JP3662813B2

JP3662813B2 - リニア圧縮機

Info

Publication number: JP3662813B2
Application number: JP2000143420A
Authority: JP
Inventors: キュンブンフー; ヒュクリ
Original assignee: エルジー電子株式会社
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP2001073943A; BR0010430A; US6398523B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニア圧縮機に係るもので、詳しくは、密閉容器の吸入口から流入されてシリンダの内部に吸入される冷媒ガスが密閉容器の内部に充填されている高温の冷媒ガスと混合される量を低減させて、吸入される冷媒ガスの比体積を減少させて流量を増加させると共に、冷媒ガスの吸入騒音を低減し得るリニア圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷凍サイクル装置を構成する圧縮機は、蒸発器から流入される冷媒を圧縮させて高温高圧の状態で凝縮器に吐出させるもので、その代表例として、リニア圧縮機は、クランク軸の代わりにリニアモータの稼動子となるマグネット組立体にピストンを結合させることによって前記ピストンと前記マグネット組立体とを一体固定させたもので、モータの直線駆動力がピストンに伝達されて、該ピストンがシリンダの内部を直線往復運動しながら冷媒ガスを吸入及び圧縮するようになっている。
【０００３】
このような従来のリニア圧縮機においては、図９に示したように、一方側に吐出口（未図示）が形成され、他方側に吸入管２が結合される吸入口１a を備えた中空円筒形の密閉容器１と、所定形状を有して形成され、前記密閉容器１の内部に装着されるフレーム１０と、該フレーム１０の中央部に多段に貫通形成された貫通孔１１に挿入されるシリンダ２０と、前記フレーム１０の内部の一方側に結合され、リニアモータを構成する内側固定子組立体３０及び該内側固定子組立体３０と所定間隔を有して結合される外側固定子組立体３１と、それら内、外側固定子組立体３０、３１間のすきまに配置されるマグネット３２と、前記シリンダ２０に挿入され、前記マグネット３２に結合されている稼動子としてのマグネット組立体３３に連結されて、前記マグネット３２の直線運動によって往復運動を行うピストン４０と、を包含して構成されている。
【０００４】
そして、前記ピストン４０の内部には、冷媒ガスが流動する冷媒流路Ｆが形成されている。
且つ、前記シリンダ２０の一方側にはキャップ形状の吐出カバー６０が前記フレーム１０の一方側に結合され、前記吐出カバー６０の内部には前記シリンダ２０の一方側を開閉させる吐出バルブ組立体６１が挿入されている。
また、前記ピストン４０の端部にはガスの吸入によって開閉される吸入バルブ６２が結合され、前記フレーム１０の下方部にはスライディング摩擦される各構成要素の摩擦部にオイルを供給するためのオイルフィーダー７０が装着されている。
【０００５】
更に、前記フレーム１０の他方側には、冷媒通口２ａが穿孔形成された所定形状を有するカバー５０が結合され、前記ピストン４０に連結される前記マグネット組立体３３の両方側に位置して前記ピストン４０の運動を弾支するために、前記シリンダ２０の外方側に位置される前記フレーム１０の一部分と前記マグネット組立体３３の内側面間には内側共振スプリング５１ａが、前記マグネット組立体３３の外側面と前記カバー５０の内側面間には外側共振スプリング５１ｂが、それぞれ挿入設置されている。
図中、未説明符号３４は、リニアモータを構成するコイル組立体を示したものである。
【０００６】
このように構成された従来のリニア圧縮機の動作を説明すると以下のようであった。
先ず、リニアモータに電流が印加されると、マグネット３２が直線往復運動を行い、該直線往復運動がマグネット組立体３３に連結されたピストン４０に伝達されるため、該ピストン４０がシリンダ２０の内部で直線往復運動を行うようになる。
次いで、このように前記ピストン４０が直線往復運動を行うと、前記シリンダ２０の内部に圧力差が発生するため、吸入口１ａを介して密閉容器１の内部に流入された冷媒ガスが前記ピストン４０の内部に形成された冷媒流路Ｆに流入され、吸入バルブ６２を介して前記シリンダ２０の内部に吸入されて圧縮された後、吐出バルブ組立体６１及び吐出カバー６０を経由して吐出される過程を反復する。
【０００７】
次いで、前記吐出カバー６０を介して吐出された高温高圧状態の冷媒ガスは、前記吐出カバー６０と密閉容器１の吐出口とを連結する管を通って該密閉容器１の外側に吐出されて凝縮器（未図示）に流入され、冷凍サイクルの進行過程で、前記蒸発器を経由した低温低圧の冷媒ガスが圧縮機内に再び流入される。
ここで、前記シリンダ２０の内部で前記ピストン４０が往復運動を行いながら冷媒ガスを圧縮させる圧縮効率は、吸入行程時に吸入される冷媒の量、即ち、冷媒ガスの比体積に反比例し、そこで、吸入行程時の冷媒ガスの比体積を減少させるためには、前記密閉容器１の内部温度が高温であるため、吸入口１ａから流入される冷媒ガスが前記シリンダ２０の内部に流入されるとき、冷媒ガスの温度を低下させるための努力が行われていた。
【０００８】
このように前記密閉容器１の吸入口１ａを介して冷媒ガスが前記シリンダ２０の内部に流入されるときに冷媒ガスが加熱されることを防止するための１例としては、図１０に示したように、前記吸入口１ａから流入される冷媒ガスを前記シリンダ２０の内部に直接流入させるために、一方側が拡開されて所定長さを有する吸入誘導管８０を前記吸入口１ａと所定間隔離れて前記ピストン４０の冷媒流路Ｆの内部に挿入固定させている。
【０００９】
ここで、前記吸入誘導管８０と前記吸入口１ａとの離隔距離は、前記ピストン４０が往復運動するとき、前記吸入誘導管８０の端部と前記密閉容器１の内面との衝突を回避できる距離程度に設計される。
併し、前記吸入誘導管８０が装着された従来のリニア圧縮機においては、前記吸入誘導管８０と前記吸入口１ａとが所定間隔を有するべきであるため、冷媒ガスの吸入時、吸入される冷媒ガスと前記密閉容器１の内部に充填された高温の冷媒とが前記間隔の中で混合されて、前記シリンダ２０の内部に吸入される冷媒ガスの比体積が増加するという不都合な点があった。
【００１０】
このような問題点を補完するために、図１１に示したように、前記ピストン４０の内部に挿入される吸入誘導管８０' の端部と前記密閉容器１の吸入口１ａとを別途の吸入ガイド８１により結合させて、吸入される冷媒ガスを前記密閉容器１の内部には流入させず、前記吸入ガイド８１及び吸入誘導管８０' を介して前記シリンダ２０の内部のみに流入させることもできる。
【００１１】
併し、このように吸入ガイド８１及び吸入誘導管８０' が装着された従来のリニア圧縮機においては、吸入される冷媒ガスが密閉容器１の内部に充填されている高温の冷媒ガスと混合されることを防止することはできるが、ピストン４０と一緒に運動する吸入誘導管８０' と、固定状態である前記密閉容器１との間に吸入ガイド８１を設置することが容易でなく、更に、設置したとしても破損されやすいという不都合な点があった。
【００１２】
また、別の例として、図１２に示したように、冷媒ガスの吸入を案内すると共に、冷媒ガスが吸入されるときの騒音を低減させる吸入案内部材９０を、冷媒流路Ｆの入口側に挿入してマグネット組立体３３に装着して使用することもできる。
ここで、前記吸入案内部材９０は、図１３に示したように、ネック部を形成する小径部１１がピストン４０の冷媒流路Ｆに挿入形成され、一方端が前記小径部１１に連通されて共鳴室を形成する大径部１２が前記ピストン４０の入口側である後方端面に密着形成され、前記大径部１２の他方端に連通されて吸入口を形成する小径部１３がカバー５０の冷媒通口２ａに露出形成されている。
【００１３】
このように構成された吸入案内部材９０が装着された従来のリニア圧縮機においては、冷媒ガスがピストン４０の吸入バルブ６２等を経由して吸入される過程で、吸入を案内すると同時に発生する騒音が、前記吸入案内部材９０の小径部１１及び大径部１２を経由しながら音響的特性によって低減される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来のリニア圧縮機においては、吸入案内部材９０の騒音低減効率を増加させるためには、該吸入案内部材９０または小径部の断面積を狭くするか、または、共鳴室の有効体積Ｖ１を大きくするべきであるが、前記吸入案内部材９０のネック部がピストン４０の冷媒流路Ｆに挿入されるため、前記小径部の断面積が狭すぎると、冷媒ガスの吸入損失が発生して圧縮機の効率が低下し、よって、断面積の縮小が制限され、更に、前記吸入案内部材９０は前記カバー５０の内部で外側共振スプリング５１ｂの内部空間に位置して前記ピストン４０と一緒に往復運動を行うため、共鳴室の有効体積Ｖ１を大きくすることにも制限があって、圧縮機の効率及び騒音低減効果が低下するという不都合な点があった。
【００１５】
且つ、従来のリニア圧縮機においては、カバー５０内の密閉容器１内に流入された低温の冷媒が前記カバー５０と密閉容器１間に存在する高温の冷媒と混合されるため、圧縮機の効率が低下するという不都合な点があった。
詳しくは、ピストン４０と一体型である前記吸入案内部材９０の運動変位が大きく、よって、前記密閉容器１と相当距離を維持するべきであるため、前記密閉容器１とカバー５０間に位置する高温の冷媒が前記吸入案内部材９０に流入することが容易になり、ここで、高温の冷媒は比体積が高いため、圧縮機の効率が低下するという不都合な点があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、密閉容器の吸入口から流入されてシリンダの内部に吸入される冷媒ガスと前記密閉容器の内部に充填された高温の冷媒ガスとの混合量を低減させることによって、吸入される冷媒ガスの比体積を減少し得るリニア圧縮機を提供することを目的とする。
そして、本発明の他の目的は、冷媒ガスの吸入を案内する各構成部品の設置が容易なリニア圧縮機を提供しようとする。
且つ、本発明のその他の目的は、吸入案内部材のネック部及び共鳴室を圧縮機の効率に適合するように維持しながらも騒音低減効果を著しく向上し得るように、少なくとも１つ以上の共鳴室を有するリニア圧縮機を提供しようとする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本願発明は、一方側に吸入口が形成された中空円筒形の密閉容器と、該密閉容器の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダと、内部に冷媒流路が形成されて前記シリンダの内部に挿入されたピストンと、前記シリンダ及びピストンを包む形態に前記密閉容器の内部に設置され、一方側に貫通孔が穿孔形成されたカバーと、前記ピストンの運動を弾支する複数の共振スプリングと、前記密閉容器の吸入口と連通設置され、該密閉容器に流入される冷媒ガスを前記ピストンの冷媒流路に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
所定長さを有して形成され、前記カバーの貫通口に挿入されて該カバーに固定される吸入案内部材と、一方側は前記吸入案内部材に移動可能に内挿され、他方側は前記ピストンの端部に結合固定されて、該ピストンと共に運動しながら、前記吸入案内部材を経て流入される冷媒ガスを前記ピストンの冷媒流路に案内しマフラー機能を有する吸入誘導管と、を包含して構成されることを特徴とするリニア圧縮機を要旨とし、
請求項６に記載の本願発明は、一方側に吸入口が形成された中空円筒形の密閉容器と、該密閉容器の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダと、内部に冷媒流路が形成されて前記シリンダの内部に挿入されたピストンと、前記シリンダ及びピストンを包む形態に前記密閉容器の内部に設置され、一方側に貫通孔が穿孔形成されたカバーと、前記ピストンの運動を弾支する複数の共振スプリングと、前記密閉容器の吸入口と連通設置され、該密閉容器に流入される冷媒ガスを前記ピストンの冷媒流路に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、前記ピストンの冷媒流路に挿入される吸入誘導部材と、該吸入誘導部材に結合される吸入案内管と、を包含して構成され、
前記吸入誘導部材は、
一方側が前記吸入案内管と移動可能に連結された小径部と、該小径部の他方端と連結されて前記ピストンに固定され、前記小径部より大きな直径を有する第１大径部と、該第１大径部と連結されて前記ピストン内の冷媒流路に挿入され、前記小径部より小さな直径を有する第１小径部と、から構成されることを特徴とするリニア圧縮機を要旨とし、
請求項９に記載の本願発明は、一方側に吸入口が形成された中空円筒形の密閉容器と、該密閉容器の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダと、内部に冷媒流路が形成されて前記シリンダの内部に挿入されたピストンと、前記シリンダ及びピストンを包む形態に前記密閉容器の内部に設置され、一方側に貫通孔が穿孔形成されたカバーと、前記ピストンの運動を弾支する複数の共振スプリングと、前記密閉容器の吸入口と連通設置され、該密閉容器に流入される冷媒ガスを前記ピストンの冷媒流路に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
前記ピストンの冷媒流路に挿入されてネック部を形成する小径部と、前記ピストンの後方端面に密着形成され、前記小径部から拡管延長されて共鳴室を形成する大径部と、からなる吸入誘導部材と、該吸入誘導部材の大径部に緊密に挿入される小径部が形成され、前記カバーの冷媒通口の内側面に締結される冷媒ガス案内管と、を包含して構成されることを特徴とするリニア圧縮機を要旨とし、
請求項１０に記載の本願発明は、一方側に吸入口が形成された中空円筒形の密閉容器と、該密閉容器の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダと、内部に冷媒流路が形成されて前記シリンダの内部に挿入されたピストンと、前記シリンダ及びピストンを包む形態に前記密閉容器の内部に設置され、一方側に貫通孔が穿孔形成されたカバーと、前記ピストンの運動を弾支する複数の共振スプリングと、前記密閉容器の吸入口と連通設置され、該密閉容器に流入される冷媒ガスを前記ピストンの冷媒流路に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
前記ピストンの冷媒流路に挿入されてネック部を形成する小径部と、前記ピストンの後方端面に密着形成され、前記小径部から拡管延長されて共鳴室を形成する大径部と、からなる吸入誘導部材と、該吸入誘導部材の大径部に内挿されてネック部を形成する小径部と、該小径部から拡管延長されて共鳴室を形成した後、更に、前記カバーの冷媒通口の内側面から延長される吸入案内部材と、を包含して構成されることを特徴とするリニア圧縮機を要旨とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
なお、図面の説明に当たり、上述した従来と同様の構成成分に関しては同一番号を付して説明を省略する。
【００１９】
本発明に係るリニア圧縮機の第１実施形態においては、図１に示したように、一方側に吸入口１ａが形成された中空円筒形の密閉容器１と、該密閉容器１の内部に所定位置に装着されるフレーム１０と、該フレーム１０の一方側に装着されるモータと、前記フレーム１０の内部に結合されるシリンダ２０と、冷媒ガスが流動する冷媒流路Ｆが内部に形成されて前記シリンダ２０の内部に挿入されるピストン４０と、前記モータの駆動力を前記ピストン４０に伝達するモータの稼動子と、一方側は開口され他方側には貫通口１５０ａが穿孔形成されたキャップ形態を有して、前記シリンダ２０及びピストン４０を包むように前記モータの一方側に固定結合されるカバー１５０と、前記ピストン４０の両方側に位置され該ピストン４０の運動を弾支する内側共振スプリング５１ａ及び外側共振スプリング５１ｂと、冷媒吸入案内及び騒音防止手段として、前記密閉容器１の吸入口１ａに連通するように所定長さを有して形成され、前記カバー１５０の貫通口１５０ａに挿入されて該カバー１５０の外方側端部に固定される吸入案内部材１９０、及び一方側が前記吸入案内部材１９０に移動可能に内挿され、他方側は前記ピストン４０の端部に結合固定されて、前記ピストン４０と一緒に運動しながら前記吸入案内部材１９０を経由して流入される冷媒ガスを前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに案内しマフラー機能を有する吸入誘導管１００、を包含して構成されている。
【００２０】
そして、前記吸入案内部材１９０においては、所定厚さ及び所定直径を有して、外径が前記カバー１５０の貫通口１５０ａに連通して位置される第１内径ａを有する第１管部１９１と、該第１管部１９１から縮小延長されて前記吸入誘導管１００の外径よりも大きい第２内径ｂを有する第２管部１９２と、前記第１管部１９１の外周面に所定厚さ及び高さを有して延長突出され、前記カバー１５０の内側面に接触支持される係止部１９３と、を包含して構成され、前記第１管部１９１の端部が前記密閉容器１の内側面と接触しない状態で、該密閉容器１の内側面と最小間隔を維持するように、前記吸入口１ａの側部に設置されている。
【００２１】
ここで、前記吸入案内部材１９０を固定させるときは、前記係止部１９３が前記カバー１５０の内側面に接触された状態で、ネジを利用して締結することが好ましい。
且つ、前記吸入誘導管１００は、所定長さ及び所定内径を有して、前記吸入案内部材１９０の第２管部１９２の内径よりも小さい外径を有する管部１０１と、該管部１０１の一方側外周面に所定厚さ及び高さを有して延長突出された係止部１０２と、を備えて形成され、ここで、前記管部１０１の一方側は前記吸入案内部材１９０の第２管部１９２に挿入され、前記管部１０１の他方側は前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに挿入されると同時に、前記係止部１０２が前記ピストン４０の端部に接触支持される。
【００２２】
ここで、前記吸入誘導管１００を前記ピストン４０に固定させるときは、前記係止部１０２が前記ピストン４０の断面に接触された状態で、ネジを利用して締結することが好ましい。
一方、前記カバー１５０の一方側には、該カバー１５０の内方側に位置するガスと、該カバー１５０の外方側に位置するガスと、が連通できるように複数個の貫通孔１５０ｂが穿孔形成されている。
【００２３】
以下、このように構成された本発明に係るリニア圧縮機の第１実施形態の動作について説明する。
先ず、モータに電流が印加されると、モータの稼動子を構成するマグネット３２が直線往復運動を行い、該直線往復運動がマグネット組立体３３を介してピストン４０に伝達され、該ピストン４０も直線往復運動を行うため、吸入、圧縮及び吐出行程が反復的に行われて、冷媒を高温高圧の状態にして吐出する。
【００２４】
前記ピストン４０が直線往復運動を行うと、該ピストン４０の端部に結合された吸入誘導管１００が吸入案内部材１９０の内部で直線往復運動を行う。
ここで、冷媒の吸入行程過程で前記ピストン４０が上死点から下死点に移動すると、シリンダ２０の内部が低圧状態になるため、蒸発器を経由した冷媒ガスが吸入口１ａを介して前記吸入案内部材１９０に吸入されると同時に、前記吸入誘導管１００及びピストン４０の冷媒流路Ｆを経由しながら吸入バルブ６２を介して前記シリンダ２０の内部に吸入される。
【００２５】
このとき、前記吸入案内部材１９０はモータに固定されたカバー１５０に結合して固定されているに対し、前記吸入誘導管１００は前記ピストン４０に結合されているため、互いに相対運動を行い、よって、前記カバー１５０に固定された吸入案内部材１９０の動きが非常に小さくなって、該吸入案内部材１９０を前記密閉容器１の内側面に近接した状態で接近させて、該吸入案内部材１９０と吸入口１ａとを連結することが可能になるため、冷媒ガスの吸入時、吸入される冷媒ガスと前記密閉容器１内部の高温状態の冷媒ガスとの混合量が低減される。
また、前記密閉容器１と吸入案内部材１９０とが分離されているため、圧縮機の作動時に該吸入案内部材１９０が破損する心配がなく、該吸入案内部材１９０及び吸入誘導管１００の設置が容易になる。
【００２６】
そして、本発明に係るリニア圧縮機の第１実施形態の変形例として、図２に示したように、吸入案内部材１９０が密閉容器１と衝突することを防止するために、前記吸入案内部材１９０の内部に間隔維持スプリング１１０を挿入することも可能で、ここで、前記間隔維持スプリング１１０は前記第２管部１９２の内側壁及び前記密閉容器１の内側壁に接触して位置されて、前記カバー１５０が固定結合されているフレーム１０に振動が発生したとき、前記吸入案内部材１９０が前記密閉容器１と衝突することを防止する役割をする。
【００２７】
そして、本発明に係るリニア圧縮機の第２実施形態においては、図３に示したように、冷媒吸入案内及び騒音防止手段として、ピストン４０の冷媒流路Ｆに装着されて冷媒ガスの吸入を案内し、冷媒ガスを吸入するときに発生する騒音を低減させる吸入誘導部材２００を包含して構成されている。
且つ、前記吸入誘導部材２００はマフラー機能を有し、前記ピストン４０の内径は共鳴器としての機能を有して、該ピストン４０の内径をマフラーの空間として活用することを特徴とする。
【００２８】
ここで、前記吸入誘導部材２００においては、図４に示したように、ネック部を形成する第１小径部２１０が前記ピストン４０の冷媒流路Ｆの内周面と所定間隔を有して挿入され、前記第１小径部２１０に連通されて第１共鳴室を形成する第１大径部２２０が前記ピストン４０の後方端面に密着形成され、前記第１小径部２１０の外周面の所定部位には該第１小径部２１０が前記ピストン４０の冷媒流路Ｆの内周面と所定間隔を有して挿入されるように、前記ピストン４０の冷媒流路Ｆの内周面に密着されて前記ピストン４０の冷媒流路Ｆの空間を両分する隔膜突起２１０ａが形成され、このとき、前記両分された空間中の密閉空間は第２共鳴室を形成する第２大径部２４０に形成され、前記第１小径部２１０と第２大径部２４０間には第２小径部２３０が連通形成されている。
【００２９】
図中、Ｌ２は、前記第１小径部２１０の長さ、Ｌ３は、冷媒の流入速度に比例して低減させる周波数に反比例する、前記第１小径部２１０の内側端から前記隔膜突起２１０ａまでの長さ、Ｄ１は、冷媒の流入速度に反比例して球形振動数に比例する、前記第２小径部２３０の直径を、それぞれ示したもので、前記直径Ｄ１は、前記第２大径部２４０の体積に応じて最適化させることが好ましい。
図中、未説明符号２５０は吸入案内管を示したものである。
【００３０】
以下、このように構成された本発明に係るリニア圧縮機の第２実施形態の動作について説明すると、内、外側固定子組立体３０、３１からなるリニアモータの固定子に電流が印加されて誘導磁気が発生されると、前記各固定子間に介在された稼動子であるマグネット組立体３３が前記誘導磁気によって直線往復運動を行うためピストン４０がシリンダ２０内で直線往復運動を行い、よって、冷媒ガスが冷媒ガス吸入管２、吸入誘導部材２００及び前記ピストン４０の冷媒流路Ｆを経由して前記シリンダ２０に吸入、圧縮及び吐出される。
【００３１】
ここで、前記冷媒ガスを吸入するときに騒音が発生するが、該騒音は前記ピストン４０の冷媒流路Ｆと前記吸入誘導部材２００の外周面間に形成される空間Ｖ２２で騒音成分が１次低減され、第１小径部２１０を及び第２小径部２３０を経由して第２共鳴室である第２大径部（ヘルムホルツ共鳴室）２４０に流入されて２次低減された後、更に、前記第１小径部２１０を経由して第１共鳴室である第１大径部２２０で更に低減される。
【００３２】
このように、前記吸入誘導部材２００の第１共鳴室２２０に連通される第１小径部２１０に別途の第２共鳴室２４０を連通形成させると、前記第１小径部２１０の長さ若しくは断面積を変更するか、または、前記第１共鳴室２２０の有効体積を変化させなくても、騒音低減効果を向上し得るため、圧縮機の効率が低減することなく騒音低減効果を向上し得ることができる。
【００３３】
そして、本発明に係るリニア圧縮機の第３実施形態においては、図５に示したように、冷媒吸入案内及び騒音防止手段として、ピストン４０の冷媒流路Ｆに挿入するように装着されて冷媒ガスの吸入を案内すると共に、冷媒ガスを吸入するときに発生する騒音を低減させる吸入誘導部材３００と、該吸入誘導部材３００に緊密に挿入されるようにカバー３５０の冷媒通口２ａの内側面に締結される冷媒ガス案内管３６０と、を包含して構成されている。
【００３４】
ここで、前記吸入誘導誘導部材３００においては、図６に示したように、前記ピストン４０が共振運動を行うときに密閉容器１の内部に充填される冷媒ガスが直接前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに吸入されるようにネック部を形成する小径部３１０が前記冷媒流路Ｆに挿入され、該小径部３１０から複数回屈曲拡管延長されて共鳴室を形成する大径部３２０が前記ピストン４０の後方端面に密着締結されている。
【００３５】
また、前記冷媒ガス案内管３６０においては、一方端が前記カバー３５０の冷媒通口２ａの内側面に締結され、他方端が前記吸入誘導部材３００の大径部３２０の端部の直径よりも小直径を有するように形成されて、前記吸入誘導部材３００の大径部に挿入された状態で固定されている。
【００３６】
以下、このように構成された本発明に係るリニア圧縮機の第３実施形態の動作について説明すると、内、外側固定子組立体３０、３１からなるリニアモータの固定子に電流が印加されて誘導磁気が発生されると、前記各固定子間に介在された稼動子であるマグネット組立体３３が前記誘導磁気によって直線往復運動を行うためピストン４０がシリンダ２０内で直線往復運動を行い、よって、冷媒ガスが冷媒ガス吸入管２を経由して密閉容器１の内部に流入された後、前記ピストン４０が吸入行程を行うとき、冷媒ガス案内管３６０、吸入誘導部材３００及び前記ピストン４０の冷媒流路Ｆを経由してシリンダ２０に吸入されて圧縮及び吐出される。
【００３７】
このとき、前記密閉容器１の内部に充填される冷媒ガスを冷媒流路Ｆに誘導する冷媒ガス案内管３６０の端部が前記吸入誘導部材３００の大径部３２０に挿入され、前記吸入誘導部材３００は前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに装着されているため、前記冷媒ガスの吸入方向に対して前記冷媒ガス案内管３６０と吸入誘導部材３００間に隙間が発生することがなく、よって、前記密閉容器１に充填されて前記ピストン４０が吸入行程を行うと前記冷媒ガス案内管３６０を経由して前記吸入誘導部材３００及びピストン４０の冷媒流路Ｆに吸入される冷媒ガスの漏洩が防止される。
【００３８】
このように、前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに前記吸入誘導部材３００を挿入装着し、前記カバー３５０の吸入口の内側面に冷媒ガス案内管３６０を締結させるが、このとき、該冷媒ガス案内管３６０の内側端を前記吸入誘導部材３００に挿入させると、前記ピストン４０が吸入行程を行うとき、前記密閉容器１に充填された冷媒ガスが前記冷媒ガス案内管３６０及び吸入誘導部材３００を経由して冷媒流路Ｆに吸入されるときの漏洩現象を防止することができるため、冷媒ガスの吸入損失が減少して圧縮機の効率を著しく向上し得ることができる。
【００３９】
そして、本発明に係るリニア圧縮機の第４実施形態においては、図７に示したように、冷媒吸入案内及び騒音防止手段として、ピストン４０の冷媒流路Ｆに挿入されるように装着されて冷媒ガスの吸入を１次案内すると共に、冷媒ガスを吸入するときに発生する騒音を１次低減させる吸入誘導部材４００と、該吸入誘導部材４００に挿入されるように、一方側がカバー４５０の冷媒通口２ａの内側面に締結されて冷媒ガスの吸入を２次案内すると共に、冷媒ガスを吸入するときに発生する騒音を２次低減させる吸入案内部材４１０と、を包含して構成されている。
【００４０】
ここで、前記吸入誘導部材４００においては、図８に示したように、ネック部を形成する小径部４０１が前記冷媒流路Ｆに挿入され、該小径部４０１から複数回屈曲拡管延長されて共鳴室を形成する大径部４０２が前記ピストン４０の後方端面に密着締結されている。
【００４１】
また、前記吸入案内部材４１０は、前記吸入誘導部材４００の大径部４０２の端部に内挿されるようにネック部を形成する小径部４１１及び該小径部４１１から拡管延長されて共鳴室を形成する大径部４１２の端部が前記カバー４５０の冷媒通口２ａの内側面に締結されている。
このとき、前記吸入誘導部材４００の大径部４０２の体積Ｖ４２と、前記第２吸入案内部材４１０の大径部４１２の体積Ｖ４３と、を相互相異するように形成して、吸入誘導部材及び吸入案内部材４００、４１０で騒音を低減させることを特徴とする。
【００４２】
以下、このように構成された本発明に係るリニア圧縮機の第４実施形態の動作について説明すると、内、外側固定子組立体３０、３１からなるリニアモータの固定子に電流が印加されて誘導磁気が発生されると、前記各固定子間に介在された稼動子であるマグネット組立体３３が前記誘導磁気によって直線往復運動を行うためピストン４０がシリンダ２０内で直線往復運動を行い、よって、冷媒ガスが冷媒ガス吸入管２を経由して前記密閉容器１の内部に充填された後、前記ピストン４０が吸入行程を行うとき、各吸入誘導部材及び案内部材４００、４１０及び前記ピストン４０の冷媒流路Ｆを経由してシリンダ２０に吸入、圧縮及び吐出される。
【００４３】
ここで、前記ピストン４０の吸入行程過程中、冷媒ガスが前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに吸入される過程、または、前記ピストン４０を経由してシリンダ２０の内部に吸入される過程で吸入騒音が発生するが、該吸入騒音は、前記吸入誘導部材４００の小径部４０１及び大径部４０２を経由しながら１次低減された後、前記吸入案内部材４１０の小径部４１１及び大径部４１２を経由しながら２次低減される。
【００４４】
上述したように、前記ピストン４０の冷媒流路Ｆに吸入誘導部材４００を挿入装着させ、前記冷媒流路Ｆの吸入側に装着された前記カバー４５０の冷媒通口２ａの内側面に吸入案内部材４１０を締結させ、ここで、前記吸入案内部材４１０のネック部を形成する小径部４１１を吸入誘導部材４００の共鳴室である大径部４０２に内挿させると、前記ピストン４０の吸入行程時に発生する騒音が前記吸入誘導部材４００及び吸入案内部材４１０を経由しながら順次低減され、特に、各吸入誘導及び案内部材４００、４１０の各大径部４０２、４１２の体積が相異するため、それら大径部４０２、４１２が騒音を低減させて、騒音低減効果を著しく向上し得る効果がある。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るリニア圧縮機においては、ピストンの吸入行程時、シリンダの内部に吸入される冷媒ガスと密閉容器内部の高温の冷媒ガスとの混合量を低減させるため、シリンダの内部に吸入される冷媒ガスの比体積が減少して圧縮機の圧縮効率が向上され、構成部品の組立が簡単で、圧縮機の作動時の部品の破損を防止し得るという効果がある。
【００４６】
且つ、本発明に係るリニア圧縮機においては、吸入案内部材の第１共鳴室に連通される第１小径部に第２小径部を形成して、騒音の一部をピストンの冷媒流路に具備された第２大径部に放出させるため、前記第１小径部の断面積を変更するか、又は、第１共鳴室の有効体積を変更することなく、圧縮機の効率を低減することなく騒音低減効果を向上し得るという効果がある。
【００４７】
また、本発明に係るリニア圧縮機においては、ピストンの冷媒流路に吸入誘導部材を挿入装着させ、前記冷媒流路の吸入側に装着されたカバーの吸入口の内側面に冷媒ガス案内管を締結させ、ここで、該冷媒ガス案内管の内側端が前記吸入案内部材に挿入されるように締結されるため、前記ピストンの吸入行程時に、密閉容器に充填された冷媒ガスが冷媒ガス案内管及び吸入誘導部材を経由して冷媒流路に漏洩されずに吸入され、よって、冷媒ガスの吸入損失を低減して圧縮機の性能効率を著しく向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリニア圧縮機の第１実施形態を示した縦断面図である。
【図２】図１の変形例を示した縦断面図である。
【図３】本発明に係るリニア圧縮機の第２実施形態を示した縦断面図である。
【図４】図３の吸入誘導部材を示した拡大縦断面図である。
【図５】本発明に係るリニア圧縮機の第３実施形態を示した縦断面図である。
【図６】図５の吸入誘導部材及び冷媒ガス案内管を示した拡大縦断面図である。
【図７】本発明に係るリニア圧縮機の第４実施形態を示した縦断面図である。
【図８】図７の吸入誘導部材及び吸入案内部材を示した拡大縦断面図である。
【図９】従来のリニア圧縮機を示した縦断面図である。
【図１０】図９に吸入誘導管が設置された形状を示した縦断面図である。
【図１１】図９に吸入誘導管及び吸入ガイドが設置された形状を示した縦断面図である。
【図１２】図９に吸入案内部材が設置された形状を示した縦断面図である。
【図１３】図１２の部分縦断面図である。
【符号の説明】
１…密閉容器
１ａ…吸入口
２ａ…冷媒通口
１０…フレーム
２０…シリンダ
３３…マグネット組立体
４０…ピストン
５１ａ…内側共振スプリング
５１ｂ…外側共振スプリング
１００…吸入誘導管
１１０…間隔維持スプリング
１５０、３５０、４５０…カバー
１５０ａ…カバー貫通口
１９０…吸入案内部材
２００、３００、４００…吸入誘導部材
２１０、４０１…第１小径部
２２０、４０２…第１大径部
２３０、４１１…第２小径部
２４０、４１２…第２大径部
３１０…小径部
３２０…大径部
３６０…冷媒ガス案内管
４１０…吸入案内部材

Claims

一方側に吸入口（１ａ）が形成された中空円筒形の密閉容器（１）と、
該密閉容器（１）の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダ（２０）と、
内部に冷媒流路（Ｆ）が形成されて前記シリンダ（２０）の内部に挿入されたピストン（４０）と、
前記シリンダ（２０）及びピストン（４０）を包む形態に前記密閉容器（１）の内部に設置され、一方側に貫通孔（１５０ａ）が穿孔形成されたカバー（１５０）と、
前記ピストン（４０）の運動を弾支する複数の共振スプリング（５１ａ，５１ｂ）と、
前記密閉容器（１）の吸入口（１ａ）と連通設置され、該密閉容器（１）に流入される冷媒ガスを前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
所定長さを有して形成され、前記カバー（１５０）の貫通口（１５０ａ）に挿入されて該カバー（１５０）に固定される吸入案内部材（１９０）と、
一方側は前記吸入案内部材（１９０）に移動可能に内挿され、他方側は前記ピストン（４０）の端部に結合固定されて、該ピストン（４０）と共に運動しながら、前記吸入案内部材（１９０）を経て流入される冷媒ガスを前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に案内しマフラー機能を有する吸入誘導管（１００）と、を包含して構成されることを特徴とするリニア圧縮機。
前記吸入案内部材（１９０）は、吸入側に位置する第１内径が前記吸入誘導管（１００）が挿入される部分である第２内径よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
前記吸入案内部材（１９０）の外周面所定部位には、前記カバー（１５０）の内側面に接触支持される係止部（１９３）が形成されることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
前記吸入案内部材（１９０）は、
前記カバー（１５０）に固定された第１管部（１９１）と、
該第１管部（１９１）より小さな直径を有し、その一方端は前記第１管部（１９１）に連結され、他方端は前記吸入誘導管（１００）と移動可能に連結された第２管部（１９２）と、から構成されることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
前記吸入案内部材（１９０）の内部には、該吸入案内部材（１９０）と前記密閉容器（１）との衝突を防止する間隔維持スプリング（１１０）が挿入されることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
一方側に吸入口（１ａ）が形成された中空円筒形の密閉容器（１）と、
該密閉容器（１）の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダ（２０）と、
内部に冷媒流路（Ｆ）が形成されて前記シリンダ（２０）の内部に挿入されたピストン（４０）と、
前記シリンダ（２０）及びピストン（４０）を包む形態に前記密閉容器（１）の内部に設置され、一方側に貫通孔（１５０ａ）が穿孔形成されたカバー（１５０）と、
前記ピストン（４０）の運動を弾支する複数の共振スプリング（５１ａ，５１ｂ）と、
前記密閉容器（１）の吸入口（１ａ）と連通設置され、該密閉容器（１）に流入される冷媒ガスを前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に挿入される吸入誘導部材（２００）と、
該吸入誘導部材（２００）に結合される吸入案内管（２５０）と、を包含して構成され、
前記吸入誘導部材（２００）は、
一方側が前記吸入案内管（２５０）と移動可能に連結された小径部と、
該小径部の他方端と連結されて前記ピストン（４０）に固定され、前記小径部より大きな直径を有する第１大径部（２２０）と、
該第１大径部（２２０）と連結されて前記ピストン（４０）内の冷媒流路（Ｆ）に挿入され、前記小径部より小さな直径を有する第１小径部（２１０）と、から構成されることを特徴とするリニア圧縮機。
前記第１小径部（２１０）の外周面には、前記冷媒流路（Ｆ）を両分するように隔膜突起（２１０ａ）が形成され、前記第１小径部（２１０）は、前記大径部（２２０）に連結された一方端とその他方端間に開口形成されて共鳴室を形成することを特徴とする請求項６記載のリニア圧縮機。
前記第１小径部（２１０）の前記大径部（２２０）が連結された端部の反対側端から前記隔膜突起（２１０ａ）の形成された部分までの長さ（Ｌ３）は、冷媒の流入速度によって決定されることを特徴とする請求項６記載のリニア圧縮機。
一方側に吸入口（１ａ）が形成された中空円筒形の密閉容器（１）と、
該密閉容器（１）の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダ（２０）と、
内部に冷媒流路（Ｆ）が形成されて前記シリンダ（２０）の内部に挿入されたピストン（４０）と、
前記シリンダ（２０）及びピストン（４０）を包む形態に前記密閉容器（１）の内部に設置され、一方側に貫通孔（１５０ａ）が穿孔形成されたカバー（１５０）と、
前記ピストン（４０）の運動を弾支する複数の共振スプリング（５１ａ，５１ｂ）と、
前記密閉容器（１）の吸入口（１ａ）と連通設置され、該密閉容器（１）に流入される冷媒ガスを前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に挿入されてネック部を形成する小径部（３１０）と、前記ピストン（４０）の後方端面に密着形成され、前記小径部（３１０）から拡管延長されて共鳴室を形成する大径部（３２０）と、からなる吸入誘導部材（３００）と、
該吸入誘導部材（３００）の大径部（３２０）に緊密に挿入される小径部が形成され、前記カバー（３５０）の冷媒通口（２ａ）の内側面に締結される冷媒ガス案内管（３６０）と、を包含して構成されることを特徴とするリニア圧縮機。
一方側に吸入口（１ａ）が形成された中空円筒形の密閉容器（１）と、
該密閉容器（１）の内部所定位置に装着されたモータ及びシリンダ（２０）と、
内部に冷媒流路（Ｆ）が形成されて前記シリンダ（２０）の内部に挿入されたピストン（４０）と、
前記シリンダ（２０）及びピストン（４０）を包む形態に前記密閉容器（１）の内部に設置され、一方側に貫通孔（１５０ａ）が穿孔形成されたカバー（１５０）と、
前記ピストン（４０）の運動を弾支する複数の共振スプリング（５１ａ，５１ｂ）と、
前記密閉容器（１）の吸入口（１ａ）と連通設置され、該密閉容器（１）に流入される冷媒ガスを前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に直接吸入させる冷媒吸入案内及び騒音防止手段と、を備えて構成され、
前記冷媒吸入案内及び騒音防止手段は、
前記ピストン（４０）の冷媒流路（Ｆ）に挿入されてネック部を形成する小径部（４０１）と、前記ピストン（４０）の後方端面に密着形成され、前記小径部（４０１）から拡管延長されて共鳴室を形成する大径部（４０２）と、からなる吸入誘導部材（４００）と、
該吸入誘導部材（４００）の大径部（４０２）に内挿されてネック部を形成する小径部（４１１）と、該小径部（４１１）から拡管延長されて共鳴室を形成した後、更に、前記カバー（４５０）の冷媒通口（２ａ）の内側面から延長される吸入案内部材（４１０）と、を包含して構成されることを特徴とするリニア圧縮機。
前記吸入案内部材（４１０）が前記吸入誘導部材（４００）に挿入されるように、該吸入誘導部材（４００）の大径部（４０２）の内径は前記吸入案内部材（４１０）の小径部（４１１）の外径より大きいことを特徴とする請求項１０記載のリニア圧縮機。