の圧縮機で幅広い能力
を得るという作用を有する。
と、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、固定子
と可動子とから構成されたモーターと、シリンダやモー
ターの固定子などにより構成された固定要素と、モータ
ーの可動子などにより構成された可動要素と、一部が可
動要素に半径方向の隙間を有して軸方向に連結され、一
部が固定要素に固定または連結された弾性要素とから構
成されたものであり、シリンダ,ピストン,弾性要素の
軸心がずれて加工・組み立てされても、ピストンとシリ
ンダの摺動部における局所的な摺動やこじりの発生を防
止し、摺動損失の増大による圧縮機の効率低下や、摺動
部の摩耗といった信頼性低下を防止するという作用を有
する。
周部において、軸心ずれによる弾性要素の半径方向の過
大な変形を防止し、弾性要素に過大な応力が発生するこ
とを防止することにより、弾性要素の疲労や破壊といっ
た信頼性低下を防止するという作用を有する。
素の回転方向が変わる際に、可動要素の質量や回転速度
による慣性力が作用しても、弾性要素,弾性体が回転に
伴なって過大に変形することを防止し、弾性要素,弾性
体に過大な応力が作用することを防止することにより、
弾性要素,弾性体の信頼性向上を図るという作用を有す
る。
とシリンダ間の回転方向の相対速度を低減することによ
り、圧縮機の効率向上を図るという作用を有する。
と、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、固定子
と可動子とから構成されたモーターと、シリンダやモー
ターの固定子などにより構成された固定要素と、モータ
ーの可動子などにより構成された可動要素と、一部が可
動要素に固定または連結され、一部が固定要素に固定ま
たは連結された弾性要素とからなり、弾性要素の弾性剛
性は、シリンダの反対方向に変位する時の方が前記シリ
ンダ方向に変位する時よりも大きく構成されており、ピ
ストンの往復運動に伴って、弾性要素,弾性体に最適な
弾性力を蓄え、モーター推力を過不足のない最適化,低
減することにより、圧縮機の効率向上を図るという作用
を有する。
と、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、固定子
と可動子とから構成されたモーターと、シリンダやモー
ターの固定子などにより構成された固定要素と、モータ
ーの可動子などにより構成された可動要素と、一部が可
動要素に固定または連結され、一部が固定要素に固定ま
たは連結された弾性要素とからなり、弾性要素の可動要
素の軸方向に対して垂直な平面上に複数配設され、弾性
要素の各中心はピストンの軸中心と重心が一致する正多
角形の頂点上にそれぞれ配設されており、ピストンの往
復運動中に弾性要素や可動要素の一部が何らかの抵抗を
受けても、弾性要素が傾いて変形することを防止するこ
とにより、傾きに伴う過大な変形及び過大な応力が発生
することを防止し、弾性体,弾性要素の疲労や破壊とい
った信頼性低下を防止するという作用を有する。
素の軸方向長さを短くすることにより、圧縮機の小型化
を図るという作用を有する。
ら図5を用いて説明する。尚、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。
よる振動式圧縮機の縦断面図である。
周部15aはブロック6と軸方向に可動できるように半
径方向に嵌合されている。また、内周部15bはピスト
ン5に固定されている。
4を介して弾性要素15の外周部15aに連結されてい
る。さらに、可動機構13は可動要素連結材14を介し
て弾性要素15の外周部15aをピストン5の軸方向に
可動させることができる機構、例えばアクチュエーター
やソレノイドなどである。
いて、以下その動作を説明する。まず、圧縮機の運転圧
力条件等が変化し、蒸発温度や凝縮温度が低くなる時な
どに、ピストン5の端面5aに作用するガス圧荷重が小
さくなり、ピストン5のストローク中心位置が圧縮室1
0側に移動する場合について説明する。
10側に移動すると、ピストン5がシリンダヘッド7に
衝突しそうになる。この時には、可動機構13が可動機
構連結材14を反圧縮室10側に動かすことにより、可
動機構連結材14を介して、弾性要素15の外周部15
aも反圧縮室10側へ動く。そのため、弾性要素15の
軸方向の位置が反圧縮室10側に動くことになる。
移動するのに伴って、ピストン5のストロークの中心位
置も反圧縮室10側に移動し、ピストン5は上死点を越
えてシリンダヘッド7側へストロークすることはなくな
る。この時、ピストン5のストローク量はほとんど変化
しない。
し、ピストン5のストローク中心位置が圧縮室10側へ
移動しても、可動機構13により弾性要素15が反圧縮
室10側へ移動することにより、ピストン5のストロー
ク量は変化しないが、ピストン5のストローク中心位置
が反圧縮室10側へ移動し、ピストン5がシリンダヘッ
ド7に衝突することを防止し、ピストン5やシリンダヘ
ッド7の損傷を防止できると共に、衝突による騒音の発
生も防止することができる。
蒸発温度や凝縮温度が高くなる時などに、ピストン5の
端面5aに作用するガス圧荷重が大きくなり、ピストン
5のストローク中心位置が反圧縮室10側に移動する場
合について説明する。
10側に移動すると、ピストン5が上死点まで到達しな
くなる。この時には、可動機構13が可動機構連結材1
4を圧縮室10側へ動かし、可動機構連結材14を介し
て、弾性要素15の外周部15eも反圧縮室10側へ動
く。そのため、弾性要素15の軸方向の位置が圧縮室1
0側に動くことになる。
のに伴って、ピストン5のストローク中心位置も圧縮室
側10に移動し、ピストン5が上死点に到達する。この
時も、ピストン5のストローク量はほとんど変化しな
い。
ピストン5のストローク中心位置が反圧縮室10側へ移
動しても、可動機構13により弾性要素15が圧縮室1
0側へ移動することにより、ピストン5のストローク量
は変化しないが、ピストン5のストロークの中心が圧縮
室10側へ移動し、ピストン5を上死点まで到達させる
ことができ、冷媒ガスの昇圧不足及び再膨張容積の増大
を防止することができる。
た通り、可動機構13により弾性要素15の軸方向の位
置を制御し、ピストン5のストロークの中心位置を自在
に可変することができる。そのため、運転圧力条件等の
変化の有無にかかわらず、可動機構13によりピストン
5のストロークの中心位置を反圧縮室10側へ移動さ
せ、ピストン5が上死点に到達しないようにすることに
より、圧縮室10内の再膨張容積を増大させ、圧縮室1
0の実質的に有効な容積を減らすことができる。例え
ば、冷凍サイクルにおいて、圧縮機の能力があまり必要
でないときに以上の制御を行うことにより、効率的な運
転を行うことができる。
わらず、可動機構13によりピストン5のストロークの
中心位置を上死点を越えない範囲で圧縮室10側へ移動
させることにより、圧縮室10内の再膨張容積を減少さ
せ、圧縮室10の実質的に有効な容積を増やすことがで
きる。例えば、冷凍サイクルにおいて、圧縮機の能力が
必要なときに以上の制御を行うことにより、冷凍サイク
ルとしての能力を高めることができる。
機の能力を得るように制御することができ、容量制御,
能力制御を行うことができる。
変するといったピストン5のストロークの制御と併用す
ることにより、圧縮機の容量制御範囲をより一層広くす
ることができる。
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、固定子3aと可動子3bとから構成
されたモーター3と、シリンダ4やモーター3の固定子
3aなどにより構成された固定要素12と、モーター3
の可動子3bなどにより構成された可動要素11と、一
部が可動要素11に固定または連結された弾性要素15
と、弾性要素15に連結され弾性要素15を軸方向に移
動させる可動機構13を備えたものであるから、圧縮機
の運転圧力条件等が変化し、ピストン5及び可動子3b
のストローク中心位置が圧縮室10側へ移動しても、ピ
ストン5がシリンダヘッド7や、吸入弁,吐出弁に衝突
することを防止し、ピストン5やシリンダヘッド7,吸
入弁,吐出弁が損傷したり、騒音が大きくなることを防
止することができる。
ーク中心位置が反圧縮室10側へ移動しても、常にピス
トン5を上死点まで到達させることにより、冷媒ガスの
昇圧不足及び再膨張容積の増大を防止することができ
る。
わらず、ピストン5のストロークの中心を制御すること
により、圧縮機の実質的に有効な気筒容積を可変し、さ
らにピストン5のストロークを制御する機構と併用する
ことにより、圧縮機の気筒容積,能力を自在に可変す
る、即ち容量制御を行い、1台の圧縮機で幅広い能力を
得ることができる。
可動機構連結材14を介して可動機構13に連結してい
るが、ピストン5のストローク中心を軸方向に動かすこ
とができる可動機構であれば、他の可動機構,他の構成
であっても同様に実施可能である。
ク6の半径方向に嵌合し軸方向に移動可能な構成として
いるが、ブロック6以外の固定要素12であっても同様
に実施可能である。
aと可動子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同様に実施可能である。
ン5に直接固定しているが、他の部材を用いて固定して
も、また固定せず軸方向に連結した構成であっても同様
に実施可能である。
よる振動式圧縮機の要部断面図である。
周部16aがブロック6に固定されており、内周部16
bはピストン5に対して半径方向に隙間を有して軸方向
に連結されている。
いて、以下その動作を説明する。圧縮機の運転時におい
て、弾性要素16の内周部16bは、軸方向の変位に伴
って方向が反転しながら常に回転する。その際に、弾性
要素16を介してピストン5やブロック6も回転しよう
とするが、弾性要素16の内周部16bとピストン5と
は軸方向に連結されているものの、半径方向に隙間を備
えており相対的に回転可能である。そのため、ピストン
5やブロック6へは、弾性要素16の回転に伴う回転力
が余り伝達されず、ピストン5の回転も小さくなる。
つつ内周部16bが回転しても、ピストン5やモーター
3の可動子3bなどの可動要素11,ブロック6などの
固定要素12への回転力の伝達を低減でき、固定要素1
2,本体2及び圧縮機の回転振動を低減することができ
る。
方向の相対速度を低減できるため、回転に伴うピストン
5とシリンダ4間の摺動損失を低減できると共に、摺動
部の摩耗といった信頼性低下を防止することができる。
5などから構成される可動要素11の往復運動に伴う回
転を低減でき、可動要素11による回転の慣性力を低減
できるため、弾性要素16が回転に伴って過大に変形す
ることを防止し、弾性要素16に過大な応力が発生する
ことを防止できる。そのため、弾性要素16の疲労や破
壊といった信頼性低下を防止できる。
ピストン5に対して半径方向に隙間を備えているため、
圧縮機の運転中において、ピストン5は弾性要素16と
ともに、シリンダ4との軸心が一致するように半径方向
に可動する。そして、軸心が一致した状態にてピストン
5はシリンダ4内を往復運動を繰り返し、冷媒ガスの吸
入,圧縮を行う。
素16の軸心がずれて加工・組立されたり、軸心がずれ
るように何らかの力が作用しても、ピストン5とシリン
ダ4の摺動部における局所的な摺動やこじりの発生を防
止し、摺動損失の増大による圧縮機の効率低下や、摺動
部の摩耗といった信頼性の低下を防止することができ
る。
形することを防止し、弾性要素16に過大な応力が作用
することを防止できるため、弾性要素16の疲労や破壊
といった信頼性低下を防止することができる。
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、固定子3aと可動子3bとから構成
されたモーター3と、シリンダ4やモーター3の固定子
3aなどにより構成された固定要素12と、モーター3
の可動子3bなどにより構成された可動要素11と、一
部が可動要素11に半径方向の隙間を有して軸方向に連
結され、一部が固定要素12に固定または連結された弾
性要素16とから構成されており、シリンダ4,ピスト
ン5,弾性要素16の軸心がずれて加工・組み立てされ
たり、軸心がずれるように何らかの力が作用しても、ピ
ストン5とシリンダ4の摺動部における局所的な摺動や
こじりの発生を防止し、摺動損失の増大による圧縮機の
効率低下や、摺動部の摩耗といった信頼性低下を防止す
ることができる。
6の内周部16bにおいて、軸心ずれによる弾性要素1
6の半径方向の過大な変形を防止し、弾性要素16に過
大な応力が発生することを防止することにより、弾性要
素16の疲労や破壊といった信頼性低下を防止すること
ができる。
要素11の回転方向が変わる際に、可動要素11の質量
や回転速度による慣性力が作用しても、弾性要素16が
回転に伴なって過大に変形することを防止し、弾性要素
16に過大な応力が作用することを防止することによ
り、弾性要素16の信頼性向上を図ることができる。
ン5とシリンダ4間の回転方向の相対速度を低減するこ
とにより、圧縮機の効率向上を図ることができる。
ン5の軸方向に連結しているが、他の可動要素11に固
定しても、また固定せず軸方向に連結した構成であって
も同様に実施可能である。
ク6に固定しているが、他の固定要素12に固定して
も、また固定せず軸方向に連結した構成であっても同様
に実施可能である。
aと可動子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同様に実施可能である。
よる振動式圧縮機の縦断面図である。
性体18と補助弾性体19とから構成されている。弾性
体18の外周部18aはブロック6に固定されており、
内周部18bはピストン5に固定されている。
ック6に固定されており、端部19bは、圧縮機が停止
している状態にてピストン5と当接している。
いて、以下その動作を説明する。弾性要素17を変形さ
せながらピストン5を往復運動させるためのモーター3
の軸方向の推力において、特にモーター3の推力が必要
となるのは、圧縮室10内のガス圧が上昇しピストン5
に大きなガス圧荷重が作用する圧縮行程の後半であり、
最も推力が不要となるのは吸入行程の前半である。
は、変形による弾性力を弾性要素17にあまり蓄える必
要はなく、逆にピストン5が下死点位置の時に、変形に
よる弾性力を弾性要素17に多く蓄える必要がある。
要素17の弾性体18のみが軸方向に変形し、弾性体1
8にのみ弾性力が蓄積され、ピストン5が上死点位置か
ら下死点側に移動し始める吸入行程の開始とともに、ピ
ストン5はその蓄積された弾性力を利用し、僅かなモー
ター3の推力にて可動する。
方向の移動に伴って、弾性体18と補助弾性体19がと
もに軸方向に変位し、ピストン5か下死点位置で最大の
弾性力が弾性体18と補助弾性体19に蓄えられる。
する時の弾性力は、ピストン5が上死点位置に位置する
時の弾性力より、少なくとも補助弾性体19に蓄えられ
る弾性力の分は大きくなる。
び補助弾性体19に蓄えられた大きな弾性力を利用し
て、僅かなモーター3の推力でピストン5が圧縮室10
側へ移動することができる。そして、圧縮行程の後半に
おいては、ピストン5が圧縮室10側へ移動しても補助
弾性体19は変位しないため、補助弾性体19を軸方向
に変形させるためのモーター3の推力は不要となる。
いて、圧縮行程においては、弾性体18と補助弾性体1
9に蓄えられた大きな弾性力を利用し、ピストン5は僅
かなモーター3の推力にて圧縮室10側へ移動する。そ
して、圧縮行程の後半においては、補助弾性体19を変
形させるモーター3の推力は不要となり、モーター3の
推力を小さくすることができる。
ケーシング1内に収納されたシリンダ4と、固定子3a
と可動子3bとから構成されたモーター3と、シリンダ
4やモーター3の固定子3aなどにより構成された固定
要素12と、モーター3の可動子3bなどにより構成さ
れた可動要素11と、一部が可動要素11に固定または
連結され、一部が固定要素12に固定または連結された
弾性要素17とからなり、弾性要素17の弾性剛性は、
シリンダ4の反対方向に変位する時の方がシリンダ4方
向に変位する時よりも大きいものであり、ピストン5の
往復運動に伴って、弾性要素17に最適な弾性力を蓄
え、モーター3の推力を過不足のない最適化,低減する
ことにより、圧縮機の効率向上を図ることができる。
は、弾性体18と補助弾性体19とから構成されている
が、弾性要素17の弾性剛性がシリンダ4の反対方向に
変位する時の方がシリンダ4方向に変位する時よりも大
きいものであれば、他の部材構成であっても同様に実施
可能である。
よる振動式圧縮機の縦断面図であり、図5は図4のA−
A線要部断面図である。
0cは弾性要素であり、可動要素11の軸方向に対して
垂直な平面上に配設され、各弾性要素20a,20b,
20cの中心はピストン5の軸中心と重心が一致する正
三角形の頂点に配設されている。また、各弾性要素20
a,20b,20cは、一部が可動要素11である可動
子連結材9に固定され、一部が固定要素12であるブロ
ック6に固定されている。
いて、以下その動作を説明する。圧縮機の運転中におい
て、弾性要素20a,20b,20cや可動要素11の
一部が何らかの抵抗を受ける場合がある。例えば、弾性
要素20a,20b,20cのいずれかまたは一部が潤
滑油に浸り、潤滑油から往復運動や変形に対する抵抗を
受ける時などである。
cや可動要素11には、配設されている平面に対して傾
こうとする力が作用する。しかしながら、各弾性要素2
0a,20b,20cは可動要素11の軸方向に対して
垂直な平面上に配設され、各弾性要素20a,20b,
20cの中心はピストン5の軸中心と重心が一致する正
三角形の頂点に配設されているために、傾きに対しての
剛性が高い。
cや可動要素11の一部が往復運動や変形に対する軸方
向の抵抗を受けても、ピストン5の往復運動方向に対し
て傾きにくい、即ちピストン5などの可動要素11はシ
リンダ4などの固定要素12に対して傾きにくい。
要素20a,20b,20cや可動要素11の一部が往
復運動や変形に対する軸方向の抵抗を受けても、ピスト
ン5がシリンダ4に対して傾くことを防止できるため、
ピストン4とシリンダ5の摺動部における局所的な摺動
やこじりの発生を防止し、摺動損失の増大による圧縮機
の効率低下や、摺動部の摩耗といった信頼性低下を防止
することができる。
0a,20b,20cが軸方向に傾いて変形することを
防止し、弾性要素20a,20b,20cに過大な応力
が発生することを防止することにより、弾性要素20
a,20b,20cの疲労や破壊といった信頼性低下を
防止することができる。
20cを並列して備えることにより、各弾性要素20
a,20b,20cの合計として所定の弾性剛性を得る
ために、各弾性要素20a,20b,20cそれぞれの
弾性剛性は小さくて済むため、各弾性要素20a,20
b,20cの軸方向長さを短くすることができ、圧縮機
の小型化を図ることができる。
ケーシング1内に収納されたシリンダ4と、固定子3a
と可動子3bとから構成されたモーター3と、シリンダ
4やモーター3の固定子3aなどにより構成された固定
要素12と、モーター3の可動子3bなどにより構成さ
れた可動要素11と、一部が可動要素11に固定または
連結され、一部が固定要素12に固定または連結された
弾性要素20a,20b,20cとからなり、弾性要素
20a,20b,20cは可動要素11の軸方向に対し
て垂直な平面上に配設され、弾性要素20a,20b,
20cの各中心は、ピストン5の軸中心と重心が一致す
る正多角形の頂点上にそれぞれ配設されており、圧縮機
の運転中において、弾性要素20a,20b,20cや
可動要素11の一部が往復運動や変形に対する軸方向の
抵抗を受けても、ピストン5がシリンダ4に対して傾く
ことを防止できるため、ピストン4とシリンダ5の摺動
部における局所的な摺動やこじりの発生を防止し、摺動
損失の増大による圧縮機の効率低下や、摺動部の摩耗と
いった信頼性低下を防止することができる。
0a,20b,20cが軸方向に傾いて変形することを
防止し、弾性要素20a,20b,20cに過大な応力
が発生することを防止することにより、弾性要素20
a,20b,20cの疲労や破壊といった信頼性低下を
防止することができる。
20cを並列して備えることにより、各弾性要素20
a,20b,20cの合計として所定の弾性剛性を得る
ために、各弾性要素20a,20b,20cそれぞれの
弾性剛性は小さくて済むため、各弾性要素20a,20
b,20cの軸方向長さを短くすることができ、圧縮機
の小型化を図ることができる。
a,20b,20cをコイルバネとしているが、他の方
式,構成の弾性要素であっても同様に実施可能である。
a,20b,20cの中心はピストン5の軸中心と重心
が一致する正三角形の頂点に配設されているが、正方形
などの正多角形の頂点に配設しても同様に実施可能であ
る。
a,20b,20cを可動子連結材9とブロック6に固
定しているが、他の可動要素11,固定要素12に固定
または軸方向に連結しても同様に実施可能である。
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、固定子と可動子とから構成されたモータ
ーと、シリンダやモーターの固定子などにより構成され
た固定要素と、モーターの可動子などにより構成された
可動要素と、一部が可動要素に固定または連結された弾
性要素と、弾性要素に連結され弾性要素を軸方向に移動
させる可動機構を備えたものであるから、圧縮機の運転
圧力条件等が変化し、ピストン及び可動子のストローク
中心位置が圧縮室側へ移動しても、ピストンがシリンダ
ヘッドや、吸入弁、吐出弁に衝突することを防止し、ピ
ストンやシリンダヘッド,吸入弁,吐出弁が損傷した
り、騒音が大きくなることを防止することができる。
心位置が反圧縮室側へ移動しても、常にピストンを上死
点まで到達させることにより、冷媒ガスの昇圧不足及び
再膨張容積の増大を防止することができる。
わらず、ピストンのストロークの中心を制御することに
より、圧縮機の実質的に有効な気筒容積を可変し、さら
にピストンのストロークを制御する機構と併用すること
により、圧縮機の気筒容積、能力を自在に可変する。即
ち容量制御を行い、台の圧縮機で幅広い能力を得ること
ができる。
ングと、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、固
定子と可動子とから構成されたモーターと、シリンダや
モーターの固定子などにより構成された固定要素と、モ
ーターの可動子などにより構成された可動要素と、一部
が可動要素に半径方向の隙間を有して軸方向に連結さ
れ、一部が固定要素に固定または連結された弾性要素と
から構成されたものであるから、シリンダ,ピストン,
弾性要素の軸心がずれて加工・組み立てされたり、軸心
がずれるように何らかの力が作用しても、ピストンとシ
リンダの摺動部における局所的な摺動やこじりの発生を
防止し、摺動損失の増大による圧縮機の効率低下や、摺
動部の摩耗といった信頼性低下を防止することができ
る。
周部において、軸心ずれによる弾性要素の半径方向の過
大な変形を防止し、弾性要素に過大な応力が発生するこ
とを防止することにより、弾性要素の疲労や破壊といっ
た信頼性低下を防止することができる。
素の回転方向が変わる際に、可動要素の質量や回転速度
による慣性力が作用しても、弾性要素が回転に伴なって
過大に変形することを防止し、弾性要素に過大な応力が
作用することを防止することにより、弾性要素の信頼性
向上を図ることができる。
とシリンダ間の回転方向の相対速度を低減することによ
り、圧縮機の効率向上を図ることができる。
ング内に収納されたシリンダと、固定子と可動子とから
構成されたモーターと、シリンダやモーターの固定子な
どにより構成された固定要素と、モーターの可動子など
により構成された可動要素と、一部が可動要素に固定ま
たは連結され、一部が固定要素に固定または連結された
弾性要素とからなり、弾性要素の弾性剛性は、シリンダ
の反対方向に変位する時の方がシリンダ方向に変位する
時よりも大きいものであり、ピストンの往復運動に伴っ
て、弾性要素に最適な弾性力を蓄え、モーター推力を過
不足のない最適化,低減することにより、圧縮機の効率
向上を図ることができる。
ングと、密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、固
定子と可動子とから構成されたモーターと、シリンダや
モーターの固定子などにより構成された固定要素と、モ
ーターの可動子などにより構成された可動要素と、一部
が可動要素に固定または連結され、一部が固定要素に固
定または連結された弾性要素とからなり、弾性要素の可
動要素の軸方向に対して垂直な平面上に配設され、弾性
要素の各中心は、ピストンの軸中心と重心が一致する正
多角形の頂点上にそれぞれ配設されており、圧縮機の運
転中において、弾性要素や可動要素の一部が往復運動や
変形に対する軸方向の抵抗を受けても、ピストンがシリ
ンダに対して傾くことを防止できるため、ピストンとシ
リンダの摺動部における局所的な摺動やこじりの発生を
防止し、摺動損失の増大による圧縮機の効率低下や、摺
動部の摩耗といった信頼性低下を防止することができ
る。
方向に傾いて変形することを防止し、弾性要素に過大な
応力が発生することを防止することにより、弾性要素の
疲労や破壊といった信頼性低下を防止することができ
る。
ことにより、弾性要素合計として所定の弾性剛性を得る
ために、各弾性要素の弾性剛性は小さくて済むため、各
弾性要素の軸方向長さが短くでき、圧縮機の小型化を図
ることができる。
図
図
図
図
Claims (4)
- 【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、固定子と可動子とから構成さ
れたモーターと、前記シリンダや前記モーターの固定子
などにより構成された固定要素と、前記モーターの可動
子などにより構成された可動要素と、一部が前記可動要
素に固定または連結された弾性要素と、前記弾性要素に
連結され前記弾性要素を軸方向に移動させる可動機構と
からなる振動式圧縮機。 - 【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、固定子と可動子とから構成さ
れたモーターと、前記シリンダや前記モーターの固定子
などにより構成された固定要素と、前記モーターの可動
子などにより構成された可動要素と、一部が前記可動要
素に半径方向の隙間を有し軸方向に連結され、一部が前
記固定要素に固定または連結された弾性要素とからなる
振動式圧縮機。 - 【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、固定子と可動子とから構成さ
れたモーターと、前記シリンダや前記モーターの固定子
などにより構成された固定要素と、前記モーターの可動
子などにより構成された可動要素と、一部が前記可動要
素に固定または連結され、一部が前記固定要素に固定ま
たは連結された弾性要素とからなり、前記弾性要素の弾
性剛性は、前記シリンダの反対方向に変位する時の方が
前記シリンダ方向に変位する時よりも大きい振動式圧縮
機。 - 【請求項4】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、固定子と可動子とから構成さ
れたモーターと、前記シリンダや前記モーターの固定子
などにより構成された固定要素と、前記モーターの可動
子などにより構成された可動要素と、一部が前記可動要
素に固定または連結され、一部が前記固定要素に固定ま
たは連結された弾性要素とからなり、前記弾性要素の前
記可動要素の軸方向に対して垂直な平面上に複数配設さ
れ、前記弾性要素の各中心は前記ピストンの軸中心と重
心が一致する正多角形の頂点上にそれぞれ配設された振
動式圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9703997A JPH10288155A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 振動式圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9703997A JPH10288155A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 振動式圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288155A true JPH10288155A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14181426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9703997A Pending JPH10288155A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 振動式圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10288155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198693A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mayekawa Mfg Co Ltd | カスケード型ヒートポンプシステム |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9703997A patent/JPH10288155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198693A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mayekawa Mfg Co Ltd | カスケード型ヒートポンプシステム |
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