(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入管（ＳＰ）及び吐出管（ＶＰ）がそれぞれ形成され、底面にオイルが充填される密閉型ケーシング（Ｖ）と、
前記ケーシング（Ｖ）の内部に収納されて横方向に微細に加振されるように弾支され、内部中央にシリンダ（３）を備えた圧縮ユニット（Ｃ）と、
前記圧縮ユニット（Ｃ）の外周面側に装着されて該圧縮ユニット（Ｃ）にオイルを供給するオイルフィーダー（Ｏ）と、
前記シリンダ（３）の外周面側に相互所定空隙を有して固着された内、外方側固定子組立体（４ａ，４ｂ）と、
それら内、外方側固定子組立体（４ａ，４ｂ）の空隙に挿入されて直線往復運動を行うマグネット組立体（１９）と、
前記マグネット組立体（１９）に連結されて前記シリンダ（３）の内部に嵌合され、該マグネット組立体（１９）の直線往復運動に従って直線往復運動を行うピストン（１０）と、
前記シリンダ（３）と圧縮ユニット（Ｃ）間に配置され、前記マグネット組立体（１９）が前記内、外方側固定子組立体（４ａ，４ｂ）間で継続的に共振運動を行うように誘導する内、外方側共振スプリング（７ａ，７ｂ）と、
前記シリンダ（３）の先方端に装着され、一方側に前記ケーシング（Ｖ）の吐出管（ＶＰ）が連結されて、前記ピストン（１０）が往復運動を行うときの圧縮ガスの吐出を制御する吐出バルブ組立体（８）と、を包含して構成されたリニア圧縮機において、
前記マグネット組立体（１９）のマグネットが装着される側壁の外周面に複数のガス通孔（１９ａ）が穿孔形成され、
前記マグネット組立体（１９）と前記ピストン（１０）との結合部位である前記マグネット組立体（１９）の内側に屈曲形成される屈曲部（１７ａ）、及び前記ピストン（１０）の一方端外周から半径方向に延長形成される頭部（１３）には、前記マグネット組立体（１９）及びピストン（１０）の運動方向とは直交するように複数のガス通孔（１９ａ，１３ａ）がそれぞれ穿孔形成され、それらマグネット組立体（１９）及びピストン（１０）が往復運動を行うとき発生する冷媒ガスによる流動抵抗を低減させるように構成されたことを特徴とするリニア圧縮機。
【請求項２】
前記各ガス通孔（１９ａ，１９ｂ，１３ａ）は、円形、楕円形及び円弧状中何れか１つの形態に穿孔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。
【請求項３】
前記マグネット組立体（１９）の側壁の外周面に穿孔形成されるガス通孔（１９ａ）は、ジグザグ状に配列されることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【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、ピストンが往復運動を行うときに発生する流路抵抗を最小化して圧縮機の効率を向上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、リニア圧縮機は、空気、若しくは、冷媒ガス等の流体を圧縮させるものであって、モータの駆動力がピストンに伝達されると、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、又は、圧縮するようになっている。
【０００３】
従来のリニア圧縮機においては、図４〜図６に示したように、内部底面に所定量のオイルが充填される中空円筒状の密閉型ケーシングＶと、該ケーシングＶの内部に横方向に設置され、冷媒を吸入して圧縮及び吐出する圧縮ユニットＣと、オイルが充填される前記圧縮ユニットＣの外周面側に装着され、圧縮機の各滑り部にオイルを供給するオイルフィーダー０と、を包含して構成されていた。
【０００４】
そして、前記圧縮ユニットＣにおいては、図４に示したように、側面が内方側に屈曲形成されたほぼ環形のフレーム１と、該フレーム１の一方側面に固着された中空円筒形のカバー２と、前記フレーム１の内部中央に横方向に固着されたシリンダ３と、該シリンダ３の外周面に装着されて該シリンダ３を支持する内側固定子組立体４ａ及び、該内側固定子組立体４ａの外周面に所定空隙離れて装着された外側固定子組立体４ｂと、それら内、外側固定子組立体４ａ、４ｂ間の空隙に挿合されたマグネット組立体５と、該マグネット組立体５に連結され、前記シリンダ３の内部で滑り運動を行いながら冷媒ガスを吸入及び圧縮させるピストン６と、前記マグネット組立体５の内部及び前記カバー２の内部に挿合され、前記マグネット組立体５が前記内、外側固定子組立体４ａ、４ｂ間の空隙で持続的に共振運動を行うように誘導する内、外側共振スプリング７ａ、７ｂと、前記シリンダ３の先方端に装着され、前記ピストン６が往復運動を行うときに圧縮ガスの吐出を制御する吐出バルブ組立体８と、を包含して構成されていた。
【０００５】
且つ、前記ピストン６においては、図５に示したように、所定長さを有して冷媒ガスを前記シリンダ３に案内するガス流路Fが穿孔形成された中空円筒状の本体部６ａが形成され、該本体部６ａの後方側には前記マグネット組立体５と連結される円板フランジ状の頭部６ｂが形成されていた。
【０００６】
また、前記マグネット組立体５においては、図６に示したように、中空円筒状に形成され、円筒の頭部頂面には前記ピストン６の頭部６ｂに係合連結されるための屈曲部５ａが形成されている。
図中、未説明符号９は吸入バルブ、ＳＰは吸入管、ＶＰは吐出管、をそれぞれ示したものである。
【０００７】
このように構成された従来のリニア圧縮機の動作に対し説明すると次のようである。
即ち、内、外方側固定子組立体４ａ、４ｂに電流が印加されてマグネット組立体５が直線往復運動を行うと、該マグネット組立体５に連結されたピストン６がシリンダ３の内部で直線往復運動を行うため、該シリンダ３の内部で圧力差が発生され、よって、ケーシングＶ内の冷媒ガスが前記ピストン６のガス流路Fを通って前記シリンダ３の内部に吸入されて圧縮及び吐出される過程を反復するようになる。
【０００８】
このとき、前記ピストン６の吸入過程中に吸入管ＳＰを通って吸入される冷媒ガスの一部は、前記ピストン６が往復運動を行うときカバー２の内側に流入され、その一部が更に内、外側固定子組立体４ａ、４ｂの空隙を通って前記マグネット組立体５の内側に流入されて、前記ケーシングＶの内部全体に均等に分布される。
【０００９】
【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、稼動の際、マグネット組立体５とピストン６の連結部位である前記マグネット組立体５の屈曲部５ａと、ピストンの頭部６ｂの内、外両方側と、に亘って殆ど全ての冷媒ガスが充填されるようになるが、前記マグネット組立体５とピストン６との連結部位は閉鎖された状態を呈しているため、前記ピストン６が往復運動を行うとき、流体の流動抵抗が発生して、圧縮機の効率が低下されるという不都合な点があった。
【００１０】
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、ピストンが往復運動を行うときに発生する流体の流動抵抗を最小化して圧縮機の効率を向上し得るリニア圧縮機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るリニア圧縮機においては、吸入管及び吐出管がそれぞれ形成され、底面にオイルが充填される密閉型ケーシングと、前記ケーシングの内部に収納されて横方向に微細に加振されるように弾支され、内部中央にシリンダを備えた圧縮ユニットと、前記圧縮ユニットの外周面側に装着されて該圧縮ユニットにオイルを供給するオイルフィーダーと、前記シリンダの外周面側に相互所定空隙を有して固着された内、外方側固定子組立体と、それら内、外方側固定子組立体の空隙に挿入されて直線往復運動を行うマグネット組立体と、前記マグネット組立体に連結されて前記シリンダの内部に嵌合され、該マグネット組立体の直線往復運動に従って直線往復運動を行うピストンと、前記シリンダと圧縮ユニット間に配置され、前記マグネット組立体が前記内、外方側固定子組立体間で継続的に共振運動を行うように誘導する内、外方側共振スプリングと、前記シリンダの先方端に装着され、一方側に前記ケーシングの吐出管が連結されて、前記ピストンが往復運動を行うときの圧縮ガスの吐出を制御する吐出バルブ組立体と、を包含して構成されたリニア圧縮機において、前記マグネット組立体のマグネットが装着される側壁の外周面に複数のガス通孔が穿孔形成され、前記マグネット組立体と前記ピストンとの結合部位である前記マグネット組立体の内側に屈曲形成される屈曲部、及び前記ピストンの一方端外周から半径方向に延長形成される頭部には、前記マグネット組立体及びピストンの運動方向とは直交するように複数のガス通孔がそれぞれ穿孔形成され、それらマグネット組立体及びピストンが往復運動を行うとき発生する冷媒ガスによる流動抵抗を低減させるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ガス通孔は、円形、楕円形及び円弧状中何れか１つの形態に穿孔形成され、マグネット組立体の側壁の外周面に穿孔形成されるガス通孔はジグザグ状に配列されることを特徴とする。
【００１３】
【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。
本発明に係るリニア圧縮機においては、図１〜図３に示したように、冷媒ガスの吸入管ＳＰ及び吐出管ＶＰが形成され、底面にオイルが充填される密閉型ケーシングＶと、該ケーシングＶの内部に収納して弾支された環形のフレーム１と、該フレーム１の側方面に固着された中空円筒形のカバー２と、前記フレーム１の内部中央の横方向に固着されたシリンダ３と、該シリンダ３の外周面に装着された内側固定子組立体４ａ及び、該内側固定子組立体４ａの外周面に所定空隙離れて装着された外側固定子組立体４ｂと、それら内、外側固定子組立体４ａ、４ｂ間の空隙に挿合されて直線往復運動を行うマグネット組立体１９と、該マグネット組立体１９の側面の屈曲部２０に連結され、前記シリンダ３の内部で滑り運動を行いながら吸入管ＳＰからケーシングＶの内部に流入されるガス流体を前記シリンダ３の内部に吸入して圧縮するピストン１０と、前記カバー２の内方側に挿合されて前記ピストン１０と一緒に前記マグネット組立体１９の往復運動を誘導するように弾支する内側共振スプリング７ａ及び外側共振スプリング７ｂと、前記シリンダ３の先方面に装着されて冷媒ガスの吐出を制限する吐出バルブ組立体８と、吸入バルブ９とを包含して構成されている。
【００１４】
そして、前記ピストン１０においては、図２に示したように、中央にガス流路Ｆが穿孔形成された本体部１１が形成され、該ピストン本体部１１の一方側には前記マグネット組立体１９の屈曲部２０に連結される頭部１３が円板フランジ状に形成され、前記頭部１３には、圧縮ガス流通手段として円弧状のガス通孔１３ａが複数放射状に穿孔形成され、それらガス通孔１３ａの形状は、円弧形に限定されずに楕円、又は、円形など多様な形態に形成することもできる。
また、マグネット組立体１９は、図３に示すように、その側壁面に複数個のガス通孔１９ａが穿孔形成されると共に、屈曲部２０にも複数個のガス通孔１９ｂが穿孔形成されている。これらのガス通孔１９ａ，１９ｂは円形、楕円、又は円弧状の何れでもよく、また、マグネット組立体１９の側壁面の複数個のガス通孔１９ａはジグザグ状に配列させることが好ましい。
【００１５】
以下、このように構成される本発明に係るリニア圧縮機の動作に対して説明する。
前記内、外方側固定子組立体４ａ、４ｂに電流が印加されてマグネット組立体１９が直線往復運動を行うと、該マグネット組立体１９に結合されたピストン１０がシリンダ３の内部で直線往復運動を行うため該シリンダ３の内部で圧力差が発生され、よって、ケーシングＶ内の冷媒ガスが前記ピストン１０のガス流路Ｆを通って前記シリンダ３に吸入されて、圧縮及び吐出の過程が反復される。
【００１６】
即ち、前記ピストン１０が往復運動を行うと、冷媒ガスの一部がカバー２の内側に流入され、その一部が更に前記内、外側固定子組立体４ａ、４ｂとマグネット組立体１９間の空隙を通って該マグネット組立体１９の内側に流入されて、結局、殆ど全てが前記ピストン１０とマグネット組立体１９の連結部位であるピストンの頭部１３及びマグネット組立体１９の屈曲部２０の内、外方側空間に充填されるようになる。
【００１７】
次いで、前記ピストン１０が直線往復運動を行うと、該ピストン１０とマグネット組立体１９の連結部位の内、外方側空間に充填されている冷媒ガスは前記連結部位により加圧されて流路抵抗を発生するが、前記ピストン１０の頭部１３に圧縮ガス流通手段としての複数のガス通孔１３ａが穿孔形成されると共に、マグネット組立体１９の側壁面及び屈曲部２０に複数のガス通孔１９ａ，１９ｂが形成されて、前記連結部位の内、外方側間の冷媒ガスが相互自由に迅速に移動されるようになっているため、従来よりも流路抵抗が減少して圧縮機の効率が向上される。
【００１８】
更に、このように前記ガス通孔１３ａ，１９ａ，１９ｂを通って循環される冷媒ガスによって対流熱伝達が発生するため、前記ピストン１０の放熱が促進されて吸入冷媒の比体積が減少され、よって、圧縮機の効率が向上される。
【００１９】
【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、マグネット組立体とピストンとの連結部位にガス流通手段が形成されるため、ピストンが往復運動を行うとき、前記マグネット組立体及び連結部位の内、外方側空間に充填されている冷媒ガスが相互迅速に流通されて流路抵抗を減少し得るという効果がある。又、前記ガス流通手段を通って循環される冷媒ガスの対流熱伝達によってピストンの放熱が促進されるため、吸入冷媒の比体積が減少されて、圧縮機の効率を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構造を示した縦断面図である。
【図２】  本発明に係るリニア圧縮機のピストンを示した斜視図である。
【図３】  本発明に係るリニア圧縮機の圧縮ガス流通手段の実施例を示した斜視図である。
【図４】  従来のリニア圧縮機の構造を示した縦断面図である。
【図５】  図４のピストンを示した斜視図である。
【図６】  従来のリニア圧縮機の、マグネット組立体とピストンとの連結部位で発生する流路抵抗を示した概略説明図である。
【符号の説明】
1…フレーム
2…カバー
3…シリンダ
４ａ、４ｂ…内、外側固定子組立体
１９…マグネット組立体
７ａ、７ｂ…内、外側共振スプリング
１０…ピストン
１３…ピストンの頭部
１３ａ、１９ａ、１９ｂ…ガス通孔
Ｖ…ケーシング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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