JP2687689B2 - リニア電動機駆動圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ピストンをリニア電動機によって直線往
復運動させることにより、流体を圧縮するリニア電動機
駆動圧縮機に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は、例えば冷凍（vol.54,NO.616,1979,p102）
に示された従来のリニア電動機駆動圧縮機を示す断面図
である。図において、（１）はリニア電動機の磁気回路
を構成する永久磁石、（1a）は磁気回路のギャップ、
（２）はその磁気回路から力を受けてピストンを駆動す
るコイル、（2a）はコイル（２）を固定している非金属
製のコイルボビン、（３）は共鳴回路を構成するばね、
（４）はコイル（２）に接合されたピストン、（５）
は、圧縮機を構成するケーシング、（６）はケーシング
（５）に開けられた吸入口、（７）はケーシング（５）
に固定されているシリンダー、（８）はピストン（４）
の先端に設けられた吸入弁、（９）は、シリンダー
（７）の先端に設けられた吐出弁、（10）は圧縮された
ガスが出て行く吐出口である。

次に、動作について説明する。

まず、コイル（２）に電流が供給されると、磁石（１）
とコイル（２）に対する電磁吸引作用により、ピストン
（４）がシリンダー（７）内を吐出弁（９）と反対方向
に移動し、ピストン（４）とシリンダー（７）で構成さ
れる圧縮室内の容積が増加するので、吸入口（６）より
ガスを吸入する。ガスは吸入弁（８）を通って、ピスト
ン（４）とシリンダー（７）で構成される圧縮室内に導
かれる。

コイル（２）に対する電流が反転すると、磁石（１）と
コイル（２）に対する電磁反発作用により、ピストン
（４）がシリンダー（７）内を吐出弁（９）の方向に移
動し、ピストン（４）とシリンダー（７）で構成される
圧縮室内の容積が減少するので、ガスは圧縮され、吐出
側の圧力以上になると、吐出弁（９）が開き、圧縮した
ガスを吐出する。

なお、コイルボビン（2a）は、磁気回路内を運動する
ことによって、渦電流が発生し、抵抗となるので、非金
属材料を使用している。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のリニア電動機駆動圧縮機は以上のように構成さ
れているので、コイルを固定しているコイルボビンは、
非金属で、通常プラスティックなどが使用されていた。
したがって、その機械強度が弱く、コイルにかかる力の
大きい大型リニア電動機では、コイルボビンが大きくな
り、その結果、コイルが運動する磁気回路のギャップ
（1a）が大きくなり、リニア電動機の性能が低下すると
いう問題点を有していた。

この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、コイルボビンを金属製にし、小形・軽量
化して、高性能のリニア電動機駆動圧縮機を提供するこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わるリニア電動機駆動圧縮機は、金属性
のコイルボビンを用い、このコイルボビンにコイルの移
動方向に沿った複数のスリットを入れたものである。

［作用］ この発明におけるリニア電動機駆動圧縮機のコイルボ
ビンは、金属製のコイルボビンに、コイルの移動方向に
沿った複数のスリットを入れたもので構成されているか
ら、渦電流損失が小さくなり、性能が低下することはな
く、機械強度が増す。また、コイルが運動する磁気回路
のギャップ（1a）を大きくする必要がなくなり、高性能
で、かつ信頼性が向上する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例によるリニア電動機駆動圧縮
機を示す断面図、及び第２図はこの発明の一実施例に係
わるコイルボビンを示す断面図である。各図において、
（１）はリニア電動機の磁気回路を構成する永久磁石、
（1a）は磁気回路のギャップ、（２）はその磁気回路か
ら力を受けてピストンを駆動するコイル、（2b）はコイ
ル（２）を固定している金属製のコイルボビン、（2c）
はコイルボビン（2b）に設けられたスリットであり、コ
イル（２）の移動方向に沿って、複数本設けられてい
る。

（３）は共鳴回路を構成するばね、（４）はコイル
（２）に接合されたピストン、（５）は、圧縮機を構成
するケーシング、（６）はケーシング（５）に開けられ
た吸入口、（７）はケーシング（５）に固定されている
シリンダー、（８）はピストン（４）の先端に設けられ
た吸入弁、（９）は、シリンダー（７）の先端に設けら
れた吐出弁、（10）は圧縮されたガスが出て行く吐出口
である。

次に、動作について説明する。

まず、コイル（２）に電流が供給されると、磁石（１）
とコイル（２）に対する電磁吸引作用により、ピストン
（４）がシリンダー（７）内を吐出弁（９）と反対方向
に移動し、ピストン（４）とシリンダー（７）で構成さ
れる圧縮室内の容積が増加するので、吸入口（６）より
ガスを吸入する。ガスは吸入弁（８）を通って、ピスト
ン（４）とシリンダー（７）で構成される圧縮室内に導
かれる。

コイル（２）に対する電流が反転すると、磁石（１）と
コイル（２）に対する電磁反発作用により、ピストン
（４）がシリンダー（７）内を吐出弁（９）の方向に移
動し、ピストン（４）とシリンダー（７）で構成される
圧縮室内の容積が減少するので、ガスは圧縮され、吐出
側の圧力以上になると、吐出弁（９）が開き、圧縮した
ガスを吐出する。

なお、コイルボビン（2b）は、金属製のコイルボビン
であるので、渦電流が発生し、スリットがないか、ある
いは少ない（１本）と、コイルボビンの円周方向に電流
が流れ、抵抗となるが、この発明のものでは、コイルの
移動方向にスリット（2c）が複数本（数十本）切ってあ
るので、その電流が小さくなり、抵抗が小さくなるた
め、渦電流損失が小さくなり、性能が低下することはな
い。また、コイルボビン（2b）は、金属製のコイルボビ
ンであるので、機械強度が強く、コイルが運動する磁気
回路のギャップ（1a）を大きくする必要がなくなり、リ
ニア電動機の性能が低下することがない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば金属性のコイルボビ
ンを用い、このコイルボビンに複数本のスリットをコイ
ルの移動方向に沿って入れたので、従来に比較して機械
強度が強い金属製ボビンを使用できるため、コイルボビ
ンを薄くでき、磁気回路のギャップ（1a）を狭くでき、
したがって、リニア電動機の性能と信頼性が向上する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるリニア電動機駆動圧
縮機を示す断面図、第２図はこの発明の一実施例に係わ
るコイルボビンを示す断面図、および第３図は従来のリ
ニア電動機駆動圧縮機を示す断面図である。 図において、（１）は永久磁石、（２）はコイル、（2
b）はコイルボビン、（2c）はスリット、（４）はピス
トンである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気回路内のコイルに電流を流すことによ
   って、ピストンを駆動するリニア電動機駆動圧縮機にお
   いて、上記コイルを固定するコイルボビンを金属で構成
   し、この金属製のコイルボビンに、上記コイルの移動方
   向に沿ったスリットを複数本設けたことを特徴とするリ
   ニア電動機駆動圧縮機。