(57)【要約】【課題】  ピストンの位置を検出するためのセンサーを備え、センサーコアをコア支持部材に高さ調節可能に結合することによって、生産性を向上させ、部品コストを低減したリニア圧縮機を提供する。【解決手段】  ピストンと連動するとともに、位置調節可能に設置されるセンサーコアと、前記センサーコアが内部に位置するように感知穴が形成されて前記センサーコアの位置を感知し、固定フレームに設置されるセンサーとを含むピストン位置感知部を有する。【選択図】      図５
2005330951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと連動するとともに、位置調節可能に設置されるセンサーコアと、
前記センサーコアが内部に位置するように感知穴が形成されて前記センサーコアの位置を感知し、固定フレームに設置されるセンサーとを含むピストン位置感知部を有するリニア圧縮機。
【請求項２】
前記ピストンを直線往復動させる可動子と、
一端は前記可動子に固定され、他端には前記センサーコアが設置されるコア支持部材と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３】
前記センサーコアと前記コア支持部材とはねじ結合されることを特徴とする請求項２に記載のリニア圧縮機。
【請求項４】
前記センサーコアには雌ねじ部が形成され、
前記コア支持部材には前記雌ねじ部に噛み合う雄ねじ部が形成さ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】
前記センサーコアには、工具を使って前記センサーコアを容易に廻せるように締結溝が形成されることを特徴とする請求項４に記載のリニア圧縮機。
【請求項６】
前記締結溝は、前記センサーコアの上面に直線状に形成され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】
前記センサーコアには、前記センサーコアが前記コア支持部材に一定距離以上に挿入されるのを抑える止め壁が形成されることを特徴とする請求項４に記載のリニア圧縮機。
【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、ピストンの位置を検出するためのセンサー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、空気調和器や冷凍機に用いられて冷媒の循環による調和空気を生成する冷凍サイクルの一構成要素で、冷媒を高温・高圧に圧縮して吐出す装置である。これらの圧縮機の一種にリニア圧縮機があるが、このリニア圧縮機は、磁束の方向変化による相互作用で駆動する線形モータを備えてピストンを直線往復動させている。
【０００３】
かかる従来のリニア圧縮機の縦断面図を図６に示す。図６に示すように、従来のリニア圧縮機は、密閉容器１０１、冷媒を吸入・圧縮し吐出す圧縮部１０３、そして動力を生じさせる駆動部１０５から構成されている。
【０００４】
圧縮部１０３は、圧縮室１１２を形成するシリンダーブロック１１１と、圧縮室１１２内に往復動可能に設置されるピストン１１０と、シリンダーブロック１１１の下部領域に設けられているとともに、冷媒の吸入室(図示せず)と吐出室(図示せず)が形成されているシリンダーヘッド１１３と、を有する。シリンダーブロック１１１とシリンダーヘッド１１３との間には、バルブガスケット１１４が設けられて冷媒漏れを防ぐ。
【０００５】
駆動部１０５は、シリンダーブロック１１１の外側を取り囲むように設けられる内コア１１５と、内コア１１５の外周面を所定間隔をおいて取り囲むように固定フレーム１１７に固定設置され、内部にコイル１４５が巻線されている外コア１１９、そして内コア１１５と外コア１１９との間に介在されて内コア１１５及び外コア１１９の磁場と電磁気的に相互作用して上下往復動する永久磁石１１８から構成されている。
【０００６】
圧縮部１０３のピストン１１０の上端部には、一部が駆動部１０５の内コア１１５と外コア１１９との間に介在されて永久磁石１１８を支持固定する可動子１２３が結合されている。この可動子１２３は、前述した永久磁石１１８の上下往復動と連動し、これにより、ピストン１１０が圧縮室１１２内において上下往復動を行うようになる。
【０００７】
そして、駆動部１０５の外コア１１９を固定している固定フレーム１１７の上部領域には、ピストン１１０の上下往復運動力を倍加する板スプリング１４０が設けられている。
【０００８】
一方、可動子１２３と隣接する固定フレーム１１７の一箇所には、ピストン１１０の往復動を感知するためのセンサー１３０が取り付けられている。このセンサー１３０は、ピストン１１０と一体結合されている可動子１２３の上下往復動を感知することによって、ピストン１１０の位置及び行程量を把握し圧縮機の性能を確認でき、これに基づき、ピストン１１０の行程量を調整して冷媒の吐出量を調節できる。
【０００９】
センサー１３０は、センサー支持部材１３１にセンサー締結部材１３２にて固定される。センサー１３０とセンサー支持部材１３１との間にはワッシャー１３５が組み込まれる。センサー１３０の上端部は円筒形に形成され、垂直方向に感知穴１３３が形成され、また、この感知穴１３３内に、可動子１２３に固定されるセンサーコア１２０が位置する。センサーコア１２０はコア支持部材１２１により支持されるが、中空のセンサーコア１２０をコア支持部材１２１に嵌めて固定する。
【００１０】
可動子１２３が往復動すると、この可動子１２３に固定されたセンサーコア１２０が感知穴１３３内において連動し、この往復動によりセンサー１３０内部に形成されたコイル(図示せず)に交流電圧が発生し、この電圧値によりピストン１１０の位置推定が可能になる。
【００１１】
一方、このような構造を持つリニア圧縮機を組立てるに当たり、ピストン１１０の位置に応じてセンサーコア１２０が感知穴１３３内部において適正箇所に位置できるよう、センサー１３０とセンサー支持部材１３１との間に介在されるワッシャー１３５の個数を調節し、センサー１３０の高低を調節する。
【００１２】
しかし、このような従来技術に係るリニア圧縮機によれば、圧縮機を完全に組立てた状態で必要なワッシャー１３５の個数を決定した後、再びワッシャー１３５を組み込むためにセンサー１３０を分解しなければならないため、組立に時間がかかり、ワッシャー１３５の追加による部品コストの上昇といった問題点があった。
【００１３】
また、ワッシャー１３５を多数個締結すると、センサー１３０の支持が弱まってセンサー１３０が一方に偏ってしまい、位置測定が不正確になる問題点があった。
【００１４】
また、センサーコア１２０をコア支持部材１２１に嵌めて固定するため、製造過程中にコア支持部材１２１が曲がったり、センサーコア１２０をコア支持部材１２１の一定の位置に固定し難いといった問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワッシャーを使ってセンサー自体の高さを調節するのではなく、センサーコアをコア支持部材に高さ調節可能に結合することによって、生産性を向上させ、部品コストを低減することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、センサーコアをコア支持部材に嵌めて固定するのではなく、ねじ結合することによってコア支持部材の変形を防止し、コア支持部材が一定の位置に固定できるようにしたリニア圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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、ピストンと連動するとともに、位置調節可能に設置されるセンサーコアと、前記センサーコアが内部に位置するように感知穴が形成されて前記センサーコアの位置を感知し、固定フレームに設置されるセンサーと、を含むピストン位置感知部を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るリニア圧縮機は、前記ピストンを直線往復動させる可動子と、一端は前記可動子に固定され、他端には前記センサーコアが設置されるコア支持部材とをさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
また、前記センサーコアと前記コア支持部材とはねじ結合されることを特徴とする。
【００２０】
また、前記センサーコアには雌ねじ部が形成され、前記コア支持部材には前記雌ねじ部に噛み合う雄ねじ部が形成されることを特徴とする。
【００２１】
前記センサーコアには、工具を使って前記センサーコアを容易に廻せるように締結溝が形成されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記締結溝は、前記センサーコアの上面に直線状に形成されることを特徴とする。
【００２３】
また、前記センサーコアには、前記センサーコアが前記コア支持部材に一定距離以上に挿入されるのを抑える止め壁が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
上記のように構成される本発明に係るリニア圧縮機は、センサー自体の高さを調節するのではなく、センサーコアをコア支持部材に高さ調節可能に結合するため、製造過程が簡単で、部品コストが低く、生産性が向上する効果がある。
【００２５】
また、センサーコアをコア支持部材に嵌めて結合するのではなく、ねじ結合しているため、コア支持部材の変形が防止され、所望の位置にセンサーコアを固定できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る好ましい一実施形態について、添付した図面に基づき詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係るリニア圧縮機の縦断面図である。図１に示すように、本発明に係るリニア圧縮機は、密閉容器１、冷媒を吸入し圧縮して吐出す圧縮部３、そして動力を生じさせる駆動部５から構成されている。
【００２８】
圧縮部３は、圧縮室１２を形成するシリンダーブロック１１と、圧縮室１２内に往復動可能に設置されるピストン１０と、シリンダーブロック１１の下部領域に設けられるとともに、冷媒の吸入室(図示せず)と吐出室(図示せず)が形成されているシリンダーヘッド１３と、を有する。シリンダーブロック１１とシリンダーヘッド１３との間にはバルブガスケット１４が設けられて冷媒漏れを防止する。
【００２９】
駆動部５は、シリンダーブロック１１の外側を取り囲むように設けられる内コア１５、内コア１５の外周面を所定間隔をおいて取り囲むように固定フレーム１７に固定設置され、内部にコイル４５が巻線されている外コア１９、そして内コア１５と外コア１９との間に介在されて内コア１５及び外コア１９の磁場と電磁気的に相互作用して上下往復動する永久磁石１８から構成されている。
【００３０】
圧縮部３のピストン１０の上端部には、一部が駆動部５の内コア１５と外コア１９との間に介在されて永久磁石１８を支持固定する可動子２３が結合されている。この可動子２３は、前述した永久磁石１８の上下往復動に連動し、これにより、ピストン１０が圧縮室１２内において上下往復動を行うようになる。
【００３１】
そして、駆動部５の外コア１９を固定している固定フレーム１７の上部領域には、ピストン１０の上下往復運動力を倍加する板スプリング４０が設置されている。この板スプリング４０は、固定フレーム１７の上端部に立設されているスプリングスペーサ４１により支持されており、可動子２３と固定軸２５を介して連結されている。
【００３２】
一方、可動子２３と隣接する固定フレーム１７の一箇所には、ピストン１０の往復動を感知するためのセンサー３０が取り付けられている。このセンサー３０は、ピストン１０と一体結合されている可動子２３の上下往復動を感知することによって、ピストン１０の位置及び行程量を把握し圧縮機の性能が確認でき、これに基づいて、ピストン１０の行程量を調整して冷媒の吐出量を調節できる。
【００３３】
センサー３０は、センサー支持部材３１にセンサー締結部材３２により固定される。センサー３０の上端部は円筒形に形成され、垂直方向に感知穴３３が形成される。また、この感知穴３３内に、可動子２３に固定されるセンサーコア６０が位置する。該センサーコア６０はコア支持部材５０により支持される。
【００３４】
可動子２３が往復動すると、該可動子２３に固定されたセンサーコア６０が感知穴３３内において連動し、この往復動により、センサー３０内部に形成されたコイル(図示せず)に交流電圧が発生し、この電圧値によりピストン１０の位置推定が可能になる。
【００３５】
コア支持部材５０とセンサーコア６０の詳細構造を、図２ないし図５に示す。
【００３６】
図２に示すように、円筒形に形成されるコア支持部材５０の上端には、周面に沿って所定高さ(ｄ１)だけねじ山の形成された雄ねじ部５５が形成され、下端には可動子２３に固定される固定部５１が形成される。雄ねじ部５５と固定部５１は、棒状の支持部５２を介して連結される。
【００３７】
図３及び図４を参照するに、本発明に係るセンサーコア６０は、中心に開口６５が開いた円筒形状に形成され、上端表面には一直線状に水平に所定深さ(ｄ２)の締結溝６１が形成される。開口６５は、コア支持部材５０の雄ねじ部５５が挿入できるような適正大きさの円形に形成される。締結溝６１の形成される箇所から開口６５の開いたセンサーコア６０の下端までの内部には所定高さ(ｄ３)の雌ねじ部６３が形成される。
【００３８】
このようなセンサーコア６０がコア支持部材５０に締結される締結構造については、図５を参照して説明する。センサーコア６０とコア支持部材５０は、センサーコア６０の雌ねじ部６３をコア支持部材５０の雄ねじ部５５にねじ結合することによって締結される。
【００３９】
このとき、締結溝６１にドライバーなどを差し込んで適正位置に到達するまでセンサーコア６０を廻す。つまり、ねじ山によりセンサーコア６０がコア支持部材５０に沿って上下移動するので、コア６０が適正な位置に到達すると回転を止める。
【００４０】
一方、雌ねじ部６３の上部であるセンサーコア６０内面の最上部には、ねじ山の形成されていない止め部６７が形成されるので、センサーコア６０を廻してコア支持部材５０に挿入しても一定高さ以下には挿入されない。したがって、センサーコア６０が低すぎる位置に締結されるのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るリニア圧縮機を示す断面図である。
【図２】本発明に係るリニア圧縮機のコア支持部材を示す正面図である。
【図３】本発明に係るリニア圧縮機のセンサーコアを示す平面図である。
【図４】本発明に係るリニア圧縮機のセンサーコアを示す断面図で、図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明に係るリニア圧縮機のセンサーコアとコア支持部材とが結合された状態を示す部分断面図である。
【図６】従来の技術に係るリニア圧縮機を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
５０  コア支持部材
５１  固定部
５２  支持部
５５  雄ねじ部
６０  センサーコア
６１  締結溝
６７  止め部
【図１】
2005330951.tif 000003
【図２】
2005330951.tif 000004
【図３】
2005330951.tif 000005
【図４】
2005330951.tif 000006
【図５】
2005330951.tif 000007
【図６】
2005330951.tif 000008