JPH11173688A - リニア圧縮機および冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニア圧縮機のピストンの振れ回りを十分に
小さくする。 【解決手段】 ピストン４のピストン軸４ａをフランジ
４ｂを介してリニアモータ２の可動子２ａに連結するこ
とにより、シリンダ３に対してピストン４を往復動さ
せ、しかも、ピストン軸４ａを複数箇所において、フレ
クチャばね５、６により支持している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はリニア圧縮機およ
び冷凍装置に関し、さらに詳細にいえば、圧縮機ケーシ
ング内にシリンダと、ピストンと、ピストンを往復動さ
せるリニアモータと、シリンダとピストンとで形成され
る圧縮室への冷媒導入、圧縮室からの冷媒吐出を行わせ
る冷媒流路とを含むリニア圧縮機およびこのリニア圧縮
機を用いる冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、圧縮機として、レシプロ圧縮
機、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機など種々の構
成のものが提案され、または提供されている。これらの
うち、レシプロ圧縮機についてみれば、駆動源として回
転モータを採用するものと、駆動源としてリニアモータ
を採用するものとに大別される。そして、後者の構成の
ものをリニア圧縮機と称している。

【０００３】このリニア圧縮機は、シール部および摺動
部が基本的にピストンの外周のみであり、冷媒の漏れが
少なく、かつ摩擦損失が少ないので、リニアモータの効
率が回転モータの効率と同程度であれば、駆動源として
回転モータを採用するレシオプロ圧縮機と比較して、容
積効率、機械効率が高いという利点を有している。図１
３は従来のリニア圧縮機の構成を示す縦断面図である。

【０００４】このリニア圧縮機は、圧縮機ケーシングの
内部所定位置にリニアモータを設けているとともに、リ
ニアモータから離れた所定位置にシリンダを設けてい
る。そして、シリンダの内部に位置するピストンをリニ
アモータの可動子と連結することにより、ピストンを往
復動させるようにしている。さらに、リニアモータの可
動子と圧縮機ケーシングとの間にばねを設けている。さ
らにまた、圧縮機ケーシングの所定位置に冷媒を吸入す
るための吸入管を設けているとともに、シリンダとピス
トンとで構成される圧縮室から高圧冷媒を吐出するため
の吐出管を設けている。なお、圧縮室と吐出管との間に
は冷媒吐出のためのバルブが設けられ、ピストンの所定
位置には冷媒吸入のためのバルブが設けられ、シリンダ
の壁体およびピストンを通る冷媒吸入用の冷媒流路が設
けられている。

【０００５】上記の構成のリニア圧縮機の作用は次のと
おりである。リニアモータを動作させてピストンを後退
させれば（圧縮室の体積を増加させる方向にピストンを
移動させれば）、圧縮室の内部圧力が小さくなるので、
吸入管、冷媒流路を通って冷媒が圧縮室に吸入される。
なお、この間は、冷媒吐出のためのバルブが閉じられて
いる。

【０００６】次いで、ピストンを逆方向に移動させれ
ば、圧縮室の体積が減少し、これに伴って冷媒が圧縮さ
れる。そして、ピストンのこの方向への移動の終期にお
いて冷媒吐出のためのバルブを開くことにより、高圧冷
媒を吐出管を通して吐出する。なお、冷媒吸入のための
バルブは、特別に制御する必要はなく、圧縮室内の冷媒
圧力により自動的に開状態と閉状態とが制御される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示すリニア圧
縮機においては、ピストンが往復動する際に、周方向に
対して振れ回りが発生すると、冷媒の漏れが多くなり、
冷媒の圧縮効率が低下するという不都合が生じる。ま
た、振れ回りに起因してピストンとシリンダとが接触
し、機械的損失が増加するとともに、信頼性が低下して
しまうという不都合も生じる。

【０００８】したがって、リニア圧縮機においては、ピ
ストンの振れ回りを可能な限り小さくすることが要求さ
れ、この要求を満足させるために周方向の剛性が高い１
つのフレクチャばねを用いてピストンを支持することが
考えられる。しかし、この構成を採用した場合であって
も、ピストンの振れ回りを十分には小さくすることがで
きず、したがって、冷媒の圧縮効率が低下するという不
都合、機械的損失が増加するとともに、信頼性が低下し
てしまうという不都合は十分には解消することができな
い。

【０００９】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ピストンの振れ回りを十分に小さくする
ことができ、ひいては冷媒の圧縮効率を高く維持するこ
とができるとともに、機械的損失を減少させることがで
き、しかも信頼性を高めることができるリニア圧縮機お
よびこのリニア圧縮機を用いる冷凍装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１のリニア圧縮機
は、ピストンを往復動可能に支持するフレクチャバネを
ピストンの予め設定された複数箇所に設けたものであ
る。請求項２のリニア圧縮機は、前記フレクチャバネの
一部が、リニアモータとピストンとの連結部を基準とし
てシリンダから離れた側の所定位置に設けられ、前記フ
レクチャバネの残部が、リニアモータとピストンとの連
結部を基準としてシリンダに近い側の所定位置に設けら
れたものである。

【００１１】請求項３のリニア圧縮機は、前記一部のフ
レクチャバネが、圧縮機ケーシングとピストンとの間に
設けられ、前記残部のフレクチャバネも、圧縮機ケーシ
ングとピストンとの間に設けられたものである。請求項
４のリニア圧縮機は、前記一部のフレクチャバネが、圧
縮機ケーシングとピストンとの間に設けられ、前記残部
のフレクチャバネが、シリンダとピストンとの間に設け
られたものである。

【００１２】請求項５のリニア圧縮機は、前記全てのフ
レクチャバネが、リニアモータとピストンとの連結部を
基準としてシリンダに近い側の所定位置に設けられたも
のである。 請求項６のリニア圧縮機は、前記フレクチ
ャバネが、圧縮機ケーシングとピストンとの間に設けら
れたものである。請求項７のリニア圧縮機は、前記フレ
クチャバネが、シリンダとピストンとの間に設けられた
ものである。

【００１３】請求項８のリニア圧縮機は、前記全てのフ
レクチャバネが、リニアモータとピストンとの連結部を
基準としてシリンダから離れた側の所定位置に設けられ
たものである。請求項９のリニア圧縮機は、前記フレク
チャバネが、ピストンの圧縮行程を補助すべく設けられ
たものである。

【００１４】請求項１０のリニア圧縮機は、前記ピスト
ンの外周面、シリンダの内周面の少なくとも一方に複数
個の絞り要素が形成されたものである。請求項１１のリ
ニア圧縮機は、圧縮室を除くケーシング内部が吸入圧力
であり、かつ冷媒がリニアモータを通過して圧縮室に吸
入されるよう構成されたものである。

【００１５】請求項１２のリニア圧縮機は、冷媒がピス
トンの内部を通して圧縮室に吸入されるよう構成された
ものである。請求項１３の冷凍装置は、炭素原子を含ま
ない気体、二酸化炭素、酸化窒素、炭化水素、エチレ
ン、エタンの少なくとも一種を冷媒として採用する請求
項１０のリニア圧縮機を含むものである。

【００１６】

【作用】請求項１のリニア圧縮機であれば、リニアモー
タによってピストンを往復動させることにより、シリン
ダとピストンとで形成される圧縮室への冷媒導入、圧縮
室からの冷媒吐出を行わせるに当って、前記ピストンを
往復動可能に支持するフレクチャバネをピストンの予め
設定された複数箇所に設けてあるので、ピストンの振れ
回りを十分に小さくすることができ、ひいては冷媒の圧
縮効率を高く維持することができるとともに、機械的損
失を減少させることができ、しかも信頼性を高めること
ができる。

【００１７】請求項２のリニア圧縮機であれば、前記フ
レクチャバネの一部が、リニアモータとピストンとの連
結部を基準としてシリンダから離れた側の所定位置に設
けられ、前記フレクチャバネの残部が、リニアモータと
ピストンとの連結部を基準としてシリンダに近い側の所
定位置に設けられているので、フレクチャバネの一部と
フレクチャバネの残部との取付け位置間の距離を十分に
大きくすることができ、ピストンの振れ回りを一層小さ
くすることができる。

【００１８】請求項３のリニア圧縮機であれば、前記一
部のフレクチャバネが、圧縮機ケーシングとピストンと
の間に設けられ、前記残部のフレクチャバネも、圧縮機
ケーシングとピストンとの間に設けられているので、請
求項２と同様の作用を達成することができる。請求項４
のリニア圧縮機であれば、前記一部のフレクチャバネ
が、圧縮機ケーシングとピストンとの間に設けられ、前
記残部のフレクチャバネは、シリンダとピストンとの間
に設けられているので、請求項２と同様の作用を達成す
ることができる。

【００１９】請求項５のリニア圧縮機であれば、前記全
てのフレクチャバネが、リニアモータとピストンとの連
結部を基準としてシリンダに近い側の所定位置に設けら
れているので、シリンダ側におけるピストン軸が十分に
長い場合に好適であり、請求項１と同様の作用を達成で
きる。請求項６のリニア圧縮機であれば、前記フレクチ
ャバネが、圧縮機ケーシングとピストンとの間に設けら
れているので、シリンダが余り長尺でない場合に好適で
あり、請求項５と同様の作用を達成できる。

【００２０】請求項７のリニア圧縮機であれば、前記フ
レクチャバネが、シリンダとピストンとの間に設けられ
ているので、シリンダが長尺である場合に好適であり、
請求項５と同様の作用を達成できる。請求項８のリニア
圧縮機であれば、前記全てのフレクチャバネが、リニア
モータとピストンとの連結部を基準としてシリンダから
離れた側の所定位置に設けられているので、シリンダか
ら離れた側におけるピストン軸が十分に長い場合に好適
であり、請求項１と同様の作用を達成できる。

【００２１】請求項９のリニア圧縮機であれば、前記フ
レクチャバネが、ピストンの圧縮行程を補助すべく設け
られているので、リニアモータの最大仕事を低減し、効
率をより高めることができるとともに、コストダウンを
達成できるほか、請求項１から請求項８の何れかと同様
の作用を達成できる。請求項１０のリニア圧縮機であれ
ば、前記ピストンの外周面、シリンダの内周面の少なく
とも一方に複数個の絞り要素が形成されているので、ピ
ストンの振れ回りの著しい低減と相俟って、簡単な構成
でオイルレスへの対応が可能になるほか、請求項１から
請求項９の何れかと同様の作用を達成できる。

【００２２】請求項１１のリニア圧縮機であれば、圧縮
室を除くケーシング内部が吸入圧力であり、かつ冷媒が
リニアモータを通過して圧縮室に吸入されるよう構成さ
れているので、リニアモータに組み込まれる永久磁石と
して耐熱温度が低いものを採用することができ、リニア
圧縮機全体としてコストダウンを達成することができる
ほか、請求項１から請求項１０の何れかと同様の作用を
達成できる。

【００２３】請求項１２のリニア圧縮機であれば、冷媒
がピストンの内部を通して圧縮室に吸入されるよう構成
されているので、冷媒吸入圧力損失を低減でき、効率を
より高めることができるほか、請求項１から請求項１０
の何れかと同様の作用を達成できる。請求項１３の冷凍
装置であれば、炭素原子を含まない気体、二酸化炭素、
酸化窒素、炭化水素、エチレン、エタンの少なくとも一
種を冷媒として採用する請求項１０のリニア圧縮機を含
むので、冷媒選択の自由度を高めることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のリニア圧縮機の実施の態様を詳細に説明する。図
１はこの発明のリニア圧縮機の一実施態様を示す縦断面
図である。このリニア圧縮機は、ケーシング１の内部所
定位置にリニアモータ２を設け、リニアモータ２と同心
状にシリンダ３を設けている。そして、シリンダ３内に
往復動可能にピストン４を設け、ピストン軸４ａの中央
部に設けた大径のフランジ４ｂをリニアモータ２の可動
子２ａと連結している。このピストン軸４ａのうち、フ
ランジ４ｂを基準としてピストン４側に第１のフレクチ
ャばね５を、ピストン４から離れる側に第２のフレクチ
ャばね６を、それぞれ設けている。また、ピストン軸４
ａおよびピストン４には、軸方向に貫通する貫通孔４ｃ
が設けられ、ピストン４の先端部には、貫通孔４ｃを閉
塞するための吸入弁４ｄおよびこの吸入弁４ｄを付勢し
て貫通孔４ｃを開放させるためのばね４ｅが設けられて
いる。さらに、ケーシング１に対してシリンダ３を支持
するための支持部材３ａに、シリンダ３の内部空間と連
通される吐出用予備空間３ｂを設け、この吐出用予備空
間３ｂに、シリンダ３の内部空間との連通状態を遮断す
る吐出弁３ｃおよびこの吐出弁３ｃを付勢して連通状態
遮断状態を維持するためのばね３ｄを設けている。さら
にまた、吐出用予備空間３ｂから冷媒を吐出するための
吐出管７が設けられているとともに、ケーシング１のう
ち、吐出管７が貫通状態で設けられている面の所定位置
に冷媒を吸入するための吸入管８が設けられている。な
お、４ｆは、シリンダ３とピストン４との間の気密を保
持するためのシール部材である。また、シリンダ３、ピ
ストン４および支持部材３ａで包囲された空間が、冷媒
を圧縮するための圧縮室９である。

【００２５】前記リニアモータ２は、可動子２ａを中心
軸方向に往復動させるものであり、その構成および制御
装置は従来公知であるから、詳細な説明を省略する。図
３はフレクチャばね５の構成を示す平面図である。この
フレクチャばね５は、ピストン軸４ａの所定位置とシリ
ンダ３の端面との間に装着されるものであり、ステンレ
ススチール（例えば、ＳＵＳ３０１など）などからなる
円板の所定位置に、中心部から外周部に向かってほぼ渦
巻き状に複数本の長尺孔５ａを形成してなるものであ
る。なお、各長尺孔５ａの両端部は、応力集中を緩和す
べく、ほぼ半径方向の延びるようにしてある。そして、
中心部にピストン軸４ａを挿通するための孔５ｂを形成
しているとともに、図示しない取付け部材を介してピス
トン軸４ａに対する連結を達成するためのボルト孔５ｃ
を形成している。また、外周部にも、シリンダ３の端面
に対する連結を達成するためのボルト孔５ｄを形成して
いる。

【００２６】また、フレクチャばね６は、ピストン軸４
ａの所定位置とケーシング１の所定位置との間に装着さ
れるものである。したがって、フレクチャばね５と比較
するとサイズ（外径）が異なるが、基本的な構成は同一
であるから、詳細な説明を省略する。さらに、両フレク
チャばね５、６は、ピストン４が支持部材３ａから離れ
た状態（冷媒の非圧縮状態）において変形し、ピストン
４が支持部材３ａに最も接近した状態（冷媒の圧縮状
態）において変形が解消されるように装着され、冷媒を
圧縮する行程においてピストン４の移動を補助する力を
与える。また、両フレクチャばね５、６の取付け位置と
しては、上死点とフレクチャばね５との距離をｌ１、上
死点とフレクチャばね６との距離をｌ２とした場合に、
ｌ１／ｌ２＜１／２に設定することが好ましい。

【００２７】上記の構成のリニア圧縮機の作用は次のと
おりである。図１はピストン４が下死点にある状態を示
しており、圧縮室９の容積が最も大きくなっている。こ
の状態においては、圧縮室９に非圧縮状態の冷媒が収容
されているとともに、吐出弁３ｃが吐出用予備空間３ｂ
と圧縮室９との連通を遮断している。

【００２８】この状態から、リニアモータ２を動作させ
ることにより、ピストン４を上死点に向かって移動させ
れば、圧縮室９内の冷媒の圧力が増加して、吸入弁４ｄ
が貫通孔４ｃを閉塞し、圧縮室９を密閉空間にする。そ
の後もピストン４を上死点に向かって移動させることに
より、冷媒を圧縮する。なお、この行程において、フレ
クチャばね５、６の復原力がピストン軸４ａに作用する
ので、リニアモータ２の駆動力よりも大きな力で冷媒を
圧縮することができる。

【００２９】そして、ピストン４が上死点に到達する
と、圧縮室９内の冷媒の圧力が最大値になり、この圧力
によって吐出弁３ｃをばね３ｄに抗して移動させるので
（図２参照）、圧力が最大値になった冷媒を吐出用予備
空間３ｂおよび吐出管７を通して吐出することができ
る。冷媒を吐出管７を通して吐出した後は、リニアモー
タ２を動作させることにより、ピストン４を下死点に向
かって移動させる。この場合には、先ず、ばね３ｄによ
り吐出弁３ｃを復動させることにより、吐出用予備空間
３ｂと圧縮室９との連通を遮断するとともに、ばね４ｅ
により吸入弁４ｄが貫通孔４ｃを開放し、その後は、圧
縮室９の容積の増加に伴って、吸入管８、リニアモータ
２の間隙など、およびピストン４、ピストン軸４ａの貫
通孔４ｃを通して冷媒を吸入する。そして、ピストン４
が下死点に到達することにより、冷媒の吸入行程を終了
する。この冷媒吸入行程においては、低圧で、温度が低
い冷媒がリニアモータ２の間隙などを通って圧縮室９に
導入されるので、リニアモータ２を冷却することができ
る。また、冷媒によりリニアモータ２を冷却できるので
あるから、リニアモータ２に組み込まれる永久磁石とし
て耐熱温度が低いものを採用することができる。このよ
うに耐熱温度が低い永久磁石はコストが低いので、リニ
ア圧縮機全体としてコストダウンを達成することができ
る。

【００３０】その後は、上記の一連の動作を反復するこ
とにより、冷媒の吸入行程、吸入された冷媒の圧縮行
程、高圧冷媒の吐出行程を繰り返すことができる。ま
た、上記の一連の動作を反復する場合に、ピストン軸４
ａはフレクチャばね５、６により弾性支持されているの
であり、しかも、フレクチャばね５、６は周方向の弾性
係数が著しく高いのであるから、ピストン４の振れ回り
を大幅に低減することができる。この結果、冷媒の圧縮
効率を高く維持することができるとともに、機械的損失
を減少させることができ、しかも信頼性を高めることが
できる。特に、ｌ１／ｌ２＜１／２に設定した場合に
は、フレクチャばね５、６の装着位置間隔を十分に大き
くできるので、十分な振れまわり低減効果を達成するこ
とができる。また、フレクチャばね５、６は軸方向の弾
性係数が低いのであるが、厚みが薄いのであるから、余
り大型化することなく複数枚のフレクチャばねを重ねる
ことができ、重ねられる枚数によって軸方向の弾性係数
を増加させることができる。

【００３１】図４はこの発明のリニア圧縮機の他の実施
態様を示す縦断面図である。このリニア圧縮機が図１、
図２のリニア圧縮機と異なる点は、フレクチャばね５を
ピストン軸４ａとシリンダ３との間に設ける代わりに、
ピストン軸４ａとケーシング１との間に設けた点のみで
ある。この実施態様を採用した場合には、フレクチャば
ね５が大径であることに起因して、フレクチャばね５の
軸方向の変位可能長さを大きくすることができるほか、
図１、図２のリニア圧縮機と同様の作用を達成すること
ができる。

【００３２】図５はこの発明のリニア圧縮機のさらに他
の実施態様を示す縦断面図である。このリニア圧縮機が
図１、図２のリニア圧縮機と異なる点は、フレクチャば
ね６をピストン軸４ａとケーシング１との間に設ける代
わりに、ピストン軸４ａとシリンダ３との間に設けた
点、およびフレクチャばね５、６をピストン軸４ａとシ
リンダ３との間に設けるべくシリンダ３をフランジ４ｂ
側に延長した点、およびフランジ４ｂよりもピストン４
から離れる側におけるピストン軸４ａを省略した点のみ
である。

【００３３】この実施態様を採用した場合には、フレク
チャばね５、６を共にフランジ４ｂよりもピストン４側
のピストン軸４ａに設ければよいので、ピストン軸４ａ
を短くすることができ、リニア圧縮機を全体として小型
化できるほか、図１、図２のリニア圧縮機と同様の作用
を達成することができる。図６はこの発明のリニア圧縮
機のさらに他の実施態様を示す縦断面図である。

【００３４】このリニア圧縮機が図５のリニア圧縮機と
異なる点は、フレクチャばね５、６をピストン軸４ａと
シリンダ３との間に設ける代わりに、ピストン軸４ａと
ケーシング１との間に設けた点のみである。この実施態
様を採用した場合には、シリンダ３とリニアモータ２と
の軸方向の距離をフレクチャばね５、６の装着を許容す
べく大きく設定しなければならないので、図５のリニア
圧縮機と比較して大型化するほか、図５のリニア圧縮機
と同様の作用を達成することができる。

【００３５】図７はこの発明のリニア圧縮機のさらに他
の実施態様を示す縦断面図である。このリニア圧縮機が
図６のリニア圧縮機と異なる点は、フレクチャばね５、
６をフランジ４ｂよりもピストン４側のピストン軸４ａ
に設ける代わりに、フランジ４ｂよりもピストン４から
離れる側のピストン軸４ａに設けた点のみである。この
実施態様を採用した場合には、シリンダ３とリニアモー
タ２との軸方向の距離をフレクチャばね５、６の装着を
許容すべく大きく設定する必要がない代わりにフランジ
４ｂよりもピストン４から離れる側のピストン軸４ａを
ある程度長く設定する必要があるので、図６のリニア圧
縮機とほぼ等しいサイズにできるほか、図６のリニア圧
縮機と同様の作用を達成することができる。

【００３６】図８はこの発明のリニア圧縮機のさらに他
の実施態様を示す縦断面図である。このリニア圧縮機が
図５のリニア圧縮機と異なる点は、フランジ４ｂよりも
ピストン４から離れる側にピストン軸４ａを延長した
点、およびフランジ４ｂよりもピストン４から離れる側
のピストン軸４ａとケーシング１との間にもフレクチャ
ばね６を設けた点のみである。

【００３７】この実施態様を採用した場合には、フレク
チャばねによる支持箇所が増加するので、ピストン４の
振れ回りを一層減少させることができるほか、図５のリ
ニア圧縮機と同様の作用を達成することができる。な
お、図８の実施態様においてフレクチャばねの装着箇所
を４箇所以上にすることが可能であるほか、前記他の実
施態様においてフレクチャばねの装着箇所を３箇所以上
にすることが可能である。

【００３８】図９はこの発明のリニア圧縮機のさらに他
の実施態様を示す縦断面図である。このリニア圧縮機が
図１、図２のリニア圧縮機と異なる点は、ピストン軸４
ａに冷媒吸入のための貫通孔４ｃを設ける代わりに、シ
リンダ３の壁体およびピストン４の所定位置を貫通する
冷媒吸入路３ｅ、４ｇを設けた点のみである。なお、冷
媒吸入路３ｅ、４ｇの形成位置は、シール部材４ｆより
もフランジ４ｂ側の所定位置であればよい。

【００３９】この実施態様を採用した場合には、長尺の
ピストン軸４ａに貫通孔４ｃを形成する必要がないので
構成を簡単化することができ、また、冷媒は、冷媒吸入
路３ｅ、４ｇを通して吸入されるのであるから、リニア
モータ２の間隙、ピストン４、ピストン軸４ａの貫通孔
４ｃを通して冷媒を吸入する場合と比較して、冷媒の吸
入圧力損失を低減することができ、しかも、図１、図２
のリニア圧縮機と同様の作用を達成することができる。

【００４０】図１０はこの発明のリニア圧縮機のさらに
他の実施態様を示す縦断面図である。このリニア圧縮機
が図１、図２のリニア圧縮機と異なる点は、シール部材
４ｆに代えて、ピストン４の外周面に複数の絞り要素４
ｈを形成した点のみである。この実施態様を採用した場
合には、ピストン４の振れ回りの著しい低減と相俟っ
て、簡単な構成でオイルレスへの対応が可能になる（自
然冷媒など、いかなる冷媒でも採用することが可能にな
る）ほか、図１、図２のリニア圧縮機と同様の作用を達
成することができる。具体的には、採用可能な冷媒とし
て、炭素原子を含まない冷媒、二酸化炭素、酸化窒素、
炭化水素、エチレン、エタンなどが例示できる。

【００４１】なお、図１１に示すように、絞り要素４ｈ
をピストン４の外周面に設ける代わりに、絞り要素３ｆ
をシリンダ３の内面に設けることが可能であるほか、図
１２に示すように、絞り要素４ｈをピストン４の外周面
に設けるとともに、絞り要素３ｆをシリンダ３の内面に
設けることが可能である。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明は、ピストンの振れ回り
を十分に小さくすることができ、ひいては冷媒の圧縮効
率を高く維持することができるとともに、機械的損失を
減少させることができ、しかも信頼性を高めることがで
きるという特有の効果を奏する。

【００４３】請求項２の発明は、フレクチャバネの一部
とフレクチャバネの残部との取付け位置間の距離を十分
に大きくすることができ、ピストンの振れ回りを一層小
さくすることができるという特有の効果を奏する。請求
項３の発明は、請求項２と同様の効果を奏する。請求項
４の発明は、請求項２と同様の効果を奏する。

【００４４】請求項５の発明は、シリンダ側におけるピ
ストン軸が十分に長い場合に好適であり、請求項１と同
様の効果を奏する。請求項６の発明は、シリンダが余り
長尺でない場合に好適であり、請求項５と同様の効果を
奏する。請求項７の発明は、シリンダが長尺である場合
に好適であり、請求項５と同様の効果を奏する。

【００４５】請求項８の発明は、シリンダから離れた側
におけるピストン軸が十分に長い場合に好適であり、請
求項１と同様の効果を奏する。請求項９の発明は、リニ
アモータの最大仕事を低減し、効率をより高めることが
できるとともに、コストダウンを達成できるほか、請求
項１から請求項８の何れかと同様の効果を奏する。

【００４６】請求項１０の発明は、ピストンの振れ回り
の著しい低減と相俟って、簡単な構成でオイルレスへの
対応が可能になるほか、請求項１から請求項９の何れか
と同様の効果を奏する。請求項１１の発明は、リニアモ
ータに組み込まれる永久磁石として耐熱温度が低いもの
を採用することができ、リニア圧縮機全体としてコスト
ダウンを達成することができるほか、請求項１から請求
項１０の何れかと同様の効果を奏する。

【００４７】請求項１２の発明は、冷媒吸入圧力損失を
低減でき、効率をより高めることができるほか、請求項
１から請求項１０の何れかと同様の効果を奏する。請求
項１３の発明は、冷媒選択の自由度を高めることができ
るという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のリニア圧縮機の一実施態様の冷媒非
圧縮状態を示す縦断面図である。

【図２】図１のリニア圧縮機の冷媒圧縮状態を示す縦断
面図である。

【図３】フレクチャばねの構成を示す平面図である。

【図４】この発明のリニア圧縮機の他の実施態様を示す
縦断面図である。

【図５】この発明のリニア圧縮機のさらに他の実施態様
を示す縦断面図である。

【図６】この発明のリニア圧縮機のさらに他の実施態様
を示す縦断面図である。

【図７】この発明のリニア圧縮機のさらに他の実施態様
を示す縦断面図である。

【図８】この発明のリニア圧縮機のさらに他の実施態様
を示す縦断面図である。

【図９】この発明のリニア圧縮機のさらに他の実施態様
を示す縦断面図である。

【図１０】この発明のリニア圧縮機のさらに他の実施態
様を示す縦断面図である。

【図１１】ピストンとシリンダとの関係の他の例を示す
縦断面図である。

【図１２】ピストンとシリンダとの関係のさらに他の例
を示す縦断面図である。

【図１３】従来のリニア圧縮機を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ リニアモータ ３ シリンダ ３ｆ、４ｈ 絞り要素 ４ ピストン ４ａ ピストン軸 ４ｂ フランジ ５、６ フレクチャばね ７ 吐出管 ８ 吸入管 ９ 圧縮室

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機ケーシング（１）内にシリンダ
   （３）と、ピストン（４）と、ピストン（４）を往復動
   させるリニアモータ（２）と、シリンダ（３）とピスト
   ン（４）とで形成される圧縮室（９）への冷媒導入、圧
   縮室（９）からの冷媒吐出を行わせる冷媒流路（７）
   （８）とを含むリニア圧縮機において、前記ピストン
   （４）（４ａ）を往復動可能に支持するフレクチャバネ
   （５）（６）をピストン（４）（４ａ）の予め設定され
   た複数箇所に設けてあることを特徴とするリニア圧縮
   機。
2. 【請求項２】 前記フレクチャバネ（５）（６）の一部
   は、リニアモータ（２）とピストン（４）（４ａ）との
   連結部（４ｂ）を基準としてシリンダ（３）から離れた
   側の所定位置に設けられ、前記フレクチャバネ（５）
   （６）の残部は、リニアモータ（２）とピストン（４）
   （４ａ）との連結部（４ｂ）を基準としてシリンダ
   （３）に近い側の所定位置に設けられている請求項１に
   記載のリニア圧縮機。
3. 【請求項３】 前記一部のフレクチャバネ（６）は、圧
   縮機ケーシング（１）とピストン（４ａ）との間に設け
   られ、前記残部のフレクチャバネ（５）も、圧縮機ケー
   シング（１）とピストン（４ａ）との間に設けられてい
   る請求項２に記載のリニア圧縮機。
4. 【請求項４】 前記一部のフレクチャバネ（６）は、圧
   縮機ケーシング（１）とピストン（４ａ）との間に設け
   られ、前記残部のフレクチャバネ（５）は、シリンダ
   （３）とピストン（４ａ）との間に設けられている請求
   項２に記載のリニア圧縮機。
5. 【請求項５】 前記全てのフレクチャバネ（５）（６）
   は、リニアモータ（２）とピストン（４）（４ａ）との
   連結部（４ｂ）を基準としてシリンダ（３）に近い側の
   所定位置に設けられている請求項１に記載のリニア圧縮
   機。
6. 【請求項６】 前記フレクチャバネ（５）（６）は、圧
   縮機ケーシング（１）とピストン（４ａ）との間に設け
   られている請求項５に記載のリニア圧縮機。
7. 【請求項７】 前記フレクチャバネ（５）（６）は、シ
   リンダ（３）とピストン（４ａ）との間に設けられてい
   る請求項５に記載のリニア圧縮機。
8. 【請求項８】 前記全てのフレクチャバネ（５）（６）
   は、リニアモータ（２）とピストン（４）（４ａ）との
   連結部（４ｂ）を基準としてシリンダ（３）から離れた
   側の所定位置に設けられている請求項１に記載のリニア
   圧縮機。
9. 【請求項９】 前記フレクチャバネ（５）（６）は、ピ
   ストン（４）（４ａ）の圧縮行程を補助すべく設けられ
   ている請求項１から請求項８の何れかに記載のリニア圧
   縮機。
10. 【請求項１０】 前記ピストン（４）の外周面、シリン
    ダ（３）の内周面の少なくとも一方に複数個の絞り要素
    （３ｆ）（４ｈ）が形成されている請求項１から請求項
    ９の何れかに記載のリニア圧縮機。
11. 【請求項１１】 圧縮室（９）を除くケーシング（１）
    内部が吸入圧力であり、かつ冷媒がリニアモータ（２）
    を通過して圧縮室（９）に吸入されるよう構成されてい
    る請求項１から請求項１０の何れかに記載のリニア圧縮
    機。
12. 【請求項１２】 冷媒がピストン（４）の内部を通して
    圧縮室（９）に吸入されるよう構成されている請求項１
    から請求項１０の何れかに記載のリニア圧縮機。
13. 【請求項１３】 炭素原子を含まない気体、二酸化炭
    素、酸化窒素、炭化水素、エチレン、エタンの少なくと
    も一種を冷媒として採用する請求項１０のリニア圧縮機
    を含むことを特徴とする冷凍装置。