JP2557773Y2 - 振動型圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、振動型圧縮機、特にピストンの往復動によ
り高圧気体を発生する振動型圧縮機において、上記往復
動をするピストンを、ピストン本体部と当該ピストン本
体部の先端面に突起してもうけられたピストン・ヘッド
とから構成すると共に、当該ピストン・ヘッドと上記ピ
ストン本体部の先端面との間に、上記シリンダ部の内周
面と気密を保ちかつ摺動自在に配設されたピストン・リ
ングをそなえ、上記ピストン・リングと当接するピスト
ン・ヘッドの端面に吸入時の通気流路となる放射状の通
気溝が形成されるよう構成することにより、運転時の低
騒音化を図るようにした振動型圧縮機に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、例えば車載用冷蔵庫などの圧縮機として使用さ
れる振動型圧縮機は、第８図に示すような構造となって
いる。同図において、振動型圧縮機１は、円筒2aおよび
該円筒2aの両開口端を閉塞する蓋板2b,2cにより構成さ
れる円筒状の密閉容器２内に圧縮機本体３が、ばね4,5
により弾性的に支持されて構成されている。

圧縮機本体３のケーシング６は、円筒部7aの一端即ち
上端を壺状のボトム7bによって閉塞されたヨーク７の他
端即ち下端に、シリンダ８を固定して構成されている。
上記ボトム7bは、例えば鍛造により壺状に形成した上
で、例えば旋削加工により上記円筒部7aの内周面に対し
て垂直に交差する段差部7cと、該内周面に嵌合する嵌合
部7dとが形成されたものである。そして、図示されてい
るように上記嵌合部7dを円筒部7aの内周面に嵌合させる
ようにして、上記ボトム7bと円筒部7aとを固定（例えば
溶接）することによって上記ヨーク７が構成されてい
る。また、上記シリンダ８はヨーク７の下端に嵌合され
る。そして、上記ヨーク７の下端側内周面には、リング
状の円板の一部が切り欠かれて形成された取付板９が装
着されており、上記シリンダ８を貫通する複数個のねじ
部材10を上記取付板９に螺合して締め付けることによ
り、シリンダ８がヨーク７の下端に固定されている。

ケーシング６の内部には、円弧状の永久磁石11がヨー
ク７の内周面と段差部7cとに当接するように固定されて
いる。また、ボトム7bには、上記永久磁石11との間に環
状の間隙14を形成するためのポール・ピース13が永久磁
石（アルニコ磁石）12を介し、例えば、ねじ部材15によ
って固設されている。

上記間隙14には、駆動コイル16がケーシング６の軸線
方向即ち上下方向に往復動自在に配置される。この駆動
コイル16は支持部材17に固着されており、当該支持部材
17はケーシング６の軸線と同心円筒状のピストン18に固
着される。従って、上記駆動コイル16とピストン18とは
実質的に一体化されている。このピストン18は、ケーシ
ング６内に突入するようにして、上記シリンダ８に一体
的に設けられたシリンダ部19に摺合される。また、ポー
ル・ピース13と支持部材17との間に共振ばね20が介装さ
れ、当該支持部材17と上記シリンダ８上のターミナル34
dとの間にも共振ばね21が介装される。従って、上記ピ
ストン18は、上下一対の共振ばね20,21によって支持さ
れることになる。更に、当該ピストン18の下端には吸入
弁22が装備される。

シリンダ８の下部には、例えば図示省略したボルトに
より帽状蓋23が固着される。この帽状蓋23と上記シリン
ダ８との間には、シリンダ部19内でピストン18の下方に
位置するシリンダ室24の更に下方に位置する吐出弁室25
が設けられると共に、上記シリンダ８に設けられた穴を
帽状蓋23で塞ぐことにより、高圧室26および低圧室27が
形成される。また、上記帽状蓋23には、吐出弁室25と高
圧室26との間を連通する連通路28は穿設される。また、
上記高圧室26に連通する吐出管29が設けられ、当該吐出
管29は、蓋板2cを貫通して外部に引き出され、例えば図
示省略した冷蔵庫のコンデンサに接続される。つまり、
圧縮機で圧縮された高圧冷媒が当該コンデンサに排出さ
れる。当該高圧冷媒は、コンデンサ，キャピラリーチュ
ーブ，エバポレータを経て低圧冷媒となり、上記蓋板2c
を貫通して設けられている吸入管30a,帽状蓋23を貫通し
て低圧室27に連通する吸入管30,および低圧室27とケー
シング６の内部とを連通する吸入管30cを介してケーシ
ング６即ち圧縮機本体３の内部に導入される。

吐出弁室25には、上記シリンダ室24の下端においてシ
リンダ８に設けられた弁座31に着座し得る吐出弁32と、
当該吐出弁32を弁座31に着座する方向に付勢する押圧ば
ね33とが収納される。

また、蓋板2cには給電端子34aが取り付けられてい
る。そして、当該給電端子34aと共振ばね21とを接続す
る接続部材34b,34c,34dが設けられている。また、駆動
コイル16と共振ばね21との間はリード線35aによって接
続され、駆動コイル16と共振ばね20との間はリード線35
bによって接続されている。従って、駆動コイル16の一
方の端末はリード線35a,共振ばね21,接続部材34d,34c,3
4bを介して給電端子34aに接続され、また他方の端末は
リード線35b,共振ばね20,ポール・ピース13,ねじ部材1
5,ボトム7b,ばね４を介して密閉容器２に接続されてい
る。従って、上記給電端子34aと密閉容器２との間に交
番電圧を印加することによって、上記駆動コイル16に交
番電流を供給することが可能である。

更に、ボトム7bおよび帽状蓋23には、突起部7b′およ
び23′に対応する位置に、例えばゴムなどの弾性体によ
ってリング状に形成されている緩衝部材36および37が設
けられている。従って、圧縮機本体３の非所望な揺動
を、上記緩衝部材36,37によって最小限度の範囲に抑制
することが可能である。

以上の構成により、駆動コイル16に交番電流を流すこ
とにより、当該交番電流の極性に応じて、ピストン18が
上記駆動コイル16と共に上下に振動する。そして、当該
ピストン18の上下振動は、上下一対の共振ばね20,21に
よって増幅される。当該増幅されたピストン18の上下振
動により、吸入弁22および吐出弁32がいわばポンプ作用
を行い、当該ポンプ作用により容器２内に導入された冷
媒などの流体は、吸入管30a,30b,低圧室27,吸入管30cを
介してケーシング６の内部に流入し、ピストン18,吸入
弁22,シリンダ室24および吐出弁32を経て吐出弁室25に
流入し、更に連通路28,高圧室26および吐出管29を介し
て冷蔵庫のコンデンサなどに吐出される。

〔考案が解決しようとする課題〕

第８図に図示されている従来の振動型圧縮機は、ピス
トン18の上下振動に対応し、吸入弁22と吐出弁32とが交
互に開閉することにより、高圧流体が生成される。従っ
て、運転時には、上記吸入弁22および吐出32が開閉する
騒音が発生する。特に、上記吸入弁22の開閉音が甚だし
く、当該吸入弁22による騒音発生が問題となっていた。
また当該吸入弁22などの開閉音をなくする手段として当
該弁22の存在をなくするように考慮する手段も存在する
が、吸入時に流体がシリンダ室に導かれる過程において
流体がシリンダ室に一気に噴入されることがあると、そ
のための騒音が生じる。

本考案は、上記の如き非所望な問題を解決するため、
上記吸入弁22により騒音発生を防止するようにした振動
型圧縮機の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、ピストンの往復動により高圧気体を発生す
る振動型圧縮機において、上記ピストンは、ピストン本
体部と当該ピストン本体部の先端面に突起してもうけら
れたピストン・ヘッドとから構成されてなり、当該ピス
トン・ヘッドと上記ピストン本体部の先端面との間に、
シリンダ部の内周面と気密を保ちかつ摺動自在に配設さ
れたピストン・リングをそなえ、上記ピストン・リング
と当接する上記ピストン・ヘッドの端面に吸入時の通気
流路となる放射状の通気溝が形成されていることを特徴
としている。

以下、図面を参照しつつ説明する。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例におけるピストン先端部の
構成図，第２図は本考案におけるピストン・ヘッドの一
実施例斜視図，第３図（Ａ）および（Ｂ）は第１図図示
実施例の動作説明図，第４図は本考案の他の一実施例に
おけるピストン先端部の構成図，第５図（Ａ）および
（Ｂ）は第４図図示実施例の動作説明図，第６図は本考
案の更に他の一実施例におけるピストン先端部の構成
図，第７図（Ａ）および（Ｂ）は第６図図示実施例の動
作説明図を示す。なお、図中の符号18aはピストン突起
部,18bはピストン先端面,41はピストン・ヘッド,41aは
圧入部,41bは通気溝,42はピストン・リング,43は通気
孔,44は段差部を表し、その他の符号は第８図に対応し
ている。

本考案は、第１図に図示されているピストン先端部の
構成を除いて、本願明細書の冒頭に説明した振動圧縮機
と基本的に同様な構成を有するものである。即ち、本考
案の振動型圧縮機におけるピストン先端部は、第１図に
図示されている如く、ピストン18の先端に突起したピス
トン突起部18aをそなえ、当該ピストン突起部18aにピス
トン・ヘッド41（第２図図示）が固定されている。当該
ピストン・ヘッド41は、第２図に図示されている如く、
上記ピストン突起部18aを圧入して固定するための圧入
部41aをそなえると共に、当該圧入部41a側の端面に放射
状に穿溝された複数個の通気溝41bが形成されている。
本考案の振動型圧縮機におけるピストン先端部には、第
１図に図示されている如く、上記ピストン18と上記ピス
トン・ヘッド41との間に、シリンダ部19の内周面と気密
を保ちかつ摺動自在に配設されたピストン・リング42が
配設されている。以下、第３図（Ａ），（Ｂ）に関連し
て、第１図図示実施例の動作について説明する。なお、
第３図（Ａ）は圧縮時の動作，第３図（Ｂ）は吸入時の
動作を説明するための説明図である。

圧縮時には、第３図（Ａ）に図示されている如く、ピ
ストン18がシリンダ室24の方向（図示矢印Ａ方向）に駆
動される。このとき、ピストン18の移動に伴い、当該ピ
ストン18のピストン先端面18bに押されてピストン・リ
ング42も図示矢印Ａ方向に駆動され、シリンダ室24内の
冷媒などの流体が圧縮される。

吸入時には、第３図（Ｂ）に図示されている如く、ピ
ストン18が上記圧縮時と反対方向（図示矢印Ｂ方向）に
駆動される。そして、ピストン18の移動に伴い、ピスト
ン・ヘッド41に押されて上記ピストン・リング42も図示
矢印Ｂ方向に駆動される。このとき、図示矢印ａにより
示されている如く、上記ピストン18とシリンダ部19との
間隙，上記ピストン・リング42とピストン突起部18aと
の間隙，および上記ピストン・ヘッド41に形成されてい
る複数個の通気溝41b、更にシリンダ部内周壁と上記ピ
ストン・ヘッドの外周側面との間隙を通って、シリンダ
室24内に冷媒などの流体が導入される。

以上説明した如く、本考案の振動型圧縮機の圧縮，吸
入動作は、第３図（Ａ）および（Ｂ）図示状態を繰り返
すことにより行われる。本考案においては、本願明細書
の冒頭に説明した第８図図示従来例における吸入弁22を
設けることなく、吸入動作を行うことができる構成をと
っているため、従来の上記吸入弁22の開閉動作に伴って
発生していた騒音を大幅に減少させることが可能となる
と共に、流体がシリンダ室に一気に噴入されることによ
って生じる騒音も発生しない。

また、ピストン・リング42の組込み作業は、一方向組
付けが可能であるため容易であるという利点を有する。
更に、ピストン・ヘッド41に冷媒などの流体の吸入通路
（通気溝41b）が形成されているため、焼結等による一
体形成が可能となり、低コスト化を図ることができる。

第４図図示実施例は、ピストン18におけるピストン先
端面18bの近傍位置に、上記ピストン18の外周面と内周
面とを貫通する通気孔43が形成されている。なお、その
他の構成は、前述した第１図図示実施例と同様である。
以下、第５図（Ａ），（Ｂ）に関連して、第４図図示実
施例の動作について説明する。なお、第５図（Ａ）は圧
縮時の動作，第５図（Ｂ）は吸入時の動作を説明するた
めの説明図である。

圧縮時の動作は、第５図（Ａ）に図示されているが、
前述した第３図（Ａ）図示動作と同様である。

吸入時の動作は、第５図（Ｂ）に図示されている如
く、ピストン18が上記圧縮時と反対方向（図示矢印Ｂ方
向）に駆動される。そして、ピストン18の移動に伴い、
ピストン・ヘッド41に押されて上記ピストン・リング42
も図示矢印Ｂ方向に駆動される。このとき、図示矢印ａ
により示されている如く、上記通気孔43,上記ピストン
・リング42とピストン突起部18aとの間隙，および上記
ピストン・ヘッド41に形成されている複数個の通気溝41
bを介して、シリンダ室24内に冷媒などの流体が導入さ
れる。

以上説明した第４図図示実施例は、基本的に前述した
第１図図示実施例と同様な効果を有するものであるが、
吸入動作時の流体の流路として、通気孔43がもうけられ
ているため、吸入動作時の流体の流路として、上記ピス
トン18とシリンダ部19との間隙を使用せず、上記通気孔
43を介してピストン18の内部を利用することにより、流
路抵抗を大幅に低減させることができ、吸入動作を効率
良く行うことが可能となる。また、第４図に図示されて
いる如く、上記通気孔43の出口をざぐりなどの加工手段
を用いて拡げることにより、上記流路抵抗を一層低減さ
せることができる。

第６図図示実施例は、ピストン18の外周面において、
上記通気孔43の開口位置から上記ピストン先端面18bに
到達する段差部44が形成されている。そして、その他の
構成は、前述した第１図および第４図図示実施例と同様
である。以下、第７図（Ａ），（Ｂ）に関連して、第６
図図示実施例の動作について説明する。なお、第７図
（Ａ）は圧縮時の動作，第７図（Ｂ）は吸入時の動作を
説明するための説明図である。

圧縮時の動作は、第７図（Ａ）に図示されているが、
前述した第３図（Ａ）および第５図（Ａ）図示動作と同
様である。

吸入時の動作は、第７図（Ｂ）に図示されている如
く、ピストン18が上記圧縮時と反対方向（図示矢印Ｂ方
向）に駆動される。そして、ピストン18の移動に伴い、
ピストン・ヘッド41に押されて上記ピストン・リング42
も図示矢印Ｂ方向に駆動される。このとき、図示矢印ａ
により示されている如く、上記通気孔43,段差部44,ピス
トン・リング42とピストン突起部18aとの間隙，および
上記ピストン・ヘッド41に形成されている複数個の通気
溝41bを介して、シリンダ室24内に冷媒などの流体が導
入される。

以上説明した第６図図示実施例は、基本的に前述した
第１図および第４図図示実施例と同様な効果を有するも
のであるが、吸入動作時の流体の流路として、通気孔43
および段差部44がもうけられているため、吸入動作時の
流体の流路抵抗を大幅に低減させることができ、吸入動
作を一層効率良く行うことが可能となる。

〔考案の効果〕

以上説明した如く、本考案によれば、次の如き優れた
効果を有する振動型圧縮機を提供することできる。即
ち、 吸入弁を設けることなく、吸入動作を行うことができ
る構成をとっているため、従来、上記吸入弁の開閉動作
に伴って発生していた騒音を大幅に減少させることが可
能となると共に、流体がシリンダ室に一気に噴入される
ことによって生じる騒音も発生しない。

ピストン・リングの組込み作業は、一方向組付けが可
能であるため容易であるという利点を有する。

ピストン・ヘッドに冷媒などの流体の吸入通路として
の通気溝が形成されているため、焼結等による一体形成
が可能となり、低コスト化を図ることができる。

吸入動作時の流体の流路として、ピストンとシリンダ
部との間隙を使用せず、上記通気孔および段差部を介し
てピストンの内部を利用して吸入動作を行うことによ
り、当該吸入動作時の流路抵抗を大幅に低減させること
ができ、吸入動作を効率良く行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるピストン先端部の構
成図，第２図は本考案におけるピストン・ヘッドの一実
施例斜視図，第３図（Ａ）および（Ｂ）は第１図図示実
施例の動作説明図，第４図は本考案の他の一実施例にお
けるピストン先端部の構成図，第５図（Ａ）および
（Ｂ）は第４図図示実施例の動作説明図，第６図は本考
案の更に他の一実施例におけるピストン先端部の構成
図，第７図（Ａ）および（Ｂ）は第６図図示実施例の動
作説明図，第８図は振動型圧縮機の従来例説明図を示
す。 図中、18はピストン,18aはピストン突起部,18bはピスト
ン先端面,19はシリンダ部,24はシリンダ室,41はピスト
ン・ヘッド,41aは圧入部,41bは通気溝,42はピストン・
リング,43は通気孔,44は段差部を表す。

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】共振ばねに支持されたピストンと、 当該ピストンを交番電圧を印加することによって上記共
   振ばねと共振させて往復動させる駆動部とをそなえ、 シリンダ部における上記ピストンの往復動によりシリン
   ダ室内において冷媒の高圧気体を発生する振動型圧縮機
   において、 上記ピストンは、ピストン本体部と当該ピストン本体部
   の先端面に突起してもうけられたピストン・ヘッドとか
   ら構成されてなり、 かつ当該ピストン・ヘッドと上記ピストン本体部の先端
   面との間に、シリンダ部の内周面と気密を保ちかつ上記
   ピストン本体部の面によって気密状態で押圧されると共
   に、上記ピストン・ヘッドのピストン・リング側端面に
   よって押圧されて往復動されるよう摺動自在に配設され
   たピストン・リングをそなえ、 上記ピストン・リングと当接する上記ピストン・ヘッド
   の上記ピストン・リング側端面に吸入時の通気流路とな
   る放射状の通気溝が形成され、 かつ上記シリンダ室へ吸入される流体が、上記シリンダ
   部内周壁から上記ピストン本体部の上記面と上記ピスト
   ン・リングの中心部開口とをへて上記ピストン・ヘッド
   の上記通気溝を通り、当該ピストン・ヘッドの外周側面
   と上記シリンダ部内周壁との間を通ってシリンダ室へ導
   かれるよう構成された ことを特徴とする振動型圧縮機。
2. 【請求項２】上記ピストン本体部は、 先端面が閉塞された円筒により形成されてなると共に、 上記円筒の外周面と内周面とを貫通する通気孔を上記先
   端面の近傍位置にそなえている ことを特徴とする請求項（１）記載の振動型圧縮機。
3. 【請求項３】上記円筒の外周面において、 上記通気孔の開口位置から上記先端面に到達する段差部
   が形成されている ことを特徴とする請求項（２）記載の振動型圧縮機。