JPH09151843A - リニアコンプレッサ - Google Patents
リニアコンプレッサInfo
- Publication number
- JPH09151843A JPH09151843A JP7308886A JP30888695A JPH09151843A JP H09151843 A JPH09151843 A JP H09151843A JP 7308886 A JP7308886 A JP 7308886A JP 30888695 A JP30888695 A JP 30888695A JP H09151843 A JPH09151843 A JP H09151843A
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- JP
- Japan
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- piston
- neutral position
- buffer space
- space
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- Pending
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- Compressor (AREA)
- Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 あらゆる運転条件に対して最小のストローク
量で吸込弁と吐出弁の開閉を行なうことができるリニア
コンプレッサを提供する。 【解決手段】 ピストン３をシリンダ２内でリニアモー
タ７によって往復運動させて圧縮室４内で圧縮ガスを生
成し、ピストン３の背面側の空間をピストン取付板１３
によって背圧空間１４と中立位置制御用バッファ空間１
５とに分離し、電磁弁１６，１７を開閉することによ
り、ピストン取付板１３を上下させて中立位置制御用バ
ッファ空間１５内の高圧ガスを制御し、ピストン３の中
立位置を変化させる。
量で吸込弁と吐出弁の開閉を行なうことができるリニア
コンプレッサを提供する。 【解決手段】 ピストン３をシリンダ２内でリニアモー
タ７によって往復運動させて圧縮室４内で圧縮ガスを生
成し、ピストン３の背面側の空間をピストン取付板１３
によって背圧空間１４と中立位置制御用バッファ空間１
５とに分離し、電磁弁１６，１７を開閉することによ
り、ピストン取付板１３を上下させて中立位置制御用バ
ッファ空間１５内の高圧ガスを制御し、ピストン３の中
立位置を変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はリニアコンプレッ
サに関し、特に、リニアモータによってピストンをシリ
ンダ内で往復運動させて圧縮ガスを生成し、冷蔵庫の冷
凍装置に用いられるようなリニアコンプレッサに関す
る。
サに関し、特に、リニアモータによってピストンをシリ
ンダ内で往復運動させて圧縮ガスを生成し、冷蔵庫の冷
凍装置に用いられるようなリニアコンプレッサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のリニアコンプレッサの縦断
面図である。図６において、リニアコンプレッサ１は、
円筒形のシリンダ壁によって形成され上下端を開口した
シリンダ室２とシリンダ室２内を往復運動するように嵌
挿されたピストン３とを含む。シリンダ室２の上部には
ピストン３のヘッドに面して圧縮室４が形成されてい
る。圧縮室４の上部には圧縮室４内のガス圧に応じて開
閉する吸込弁５と吐出弁６とが設けられる。
面図である。図６において、リニアコンプレッサ１は、
円筒形のシリンダ壁によって形成され上下端を開口した
シリンダ室２とシリンダ室２内を往復運動するように嵌
挿されたピストン３とを含む。シリンダ室２の上部には
ピストン３のヘッドに面して圧縮室４が形成されてい
る。圧縮室４の上部には圧縮室４内のガス圧に応じて開
閉する吸込弁５と吐出弁６とが設けられる。
【０００３】ピストン３はリニアモータ７によって駆動
されて往復運動する。リニアモータは円筒状のボビン８
と、このボビン８に巻回されたコイル９とコイル９に対
向するように配置されたリング状のマグネット１０とを
含む。ボビン８の中心にはピストン３が固定され、ばね
１１によってボビン８がケーシング１２に支持されてい
る。
されて往復運動する。リニアモータは円筒状のボビン８
と、このボビン８に巻回されたコイル９とコイル９に対
向するように配置されたリング状のマグネット１０とを
含む。ボビン８の中心にはピストン３が固定され、ばね
１１によってボビン８がケーシング１２に支持されてい
る。
【０００４】このように構成されたリニアコンプレッサ
において、コイル９に交流電源を供給すると、図６に示
すような磁界がボビン８に発生し、リニアモータ７によ
ってピストン３が往復運動する。ピストン３の往復運動
により、膨張ガスが吸込弁５を介して圧縮室４内に吸込
まれてピストン３で圧縮され、吐出弁６を介して吐出さ
れる。
において、コイル９に交流電源を供給すると、図６に示
すような磁界がボビン８に発生し、リニアモータ７によ
ってピストン３が往復運動する。ピストン３の往復運動
により、膨張ガスが吸込弁５を介して圧縮室４内に吸込
まれてピストン３で圧縮され、吐出弁６を介して吐出さ
れる。
【０００５】図５に示したリニアモータ７は推力が通電
電流に比例するため、電流によりピストン３が上下動す
るストロークを自由に制御することができる。したがっ
て、インバータなどの周波数変換装置を用いることな
く、排除容積の制御のみで能力制御を行なうことが可能
となる。
電流に比例するため、電流によりピストン３が上下動す
るストロークを自由に制御することができる。したがっ
て、インバータなどの周波数変換装置を用いることな
く、排除容積の制御のみで能力制御を行なうことが可能
となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低負荷
時など小エネルギ運転の場合に、あまりにピストン３の
ストロークを小さくしすぎると、圧縮空間内部の圧力振
幅が減少して、内部圧力が吸込弁５および吐出別６の開
放圧力に達しなくなるという問題を生じる。この場合
は、吸込弁５と吐出弁６を開放させるために必要な圧力
を得ようとすると、不必要な電流をリニアモータ７に供
給することになり、その結果として、低負荷時の運転効
率が悪くなってしまう。
時など小エネルギ運転の場合に、あまりにピストン３の
ストロークを小さくしすぎると、圧縮空間内部の圧力振
幅が減少して、内部圧力が吸込弁５および吐出別６の開
放圧力に達しなくなるという問題を生じる。この場合
は、吸込弁５と吐出弁６を開放させるために必要な圧力
を得ようとすると、不必要な電流をリニアモータ７に供
給することになり、その結果として、低負荷時の運転効
率が悪くなってしまう。
【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、ピ
ストンの中立位置を制御することによりあらゆる運転条
件に対して最小のストローク量で吸込弁，吐出弁の開閉
を行なうことができ、効率的な運転が可能なリニアコン
プレッサを提供することである。
ストンの中立位置を制御することによりあらゆる運転条
件に対して最小のストローク量で吸込弁，吐出弁の開閉
を行なうことができ、効率的な運転が可能なリニアコン
プレッサを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
リニアモータによってシリンダ内でピストンを往復運動
させて圧縮ガスを生成するリニアコンプレッサであっ
て、ピストンを固定するための取付板によって背圧空間
とバッファ空間とに分離し、バッファ空間の容積を制御
することにより、ピストンの中立位置を可変にするよう
にしたものである。
リニアモータによってシリンダ内でピストンを往復運動
させて圧縮ガスを生成するリニアコンプレッサであっ
て、ピストンを固定するための取付板によって背圧空間
とバッファ空間とに分離し、バッファ空間の容積を制御
することにより、ピストンの中立位置を可変にするよう
にしたものである。
【０００９】したがって、この発明に従えば、バッファ
空間の容積を制御して取付板を移動させることによりピ
ストンの中立位置を制御することができ、最小のストロ
ーク量で吸込弁と吐出弁の開閉を行なうことができ、高
率な運転が可能となる。
空間の容積を制御して取付板を移動させることによりピ
ストンの中立位置を制御することができ、最小のストロ
ーク量で吸込弁と吐出弁の開閉を行なうことができ、高
率な運転が可能となる。
【００１０】請求項２に係る発明では、バッファ空間に
ガスを流入，流出させてバッファ空間の容積を制御す
る。
ガスを流入，流出させてバッファ空間の容積を制御す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の縦
断面図である。図１において、ケーシング１２内の下部
がピストン取付板１３によって背圧空間１４と中立位置
制御用バッファ空間１５とに仕切られる。ケーシング１
２とピストン取付板１３との間にはガスシール２２が取
付けられている。そして、ピストン取付板１３を上下に
移動させて、中立位置制御用バッファ空間１５の容積を
可変することによって、ピストン３の中立位置を制御す
ることができる。
断面図である。図１において、ケーシング１２内の下部
がピストン取付板１３によって背圧空間１４と中立位置
制御用バッファ空間１５とに仕切られる。ケーシング１
２とピストン取付板１３との間にはガスシール２２が取
付けられている。そして、ピストン取付板１３を上下に
移動させて、中立位置制御用バッファ空間１５の容積を
可変することによって、ピストン３の中立位置を制御す
ることができる。
【００１２】ピストン３の上下動は中立位置制御用バッ
ファ空間１５内のガス圧を制御することによって行なわ
れる。すなわち、中立位置制御用バッファ空間１５に連
通する２個の電磁弁１６，１７が設けられ、電磁弁１６
は高圧タンク１８に蓄えられた高圧ガスを中立位置制御
用バッファ空間１５に導き、電磁弁１７は中立位置制御
用バッファ空間１５内の高圧ガスを低圧タンク１９に導
く。高圧タンク１８と低圧タンク１９にはそれぞれ弁２
０，２１が設けられていて、弁２０は冷凍機内部の高圧
空間より高圧ガスを高圧タンクに導き、弁２１は低圧タ
ンク内のガスを冷凍機内部の低圧空間へ導く。それ以外
のリニアモータ７や吸込弁５，吐出弁６などは前述の図
６と同様にして構成される。
ファ空間１５内のガス圧を制御することによって行なわ
れる。すなわち、中立位置制御用バッファ空間１５に連
通する２個の電磁弁１６，１７が設けられ、電磁弁１６
は高圧タンク１８に蓄えられた高圧ガスを中立位置制御
用バッファ空間１５に導き、電磁弁１７は中立位置制御
用バッファ空間１５内の高圧ガスを低圧タンク１９に導
く。高圧タンク１８と低圧タンク１９にはそれぞれ弁２
０，２１が設けられていて、弁２０は冷凍機内部の高圧
空間より高圧ガスを高圧タンクに導き、弁２１は低圧タ
ンク内のガスを冷凍機内部の低圧空間へ導く。それ以外
のリニアモータ７や吸込弁５，吐出弁６などは前述の図
６と同様にして構成される。
【００１３】図２は図１に示したピストン３を上下動さ
せるための制御部を示すブロック図である。図２におい
て、センサ３０によって冷凍温度が検知されその検知出
力がＡ／Ｄ変換器３１によってデジタル信号に変換さ
れ、マイクロコンピュータ３２に入力される。マイクロ
コンピュータ３２は後述の図５に示すフローチャートに
基づく制御を行なって、駆動回路３３を介して図１に示
した電磁弁１６，１７を制御する。
せるための制御部を示すブロック図である。図２におい
て、センサ３０によって冷凍温度が検知されその検知出
力がＡ／Ｄ変換器３１によってデジタル信号に変換さ
れ、マイクロコンピュータ３２に入力される。マイクロ
コンピュータ３２は後述の図５に示すフローチャートに
基づく制御を行なって、駆動回路３３を介して図１に示
した電磁弁１６，１７を制御する。
【００１４】図３は中立位置制御用バッファ空間１５に
高圧ガスを供給してピストン取付板１３を上昇させる状
態を示し、図４は同じく高圧ガスを排除してピストン取
付板１３を下降させる状態を示し、図５はピストン中立
位置制御の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
高圧ガスを供給してピストン取付板１３を上昇させる状
態を示し、図４は同じく高圧ガスを排除してピストン取
付板１３を下降させる状態を示し、図５はピストン中立
位置制御の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【００１５】次に、図１〜図５を参照して、ピストン中
立位置制御の動作について説明する。センサ３０によっ
て冷凍温度が設定位置から外れたことを検知すると、マ
イクロコンピュータ３２は冷凍能力が足りないか否かを
判別し、冷凍能力が足りなければ、コイル９に流れる入
力電流を増加し、その逆の場合には入力電流を減少させ
る。そして、圧力変動が正常であるか否か、すなわち吸
込弁５と吐出弁６の開閉が正常であるか否かを判別し、
正常でなければ圧力振幅が小さすぎるか否かを判別す
る。圧力振幅が小さければ、図３に示すように、電磁弁
１６を開いて高圧ガスを中立位置制御用バッファ空間１
５内に流入させ、ピストン取付板１３を上方へ移動させ
る。逆に、圧力振幅が大きければ、図４に示すように、
電磁弁１７を開き、中立位置制御用バッファ空間１５内
の高圧ガスを低圧タンク１９側に流出させる。それによ
って、ピストン中立位置が下がり、圧力振幅を小さくす
ることができる。この動作を繰返すことにより、ピスト
ン３の中立位置を制御し、最小のストローク量で吸込弁
５と吐出弁６の開閉を行なうことができる。そして、冷
凍能力が設定値になれば運転を継続する。
立位置制御の動作について説明する。センサ３０によっ
て冷凍温度が設定位置から外れたことを検知すると、マ
イクロコンピュータ３２は冷凍能力が足りないか否かを
判別し、冷凍能力が足りなければ、コイル９に流れる入
力電流を増加し、その逆の場合には入力電流を減少させ
る。そして、圧力変動が正常であるか否か、すなわち吸
込弁５と吐出弁６の開閉が正常であるか否かを判別し、
正常でなければ圧力振幅が小さすぎるか否かを判別す
る。圧力振幅が小さければ、図３に示すように、電磁弁
１６を開いて高圧ガスを中立位置制御用バッファ空間１
５内に流入させ、ピストン取付板１３を上方へ移動させ
る。逆に、圧力振幅が大きければ、図４に示すように、
電磁弁１７を開き、中立位置制御用バッファ空間１５内
の高圧ガスを低圧タンク１９側に流出させる。それによ
って、ピストン中立位置が下がり、圧力振幅を小さくす
ることができる。この動作を繰返すことにより、ピスト
ン３の中立位置を制御し、最小のストローク量で吸込弁
５と吐出弁６の開閉を行なうことができる。そして、冷
凍能力が設定値になれば運転を継続する。
【００１６】なお、上述の説明では、高圧ガスを中立位
置制御用バッファ空間に流入させて、ピストン取付板１
３を移動させるようにしたが、これに限ることなくモー
タなどの駆動機構を用いてピストン取付板１３を移動さ
せるようにしてもよい。
置制御用バッファ空間に流入させて、ピストン取付板１
３を移動させるようにしたが、これに限ることなくモー
タなどの駆動機構を用いてピストン取付板１３を移動さ
せるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ピス
トンを固定する取付板によって背圧空間とバッファ空間
とに分離し、バッファ空間の容積を制御することによ
り、ピストンの中立位置を可変することができ、あらゆ
る運転条件に対して最小のストローク量で吸込弁と吐出
弁の開閉を行なうことができ、効率的な運転が可能とな
る。
トンを固定する取付板によって背圧空間とバッファ空間
とに分離し、バッファ空間の容積を制御することによ
り、ピストンの中立位置を可変することができ、あらゆ
る運転条件に対して最小のストローク量で吸込弁と吐出
弁の開閉を行なうことができ、効率的な運転が可能とな
る。
【図１】この発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】この発明の一実施形態の制御部の概略ブロック
図である。
図である。
【図３】中立位置制御用バッファ空間内に高圧ガスを流
入させる状態を示す縦断面図である。
入させる状態を示す縦断面図である。
【図４】中立位置制御用バッファ空間内の高圧ガスを流
出させる状態を示す縦断面図である。
出させる状態を示す縦断面図である。
【図５】この発明の一実施形態の動作を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】従来のリニアコンプレッサの縦断面図である。
１ リニアコンプレッサ ２ シリンダ ３ ピストン ４ 圧縮室 ５ 吸込弁 ６ 吐出弁 ７ リニアモータ ８ ボビン ９ コイル １０ マグネット １１ ばね １２ ケーシング １３ ピストン取付板 １４ 背圧空間 １５ 中立位置制御用バッファ空間 １６，１７ 電磁弁 １８ 高圧タンク １９ 低圧タンク ２０，２１ 弁 ２２ ガスシール ３０ センサ ３１ Ａ／Ｄ変換器 ３２ マイクロコンピュータ
Claims (2)
- 【請求項１】 リニアモータによってシリンダ内でピス
トンを往復運動させて圧縮ガスを生成するリニアコンプ
レッサであって、 前記ピストンを固定するための取付板によって背圧空間
とバッファ空間とに分離し、前記バッファ空間の容積を
制御することにより、前記ピストンの中立位置を可変す
ることを特徴とする、リニアコンプレッサ。 - 【請求項２】 前記バッファ空間にガスを流入，流出さ
せて該バッファ空間の容積を制御することを特徴とす
る、請求項１のリニアコンプレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7308886A JPH09151843A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | リニアコンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7308886A JPH09151843A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | リニアコンプレッサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09151843A true JPH09151843A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=17986455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7308886A Pending JPH09151843A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | リニアコンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09151843A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019624A1 (de) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Aggregat zur förderung von druckmitteln in hydrauliksystemen |
| WO2003001061A1 (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-03 | Lg Electronics Inc. | Suction valve coupling structure for reciprocating compressor |
| KR100442483B1 (ko) * | 2001-05-25 | 2004-07-30 | 주식회사 엘지이아이 | 왕복동식 압축기의 피스톤 초기위치 조절장치 |
| KR100764315B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-10-05 | 엘지전자 주식회사 | 리니어 압축기의 리니어 모터 설치구조 |
| KR100872428B1 (ko) * | 2007-01-22 | 2008-12-08 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기 |
| JP2012163106A (ja) * | 2003-04-23 | 2012-08-30 | Whirlpool Sa | リニアコンプレッサの共振周波数を調節するシステム |
| US9605666B2 (en) | 2000-10-17 | 2017-03-28 | Fisher & Paykel Appliances Limited | Linear compressor |
-
1995
- 1995-11-28 JP JP7308886A patent/JPH09151843A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019624A1 (de) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Aggregat zur förderung von druckmitteln in hydrauliksystemen |
| US9605666B2 (en) | 2000-10-17 | 2017-03-28 | Fisher & Paykel Appliances Limited | Linear compressor |
| KR100442483B1 (ko) * | 2001-05-25 | 2004-07-30 | 주식회사 엘지이아이 | 왕복동식 압축기의 피스톤 초기위치 조절장치 |
| WO2003001061A1 (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-03 | Lg Electronics Inc. | Suction valve coupling structure for reciprocating compressor |
| US6913450B2 (en) | 2001-06-26 | 2005-07-05 | Lg Electronics, Inc. | Suction valve coupling structure for reciprocating compressor |
| JP2012163106A (ja) * | 2003-04-23 | 2012-08-30 | Whirlpool Sa | リニアコンプレッサの共振周波数を調節するシステム |
| KR100764315B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-10-05 | 엘지전자 주식회사 | 리니어 압축기의 리니어 모터 설치구조 |
| KR100872428B1 (ko) * | 2007-01-22 | 2008-12-08 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050628 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051025 |