(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に第１フレームにより係合支持されてガスの圧縮作用を行う圧縮ユニットと、
前記密閉容器の内部に第２フレーム及び第３フレームにより係合支持される駆動モータと、
前記圧縮ユニットのピストンに連結されていて且つ前記第１フレームと第２フレームとの間に装着される、スプリングシートパネルと、
前記第１フレームと前記スプリングシートパネルとの間に装備される第１スプリングと、
前記スプリングシートパネルと前記第２フレームとの間に装備される、第２スプリングと、更に
前記第１のフレームと前記第２のフレームとをそれぞれ連結していて且つ軸方向に伸張する、複数の連結部材であって、前記圧縮ユニットの周囲で半径方向において、お互いに間隔を持って離れていて且つ前記連結部材の間に周囲の空間を形成する、複数の連結部材と、
を具備する往復動式圧縮機において、
前記第１のスプリングと前記第２のスプリングは、前記連結部材間の前記周囲の空間において軸方向において伸張することを特徴とする往復動式圧縮機。
【請求項２】
前記各連結部材間の前記周囲の空間は、前記第１スプリングが装着されるように所定大きさを有して形成されることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機。
【請求項３】
第１スプリング及び第２スプリングは、コイルスプリングに形成されることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機。
【請求項４】
前記第２フレームと第３フレーム間には、ボルトにより螺合連結され、該ボルトは、前記往復動式モータのアウターコアの外方側壁面に接して締結されることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機。
【請求項５】
前記往復動式モータのアウターコアには、外周壁面に前記ボルトが通過する複数の貫通ホールが穿孔形成されることを特徴とする請求項４記載の往復動式圧縮機。
【請求項６】
垂設された形態の密閉容器の上方に第１フレームにより係合支持されてガスの圧縮作用を行う圧縮ユニットと、
前記密閉容器の下方に第２フレーム及び第３フレームにより係合支持される駆動モータと、
前記圧縮ユニットのピストンに連結されていて且つ前記第１フレームと第２フレームとの間に装着される、スプリングシートパネルと、
前記第１フレームと前記スプリングシートパネルとの間に装備される第１スプリングと、
前記スプリングシートパネルと前記第２フレームとの間に装備される、第２スプリングと、更に
前記第１のフレームと前記第２のフレームとをそれぞれ連結していて且つ軸方向に伸張する、複数の連結部材であって、前記圧縮ユニットの周囲で半径方向において、お互いに間隔を持って離れていて且つ前記連結部材の間に周囲の空間を形成する、複数の連結部材と、
を具備する往復動式圧縮機において、
前記第１のスプリングと前記第２のスプリングは、前記連結部材間の前記周囲の空間において軸方向において伸張することを特徴とする往復動式圧縮機。
【請求項７】
前記各連結部材間の前記周囲の空間は、前記第１スプリングが装着されるように所定大きさを有して形成されることを特徴とする請求項６記載の往復動式圧縮機。
【請求項８】
前記第１スプリング及び第２スプリングは、コイルスプリングに形成されることを特徴とする請求項６記載の往復動式圧縮機。
【請求項９】
前記第２フレームと第３フレーム間には、ボルトにより螺合連結され、該ボルトは、前記往復動式モータのアウターコアの外方側壁面に接して締結されることを特徴とする請求項６記載の往復動式圧縮機。
【請求項１０】
前記往復動式モータのアウターコアには、外周壁面に前記ボルトが通過する複数の貫通ホールが穿孔形成されることを特徴とする請求項９記載の往復動式圧縮機。
【請求項１１】
前記圧縮ユニットの上方側面と前記密閉容器の上方内周壁面間に上部支持スプリングの両方部が夫々掛止され、前記第３フレームの下方面と前記密閉容器の下方内側壁面間には、第２支持スプリングの両方端が夫々掛止されることを特徴とする請求項６記載の往復動式圧縮機。
【請求項１２】
前記第１支持スプリング及び第２支持スプリングは、全て圧縮コイルスプリングであることを特徴とする請求項１１記載の往復動式圧縮機。
【請求項１３】
前記第１支持スプリング及び第２支持スプリングは、全て板スプリングであることを特徴とする請求項１１記載の往復動式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動式圧縮機に係るもので、詳しくは、圧縮機の直径を縮小することで、圧縮機を縮小して圧縮機の小型化を図り装着空間を節減し得る往復動式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機は、冷媒ガスなどの流体を圧縮する機器であって、ガスを圧縮する方式によって回転式圧縮機(rotary compressor)、往復動式圧縮機(reciprocating compressor)及びスクロール圧縮機(scroll compressor)に大別される。
【０００３】
従来技術による往復動式圧縮機は、図７から図９に示すように、ガスが吸入される吸入管１２及び吐出管１４が夫々両方側に連結された密閉容器１０と、該密閉容器１０の内部に装着されて、往復駆動力を発生する往復動式モータ３０と、該往復動式モータ３０に係合されて該往復動式モータ３０の駆動力によって往復移動しながらガスの圧縮作用を行う圧縮ユニット４０と、前記密閉容器の内部に固定されて往復動式モータ３０及び圧縮ユニット４０を支持する第１、第２及び第３フレーム２１、２２、２３とを具備している。
【０００４】
往復動式モータ３０は、中空円筒状のアウターコア(outer core)３１と、該アウターコア３１の内周面に所定間隔を有して回動自在に嵌合されたインナーコア(inner core)３２と、アウターコア３１の内周壁面に巻線されて外部から電源が印加される巻線コイル３５と、該巻線コイル３５の内周面のアウターコア３１とインナーコア３２間に装着されて巻線コイル３５に電源が印加されると、直線往復移動を行うマグネット３３及びマグネットホルダー３４とを具備している。
【０００５】
圧縮ユニット４０は、マグネット３３及びマグネットホルダー３４に連結されて往復運動をするピストン４２と、該ピストン４２がスライディング可能に挿合されて所定圧縮空間を形成するシリンダー４１と、該シリンダー４１の前方側に装着されて、吐出ガスの開閉作用を行うバルブアセンブリ４４とを具備している。
【０００６】
シリンダー４１の外周壁面と密閉容器１０の内周壁面間には、第１フレーム２１が支持スプリング（図示されず）により弾性支持され、アウターコア３１の両方側壁面には第２及び第３フレーム２２、２３が夫々支持されている。
【０００７】
第１フレーム２１と第２フレーム２２とは、連結部材２４により相互連結され、第２フレーム２２と第３フレーム２３間には、ボルト６１が螺合して締結され、第１と第２フレーム２２間には、ピストン４２に連結されて該ピストン４２と一緒に往復運動するスプリングシートパネル５３が挿合され、それら第１フレーム２１の一方側面とスプリングシートパネル５３の一方側面間には、ピストン４２の後退方向に弾性力を附与する第１スプリング５１が挿合され、スプリングシートパネル５３と第２フレーム２２間には、ピストン４２の前進方向に弾性力を附与する第２スプリング５２が挿合されている。
【０００８】
第１スプリング５１は、第１フレーム２１の連結部材２４の内側壁面とスプリングシートパネル５３の一方側面間に挿合されて、ピストン４２の前進時に弾性エネルギーを蓄積した後、ピストン４２の後退時その弾性力を附与し、且つ、第２スプリング５２は、スプリングシートパネル５３の他方側壁面と第２フレーム２２の一方側面間に挿合されて、ピストン４２の後退時に弾性エネルギーを蓄積した後、ピストン４２の前進時に弾性力を附与するようになっている。
【０００９】
近時、このように構成された従来技術による往復動式圧縮機は、内部に装着される機器の全体の大きさが漸次に小型化される趨勢であるために、圧縮機の全体の大きさも一層小型化すべきことが要求されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来技術による往復動式圧縮機においては、前記第１フレーム、第２フレーム及び第３フレームの大きさによって密閉容器の大きさが殆ど決定されるため、それら第１、２、３フレームの直径を如何に縮小するかが問題となっている。
【００１１】
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、第１、第２及び第３各フレームの直径を縮小して圧縮機の直径を縮小することで、圧縮機の小型化を可能にし、圧縮機の装着空間を大幅に低減し得る往復動式圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
【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に、本発明に係る往復動式圧縮機は、密閉容器の内部に第１フレームにより係合支持されてガスの圧縮作用を行う圧縮ユニットと、前記密閉容器の内部に第２フレーム及び第３フレームにより係合支持される駆動モータと、前記圧縮ユニットのピストンに連結されていて且つ前記第１フレームと第２フレームとの間に装着される、スプリングシートパネルと、前記第１フレームと前記スプリングシートパネルとの間に装備される第１スプリングと、前記スプリングシートパネルと前記第２フレームとの間に装備される、第２スプリングと、更に前記第１のフレームと前記第２のフレームとをそれぞれ連結していて且つ軸方向に伸張する、複数の連結部材であって、前記圧縮ユニットの周囲で半径方向において、お互いに間隔を持って離れていて且つ前記連結部材の間に周囲の空間を形成する、複数の連結部材と、を具備しており、前記第１のスプリングと前記第２のスプリングは、前記連結部材間の前記周囲の空間において軸方向において伸張することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る往復動式圧縮機の第１実施形態は、図１から図４に示すように、密閉された空間を有する密閉容器１１０と、該密閉容器１１０の内部に収納されて直線往復駆動力を発生する往復動式モータ１３０と、該往復動式モータ１３０の駆動力により直線往復運動をしながらガスを圧縮する圧縮ユニット１４０と、往復動式モータ１３０及び圧縮ユニット１４０を夫々支持する第１、第２及び第３フレーム１２１、１２２、１２３とを具備している。
【００１４】
密閉容器１１０は、中空円筒状の密閉された空間を有して形成され、両方側にガスが吸入される吸入管１１２及び圧縮されたガスが吐出される吐出管１１４が夫々連結されている。
【００１５】
往復動式モータ１３０は、ほぼリング状に形成されたアウターコア(outer core)１３１と、該アウターコア１３１の内周面に回動自在に嵌合されたインナーコア(inner core)１３２と、アウターコア１３１の内周壁面に巻線されて外部から電源が印加される巻線コイル１３５と、アウターコア１３１とインナーコア１３２間に所定間隔を有して装着されて巻線コイル１３５に電源が印加されると、直線状に往復移動するマグネット１３３とを具備している。
【００１６】
圧縮ユニット１４０は、マグネット１３３及びマグネットホルダー１３４に連結されて一緒に直線状に往復運動するピストン１４２と、該ピストン１４２がスライディング可能に嵌合されて所定の圧縮空間を形成するシリンダー１４１と、該シリンダー１４１の前方側に装着されて、圧縮されたガスの開閉作用を行うバルブアセンブリ１４４とを具備している。
【００１７】
第１、第２及び第３フレーム１２１、１２２、１２３は、前記シリンダーの外周面が固定されるほぼ環状の第１フレーム１２１と、該第１フレーム１２１に連結されてアウターコア１３１の一方側面を支持する第２フレーム１２２と、該第２フレーム１２２に連結されてアウターコア１３１の他方側面を支持する第３フレーム１２３とを具備している。
【００１８】
第１フレーム１２１と第２フレーム１２２間には、ピストン１４２に連結されて該ピストン１４２と一緒に直線往復移動されるスプリングシートパネル１５３が挿合され、第１フレーム１２１とスプリングシートパネル１５３間には、第１スプリング１５１が挿合され、スプリングシートパネル１５３と第２フレーム１２２間には、第２スプリング１５２が夫々挿合されている。
【００１９】
第１フレーム１２１は、シリンダー１４１が圧合される中央が開放されたほぼ円筒状の固定部１２５と、該固定部１２５の前方壁が円板状に拡大されて第１スプリング１５１が支持される支持部１２６と、から形成され、該支持部１２６の円板の外方側から所定間隔を有してシリンダー１４１の中心縁方向に複数の連結部材１２４が延長形成されている（図３参照）。
【００２０】
この時、連結部材１２４は所定曲率を有する板状に形成され、第１フレーム１２１と第２フレーム１２２間を支持し得るように所定厚さを有して構成される。図３に示すように、各連結部材１２４の各間隔には第１スプリング１５１が夫々挿合されるように所定空間が形成されている。
【００２１】
従って、第１フレーム１２１の側面の各連結部材１２４間の空間に第１スプリング１５１が配置挿合されることで、従来の第１スプリング５１の外周面から第１フレーム２１の外周縁までの距離を縮小させて、圧縮機の構造を縮小させることができる。
【００２２】
同様に、第２及び第３フレーム１２２、１２３も第１フレーム１２１の直径と同様な直径を有するように縮小形成される。
第２フレーム１２２と第３フレーム１２３とを締結する締結ボルト１６１は、往復動式モータ１３０のアウターコア１３１の外方側壁面にボルト孔を穿孔形成してそれらボルト孔に螺合して締結する。
【００２３】
このとき、締結ボルト１６１をアウターコア１３１の外方側壁面に近接し穿孔形成せずに、アウターコア１３１を放射状に積層させる以前の各単位の鋼板に予め締結ボルト１６１が挿合される貫通孔を穿孔形成した後、アウターコア１３１を積層して形成することもできる。
【００２４】
以下、本発明に係る往復動式圧縮機の動作を説明する。
往復動式モータ１３０に電源が印加されると、該往復動式モータ１３０を構成する巻線コイル１３５に電流が流れることで、アウターコア１３１及びインナーコア１３２にフラックス(flux)が形成され、アウターコア１３１及びインナーコア１３２から発生するフラックスとマグネット１３３から発生するフラックスとの相互作用によりマグネット１３３に連結されたマグネットホルダー１３４がに直線往復運動をすることで、シリンダー１４１の内部でピストン１４２が直線往復運動される。
【００２５】
次いで、ピストン１４２の直線往復運動によってガスがピストン１４２の内部の吸入流路を通ってシリンダー１４１の内部の圧縮空間に吸入され、圧縮して吐出される。
次いで、該吐出されたガスは、吐出カバー１４５及び吐出管１１４を順次通って外部に吐出される。
【００２６】
このとき、第１及び第２スプリング１５１、１５２は、往復動式モータ１３０の直線往復運動力を弾性エネルギーに貯蔵して放出すると共に稼動子１３３及びピストン１４２の共振運動を誘導して、該ピストン１４２と一緒に共振する第１スプリング１５１及び第２スプリング１５２が全て第１フレーム１２１及び第２フレーム１２２が連結される複数の連結部材１２４間に所定幅だけ挿合されて配列されるため、第１、第２及び第３フレーム１２１、１２２、１２３の直径を減らし、結局、圧縮機を小型化し得ることで、圧縮機の装着空間を節減することができる。
【００２７】
本発明に係る往復動式圧縮機の第２実施形態として、図５に示すように、垂直型の密閉容器２１０の内部に第１、第２及び第３フレーム１２１、１２２、１２３を介して圧縮ユニット１４０が垂設され、密閉容器２１０及び各フレーム１２１、１２２、１２３の上下両方側に弾性支持手段１７０を夫々掛止させて構成することもできる。
【００２８】
密閉容器２１０は、縦方向に長く形成されて、往復動式モータ１３０及び圧縮ユニット１４０が収納された本体２１１と、該本体２１１の上面を被覆する上部キャップ２１２と、から構成される。
【００２９】
図６に示すように、弾性支持手段１７０は、密閉容器２１０の上部キャップ２１２に基端が掛止されて一方端が吐出カバー１４５の外方側面に掛止された上部支持スプリング１７２と、密閉容器２１０の本体キャップ２１１に基端が掛止されて第３フレーム１２３の外方側面に一方端が掛止された下部支持スプリング１７１と、から構成され、往復動式モータ１３０、圧縮ユニット１４０及びフレーム１２０が夫々弾持されている。
このとき、上部支持スプリング１７２及び下部支持スプリング１７１は、夫々圧縮コイルスプリングに形成される。
【００３０】
このような本発明に係る往復動式圧縮機の第２実施形態においては、第１スプリング１５１及び第２スプリング１５２を、第１フレーム１２１及び第２フレーム１２２が連結された複数の連結部材１２４間に挿合して圧縮ユニット１４０が密閉容器２１０の内部に垂設されて、密閉容器２１０の上下方側に弾持されることで、従来のような圧縮機の直径を低減させて、圧縮機の装着空間を低減することができる。
【００３１】
本発明に係る往復動式圧縮機の第３実施形態として、図６に示すように、密閉容器２１０の上部キャップ２１２の横方向に装着されて吐出カバー１４５と連結されて圧縮ユニット１４０を支持する板状の上部支持スプリング１８２と、密閉容器２１０の本体２１１の下方側に横方向に装着されて後方フレーム１２３及び往復動式モータ１３０を支持する板状の下部支持スプリング２８１とを具備している。
【００３２】
上部支持スプリング１８２は、圧縮ユニット１４０及び往復動式モータ１３０から発生する上下方向の振動を支持し得るように円形の二つの板が積層された形状に形成される。
下部支持スプリング２８１は、第３フレーム１２３を支持すると共に圧縮ユニット１４０及び往復動式モータ１３０から発生する下方向の振動を支持し得るように二つの円板が積層された形状に形成され、中央にガスが通過される貫通ホール１８１ａが穿孔形成されている。
【００３３】
このように構成された本発明に係る往復動式圧縮機の第３実施形態では、圧縮ユニット１４０が密閉容器２１０の内部縦方向に垂設されて該密閉容器２１０の上下両方側に弾持されることで、圧縮機の左右側の横幅が減少されて圧縮機の装着空間が縮小される。
【００３４】
上部支持スプリング１８２及び下部支持スプリング２８１は、板状に形成されて圧縮ユニット１４０及びフレーム１２０を上下方向に全て支持することで、圧縮機の運搬又は運転中に発生する横方向振動を效果的に減殺することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機では、ピストンと一緒に共振する各スプリングがフレームを介して連結部間の空間に装着されることで、フレームの直径及び密閉容器直径を低減して圧縮機をコンパック化し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動式圧縮機の第１実施形態を示した構成断面図である。
【図２】本発明に係る共振スプリングの配列構造を示した縦断面図である。
【図３】図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図４】図２のＶＩＩ  −ＶＩＩ  線断面図である。
【図５】本発明に係る往復動式圧縮機の第２実施形態を示した縦断面図である。
【図６】本発明に係る往復動式圧縮機の第３実施形態を示した縦断面図である。
【図７】従来技術による往復動式圧縮機の構造を示した縦断面図である。
【図８】従来技術による往復動式圧縮機の共振スプリングの配列構造を示した縦断面図である。
【図９】図８のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線断面図である。
【符号の説明】
１１０…密閉容器(hermetic casing)
１２０…フレーム(frame)
１３０…往復動式モータ(reciprocating motor)
１４０…圧縮ユニット(compressing unit)
１５０…共振スプリング(spring)
１７０…弾性支持手段(elastic support mean)
２１０…密閉容器(hermetic casing)
【図１】
0003838502.tif 000002
【図２】
0003838502.tif 000003
【図３】
0003838502.tif 000004
【図４】
0003838502.tif 000005
【図５】
0003838502.tif 000006
【図６】
0003838502.tif 000007
【図７】
0003838502.tif 000008
【図８】
0003838502.tif 000009
【図９】
0003838502.tif 000010