CN101482355B - 冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明是将压缩机装载在冰箱顶面的凹部上冰箱,包括配置有储藏室的箱本体(1),该储藏室在前面具有门,将压缩机(11)设置在跨过箱本体(1)的顶面(23)和背面(28a)、向储藏室内的最上层收纳空间(29a)侧凹进而形成的凹部(27)内。压缩机(11)的顶部低于箱本体(1)的顶面(23),为以至少包括高于商用电源频率的高频率的多个转速使压缩机(11)的电动元件运转的变频调速驱动的电动机,通过在转子中使用永久磁体,降低压缩机(11)的高度,上层的收纳性提高,外观变好。
Description
本案是申请日为2005年10月14日、申请号为200580029121.8 (PCT/JP2005/018918)、发明名称为冰箱的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及将压缩机装载在冰箱顶面上的冰箱。
背景技术
下面,参照附图,对于现有的冰箱进行说明。
现有的冰箱,一般在冰箱本体的下部后方配置机械室,在该机械室内收容压缩机等冷冻循环的高压侧结构物。近年来,从使用方便以及节省空间的观点出发,要求冰箱的收纳性的提高,另外,从地球环境的观点出发,要求冰箱的节能性提高。为了适应该要求,例如,在日本专利公开公报平11-183014号(下面称文献1)中公开了将机械室设置在使用方便性差的冰箱本体的顶面或者冰箱本体的背面上部的方法。
图15表示文献1中记载的现有的冰箱的结构。
冰箱的箱本体1从上面开始由冷藏室2、蔬菜室3和冷冻室4构成,冷藏室2具有冷藏室旋转门5,蔬菜室3具有蔬菜室抽屉门6,冷冻室4具有冷冻室抽屉门7。
并且,由冰箱内风扇8和蒸发器9等构成的冷却单元10设置在冷冻室4的背面后部,具有与形成作为最下层储藏室的收纳部的冷冻室4的开口部的高度尺寸大致相同的高度。压缩机11设置在向冷藏室2侧凹进的凹部12内,跨过现有的冰箱的箱本体1的顶面11a和背面11b。
在冰箱2内设置有多个用于收纳食品等的隔板12b。由最上层的隔板12b所分隔的最上层收纳空间12c和第二层收纳空间12d中,设置在箱本体1的背面上部的凹部12作为凸部12e向冰箱方向凸出。
在这种结构的冰箱中,通过将压缩机11从冰箱本体下层移动至背面上部,能够将冷冻室4和蔬菜室3的高度降低压缩机11的收纳体积的量。因此,能够使分隔冷藏室2和蔬菜室3的分隔壁的位置降至下方,易于取出蔬菜室3内的收纳物。
但是,在上述现有的结构中,即使冰箱下层的收纳性提高,在冰箱的上角部位形成的凸部12e在设计方面外观不好,容易降低收纳性。因此,为了尽量缩小凸部12e,需要降低凹部12,存在必须降低作为决定凹部12高度的最大原因的压缩机11的高度的问题。
另外,为了极力减小设置压缩机11的凹部12的高度,如果从压缩机11的形式和形态出发考虑,具有旋转压缩机机构的卧式旋转压缩机等为有效的方法。
但是,一般旋转压缩机为了实现小型化,将机械部设置在作为容器的压缩机外壳内面,运转时的振动易于向外部传播。另外,将有可能将振动传播到冰箱的箱本体1的压缩机配置在上部的样式的冰箱中,尤其是与压缩机11的位置为压缩机下部设置型的现有的冰箱相比,更容易被使用者听到。由此,存在使用者容易对于压缩机11的振动或者振动转播产生的共振音产生不愉快感觉的趋势。因此,通过减小压缩机设置空间而实现使用方便性和外观品位的提高、与低振动和低噪音化的并存并不容易。
另外,除收纳用途外,有效地利用手难以接触到的收纳性不好的冰箱的顶面11a,不降低实质性的收纳容量,改善冰箱的使用方便性成为课题。
即,伴随着压缩机的设置移动,为了提高食品等的收纳性,尽量增大由箱本体1的外形尺寸决定的外容积内的冰箱内内容积,成为涉及冰箱整体的课题。
另一方面,在冰箱的上角部位,若凹部12向冰箱内的凸出在最上层收纳空间12c的隔板底部的下方,则由于与使用者眼睛的高度附近的位置相当,在冰箱内的外观设计方面不优选。
另外,在第二层的收纳空间内,用手收纳食品等时,由于里侧的高度低于正面的高度,存在中途食品等卡住而不能进入造成不便的问题、或者从内侧取出食品等时倾斜而卡住不能将其取出的问题。
再者,就冷却性能方面的课题来说,需要有效地冷却设置在跨过顶面11a和背面11b的凹部12内的压缩机11。
发明内容
本发明的冰箱,包括配置有储藏室的箱本体,该储藏室在前面具有门,形成跨过箱本体的顶面和背面、向储藏室内的最上层收纳空间侧凹进的凹部,在密闭容器内收纳有由定子和转子构成的电动元件和由电动元件进行驱动的压缩元件,在凹部内设置有压缩机,压缩机的顶部低于箱本体的顶面,作为压缩机的电动元件,使用以多个转速进行运转的变频调速(inverter)驱动的电动机,在电动元件的转子中使用永久磁体,降低压缩机的高度。
由此,提高冰箱下层的收纳性,同时凹部向冰箱内收纳空间侧的凸出(凸部)变小,外观变好,能够不侵害实质有效的空间,扩展冰箱内的收纳空间,大幅度提高收纳性。
根据本发明,通过增大冰箱下层的内容积,提高使用方便性,同时减小设置在冰箱上部的压缩机收容空间向冰箱内侧的凸出,能够协调冰箱内结构,能够提供冰箱内外观好、收纳性高的冰箱。
附图说明
图1是本发明实施方式1的冰箱的截面示意图。
图2是本发明实施方式1的冰箱的背面示意图。
图3是本发明实施方式1的冰箱的部件展开示意图。
图4是本发明实施方式1的冰箱的压缩机的纵截面图。
图5是本发明实施方式1的冰箱的压缩机的水平截面图
图6是本发明实施方式1的冰箱的压缩机的感应电动机和变频调速电动机的比较图。
图7是本发明实施方式1的冰箱压缩机的凸极集中缠绕定子的平面图。
图8是本发明实施方式1的压缩机的脚部分的立体图。
图9A是本发明实施方式2的冰箱的截面示意图。
图9B是本发明实施方式2的冰箱的主要部分截面图。
图10是本发明实施方式3的冰箱的压缩机的截面示意图。
图11是本发明实施方式3的冰箱的压缩机的截面示意图。
图12是本发明实施方式4的冰箱的压缩机的截面示意图。
图13A是本发明实施方式4的冰箱的压缩机的密闭容器的立体示意图。
图13B是从本发明实施方式4的冰箱的压缩机的密闭容器的下面观察的平面图。
图14是本发明实施方式4的冰箱的压缩机的密闭容器的截面示意图。
图15是现有的冰箱的截面示意图。
符号说明
1:箱本体;2:冷藏室;3:蔬菜室;4:冷冻室;5:冷藏室旋转门;6:蔬菜室抽屉门;7:冷冻室抽屉门;8:冰箱内风扇;9:蒸发器;11:压缩机;14:外箱;15a:门;15b:储藏室;16:切换室;17:制冰室;18:垫圈;19:切换室抽屉门;20:制冰室抽屉门;21:门凹处(pocket);22:收纳隔板;23、200:顶面;24:外壳板;25:底面板;26:背面板;27:凹部;28:机械室板;28a:背面;29:最上层隔板;29a:最上层收纳空间;30:第二层隔板;30a:第二层隔板收纳空间;30b:凸部;30c:室内侧底壁面;30d:隔板底部;31:喷出配管;32:毛细管;33:吸入配管;34:顶面罩;34b、203:顶部;35:热交换器部;36:U型转弯部;101:下容器;102:上容器;103、403:密闭容器;104:制冷剂;105:冷冻机油;106:脚;106b:固定面;106c:弯曲部;106d:弹性部件配置下面;106e:肋;107、270:弹性部件;108:销;109:孔;110:电动元件;111、240:转子;111a:转子凹部112:定子;113、209:压缩元件;113a:支承部;113b:下端面;114:弹簧;115:端子;116:导线;120:喷出导管;121:吸入导管;122:密封导管;130、210:轴;131、210b:主轴部;132、210a:偏心部;134、231:压缩室135:轴承部;136、232:活塞;137:连接单元;140:吸入消音器;141:吸入口;142:汽缸盖;143:喷出消音器;144:喷出管;150:本体部;151:永久磁体;152:孔;153:端板;154:铆接销;161:定子铁心;162:绕线;171:凸极部;172:连络线;180:定子;181:定子铁心;182:转子;183:绕线;201:通风道;202:下表面;209:压缩元件;210:轴;210a:偏心部;210b:主轴部;210c:副轴部;220:主轴承;221:副轴承;230:连接部件;231:压缩室;232:活塞;240:转子;250:密闭容器;251:下容器;252:上容器;260:脚;270:弹性部件;280:压缩机设置面;281:凹陷;290:最下部;406:脚;410:鼓起部;410a:脚鼓起部;410b:支承鼓起部;411:凹状鼓起部;413:支承部件;420:连接部分;456:脚;456a:固定面。
具体实施方式
本发明的冰箱包括配置有储藏室的箱本体,该储藏室在前面配备有门,形成跨过箱本体的顶面和背面向储藏室内最上层收纳空间侧凹进的凹部,在密闭容器内收纳有由定子和转子构成的电动元件和由电动元件驱动的压缩元件,在凹部内设置有压缩机,压缩机的顶部低于箱本体的顶面,作为压缩机的电动元件,使用以多个转速运转的变频调速驱动的电动机,在电动元件的转子中使用永久磁体,从而降低压缩机的高度。
由此,由于可变频率保证高负荷时的冷冻能力,能够使压缩元件的气筒容积紧凑化。并且,使用具有永久磁体的变频调速电动机,不需要产生旋转扭矩所必需的励磁电流,能够使定子和转子的积厚变薄。结果,减小压缩机的压缩元件和电动元件的高度,能够降低压缩机整体的高度。由于能够缩小设置有压缩机的凹部的高度,冰箱下层的收纳性提高,同时凹部向冰箱内的收纳空间侧的突出(凸部)变小,所以外观变好,冰箱内的收纳空间扩大,收纳性也大幅度提高。
本发明的冰箱将与凹部连通的通风道设置为箱本体的顶面,也可以使压缩机的顶面低于箱本体的顶面、高于通风道的下表面。由此,压缩机收容部向冰箱内侧的凸出部分变小,能够进一步有效利用冰箱内空间。另外,使包括通风道高度部分的凹部高度能够收纳压缩机的高度即可。在大型的冷藏库等中,即使包括小型化的因素,在必须采用冷冻能力方面尺寸较大的压缩机的情况下,也能够扩展设计的自由度。另外,由于将压缩机的顶部配置在通风道通风方向的投影面内,能够有效地冷却压缩机中温度最高的顶部,压缩机的特性、可靠性也得以提高。同时,冷却压缩机等所必需的通风道,配设在手难于接触的使用方便性不好的顶面上,因此能够除了收纳用途之外,有效地利用顶面,提高冰箱内整体的收纳性。
在本发明的冰箱中,压缩机的电动元件可以是隔着绝缘体将绕线缠绕在构成定子的定子铁心的多个凸极部上的凸极集中缠绕型。绕线不跨过间离绕线的槽口之间,而是集中在一个一个的凸极部,密密的缠绕,因此,没有因绕线跨过槽口之间导致的绕线凸起。结果,能够进一步降低压缩机的电动元件的高度,也能够进一步降低压缩机整体的高度,能够降低设置压缩机的凹部的高度。冰箱下层的收纳性提高,同时凹部向冰箱内收纳空间侧的凸出(凸部)变小,外观变好,冰箱内的收纳空间扩大,收纳性也能够大幅度提高。
在本发明的冰箱中,收纳在转子中的永久磁体可以是稀土类永久磁体。稀土类磁体的磁通密度为通常使用的铁素体磁体的大约四倍左右,因此,即使降低磁体的高度,也能够得到同等程度以上的磁通。结果,能够进一步降低压缩机的电动元件的高度,也能够进一步降低压缩机整体的高度,能够降低设置压缩机的凹部的高度,因此,冰箱下层的收纳性提高。并且,凹部向冰箱内的收纳空间侧的凸出(凸部)变小,外观变好,库内的收纳空间扩大,收纳性也能够大幅度提高。
在本发明的冰箱中,可以将最上层收纳空间的隔板底部与凹部的室内侧底壁面设置在基本相同的水平面上。能够使最上层收纳空间的隔板与压缩机收容凹部的室内侧底壁面在外观上基本连续地连接,在外观良好的状态下,将压缩机收纳在规定的凹部内。并且,在冰箱的从上面开始的第二层收纳空间内,在收纳或取出食品等时,由于正面的高度直至里侧都是相同的高度,所以不会在中途出现食品等卡住的问题,容易存取,使用方便性提高。
在本发明的冰箱中,可以将最上层收纳空间的高度设为能够将350ml的罐装饮料规格品立起进行收纳的高度。由此,能够将压缩机设置在最上部后方、处于向冰箱内侧凹进的状态,实现最上层收纳空间与外观上的协调。即,由于通常情况下使用方便性不好,使得相比较而言作为收纳空间空着的最上层收纳空间中使用方便性尤其不好的后方空间为压缩机收容凹部,在比较易于使用的前方空间内,在收纳在冰箱中的食品中,能够竖着排列收纳通常一次收纳多个的罐装饮料。冷藏室整体的收纳数增多,能够有效地使用最上层收纳空间。
在本发明的冰箱中,可以使箱本体顶面距离地面的高度为1800mm以下。由此,考虑到冰箱内的使用方便性,使得标准身高的日本女性易于使用,然后,在该高度范围内尽量使压缩机11的高度尺寸紧凑化,由此,能够抑制侵占冰箱内侧的有效空间,能够将收纳效率提高至最大限度。
在本发明的冰箱中,将压缩元件弹性支承在密闭容器内,也可以搭载具备压缩室和在压缩室内进行往复运动的活塞的往复运动型的压缩机。在现有技术中,往复运动型压缩机与卧式的旋转压缩机相比,易于实现压缩机的低振动化,在结构上,由于高度尺寸增大,在压缩机上部配置型的冰箱中存在适用上的限制。根据本发明的一种实施方式,即使是往复运动型的压缩机,也能够降低压缩机整体的高度,能够降低在将压缩机配置在上部时成为大的课题的振动。结果,即使是振动有可能传递到冰箱本体上的压缩机上部配置型的冰箱,也能够消除使用者的不愉快感,同时缩小设置压缩机的凹部的高度,能够提供提高冰箱下层的收纳性的使用方便性好的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,压缩元件包括:具有主轴部和偏心部的轴、在主轴部上具备的转子、和枢轴支承主轴部的轴承部,在转子的压缩元件侧具有转子凹部,同时轴承部在转子凹部内延伸。在往复运动型压缩机中,确保枢轴支承轴的轴承长度,是降低高度时的大的课题之一。根据本发明的一种实施方式,不缩短主轴承的长度,使电动元件和压缩元件在高度方向的投影面上重叠,进行配置,从而能够大幅度降低包括电动元件和压缩元件的机械部整体的高度,能够不降低压缩机的可靠性,进一步降低压缩机的高度。
在本发明的冰箱中,也可以为如下结构,压缩元件夹持偏心部,在相同轴上,具有主轴部、副轴部、枢轴支承主轴部的主轴承和枢轴支承副轴部的副轴承。在本发明的一种实施方式中,夹持具有进行往复运动的活塞的偏心部,在两侧具有主轴承和副轴承,从而能够从两侧支承作为振动源的活塞。由此,防止轴的弯曲,能够使轴的滑动面的可靠性提高。与现有技术相比,即使缩短主轴承的滑动长度,也能够确保压缩机的可靠性,因此,能够不降低压缩机的可靠性,进一步降低压缩机的高度。
在本发明的冰箱中,也可以为如下结构,压缩元件夹持转子,在相同轴上,具有主轴部、副轴部、枢轴支承主轴部的主轴承和枢轴支承副轴部的副轴承。在本发明的一种实施方式中,夹持固定在进行往复运动的轴上的转子,在两侧设置有主轴承和副轴承。由此,防止轴的弯曲,能够提高轴的滑动面的可靠性,因此,与现有技术相比,即使缩短主轴承的滑动长度,也能够确保压缩机的可靠性。结果,能够不降低压缩机的可靠性,进一步降低压缩机的高度。
在本发明的冰箱中,压缩机是内部低压型,可以为如下结构,电动元件配置在密闭容器内的下方,同时通过支承部件弹性支承在密闭容器内;压缩元件配置在电动元件的上部,同时通过由可弹性支承的形状构成的高压配管,与密闭容器连接。在本发明的一种实施方式中,与直接弹性支承压缩元件的情况相比,能够进一步增大距弹性支承部之间的距离,另外,压缩元件产生的振动在通过刚性高的电动元件的定子时,得到衰减,并且从压缩机的弹性支承部向压缩机的外部传递,所以能够降低压缩机的振动。因此,即使是压缩机位置接近使用者耳朵的压缩机上部配置型的冰箱,也能够消除使用者的不愉快感,同时缩小设置压缩机的凹部的高度,能够提供提高冰箱下层收纳的、使用方便性好的冰箱。另外,由可弹性支承的形状构成压缩元件的高压配管,能够利用高压配管充分衰减压缩元件的振动,并向压缩机的外部传递,因此,能够进一步降低压缩机的振动。这里,所谓弹性支承,指例如由具有弹性的部件进行支承。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,密闭容器具有上容器和下容器,固定在下容器上的多个脚隔着弹性部件设置在凹部内,脚与弹性部件的接触面配置在压缩机最下部的上方,使弹性部件的高度大于压缩机向凹部的设置面与压缩机最下部之间的距离。向冰箱的箱内凸出,能够不损害设计性和收纳性、缩小收纳压缩机的凹部的高度,同时为了降低来自压缩机的振动传递,提高有效的弹性部件的高度,从而能够使振动进一步衰减,所以通过降低令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音,能够提供高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,机械部由压缩机的电动元件和压缩元件构成,机械部通过支承部件弹性支承在密闭容器内,同时压缩机上下方向的重心,与压缩机的脚和弹性部件的接触面之间的距离,小于压缩机上下方向的重心与支承部件下端面之间的距离。压缩机的振动振幅,在重心附近最小,随着从重心离开振动有增大趋势,在重心的周围压缩机整体振动。因此,与支承机械部的支承部件下表面的振动相比,更接近重心的脚与弹性部件的接触面的振动振幅减小,并且能够降低向冰箱传递的振动,能够提供没有令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,机械部由压缩机的电动元件和压缩元件构成,机械部通过支承部件弹性支承在密闭容器内,同时压缩机的脚和弹性部件的接触面位于支承部件下端面的上方。压缩机的振动向作为振动发生源的机械部的下方、经由支承部件进行传递,然后方向向上方变化,经由脚部向弹性部件传递。由于振动的传递路经变得复杂,振动在传递路径内进一步衰减。并且,由于能够增长从支承部件到压缩机的脚与弹性部件的接触面为止的距离,尤其是频率高的区域的振动传递得到衰减,脚与弹性部件的接触面的振动振幅减小。再者,能够降低振动向冰箱传递,能够提供没有令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,脚具有固定在密闭容器上的固定面、向上方立起的弯曲面和卡合弹性部件的弹性部件配置下面。利用简单的脚的弯曲形成弯曲部,从而使脚位于接合等作业性好的密闭容器的下部的固定面上,能够使配置弹性部件的面为更接近重心的弹性部件配置下面,非常易于进行制造。另外,利用弯曲部的形成,可以延长从脚与密闭容器的固定面到配置弹性部件的弹性部件配置下面为止的距离。由于来自固定面的振动传递的距离增长,尤其是频率高的区域的传递得到衰减,能够进一步降低向冰箱传递的振动。因此,能够以低的成本提供制造容易、能够降低向冰箱传递的振动、没有令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,脚设置有跨过固定面、弯曲面和弹性部件配置下面中的至少两处而延伸的肋。能够提高脚的刚性,脚本身具有的固有值提高。除此之外,因为脚本身难以振动,因此,能够进一步减少从密闭容器的固定面经由脚的弹性部件配置下面和弹性部件,向冰箱本体传递的振动。另外,肋的形成可以利用易于进行制造的加压进行,脚的强度得到提高,因此由于冰箱的输送冲击产生脚发生变形的其他课题也得到改善。因此能够以低的成本提供易于制造、能够降低向冰箱传递的振动、没有令人不愉快的振动和产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,密闭容器具有上容器和下容器,固定在下容器上的多个脚隔着弹性部件设置在凹部内,在凹部的压缩机设置面上设置有凹陷,同时在凹陷配设弹性部件,从而搭载压缩机,使得弹性部件的高度大于压缩机的设置面与压缩机的最下部的距离。由此,为了向冰箱传递来自压缩机的振动,可以增大有效的弹性部件的高度。另一方面,设置面的壁厚是决定向冰箱的箱内凸出的凸部大小的因素,但是为了得到冰箱的冷却特性,作为支承压缩机的结构体,需要一定程度的厚度。通过形成凹陷,能够同时实现,降低由于增高弹性部件高度产生的振动传递、确保由于确保设置面的壁厚引起的冷却特性、和确保作为支承压缩机的结构体的强度。为了传达来自压缩机的振动,增大有效的弹性部件的高度,由此能够大幅降低令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音,同时也能够维持确保冰箱的隔热性的特性,能够维持确保结构体的强度产生的耐输送性,从而能够提供高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,使用设置在设置面上的凹陷的全周或者一部分,将弹性部件的下侧嵌入,进行固定。能够不增加多余部件,对于弹性部件进行位置固定。另外,能够消除压缩机的位置偏移,降低由于弹性部件的支承面的变化导致的振动传递变化。结果,能够以低价并提高耐输送性,提供大幅度降低在弹性部件的冰箱设置面上的令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,在密闭容器的下容器上,具备以小于密闭容器外周曲率的凹状或凸状形成的鼓起部。如果有接近平面部的平坦曲面,则该部分的刚性变弱,易于受到噪音或振动的影响,即使在这种情况下,利用鼓起部,也能够提高鼓起部周边的刚性,能够降低压缩机产生的振动或噪音。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,鼓起部包括设置在密闭容器中所具备的压缩机的脚和密闭容器的连接部分附近的脚鼓起部。由此,由于能够提高压缩机和脚的连接部分附近的刚性,能够降低从密闭容器经由脚向冰箱本体传递的振动、噪音。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,鼓起部包括形成在支承部件的下端面与密闭容器的连接部分附近的支承鼓起部。由于能够提高支承部下端部附近的刚性,能够降低从压缩机向密闭容器传递的振动、噪音。
在本发明的冰箱中,可以为如下结构,在密闭容器的下容器上,具有以小于密闭容器外周曲率的凹状或凸状形成的鼓起部,鼓起部也可以形成在密闭容器所具备的压缩机的脚与密闭容器的连接部分附近。由于鼓起部上具备脚,可以提高压缩机和脚的连接部分附近的刚性。即使在不具有从固定面向上方立起的弯曲部的情况下,如果使脚部与密闭容器的固定部为鼓起部,也可以利用鼓起部实现压缩机的振动传递路径上的振动降低,能够降低向冰箱传递的振动。
下面,参照附图,对于本发明的压缩机的实施方式进行说明,此外,本发明不限于这些实施方式。
(实施方式1)
图1是本发明实施方式1的冰箱的截面示意图。图2是同一实施方式的冰箱的背面示意图。图3是同一实施方式的冰箱的部件展开示意图。图4是同一实施方式的冰箱的压缩机的纵截面图。图5是同一实施方式的冰箱的压缩机的水平截面图。图6是同一实施方式的冰箱的压缩机的感应压缩机和变频调速电动机的比较图。图7是同一实施方式的冰箱的压缩机的凸极集中缠绕定子的平面图。图8是同一实施方式的冰箱的压缩机的脚部分的立体图。
下面,根据图1至图8,说明本发明的实施方式。此外,对于与图15相同的结构,使用相同的符号,省略具体说明。
在图1至图3中,箱本体1具备隔热壁,向使ABS等树脂体真空成型得到的内箱13和使用预涂层钢板等金属材料的外箱14构成的空间内,注入发泡填充的隔热体15,形成该隔热壁。隔热体15使用例如硬质氨基甲酸乙酯泡沫、酚泡沫和苯乙烯泡沫等。另外,如果使用碳氢化合物系的环戊烷作为发泡材料,则在防止温暖化方面更好。
箱本体1被分隔为多个隔热区域,在前面有门15a。门15a采用上部为旋转门式、下部为抽屉式的结构。被隔热分隔的储藏室15b,从上面开始依次为冷藏室2、并列设置的抽屉式的切换室16和制冰室17、抽屉式的蔬菜室3、抽屉式的冷冻室4。在各隔热区域内,隔着垫圈18分别设置有具有隔热性的门15a。从上面开始依次是冷藏室旋转门5、切换室抽屉门19、制冰室抽屉门20、蔬菜室抽屉门6和冷冻室抽屉门7。
在冷藏室旋转门5上设置有门凹处21作为收纳空间,在冰箱内设置有多个收纳隔板22。
下面,利用图3详细说明箱本体1。箱本体1的外箱14构成为,组装将顶面23的里侧切断并且弯曲成U字型的外壳面板24、底面板25、背面板26和形成凹部27的机械室板28,确保密封性。经过组装的箱本体1在跨过顶面23和背面28a的部分上具备凹部27。另外,在底面板25和背面板26上,设置有由能够钩住手指尖的凹陷构成的把手。
凹部27在由冰箱内最上层隔板29和内箱13分隔的最上层收纳空间29a、和由第二层隔板30和最上层隔板29分隔的第二层隔板收纳空间30a侧,作为凸部30b突出。另外,更优选凸部30b的室内侧底壁面30c与最上层隔板29的隔板底部30d基本成同一水平面。
另外,内箱13比外箱14小一圈,为背面里部向内侧凹陷的结构。将内箱13组装入外箱14之中,在内箱13和外箱14之间形成的空间内,发泡填充入隔热体15。因此,在机械室板28的左右部内也发泡填充入隔热体15,形成隔热壁,同时确保隔热性和强度。
下面,主要参照图2,说明冷冻循环。冷冻循环由如下部件构成:配设在凹部27的设置面28b上的压缩机11;与压缩机11连接的喷出配管31;设置在外壳板24的顶面23或侧面、凹部27或底面板25上的冷凝器(未图示);作为减压器的毛细管32;进行水分除去的干燥器(未图示);在蔬菜室3和冷冻室4的背面将冰箱内风扇8配置在附近的蒸发器9;和连接成环状的吸入配管33。
在凹部27设置有利用螺钉等进行固定的顶面罩34,收纳设置在凹部27内的压缩机11和机械室风扇34a、冷凝器(未图示)、干燥器(未图示)、喷出配管31和吸入配管33的一部分等。顶面罩34的上部与顶面23基本成同一平面,压缩机11的顶部34b的位置低于顶面23。
毛细管32与吸入配管33是基本相同长度的铜管,留有端部,用焊接进行固定,使其可以进行热交换。由于减压,毛细管32使用内部流动阻力大的细直径铜管,其内直径为0.6毫米至1.0毫米左右,与长度一起进行调节,从而设计减压量。为了降低压力损失,吸入配管33使用大直径铜管,其内径为从6毫米至8毫米左右。另外,为了确保热交换器部35的长度,通过毛细管32和吸入配管33在冰箱2的背面曲折而行,而得以使之紧凑,埋设在内箱13和背面板26之间的隔热体15中。毛细管32和吸入配管33将其一个端部从内箱13的蔬菜室3的后方附近突出,与蒸发器9连接,将另一个端部从设置在机械室板28的设置面28b的边缘上的切口部向上方突出,分别与干燥器(未图示)、冷凝器(未图示)、压缩机11连接。
另外,在吸入配管33和喷出配管31上,在与压缩机11的连接部附近,设置有用于使之具有连接的柔韧性的U型转弯部36,这些U型转弯部36收纳在凹部27中。并且,出于提高组装作业性和服务性的目的,降低配管的密集度,使得能够从后方看见配管连接部,将配管连接部配置在面向压缩机11的背面侧、分在压缩机11左右的位置上。
下面,详细说明压缩机11。
如图4至图8所示,采用深拉成型形成厚度为2至4mm的轧制钢板的钵状的下容器101与倒钵状的上容器102接合,通过全周焊接结合其接合部分,形成密闭容器103。在密闭容器103的内部储存有制冷剂104,并且在底部储存有冷冻机油105。在密闭容器103的下侧固定有脚106,隔着卡定在脚106上的弹性部件107,使弹性部件107的孔109活嵌在设置在冰箱凹部27内的销108内,从而进行位置的固定。
另外,在密闭容器103内,通过作为支承部件的支承部113a和弹簧114,对脚106进行弹性支承,同时,构成为压缩机11的上下方向的重心A、和压缩机11的脚106与弹性部件107的接触面106a之间的距离B,比压缩机11上下方向的重心A和支承部件下端面113b之间的距离C短。这里,所谓上下方向的重心是指包含压缩机11重心的水平面。
如本实施方式所示,压缩机11上下方向的重心A位于压缩机11的脚106与弹性部件107之间的接触面106a的上方,与压缩机内部的支承部件的下端面113b相比,压缩机的脚106与弹性部件107之间的接触面106a位于上方的位置上。
另外,使得弹性部件107的高度,大于压缩机在凹部的设置面D与压缩机最下端部E之间的距离F。
脚106具有固定在密闭容器内的固定面106b、向上方立起的弯曲部106c和卡定弹性部件的弹性部件配置下面106d,设置有跨过固定面106b、弯曲部106c和弹性部件配置下面106d中的至少两处进行延伸的肋106e。
电动元件110由转子111和凸极集中缠绕的定子112构成。将压缩元件113构筑在电动元件110的上方,利用电动元件110进行驱动。
电动元件110与压缩元件113同时收纳在密闭容器103中,通过在下容器101的底部和定子112的下端作为支承部件的支承部113a和弹簧114,进行弹性支承。
在该定子112的下端具备的支承部113a和弹簧114是弹性支承机械部的支承部件。
构成下容器101一部分的端子115是将密闭容器103的内外进行电连接(未图示)的部件,因此,通过导线116,向电动元件110供给电力。另外,在密闭容器103内设置有用于与冷却系统的喷出配管31连接的喷出导管120、用于与吸入配管33连接的吸入导管121、和在将制冷剂104封入冷冻系统后用于使系统成为密闭空间的密封导管122。
如图5所示,如果运转压缩元件113,则制冷剂104通过吸入配管33和吸入导管121,吸入密闭容器103的内部,另一方面,从喷出导管120向喷出配管31喷出。该喷出配管31与压缩元件113和密闭容器的喷出导管120弹性连接。
下面,详细说明压缩元件113。
轴130具有利用压入和热配合固定转子111的主轴部131、和相对主轴部131偏心形成的偏心部132。气缸部分133具有接近圆筒状的压缩室134,同时还具有用于枢轴支承轴130的主轴部131的轴承部135,形成在电动元件110的上方。
这时,在转子111的压缩元件侧形成有转子凹部111a,轴承部135向该转子凹部111a内延伸出来。
活塞136以可移动的方式插入压缩室134内,利用连接单元137与轴130的偏心部132连接。将轴130的旋转运动变换为活塞136的往复运动。活塞136通过扩大、缩小压缩室134的空间,从吸入消音器140的吸入口141吸入密闭容器103内的制冷剂104,另一方面,经由设置在气缸盖142内部的阀门(未图示),通过形成在气缸部分133上的喷出消音器143和喷出管144、喷出导管120,向密闭容器103外部的喷出配管31喷出制冷剂104。
作为高压配管的喷出管144是内径1.5mm至3.0mm的钢管,使用L字或U字弯曲,形成使其具有柔韧性,与压缩元件113和密闭容器103的喷出导管120进行弹性连接。
下面,详细说明电动元件110。
如图6所示,转子111包括:叠层0.2mm至0.5mm的硅钢板的本体部150、收纳设置在本体部150中的永久磁体151的孔152、和在插入永久磁体151后堵住孔152的端板153,利用铆接销154将这些部件固定为一体。
并且,定子112包括:叠层0.2mm至0.5mm的硅钢板的定子铁心161、和作为实施了0.3mm至1mm的绝缘包覆的铜线的绕线162。定子铁心161,相隔规定的间隔形成圆环状的凸极部171,绕线162缠绕在凸极部171上(称为凸极集中缠绕),在各绕线之间,由联络线172将其连接为一体。
下面,比较说明变频调速电动机和感应电动机。
为了易于理解说明,在图6中,以中心线M-M为界,左侧表示感应电动机的截面,右侧表示变频调速电动机的截面,进行比较。各电动机均用于具有几乎相同最大冷冻能力的压缩机。
变频调速电动机的定子112的定子铁心161的高度L1,大幅度低于感应电动机的定子180的定子铁心181的高度H1。另外,变频调速电动机的转子111的高度L4也低于感应电动机的转子182的高度H4。并且,在使用凸极集中缠绕的变频调速电动机中,作为绕线162从定子铁心161凸出高度的绕线终端高度L2、L3,大幅度低于感应电动机的绕线183的绕线终端高度H2、H3。并且,通过使用稀土类磁体作为永久磁体151,能够进一步降低永久磁体151的高度L5、变频调速电动机的定子铁心161的高度L1与转子111的高度L4。
对于上述结构的冰箱,说明其动作和作用。
首先,说明各隔热区域的设定温度。为了冷藏保存,将冷藏室2的不冷冻的温度设定在通常下限为1~5℃。根据用户的设定,可以改变切换室16的温度设定,能够设定为从冷冻室温度带到冷藏、蔬菜室温度带的所希望的温度带。另外,制冰室17是独立的冰保存室,能够设定为-18℃~-10℃的较高温度。
蔬菜室3多设定在和冷藏室2相同或者稍高的温度设定的2~7℃。为了冷冻保存,冷冻室4通常设定在-22~-18℃,但是为了提高保存状态,可以设定在更低的例如至-30℃的低温。
各室为了有效地维持不同的温度设定,由隔热壁进行了分隔,隔热壁通过将隔热体15发泡填充入内箱13和外箱14之间而形成。隔热体15具有充分的隔热性能,同时还具有确保箱本体1强度的效果。
下面,对于冷冻循环的动作进行说明。根据冰箱内的设定温度,利用来自温度传感器(未图示)和控制基板(未图示)的信号,开始或停止冷却运转。根据冷却运转开始的指示,压缩机11喷出高温高压的制冷剂104。所喷出的制冷剂104通过喷出配管31在冷凝器(未图示)中放热,冷凝液化,被毛细管32减压,成为低温低压的液体制冷剂。到达蒸发器9的液体制冷剂,在蒸发器9内蒸发气化,由挡板(ダンパ)(未图示)分配进行热交换后的低温的冷气,由此进行各室内的冷却。
下面,对于压缩机11的动作进行说明。
如果对压缩机11通电,则通过端子115、导线116向电动元件110的定子112供电,利用定子112产生的旋转磁场,转子111旋转。利用转子111的旋转,与转子连接的轴130的偏心部132,进行从轴130的轴心偏心的旋转运动。轴130的偏心运动,通过连接在偏心部132上的连接单元137变换为往复运动,成为连接在连接单元137的另一端上的活塞136的往复运动,活塞136使压缩室134内的容积发生变化,同时进行制冷剂104的吸入压缩。
将活塞136在压缩室134内在一个往复运动中的吸入、喷出的容积称为气筒容积,由气筒容积大小的冷却能力进行变化。
在进行以上动作的冰箱中,利用弹性部件107和脚106支承的压缩机11,搭载在跨过冰箱的顶面23和背面28a形成的凹部27内。需要使凹部的深度(高度)至少是压缩机11的下容器101的底部和设置面28b的最小间隙、压缩机11的高度、上容器102和顶面罩34的最小间隙、顶面罩34的厚度。为了避免压缩机11和设置面28b或顶面罩34之间的接触,最小间隙是必要的,如果从强度方面决定顶面罩34的最小壁厚,则凹部的深度(高度)由压缩机11的高度决定。
另一方面,在冰箱的箱内,由于凹部27,凸部30b凸出。如果凸部30b大,则收纳性变差,同时在打开冷藏室旋转门5观察冷藏室2的箱内的时候,由于凸部30b的凸出,外观变差。因此,需要降低压缩机11高度的技术。
对于压缩机11的高度进行具体的说明。压缩机11在下容器101、上容器102上使用2~4mm的钢板,合计约有7mm。下容器101和上容器102分别形成为上下方向具有曲率的形状。这是为了使设置冰箱的居住空间舒适,优选噪音低的式样,由于使容器具有曲率,容器的刚性、固有值上升,共振产生的噪音被抑制。就其曲率而言,半径大约为从R100mm到R150mm,为了得到该曲率,需要侧面为大约13mm强。
下面,在密闭容器103的底部储存有冷冻机油105。冷冻机油105为了保证压缩机11在各种条件下的运转,大约封入200~250ml,高度约占20mm。并且,如果冷冻机油105和电动元件110接触,则异常的输入增加,所以作为用于使之不接触的空间距离,需要为大约9mm。
在将压缩机11装载在冰箱顶面23上的冰箱中,由于压缩机11接近用户的耳朵位置,抑制减小压缩机11的噪音就变得更加重要。即,提高密闭容器103的刚性很重要,另一方面,从提高可靠性的观点出发,需要用于使冷冻机油105和电动元件110不接触的空间。由此,将板厚的7mm、曲率的13mm、曲率与油的20mm、和确保空间距离所必需的9mm加在一起,49mm就是必要,如果尺寸小于该尺寸,则在特性方面不适合。
因此,压缩机11的高度由电动元件110和压缩元件113大致决定。压缩元件113通过减小气筒容积,能够使活塞136或连接单元137、轴130、轴承部135紧凑,但是如果气筒容积减小,则冷冻能力变小。在本实施方式中,为了以小的气筒容积得到大的能力,通过以高于商用电源频率(在日本国内,是50Hz或者60Hz)的转速进行运转,使压缩元件113紧凑。更具体地说,由于缩小气筒容积约30%,活塞136的直径缩小,作用在轴130上的负荷也减小,所以能够缩短支持轴的负荷的轴承部135的长度,可以接近压缩元件113构成电动元件110。通过顺利的利用变频调速的高转速,在发明者的设计中,能够将其紧凑5至10mm。
此外,利用变频调速方式的电动元件110的多个转速的设定,不一定必须包括与高于日本国内的商用电源频率(50Hz或者60Hz)的频率相当的转速。
即,将多个设定的频率的上限作为不高于商用电源频率(不限于日本国内)的设定的组合,期待节能效果和静音效果,关于小型化,对应于利用上述的变频调速化的电动元件110的厚度降低效果,也有反而不采用压缩元件113的气筒容积的紧凑化的组合。
下面,对于电动元件110进行说明。在图6的中心线的左侧表示的感应电动机中,如果定子180或转子182的积厚H1和H4不大,则不会产生压缩机11的运转所必需的转矩。与此相对,通过使用在转子111上使用永久磁体151的变频调速电动机,不再需要产生转动转矩所必需的励磁电流,因此,能够降低定子112的积厚L1和转子111的积厚L4,能够使电动元件110紧凑。更详细而言,感应电动机必须在转子侧(二维侧)流动电流。为了得到该励磁电流,需要高的积厚,但是,由于变频调速电动机在二维侧具有磁体,因此不需要用于产生转矩的励磁电流,能够降低积厚。
再者,电动元件110的定子112的绕线162从定子铁心161突出的尺寸L2、L3,与分布缠绕的绕线183的突出尺寸H2、H3相比,大幅度减小。即,在凸极集中缠绕中,并不跨过间离绕线的槽口之间,而是集中在一个一个的凸极部,密密地缠绕,因此,没有由于绕线跨过槽口之间引起的绕线的隆起,如L2、L3所示,大幅度减小,定子112的全高下降,能够进一步使电动元件110紧凑。
再者,如果在变频调速电动机的永久磁体151中使用稀土类的磁体,则相对于一般的铁氧体磁体,具有磁通密度是大约4倍、能积是大约10倍等优异的磁特性,即使小,也能够得到充分的特性。因此,能够进一步降低永久磁体151的高度L5和定子L 1的高度,能够使电动元件110进一步紧凑。
再者,在本实施方式中,在转子111的压缩元件113侧形成有转子凹部111a,轴承部135在该转子凹部111a内延伸出来。由此,不缩短轴承部135的长度而使电动元件110与压缩元件113在高度方向的投影面上重叠,进行配置,从而能够大幅降低包括电动元件110和压缩元件113的机械部整体的高度,能够不降低压缩机可靠性,进一步降低压缩机的高度。
进一步具体地进行说明,在发明者的设计中,在感应电动机中,定子180的积厚是42mm,绕线183的绕线终端高度H2、H3是25mm,转子182的高度H4是65mm。反之,在变频调速电动机中,定子112的积厚L1是26mm,在同样使用稀土类磁体的情况下,进一步降低,L1是16mm,定子112的绕线162的绕线终端高度L2、L3,如果使用凸极集中缠绕,则L2、L3为9mm。另外,转子111的积厚是35mm,如果使用稀土类磁体,则能够减小至20mm,因此,与感应电动机的压缩机相比,最大能够缩小58mm。
再者,如上所述,在转子111的压缩元件113侧,以转子高度方向的一半以上的深度形成转子凹部111a,轴承部135在该转子凹部111a内延伸出来。因此,在将转子111的积厚缩小至35mm(如果使用稀土类磁体,则为20mm)的基础上,能够将机械部的高度进一步缩小至作为轴承部135的延伸部分的10mm左右,因此,总共能够使机械部整体的高度缩小25mm左右。
这样,通过延长轴承部135的延伸部分,能够不提高全高而延长轴130和轴承部135的滑动长度,能够缩小加在轴130上的压缩负荷,因此,能够提高压缩机的可靠性。
但是,如果延长轴承部135的延伸部分,则由于转子凹部111a的深度增加,导致转子111在轴130上的固定部分缩短。
特别是如本实施方式,压缩元件113在上部、电动元件110位于其下部这种配置的压缩机中,下部的电动元件110中所具备的转子仅利用与轴之间的固定力进行保持。因此,例如,如感应电动机,在使用使电流流经转子内部而得到磁力的类型的电动机的情况下,运转时转子111的发热增大,由于热膨胀,有可能使转子111上从轴130脱落,所以大幅度缩短转子111在轴130上的固定部分的方法,在可靠性上存在问题,不可取。根据发明者的研究,在使用永久磁体151的情况下,电流不流经转子111内部而由永久磁体得到磁力,所以,发热大幅度降低,并且,与感应电动机相比,由于高度降低,重量减轻,所以即使大幅度缩短固定部分,也能够保持转子111。例如,即使将固定部分缩短至转子111全高35mm的20%以下的6mm左右,也能够具有充分的固定力。因此,不会有由于运转时候的发热、输送等产生的振动或冲击等,使转子111从轴130上脱落的情况发生。能够实现提高增长轴130与轴承部135的滑动长度引起的可靠性、确保转子111与轴130的固定力的并存,并且能够降低由压缩元件113和电动元件110构成的机械部整体的高度。
另外,通过缩短转子111的固定部分,能够提高设置在轴130内部(未图示)的供油机构的供油能力。这是因为,轴承部135和轴130滑动的最下端、与冷冻机油105之间的距离,是用于将冷冻机油105吸取至轴130的用于供油的螺旋槽为止的扬程,该扬程大幅度缩短。由此,向轴130与轴承部135之间的滑动部、和通过轴130向压缩元件113的滑动部等的供油能力提高,得以实现可靠性的提高。
在本实施方式的通过搭载变频调速电动机而以更低转动运转压缩机11的情况下,与转速的减少成比例,出现使用轴的离心力进行供油时的供油能力下降的问题。通过如此提高供油能力,即使在以更低转动运转压缩机11的情况下,也可以稳定地向滑动部供给冷冻机油105。
这样,同时实现防止转子111的脱落和提高供油的可靠性,为了实现高度方向上的小型化,在全高35mm的转子111上使用永久磁体,并且,在50Hz的转速下,改变转子111与轴130的固定部分,进行供油量的确认试验。
结果,与转子111和轴130的固定部分是转子全高的80%的情况相比,在为转子全高的50%的情况下,供油量提高3%左右,开始得到一定的供油量提高的效果;再者,在为转子全高30%的情况下,供油量提高5%左右;在为15%的情况下,供油量提高至8%左右。
并且,为了确认变频调速压缩机低转动时供油可靠性的提高,在20Hz下进行供油量的确认试验。结果,与转子111与轴130的固定部分是转子全高的80%的情况相比,在为50%的情况下,供油量提高5%左右,开始得到一定的供油量提高的效果;再者,在为30%的情况下,供油量提高10%左右;在为15%的情况下,供油量提高至15%左右。
这样,通过使轴承向转子内延伸出来,缩短将冷冻机油105吸取至用于供油的螺旋槽的扬程,能够提高供油可靠性。在正常转动、低转动时,都使固定部分为转子全高的50%以下,开始使得到效果,优选通过使其为30%以下,得到一定的效果。另外,如果进一步缩短固定部分,缩小至15%左右,则能够进一步增强效果,另一方面,有可能在转子保持的可靠性方面开始出现影响。因此,在采用固定部分的时候,需要充分确认,优选尽量不使固定部分低于15%。如果在10%以下,则转子保持的可靠性大幅度降低,所以应予以避免。
特别是在低转动时,缩短将冷冻机油105吸取至用于供油的螺旋槽的扬程,对于提高供油量,效果非常显著。近年来,冰箱的节能化进步,起到节能化效果的低转动的压缩机运转逐渐成为主流。但是,在该低转动时,由于供油量必定下降,在提高供油量方面,对于压缩机内部的供油结构进行了各种研究。如本实施方式,利用缩短固定部分提高供油量的着眼点是如下技术,除起到降低压缩机全高和下降重心的效果之外,还起到得到低转动时提高供油量效果等多个有益效果。
为了减小压缩机11,使压缩机11的顶部低于箱本体1的顶面23,使压缩机11的电动元件110为以至少包含高于商用电源频率的高频率的多个转速运转的变频调速驱动的电动机,使用永久磁体151作为电动元件110的转子111。通过缩小压缩机11,能够减小设置压缩机11的凹部27的高度,因此,冰箱下层的收纳性得以提高。同时,由于凸部30b向凹部27的冰箱内收纳空间侧的凸出变小,外观变好,冰箱内的收纳空间扩大,从而收纳性也得到大幅度提高。
另外,在构成压缩机11定子112的定子铁心161的多个凸极部171上,隔着绝缘体缠绕绕线162,成为凸极集中缠绕型的情况,以及在永久磁体151中使用稀土类磁体的情况,通过这两种情况能够进一步缩小压缩机11。结果,因为能够减小设置压缩机11的凹部27的高度,提高冰箱下层的收纳性,同时减小凸部30b向凹部27的冰箱内收纳空间侧的突出,外观变好,冰箱内的收纳空间扩大,收纳性大幅度提高。
在本实施方式的压缩机11中,压缩元件113为具备压缩室134和在压缩室134内进行往复运动的活塞136的往复运动型,通过弹簧114将压缩元件113和电动元件110弹性地支承在密闭容器103上。
如上所述,利用压缩元件113和电动元件110的支承结构部以外的元件,降低压缩机11的高度,由此能够得到以下效果。即,与旋转压缩机等相比,能够易于实现低振动化,且在结构上,即使使用在高度尺寸的大小方面压缩机上部配置型的冰箱在适用上具有限制的往复运动型压缩机,也能够降低压缩机整体的高度。由此,能够降低在将压缩机11配置在上部时成为大的课题的振动。因此,能够提供一种冰箱,即使是振动有可能传递到箱本体1上的压缩机上部配置型的冰箱,也能够消除使用者的不愉快感,同时缩小设置压缩机11的凹部27的高度,提高冰箱下层的收纳性,使用方便性好。
另外,在本实施方式中,往复运动型压缩机为内部低压型,电动元件110配设在密闭容器103内的下方,同时通过作为支承部件的支承部113a和弹簧114,弹性地支承在密闭容器103上。另外,如图5所示,压缩元件113配设在电动元件110的上部,同时通过作为由可弹性支承形状构成的高压配管的喷出管144,与密闭容器103进行连接。这里,所谓的可弹性支承的形状指的是非直线型的形状,例如,具有U字型等部分的曲线形状。再者,作为压缩机振动源的压缩元件113隔着电动元件部110配置在密闭容器103内的支承部件上。由此,与直接的弹性支承压缩元件113的情况相比,能够进一步增大距弹性支承部的距离。另外,由于压缩元件113产生的振动通过刚性高的电动元件110的定子时衰减,并且从压缩机的支承部件向压缩机的外部传递,能够降低压缩机的振动。
另外,由于作为压缩元件113内高压配管的喷出管144为可弹性支承的形状,压缩元件113的振动由于喷出管144衰减,并且向压缩机的外部传递,所以能够进一步降低压缩机的震动。
另外,脚106由作为密闭容器103内部支承部件的支承部113a与弹簧114弹性支承,同时,压缩机上下方向的重心A、与压缩机的脚106和弹性部件107的接触面106a的距离B,小于压缩机上下方向的重心A与支持部件下端面113b的距离C。由此,压缩机的振动振幅,在重心A附近最小,在随着从重心离开振动变大的重心A的周围,压缩机整体振动,因此,小于比支承机械部的支承部件的下表面更接近重心A的脚106与弹性部件107的接触面的振动振幅,再者,能够降低传递到冰箱的振动。
另外,通过在转子111中使用永久磁体151、降低转子111的高度,和使定子112为凸极集中缠绕型、降低定子112高度的方式,能够降低电动元件110整体的重心A。
在定子112为分布缠绕的情况下,由于绕线从气缸部分133向定子112的安装部向上方突出,需要使气缸部分133脚部的尺寸在绕线突出的尺寸以上。反之,通过将定子112设置为凸极集中缠绕型,能够缩短作为气缸部分133向定子112安装部的气缸部分133的脚,也能够降低压缩元件的重心A。
再者,通过延长气缸部分133的轴承部135向转子凹部111a的延伸部分,能够进一步向下降低气缸部分133,降低重心A。
这样,进一步降低压缩机内部机械部的重心A,并且使作为压缩机外部的密闭容器103具备的脚106与弹性部件107的接触面106位于更上方的位置,由此,能够进一步缩短重心A、与脚106和弹性部件107的接触面之间的距离B,进一步降低振动从压缩机向冰箱传递。
通常,在将压缩机配置在上部的类型的冰箱中,一方面极力要求压缩机全高的小型化,另一方面对于必须同时实现低振动、低噪音的情况也很重要。发明人对于用于实现压缩机小型化的要素进行了各种考虑。在内部结构方面,在转子111中使用永久磁体151。由此,能够利用轴130维持转子111的保持效果,同时使轴承部135进一步向转子内延伸出来,能够实现内部高度的降低。另外,在外部结构方面,通过使脚106在弹性部件107上的载置面立起,就在冰箱的设置状态而言,也能够实现全高的小型化,能够实现低重心、高支承稳定性的低振动型小型压缩机。
另外,在本实施方式中,压缩机的脚与弹性部件的接触面106a位于支承部件下端面113b的上方。由此,压缩机的振动经过支承部件,向作为振动发生源的机械部的下方传递,然后,方向向上方变化,经由脚106向弹性部件107传递。由此,振动的传递路经变得复杂,振动在传递路径内进一步衰减。再者,由于能够增长从支承部件到压缩机的脚106与弹性部件107之间的接触面106a为止的距离,尤其是高频率区域的振动传递衰减,脚106与弹性部件107的接触面106a的振动振幅减小,进一步降低振动向冰箱的传递,能够提供没有令人不愉快的振动、和产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
另外,如图8所示,脚106包括:固定在密闭容器103上的固定面106b、向上方立起的弯曲面106c和卡合弹性部件的弹性部件配置下面106d。由此,通过利用简单的脚弯曲形成弯曲部,能够使脚106位于接合等作业性良好的密闭容器103下部的固定面106b上,使得配置弹性部件的面为更接近重心A的弹性部件配置下面,制造非常容易。
另外,脚106固定在密闭容器103上的固定面106b,位于作为下部容器101支承部件113a的固定面的下端面113b的下侧。作为压缩机振动源的压缩元件113的振动,经由电动元件110,再经由利用支承部件113a进行支承的弹簧114,即使在密闭容器103中,也会传递到处于最远离加振源的部位上的支承部件113a的固定面上,因此,振动得以大幅度衰减。
再者,脚106从固定面106b向大致水平方向延伸后,经弯曲部106c向垂直上方立起,再一次向大致水平方向弯曲后,具有弹性部件配置下面106d。利用该形状,从固定在密闭容器103上的固定面106b,到与弹性部件107的接触面106a为止,振动的传递路径变得复杂且被延长,振动传递得以衰减。再者,弹性部件配置下面106d位于更接近压缩机上下方向上的重心A的部位,同时弹性部件107的长度也取得很充分,因此,在弹性部件107上振动也能够充分衰减,能够充分降低振动向冰箱的传递,能够提供没有令人不愉快的振动或发生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
在本实施方式中,脚6在垂直方向立起的高度为24mm。这是压缩机全高的16%左右。
另外,在本实施方式中,对于该垂直方向的立起高度,位于支承部113a的下端面113b的上方。卡合在支承部113a上的弹簧114的下端部与支承部113a嵌合,以不具有弹性的方式固定在密闭容器上,因此,优选相对于密闭容器位于具有弹性的弹簧的下端部的下方。
另外,随着垂直方向的立起高度的增高,立起部分的距离增长,所以,难于得到立起部分的高的刚性。尤其是在受到由开关冰箱门等产生的来自外部的水平方向的冲击力的情况下,以脚106与弹性部件107的接触面106a为中心,产生上下方向向前后弯曲的振动现象。结果,产生向脚106立起部分周边的应力集中,有可能降低可靠性。因此,发明人认为,如果考虑外部冲击力,优选将脚6垂直方向的立起高度设定在压缩机全高的30%以下左右,能够提高压缩机的可靠性。
另外,由于弯曲部106c的形成,从脚106在密闭容器103上的固定面,到配置弹性部件107的弹性部件配置下面为止的距离,可以延长。由于来自固定面106b的振动传递距离增长,尤其是高频率区域的传递得以衰减,能够进一步消除向冰箱传递的振动。因此,能够以低成本提供容易制造、能够降低向冰箱传递的振动、没有令人不愉快的振动和产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
再者,通过在脚106上设置横跨弯曲部106c和弹性部件配置下面106d延伸的肋106e,脚106的刚性提高,脚106自身具有的固有值提高,同时由于脚106自身难于振动,因此,能够进一步减少来自密闭容器103的固定面,经由脚,向弹性部件、冰箱本体传递的振动。另外,肋的形成可以利用易于制造的加压进行,脚的强度得到提高,因此,由于冰箱的输送冲击产生脚变形的课题也得到改善。
因此能够以低成本提供容易制造、能够降低向冰箱传递的振动、没有令人不愉快的振动和产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
如上所述,作为压缩机11的高度方向上的小型化的要素,大致可分为对应于电动元件110的观点和对应于压缩元件113的观点,从高度降低的要求值和其他的特性或品质方面的观点的平衡出发,选择同时采用这两个要素、或者任意一个要素即可。
例如,以不要求较高精度的耐用可靠性、不易成为噪音和振动的主要原因、降低缠绕在电动元件110的高度要素为主体进行构成的方法,在将压缩机11配置在上部的结构中,在抑制对于噪音和振动的影响、同时实现小型化的方面上,具有优点。
另一方面,在希望利用压缩元件113的紧凑化达到目的的情况下,也可以期待实现低成本化的小型化,在性能价格比方面具有优点。
另外,如上所述,在将压缩机11配置在冰箱箱本体1的上部接近使用者耳朵的位置的情况下,需要考虑到加在现有冰箱上的噪音和振动。即,降低压缩机11高度的小型化,不对冰箱的噪音和振动造成影响的小型化要素的组合非常重要。在支承电动元件110、压缩元件113的结构或支承密闭容器103的结构中,努力使噪音、振动处于抑制方向,同时实现高度的降低,反而不采用噪音、振动带来不良影响的只降低高度的设计,也是有效的。
下面,对于冰箱最上层收纳空间29a和第二层收纳空间30a,进行说明。最上层收纳空间29a的内部是手难于接触的位置,即使由凸部30b堵住最上层收纳空间29的里侧,使用方便性也不会变差。当然,由于进深变浅,能够将食品等收纳在手能够接触的范围内,防止超过保质期而将其忘记,使用方便性反而变好。
另一方面,如果凸部30b向第二层收纳空间30a侧突出,则打开冷藏室旋转门5时,看见凸部30b,外观变差。另外,在将食品等收纳在第二层收纳空间30a的里侧、或者取出食品等的时候,存在中途食品等卡住、难以进行存取的不便。通过使最上层收纳空间29a的隔板底部30d与作为凹部27室内侧底壁面的凸部30b的水平面,在基本相同的水平面上,在外观上基本连续地连接。因此,不会感受到凸部30b的突出,外观变好,能够将压缩机11也收容在规定的凹部27内。
除了不会感到凸部30b的突出、外观变好之外,低于第二层收纳空间30a正面的高度的食品等收纳物,能够顺利地存取至里侧,没有不方便。
如果进一步具体说明尺寸,设计使顶面23与冰箱内的隔热壁厚为25mm、最上层收纳空间29a的高度为140mm、隔板厚度为10mm,则从顶面23到最上层收纳空间29a的隔板底部30d为止的距离为175mm。此外,由于是冰箱内最上部,在考虑到斜着放倒高度123mm、直径66mm的350ml的罐装饮料规格品并将其取出,决定取出尺寸的情况下,为140mm。使凹部27的压缩机11的设置面28b的厚度为20mm、压缩机11与设置面28b的间隙和其与顶面罩34内面的间隙各为3mm、顶面罩34的厚度为2mm,最上层收纳空间29a的隔板底部30b与凹部27的室内侧底壁面30c基本在同一水平面上,则可以收纳在凹部27内的压缩机11的最大高度是147mm。
与此相对应,进一步具体说明压缩机11的尺寸,密闭容器103的下容器101与上容器102的厚度合计为7mm,上容器102的用于得到曲率的高度是14mm,气缸部分133的压缩室134的某上部分是39mm,轴承部135某一侧到定子112安装面为止的尺寸是20mm,定子112的高度是26mm,从定子112的下端到转子111的下端的尺寸是9mm,从转子111的下端到冷冻机油105的距离是9mm,冷冻机油105的高度为20mm。如果将这些合计,则是144mm,能够收容在本实施方式的上述凹部27内的高度空间内。
由于现有的标准容量的冰箱中这种压缩机的高度尺寸大约为190mm以上,所以能够使高度尺寸大幅度小型化。尤其是使用在以包含高于商用电源频率的多个转速运转的转子111上使用永久磁体151的变频调速电动机,能够按照合适的尺寸构成压缩机11的压缩元件113和电动元件110。另外,能够保持用于维持良好的密闭容器103的噪音的刚性,同时将压缩机11收容在规定的凹部27内。结果,通过使作为凹部27室内侧底壁面的凸部30b的水平面与隔板底部30d在基本相同的水平面上,在外观上也能够基本连续地连接,从而能够提供不会感到凸部30b的突出的外观好的冰箱。
再者,通过将改良电动元件110作为主体的采用高度方向小型化要素,也会减少随着压缩元件113试样改变的噪音和振动方面可靠性确保的课题。尤其是对于将压缩机11配置在冰箱的上部、有可能出现噪音和振动的形式的冰箱来说,能够得到解决噪音和振动的课题、同时实现高度的小型化的有效方法。
此外,在本实施方式中,箱本体1的地上高度、即顶面23距离地面的高度为1800mm以下。该高度是以标准身高的日本女性向上方伸手接触范围的最大高度为基础而设定的。
如果顶面23距离地面的高度高于1800mm,则即使增大压缩机11的高度尺寸、不进行紧凑化,容易收容在凹部27内,但是相反冰箱上部的使用方便性进一步恶化,难于同时实现冰箱整体的收纳效率与使用方便性。
在本实施方式中,将顶面23距离地面的高度控制在1800mm以下,首先顾虑到冰箱内的使用方便性,然后在该高度范围内尽量使压缩机11的高度尺寸紧凑化,由此,能够最大限度地发挥抑制侵占冰箱内侧有效空间的优点,能够将收纳效率提高至最大限度。
此外,在本实施方式中,设置有跨过弯曲部106c和弹性部件配置下面106d而进行延伸的肋106e。该肋部106e,优选形成跨过固定面106b、弯曲面106c和弹性部件配置下面106d中的至少两处进行延伸的肋106e,所以也可以延伸至固定面106b的水平面上的脚部分和弯曲部106c。
再者,在肋106e跨过固定面106b、弯曲面106c和弹性部件配置下面106d的三面形成的情况下,能够进一步提高刚性。尤其是在将弹性部件配置下面106d大幅度地配置在上方的情况下,虽然从固定面106b到弹性部件配置下面106d的距离大幅度增长,但是通过这样跨过三面形成肋,使得脚的刚性得以提高,出于实现降低振动、噪音的目的,非常有效。
(实施方式2)
图9A是本发明实施方式2的冰箱的截面示意图,图9B是本发明实施方式2的冰箱的主要部分截面图。
此外,对于与图1相同的结构,使用相同的符号,省略详细的说明。
另外,对于与实施方式1共同的结构和作用效果不逐一描述,只要是适用于本实施方式、不是产生不合理的事项,都包含有相同的内容。
如图9A所示,箱本体1在顶面200的正下方具有与凹部27相连通的通风道201。另外,将压缩机11设置在凹部27的设置面28b上,使得压缩机11的顶部203处于高于通风道201的下表面202、低于顶面200的位置上。冷凝器204配置在通风道201的上部。冷凝器204与喷出配管31连通。通风道201的顶面200与凹部27的顶面罩34的上表面基本在同一水平面上,或者构成为一体。另外,通风道201从进入口205吸入空气,通过设置有冷凝器204和压缩机11的凹部27,从顶面罩34的排出口206进行排气。
在如上所述的结构中,由于将压缩机11的顶部配置在低于箱本体1的顶面200、高于通风道201的下表面202的位置上,收容压缩机11的凹部27的向冰箱内侧的凸出部分,即凸部30b的凸出部分变小,能够更加有效地使用冰箱内空间。
另外,进行设计使得压缩机11的高度能够收纳在将通风道201的高度与凹部27的高度加在一起的合计高度的范围内。例如,在大型的冷藏库等中,即使在将实施方式1的各种小型化因素都包括在内,并且在必须采用冷冻能力方面尺寸较大的压缩机的情况下,也能够扩展设计的自由度,即使在大型的冷藏库中,也能够容易地提供将压缩机11收纳在顶面后方的收纳性高的冰箱。
另一方面,压缩机11的冷却所必需的通风道201,配置在冰箱箱内的手难于接触的顶面200上,因此,能够除收纳用途之外,有效地利用顶面200的附近。另外,由于将压缩机11的顶部203配置在低于箱本体1的顶面200、高于通风道201的下表面202的位置上,所以将压缩机11的顶部配置在通风道201的通风方向上的投影面内,能够有效地冷却在压缩机11中温度最高的顶部203,压缩机11的特性、可靠性也得以提高。再者,通过将冷凝器204配置在通风道201的内部,冷凝器204的放热效果提高,能够提高系统的效率。
下面,着眼于冰箱最上层收纳空间29a和第二层收纳空间30a。最上层收纳空间29a的里侧是手难于接触的部位,即使用凸部30b堵住最上层收纳空间29a的里侧,也不会影响使用方便性。当然,由于进深变浅,能够将食品等收纳物收纳在手能够接触的范围内,防止超过保质期而将其忘记,使用方便性反而变好。另一方面,如果凸部30b向第二层收纳空间30a侧突出,则在打开冷藏室旋转门5时,看见凸部30b,外观变坏。另外,在将食品等收纳在第二层收纳空间30a里侧或者取出食品等时,可能食品等在中途卡住,难以进行存取。因此,使最上层收纳空间29a的隔板底部30d与凹部27的室内侧底壁面30c在基本相同的水平面上,能够使外观基本连续地连接,因此,不会感到凸部30b的突出,外观变好,能够在这种状态下也将压缩机收纳在规定的凹部27内。
此外,该基本相同的水平面是指,除了凹部27的室内侧底壁面30c与最上层收纳空间29a的隔板底部30d在基本相同的水平面上之外,有时也使凹部27的室内侧底壁面30c与作为最上层收纳空间29a的空间下端部的隔板的上侧在基本相同的水平面上。例如,通过使最上层隔板29在凹部的室内侧底壁面30c的下面,能够避免最上层隔板29与凹部的室内侧底壁面30c在前后方向上的冲撞状态。通过使形成最上层收纳空间29a的隔板位于凹部27的室内侧底壁面30c附近,能够在外观连续地连接、不会感到凸部30b的突出、美观性较好,在该状态下也能够将压缩机收纳在规定的凹部27内。
另外,比第二层收纳空间30a的正面高度低的食品等收纳物,能够顺利地存取至内侧,没有不便。
由于最上层收纳空间29a位于较高的位置上,难于进行收纳,优选尽可能降低收纳部的高度。因此,如果设为可以收纳350ml的罐装饮料的规格品(高度123mm)的最小高度,最上层收纳空间29a的收纳部的高度,在上部留下间隙2mm,设定为125mm,能够最为有效地利用冰箱内空间。
在图9A表示的冰箱中,进一步具体地验证尺寸。
可以将从最上层收纳空间29a的隔板底部30d开始到包含通风道201的顶面200和顶面罩34的上表面为止的距离设定在180mm。即,形成通风道201的顶面200的板厚是2mm,通风道201的内尺寸高度是18mm,通风道201的下表面202和冰箱内之间的隔热壁厚是25mm,最上层收纳空间29a的高度是放入350ml的罐装饮料规格品的最小高度125mm,隔板板厚度是10mm,通过这样的设计得到180mm。使凹部27的压缩机11的设置面28b的厚度是20mm,压缩机11与设置面28b的间隙以及其与顶面罩34内面的间隙各是3mm,顶面罩34的厚度是2mm,使最上层收纳空间29a的隔板底部30d与凹部27的室内侧底壁面30c基本在同一水平面上,则可以收容在将凹部27与通风道201和在一起的高度内的压缩机11的最大高度是152mm。为能够收容实施方式1中表示的高度尺寸144mm的压缩机11的设计,与冰箱的大型化相对应,可以得到适应压缩机尺寸大型化要求的结构。
如上所述,能够实现压缩机11在冰箱内侧侵占的收容空间与最上层收纳空间之间在外观上的协调。再者,由于通常情况下使用方便性不好,使得相比较而言作为收纳空间空着的最上层收纳空间29a中使用方便性尤其不好的后方空间为压缩机收容凹部27,另一方面,在比较易于使用的前方空间内,在收纳在冰箱中的食品中,能够竖着排列收纳通常一次收纳多个的罐装饮料。结果,冷藏室整体的收纳数增多,能够有效地使用最上层收纳空间29a。
如上所述,设置与凹部27连通的通风道201使之为箱本体1的顶面200,使压缩机11的顶部203低于箱本体1的顶面200,高于通风道201的下表面202。通过该结构,将冷却压缩机11等所必需的通风道201配置在手难于接触的使用方便性差的顶面200附近,因此,能够除收纳用途之外,有效地利用顶面200的附近,冰箱内的收纳性也得以提高。另外,由于将压缩机11的顶部203配置在低于箱本体1的顶面200、高于通风道201的下表面202位置上,能够有效地冷却压缩机11中温度最高的顶部203,压缩机11的特性、可靠性也得以提高。
此外,在本实施方式中,如图9A所示,虽然覆盖通风道201的顶面罩34延伸至冰箱的前面侧,也可以如图9B所示,使形成通风道201的顶面罩34形成为只覆盖凹部27上表面的形状。在这种情况下,由于从设置在通风道201前面开口部的进入口205吸入空气,从使用者的角度看不见该吸入口205,附着在进入口205上的尘埃等也处于使用者不会直接看见的位置,因此能够提高冰箱的外观设计性。尤其是在顶面部上不具备冷凝器的情况下,优选这样不使顶面罩延伸至前方的形状。
(实施方式3)
图10和图11是本发明实施方式3的冰箱的压缩机的截面示意图。
另外,对于与实施方式1和2共同的结构和作用效果不逐一描述,只要是适用于本实施方式、不产生不合理的事项,都包含有相同的内容。
如图10和图11所示,压缩元件209夹持轴210的偏心部210a,在同轴上具有主轴部210b、副轴部210c、作为枢轴支承主轴部210b的轴承部的主轴承220、和枢轴支承副轴部210c的副轴承221。
另外,在偏心部210a上具备经由连接部件230在压缩室231内进行往复运动的活塞232。
另外,如图11所示,密闭容器250具备上容器251和下容器252。固定在下容器252上的多个脚260,隔着弹性部件270设置在凹部内。在凹部的压缩机设置面280上设置凹陷281,同时,在凹陷281内配设有弹性部件270。搭载压缩机,使得弹性部件270的高度大于压缩机设置面280和压缩机最下部290之间的距离。并且,将弹性部件270的下侧嵌入凹陷281内,进行固定。此外,可以利用凹陷281的全周嵌入弹性部件702的下侧,或者也可以使用凹陷281的周围的一部分将其嵌入。
下面,对于上述结构的压缩机的动作、作用,进行说明。
由于压缩机在运转中,在压缩室231内将制冷剂压缩至高压力状态,该压缩负荷经由活塞232和连接部件230传递至偏心部210a。
这样的轴210的偏心部承受的压缩负荷传递至轴210的整体,产生弯曲,由此,在轴的主轴部210b和主轴承220之间的滑动部上受到大的表面压力。
轴210的主轴部210b和主轴承220之间的滑动长度越短,该表面压力越大。在本实施方式中,在轴210的主轴部210b和主轴承220、以及在轴210的副轴部210c和对其进行枢轴支承的副轴承221的两处位置,对轴210进行枢轴支承。即,能够从两侧支承作为振动源的活塞232,进一步防止轴的弯曲,能够使轴210的滑动面的可靠性提高。另外,与现有技术相比,即使缩短主轴承220的滑动长度,也能够利用副轴承221的滑动长度进行补充,以确保轴210整体的滑动长度,因此,能够不降低压缩机的可靠性,进一步降低压缩机的高度。
即,在本实施方式的往复运动性压缩机中,能够确保作为降低高度时大的课题之一的对轴210进行枢轴支承的轴承长度。本实施方式的压缩机,夹持具备进行往复运动的活塞232的偏心部210a,在两侧具有主轴承220和副轴承221,因此,能够从两侧支承作为振动源的活塞232。由此,能够防止轴210的弯曲,提高轴的滑动面的可靠性,所以与现有技术相比,即使缩短主轴承的滑动长度,也能够确保压缩机的可靠性。结果,能够不降低压缩机的可靠性,进一步降低压缩机的高度。
此外,在本实施方式中,副轴承221夹持偏心部210a,处于主轴承220的相反侧,但是,即使将副轴部设置在夹持转子240与主轴部210b相同的轴上,也同样能够确保对轴210进行枢轴支承的轴承长度。因此,与现有技术相比,即使缩短主轴承的滑动长度,也能够确保压缩机的可靠性,能够不降低压缩机的可靠性,进一步降低压缩机的高度。
另外,将压缩机设置在凹部内、在凹部的压缩机设置面280上设置凹陷281,同时,在凹陷281内配设弹性部件270。通过使弹性部件270的高度大于压缩机设置面280与压缩机最下部290的距离,由于振动从压缩机向冰箱传递,能够增高有效的弹性部件270的高度。
另一方面,设置面的壁厚是决定向冰箱的箱内的凸部大小的因素,但是为了得到冰箱的冷却特性,作为支承压缩机的结构体,需要为一定程度的厚度。通过设置凹陷281,能够同时实现增高弹性部件270的高度产生的振动传递的降低、通过确保设置面的壁厚确保冷却特性、和确保作为支承压缩机的结构体的强度。即,为了传递来自压缩机的振动,增大有效的弹性部件的高度,由此,能够大幅降低令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音,同时也能够维持确保冰箱的隔热性的特性,能够维持确保结构体的强度产生的耐输送性,从而能够提供高品质的冰箱。
形成作为这样支承压缩机的外部支承结构的凹陷,能够增高弹性部件的高度,实现振动的降低。即,能够进一步降低压缩机的高度,不降低压缩机的可靠性,并且能够大幅降低由于压缩机引起的令人不愉快的振动或者产生由于振动引起的噪音,能够减小凸部向将压缩机搭载在冰箱顶面上的类型的冰箱内的凸出的大小。
另外,通过嵌入弹性部件的下侧进行固定,能够不增加多余部件,对于弹性部件进行位置固定,没有压缩机的位置偏移,也能够降低由弹性部件的支承面的变化导致的振动传递变化。能够低价且提高耐输送性,提供大幅降低弹性部件的在冰箱设置面上的令人不愉快的振动或产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
(实施方式4)
图12是本发明实施方式4的冰箱的压缩机的截面示意图。图13A是本发明实施方式4的冰箱的压缩机的密闭容器的立体示意图,图13B是从本发明实施方式4的冰箱的压缩机的密闭容器的下面观察的平面图。图14是本发明实施方式4的一例压缩机的密闭容器的截面示意图。
另外,对于与实施方式1和2共同的结构和作用效果,不逐一描述,只要是适用于本实施方式、不产生不合理的事项,都包含有相同的内容。在本实施方式中,对于在实施方式1和实施方式2中说明的压缩机的密闭容器进行说明。
如图12所示,在密闭容器403的下部具备多个鼓起部410。
多个鼓起部410主要包括:从密闭容器的内部向外部形成为凸形状的凸状鼓起部、和从密闭容器403的外部向内部侧形成凹形状的凹状鼓起部。
凸状鼓起部在密闭容器403中所具备的压缩机的脚406与密闭容器403之间的连接部分420的附近,包括脚鼓起部410a。该脚鼓起部410a是在连接部分420的周边,以明显小于密闭容器外周曲率的曲率形成的凸状鼓起部。
另外,支承由密闭容器内部的电动元件和压缩元件构成的机械部的支承部件413,包括支承部413a和由弹性部件构成的弹簧414。在位于支承部413下端面的密闭容器附近,具备支承鼓起部410b。该支承鼓起部410b是在支承部的垂直下方的周边,以明显小于密闭容器外周曲率的曲率形成的凸状鼓起部。
另外,利用点焊固定密闭容器403与脚406以及与弹簧414的下方侧的支承部413a。即,将脚406和支承部413的下端部焊接在凸状鼓起部上。
另外,在密闭容器中,从密闭容器的外周向内侧凹进的凹状鼓起部411,以明显小于密闭容器外周曲率的曲率形成,与支承鼓起部410b连接形成。
下面,对于以上结构的压缩机的动作、作用,进行说明。
如本实施方式所示,如果在密闭容器403的特别是下部具备多个鼓起部410,出于使压缩机的高度方向小型化的目的,在密闭容器的上表面或者下表面例如从压缩机的中心设置接近球状的曲面,时非常困难的,密闭容器的上表面或下表面倾向于接近平面的曲面。
这样,在密闭容器403的形状中,如果有接近平面部的平的曲面,则该部分的刚性变弱,易于受到噪音或振动的影响。
在本实施方式中,在位于作为振动发生源的机械部和密闭容器之间的支承部413的下端面的密闭容器附近,具备支承鼓起部410b。在机械部的振动经由弹簧414向密闭容器传递时,以支承部413a的下端部与密闭容器403的固定面为中心,在其附近具备小曲率的支承鼓起部410b,由此,由于可以使支承部下端部附近的刚性提高,所以能够降低从压缩机向密闭容器传播的振动、噪音。
再者,在作为密闭容器下面侧的压缩机的外部支承的压缩机的脚406与密闭容器403的连接部分420的附近,具备脚鼓起部410a,由此,可以提高连接部分420附近的刚性,所以能够降低从密闭容器经由脚406向冰箱本体传播的振动、噪音。
这样,在压缩机的内部侧和外部侧的支承部附近,具备鼓起状的凸部,由此,为了降低压缩机的全高、密闭容器的下面侧成为接近平面的大曲率的曲面,在这种情况下,也能够使用提高密闭容器特别是振动传递路径的刚性的压缩机,提供进一步降低振动、噪音的冰箱。
再者,在本实施方式中,形成与支承鼓起部410b连接、向密闭容器的内侧凹进的凹状鼓起部411,这样,以复杂的形状连续地形成曲率小的凹凸,能够起到进一步提高鼓起部刚性的效果。
另外,除了以密闭容器403的振动传递路径为中心,具备小曲率的鼓起部之外,如实施方式1和2中的说明,能够构成压缩机的脚106和弹性部件107之间的接触面106a位于支承部件下端面113b的上方位置的结构。由此,压缩机的振动向作为振动发生源的机械部的下方,经由支承部件向上方传递,然后,方向向上方变化,经由脚106向弹性部件107传递时的传递路径的刚性进一步提高,使得传递路径复杂,因此能够进一步降低冰箱的振动。
另外,除了以密闭容器403的振动传递路径为中心,具备小曲率的鼓起部之外,如实施方式3中的说明,将凹陷281设置在凹部的压缩机设置面280上,同时,也可以将弹性部件270设置在凹陷281内。通过这样设置,在搭载压缩机使得弹性部件270的高度大于压缩机设置面280与压缩机最下部290之间的距离的情况下,除了降低从机械部向压缩机的脚部的振动传递的效果之外,还能够增大弹性部件,进一步降低冰箱的振动、噪音。
另外,除了以密闭容器403的振动传递路径为中心,具备小曲率的鼓起部410之外,如图14所示,能够在鼓起部上设置脚456的固定面456a。此时,即使在具有如实施方式1所述的从固定面向上方立起的弯曲部的情况下,也能够使脚部与密闭容器的固定部为鼓起部,可以利用鼓起部,实现压缩机的振动传递路径的振动降低。因此,即使在脚不具有从其与密闭容器的固定部向上方立起的弯曲部的情况下,也能够将压缩机的脚456与弹性部件457的接触部458配置在更接近压缩机上下方向的重心A的部位。由此,压缩机的振动振幅在重心A附近最小,在随着远离重心A振动逐渐变大的重心周围,压缩机整体振动,所以接近重心A的脚456与弹性部件457的接触面458的振动振幅小于支承机械部的支承部件的下表面,所以能够进一步降低向冰箱传递的振动。
因此,能够以低成本提供一种制造容易、能够降低向冰箱传递的振动、没有令人不愉快的振动和产生由于振动引起的噪音的高品质的冰箱。
产业上的可利用性
如上所述,由于本发明的冰箱能够有效且便利的使用冰箱内空间,能够适用于家庭用或业务用冰箱等的冷却装置的机器。
Claims (22)
1.一种冰箱,其特征在于,包括:
具备储藏室的箱本体,该储藏室在前面具有门;
跨过所述箱本体的顶面和背面、向所述储藏室内的最上层收纳空间侧凹进而形成的凹部;和
设置在所述凹部中的压缩机,
所述压缩机包括:
密闭容器;
收容在所述密闭容器中的电动元件;和
收容在所述密闭容器中,利用所述电动元件进行驱动的压缩元件,
所述电动元件为具有定子和转子,并且,以多种转速进行运转的变频调速驱动的电动机,
所述转子具有永久磁体,从而降低所述压缩机的高度,
将所述压缩机的顶部配置为比所述箱本体的所述顶面低,
所述密闭容器具有上容器和下容器,
所述下容器具有鼓起部,所述鼓起部包括:从所述密闭容器的内部向外部形成为凸形状的凸状鼓起部;和从所述密闭容器的外部向内部形成为凹形状的凹状鼓起部。
2.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于,还具有:
在所述箱本体的所述顶面上,与所述凹部连通的通风道,
所述压缩机的所述顶部低于所述箱本体的所述顶面,并且高于所述通风道的下表面。
3.如权利要求1或2所述的冰箱,其特征在于:
所述定子是隔着绝缘体将绕线缠绕在定子铁心的多个凸极部上的凸极集中缠绕型的定子。
4.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
所述转子具有的所述永久磁体是稀土类的永久磁体。
5.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
所述最上层收纳空间的隔板底部与所述凹部的室内侧底壁面基本在同一水平面上。
6.如权利要求5所述的冰箱,其特征在于:
所述最上层收纳空间的高度是能够立起350ml的罐装饮料规格品进行收纳的高度。
7.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
所述箱本体的所述顶面距离地面的高度为1800mm以下。
8.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
所述压缩机是具备压缩室和在所述压缩室内进行往复运动的活塞的往复运动型的压缩机,
所述压缩元件弹性地支承在所述密闭容器内。
9.如权利要求8所述的冰箱,其特征在于:
所述压缩元件包括:具有主轴部和偏心部的轴;
在所述主轴部上具备的所述转子;和
枢轴支承所述主轴部的轴承部,
在所述转子的所述压缩元件侧具有转子凹部,
并且,所述轴承部在所述转子凹部内延伸。
10.如权利要求8所述的冰箱,其特征在于:
所述压缩元件,在相同轴上有:具有主轴部和副轴部的轴、枢轴支承所述主轴部的主轴承和枢轴支承所述副轴部的副轴承,所述轴在所述主轴部与所述副轴部之间具有偏心部,所述压缩元件以夹持所述偏心部的方式在一侧具有所述主轴部和所述主轴承、在另一侧具有所述副轴部和所述副轴承。
11.如权利要求8所述的冰箱,其特征在于:
所述压缩元件,在相同轴上有:具有主轴部和副轴部的轴、枢轴支承所述主轴部的主轴承和枢轴支承所述副轴部的副轴承,所述轴在所述主轴部与所述副轴部之间具有转子,所述压缩元件以夹持所述转子的方式在一侧具有所述主轴部和所述主轴承、在另一侧具有所述副轴部和所述副轴承。
12.如权利要求8所述的冰箱,其特征在于:
所述压缩机是内部低压型,
所述电动元件配置在所述密闭容器内的下方,并且,通过支承部件弹性支承在所述密闭容器内,
所述压缩元件配置在所述电动元件的上部,并且,通过高压配管与所述密闭容器弹性连接。
13.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
固定在所述下容器的多个脚通过弹性部件设置在所述凹部内,
所述脚与所述弹性部件的接触面配置在所述压缩机最下部的上方,
所述弹性部件的高度大于所述压缩机在所述凹部上的设置面与所述压缩机最下部之间的距离。
14.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
机械部由所述电动元件和所述压缩元件构成,
所述机械部通过支承部件弹性支承在所述密闭容器内,并且,
固定在所述密闭容器上的多个脚通过弹性部件设置在所述凹部内,
所述压缩机上下方向的重心与所述压缩机的脚和所述弹性部件的接触面之间的距离,小于所述压缩机上下方向的重心与所述支承部件下端面之间的距离。
15.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
机械部由所述电动元件和所述压缩元件构成,
所述机械部通过支承部件弹性支承在所述密闭容器内,并且,
固定在所述密闭容器上的多个脚通过弹性部件设置在所述凹部内,
所述压缩机的脚和所述弹性部件的接触面位于所述支承部件下端面的上方。
16.如权利要求13~15中任一项所述的冰箱,其特征在于:
所述脚包括:固定在所述密闭容器上的固定面、向上方立起的弯曲部和卡合所述弹性部件的弹性部件配置下面。
17.如权利要求16所述的冰箱,其特征在于:
所述脚具有跨过所述固定面、所述弯曲部和所述弹性部件配置下面中的至少两处而延伸的肋。
18.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
所述下容器具有多个脚,
所述凹部具有形成在所述压缩机的设置面上的凹陷,
所述脚通过所述凹陷具备的弹性部件,固定在所述凹部,
所述弹性部件的高度大于所述设置面与所述压缩机最下部的距离。
19.如权利要求18所述的冰箱,其特征在于:
将所述弹性部件的下侧嵌入所述凹陷的全周或至少全周的一部分,进行固定。
20.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
所述鼓起部包括形成在所述密闭容器所具备的压缩机的脚和所述密闭容器的连接部分附近的脚鼓起部。
21.如权利要求1所述的冰箱,其特征在于:
机械部由所述电动元件和所述压缩元件构成,
所述机械部通过支承部件支承在所述密闭容器内,并且,
所述鼓起部包括形成在所述支承部件下端面与所述密闭容器的连接部分附近的支承鼓起部。
22.如权利要求13~15中任一项所述的冰箱,其特征在于:
所述鼓起部形成在所述下容器所具备的所述压缩机的脚与所述密闭容器的连接部分附近。
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