JP2005307959A - リニア圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 内コア３１がインサートされた状態でシリンダーブロック２１がモールド形成されるリニア圧縮機を提供する。
【解決手段】 内コア２１を構成する多数枚の鋼板を、金型４０の内部に円周方向に配置させた後、金型４０の内部にアルミニウムなどの非磁性体の溶融物５０を注入すると、溶融物５０が凝固しつつ内コア３１がしっかり固定されたシリンダーブロック２１が完成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、リニア圧縮機に関し、さらに詳細には、ピストンを駆動させる可動子の内側に設けられる内コアと、内コアが結合されるシリンダーブロックと、を備えたリニア圧縮機に関する。

一般に、圧縮機は、冷媒を使った圧縮、凝縮、膨脹、蒸発過程が連続して行われる冷凍サイクルにおいて、冷媒を圧縮して外部に送り出す機能を行うものであり、その一例に、直線運動力を与えるリニアモータがピストンを直線往復動させることによって、冷媒の圧縮を行わせるリニア圧縮機がある。

従来のリニア圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮装置と、圧縮装置に動力を与える駆動装置とを収めて構成される。

圧縮装置は、内部に圧縮室が形成されたシリンダーブロックと、圧縮室内を進退するピストンとを備えて、冷媒を圧縮させる。

駆動装置は、シリンダーブロックの外側に設置される内コアと、内コアと所定距離だけ離れて配置されるとともに、内部にコイルが巻き取られた外コアと、内コアと外コアとの間に設置され、これらとの電磁気的相互作用により往復動しつつピストンを駆動させる可動子とから構成される。

一方、従来のリニア圧縮機は、内コアをシリンダーブロックに固定すべく、内コアを円筒状に固定するホルダーをさらに備えなければならなかった。つまり、このホルダーをシリンダーブロックに嵌めるか、ボルトなどを使って締め付けることによって、内コアをシリンダーブロックに固定していた。

しかしながら、この種の従来のリニア圧縮機は、ホルダーをシリンダーブロックに嵌めるか、締め付ける場合、シリンダーブロックが変形または破損しがちであり、圧縮機の圧縮効率及び信頼性が劣化する問題点を抱えていた。

また、内コアの設置のための別途のホルダーが要求されるため、作業工程の複雑化及びコスト高を招くという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、シリンダーブロックに内コアを容易で堅固に固定すると同時に、シリンダーブロックの変形を防止できるリニア圧縮機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく、本発明に係るリニア圧縮機は、圧縮室内部を往復動しつつ冷媒を圧縮するピストンと、該ピストンを駆動させる可動子と、該可動子と電磁気的相互作用可能に前記可動子の内外側にそれぞれ設けられる内コア及び外コアと、前記内コアがインサートされてモールド形成され、内部に前記圧縮室が形成されたシリンダーブロックとを含むことを特徴とする。

好ましくは、前記内コアは、前記シリンダーブロックから離脱するのを抑えるべく、前記シリンダーブロックと接する面に少なくとも一つの溝が形成される。

また、前記内コアは、前記シリンダーブロックから離脱するのを抑えるべく、前記シリンダーブロックと接する面に少なくとも一つの突起が形成されると好ましい。

好ましくは、前記シリンダーブロックのモールディング時に使われる溶融物は、非磁性体の材質からなる。

好ましくは、前記溶融物は、アルミニウム材質を含む。

上述した如く、本発明のリニア圧縮機によれば、シリンダーブロックのモールディングのときに内コアがインサートされるため、シリンダーブロックの変形及び破損を招くことなく内コアをしっかり固定でき、したがって、圧縮機の信頼性及び圧縮効率を向上させることができる。

また、本発明のリニア圧縮機によれば、内コアをシリンダーブロックに固定するための別途の部品及びそれに伴う工程が不要となるので、作業工程の単純化及び生産コストの節減が図られる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１を参照すれば、本発明に係るリニア圧縮機は、密閉容器１０内に、冷媒を圧縮する圧縮装置２０と、圧縮装置２０を駆動させる駆動装置３０とを備えてなる。圧縮装置２０は、圧縮室２１ａの形成されたシリンダーブロック２１と、圧縮室２１ａの内部を往復運動自在なピストン２２と、を含み、シリンダーブロック２１の一側には、内部に吸入室２３ａと吐出室２３ｂが形成されたシリンダーヘッド２３が結合される。

駆動装置３０は、シリンダーブロック２１の外側に設けられる内コア３１と、内コア３１の外周面を所定間隔だけ離れて取り囲むとともに、磁場を形成するように内部に環状にコイル３３が巻き取られている外コア３２とを備えており、また、内コア３１と外コア３２との間にはマグネット３４ａの取り付けられた可動子３４が配設されて、ピストン２２を駆動させるようになっている。

一方、本発明に適用されるシリンダーブロック２１は、内部に圧縮室２１ａの形成された円筒状の円筒部２１ｂと、円筒部２１ｂの一端部から半径方向に延在して外コア３２を支持する支持部２１ｃが一体形成され、このように構成されるシリンダーブロック２１は、内コア３１がインサートされた状態でモールド形成される。

すなわち、図２に示すように、シリンダーブロック２１に対応する形状の金型４０内に、内コア３１を構成する多数枚の鋼板を、円周方向に互いに離隔するように配置させた後、図３に示すように、金型４０内にアルミニウムのような非磁性体の溶融物５０を注入する。

次いで、溶融物５０が凝固した後に金型４０を除去すると、図４に示すように、内コア３１がしっかり固定されたシリンダーブロック２１が完成する。

図５を参照すれば、内コア３１は、溶融物５０が凝固して形成されるシリンダーブロック２１と接する面に、少なくとも一つの溝３１ａ，３１ｂが形成されるが、ここで、側面溝３１ａは、内コア３１が上下方向に離脱するのを防止し、下部溝３１ｂは、内コア３１が左右方向に離脱するのを防止する役割をそれぞれ果たす。

または、図６に示すように、内コア３１は、シリンダーブロック２１から離脱するのを防止すべく、シリンダーブロック２１と接する面に、少なくとも一つの突起３１ｃ，３１ｄを有してもよい。

次に、本発明に係るリニア圧縮機の動作及びそれによる効果について述べる。

まず、電源が印加されると、内コア３１と外コア３２との間に磁束が形成される。これにより、内コア３１と外コア３２との間に配置された可動子３４は、内コア３１及び外コア３２との電磁気的相互作用により上下往復運動するようになり、このような可動子３４の運動により、ピストン２２は圧縮室２１ａの内部を運動しつつ冷媒を圧縮する。

このとき、磁束の通路として機能する内コア３１は、インサートモールディングによりシリンダーブロック２１にしっかり固定された状態であるため、圧縮機の駆動時に発生する振動によりシリンダーブロック２１から内コア３１が離脱するのを防ぐことができる。

本発明に係るリニア圧縮機の全体的な構造を示す断面図である。 本発明に係るリニア圧縮機においてシリンダーブロックの製作過程を段階的に示す断面図である。 本発明に係るリニア圧縮機においてシリンダーブロックの製作過程を段階的に示す断面図である。 本発明に係るリニア圧縮機においてシリンダーブロックの製作過程を段階的に示す断面図である。 本発明に係るリニア圧縮機において内コアの形態をそれぞれ示す断面図である。 本発明に係るリニア圧縮機において内コアの形態をそれぞれ示す断面図である。

符号の説明

１０ 密閉容器
２０ 圧縮装置
２１ シリンダーブロック
２１ａ 圧縮室
２１ｂ 円筒部
２１ｃ 支持部
２２ ピストン
２３ シリンダーヘッド
２３ａ 吸入室
２３ｂ 吐出室
３０ 駆動装置
３１ 内コア
３１ｂ 下部溝
３１ｃ、３１ｄ 突起
３２ 外コア
３３ コイル
３４ 可動子
３４ａ マグネット
４０ 金型
５０ 溶融物

Claims (5)

1. 圧縮室内部を往復動しつつ冷媒を圧縮するピストンと、
   該ピストンを駆動させる可動子と、
   該可動子と電磁気的相互作用可能に前記可動子の内外側にそれぞれ設けられる内コア及び外コアと、
   前記内コアがインサートされてモールド形成され、内部に前記圧縮室が形成されたシリンダーブロックとを含むことを特徴とするリニア圧縮機。
2. 前記内コアは、前記シリンダーブロックから離脱するのを抑えるべく、前記シリンダーブロックと接する面に少なくとも一つの溝が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
3. 前記内コアは、前記シリンダーブロックから離脱するのを抑えるべく、前記シリンダーブロックと接する面に少なくとも一つの突起が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
4. 前記シリンダーブロックのモールディング時に使われる溶融物は、非磁性体の材質からなることを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
5. 前記溶融物は、アルミニウム材質を含むことを特徴とする請求項４に記載のリニア圧縮機。

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