| 【発明の名称】 |
振動式圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】川端 淳太
【氏名】森田 一郎
【氏名】稲垣 耕
【氏名】石田 貴規
【氏名】片山 誠
【氏名】林 陽
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| 【要約】 |
【課題】冷凍サイクル等に使用される振動式圧縮機において、摺動部の摩耗粉が摺動部に噛み込んで圧縮機が停止するといった信頼性の低下を防止することを目的としている。
【解決手段】一端が圧縮室９に開口し他端がシステムの高圧圧力側に開口した連通管１４と、連通管１４の圧縮室９側の開口部に取り付けた開閉弁１５とから構成され、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の冷媒ガスを直接圧縮室内９に急激に流入することにより、摺動部に堆積した摩耗粉を排出できることから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダに固定されたシリンダヘッド内の低圧室もしくは前記圧縮室に開口し他端がシステムの高圧圧力側に開口した連通管と前記連通管に取り付けられた開閉弁とを備えた振動式圧縮機。
【請求項２】 ピストンに空間を有し、前記空間と前記ピストンの外周部とを連通する連通穴を備えた請求項１記載の振動式圧縮機【請求項３】 冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に中空空間を有する連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記ピストン外周面に１個所以上開口し他端が前記連結棒の中空空間に開口した前記ピストン内に設けた気体流路と、一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に開口した流入管とを備えた振動式圧縮機。
【請求項４】 曲げ剛性の低い連結棒を備えた請求項３記載の振動式圧縮機【請求項５】 一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端が連通管に開口し、断面積が前記中空空間並びに前記連通管より大きい内部空間を有する定圧室を備えた請求項３記載の振動式圧縮機。
【請求項６】 冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納され内周面にら旋溝が設けられたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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と前記可動子に連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダ内周面に設けられたら旋溝に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に連通した冷媒流路とを備えた振動式圧縮機。
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【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、エアーコンディショナー等に使用される振動式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の振動式圧縮機としては、実開昭５８−１１６７８４号公報に記載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について説明する。
【０００３】図９は従来の振動式圧縮機である。図９において、１は密閉ケーシング、１ａは密閉ケーシング１内の冷媒ガス空間（低圧圧力）である。２は本体である。３はモーターで、固定子３ａと可動子３ｂとから構成されている。４はシリンダ、５はシリンダ４内を摺動自在に挿入され、可動子３ｂに固定されたピストンである。６はブロックであり、シリンダ４に固定されている。７はシリンダ４に固定されたシリンダヘッドであり、シリンダヘッド７とシリンダ４から形成される低圧室７ａと高圧室７ｂとから構成されている。８はピストン５をシリンダ４内で軸方向に移動可能なように支持している弾性要素である。９はシリンダ４とピストン５から構成される圧縮室である。
【０００４】１２はモーター３の可動子３ｂ，ピストン４などから構成される可動要素であり、１３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。
【０００５】また、本体２は可動要素１２と固定要素１３から構成してされており、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。
【０００６】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００７】まず、商用交流電源を介してモーター３に通電することにより、ピストン５に固定された可動子３ｂは固定子３ａの磁極の方向に磁気可変抵抗原理により吸引される。そして吸引時に、可動子３ｂとブロック６間に配設された弾性要素８に蓄えられた弾性力により逆方向に押され、この繰り返しによりピストン５は軸方向の往復運動を行う。
【０００８】冷却システム（図示せず）からの冷媒ガスは、シリンダヘッド７内に配設された吸入弁（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９に至る。圧縮室９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。
【０００９】圧縮された冷媒ガスは、シリンダヘッド７内に配設された吐出弁（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）を介してシステムに吐出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成では、圧縮機運転中に、シリンダ４内におけるピストン５の摺動により摩耗粉が摺動部に堆積し、堆積した摩耗粉が摺動部に噛み込んで圧縮機が停止するといった信頼性の低下の可能性があった。
【００１１】本発明は、従来の問題を解決するもので、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステム内より高圧冷媒ガスをシリンダ内に急激に流入することにより、摺動部に堆積した摩耗粉を排出することから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる振動式圧縮機を提供することを目的としている。
【００１２】また、上記従来の構成では、圧縮機運転中に、シリンダ４内にピストン５が固体接触することにより摩擦係数の上昇が生じ摺動損失が増加する可能性があった。
【００１３】本発明は、従来の問題を解決するもので、圧縮機運転中に、ピストンの摺動部表面より冷媒ガスを吹き出すことにより、ピストンとシリンダ間の空隙を維持でき、金属接触の発生を無くし、摺動損失の増加を防止することができる振動式圧縮機を提供することを目的としている。
【００１４】また、上記従来の構成では、圧縮機運転中に、シリンダ４内にピストン５が固体接触することにより摩擦係数の上昇して摺動損失が増加するとともに、摩耗粉が摺動部に堆積し、堆積した摩耗粉が摺動部に噛み込んで圧縮機が停止するといった信頼性の低下の可能性があった。
【００１５】本発明は、従来の問題を解決するもので、圧縮機運転中に、シリンダの摺動面に設けられたら旋溝に冷媒ガスを流入することにより、ピストンとシリンダ間の金属接触を防止するとともに摺動部に摩耗粉が堆積することを防止することができる振動式圧縮機を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明の振動式圧縮機は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結された前記ピストンなどにより構成された可動要素と、一端が前記シリンダに固定されたシリンダヘッド内の低圧室もしくは前記圧縮室に開口し他端がシステムの高圧圧力側に開口した連通管と前記連通管に取り付けられた開閉弁とから構成されている。
【００１７】これにより、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステム内より高圧冷媒ガスを圧縮室内に急激に流入し、摺動部に堆積した摩耗粉を冷媒とともに排出することにより、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。
【００１８】また、本発明の振動式圧縮機は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成する空間を有するピストンと、前記空間と前記ピストンの外周面に設けられた複数の貫通穴と、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダに固定されたシリンダヘッド内の低圧室もしくは前記圧縮室に開口し他端がシステムの高圧圧力側に開口した連通管と前記連通管に取り付けられた開閉弁とから構成されている。
【００１９】これにより、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステム内より高圧冷媒ガスを圧縮室内に急激に流入し、摺動部に堆積した摩耗粉をピストン外周面の複数の貫通穴よりピストン内部の空間を経て冷媒とともに排出することにより、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。
【００２０】また、本発明の振動式圧縮機は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に中空空間を有する連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記ピストン外周面に開口し他端が前記連結棒の中空空間に開口した前記ピストン内に設けられた気体流路と、一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に開口した流入管とから構成されている。
【００２１】これにより、圧縮機運転中に、ピストンの摺動部表面より冷媒ガスを吹き出すことにより、ピストンとシリンダ間の空隙を維持でき、金属接触の発生を無くし、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００２２】また、本発明の振動式圧縮機は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に中空空間を有する曲げ剛性の低い連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記ピストン外周面に開口し他端が前記弾性要素の中空空間に開口した前記ピストン内に設けられた気体流路と、一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に開口した流入管とから構成されている。
【００２３】これにより、圧縮機運転中に、ピストンの摺動部表面より冷媒ガスを吹き出すことにより、ピストンとシリンダ間の空隙を均等になるように維持でき、金属接触の発生を無くし、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止し、漏れ損失の増加を防止することができる。
【００２４】また、本発明の振動式圧縮機は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に中空空間を有する連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端が連通管に開口し、断面積が前記中空空間並びに前記連通管より大きい内部空間を有する定圧室と、一端が前記保圧室の内部空間に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に開口した流入管とから構成されている。
【００２５】これにより、圧縮機運転中に、ピストンの摺動部表面より定圧室の内部空間を経て圧力変動が押さえられた冷媒ガスを吹き出すことにより、ピストンとシリンダ間の空隙を安定的に維持でき、金属接触の発生を無くし、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００２６】また、本発明の振動式圧縮機は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納され内周面にら旋溝が設けられたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダ内周面に設けられたら旋溝に開口し他端がシステムの高圧圧力側に連通した冷媒流路とから構成されている。
【００２７】これにより、圧縮機運転中に、シリンダの摺動面に設けられたら旋溝に冷媒ガスを流入することにより、ピストンとシリンダ間の金属接触を防止するとともに摺動部に摩耗粉が堆積することを防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダに固定されたシリンダヘッド内の低圧室もしくは前記圧縮室に開口し他端がシステムの高圧圧力側に開口した連通管と前記連通管に取り付けられた開閉弁とを備えたものであり、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の冷媒ガスを直接圧縮室内に急激に流入することにより、摺動部に堆積した摩耗粉が前記ピストンと前記シリンダ間を冷媒とともに移動し、排出できることから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができるという作用を有する。
【００２９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに、空間を有するピストンと前記空間と前記ピストンの外周面に設けられた複数の貫通穴とを備えたものであり、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の冷媒ガスを直接圧縮室内に急激に流入することにより、摺動部に堆積した摩耗粉が冷媒ガスとともに移動し、ピストン外周面の複数の貫通穴よりピストン内部の空間を経て排出できることにより、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができるという作用を有する。
【００３０】本発明の請求項３に記載の発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に中空空間を有する連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記ピストン外周面に開口し他端が前記連結棒の中空空間に開口した前記ピストン内に設けた気体流路と、一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に開口した流入管とを備えたものであり、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスがピストンの摺動部表面より吹き出ることより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができるという作用を有する。
【００３１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に、さらに、中空空間を有する曲げ剛性の低い連結棒を備えたものであり、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスがピストンの摺動部表面より吹き出ることにより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができるという作用を有する。さらに、曲げ剛性の低い連結棒により空隙の間隔が一定となり漏れ損失の増加を防止することができるという作用を有する。
【００３２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明に、さらに、気体流路と流入管とをつなぐ断面積が前記中空空間並びに前記流入管より大きい内部空間を有する定圧室を備えたものであり、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスが定圧室の内部空間に入ることにより、圧力変動が押さえられ、この変動の少ない冷媒ガスがピストンの摺動部表面より吹き出し、ピストンとシリンダ間に安定して冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができるという作用を有する。
【００３３】本発明の請求項６に記載の発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納され内周面にら旋溝が設けられたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダ内周面に設けられたら旋溝に開口し他端がシステムの高圧圧力側に連通した冷媒流路を備えたものであり、圧縮機運転中に、シリンダの摺動面に設けられたら旋溝に冷媒ガスを流入することにより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、金属接触を防止するとともに冷媒ガスにより摺動部に摩耗粉が移動し、摺動部より排出することから摩耗粉が摺動部に堆積することを防止することができるという作用を有する。
【００３４】
【実施例】以下、本発明による振動式圧縮機の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、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。
【００３５】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例による振動式圧縮機の縦断面図である。
【００３６】図１において、１４は一端がシリンダ４に固定されたシリンダヘッド７を貫通して圧縮室９に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した連通管であり、１５は連通管１４に取り付けられた開閉弁である。
【００３７】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３８】圧縮機運転中に、ピストン５は、シリンダ４内で往復摺動する。その際、開閉弁１５は閉じている。しかし、圧縮機運転停止後に開閉弁１５を開くことにより、システムの高圧圧力側の冷媒ガスが連通管１４を通り、圧縮室９内に急激に直接流入する。この時、流入した冷媒の流れに乗って摺動部に堆積した摩耗粉がピストン５とシリンダ４間の空隙を移動して密閉ケーシング１内に排出される。
【００３９】従って、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止できる。
【００４０】以上のことから、本実施例の振動式圧縮機において、一端が圧縮室９に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した連通管１４と、連通管１４に取り付けられた開閉弁１５とから構成され、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の高圧冷媒ガスを直接圧縮室内９に急激に流入することにより、冷媒ガスとともに摺動部に堆積した摩耗粉がピストン５とシリンダ４間を移動することにより排出できることから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。
【００４１】なお、本実施例においては、一端を圧縮室９に開口した連通管１４を例に挙げたが、シリンダ４に固定されたシリンダヘッド７の低圧室７ａに連通管の開口部を設けても同様の効果が得られる。さらに、使用する冷媒に関係なく、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ系冷媒やハイドロカーボン、二酸化炭素等の自然冷媒を使用する場合においても同様の効果が得られる。さらに、圧縮機内に冷凍機油を封入しないオイルレス圧縮機とすることも可能である。
【００４２】（実施例２）図２は本発明の第２の実施例による振動式圧縮機の縦断面図である。
【００４３】図２において、１６はピストンであり、１７はピストン１６内部に設けられ、密閉ケーシング１内への開口部が少なくても一個所以上ある空間であり、１８はピストン１６の外周表面に設けられた空間１７への貫通穴である。
【００４４】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４５】圧縮機運転中に、ピストン１６は、シリンダ４内で往復摺動する。その際、開閉弁１５は閉じている。しかし、圧縮機運転停止後に開閉弁１５を開くことにより、システムの高圧圧力側の冷媒ガスが連通管１４を通り、圧縮室９内に急激に直接流入する。この時、流入した冷媒の流れに乗って摺動部に堆積した摩耗粉が貫通穴１８から空間１７を移動して密閉ケーシング１内に排出される。
【００４６】従って、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止できる。
【００４７】以上のことから、本実施例の振動式圧縮機において、一端が圧縮室９に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した連通管１４と、連通管１４に取り付けられた開閉弁１５と、外周表面に１つ以上の貫通穴１８が設けられた密閉ケーシング１内への開口部が少なくても一個所以上ある空間１７を有するピストン１６とから構成され、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の高圧冷媒ガスを直接圧縮室内９に急激に流入することにより、冷媒ガスとともに摺動部に堆積した摩耗粉が貫通穴１８から空間１７へと移動することにより排出できることから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。
【００４８】なお、本実施例においては、一端を圧縮室９に開口した連通管１４を例に挙げたが、シリンダ４に固定されたシリンダヘッド７の低圧室７ａに連通管の開口部を設けても同様の効果が得られる。さらに、使用する冷媒に関係なく、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ系冷媒やハイドロカーボン、二酸化炭素等の自然冷媒を使用する場合においても同様の効果が得られる。さらに、圧縮機内に冷凍機油を封入しないオイルレス圧縮機とすることも可能である。
【００４９】（実施例３）図３は本発明の第３の実施例による振動式圧縮機の縦断面図である。図４は同実施例の要部断面図である。
【００５０】図３、４において、１９はピストンであり、２０は連通棒であり、２１は連通棒２０内に設けられた中空空間であり、２２は一端がピストン１９外周面に開口し他端が連結棒２０の中空空間２１に開口したピストン１９内に設けた気体流路であり、２３は一端が連結棒２０の中空空間２１に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した流入管２３である。
【００５１】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５２】圧縮機運転中に、ピストン１９は、シリンダ４内で往復摺動する。その際、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスが流入管２３、連通棒２０の中空空間２１、ピストン１９内の気体通路２２を経てピストン１９の摺動部表面より吹き出すことにより、ピストン１９とシリンダ４間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなる。
【００５３】従って、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００５４】以上のことから、本実施例の振動式圧縮機において、一端がピストン１９外周面に開口し他端が連結棒２０の中空空間２１に開口したピストン１９内に設けた気体流路２２と、一端が連結棒２０の中空空間２１に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した流入管２３とから構成され、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスがピストン１９の摺動部表面から吹き出すことより、ピストン１９とシリンダ４間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００５５】なお、本実施例においては、一端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した流入管２３を例に挙げたが、圧縮室９に流入管２３の開口部を設けても同様の効果が得られる。さらに、使用する冷媒に関係なく、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ系冷媒やハイドロカーボン、二酸化炭素等の自然冷媒を使用する場合においても同様の効果が得られる。さらに、圧縮機内に冷凍機油を封入しないオイルレス圧縮機とすることも可能である。
【００５６】（実施例４）図５は本発明の第４の実施例による振動式圧縮機の縦断面図である。
【００５７】図５において、２４は中空空間２１を有する曲げ剛性の低い連結棒である。
【００５８】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５９】圧縮機運転中に、ピストン１９は、シリンダ４内で往復摺動する。その際、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスが流入管２３、連通棒２４の中空空間２１、ピストン１９内の気体通路２２を経てピストン１９の摺動部表面より吹き出すことにより、ピストン１９とシリンダ４間に流入された冷媒ガスによる圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなる。さらに、曲げ剛性の低い連結棒とすることにより、吹き出した冷媒ガスにより連結棒２４が曲げられる。ことから、シリンダ４内でピストン１９が移動し、ピストン１９とシリンダ４の位置が空隙の間隔が一定となるように変化し、冷媒ガスの漏れ量が少なくなる。
【００６０】従って、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止し、漏れ損失の増加を防止することができる。
【００６１】以上のことから、本実施例の振動式圧縮機において、一端がピストン１９外周面に開口し他端が曲げ剛性の低い連結棒２４の中空空間２１に開口したピストン１９内に設けた気体流路２２と、一端が連結棒２４の中空空間２１に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した流入管２３とから構成され、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスがピストン１９の摺動部表面から吹き出すことより、ピストン１９とシリンダ４間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。さらに曲げ剛性の低い連結棒により空隙の間隔が一定となり漏れ損失の増加を防止することができる。
【００６２】なお、本実施例においては、一端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した連通管２３を例に挙げたが、圧縮室９に連通管２３の開口部を設けても同様の効果が得られる。さらに、使用する冷媒に関係なく、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ系冷媒やハイドロカーボン、二酸化炭素等の自然冷媒を使用する場合においても同様の効果が得られる。さらに、圧縮機内に冷凍機油を封入しないオイルレス圧縮機とすることも可能である。
【００６３】（実施例５）図６は本発明の第５の実施例による振動式圧縮機の縦断面図である。
【００６４】図６において、２５は定圧室であり、２６は連結棒２０内に設けられた中空空間２１並びに流入管２３に連通している内部空間である。
【００６５】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００６６】圧縮機運転中に、ピストン１９は、シリンダ４内で往復摺動する。その際、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスが流入管２３を経て定圧室２５内の内部空間２６に入る。その時、断面積が中空空間２１並びに流入管２３より大きいことから冷媒の圧力変動が緩和される。その後、圧力変動の少ない安定な冷媒ガスとなり、連通棒２０の中空空間２１、ピストン１９内の気体通路２２を経てピストン１９の摺動部表面より吹き出すことにより、ピストン１９とシリンダ４間に流入された冷媒ガスによる圧力が安定して発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなる。
【００６７】従って、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００６８】以上のことから、本実施例の振動式圧縮機において、一端がピストン１９外周面に開口し他端が連結棒２０の中空空間２１に開口したピストン１９内に設けた気体流路２２と、連結棒２０内に設けられた中空空間２１並びに流入管２３に連通している内部空間２６を有する定圧室２５と、一端が連結棒２０の中空空間２１に開口し他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した流入管２３とから構成され、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスが定圧室２５の内部空間２６を通ることにより、圧力変動が少ない冷媒ガスとなりピストン１９の摺動部表面から吹き出すことにより、ピストン１９とシリンダ４間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００６９】なお、本実施例においては、一端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に開口した流入管２３を例に挙げたが、圧縮室９に流入管２３の開口部を設けても同様の効果が得られる。さらに、使用する冷媒に関係なく、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ系冷媒やハイドロカーボン、二酸化炭素等の自然冷媒を使用する場合においても同様の効果が得られる。さらに、圧縮機内に冷凍機油を封入しないオイルレス圧縮機とすることも可能である。
【００７０】（実施例６）図７は本発明の第６の実施例による振動式圧縮機の縦断面図である。図８は同実施例の要部断面図である。
【００７１】図７、８において、２７はシリンダであり、２８はシリンダの内周面に設けられたら旋溝であり、２９は一端がシリンダ２７内周面に設けられたら旋溝に開口している冷媒流路３０に開口して他端がシステムの高圧圧力側（図示せず）に連通した気体流路である。
【００７２】以上のように構成された振動式圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００７３】圧縮機運転中に、ピストン５は、シリンダ２７内で往復摺動する。その際、システム内から高圧の冷媒ガスが連結管２９、冷媒流路３０を経てシリンダ２７の摺動面に設けられたら旋溝２８に流入することにより、ピストン５とシリンダ２７間に冷媒によるガス圧力が発生し、金属接触を防止するとともに冷媒ガスにより摺動部に摩耗粉が移動し、摺動部より排出できることから摩耗粉が摺動部に堆積することを防止することができる。
【００７４】従って、圧縮機の停止といった信頼性の低下並びに摺動損失の増加を防止できる。
【００７５】以上のことから、本実施例の振動式圧縮機において、内周面にら旋溝２８を設けたシリンダ２７と一端がら旋溝２８に開口し他端がシステムの高圧圧力側に連通した連結管２９に開口した冷媒流路２９とから構成され、圧縮機運転中に、シリンダの摺動面に設けたら旋溝に冷媒ガスを流入することにより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、金属接触を防止するとともに冷媒ガスにより摺動部に摩耗粉が移動し、摺動部より排出することから摩耗粉が摺動部に堆積することを防止する。
【００７６】なお、使用する冷媒に関係なく、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ系冷媒やハイドロカーボン、二酸化炭素等の自然冷媒を使用する場合においても同様の効果が得られる。さらに、圧縮機内に冷凍機油を封入しないオイルレス圧縮機とすることも可能である。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダに固定されたシリンダヘッド内の低圧室もしくは前記圧縮室に開口し他端がシステムの高圧圧力側に開口した連通管と、前記連通管に取り付けられた開閉弁とを備えたものであり、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の冷媒ガスを直接圧縮室内に急激に流入することにより、冷媒ガスとともに摺動部に堆積した摩耗粉が前記ピストンと前記シリンダ間を移動して排出できることから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。
【００７８】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに、空間を有するピストンと前記空間と前記ピストンの外周面に設けられた複数の貫通穴とを備えたものであり、圧縮機運転中に、摺動部に摩耗粉が発生しても、圧縮機運転停止時にシステムの高圧圧力側の冷媒ガスを直接圧縮室内に急激に流入することにより、冷媒ガスとともに摺動部に堆積した摩耗粉をピストン外周面の複数の貫通穴より中空空間を経て排出できることから、摩耗粉が摺動部に堆積することを防止でき、圧縮機の停止といった信頼性の低下を防止することができる。
【００７９】本発明の請求項３に記載の発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に中空空間を有する連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記ピストン外周面に開口し他端が前記連結棒の中空空間に開口した前記ピストン内に設けた気体流路と、一端が前記連結棒の中空空間に開口し他端がシステムの高圧圧力側もしくは前記圧縮室内に開口した流入管とを備えたものであり、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスがピストンの摺動部表面より吹き出ることより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００８０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に、さらに、中空空間を有する曲げ剛性の低い連結棒を備えたものであり、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスがピストンの摺動部表面より吹き出ることにより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができるという作用を有する。さらに、曲げ剛性の低い連結棒により空隙の間隔が一定となり漏れ損失の増加を防止することができる。
【００８１】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明に、さらに、気体流路と連通管とをつなぐ断面積が前記気体流路並びに連通管より大きい内部空間を有する定圧室を備えたものであり、圧縮機運転中に、システムの高圧圧力側より流入した冷媒ガスが定圧室の中空空間に一旦開放されることより、圧力変動が押さえられた冷媒ガスがピストンの摺動部表面より吹き出し、ピストンとシリンダ間に安定して冷媒によるガス圧力が発生し、空隙が維持できることから金属接触の発生が無くなり、摺動損失の増加並びに摩耗の増加を防止することができる。
【００８２】本発明の請求項６に記載の発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納され内周面にら旋溝が設けられたたシリンダと、前記シリンダ内に挿入され圧縮室を形成するピストンと、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前記モーターの固定子や前記シリンダ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や前記可動子に連結棒で連結された前記ピストン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され一部が前記固定要素に固定された弾性要素と、一端が前記シリンダ内周面に設けられたら旋溝に開口し他端がシステムの高圧圧力側に連通した冷媒流路とを備えたものであり、圧縮機運転中に、シリンダの摺動面に設けたら旋溝に冷媒ガスを流入することにより、ピストンとシリンダ間に冷媒によるガス圧力が発生し、金属接触を防止するとともに冷媒ガスにより摩耗粉を移動させ、摺動部より排出できることから摩耗粉が摺動部に堆積することを防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４８８
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１８日（２０００．１．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２００７８８（Ｐ２００１−２００７８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月２７日（２００１．７．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８９１３（Ｐ２０００−８９１３） |
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