(57)【要約】【課題】  端部にシリンダ内へ嵌合したピストンを備える駆動軸をリニアに振動させることにより、毎回の振動毎に、外気を吸入吐出するようにしたリニア振動型圧縮機において、作動部を効果的に冷却する。【解決手段】  電磁的にリニアに振動させられる駆動軸１２の端部に取付けたピストンをシリンダ内へ嵌合し、このピストンの往復運動に伴い、シリンダ内へ吸入した気体を圧縮させるようにしたリニア振動型圧縮機において、駆動軸１２のまわりに、冷却用突起を突設する。【選択図】  図１
2006105089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁的にリニアに振動させられる駆動軸の端部に取付けたピストンをシリンダ内へ嵌合し、このピストンの往復運動に伴い、シリンダ内へ吸入した気体を圧縮させるようにしたリニア振動型圧縮機において、前記駆動軸のまわりに、冷却用突起を突設したことを特徴とするリニア振動型圧縮機。
【請求項２】
ピストンを、駆動軸の両端に取付け、かつ各ピストンを、互いに対向するシリンダ内へ嵌合してあることを特徴とする請求項１記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項３】
ピストンを、駆動軸の一端にのみ取付けたものであることを特徴とする請求項１記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項４】
冷却用突起を、起風用のものとしてなる請求項１〜３のいずれかに記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項５】
冷却用突起を、放熱用のものとしてなる請求項１〜４のいずれかに記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項６】
冷却用突起を、フィン状のものとしてなる請求項１〜５のいずれかに記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項７】
冷却用突起を、円環状のものとしてなる請求項１〜６のいずれかに記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項８】
冷却用突起を、円周方向に非連続のものとしてなる請求項７記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項９】
冷却用突起を、軸線方向の戻りが付与されているものとしてなる請求項８記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項１０】
冷却用突起を、可撓性を有するものとしてなる請求項１〜９のいずれかに記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項１１】
冷却用突起を、突栓状のものとしてなる請求項１〜５のいずれかに記載のリニア振動型圧縮機。
【請求項１２】
冷却用突起を、可撓性を有するものとしてなる請求項１１記載のリニア振動型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁的にリニアに振動させられる駆動軸の端部に取付けたピストンをシリンダ内へ嵌合し、このピストンの往復運動に伴い、シリンダ内へ吸入した気体を圧縮させるようにしたリニア振動型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような駆動軸を電磁的にリニアに振動させ、駆動軸の端部に取付けたピストンにより、シリンダ内へ気体を吸入し、圧縮して吐出させるようにしたリニア振動型圧縮機においては、シリンダ内の気体の圧縮熱や電磁コイルや鉄心等からの熱が相当に大である。
【０００３】
この熱を放散させて、性能を上げ、かつ耐久性を高めるためには、従来は、ハウジング等の固定部に取付けた冷却フィンによる自然的冷却、もしくは別途設けた外部ファンによる強制冷却が一般的に行われていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した自然的冷却では、十分な冷却効果を得難く、また外部ファンによると、そのための駆動手段が必要となるとともに、全体寸法が大となり、かつ価格も大となる。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決し、別途の手段を付加することなく、また全体寸法や外形に変化を加えることなく、運転に伴い、駆動部その他関係個所を、自動的かつ効果的に強制冷却しうるようにしたリニア振動型圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、上記課題は、特許請求の範囲の各請求項に記載されている次の手段により解決される。
(１)電磁的にリニアに振動させられる駆動軸の端部に取付けたピストンをシリンダ内へ嵌合し、このピストンの往復運動に伴い、シリンダ内へ吸入した気体を圧縮させるようにしたリニア振動型圧縮機において、前記駆動軸のまわりに、冷却用突起を突設する。
【０００７】
(２)上記(１)項において、ピストンを、駆動軸の両端に取付け、かつ各ピストンを、互いに対向するシリンダ内へ嵌合してあるものとする。
【０００８】
(３)上記(１)項において、ピストンを、駆動軸の一端にのみ取付けたものとする。
【０００９】
(４)上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、冷却用突起を、起風用のものとする。
【００１０】
(５)上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、冷却用突起を、放熱用のものとする。
【００１１】
(６)上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、冷却用突起を、フィン状のものとする。
【００１２】
(７)上記(１)〜(６)項のいずれかにおいて、冷却用突起を、円環状のものとする。
【００１３】
(８)上記(７)項において、冷却用突起を、円周方向に非連続のものとする。
【００１４】
(９)上記(８)項において、冷却用突起を、軸線方向の捩りが付与されているものとする。
【００１５】
(10)上記(１)〜(９)項のいずれかにおいて、冷却用突起を、可撓性を有するものとする。
【００１６】
(11)上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、冷却用突起を、突栓状のものとする。
【００１７】
(12)上記(11)項において、冷却用突起を、可撓性を有するものとする。
【発明の効果】
【００１８】
各請求項に記載の発明によると、次のような効果が得られる。
請求項１：−運転に伴って、シリンダ内の気体の圧縮熱や電磁コイルや鉄心等から発生する熱は、リニア振動する駆動軸より突設されている冷却用突起から放熱されるとともに、冷却用突起の往復振動に伴い、周囲の空気が撹拌され、かつ交換されて、効果的に放熱され、良好な圧縮効果が得られるとともに、長期に亘って円滑に作動させることができる。
【００１９】
請求項２：−駆動軸で２個のピストンを同時に作動させる複作動式のものにおいて、効果的な冷却が行われ、かつ運動バランスが良い。
【００２０】
請求項３：−単作動式のものにおいても、効果的に冷却を行わせることができる。
【００２１】
請求項４：−周囲の空気が撹拌され交換されて、良好な冷却が行われる。
【００２２】
請求項５：−駆動軸の放熱は効果的に行われ、かつその周辺の空気も撹拌されて、良好に冷却される。
【００２３】
請求項６：−放熱と起風を効果的に行わせることができる。
【００２４】
請求項７：−放熱面積を可及的に大とすることができる。
【００２５】
請求項８：−冷却用突起のまわりの空気は、円周方向にも撹拌されて、良好に放熱される。
【００２６】
請求項９：−冷却フィンのまわりの空気は、その径方向にも撹拌されて、放熱はより良好となる。
【００２７】
請求項１０：−冷却用突起が撓むことにより、その周りの空気は大きく撹拌され、かつ冷却用突起とよりよく接触して、良好な放熱効果が得られる。
【００２８】
請求項１１：−駆動軸の外側面付近の空気はよく撹拌され、放熱は良好に行われる。
【００２９】
請求項１２：−駆動軸の外側部における空気の撹拌は、より効果的に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明を、駆動軸の両端にピストンを取付けた複動式のリニア振動型圧縮機に適用した一実施形態を示す縦断正面図、図２〜図５は、それぞれ、図１におけるII−II線、III−III線、ＶI−ＶI線、Ｖ−Ｖ線縦断側面図である。
【００３１】
角筒状をなすハウジング(１)の左右の端壁(２)(３)の内面には、それぞれ内方を向く第１シリンダ(４)と第２シリンダ(５)が、同軸上に対向して設けられている。
【００３２】
ハウジング(１)の上下面の軸線方向の中央部に設けた嵌孔(1a)(1a)には、それぞれ水平のコイル(６)が外嵌された磁性体ヨーク(７)(７)が嵌合固着され、各ヨーク(７)の内周面には、内向円弧状の永久磁石(８)が固着されている。
【００３３】
各シリンダ(４)(５)に嵌合された第１ピストン(９)と第２ピストン(10)の中心部同士は、径方向を向く多数の円環状の冷却フィン(11)が突設された駆動軸(12)をもって連結され、駆動軸(12)の中央部には、前記永久磁石(８)の中心部に位置する可動鉄心(13)が固着されている。
【００３４】
左側の端壁(２)の中心より上方および下方には、それぞれ吐出孔(14)および吸入孔(15)があけられ、吐出孔(14)の外面および吸入孔(15)の内面には、それぞれ、吐出方向のみに開くリード弁(16)と、吸入方向にのみ開くリード弁(17)が止着されている。
【００３５】
右側の端壁(３)の中心より上方および下方には、それぞれ吐出孔(18)および吸入孔(19)があけられ、吐出孔(18)の外面および吸入孔(19)の内面には、それぞれ、吐出方向のみに開くリード弁(20)と吸入方向のみに開くリード弁(21)が止着されている。
【００３６】
左側の端壁(２)の外側面には、吸入孔(15)を含む位置に入口孔(22)を、また吐出孔(14)を含む位置に出口孔(23)を有するカバー(24)が装着されている。
【００３７】
右側の端壁(３)の外側面には吸入孔(19)を含む位置に入口孔(25)を、また吐出孔(18)を含む位置に出口孔(26)を有するカバー(27)が装着されている。
【００３８】
ハウジング(１)の適所には、換気孔(28)があけられている。
【００３９】
コイル(６)に通電して、可動鉄心(13)とともに駆動軸(12)をリニアに振動させると、両ピストン(９)(10)は、一方が吸入行程、他方が吐出行程となるように往復運動し、外気は、各端壁(２)(３)の吸入孔(15)(19)から交互に吸入され、同じく吐出孔(14)(18)より交互に吐出する。
【００４０】
従って外気は、左右のカバー(24)(27)の入口孔(22)(25)より吸入され、その出口孔(23)(26)より連続的かつ並列的に吐出する。
【００４１】
しかして、駆動軸(12)のリニア振動に伴い、その周囲の空気は、冷却フィン(11)により撹拌されるとともに、ハウジング(１)における換気孔(28)を経て外気と交換されるので、ハウジング(１)内のコイル(６)や可動鉄心(13)、並びにピストン(９)(10)やシリンダ(４)(５)等が効果的に冷却される。
【００４２】
従って長期運転しても、過熱によって、各部が変形したり損傷されたりすることはなく、長期に亘って安定した運転を行わせることができる。
【００４３】
以上本発明を、駆動軸の両端にピストンを固着した複動式リニア振動型圧縮機に適用した例を示したが、本発明は、駆動軸の一端にのみピストンを備える単動式リニア振動型圧縮機にも、等しく適用することができる。
【００４４】
図６は、その例を示す図１と同様の縦断正面図である。その構成は、基本的には図１のものと同様であるが、駆動軸(12)におけるピストン(10)を備えない端部は、滑り軸受(40)により摺動可能に支持されている。その他図１におけると同様の要素には同一の符号を付してあるので、説明の要はないものと思う。
【００４５】
図１〜図６においては、放熱用突起を冷却フィン(11)としたものを示した。図７以下においては、請求項４以下に記載した冷却フィンおよび放熱用突起の例を示す。
【００４６】
図７は、請求項８記載の円周方向に分離した非連続冷却フィン(29)の例を示す。
【００４７】
図８は、請求項９記載の軸線方向の捩りを付与した捩り冷却フィン(30)を示す。
【００４８】
図９は、請求項１０記載の可撓性を有する冷却用突起（フィン）(31)を示す。この際、フィン(31)に多数の径方向の切込みを入れておくのが望ましい。
【００４９】
図１０は、請求項１１記載の駆動軸(12)上に設けられた分離した多数の撹拌用突起(32)の例を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のリニア振動型圧縮機の実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】図１におけるII−II線縦断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線縦断面図である。
【図４】図１におけるIＶ−IＶ線縦断面図である。
【図５】図１におけるＶ−Ｖ線縦断面図である。
【図６】本発明の異なる型式のリニア振動型圧縮機の実施形態を示す縦断正面図である。
【図７】非連続冷却フィンの一例を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【図８】軸線方向の捩りを付与した捩り冷却フィンの一例を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【図９】可撓性冷却フィンの一例を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【図１０】分離した多数の撹拌用突起の例を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
(１)ハウジング
(1a)嵌孔
(２)(３)端壁
(４)第１シリンダ
(５)第２シリンダ
(６)コイル
(７)磁性体ヨーク
(８)永久磁石
(９)第１ピストン
(10)第２ピストン
(11)冷却フィン
(12)駆動軸
(13)可動鉄心
(14)吐出孔
(15)吸入孔
(16)(17)リード弁
(18)吐出孔
(19)吸入孔
(20)(21)リード弁
(22)入口孔
(23)出口孔
(24)カバー
(25)入口孔
(26)出口孔
(27)カバー
(28)換気孔
(29)非連続冷却フィン
(30)捩り冷却フィン
(31)可撓性放熱用突起
(32)撹拌用突起
(40)滑り軸受
【図１】
2006105089.tif 000003
【図２】
2006105089.tif 000004
【図３】
2006105089.tif 000005
【図４】
2006105089.tif 000006
【図５】
2006105089.tif 000007
【図６】
2006105089.tif 000008
【図７】
2006105089.tif 000009
【図８】
2006105089.tif 000010
【図９】
2006105089.tif 000011
【図１０】
2006105089.tif 000012