JP2004332719A - リニア圧縮機 - Google Patents

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泰 ▲きょん▼ 李
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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Abstract

【課題】 ボビンとコア間の固定構造を改善してボビンにコアを堅く固定し得るリニア圧縮機を提供する。
【解決手段】 ボビン４１の上下面に形成されたコア装着溝４１ａに外側コア４３が装着され、ボビン４１と外側コア４３は射出成形によりボビン４１と外側コア４３間に充填された成形物４４により堅く固定される。
【選択図】 図４

Description

本発明はリニア圧縮機に係り、より詳しくはピストンを進退させるため、可動子と固定子を含むリニア圧縮機に関するものである。
一般に、圧縮機は、冷媒を媒体として圧縮、凝縮、膨張及び蒸発過程を連続的に行う冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮して外部へ吐き出す作用をするものである。このなかで、リニア圧縮機は直線運動力を出力するリニアモータがピストンを直線往復運動させて冷媒を圧縮するものである。
このような機能をする従来のリニア圧縮機は、密閉容器の内部に、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部に動力を提供する駆動部とからなる。
圧縮部は、内部に圧縮室が形成されたシリンダブロックと、圧縮室内で進退して冷媒を圧縮するピストンとを含み、シリンダブロックの一側には吸入室及び吐出室が形成されたシリンダヘッドが結合される。
駆動部は、電源の印加により磁場を形成する固定子と、この固定子から所定距離だけ離隔して固定子とともに磁束を形成する内側コアと、固定子と内側コア間に設けられ、ピストンを駆動させる可動子とを含んでなる。
従来の圧縮機の固定子をより詳細に説明すると、固定子は、円筒状のボビンと、ボビンの外周面に巻き付けられるコイルとを含み、ボビンには外側コアが円周方向に設けられる。
この際、ボビンの上下面にはコア装着溝が形成され、これに外側コアが装着される。
このように構成される従来のリニア圧縮機は、コイルに電源が印加されると、外側コアに磁場が形成され、この磁場と可動子間の磁気的相互作用により可動子が直線運動を行う。これと同時に、可動子に連結されたピストンが圧縮室を往復運動して冷媒を圧縮することになる。
しかし、従来の圧縮機はボビンに外側コアが単純に結合される構造であるから、駆動時に発生する熱によりボビンが変形する場合、又は駆動時に発生する振動が持続的にボビンに加わる場合、ボビンに装着された外側コアが最初装着位置を離脱してしまう。
これにより、可動子と外側コア間のギャップが一定に維持できなくて、リニアモータの全体効率が低下する問題点がある。
また、可動子と外側コアが直接ぶつかる場合は、圧縮機が破損する致命的な問題が発生する。
したがって、本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的はボビンとコア間の固定構造を改善してボビンにコアを堅く固定することができるリニア圧縮機を提供することにある。
前記のような目的を達成するため、本発明は、シリンダの内部で進退して冷媒を圧縮するピストンと、前記ピストンとともに進退する可動子と、前記可動子と相互作用して前記可動子を駆動する固定子とを含んでなるリニア圧縮機において、前記固定子は、コイルが巻き付けられるボビンと、前記ボビンを取り囲むコアとを含み、前記コアと前記ボビンは、射出成形により前記コアと前記ボビン間に充填される成形物により固定されるように構成されるリニア圧縮機を提供する。
前記コアは多数のコアからなり、前記成形物は前記コア同士の間に充填される。前記コアは前記可動子との対向側に１対の歯部を有し、前記成形物は１対の歯部間の離隔空間に充填される。前記成形物は樹脂材からなる。
以上のような本発明によると、外側コアが射出成形による成形物によりボビンに堅く固定される。したがって、圧縮機の駆動の際、可動子と外側コア間のギャップが一定に維持され、最初可動子と外側コア間のギャップを最小に設定することができるので、リニアモータの効率を向上させることができる。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるリニア圧縮機の断面図である。同図に示すように、本発明によるリニア圧縮機は、密閉容器１０の内部に、冷媒を圧縮する圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動する駆動部３０とを含む。
圧縮部２０は、圧縮室２１ａを形成するシリンダブロック２１と、圧縮室２１ａ内に往復運動可能に設けられるピストン２２とを含み、シリンダブロック２１の下側には、内部に吸入室（図示せず）及び吐出室（図示せず）が形成されたシリンダヘッド２３が結合される。
駆動部３０は、シリンダブロック２１の外側に設けられる内側コア３１と、内側コア３１の外周面から所定間隔を置いて内側コア３１を取り囲み、磁場を形成する固定子４０と、内側コア３１と固定子４０間の磁束により上下往復運動するようにマグネット５１が設けられた可動子５０とを含んでなるリニアモータからなる。
固定子４０は、コイル４２が巻き付けられるボビン４１と、ボビンを取り囲む外側コア４３とからなる。以下、ボビン４１と外側コア４３の結合を図２ないし図４に基づいて詳細に説明する。
図２に示すように、ボビン４１は円筒状に形成され、その上下面に円周方向に離隔して多数のコア装着溝４１ａが形成されたものである。まず、このようなボビン４１の外周面にコイル４２が巻き付けられる。
そして、ボビン４１のコア装着溝４１ａには図３に示すような外側コア４３が装着される。この際、外側コア４３はそれぞれ可動子５０と対向する側に１対の歯部４３ａ、４３ｂを有する。この歯部４３ａ、４３ｂにより、外側コア４３は可動子５０と電磁気的に相互作用する対向面積が増大し、結局ピストン２２のストロークを効果的に増大させることができる。
つづいて、図４に示すように、ボビン４１と外側コア４３は、射出成形によりボビン４１と外側コア４３間に充填された成形物４４により固定される。
この成形物４４は主に樹脂材からなるもので、各外側コア４３間と、外側コア４３の両歯部４３ａ、４３ｂ間の離隔空間に充填されることにより、ボビン４１に外側コア４３を堅く固定させる。
次に、本発明によるリニア圧縮機の動作及びそれによる効果を説明する。まず、ボビン４１の外周面に巻き付けられたコイル４２に電源が印加されると、それから引き起こされる磁場が可動子５０に設けられたマグネット５１による磁界と相互作用してピストン２２を上下方向に往復運動させ、このピストン２２の往復運動により冷媒が吸入され圧縮されてから吐き出される。
この際、ボビン４１と外側コア４３は射出成形された樹脂材の成形物４４により堅く固定されるので、圧縮機の駆動時に発生する振動により外側コア４３がボビン４１から遊動するか又は離脱することを防止することができる。
さらに、成形物４４がボビン４１を取り囲むので、圧縮機の駆動時に発生する熱によりボビン４１が熱変形することを防止することができる。
本発明によるリニア圧縮機の断面図である。 本発明によるリニア圧縮機に設けられるボビンとコイルの結合を示す斜視図である。 本発明によるリニア圧縮機の外側コアを示す斜視図である。 本発明によるリニア圧縮機に設けられるボビンと外側コアの結合を示す斜視図である。
符号の説明
１０ 密閉容器
２０ 圧縮部
２１ シリンダブロック
２１ａ 圧縮室
２２ ピストン
２３ シリンダヘッド
３０ 駆動部
３１ 内側コア
４０ 固定子
４１ ボビン
４１ａ コア装着溝
４２ コイル
４３ 外側コア
４３ａ、４３ｂ 歯部
４４ 成形物
５０ 可動子
５１ マグネット

Claims (4)

  1. シリンダの内部で進退して冷媒を圧縮するピストンと、前記ピストンとともに進退する可動子と、前記可動子と相互作用して前記可動子を駆動する固定子とを含んでなるリニア圧縮機において、
    前記固定子は、コイルが巻き付けられるボビンと、前記ボビンを取り囲むコアとを含み、前記コアと前記ボビンは、射出成形により前記コアと前記ボビン間に充填される成形物により固定されることを特徴とするリニア圧縮機。
  2. 前記コアは多数のコアからなり、前記成形物は前記コア同士の間に充填されることを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
  3. 前記コアは前記可動子との対向側に１対の歯部を有し、前記成形物は１対の歯部間の離隔空間に充填されることを特徴とする請求項２に記載のリニア圧縮機。
  4. 前記成形物は樹脂材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。
JP2004041401A 2003-05-09 2004-02-18 リニア圧縮機 Withdrawn JP2004332719A (ja)

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