(57)【要約】【課題】  リニアモータを備えたリニア圧縮機を提供する。【解決手段】  本発明のリニアモータは、ピストン３０から所定距離だけ離れてシリンダーブロック２１に固定される外コア４１と、電源が印加されると磁場を発生させるコイル４２と、ピストン３０の外側に固定される内コア組立体５０とを備え、内コア組立体５０は、中空の円筒形状を持つものであって、内コア５１と、内コア５１の外側に固定されるマグネット５２と、射出成形を通じて内コア５１とマグネット５２とを固定させる成形物５３とを含んで構成される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室内部を往復運動しつつ冷媒を圧縮するピストンと、
前記ピストンから離れて配置されるとともに、内部にコイルが巻き取られて磁場を形成する外コアと、
前記ピストンの外側に固定される内コア組立体とを備えるリニア圧縮機であって、
前記内コア組立体は、前記外コアに形成された磁場の通路となる内コアと、前記内コア及び前記外コアと電磁気的に相互作用して前記ピストンを進退させる永久磁石とを含むことを特徴とするリニア圧縮機。
【請求項２】
前記永久磁石は、前記内コアの外側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項３】
前記内コア組立体は、射出成形を通じて前記内コアと前記永久磁石とを固定させる成形物をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項４】
前記内コアと前記マグネットが互いに絶縁されるように、前記内コアと前記マグネットとの間に絶縁部材が設けられることを特徴とする請求項３に記載のリニア圧縮機。
【請求項５】
前記ピストンは、外周面に、前記内コア組立体の両端を軸方向にそれぞれ支持する第１の支持部及び第２の支持部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項６】
前記ピストンは、第１の支持部が形成された第１のピストン部と、第２の支持部が形成された第２のピストン部が互いに分離自在に設けられてなることを特徴とする請求項５に記載のリニア圧縮機。
【請求項７】
前記第１のピストン部と前記第２のピストン部の結合のために、第１及び第２のピストン部のいずれか一方には結合突起が形成され、残りの一方には、前記結合突起が挿入される結合溝が形成されたことを特徴とする請求項６に記載のリニア圧縮機。
【請求項８】
出力軸を駆動するように、この出力軸から離れて配置され、内部にコイルが巻き取られて磁場を形成する外コアと、前記出力軸の外側に固定される内コア組立体とを備えるリニアモータであって、
前記内コア組立体は、前記外コアに形成された磁場の通路となる内コアと、前記内コア及び前記外コアと電磁気的に相互作用しつつ前記出力軸を進退させる永久磁石とを含むことを特徴とするリニアモータ。
【請求項９】
前記内コア組立体は、射出成形を通じて前記内コアと前記永久磁石を固定させる成形物をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のリニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア圧縮機に関し、さらに詳細には、ピストンを駆動させるようにコア及びマグネットからなるリニアモータを備えたリニア圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機は、冷媒を使った圧縮、凝縮、膨脹、蒸発過程が連続して行われる冷凍サイクルにおいて、冷媒を圧縮して外部に送り出す機能を行うものであり、その一例に、直線運動力を与えるリニアモータがピストンを直線往復動させることによって、冷媒の圧縮を行わせるリニア圧縮機がある。
【０００３】
従来のリニア圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮装置と、圧縮装置に動力を与える駆動装置とを収めて構成される。
【０００４】
圧縮装置は、内部に圧縮室が形成されたシリンダーブロックと、圧縮室内を進退するピストンとを備えて、冷媒を圧縮させるようになる。
【０００５】
駆動装置は、電源が印加されると線形運動をするリニアモータであって、シリンダーブロックの外側に設置される内コアと、内コアと所定距離だけ離れて配置されるとともに、内部にコイルが巻き取られた外コアと、ピストンに固定されて内コアと外コアとの間に設置される可動部材とを備え、ここで、可動部材には、内/外コアとの電磁気的相互作用により可動部材及びピストンを駆動させるようにマグネットが取り付けられる。
【０００６】
しかしながら、このような従来のリニア圧縮機は、内コアとマグネットがシリンダーブロックと可動部材にそれぞれ設置されるため、その組立て過程が複雑となり、生産性が劣化してしまう、という問題点があった。
【０００７】
また、従来のリニア圧縮機は、内コアと外コアとの間に配置される可動部材により、内コアと外コアとの間に一定距離以上のエアーギャップが要求されるため、リニアモータの効率が低下し、特に、可動部材が外部衝撃により変形されると、リニアモータが誤動作することにつながる、という問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、内コアとマグネットの設置がより容易にでき、かつ、内コアと外コアとの間のエアーギャップを最小限にして駆動効率を向上させうる、リニアモータを備えたリニア圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するべく、本発明に係るリニア圧縮機は、圧縮室内部を往復運動しつつ冷媒を圧縮するピストンと、前記ピストンから離れて配置されるとともに、内部にコイルが巻き取られて磁場を形成する外コアと、前記ピストンの外側に固定される内コア組立体とを備えるリニア圧縮機であって、前記内コア組立体は、前記外コアに形成された磁場の通路となる内コアと、前記内コア及び前記外コアと電磁気的に相互作用して前記ピストンを進退させる永久磁石とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、前記永久磁石は、前記内コアの外側に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、前記内コア組立体は、射出成形を通じて前記内コアと前記永久磁石とを固定させる成形物をさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記内コアと前記マグネットが互いに絶縁されるように、前記内コアと前記マグネットとの間に絶縁部材が設けられることを特徴とする。
【００１３】
また、前記ピストンは、外周面に、前記内コア組立体の両端を軸方向にそれぞれ支持する第１の支持部及び第２の支持部が形成されたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記ピストンは、第１の支持部が形成された第１のピストン部と、第２の支持部が形成された第２のピストン部が互いに分離自在に設けられてなることを特徴とする。
【００１５】
また、前記第１のピストン部と前記第２のピストン部の結合のために、第１及び第２のピストン部のいずれか一方には結合突起が形成され、残りの一方には、前記結合突起が挿入される結合溝が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によるリニアモータは、出力軸を駆動するように、この出力軸から離れて配置され、内部にコイルが巻き取られて磁場を形成する外コアと、前記出力軸の外側に固定される内コア組立体とを備えるリニアモータであって、前記内コア組立体は、前記外コアに形成された磁場の通路となる内コアと、前記内コア及び前記外コアと電磁気的に相互作用しつつ前記出力軸を進退させる永久磁石とを含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記内コア組立体は、射出成形を通じて前記内コアと前記永久磁石を固定させる成形物をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記のように構成される本発明のリニア圧縮機によれば、内コアとマグネットが射出成形を通じて一体形成されて内コア組立体を構成し、この内コア組立体がピストンの外側に固定されるため、従来の圧縮機で使用されてきた可動部材が不要になり、内コアと外コアとの間のエアーギャップが最小限になり、したがって、リニアモータの出力効率及び圧縮機の駆動効率が全体的に向上する、という効果が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、射出成形により形成された内コア組立体をピストンに固定するだけで内コア及びマグネットの設置が完了できるため、組立が容易で、生産性が増大するという、効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１を参照するに、本発明に係るリニア圧縮機は、密閉容器１０の内部に、冷媒を圧縮する圧縮装置２０と、圧縮装置２０を駆動する駆動装置４０とを備えてなる。
【００２２】
圧縮装置２０は、圧縮室２１ａの形成されたシリンダーブロック２１と、圧縮室２１ａの内部を往復運動自在なピストン３０とを含み、シリンダーブロック２１の一側には、内部に吸入室２２ａと吐出室２２ｂが形成されたシリンダーヘッド２２が結合される。
【００２３】
駆動装置４０は、ピストン３０から所定距離だけ離れてシリンダーブロック２１に固定される外コア４１と、電源が印加されると磁場を発生させるコイル４２と、ピストン３０の外側に固定される内コア組立体５０と、を含むリニアモータからなり、ここで、外コア４１は、金属薄板が円周方向に積層されて形成され、コイル４２は、外コア４１の内部に環状に巻き取られてなる。
【００２４】
図２を参照するに、内コア組立体５０は、中空の円筒状のものであって、ピストン３０の外側に固定されるが、この内コア組立体５０は、外コア４１に形成された磁場の通路となるように金属薄板が円周方向に積層されてなる内コア５１と、内コア５１の外側に固定されるとともに、内/外コア４１，５１との間においてこれらと電磁気的に相互作用をしつつ上下方向に進退するマグネット５２とを含めてなる。
【００２５】
すなわち、内コア組立体５０は、内コア５１とマグネット５２とが一体形成されたものであり、射出成形を通じた成形物５３により、内コア５１とマグネット５２は互いにしっかり固定される。
【００２６】
このとき、内コア５１とマグネット５２が互いに絶縁されるように、内コア５１とマグネット５２との間には絶縁紙や絶縁フィルムなどの絶縁部材５４が挟まれるようになる。
【００２７】
一方、内コア組立体５０を固定すべく、ピストン３０には外周面から外側に延長された支持部３１ａ，３２ａが形成され、これら支持部３１ａ，３２ａがペアとなって内コア組立体５０の上端と下端をそれぞれ支持する。
【００２８】
そして、図３に示すように、両支持部３１ａ，３２ａとの間に内コア組立体５０が結合されるように、ピストン３０は、第１の支持部３１ａの形成された第１のピストン部３１と、第２の支持部３２ａの形成された第２のピストン部３２とが分離される構造を持ち、第１のピストン部３１及び第２のピストン部３２は、内コア組立体５０が第１のピストン部３１及び第２のピストン部３２のうちいずれか一方に嵌められた後に互いに結合される。
【００２９】
また、第１のピストン部３１と第２のピストン部３２とのしっかりした結合のために、第２のピストン部３２の上端には、結合突起３２ｂが上方に向かって突設され、第１のピストン部３１の下端には、結合突起３２ｂが挿入される結合溝３１ｂが形成される。
【００３０】
ここで、結合突起３２ｂは、結合溝３１ｂに圧入されるように、その直径が結合溝３１ｂのそれよりもやや大きめに形成され、最初のうちの円滑な挿入のために、先端部は先細になるように形成されることが好ましい。
【００３１】
本発明によるリニア圧縮機の動作及びそれによる効果は、次の通りである。
【００３２】
まず、コイル４２に電源が印加されると、外コア４１に磁場が誘起され、この磁場は内コア５１に流れるようになる。すると、内コア５１と外コア４１との間に配置されたマグネット５２は、両コア４１、４２との間を流れる磁場との磁気的相互作用により上下方向に移動するようになるが、マグネット５２が内コア５１とともに内コア組立体５０を構成し、この内コア組立体５０がピストン３０の外周面に固定されているため、ピストン３０はマグネット５２と同時に上下方向に往復運動しつつ圧縮室２１ａの冷媒を圧縮する。
【００３３】
このように、本発明によるリニア圧縮機は、マグネット５２と内コア５１が射出成形を通じて一体形成されて内コア組立体５０を構成していることから、内コア５１と外コア４１との間のエアーギャップが最小限になり、その結果、リニアモータの駆動効率は向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るリニア圧縮機の全体的な構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係るリニア圧縮機に備えられる内コア組立体を示す断面図である。
【図３】本発明に係るリニア圧縮機において内コア組立体とピストンとの結合を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
３０  ピストン
３１  第１のピストン部
３１ａ，３２ａ  支持部
３２  第２のピストン部
５０  内コア組立体
５１  内コア
５２  マグネット
５３  成形物
５４  絶縁部材
【図１】
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【図２】
2005330953.tif 000004
【図３】
2005330953.tif 000005