【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷凍冷蔵装置や空調機、ポンプ等に用いられる往復動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷凍機器、ポンプの分野において、高効率を狙いに往復動圧縮機が提案されており、高信頼性は、重要な開発要素である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の往復動圧縮機について説明する。
【０００４】
図６は従来の往復動圧縮機の縦断面図である。図７は弾性体の図である。図６、図７において、密閉容器１は本体２を収納している。本体２は、往復駆動手段３、シリンダ４、ピストン５、ピストン５に一体に連結されたロッド６、ブロック７、シリンダヘッド８などから構成されており、サスペンションスプリング（図示せず）により、密閉容器１内に弾性支持されている。
【０００５】
往復駆動手段３は、コイル３ａ、可動子３ｂ、永久磁石３ｃなどにより構成されている。
【０００６】
弾性要素９は、複数の弾性体９ａを積み重ねて構成されており、弾性要素９の内周部９ｂがロッド６に固定され、外周部９ｃがブロック７に固定され、弾性体９ａのスパイラル形状により、共振バネとして機能する。
【０００７】
シリンダ４は、ピストン５により圧縮室１０を形成している。
【０００８】
次に往復動圧縮機の機構について説明する。往復駆動手段３は、交流電源などにより、コイル３ａに通電すると、この通電により永久磁石３ｃにより発生する磁界との作用により、可動子３ｂに往復運動する力が発生する。その力により、往復駆動手段３の可動子３ｂと連結したロッド６及びロッド６と連結したピストン５は、弾性要素９を変形させると共に、弾性要素９の反発力を利用しながら効率よく軸方向に往復運動を繰り返す。図６では、可動子３ｂにコイル３ａが巻かれており、永久磁石３ｃが固定されているが、固定側にコイルが巻かれ、可動子側に永久磁石が固定されていても同様に往復駆動手段３を構成できる。
【０００９】
冷却システム（図示せず）からの冷媒ガスは、吸入管（図示せず）を介してシリンダヘッド８の低圧室８ａに導かれ、シリンダ４内の圧縮室１０に至る。その後、上述したピストン５の往復運動により圧縮され、圧縮された冷媒ガスは、シリンダヘッド８内に配設されている吐出弁（図示せず）を介して、一端シリンダヘッド８内の高圧室８ｂに吐出された後、吐出管を介して、冷却システムに吐出される。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−５５９７４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、ピストン５とロッド６が連結しているので、シリンダ４に対して、ピストン５とロッド６の同芯が不十分である場合や、往復駆動手段３が、往復時にシリンダ４の半径方向に振れることによって、シリンダ４とピストン５の間に抉りによる力が発生し、入力の増加や、抉りによる局所的な摩耗による信頼性の低下を起こす可能性があるという欠点があった。
【００１２】
また、機種、大きさにより、抉り力に差があり、機種、大きさ毎の対応が難しいとの欠点があった。
【００１３】
また、オイルを含有しないオイルレスの往復動圧縮機では、ピストンとシリンダの抉りによる接触は、凝着摩耗などを起こし、信頼性に重大な欠点があった。
【００１４】
本発明は、従来の課題を解決するもので、シリンダとピストン間の抉りを軽減し、入力の増加が少なく、信頼性の高い往復動圧縮機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、圧縮室を形成するシリンダと前記シリンダ内に摺動自在に挿入されたピストンと、往復駆動手段と連結したロッドとを備え、一端を前記ピストン内部に固定されたバネによって前記ロッドの先端面が、前記ピストンの先端内面に摺動可能に押圧された往復動圧縮機であり、バネで押えられたロッドの先端面がシリンダの半径方向に摺動可能であるのでシリンダ内でのピストンの軸心を調整し、ピストンとシリンダの抉りを軽減し接触を緩和するという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に前記ピストンの前記先端内面と前記ロッドの前記先端面との少なくとも一方の表面が、固体潤滑材からなる構成としたものであり、請求項１に記載の発明の作用に加えて固体潤滑材の自己潤滑作用により、ロッドの先端面が半径方向に動いても摩耗の発生を少なくできるという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に前記ピストンの先端内面と前記ロッドの前記先端面とで形成する摺動面が略球面状をなしたものであり、請求項１または２に記載の発明の作用に加えて、シリンダの半径方向のみならず、ピストンの軸方向の傾きに対しても動きが可能となり、ピストンとシリンダの抉りによる接触をより緩和しやすいという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の発明に前記バネをコイルバネとした往復動圧縮機であり、コイルの径や巻き数、形状により、機種、大きさに対して適切な押し圧を選べるという作用を有する
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から３に記載の発明に前記バネを板バネとした往復動圧縮機であり、板の厚み、幅、押える板の数、形状等により、機種、大きさに対して適切な押し圧を選べるという作用を有する
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に前記ピストンの前記先端内面と反対側のスカート部が内側に曲げられることにより、前記バネを固定する爪部を形成した往復動圧縮機で爪部を簡単に形成でき、バネの固定を容易に行えるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明にオイルを用いず、かつピストンとシリンダの間に流体ベアリングを形成した往復動圧縮機で、流体ベアリングへのガス圧により、ピストンに力が働くとロッドの先端面がシリンダの半径方向等に摺動して動き、ピストンとシリンダの接触がなくなるようにするので、ピストンとシリンダ間を容易に完全に非接触にできるという作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による往復動圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による往復動圧縮機の縦断面図である。
【００２２】
図１において、密閉容器１０１は本体１０２を収納している。本体１０２は、シリンダ１０３、往復駆動手段１０４、ピストン１０５、ロッド１０６、ロッド１０６の先端面１０６ａ、バネ１０８、バネ押え１０９、シリンダヘッド１１０から構成されており、サスペンションスプリング（図示せず）により、密閉容器１０１内に弾性支持されている。
【００２３】
ロッド１０６の先端面１０６ａは、ピストン１０５の先端内面１０５ａにバネ１０８で押圧されている。本実施例では、バネ１０８としてコイルバネ１０８ａを用いている。コイルバネ１０８ａを用いると、コイルバネの径、巻き数等を変える事で、バネの押圧力を適切に選択が可能であり、往復動圧縮機のピストン１０５の径やストローク（往復動距離）の差による抉り力の差に対し、適切な押圧力の選択が可能である。
【００２４】
往復駆動手段１０４は、往復動モーター１１０ａ、共振スプリング１１１により構成されており、ロッド１０６は、往復駆動手段１０４に連結している。
【００２５】
シリンダ１０３とピストン１０５により圧縮室１１２が形成され、シリンダヘッド１１０の吸入室１１３、吐出室１１４と連通している。
【００２６】
以上のような構成において、往復駆動手段１０４が往復動を開始すると、ロッド１０６は、先端面１０６ａより先端内面１０５ａに力を伝える。先端面１０６ａは、バネ１０８によって、先端内面１０５ａに押圧されているので、ピストン１０５は半径方向には摺動可能であるが、軸方向はロッド１０６の先端面１０６ａと密着しながら往復動を行う。
【００２７】
ピストン１０５が往復動を行うと、吸入室１１３より、バルブ（図示せず）を介して圧縮室１１２への流体の吸い込みと吐出室１１４への流体の吐出が繰り返され、吐出室１１４に吐出された流体は、吐出管（図示せず）を通って、密閉容器１０１の外部に送られる。
【００２８】
ここで、ロッド１０６の軸がシリンダ１０３に対して、往復動時にわずかに動くことや、ロッド１０６とピストン１０５が完全に同芯とならない場合、従来はピストン１０５とシリンダ１０３との間で抉りが発生してしまうが、本実施の形態では、先端内面１０５ａが先端面１０６ａと摺動しながらピストン１０５がシリンダ１０３内で軸芯を安定するように動く、すなわち、シリンダ１０３内でのピストン１０５の軸心を自動的に調芯してくれるので、シリンダ１０３とピストン１０５の抉りを回避することができ、その結果、ピストン１０５とシリンダ１０３の接触が緩和され、入力の増加が低減されると共に抉りによる局所的な摩耗などの信頼性の低下が低減され、信頼性が向上するという効果を得ることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による往復動圧縮機の密閉容器を除いた部分縦断面図である。
【００３０】
なお、実施の形態１と同一構成については、同一符合を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
図２において、先端内面１０５ａに先端面１０６ａがバネ１０８によって摺動自在に押圧されている。先端内面１０５ａと先端面１０６ａの摺動面の少なくともいずれか一方に、固体潤滑材２０１をコーティング、溶射、別部材といった方法で介在させることにより摺動性を良くし、摩耗を抑制することが可能である。
【００３２】
固体潤滑材２０１としては、例えば燐酸マンガン、二流化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト系材料などがある。
【００３３】
また、別部材としては、ポリアセタール、ナイロン樹脂、４フッ化エチレン樹脂などがある。
【００３４】
上記のような固体潤滑材２０１を用いることによって、先端面１０６ａと先端内面１０５ａは摺動しやすくなり、ピストン１０５とシリンダ１０３の抉りは軽減されると共に、先端面１０６ａと先端内面１０５ａの潤滑性が向上する。その結果、先端内面１０５ａ、先端面１０６ａの摩耗の発生を防ぐことで、更に信頼性が向上するという効果が得られる。
【００３５】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３による往復動圧縮機の密閉容器を除いた部分縦断面図である。
【００３６】
なお、実施の形態１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。
【００３７】
図３において、ピストン３０１の先端内面３０１ａは、略球面形状をしており、先端内面３０１ａにバネ１０８により押圧されるロッド３０２の先端面３０２ａも同様に略球面状をしている。
【００３８】
以上のように構成された往復動圧縮機において、ピストン３０１は、シリンダ１０３の半径方向のみならず、ピストン３０１の軸方向の傾きに対しても動き、ピストン３０１、軸方向に対しては３次元的に動くことが可能となり、ピストン３０１とシリンダ１０３の全方向の抉り力を逃がすことができる。その結果、接触がより緩和され、更に入力の増加が低減されると共に抉りによる局所的な摩耗などの信頼性の低下が低減されるという効果が得られる。
【００３９】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４による往復動圧縮機の密閉容器を除いた部分縦断面図である。
【００４０】
なお、実施の形態１と同一要素については、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
先端内面１０５ａに先端面１０６ａを押圧するために、板バネ４０１を用いている。板バネ４０１は、バネ鋼などを用い、短冊状の板を複数枚、円筒状に並べたものが適切である。
【００４２】
板バネ４０１は、ピストン１０５の反先端側の開口部より挿入し、バネ端部４０４をピストン１０５のスカート部４０３に形成した爪部４０２に係止することによって固定し、バネ力をロッド１０６の先端面１０６ａに加え、ピストン１０５の先端内面１０５ａに押圧させることができる。
【００４３】
以上のように構成した往復動圧縮機において、以下その動作を説明する。
【００４４】
ピストン１０５のスカート部４０３に形成された爪部４０２は、板バネ４０１のバネ端部４０４を係止してとめる作用をする。
【００４５】
板バネ４０１は、先端面１０６ａを先端内面１０５ａに摺動自在に押圧する。
【００４６】
ピストン１０５とシリンダ１０３は、摺動を行うが、従来の構成のようにロッド１０６とピストン１０５が一体となっていると、ピストン１０５とシリンダ１０３間で抉りが発生し、ピストン１０５とシリンダ１０３が摩耗してしまうが、本発明の構成では、先端内面１０５ａが先端面１０６ａと摺動しながらシリンダ１０３とピストン１０５の抉りが発生しないように動くので、ピストン１０５とシリンダ１０３の接触が緩和される。
【００４７】
その結果、シリンダ１０３とピストン１０５の間の抉りによる力の発生が軽減するため、入力の増加が低減されると共に抉りによる局所的な摩耗などの信頼性の低下が低減されるという効果が得られる。
【００４８】
更には、板バネ４０１をとめる爪部４０２は曲げ加工や絞り加工、押し出し加工、エンボス加工などによって容易に形成できるため、成型が簡単であり、製造原価を安くすることができるという効果も得られる。
【００４９】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５による往復動圧縮機の縦断面図である。
【００５０】
なお、実施の形態１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。
【００５１】
図５において、本体５００は、流体ベアリング５０５を用いたオイルレス仕様の往復動圧縮機である。ブロック５０１はシリンダ５０２を圧入している。シリンダ５０２には、吐出室１１４に連通した連通路５０３があり、連通路５０３は、シリンダ５０２の内面に開口穴５０４を開口し流体ベアリング５０５を形成している。
【００５２】
以上の様に構成した往復動圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５３】
往復駆動手段１０４の往復動により、ピストン１０５が往復動し、流体が圧縮されると、圧縮された高圧流体は、吐出室１１４に連通した連通路５０３を通って、シリンダ５０２の内面に開口した開口穴５０４から流体を噴出し、ピストン１０５をシリンダ５０２から浮遊させる力を発生する。
【００５４】
ピストン１０５の先端内面１０５ａがロッド１０６の先端面１０６ａと摺動しながらシリンダ１０３とピストン１０５の抉りが発生しないように動くことに加えて、流体ベアリング５０５により、ピストン１０５をシリンダ５０２から浮遊させる力が発生するために、ピストン１０５とシリンダ５０２とを完全に非接触にすることが可能となる。そのため、ピストン１０５とシリンダ５０２の摺動による入力損失がなくなる。
【００５５】
その結果、流体ベアリング５０５でピストン１０５を浮遊させる構成において、ピストン１０５とシリンダ５０２の接触を防ぐことで摩耗の発生がなく信頼性が高くなるという効果が得られるとともに、ピストン１０５の摺動がなくなるので、摺動による入力の増加がなくなるという効果が得られる。
【００５６】
【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、入力の増加が少なく、信頼性が向上するという効果がある。
【００５７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加えて、摩耗が抑制され、信頼性が向上するという効果がある。
【００５８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、さらに入力の増加の抑制や、信頼性の向上に効果がある。
【００５９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の発明の効果に加えて、機種、大きさによる抉り力の差に柔軟に対応できるという効果がある。
【００６０】
また、請求項５に記載の発明も、請求項１から３に記載の発明の効果に加えて、機種、大きさによる抉り力の差に柔軟に対応できるという効果がある。
【００６１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５に記載の発明の効果に加えて、バネの固定が容易になり、製造しやすくなるという効果がある。
【００６２】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から６に記載の発明の効果に加えて、流体ベアリングにより、ピストンとシリンダが非接触となり、ピストンシリンダ間の入力増加がなくなると共に、摩耗発生がなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による往復動圧縮機の実施の形態１の縦断面図
【図２】本発明による往復動圧縮機の実施の形態２の部分縦断面図
【図３】本発明による往復動圧縮機の実施の形態３の部分縦断面図
【図４】本発明による往復動圧縮機の実施の形態４の部分縦断面図
【図５】本発明による往復動圧縮機の実施の形態５の縦断面図
【図６】従来の往復動圧縮機の縦断面図
【図７】従来の往復動圧縮機の弾性体の平面図
【符号の説明】
１０３ シリンダ
１０４ 往復駆動手段
１０５，３０１ ピストン
１０５ａ，３０１ａ 先端内面
１０６，３０２ ロッド
１０６ａ，３０２ａ 先端面
１０８ バネ
１０８ａ コイルバネ
１１２ 圧縮室
２０１ 固体潤滑材
４０１ 板バネ
４０２ 爪部
４０３ スカート部
５０５ 流体ベアリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reciprocating compressor used for a refrigerator / freezer, an air conditioner, a pump, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the field of refrigeration equipment and pumps, reciprocating compressors have been proposed for high efficiency, and high reliability is an important development factor (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
Hereinafter, the conventional reciprocating compressor will be described with reference to the drawings.
[0004]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional reciprocating compressor. FIG. 7 is a diagram of an elastic body. 6 and 7, the sealed container 1 stores the main body 2. The main body 2 is composed of a reciprocating drive means 3, a cylinder 4, a piston 5, a rod 6, a block 7 integrally connected to the piston 5, a cylinder head 8, and the like, and a sealed container is formed by a suspension spring (not shown). 1 is elastically supported.
[0005]
The reciprocating drive means 3 includes a coil 3a, a mover 3b, a permanent magnet 3c, and the like.
[0006]
The elastic element 9 is configured by stacking a plurality of elastic bodies 9a. The inner peripheral portion 9b of the elastic element 9 is fixed to the rod 6, the outer peripheral portion 9c is fixed to the block 7, and the elastic body 9a has a spiral shape. , Function as a resonance spring.
[0007]
The cylinder 4 forms a compression chamber 10 with a piston 5.
[0008]
Next, the mechanism of the reciprocating compressor will be described. When the reciprocating drive means 3 is energized to the coil 3a by an AC power source or the like, a force for reciprocating motion is generated in the movable element 3b by the action of a magnetic field generated by the permanent magnet 3c by this energization. Due to this force, the rod 6 connected to the movable element 3b of the reciprocating drive means 3 and the piston 5 connected to the rod 6 deform the elastic element 9 and efficiently use the repulsive force of the elastic element 9 in the axial direction. Repeat reciprocating motion. In FIG. 6, the coil 3 a is wound around the mover 3 b and the permanent magnet 3 c is fixed. However, even if the coil is wound on the fixed side and the permanent magnet is fixed on the mover side, the reciprocating drive is similarly performed. The means 3 can be configured.
[0009]
Refrigerant gas from the cooling system (not shown) is guided to the low pressure chamber 8a of the cylinder head 8 through the suction pipe (not shown) and reaches the compression chamber 10 in the cylinder 4. Thereafter, the compressed refrigerant gas is compressed by the reciprocating motion of the piston 5 described above, and the compressed refrigerant gas passes through a discharge valve (not shown) disposed in the cylinder head 8 and then the high-pressure chamber 8b in the cylinder head 8 at one end. And then discharged to the cooling system via the discharge pipe.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-55974 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional configuration, since the piston 5 and the rod 6 are connected, the concentricity of the piston 5 and the rod 6 with respect to the cylinder 4 is insufficient, or when the reciprocating drive means 3 is moved back and forth. As a result of swinging in the radial direction of the cylinder 4, there is a drawback that a force is generated between the cylinder 4 and the piston 5, which may cause an increase in input and a decrease in reliability due to local wear due to the rotation. there were.
[0012]
In addition, there is a drawback that there is a difference in turning force depending on the model and size, and it is difficult to cope with each model and size.
[0013]
Further, in an oilless reciprocating compressor that does not contain oil, the contact between the piston and the cylinder is caused by adhesive wear, which has a serious defect in reliability.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problems and to provide a reciprocating compressor with high reliability that reduces the twisting between the cylinder and the piston, reduces the increase in input.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention includes a cylinder that forms a compression chamber, a piston that is slidably inserted into the cylinder, and a rod that is connected to a reciprocating drive means, and has one end inside the piston. A reciprocating compressor in which the end surface of the rod is slidably pressed against the inner surface of the end of the piston by a fixed spring, and the end surface of the rod pressed by the spring can slide in the radial direction of the cylinder Therefore, the shaft center of the piston in the cylinder is adjusted, and the effect of reducing the contact between the piston and the cylinder is reduced.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, at least one surface of the tip inner surface of the piston and the tip surface of the rod is made of a solid lubricant. In addition to the action of the invention of claim 1, the self-lubricating action of the solid lubricant has the action of reducing the occurrence of wear even if the tip surface of the rod moves in the radial direction.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the sliding surface formed by the inner surface of the front end of the piston and the front end surface of the rod is substantially spherical in the invention of the first or second aspect. Yes, in addition to the action of the invention according to claim 1 or 2, it is possible to move not only in the radial direction of the cylinder but also in the inclination in the axial direction of the piston, thereby further reducing the contact caused by the turning of the piston and the cylinder. It has the effect of being easy to do.
[0018]
The invention according to claim 4 of the present invention is a reciprocating compressor in which the spring is a coil spring according to the invention according to claims 1 to 3, and depending on the diameter, number of turns, and shape of the coil, The invention according to claim 5 of the present invention, which has an action of selecting an appropriate pressing force for the invention, is a reciprocating compressor using the spring as a leaf spring in the invention according to claims 1 to 3, The invention according to claim 6 of the present invention has the effect of selecting an appropriate pressing pressure for the model and size depending on the thickness, width, number of pressing plates, shape, and the like. In the invention according to one aspect, the skirt portion on the opposite side to the inner surface of the tip of the piston is bent inward, so that the claw portion can be easily formed with a reciprocating compressor in which a claw portion for fixing the spring is formed, The spring can be easily fixed.
[0019]
The invention according to claim 7 of the present invention is a reciprocating compressor in which oil is not used in the invention according to any one of claims 1 to 6 and a fluid bearing is formed between a piston and a cylinder. When the force is applied to the piston due to the gas pressure applied to the fluid bearing, the tip of the rod slides and moves in the radial direction of the cylinder, and the contact between the piston and the cylinder is eliminated. It has the effect of being completely non-contact.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a reciprocating compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal sectional view of a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention.
[0022]
In FIG. 1, a sealed container 101 stores a main body 102. The main body 102 includes a cylinder 103, a reciprocating drive means 104, a piston 105, a rod 106, a tip surface 106a of the rod 106, a spring 108, a spring retainer 109, and a cylinder head 110, and a suspension spring (not shown) The airtight container 101 is elastically supported.
[0023]
The tip surface 106 a of the rod 106 is pressed by the spring 108 against the tip inner surface 105 a of the piston 105. In this embodiment, a coil spring 108 a is used as the spring 108. When the coil spring 108a is used, the pressing force of the spring can be appropriately selected by changing the coil spring diameter, the number of windings, etc., depending on the diameter and stroke (reciprocation distance) of the piston 105 of the reciprocating compressor. Appropriate pressing force can be selected for the difference in the rolling force.
[0024]
The reciprocating drive unit 104 includes a reciprocating motor 110 a and a resonance spring 111, and the rod 106 is connected to the reciprocating drive unit 104.
[0025]
A compression chamber 112 is formed by the cylinder 103 and the piston 105 and communicates with the suction chamber 113 and the discharge chamber 114 of the cylinder head 110.
[0026]
In the configuration as described above, when the reciprocating drive means 104 starts reciprocating movement, the rod 106 transmits a force from the front end surface 106a to the front end inner surface 105a. Since the tip surface 106a is pressed against the tip inner surface 105a by the spring 108, the piston 105 can slide in the radial direction, but in the axial direction, it reciprocates while closely contacting the tip surface 106a of the rod 106. .
[0027]
When the piston 105 reciprocates, the suction of the fluid into the compression chamber 112 and the discharge of the fluid into the discharge chamber 114 are repeated from the suction chamber 113 via a valve (not shown) and discharged into the discharge chamber 114. The fluid is sent to the outside of the sealed container 101 through a discharge pipe (not shown).
[0028]
Here, when the shaft of the rod 106 moves slightly with respect to the cylinder 103 during the reciprocating movement, or when the rod 106 and the piston 105 are not completely concentric, conventionally, there is no twist between the piston 105 and the cylinder 103. However, in this embodiment, the piston 105 moves so as to stabilize the axis in the cylinder 103 while the tip inner surface 105a slides on the tip surface 106a, that is, the piston 105 in the cylinder 103 is moved. Since the shaft center is automatically aligned, it is possible to avoid the turning of the cylinder 103 and the piston 105. As a result, the contact between the piston 105 and the cylinder 103 is alleviated, the increase in input is reduced and the turning is reduced. The reduction in reliability such as local wear due to the above can be reduced, and the reliability can be improved.
[0029]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the reciprocating compressor according to the second embodiment of the present invention, excluding the hermetic container.
[0030]
In addition, about the same structure as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0031]
In FIG. 2, the front end surface 106a is slidably pressed by the spring 108 on the front end inner surface 105a. It is possible to improve the slidability and suppress wear by interposing a solid lubricant 201 on the sliding surface of the tip inner surface 105a and the tip surface 106a by a method such as coating, thermal spraying, or another member. It is.
[0032]
Examples of the solid lubricant 201 include manganese phosphate, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, and a graphite-based material.
[0033]
As another member, there are polyacetal, nylon resin, tetrafluoroethylene resin, and the like.
[0034]
By using the solid lubricant 201 as described above, the front end surface 106a and the front end inner surface 105a are easily slidable, and the piston 105 and the cylinder 103 are less bent, and the front end surface 106a and the front end inner surface 105a are lubricated. Will improve. As a result, it is possible to further improve the reliability by preventing the wear of the tip inner surface 105a and the tip surface 106a.
[0035]
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of the reciprocating compressor according to the third embodiment of the present invention excluding the hermetic container.
[0036]
In addition, about the same structure as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0037]
In FIG. 3, the tip inner surface 301a of the piston 301 has a substantially spherical shape, and the tip surface 302a of the rod 302 pressed against the tip inner surface 301a by the spring 108 is also substantially spherical.
[0038]
In the reciprocating compressor configured as described above, the piston 301 moves not only in the radial direction of the cylinder 103 but also in the axial inclination of the piston 301, and the piston 301 is three-dimensional in the axial direction. It is possible to move the piston 301 and the cylinder 103 in all directions. As a result, it is possible to obtain an effect that contact is more relaxed, an increase in input is further reduced, and a decrease in reliability such as local wear due to rolling is reduced.
[0039]
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view of the reciprocating compressor according to the fourth embodiment of the present invention, excluding the hermetic container.
[0040]
In addition, about the same element as Embodiment 1, the same number is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0041]
A leaf spring 401 is used to press the tip surface 106a against the tip inner surface 105a. The plate spring 401 is suitably made of spring steel or the like and a plurality of strip-shaped plates arranged in a cylindrical shape.
[0042]
The leaf spring 401 is inserted from the opening on the opposite end side of the piston 105 and fixed by locking the spring end portion 404 to the claw portion 402 formed on the skirt portion 403 of the piston 105, and the spring force of the rod 106 is fixed. In addition to the front end surface 106a, the front end inner surface 105a of the piston 105 can be pressed.
[0043]
The operation of the reciprocating compressor configured as described above will be described below.
[0044]
The claw portion 402 formed on the skirt portion 403 of the piston 105 acts to lock and stop the spring end portion 404 of the leaf spring 401.
[0045]
The leaf spring 401 slidably presses the tip end surface 106a against the tip inner surface 105a.
[0046]
The piston 105 and the cylinder 103 slide, but if the rod 106 and the piston 105 are integrated as in the conventional configuration, the piston 105 and the cylinder 103 are warped, and the piston 105 and the cylinder 103 are However, in the configuration of the present invention, the tip inner surface 105a slides on the tip surface 106a and moves so that the cylinder 103 and the piston 105 are not bent, so that the contact between the piston 105 and the cylinder 103 is alleviated. .
[0047]
As a result, since the generation of force due to the stroke between the cylinder 103 and the piston 105 is reduced, an increase in input is reduced, and a reduction in reliability such as local wear due to the stroke is reduced. .
[0048]
Furthermore, since the nail | claw part 402 which stops the leaf | plate spring 401 can be easily formed by a bending process, a drawing process, an extrusion process, an embossing etc., it is easy to shape | mold and the effect that a manufacturing cost can be reduced is also acquired. .
[0049]
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a reciprocating compressor according to a fifth embodiment of the present invention.
[0050]
In addition, about the same structure as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0051]
In FIG. 5, a main body 500 is an oilless specification reciprocating compressor using a fluid bearing 505. A block 501 press-fits the cylinder 502. The cylinder 502 has a communication passage 503 communicating with the discharge chamber 114, and the communication passage 503 forms an opening hole 504 on the inner surface of the cylinder 502 to form a fluid bearing 505.
[0052]
About the reciprocating compressor comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.
[0053]
When the piston 105 reciprocates due to the reciprocating motion of the reciprocating drive means 104 and the fluid is compressed, the compressed high-pressure fluid opens to the inner surface of the cylinder 502 through the communication passage 503 communicating with the discharge chamber 114. Fluid is ejected from the opening hole 504 to generate a force that causes the piston 105 to float from the cylinder 502.
[0054]
A force that causes the piston 105 to float from the cylinder 502 by the fluid bearing 505 in addition to the movement so that the cylinder 103 and the piston 105 are not bent while the tip inner surface 105 a of the piston 105 slides on the tip surface 106 a of the rod 106. Therefore, the piston 105 and the cylinder 502 can be completely brought out of contact with each other. Therefore, input loss due to sliding between the piston 105 and the cylinder 502 is eliminated.
[0055]
As a result, in the configuration in which the piston 105 is floated by the fluid bearing 505, the contact between the piston 105 and the cylinder 502 is prevented, so that there is an effect that the wear is not generated and the reliability is improved, and the sliding of the piston 105 is eliminated. As a result, an effect of eliminating an increase in input due to sliding can be obtained.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the invention described in claim 1 has an effect that the increase in input is small and the reliability is improved.
[0057]
In addition to the effect of the invention described in claim 1, the invention described in claim 2 has an effect that wear is suppressed and reliability is improved.
[0058]
In addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, the invention described in claim 3 is further effective in suppressing an increase in input and improving reliability.
[0059]
In addition to the effects of the inventions described in claims 1 to 3, the invention described in claim 4 has an effect that it can flexibly cope with the difference in the turning force depending on the model and size.
[0060]
In addition to the effects of the inventions described in claims 1 to 3, the invention described in claim 5 also has an effect of being able to flexibly cope with a difference in rolling force depending on the model and size.
[0061]
In addition to the effects of the inventions described in claims 1 to 5, the invention described in claim 6 has an effect that the spring can be easily fixed and manufactured easily.
[0062]
Further, in addition to the effects of the inventions described in claims 1 to 6, the invention described in claim 7 makes the piston and cylinder non-contact by the fluid bearing, eliminates an increase in input between the piston and cylinder, and generates wear. There is an effect that disappears.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of Embodiment 1 of a reciprocating compressor according to the present invention. FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of Embodiment 2 of a reciprocating compressor according to the present invention. FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view of a fourth embodiment of a reciprocating compressor according to the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a fifth embodiment of a reciprocating compressor according to the present invention. Fig. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional reciprocating compressor. Fig. 7 is a plan view of an elastic body of a conventional reciprocating compressor.
103 cylinder 104 reciprocating drive means 105, 301 piston 105a, 301a tip inner surface 106, 302 rod 106a, 302a tip surface 108 spring 108a coil spring 112 compression chamber 201 solid lubricant 401 leaf spring 402 claw portion 403 skirt portion 505 fluid bearing