JP4690018B2

JP4690018B2 - 往復動式圧縮機の摩耗防止装置

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Publication number: JP4690018B2
Application number: JP2004331878A
Authority: JP
Inventors: ジョン−クーリー; ギェ−ヨンソン
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Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2011-06-01
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Description

本発明は、往復動式圧縮機に係るもので、詳しくは、往復動式圧縮機の各構成部品の加工誤差及び組立誤差によって発生する、シリンダーと該シリンダーの内部空間で直線往復運動をするピストンとの間の摩耗を防止できる往復動式圧縮機の摩耗防止装置に関するものである。

一般に、圧縮機は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換し、該運動エネルギーにより冷媒を圧縮する。圧縮機は、冷凍サイクルシステムを構成する核心要素であって、冷媒を圧縮する圧縮メカニズムによって、回転式圧縮機、スクロール圧縮機及び往復動式圧縮機などの多様な種類がある。

図６は、前記往復動式圧縮機の一例を示した断面図である。図示したように、前記往復動式圧縮機は、ガス吸入管１１０及び吐出管１２０を備えるケーシング１００と、前記ケーシング１００内に位置するフレームユニット２００と、前記フレームユニット２００に装着されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータ３００と、前記往復動式モータ３００の駆動力を受けてガスを圧縮する圧縮ユニット４００と、前記往復動式モータ３００の駆動力により共振する共振スプリングユニット５００と、を含んで構成されている。

前記フレームユニット２００は、前記往復動式モータ３００の一側を支持する前方フレーム２１０と、前記往復動式モータ３００の他側を支持する中間フレーム２２０と、前記中間フレーム２２０に結合されて該中間フレーム２２０と共に空間を形成する後方フレーム２３０と、を含んで構成される。

前記往復動式モータ３００は、前記前方フレーム２１０と中間フレーム２２０との間に固定される外側固定子３１０と、前記外側固定子３１０の内部に挿入されて前記前方フレーム２１０側に固定結合される内側固定子３２０と、前記外側固定子３１０と内側固定子３２０との間に移動自在に挿入される可動子３３０と、前記外側固定子３１０内に結合される巻線コイル３４０と、を含んで構成される。前記可動子３３０は、磁石３３１と、該磁石３３１を支持する磁石ホルダー３３２とから構成される。

前記圧縮ユニット４００は、前記前方フレーム２１０に固定結合されるシリンダー４１０と、一側が前記シリンダー４１０の内部空間に移動自在に挿入され、他側が前記可動子３３０に固定結合されるピストン４２０と、シリンダー４１０の一側に装着されて冷媒の吐出を制御する吐出バルブ組立体４３０と、前記ピストン４２０の端部に装着されて、前記シリンダー４１０の内部空間に吸入される冷媒の流れを制御する吸入バルブ４４０と、を含んで構成される。

前記ピストン４２０は、所定長さ及び外径を有する円筒体４２１と、該円筒体４２１の端から垂直方向に延長形成されて前記可動子の磁石ホルダー３３２に結合されるフランジ部４２２と、前記円筒体４２１内に貫通形成される吸入流路４２３と、を含んで構成される。

前記吐出バルブ組立体４３０は、前記シリンダー４１０の内部空間を覆蓋する吐出カバー４３１と、前記吐出カバー４３１の内部に挿入されてシリンダー４１０の内部空間を開閉する吐出バルブ４３２と、前記吐出カバー４３１内に挿入されて前記吐出バルブ４３２を弾性的に支持する吐出スプリング４３３と、から構成される。

前記共振スプリングユニット５００は、前記ピストン４２０及び可動子３３０と共に固定結合されるスプリング支持台５１０と、前記スプリング支持台５１０と中間フレーム２２０との間に結合される前方コイルスプリング５２０と、前記スプリング支持台５１０と後方フレーム２３０との間に結合される後方コイルスプリング５３０と、から構成される。

図中、未説明符号１０は、支持スプリングで、４１１は、シリンダーの内部空間である。
以下、このような往復動式圧縮機の動作を説明する。

まず、前記往復動式圧縮機に電源が供給されると、往復動式モータ３００の電磁気的な相互作用により直線往復駆動力が発生し、その直線往復駆動力は可動子３３０を通してピストン４２０に伝達される。

前記ピストン４２０は、可動子３３０の直線往復駆動力を受けてシリンダーの内部空間４１１で直線往復運動をし、前記ピストン４２０の直線往復運動と共に、シリンダーの内部空間４１１と外部との圧力差により吸入バルブ４４０及び吐出バルブ４３２が動作しながら、シリンダーの内部空間４１１に冷媒を吸入、圧縮及び吐出する。前記吐出された冷媒は、吐出カバー４３１及び吐出管１２０を通して圧縮機の外部に抜け出る。このような過程が反復されて冷媒を圧縮する。

前記前方コイルスプリング５２０及び後方コイルスプリング５３０は、前記可動子３３０及びピストン４２０の往復運動と共に収縮及び伸張しながら、それら可動子３３０及びピストン４２０を弾性的に支持すると共に共振運動を誘発する。

一方、前記往復動式圧縮機は、シリンダーの内部空間４１１で圧縮される冷媒の圧縮効率を高めるために、シリンダーの内部空間４１１と該シリンダーの内部空間４１１に挿入されるピストン４２０との間の組立公差を精密に維持すべきである。

然るに、このような従来の往復動式圧縮機は、前記可動子３３０、ピストン４２０及び共振スプリングユニット５００が一つの組立体となって他の各部品と結合されるので、その組立体の各構成部品の加工過程及び結合過程で、各部品の加工誤差や組立誤差が発生する場合には、図７に示したように、シリンダーの内部空間４１１とピストンの円筒体４２１との同心度が一致しないために、動作中、シリンダー４１０の内部空間の内壁とピストンの円筒体４２１とが互いに接触する。よって、シリンダー４１０及びピストン４２０に摩耗が発生するだけでなく、圧縮された冷媒が漏洩されて圧縮効率を低下するという問題点があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、往復動式圧縮機の各構成部品の加工誤差及び組立誤差によって発生する、シリンダーと該シリンダーの内部空間で直線往復運動をするピストンとの間の摩耗を防止できる往復動式圧縮機の摩耗防止装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、シリンダーと、固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、前記シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入されるピストンと、前記ピストンの半径方向に移動するように該ピストンと連結されるとともに、前記往復動式モータの可動子と結合されて該往復動式モータの直線往復駆動力をピストンに伝達するピストンロッドと、前記ピストンと前記ピストンロッドとの連結部に結合されて、前記ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段と、を含んで構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、第１シリンダーと、固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、前記往復動式モータの可動子と結合されて、該往復動式モータの直線往復駆動力により前記第１シリンダーの内部空間で直線往復運動をする第１ピストンと、前記第１ピストンに貫通形成された第１吸入流路と連通するように前記第１ピストンに結合される第２シリンダーと、前記第２シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入される第２ピストンと、前記第２ピストンの半径方向に移動するように該第２ピストンと結合されるとともに、フレームに固定結合されるピストンロッドと、前記第２ピストンと前記ピストンロッドとの連結部分に結合されて、前記第２ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、往復動式圧縮機の各構成部品の加工誤差及び組立誤差によって累積誤差が発生する場合にも、該累積誤差を補償してシリンダーとピストンとの間の同心を常に維持することで、シリンダーとピストンとの間の偏心による摩耗を防止して圧縮機の信頼性及び圧縮効率を向上できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置を備えた往復動式圧縮機を示した断面図である。従来と同一部分には同一符号を与えられている。

図示したように、前記往復動式圧縮機は、ガス吸入管１１０及び吐出管１２０を備えたケーシング１００と、前記ケーシング１００内に位置するフレームユニット２００と、前記フレームユニット２００に装着されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータ３００と、前記往復動式モータ３００の駆動力を受けてガスを圧縮するための本発明の摩耗防止装置を有する圧縮ユニット４００と、前記往復動式モータ３００の駆動力により共振する共振スプリングユニット５００と、を含んで構成されている。

ここで、前記ケーシング１００、フレームユニット２００及び共振スプリングユニット５００は、従来の構成と同一であるために、詳細な説明は省略する。

前記圧縮ユニット４００は、前記前方フレーム２１０に固定結合されるシリンダー４１０と、前記シリンダーの内部空間４１１に直線移動自在に挿入されるピストン４５０と、前記ピストン４５０の半径方向に移動するように該ピストン４５０と連結されるとともに、前記可動子３３０と結合されて前記往復動式モータ３００の直線往復駆動力をピストン４５０に伝達するピストンロッド４６０と、前記ピストン４５０とピストンロッド４６０との連結部分に結合されて、ピストン４５０及びピストンロッド４６０を軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段と、前記シリンダー４１０の一側に装着されて冷媒の吐出を制御する吐出バルブ組立体４３０と、前記ピストン４２０の端部に装着されて、前記シリンダー４１０の内部空間に吸入される冷媒の流れを制御する吸入バルブ４４０と、を含んで構成される。

前記シリンダー４１０は、所定形状に形成されるシリンダー本体４１２と、該シリンダー本体４１２に円筒状に貫通形成される内部空間４１１と、を含んで構成される。

前記吐出バルブ組立体４３０は、前記シリンダー本体４１２の一側を覆蓋する吐出カバー４３１と、該吐出カバー４３１の内部に挿入されて内部空間４１１の一側を開閉する吐出バルブ４３２と、前記吐出カバー４３１内に挿入されて前記吐出バルブ４３２を弾性的に支持するバルブスプリング４３３と、から構成される。

前記ピストン４５０は、所定長さ及び外径を有するピストン本体４５１と、前記ピストン本体４５１の長さ方向に貫通形成される吸入流路４５２と、前記吸入流路４５２の一側内周壁に所定幅及び深さを有して形成される挿入溝４５３と、を含んで構成される。前記吸入バルブ４４０は、前記挿入溝４５３の反対側に位置するピストン本体４５１の端部に結合される。前記ピストン４５０は、シリンダーの内部空間４１１に挿入され、前記ピストン４５０に結合された吸入バルブ４４０は、シリンダーの内部空間４１１に位置する。

前記ピストンロッド４６０は、所定外径及び長さを有して形成されたロッド本体４６１と、該ロッド本体４６１の一端外周面に所定高さ及び厚さ(幅)を有して突出形成される環状の係止突起部４６２と、前記ロッド本体４６１の他端外周面に所定厚さ及び面積を有して形成されるフランジ部４６３と、前記ロッド本体４６１に長さ方向に貫通形成される吸入流路４６４と、を含んで構成される。前記係止突起部４６２の外径及び厚さは、前記挿入溝４５３の内径及び幅よりも小さく形成される。前記ピストンロッド４６０は、前記係止突起部４６２が挿入溝４５３内に挿入係止され、前記フランジ部４６３に可動子の磁石ホルダー３３２及び共振スプリングユニットのスプリング支持台５１０が複数のボルトにより固定結合される。

前記同心調節手段は、ピストンの挿入溝４５３の一側面と、該挿入溝４５３の一側面に対面するピストンロッドの係止突起部４６２の一側面との間に結合される。

前記同心調節手段は、所定厚さを有するリング状の弾性体６１０により構成される。前記弾性体６１０は、圧縮行程方向の反対側に位置する係止突起部４６２の後面と挿入溝４５３の一側面との間に結合される。前記弾性体６１０は、ピストン４５０及びピストンロッド４６０の軸方向移動を抑制して半径方向への相対移動を可能にする。

前記同心調節手段の変形例は、図２に示したように、所定厚さを有するリング状の磁石６２０である。

前記ピストンの挿入溝４５３の一側面には、前記リング状の磁石６２０に相応する形状の結合溝４５４が形成され、該結合溝４５４には、リング状の磁石６２０が固定結合される。前記結合溝４５４は、前記ピストンロッドの係止突起部４６２の前面と対面する挿入溝４５３の一側面に形成される。前記磁石６２０は、ピストン４５０及びピストンロッド４６０を軸方向に固定して半径方向への相対移動を可能にする。

前記同心調節手段の他の変形例は、図３に示したように、圧縮コイルスプリング６３０である。

前記圧縮コイルスプリング６３０は、前記係止突起部４６２の後面と該係止突起部４６２の後面と対面する挿入溝４５３の一側面との間に結合される。即ち、前記圧縮コイルスプリング６３０は、ピストン４５０の圧縮行程方向の反対側に位置する。前記圧縮コイルスプリング６３０の外径は、前記係止突起部４６２の外径より小さい。

前記圧縮コイルスプリング６３０は、ピストン４５０及びピストンロッド４６０の軸方向移動を抑制して半径方向への相対移動を可能にする。
以下、このような本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の動作を説明する。

まず、前記往復動式モータ３００の直線往復駆動力が可動子３３０と連結されたピストンロッド４６０を通してピストン４５０に伝達されると、前記ピストン４５０がシリンダーの内部空間４１１で直線往復運動をする。

前記ピストン４５０が上死点から下死点に動くと、シリンダーの内部空間４１１と外部との圧力差により吸入バルブ４４０が開放されて吐出バルブ４３２が閉鎖され、吸入流路４５２、４６４を通して冷媒がシリンダーの内部空間４１１に吸入される。そして、前記ピストンロッドの係止突起部４６２がピストンの挿入溝４５３に係合され、前記ピストンロッド４６０がピストン４５０を引くことで、前記ピストンロッド４６０とピストン４５０との間に位置する同心調節手段によりピストン４５０及びピストンロッド４６０の軸方向移動が固定又は抑制される。

前記ピストン４５０が下死点から上死点に動くと、吸入バルブ４４０が閉鎖されて、シリンダーの内部空間４１１に吸入されたガスが圧縮されながら所定圧力状態になると、吐出バルブ４３２が開放されて圧縮されたガスが吐出される。そして、前記ピストンロッドの係止突起部４６２の前面がピストンの挿入溝４５３の一側面を押すことで、前記ピストンロッド４６０とピストン４５０との間に位置する同心調節手段によりピストン４５０及びピストンロッド４６０の軸方向移動が固定又は抑制される。

一方、往復動式モータ３００を構成する可動子３３０、該可動子３３０と結合されるピストンロッド４６０及びピストン４５０などの加工誤差及び組立誤差によって累積された組立誤差が発生する場合には、ピストン４５０及びピストンロッド４６０が半径方向に移動するため、その累積誤差を補償することで、ピストンとシリンダーの内部空間との同心を常に維持する。即ち、同心調節手段によりピストン４５０及びピストンロッド４６０が軸方向に固定または抑制されて半径方向への移動が可能になり、各部品間の累積された誤差が発生した場合にも、シリンダーの内部空間４１１とピストン４５０との同心を常に維持する。

図４は、本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の第２実施形態を示した断面図である。本発明の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を与えている。

図示したように、前記往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、第１シリンダー７１０と、直線往復駆動力を発生する往復動式モータ３００(図１を参照)と、前記往復動式モータの可動子３３０と結合されて、該往復動式モータ３００の駆動力により前記第１シリンダーの内部空間７１１で直線往復運動をする第１ピストン７２０と、前記第１ピストン７２０に貫通形成された吸入流路７２１と連通するように前記第１ピストン７２０に結合される第２シリンダー７３０と、前記第２シリンダーの内部空間７３１に挿入される第２ピストン７４０と、前記第２ピストン７４０の半径方向に移動するように該第２ピストン７４０と結合されるとともに、前記後方フレーム２３０に固定結合されるピストンロッド７５０と、前記第２ピストン７４０とピストンロッド７５０との連結部分に結合されて、これら第２ピストン７４０及びピストンロッド７５０を軸方向に固定して半径方向への移動を可能にする同心調節手段と、を含んで構成されている。

前記第１シリンダー７１０の一側に吐出バルブ組立体４３０(図１を参照)が結合され、前記往復動式モータ３００は、前述した構成と同一である。

前記第１ピストン７２０は、所定長さ及び外径を有するピストン本体７２２と、前記ピストン本体７２２の長さ方向に貫通形成される吸入流路７２１と、前記ピストン本体７２２の一側外周面に所定厚さ及び面積を有して延長形成されたフランジ部７２３と、を含んで構成される。前記フランジ部７２３の反対側に位置するピストン本体７２２の端面に第１吸入バルブ４４１が装着され、前記第１ピストン７２０は、前記第１吸入バルブ４４１の装着部分が第１シリンダーの内部空間７１１に位置するように挿入される。

前記第２シリンダー７３０は、円筒状に形成されて前記第１ピストンのフランジ部７２３に結合される。そして、前記第２シリンダーの内部空間７３１と第１ピストンの吸入流路７２１とは連通される。

前記第２ピストン７４０は、前記第２シリンダーの内部空間７３１の内径に相応する外径及び所定長さを有して形成されるピストン本体７４１と、該ピストン本体７４１の内部に貫通形成された吸入流路７４２と、前記ピストン本体７４１の一側から外側に形成される挿入溝７４３と、を含んで構成される。前記挿入溝７４３の反対側に位置するピストン本体７４１の一面には、吸入流路７４２を開閉する第２吸入バルブ４４２が装着される。前記第２ピストン７４０は、第２吸入バルブ４４２が第１ピストンのフランジ部７２３側に位置するように第２シリンダーの内部空間７３１に挿入される。

前記ピストンロッド７５０は、所定長さ及び外径を有して形成された円筒部７５１と、該円筒部７５１の一側内周面に所定厚さ及び高さを有して形成される環状の係止突起部７５２と、を含んで構成される。前記円筒部７５１の外径は、前記第２シリンダーの内部空間７３１の内径よりも小さく形成され、前記挿入溝７４３の外径は、前記係止突起部７５２の内径よりも大きく形成される。前記ピストンロッド７５０は、前記係止突起部７５２が前記第２ピストンの挿入溝７４３内に挿入され、一側が前記フレームユニットを構成する後方フレーム２３０に固定結合される。前記ピストンロッド７５０が結合される後方フレーム２３０には、前記ピストンロッド７５０の内部と連通される貫通孔２３１が形成される。

前記同心調節手段は、第２ピストンの挿入溝７４３の一側面と該挿入溝７４３の一側面に対面するピストンロッドの係止突起部７５２の一側面との間に結合される。

前記同心調節手段は、所定厚さ及び外径を有するリング状の磁石６２０である。前記挿入溝７４３の一側面には、前記リング状の磁石６２０に相応する形状の結合溝７４４が形成され、該結合溝７４４には、前記磁石６２０が結合される。

前記同心調節手段の他の実施形態は、弾性体または圧縮コイルスプリングにより構成され、それら弾性体及び圧縮コイルスプリングは、前述した通りである。

以下、このような本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の動作を説明する。
まず、前記往復動式モータの直線往復駆動力が可動子と連結された第１ピストン７２０に伝達されると、該第１ピストン７２０が第１シリンダーの内部空間７１１で直線往復運動をする。

前記第１ピストン７２０が上死点から下死点に動くと、第１シリンダーの内部空間７１１と外部との圧力差により第１吸入バルブ４４１が開放されて第２吸入バルブ４４２が閉鎖されて、第１ピストンの吸入流路７２１及び第２シリンダーの内部空間７３１に吸入された冷媒が第１シリンダーの内部空間７１１に吸入される。前記第１ピストン７２０と共に第２シリンダー７３０が移動しながら、これら第２シリンダー７３０及び第２ピストン７４０が相対運動をする。そして、前記第２ピストン７４０及びピストンロッド７５０は、同心調節手段により軸方向に固定または抑制されて半径方向に移動するようになる。

そして、前記第１ピストン７２０が下死点から上死点に動くと、第１吸入バルブ４４１が閉鎖されて、第１シリンダーの内部空間７１１に吸入されたガスが圧縮されながら所定圧力状態になると、吐出バルブ４３２が開放されて圧縮されたガスが吐出される。これと同時に、前記第１ピストン７２０と共に第２シリンダー７３０が移動することで、第２吸入バルブ４４２が開放されながら第１ピストンの吸入流路７１１及び第２シリンダーの内部空間７３１に冷媒が吸入される。この過程で、前記第２ピストン７４０及びピストンロッド７５０は、同心調節手段により軸方向に固定または抑制されて半径方向に移動するようになる。

このような往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、各構成部品の加工誤差及び組立誤差によって累積された組立誤差が発生する場合にも、第２ピストン７４０及びピストンロッド７５０が半径方向に移動するので、その累積誤差を補償することで第２ピストン７４０と第２シリンダー７３０の内部空間との同心を常に維持する。

図５は、本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の第３実施形態を示した断面図である。本発明の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を与えている。

図示したように、前記往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、第１シリンダー８１０と、直線往復駆動力を発生する往復動式モータ３００(図１を参照)と、前記往復動式モータ３００の可動子と結合されて、該往復動式モータ３００の直線往復駆動力により前記第１シリンダーの内部空間８１１で直線往復運動をする第１ピストン８２０と、前記第１ピストン８２０と所定間隔を有して位置する前記後方フレーム２３０と、前記後方フレーム２３０と前記第１ピストン８２０との間に位置する第２シリンダー８３０と、前記第１ピストン８２０の一側から延長形成されて、前記第２シリンダーの内部空間８３１に移動自在に挿入される第２ピストン８４０と、前記第２シリンダー８３０が軸方向に固定されて前記後方フレーム２３０との半径方向相対運動を可能にする同心調節手段と、を含んで構成されている。

前記第１シリンダー８１０の一側に吐出バルブ組立体４３０(図１を参照)が結合され、前記往復動式モータ３００は、前述した構成と同一である。

前記第１ピストン８２０は、所定長さ及び外径を有するピストン本体８２１と、前記ピストン本体８２１の一側外周面に所定厚さ及び面積を有して延長形成されたフランジ部８２２と、前記フランジ部８２２の一面に所定外径及び長さを有して形成される第２ピストン８４０と、前記ピストン本体８２１及び第２ピストン８４０に貫通形成される吸入流路８２３と、を含んで構成される。前記ピストン本体８２１の端面には、吸入流路８２３を開閉する第１吸入バルブ４４１が装着される。前記第１ピストン８２０は、前記第１吸入バルブ４４１の装着部分が第１シリンダーの内部空間８１１に位置するように挿入される。

前記第２シリンダー８３０は、内部が貫通された円筒部８３２と、該円筒部８３２の一側外周面に所定厚さ及び面積を有して延長形成される環状の支持部８３３と、から構成される。前記第２シリンダー８３０は、前記支持部８３３が前記後方フレーム２３０に接触支持され、前記第２ピストン８４０が第２シリンダーの円筒部８３２に挿入される。前記第２シリンダーの内部空間８３１と連通するように前記後方フレーム２３０に貫通孔２３１が形成され、前記第２シリンダーの内部空間８３１に位置するように前記後方フレーム２３０に貫通孔２３１を開閉する第２吸入バルブ４４２が装着される。

前記同心調節手段は、コイルスプリング６３１であり、前記第２シリンダーの支持部８３２と第１ピストンのフランジ部８２２との間に結合される。

前記同心調節手段の他の変形例は、前記第２シリンダー８３０と後方フレーム２３０との間に結合される弾性体または磁石である。このような構成は、前述した通りである。

以下、このような往復動式圧縮機の摩耗防止装置の動作を説明する。
まず、前記往復動式モータの直線往復駆動力が可動子と連結された第１ピストン８２０に伝達されると、該第１ピストン８２０が第１シリンダーの内部空間８１１で直線往復運動をする。

前記第１ピストン８２０が上死点から下死点に動くと、第１シリンダーの内部空間８１１と外部との圧力差により第１吸入バルブ４４１が開放されて第２吸入バルブ４４２が閉鎖され、第１ピストンの吸入流路８２３及び第２シリンダーの内部空間８３１に吸入された冷媒が第１シリンダーの内部空間８１１に吸入される。前記第１ピストン８２０と共に第２ピストン８４０が移動しながら、これら第２ピストン８４０及び第２シリンダー８３０が相対運動をする。そして、前記第２シリンダー８３０は、同心調節手段により軸方向に固定されて半径方向に移動するようになる。

そして、前記第１ピストン８２０が下死点から上死点に動くと、第１吸入バルブ４４１が閉鎖されて、第１シリンダーの内部空間８１１に吸入されたガスが圧縮されながら所定圧力状態になると、吐出バルブ４３２が開放されながら圧縮されたガスが吐出される。これと同時に、前記第１ピストン８２０と共に第２ピストン８４０が移動することで、第２吸入バルブ４４２が開放されながら第１ピストンの吸入流路８２３及び第２シリンダーの内部空間８３１に冷媒が吸入される。この過程で、前記第２シリンダー８３０は、同心調節手段であるコイルスプリング６３１により軸方向に固定されて半径方向に移動するようになる。

このような往復動式圧縮機の摩耗防止装置は、各構成部品の加工誤差及び組立誤差によって累積された組立誤差が発生する場合にも、第２シリンダー８３０が後方フレーム２３０に対して相対的に移動するので、その累積誤差を補償することで、第２シリンダーの内部空間８１１と第２ピストン８４０との間の同心を常に維持する。

本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の一実施形態を備えた往復動式圧縮機を示した断面図である。本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置を構成する同心調節手段の変形例を示した断面図である。本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置を構成する同心調節手段の変形例を示した断面図である。本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の他の実施形態を示した断面図である。本発明に係る往復動式圧縮機の摩耗防止装置の他の実施形態を示した断面図である。一般的な往復動式圧縮機の一例を示した断面図である。前記往復動式圧縮機を構成するシリンダー及びピストンの摩耗状態を示した断面図である。

符号の説明

２３０フレーム
３００往復動式モータ
４１０シリンダー
４１１シリンダーの内部空間
４５０ピストン
４５２吸入流路
４４０，４４１，４４２吸入バルブ
４５４結合溝
４６０ピストンロッド
６１０弾性体
６２０磁石
６３０圧縮コイルスプリング
７１０，８１０第１シリンダー
７２０，８２０第１ピストン
７３０，８３０第２シリンダー
７４０，８４０第２ピストン

Claims

シリンダーと、
固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、
前記シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入されるピストンと、
前記ピストンの半径方向に移動するように前記ピストンと連結されるとともに、前記往復動式モータの可動子と結合されて前記往復動式モータの直線往復駆動力を前記ピストンに伝達するピストンロッドと、
前記ピストンと前記ピストンロッドとの連結部分に結合されて、前記ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段とを含み、
前記ピストン及び前記ピストンロッドには、溝部及び突起部がそれぞれ備わり、前記ピストンの運動方向に相互係合され、前記ピストンの運動方向に相互対面する溝部と突起部の面の間には、所定厚さを有するリング状の弾性体からなる前記同心調節手段が結合されたことを特徴とする往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
シリンダーと、
固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、
前記シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入されるピストンと、
前記ピストンの半径方向に移動するように前記ピストンと連結されるとともに、前記往復動式モータの可動子と結合されて前記往復動式モータの直線往復駆動力を前記ピストンに伝達するピストンロッドと、
前記ピストンと前記ピストンロッドとの連結部分に結合されて、前記ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段とを含み、
前記ピストン及び前記ピストンロッドには、溝部及び突起部がそれぞれ備わり、前記ピストンの運動方向に相互係合され、前記ピストンの運動方向に相互対面する溝部と突起部の面の間には、所定厚さを有するリング状の磁石からなる前記同心調節手段が結合されたことを特徴とする往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
シリンダーと、
固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、
前記シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入されるピストンと、
前記ピストンの半径方向に移動するように前記ピストンと連結されるとともに、前記往復動式モータの可動子と結合されて前記往復動式モータの直線往復駆動力を前記ピストンに伝達するピストンロッドと、
前記ピストンと前記ピストンロッドとの連結部分に結合されて、前記ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段とを含み、
前記ピストン及び前記ピストンロッドには、溝部及び突起部がそれぞれ備わり、前記ピストンの運動方向に相互係合され、前記ピストンの運動方向に相互対面する溝部と突起部の面の間には、圧縮コイルスプリングからなる前記同心調節手段が結合されたことを特徴とする往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
前記圧縮コイルスプリングは、圧縮行程方向の反対側に位置することを特徴とする請求項３記載の往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
第１シリンダーと、
固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、
前記往復動式モータの可動子と結合されて、前記往復動式モータの直線往復駆動力により前記第１シリンダーの内部空間で直線往復運動をする第１ピストンと、
前記第１ピストンに貫通形成された吸入流路と連通するように前記第１ピストンに結合される第２シリンダーと、
前記第２シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入される第２ピストンと、
前記第２ピストンの半径方向に移動するように該第２ピストンと結合されるとともに、フレームに固定結合されるピストンロッドと、
前記第２ピストンと前記ピストンロッドとの連結部分に結合されて、前記第２ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段とを含み、
前記第２ピストン及び前記ピストンロッドには、溝部及び突起部がそれぞれ備わり、前記第２ピストンの運動方向に相互係合され、前記第２ピストンの運動方向に相互対面する溝部と突起部の面の間には、所定厚さを有するリング状の弾性体からなる前記同心調節手段が結合されたことを特徴とする往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
前記弾性体は、圧縮行程方向の反対側に位置することを特徴とする請求項１又は５記載の往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
第１シリンダーと、
固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、
前記往復動式モータの可動子と結合されて、前記往復動式モータの直線往復駆動力により前記第１シリンダーの内部空間で直線往復運動をする第１ピストンと、
前記第１ピストンに貫通形成された吸入流路と連通するように前記第１ピストンに結合される第２シリンダーと、
前記第２シリンダーの内部空間に直線移動自在に挿入される第２ピストンと、
前記第２ピストンの半径方向に移動するように該第２ピストンと結合されるとともに、フレームに固定結合されるピストンロッドと、
前記第２ピストンと前記ピストンロッドとの連結部分に結合されて、前記第２ピストン及び前記ピストンロッドを軸方向に固定して半径方向への相対運動を可能にする同心調節手段とを含み、
前記第２ピストン及び前記ピストンロッドには、溝部及び突起部がそれぞれ備わり、前記第２ピストンの運動方向に相互係合され、前記第２ピストンの運動方向に相互対面する溝部と突起部の面の間には、所定厚さを有するリング状の磁石からなる前記同心調節手段が結合されたことを特徴とする往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
前記リング状の磁石は、前記第２ピストンまたは前記ピストンロッド側にリング状に形成された結合溝に挿入結合されたことを特徴とする請求項２又は７記載の往復動式圧縮機の摩耗防止装置。
第１シリンダーと、
固定子及び可動子を含んで構成されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータと、
前記往復動式モータの可動子と結合されて、該往復動式モータの直線往復駆動力により前記第１シリンダーの内部空間で直線往復運動をする第１ピストンと、
吸入バルブを備えて前記第１ピストンと所定間隔を有して位置するフレームと、
前記第１ピストンに貫通形成された吸入流路と連通するように、前記フレームと前記第１ピストンとの間に半径方向移動自在に位置する第２シリンダーと、
前記第１ピストンの一側から延長形成されて、前記第２シリンダーの内部空間に移動自在に挿入される第２ピストンと、
前記第２シリンダーを軸方向に固定して、前記フレームとの相対運動を可能にする同心調節手段とを含み、
前記同心調節手段は、前記第２シリンダーと前記第１ピストンとの間に結合されるコイルスプリングであることを特徴とする往復動式圧縮機の摩耗防止装置。