[go: up one dir, main page]

JP2002168175A - リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置 - Google Patents

リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置

Info

Publication number
JP2002168175A
JP2002168175A JP2000369148A JP2000369148A JP2002168175A JP 2002168175 A JP2002168175 A JP 2002168175A JP 2000369148 A JP2000369148 A JP 2000369148A JP 2000369148 A JP2000369148 A JP 2000369148A JP 2002168175 A JP2002168175 A JP 2002168175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
ring
linear compressor
dead center
center side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000369148A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hasegawa
寛 長谷川
Yuji Yoshida
雄二 吉田
Fumitoshi Nishiwaki
文俊 西脇
Hidenobu Shintaku
秀信 新宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000369148A priority Critical patent/JP2002168175A/ja
Publication of JP2002168175A publication Critical patent/JP2002168175A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/073Linear compressors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアコンプレッサ駆動時のピストンとシリ
ンダの衝突の危険性を減らすことにより、部品の破損を
防止し、ピストンの作動安定性を向上させる。 【解決手段】 リニアコンプレッサのピストン42の上
死点側端部外周にシリンダヘッド25との衝撃力を減ら
す緩衝手段となるピストンリング44aを設け、リング
44aはピストン42の上端部外周を一部覆う形状であ
り、樹脂等の弾性体で構成され、緩衝手段となり衝撃力
を吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内のピス
トンをリニアモータにより往復運動させ、圧縮ガスを生
成するリニアコンプレッサ、およびそれを用いた冷凍サ
イクル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、冷媒の圧縮ガスを生成する手段と
して、リニアモータによりシリンダ内でピストンを往復
運動させガス圧縮を行うリニアコンプレッサを用いた冷
凍サイクル装置が知られている。具体的な冷凍サイクル
装置の例としては、室温を冷暖房時に快適に保つ空気調
和機や、庫内温度を適正に保つ冷凍冷蔵庫などが考えら
れる。
【0003】以下、従来の冷凍サイクル装置を図面に基
づいて説明する。
【0004】図4は、従来の冷凍サイクル装置を空気調
和機に適用したシステム構成図であり、図4において1
はリニアコンプレッサ、2は冷暖房サイクルを切り替え
る四方弁、3は熱源側熱交換器である室外熱交換器、4
は冷媒循環量を調整する絞り装置となる膨張弁、5は室
外機6に備えられているアキュムレータである。また、
7は、負荷側熱交換器である室内熱交換器8の周囲温度
である室温を検知する室温検知器9を備えた室内機であ
る。室内機7は部屋10に設置されている。
【0005】また、室外機6および室内機7のガス側お
よび液側は、それぞれガス側管路11および液側管路1
2で接続され閉回路をなすように構成されており、ガス
側管路11には圧力検出器13が備えられ、リニアコン
プレッサ1の吸入部には過熱度検知器14が取り付けら
れており、全体としては、閉回路の内部に冷媒を封入
し、周知のヒートポンプサイクルを形成している。な
お、冷媒は、単一冷媒、混合冷媒(共沸混合冷媒、非共
沸混合冷媒)、HFC冷媒、自然冷媒(HC冷媒、CO
2冷媒、等)を問わない。
【0006】このような構成における、従来発明の実施
の形態による冷凍サイクル装置の作用を以下に説明す
る。
【0007】暖房運転時は、図4の実線に示すように、
冷媒はリニアコンプレッサ1において圧縮され、高温高
圧の蒸気となって四方弁2を通ってガス管路11に吐出
され、室内機7内の室内熱交換器8に至る。このとき室
内熱交換器8は凝縮器として働き、部屋10の空気に熱
を与えることにより部屋10を暖房し、冷媒は凝縮す
る。液化した冷媒は液側管路12および膨張弁4を通っ
て、室外熱交換器3に至る。かかるとき室外熱交換器3
は蒸発器として働き、冷媒は外気より熱を受けて蒸発
し、低圧蒸気となって四方弁2、およびアキュムレータ
5を通ってリニアコンプレッサ1に吸入される。
【0008】冷房運転時は図4の破線に示す如く、四方
弁2の切り替えにより室外熱交換器3は凝縮器、室内熱
交換器8は蒸発器として働き、部屋10の空気から吸熱
することにより、部屋10を冷房する。
【0009】図5は、図4の冷凍サイクル装置に用いた
リニアコンプレッサ1の断面図である。密閉容器20の
一部に設けられたシリンダ20aにはピストン21がそ
の軸線方向に沿って摺動自在に支持される。ピストン2
1にはマグネット22が固持される。また、マグネット
22と相対向する位置にはアウターヨーク23に埋設さ
れるステータコイル24が配設される。
【0010】シリンダ20aの端部にはシリンダヘッド
25が備えられ、シリンダ20a、ピストン21および
シリンダヘッド25に囲まれる空間が圧縮室26とな
る。シリンダヘッド25の圧縮室26と反対側の面に
は、吸入管27が連結された吸入室28および吐出管2
9が連結された吐出室30を構成するヘッドカバー31
が備えられる。
【0011】シリンダヘッド25には、吸入室28と圧
縮室26とを連通する吸入孔32と、圧縮室26と吐出
室30とを連通する吐出孔33とが設けられている。吸
入孔32には吸入弁34が、吐出孔33には吐出弁35
がそれぞれ設けられている。ピストン21は支持バネ3
6により弾性支持される。図5において、マグネット2
2,アウターヨーク23,ステータコイル24からなる
リニアモータ37にモータドライバ(図示せず)を介し
て断続的に通電を行うことによりピストン21がその軸
線方向に往復動し、圧縮室26内において冷媒の吸入,
圧縮が行われる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上のような構成を有
する、従来の冷凍サイクル装置においては、リニアコン
プレッサ1への入力電力が増大したとき、あるいは負荷
が変化し、リニアコンプレッサ1の吸入する冷媒の圧力
(以下、吸入圧力と呼ぶ)と吐出する冷媒の圧力(以
下、吐出圧力と呼ぶ)の圧力差が小さくなるとき、ピス
トン21のストロークは大きくなる。
【0013】このように、冷凍サイクル装置に用いられ
るリニアコンプレッサ1では、入力と負荷の状態からピ
ストン21のストロークが変化し、ピストン21と吸入
弁34あるいはシリンダヘッド25が衝突する危険性が
ある。特に、圧縮室26から冷媒を吐き出す吐出行程時
にピストン21が所定の上死点位置を越えて吸入弁34
あるいはシリンダヘッド25と衝突する場合が発生す
る。この衝突が発生し続けると、ピストン21、吸入弁
34およびシリンダヘッド25が破損され、リニアコン
プレッサ1の作動が不可能になる。
【0014】また、ピストン21が下死点側に移動しす
ぎると、リニアモータ37の電磁気力による制御範囲を
超えてしまい、ピストンの作動安定性が低下する。
【0015】そこで本発明は、リニアコンプレッサ駆動
時のピストンと吸入弁およびシリンダヘッドとの直接の
衝突を回避することにより、部品の破損を防止するリニ
アコンプレッサと、そのリニアコンプレッサを用いた冷
凍サイクル装置とを提供することを目的とする。
【0016】また、本発明は、ピストンの下死点側への
移動範囲を規制し、ピストンが下死点側に移動しすぎて
リニアモータの電磁気力による制御範囲を超えてしまう
ことを防止し、ピストンの作動安定性を向上させるリニ
アコンプレッサと、そのリニアコンプレッサを用いた冷
凍サイクル装置とを提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、第1の本発明(請求項1に対応)は、シリンダヘ
ッドを有するシリンダと、そのシリンダ内でリニアモー
タにより駆動されるピストンとを少なくとも備え、前記
ピストンの上死点側端部に、前記ピストン本体と前記シ
リンダヘッドとの衝突時の衝撃力を吸収する第1緩衝手
段が設けられていることを特徴とするリニアコンプレッ
サである。
【0018】また、第2の本発明(請求項2に対応)
は、前記第1緩衝手段が、前記ピストンの上死点側端部
外周に取り付けられた第1ピストンリングであることを
特徴とする第1の本発明に記載のリニアコンプレッサで
ある。
【0019】また、第3の本発明(請求項3に対応)
は、前記第1ピストンリングが、前記ピストンの上死点
側端部の少なくとも外周を覆う形状であることを特徴と
する第2の本発明に記載のリニアコンプレッサである。
【0020】また、第4の本発明(請求項4に対応)
は、前記ピストンの下死点に対応する位置の前記シリン
ダの内周には、前記ピストンの下死点側端部と干渉する
突起が設けられていることを特徴とする第1から第3の
いずれかの本発明に記載のリニアコンプレッサである。
【0021】また、第5の本発明(請求項5に対応)
は、前記ピストンの下死点側端部に、前記ピストン本体
と前記突起との衝突時の衝撃力を吸収する第2緩衝手段
が設けられていることを特徴とする第4の本発明に記載
のリニアコンプレッサである。
【0022】また、第6の本発明(請求項6に対応)
は、前記第2緩衝手段が、前記ピストンの下死点側端部
外周に取り付けられた第2ピストンリングであることを
特徴とする第5の本発明に記載のリニアコンプレッサで
ある。
【0023】また、第7の本発明(請求項7に対応)
は、前記第2ピストンリングが、前記ピストンの下死点
側端部の少なくとも外周を覆う形状であることを特徴と
する第6の本発明に記載のリニアコンプレッサである。
【0024】また、第8の本発明(請求項8に対応)
は、前記第1緩衝手段が弾性体で構成されたものである
ことを特徴とする第1から第3のいずれかの本発明に記
載のリニアコンプレッサである。
【0025】また、第9の本発明(請求項9に対応)
は、前記第1ピストンリングが、リング状の管の内側が
一周に亘って切り欠かれ開放された管状リングであっ
て、その一部が開放されたリングの上死点側端縁の周の
径が、前記リングの下死点側端縁の周の径よりも大きい
ことを特徴とする第2の本発明に記載のリニアコンプレ
ッサである。
【0026】また、第10の本発明(請求項10に対
応)は、前記ピストンの上死点側端部の外周には前記第
1ピストンリングを係止するための溝が形成されてお
り、前記ピストンの軸方向の少なくとも中央部と前記シ
リンダの内周との間に隙間が存在するように前記ピスト
ンが形成されていることを特徴とする第9の本発明に記
載のリニアコンプレッサである。
【0027】また、第11の本発明(請求項11に対
応)は、前記第2ピストンリングが、リング状の管の内
側が一周に亘って切り欠かれ開放された管状リングであ
って、その一部が開放されたリングの下死点側端縁の周
の径が、前記リングの上死点側端縁の周の径よりも大き
いことを特徴とする第6の本発明に記載のリニアコンプ
レッサである。
【0028】また、第12の本発明(請求項12に対
応)は、第1から第11のいずれかの本発明に記載のリ
ニアコンプレッサを備えたことを特徴とする冷凍サイク
ル装置である。
【0029】また、第13の本発明(請求項13に対
応)は、冷媒としてCO2冷媒が用いられることを特徴
とする第12の本発明に記載の冷凍サイクル装置であ
る。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0031】(実施の形態1)図1は、実施の形態1に
おけるリニアコンプレッサ41の断面図である。本発明
の実施の形態1におけるリニアコンプレッサ41は、図
5で説明した従来のリニアコンプレッサと概略同様な構
成であり、同様な部分については同一符号を付してい
る。また、図2は、本実施の形態1におけるピストンリ
ング44a、44bの切断斜視図である。
【0032】本発明の実施の形態1では、図1に示すよ
うにピストン42の上死点側端部42aの近傍および下
死点側端部42bの近傍の外周上には2本の溝43a、
43bを形成し、この溝に、外径がピストン42の外径
より大となる円錐リング形のピストンリング44a、4
4bを、小径端45(図2参照)がピストン42の溝4
3a、43bの底面に密着するように装着する。
【0033】また、ピストン42の下死点付近のシリン
ダ20aの内面には、ピストン42の下死点側端部42
bと干渉する内側への突起であるピストン止め20bを
設けている。
【0034】ピストンリング44a、44bは、図2に
示されるように、軸方向一端の小径端45の径dが他端
の大径端46の径Dよりも小さな径を有し、小径端45
および大径端46間の外周面は外向きに凸の曲面47で
形成され、かつ大径端46にピストン42の上死点側端
部42aまたは下死点側端部42bを一部覆うための環
状リング形状の鍔部48を設けており、鍔部48には切
欠き49を設けている。
【0035】さらにピストンリング44a、44bを説
明すると、そのピストンリングは、リング状の管の内周
が一周に亘って切り欠かれたリングであり、その切り欠
き部分が開放されたものであって、その開放部が利用さ
れてピストン42に取り付けられるものである。また大
径端46はピストンリングの軸方向の一方の端縁の周を
意味し、小径端45はピストンリングの軸方向の他方の
端縁の周を意味する。
【0036】この円錐リング形ピストンリング44a、
44bは、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)樹脂等の弾性体で構成される。このピストンリング
44a、44bは、大径端46をそれぞれ上死点および
下死点方向に向け、ピストン42の上死点側端部42a
および下死点側端部42bを鍔部48が一部覆うように
配置される。
【0037】また、ピストンリング44a、44bの小
径端45の径は、2本の溝43a、43bの底面の径よ
りも小さくなるように構成する。従って、ピストンリン
グ44a、44bをピストン42の溝43a、43bに
装着する際には、一旦、ピストンリング44a、44b
の小径端45の径を、溝43a、43bの底面の径に弾
性変形させる。このため、ピストンリング44a、44
bの小径端45と溝43a、43bの底面の間には締め
付け力が作用して十分な密着性が得られる。
【0038】次に、上記構成からなるリニアコンプレッ
サ41の作用を説明する。ピストン42はリニアモータ
37の電磁気力により往復運動を行う。ピストン42が
上死点側(図1の左側)から下死点側(図1の右側)へ
移動する際、吐出孔33に設けられた吐出弁35と吸入
孔32に設けられた吸入弁34が閉じており圧縮室26
内の冷媒が減圧膨張する膨張行程、続いて圧縮室26の
圧力が吸入圧力以下となり吸入孔32に設けられた吸入
弁34が開き圧縮室26の容積の増加に伴い吸入孔32
から冷媒が吸い込まれる吸入行程を行う。
【0039】また、ピストン42が下死点側(図1の右
側)から上死点側(図1の左側)へ移動する際、吐出孔
33に設けられた吐出弁35と吸入孔32に設けられた
吸入弁34は閉まり圧縮室26の容積の減少に伴い冷媒
が圧縮される圧縮行程、続いて圧縮室26の圧力が吐出
圧力以上となり吐出孔33に備えられた吐出弁35が開
き冷媒が吐き出される吐出行程を行う。
【0040】リニアコンプレッサ41への入力電力が増
大したとき、あるいは負荷が変化し、リニアコンプレッ
サ41の吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力の圧
力差が小さくなるときピストン42のストロークは大き
くなる。
【0041】本実施の形態では、ピストンリング44a
の鍔部48がピストン42の上死点側端部42aを一部
覆う形状とし、かつ、ピストンリング44aを弾性体で
構成したことにより、吐出行程においてピストン42と
吸入弁34またはシリンダヘッド25が衝突した場合に
ピストンリング44aの鍔部48が緩衝手段となり衝撃
力を吸収することになるため、ピストン42と吸入弁3
4またはシリンダヘッド25の破損を防止することがで
きる。
【0042】また、ピストン42の下死点付近のシリン
ダ20aの内面にピストン止め20bを設けたことによ
り、ピストン42が下死点側に移動しすぎてリニアモー
タ37の電磁気力による制御範囲を超えてしまうことを
防止することができる。
【0043】また、ピストンリング44bの鍔部48が
ピストン42の下死点側端部42bを一部覆う形状と
し、かつ、ピストンリング44bを弾性体で構成したこ
とにより、吸入行程においてピストン42とピストン止
め20bが衝突した場合にピストンリング44bの鍔部
48が緩衝手段となり衝撃力を吸収することになるた
め、ピストン42とピストン止め20bの破損を防止す
ることができる。
【0044】また、外側に凸の曲面47を有する円錐リ
ング形ピストンリング44a、44bを用いたことによ
り、ピストンリング44a、44bの大径端46のエッ
ジとシリンダ20aの接触を防止でき、ピストンリング
44a、44bの凸の曲面47とシリンダ20aの内面
が面接触するようになるので、接触面圧が減りシリンダ
20aの内面とピストンリング44a、44bの摩耗を
低減することができる。
【0045】また、ピストンリング44aの大径端46
を上死点側に向かって配置し、ピストン42の上死点側
端部42aを覆うピストンリング44aの鍔部48に切
欠き49を設け、かつ、ピストンリング44aの小径端
45をピストン42の溝43a、43bの底面に密着さ
せたことにより、ピストンリング44aの小径端45に
より圧縮室26からの冷媒の漏れを防止しつつ、圧縮室
26の冷媒ガスをピストンリング44aの内周面側に導
くことができ、ピストンリング44aのシリンダ20a
の壁への接触圧を得てシール性を向上させることができ
る。特に、冷媒として高圧力差となるCO2冷媒を用い
た場合には、シール能力が著しく向上するため、より有
効となる。
【0046】また、ピストン42の下死点側端部42b
の近傍にもピストンリング44bを設けたことにより、
2本のピストンリング44a,44bの間には吸入圧力
と吐出圧力の中間的圧力が生じ、漏れの少ない二段階シ
ールができることによりシール性を向上させることがで
きる。特に、冷媒として高圧力差となるCO2冷媒を用
いた場合には、シール能力が著しく向上するため、より
有効となる。
【0047】また、ピストン42の上死点側端部42a
の近傍と下死点側端部42bの近傍にそれぞれピストン
リング44a,44bを設けたことにより、ピストン4
2の外周面上に生じる側圧によりピストン42が傾いた
場合でもピストン42とシリンダ20aの直接接触によ
る摩耗を防止することができる。
【0048】なお、上述した実施の形態では、ピストン
42本体とシリンダヘッド25との衝突時の衝撃力を吸
収する緩衝手段としてピストンリング44aを用いた
が、その緩衝手段はピストンリング44aに限定される
ものではない。例えば、ピストン42の上死点側端面の
外周部の全部または一部に、樹脂等の弾性体で構成され
た緩衝手段を配置し、それをピストンリング44aの代
替として用いてもよい。要するに、ピストン42の上死
点側端部には、ピストン42本体とシリンダヘッド25
との衝突時の衝撃力を吸収する緩衝手段が設けられてお
りさえすればよい。
【0049】また、上述した実施の形態では、ピストン
42本体とピストン止め20bとの衝突時の衝撃力を吸
収する第2緩衝手段としてピストンリング44bを用い
たが、その第2緩衝手段はピストンリング44bに限定
されるものではない。例えば、ピストン42の下死点側
端面の外周部の全部または一部に、樹脂等の弾性体で構
成された緩衝手段を配置し、それをピストンリング44
bの代替として用いてもよい。要するに、ピストン42
の下死点側端部には、ピストン42本体とピストン止め
20bとの衝突時の衝撃力を吸収する第2緩衝手段が設
けられておりさえすればよい。
【0050】また、図1に示すように、ピストン42
は、軸方向の中央部とシリンダ20aの内周との間に隙
間が存在するように形成されており、それによって、ピ
ストン42の軸方向の中央部とシリンダ20aの内周と
の間には摩擦力が働かなくなるので、効率が上昇し、信
頼性も向上する。
【0051】(実施の形態2)図3は、実施の形態2に
おける冷凍サイクル装置を空気調和機に適用したシステ
ム構成図である。図3において41は実施の形態1のリ
ニアコンプレッサであり、その他の構成は図4で示した
従来の冷凍サイクル装置と同様である。従って、同様な
部分については同一符号を付している。
【0052】前述のように、実施の形態1のリニアコン
プレッサ41では、ピストン42と吸入弁34またはシ
リンダヘッド25の衝突による破損を防止し、また、ピ
ストン42とピストン止め20bの衝突による破損を防
止し、また、リニアモータ37の電磁気力による制御範
囲を超えてしまうことを防止し、また、シリンダ20a
の内面とピストンリング44a、44bの摩耗を低減
し、また、ピストンリング44aのシリンダ20aの壁
への接触圧を得てシール性を向上し、また、漏れの少な
い二段階シールができることによりシール性を向上し、
ピストン42とシリンダ20aの直接接触による摩耗を
防止することができるため、リニアコンプレッサ41の
信頼性と効率を向上させることができる。
【0053】従って、リニアコンプレッサ41を用いた
図3の冷凍サイクル装置が高い信頼性と効率を有するこ
とは言うまでも無い。特に冷媒として高圧力差となるC
2冷媒を用いた場合には、リニアコンプレッサ41の
シリンダ20aとピストン42の間のシール能力が著し
く向上するため、より有効となる。
【0054】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、リニ
アコンプレッサ駆動時のピストンと吸入弁およびシリン
ダヘッドとの直接の衝突を回避することにより、部品の
破損を防止するリニアコンプレッサと、そのリニアコン
プレッサを用いた冷凍サイクル装置とを提供することが
できる。
【0055】また、本発明は、ピストンの下死点側への
移動範囲を規制し、ピストンが下死点側に移動しすぎて
リニアモータの電磁気力による制御範囲を超えてしまう
ことを防止し、ピストンの作動安定性を向上させるリニ
アコンプレッサと、そのリニアコンプレッサを用いた冷
凍サイクル装置とを提供することができる。
【0056】つまり、本発明は、信頼性と安定性の高い
リニアコンプレッサおよびこれを用いた冷凍サイクル装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のリニアコンプレッサの
断面図
【図2】本発明の実施の形態1の構成要素であるピスト
ンリングの切断斜視図
【図3】本発明の実施の形態2の冷凍サイクル装置のシ
ステム構成図
【図4】従来の冷凍サイクル装置のシステム構成図
【図5】従来のリニアコンプレッサの断面図
【符号の説明】
1、41 リニアコンプレッサ 20 密閉容器 20a シリンダ 20b ピストン止め 21、42 ピストン 25 シリンダヘッド 26 圧縮室 34 吸入弁 35 吐出弁 37 リニアモータ 44a、44b ピストンリング 48 鍔部 49 切欠き
フロントページの続き (72)発明者 西脇 文俊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新宅 秀信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3H076 AA02 BB26 BB28 BB43 CC06 CC28 CC31 CC92 CC93

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッドを有するシリンダと、そ
    のシリンダ内でリニアモータにより駆動されるピストン
    とを少なくとも備え、前記ピストンの上死点側端部に、
    前記ピストン本体と前記シリンダヘッドとの衝突時の衝
    撃力を吸収する第1緩衝手段が設けられていることを特
    徴とするリニアコンプレッサ。
  2. 【請求項2】 前記第1緩衝手段が、前記ピストンの上
    死点側端部外周に取り付けられた第1ピストンリングで
    あることを特徴とする請求項1に記載のリニアコンプレ
    ッサ。
  3. 【請求項3】 前記第1ピストンリングが、前記ピスト
    ンの上死点側端部の少なくとも外周を覆う形状であるこ
    とを特徴とする請求項2に記載のリニアコンプレッサ。
  4. 【請求項4】 前記ピストンの下死点に対応する位置の
    前記シリンダの内周には、前記ピストンの下死点側端部
    と干渉する突起が設けられていることを特徴とする請求
    項1から3のいずれかに記載のリニアコンプレッサ。
  5. 【請求項5】 前記ピストンの下死点側端部に、前記ピ
    ストン本体と前記突起との衝突時の衝撃力を吸収する第
    2緩衝手段が設けられていることを特徴とする請求項4
    に記載のリニアコンプレッサ。
  6. 【請求項6】 前記第2緩衝手段が、前記ピストンの下
    死点側端部外周に取り付けられた第2ピストンリングで
    あることを特徴とする請求項5に記載のリニアコンプレ
    ッサ。
  7. 【請求項7】 前記第2ピストンリングが、前記ピスト
    ンの下死点側端部の少なくとも外周を覆う形状であるこ
    とを特徴とする請求項6に記載のリニアコンプレッサ。
  8. 【請求項8】 前記第1緩衝手段が弾性体で構成された
    ものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか
    に記載のリニアコンプレッサ。
  9. 【請求項9】 前記第1ピストンリングが、リング状の
    管の内側が一周に亘って切り欠かれ開放された管状リン
    グであって、その一部が開放されたリングの上死点側端
    縁の周の径が、前記リングの下死点側端縁の周の径より
    も大きいことを特徴とする請求項2に記載のリニアコン
    プレッサ。
  10. 【請求項10】 前記ピストンの上死点側端部の外周に
    は前記第1ピストンリングを係止するための溝が形成さ
    れており、前記ピストンの軸方向の少なくとも中央部と
    前記シリンダの内周との間に隙間が存在するように前記
    ピストンが形成されていることを特徴とする請求項9に
    記載のリニアコンプレッサ。
  11. 【請求項11】 前記第2ピストンリングが、リング状
    の管の内側が一周に亘って切り欠かれ開放された管状リ
    ングであって、その一部が開放されたリングの下死点側
    端縁の周の径が、前記リングの上死点側端縁の周の径よ
    りも大きいことを特徴とする請求項6に記載のリニアコ
    ンプレッサ。
  12. 【請求項12】 請求項1から11のいずれかに記載の
    リニアコンプレッサを備えたことを特徴とする冷凍サイ
    クル装置。
  13. 【請求項13】 冷媒としてCO2冷媒が用いられるこ
    とを特徴とする請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
JP2000369148A 2000-12-04 2000-12-04 リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置 Pending JP2002168175A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000369148A JP2002168175A (ja) 2000-12-04 2000-12-04 リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000369148A JP2002168175A (ja) 2000-12-04 2000-12-04 リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002168175A true JP2002168175A (ja) 2002-06-14

Family

ID=18839232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000369148A Pending JP2002168175A (ja) 2000-12-04 2000-12-04 リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002168175A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098136A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Kawamoto Pump Mfg Co Ltd 往復動モータを用いたダイヤフラムポンプユニット
WO2009025506A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-26 Korea Institute Of Machinery & Materials Non-contact positive displacement fuel pump for lpg vehicle with lubricant separation system
JP2011166880A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Hitachi Automotive Systems Ltd リニアアクチュエータ及びこれを用いたサスペンション装置
JP2016217250A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 アスモ株式会社 エアポンプ
US10252703B2 (en) 2015-05-20 2019-04-09 Denso Corporation System for cleaning on-vehicle optical sensor and method for the same
JP2019207071A (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098136A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Kawamoto Pump Mfg Co Ltd 往復動モータを用いたダイヤフラムポンプユニット
WO2009025506A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-26 Korea Institute Of Machinery & Materials Non-contact positive displacement fuel pump for lpg vehicle with lubricant separation system
KR100899606B1 (ko) * 2007-08-21 2009-05-26 한국기계연구원 Lpg자동차용 비접촉식 용적형 연료펌프
JP2011166880A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Hitachi Automotive Systems Ltd リニアアクチュエータ及びこれを用いたサスペンション装置
JP2016217250A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 アスモ株式会社 エアポンプ
US10252703B2 (en) 2015-05-20 2019-04-09 Denso Corporation System for cleaning on-vehicle optical sensor and method for the same
US10654451B2 (en) 2015-05-20 2020-05-19 Denso Corporation System for cleaning on-vehicle optical sensor and method for the same
JP2019207071A (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫
JP7062519B2 (ja) 2018-05-29 2022-05-06 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5632241B2 (ja) クライオポンプ及び極低温冷凍機
JP5660979B2 (ja) クライオポンプ及び極低温冷凍機
US20100275634A1 (en) Refrigeration apparatus
JP2002168175A (ja) リニアコンプレッサおよび冷凍サイクル装置
US6893233B2 (en) Noise reducing cylinder assembly for compressor
US11913698B2 (en) Self-pressure-relief air distribution mechanism and cryogenic refrigerator using same
KR101897852B1 (ko) 왕복동식 압축기
CN112639378B (zh) 超低温制冷机
US7150605B2 (en) Reciprocating compressor
JP2002115652A (ja) リニアコンプレッサ
US9322271B2 (en) Cryogenic refrigerator
KR20180078936A (ko) 압축기
KR20140131450A (ko) 스털링 냉동기용 피스톤 링 유닛
KR20060096648A (ko) 에어컨의 압축기용 밸브
JP6556372B1 (ja) 密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置
JP6540609B2 (ja) エジェクタ
JP7466693B2 (ja) 圧縮機及び冷凍サイクル装置
JP3984057B2 (ja) レシプロ式密閉型電動圧縮機
JP2001221159A (ja) リニア圧縮機
KR101438632B1 (ko) 스털링 냉동기용 피스톤 링 유닛
JP2009085373A (ja) 配管継ぎ手構造、および車両用冷凍サイクル装置
JP2006200844A (ja) 蒸気圧縮式冷凍装置
KR101954537B1 (ko) 왕복동식 압축기
JP2003214343A (ja) レシプロ式密閉型電動圧縮機
KR20250052729A (ko) 재팽창 손실 감소를 위한 리니어 압축장치 및 이를 이용한 냉각장치