JP2005147128A - 冷蔵庫の振動吸収用弾性部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 その強度係数を最小化し得るように形状を改善した冷蔵庫の振動吸収用弾性部材を提供する。
【解決手段】 本発明による振動吸収用弾性部材２００は、圧縮機が装着されて、圧縮機による圧縮荷重を受ける軸方向支持部を有する中空状の圧縮機装着部２１０と、圧縮機装着部の下側に設けられて圧縮機装着部を支持し、圧縮機によって圧縮荷重を受ける軸方向支持部の平均半径と異なる平均半径を有する中空状の基部２２０と、を有して構成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、圧縮機駆動により発生する振動を吸収する弾性部材、及び、この弾性部材を利用した冷蔵庫に関し、特に冷蔵庫の圧縮機により発生する振動が他の部品や冷蔵庫の全体に伝逹されて騒音が発生することを防止するように、その形状が改善された振動吸収用弾性部材に関する。

一般的に、冷蔵庫は、冷凍サイクルにより内部空間を所定温度以下に維持することで、新鮮度を長時間の間維持しながら飲食物を保管又は冷凍するための装置であって、前記冷蔵庫の内部は、圧縮機の駆動により所定温度以下に維持される。

前記冷凍サイクルを構成するために、前記冷蔵庫には冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機が具備されるが、該圧縮機の駆動時には振動と騒音とが継続して発生するために、前記冷蔵庫には上記のように発生する振動及び騒音の減少のために振動吸収用防振装置が設けられる。

以下、上記の機能を行う従来の防振装置に対し、図１及び図２を参照して説明する。
従来の防振装置Ｍは、図１及び図２に示したように、冷媒を高圧に圧縮して吐出する圧縮機１０が装着される弾性部材２０と、該弾性部材２０を支持するスタンド３０とを有して構成される。

より詳細に説明すると、前記冷蔵庫の機械室の内部には冷媒を圧縮する圧縮機１０が設置され、該圧縮機１０は前記防振装置Ｍの上部に装着される。前記弾性部材２０は、ゴムのように弾性を有する材質から成り、前記圧縮機１０から延長された圧縮機足部１１が装着されるように上部に形成された圧縮機装着部２１と、上下方向に貫通する中空部２２とを有する円筒状に形成される。

前記スタンド３０は、前記弾性部材２０の中空部を軸方向に貫通して設置され、その下端が底部１に固定されて前記弾性部材２０の離脱を防止する。このために、前記スタンド３０の下方の所定位置には環状の挿入溝３１が形成され、該挿入溝３１に対応して前記弾性部材の内周面には前記スタンド３０の挿入溝３１に挿入される固定突起２３が形成され、前記弾性部材２０の上端には中心方向に突出した支持突起２４が形成される。言い換えれば、前記固定突起２３が前記挿入溝３１に挿入され、前記支持突起２４が前記スタンド３０の上部外周面を支持することで、前記弾性部材２０が固定される。

一方、前記冷蔵庫に提供される圧縮機１０は主に往復動式圧縮機であって、該圧縮機の駆動中には、約６０Hzの周波数振動が継続して発生し、該振動は前記圧縮機１０と連結された各部品により他部品及び前記機械室の底部に伝逹されて騒音を発生させる。

図３は、周波数比(周波数/システム固有振動数)に対する底部への振動伝逹率を示したグラフである。
図３に示したように、冷蔵庫に提供される圧縮機の加振周波数は、ほぼ一定であり、前記周波数比(frequency ratio)が１である場合に共振現象が発生するために、一定の加振周波数条件下で前記振動伝逹率を１より低くするためには、システムの固有振動数を減らして前記周波数比を高めなければならない。

ここで、前記システムの固有振動数をfとすると、該固有振動数fは、f=(１/２π)(ｋ/m)^1/2として表現され、該式におけるｋはシステムのスチフネスを示す強度係数で、ｍはシステムの質量である。

しかしながら、従来の弾性部材２０においては、前記圧縮機１０による垂直方向の圧縮荷重を受ける部分２５が全体的に同一線上(図２の矢印方向の線上)にあるために、すなわち、この部分２５が前記弾性部材２０全体とほぼ同一半径上に位置するために、前記弾性部材２０は、主に縦方向の圧縮荷重を受けるようになる。

即ち、従来の弾性部材２０は圧縮荷重を主に受けるために、小さな変形量と大きな強度係数ｋとを有し、それにより、周波数比が小さくなって、底部への振動伝逹率が増加し、前記圧縮機の駆動による冷蔵庫の振動が激しくなって、更に騒音も大きくなるという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのものであり、その目的は、その強度係数を最小化し得るように形状を改善した冷蔵庫の振動吸収用弾性部材を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による冷蔵庫の振動吸収用弾性部材は、圧縮機が装着され、該圧縮機による圧縮荷重を受ける軸方向支持部を有する中空状の圧縮機装着部と、該圧縮機装着部の下側に設けられて、該圧縮機装着部を支持し、前記圧縮機により圧縮荷重を受ける前記軸方向支持部の平均半径と異なる平均半径を有する中空状の基部と、を有して構成されることを特徴とする。

前記基部は、その平均半径が前記軸方向支持部の平均半径より大きく形成されることを特徴とする。
前記基部は、その内径が前記軸方向支持部の内径より大きく、その外径が前記軸方向支持部の外径より大きいことを特徴とする。

前記基部は、一端が前記圧縮機装着部の下端に連結されて他端が外側に延在する上側基部と、一端が前記上側基部の他端に連結されて他端が下側に向けて延在する下側基部と、を有して構成されることを特徴とする。

前記基部は、その内周面及び外周面の少なくとも一方に設けられた少なくとも一つの環状溝を有して構成されることを特徴とする。
前記圧縮機装着部は、その内周面及び外周面の少なくとも一方に設けられた少なくとも一つの環状溝を有して構成されることを特徴とする。

前記冷蔵庫の振動吸収用弾性部材は、一端が前記圧縮機装着部に連結され、他端が前記基部を支持する表面に向けて延在し、前記弾性部材の過度な変形を防止する補助支持部を更に有して構成されることを特徴とする。
該補助支持部は、前記一端が前記基部を支持する表面から所定距離離隔されるように構成されることを特徴とする。

前記基部は、その厚さが前記補助支持部より厚いことを特徴とする。
このように構成される冷蔵庫の振動吸収用弾性部材により前記圧縮機から発生する振動が効果的に減衰することで、前記冷蔵庫全体への振動伝達が顕著に減少する。

本発明の冷蔵庫の振動吸収用弾性部材には次のような効果がある。
第一に、前記圧縮機が装着される圧縮機装着部に作用する圧縮荷重の延長線が前記圧縮機装着部を支持する基部と同一線上にないので、圧縮機の振動による変形が大きくなることで、強度係数が小さくなり、冷蔵庫から発生する振動及び騒音が減少する。

第二に、補助支持部が具備され、前記弾性部材の過度な変形と破損とが防止される。

冷蔵庫は低温で飲食物を新鮮に貯蔵、保管又は冷凍する装置であって、該冷蔵庫は内部に冷蔵室と冷凍室とが形成され、該冷蔵室と冷凍室とを開閉するドアが具備された冷蔵庫本体と冷凍サイクルを形成する圧縮機等の各装置とを有して構成される。

前記冷凍サイクルは、圧縮機による冷媒の圧縮行程と、該圧縮された冷媒が熱を放出する凝縮行程と、該凝縮行程を経た冷媒が低圧の状態に膨脹する膨脹行程と、冷蔵庫内部の熱を吸収して冷媒が蒸発する蒸発行程とから成る。

前記冷凍サイクルの圧縮行程は、低圧の冷媒を吸入して高圧で吐出する圧縮機から成り、前記圧縮機の駆動により、前記冷蔵庫の内部は所定温度以下の状態に維持される。

前記圧縮機は、冷蔵庫本体の所定位置に形成された機械室に設置され、前記冷凍サイクルを構成するために前記圧縮機が駆動する時には振動が発生し、この時に発生した振動は圧縮機に連結された各部品により冷蔵庫全体、特に底部に伝逹されることで、振動と騒音とが発生する。

このように圧縮機駆動時に発生する振動と騒音とを低減させるために、前記冷蔵庫には、前記圧縮機による振動を吸収する弾性部材を有する防振装置が設置される。

以下、図４乃至図６を参照して、本発明による振動吸収用弾性部材の好ましい実施形態について説明する。
本発明による弾性部材を有する防振装置は、図４乃至図６に示したように、前記機械室の内部に設けられて、前記圧縮機が装着される中空状の弾性部材２００と、該弾性部材２００を固定するように、前記機械室の底部１００に下端が固定され、前記弾性部材２００の中空部を貫通して設けられたスタンド３００とを有して構成される。

より詳細に説明すると、前記弾性部材２００は、垂直な軸方向に貫通する中空部を有してその水平断面が環状から成る部材であって、該弾性部材２００は前記圧縮機が装着される圧縮機装着部２１０と、該圧縮機装着部２１０の下方に一体に形成されて、該圧縮機装着部２１０を支持する基部２２０とを有して構成される。

前記圧縮機装着部２１０は、前記圧縮機の下部から延長される圧縮機足部が装着されるように、その上部外周面に形成される環状の圧縮機装着溝２１１と、該装着溝２１１の下方に設けられて、圧縮機による圧縮荷重を支持する軸方向支持部２１２とを有して構成される。

ここで、前記基部２２０は、前記軸方向支持部２１２の平均半径と異なる平均半径を有するように構成され、該軸方向支持部２１２に作用する圧縮荷重の延長線上に位置しないように構成される。

前記基部２２０は、一端が前記軸方向支持部２１２の下端に連結されて、他端が外側に延在する水平方向の上側基部２２１と、上端が前記上側基部２２１の他端に連結されて、下端が前記機械室の底部１００に装着される垂直方向の下側基部２２２とを有して構成される。

即ち、前記下側基部２２２は、その平均半径が前記軸方向支持部２１２の平均半径より大きく構成されるために、前記圧縮機の荷重と振動とによる垂直方向の荷重に対し、前記基部２２０には曲げによる変形と圧縮による変形とが同時に発生するために、本発明による前記弾性部材２００は、その強度係数ｋが従来の弾性部材に比べて小さくなる。

本実施形態は、前記下側基部２２２の平均半径が前記軸方向支持部２１２の平均半径より大きい場合を開示しているが、前記下側基部２２２の平均半径を前記軸方向支持部の平均半径より小さく構成することもできる。即ち、前記軸方向支持部に加えられる垂直方向の圧縮荷重が作用する線上と、前記下側基部の平均半径の線上とが一致しないようにすれば、垂直方向の変形率が増加して強度係数を低くすることができる。

また、前記弾性部材２００が前記圧縮機の荷重と振動とにより縦方向に過度に変形されることを防止するために、前記弾性部材２００には、上端が前記弾性部材の中空の内壁に連結されて、下端が下方の前記基部２２０が装着される機械室の底部１００へ向けて延在する補助支持部２５０が設けられる。

ここで、該補助支持部２５０の下端は、前記機械室の底部１００から所定距離離隔されるように設けられることが望ましく、前記補助支持部２５０の厚さは、前記下側基部２２２の厚さより薄い方が好ましい。

このような構成によって、前記圧縮機装着部２１０と前記基部２２０とが前記圧縮機の荷重と振動とにより縦方向に所定量変形されると、前記補助支持部２５０の下端が前記機械室の底部１００に接触し、前記補助支持部２５０が前記圧縮機による荷重を支持することにより前記弾性部材２００の過度な変形を防止する。

このように構成された本発明による弾性部材２００は、さらに小さい強度係数を有するようにすると同時に、前記圧縮機の荷重を１次的に吸収し得るように、前記圧縮機装着部２１０の内周面と外周面とにジグザグに形成される環状の各溝２１３、２１４を更に有して構成されることが好ましい。

勿論、前記環状の各溝は、前記基部２２０の内周面と外周面とにも形成することができる。即ち、前記中空状弾性部材は、その内外周面にジグザグに形成される少なくとも一つの環状溝を有するために、その強度係数がさらに減少するようになる。

一方、前記弾性部材の固定のために提供される前記スタンド３００の下側の所定位置には環状の挿入溝３１０が形成され、該挿入溝３１０に対応する前記弾性部材の内周面には前記スタンド３００の挿入溝３１０に挿入される固定突起２３０が形成される。

本発明による弾性部材においては、前記固定突起２３０は前記補助支持部２５０の内側面に形成される。そして、前記弾性部材の上端には中心へ向けて突出して前記スタンドの上部に接触する支持突起２４０が形成される。即ち、前記固定突起２３０が前記挿入溝３１０に挿入され、前記支持突起２４０が前記スタンド３００の上部外周面により支持されることで、前記弾性部材が固定される。

このように構成された本発明による弾性部材が前記圧縮機により発生する振動を減衰させる過程に関し、図６を参照して説明する。
前記圧縮機が装着されると、前記弾性部材の内外周面に形成された環状の各溝２１３、２１４が前記圧縮機の静荷重を１次的に吸収する。

次に前記圧縮機が作動すると、前記圧縮機の装着溝２１１の下部に設けられた軸方向支持部２１２は垂直方向の圧縮荷重を受けるようになり、前記下側基部２２２は前記圧縮荷重の作用線上にないために、本発明による防振装置２００は圧縮荷重と曲げ荷重とを同時に受けて、同一な荷重に対する変形が従来に比較して一層大きくなり、結局、剛性が低くなるという効果を得る。

従って、f=(1/2π)(k/m)^1/2として表現されるシステムの固有振動数において、強度係数を示すｋ値が小さくなるため、固有振動数は小さくなり、図３に示したように、前記固有振動数が小さくなると、周波数比が増加し、底部への振動伝達率が低くなることにより、振動及び騒音が減少する。

一方、前記圧縮機により前記弾性部材２００に所定の大きさ以上の変形が発生すると、前記補助支持部２５０の下端が前記機械室の底部１００に接触し、前記弾性部材の過度な変形及び破損を防止する。
このように構成された振動吸収用弾性部材は、前記冷蔵庫だけでなく、駆動中に振動が発生する他の一般的な振動装置の振動減衰にも適用が可能であることは上述した説明から自明のことである。

冷蔵庫機械室の内部に圧縮機が設置された状態を概略的に示した図である。 従来の弾性部材を示した断面図である。 周波数比に対する底面への振動伝逹率を示したグラフである。 本発明による弾性部材を示した斜視図である。 本発明による弾性部材を示した断面図である。 本発明による弾性部材の変形状態を示した断面図である。

符号の説明

１００ 機械室の底部
２００ 弾性部材
２１０ 圧縮機装着部
２１１ 圧縮機装着溝
２１２ 軸方向支持部
２２０ 基部
２３０ 固定突起
２４０ 支持突起
２５０ 補助支持部

Claims (9)

1. 圧縮機が装着されて、該圧縮機による圧縮荷重を受ける軸方向支持部を有する中空状の圧縮機装着部と、該圧縮機装着部の下側に設けられて該圧縮機装着部を支持し、前記圧縮機によって圧縮荷重を受ける前記軸方向支持部の平均半径と異なる平均半径を有する中空状の基部と、を有して構成されることを特徴とする振動吸収用弾性部材。
2. 前記基部は、その平均半径が前記軸方向支持部の平均半径より大きいことを特徴とする請求項１記載の振動吸収用弾性部材。
3. 前記基部は、その内径が前記軸方向支持部の内径より大きく、外径が前記軸方向支持部の外径より大きいことを特徴とする請求項１記載の振動吸収用弾性部材。
4. 前記基部は、一端が前記圧縮機装着部の下端に連結され、他端が外側に延在する上側基部と、一端が前記上側機関部の他端に連結され、他端が下方へ向けて延在する下側基部とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載の振動吸収用弾性部材。
5. 前記基部は、その内周面と外周面との少なくとも一方に形成される少なくとも一つの環状溝を有して構成されることを特徴とする請求項１記載の振動吸収用弾性部材。
6. 前記圧縮機装着部は、その内周面と外周面との少なくとも一方に形成される少なくとも一つの環状溝を有して構成されることを特徴とする請求項１記載の振動吸収用弾性部材。
7. 一端が前記圧縮機装着部に連結され、他端が前記基部が装着される表面へ向けて延在し、前記弾性部材の過度な変形を防止する補助支持部を更に有して構成されることを特徴とする請求項１記載の振動吸収用弾性部材。
8. 前記補助支持部は、前記一端が前記基部を支持する表面から所定距離離隔されるように形成されることを特徴とする請求項７記載の振動吸収用弾性部材。
9. 前記基部は、厚さが前記補助支持部より厚いことを特徴とする請求項７記載の振動吸収用弾性部材。

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