JP2008031882A

JP2008031882A - 圧縮機の支持装置

Info

Publication number: JP2008031882A
Application number: JP2006204378A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kakiuchi; 隆志垣内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変するときに、密閉型圧縮機から発生する異音を低減する。
【解決手段】マウント１０５の取付孔１０５ａの内径部を水平方向に拘束する支持体１４１の挿入部１４１ｂを低い硬度の材料で形成したもので、密閉容器をマウント１０５の水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がし、電動要素または圧縮要素が密閉容器の内部と衝突しにくくするので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、家庭用冷蔵庫または業務用冷蔵庫、空気調和機等に搭載される圧縮機の支持装置に関するものである。

従来の圧縮機の支持装置としては、挿入部と受け部を同じ硬度の材料で一体に形成した支持体を圧縮機に取り付けることにより、圧縮機の運転中に発生する垂直方向および水平方向の振動を吸収するとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら従来の圧縮機の支持装置を説明する。

図７は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図８は、従来の密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図を示すものである。

図７、図８において、密閉型圧縮機１は支持装置６０を介して、冷蔵庫などのエンジンルーム下部に設置された板状の基板３１の上に支持されている。

密閉型圧縮機１は、密閉容器１ａ内に冷媒２が充填するとともに、複数のスプリング３によって弾性支持された電動要素１１と電動要素１１によって駆動される圧縮要素２１を収納している。

電動要素１１は、外部電源（図示せず）と繋がっている固定子１２と、固定子１２の内側と所定の間隙を有して配置された回転子１３から構成している。

圧縮要素２１は、主軸部２２ａと偏芯軸部２２ｂとを有し、下方に回転子１３を固着しているシャフト２２と、固定子１２の上方に固定され、圧縮室２３ａを形成するブロック２３と、圧縮室２３ａ内で往復運動するピストン２５と、ピストン２５と偏芯軸部２２ｂとを連結する連結手段２６とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。

次に支持装置６０について説明する。

密閉容器１ａの外周部には、略水平方向に延出した一対のマウント５が固定される。マウント５には各々複数の取付孔５ａが穿設されている。

基板３１の上には上記複数の取付孔５ａに対応する位置にボルト３２が立設されている。

支持体４１はボルト３２に嵌入され、マウント５を介して密閉型圧縮機１を基板３１の上に支持している。

支持体４１はボルト３２が嵌入されるボルト孔４１ａと、取付孔５ａの内径部に挿入されマウント５を水平方向に拘束する挿入部４１ｂと、マウント５の取付孔５ａ近傍を重力方向に支持する受け部４１ｃを備えており、ボルト３２の先端部に螺着されたナット３３によって抜けないよう固定されている。

なお、挿入部４１ｂと受け部４１ｃは同じ硬度の材料で一体に形成している。

以上のように構成された密閉型圧縮機の支持装置について、以下その動作を説明する。

固定子１２に外部電源より通電がされると、回転子１３はシャフト２２と共に回転する。これに伴い偏芯軸部２２ｂの偏芯運動は連結手段２６を介してピストン２５を圧縮室２３ａ内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。

密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生するマウント５からの荷重を、挿入部４１ｂで受けている。
特開平２−２９８６７８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、密閉型圧縮機１が起動または停止するなど回転速度が急変するときに、密閉型圧縮機１から異音を発生することがあった。これは回転子１３の慣性力が電動要素１１と圧縮要素２１を回転させ、電動要素１１または圧縮要素２１が密閉容器１ａの内部と衝突してしまうためである。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させる密閉型圧縮機の支持装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機の支持装置は、受け部に、挿入部および受け部より高い硬度を有した弾性材料で形成した支持環を周設したもので、挿入部および受け部を硬度の低い弾性材料で形成してもへたりにくく、かつ密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がしてやるという作用を有する。

本発明の密閉型圧縮機の支持装置は、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がし異音の発生を低減させることができる。

請求項１に記載の発明は、基板上に立設されたボルトと、取付孔を設けたマウントと、前記ボルトに挿入され前記マウントを支持する弾性体からなる支持体を有し、前記支持体は、前記ボルトが貫通するボルト孔と、前記取付孔の内径部を水平方向に拘束する挿入部と、前記マウントの前記取付孔近傍を重力方向に支持する受け部を備えるとともに、前記受け部に、前記挿入部および前記受け部より高い硬度を有した弾性材料で形成した支持環を周設したもので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がしてやることで電動要素または圧縮要素と密閉容器の内部の衝突を避けるので、異音の発生を低減させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、前記マウントの前記取付孔近傍と支持環との間に低い硬度の材料を介在させたもので、マウントと支持体が接する面が柔軟になるので、支持体の重力方向の剛性をあまり低下させることなく、マウントの重力方向の振動を吸収してやることで支持環を介して基板に伝達するマウントの重力方向の振動を低減するので、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、密閉型圧縮機が運転時に発生する振動起因の騒音を低減させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、前記支持環の材料を硬度５０度以上のゴム材料で構成したものであり、前記支持体の重力方向の剛性が十分高くなるので、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えてさらに、前記支持体の密閉型圧縮機の重量による重力方向の経年変化を小さくできる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明に加えて、前記挿入部および前記受け部の材料を硬度３５度以下のゴム材料で構成したものであり、密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を十分逃がしてやることで電動要素または圧縮要素と密閉容器の内部の衝突を避けるので、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明に加えて、前記挿入部および前記受け部の材料を硬度３５度以下のエラストマー樹脂で構成したものであり、密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がしてやることで電動要素または圧縮要素と密閉容器の内部の衝突を避け、かつ、前記挿入部および前記受け部を射出成形で生産できるので、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させ、かつ安価に作成することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図、図３（ａ）は、同実施の形態における支持体の上面図、図３（ｂ）は、同実施の形態における支持体の断面図、図３（ｃ）は、同実施の形態における支持体の下面図を示すものである。

図１から図３において、密閉型圧縮機１０１は支持装置１６０を介して、冷蔵庫などのエンジンルーム下部に設置された板状の基板１３１の上に支持されている。

密閉型圧縮機１０１は、密閉容器１０１ａ内に冷媒１０２が充填するとともに、複数のスプリング１０３によって弾性支持された電動要素１１１と電動要素１１１によって駆動される圧縮要素１２１を収納している。

電動要素１１１は、外部電源（図示せず）と繋がっている固定子１１２と、固定子１１２の内側と所定の間隙を有して配置された回転子１１３から構成している。

圧縮要素１２１は、主軸部１２２ａと偏芯軸部１２２ｂとを有し、下方に回転子１１３を固着しているシャフト１２２と、固定子１１２の上方に固定され、圧縮室１２３ａを形成するブロック１２３と、圧縮室１２３ａ内で往復運動するピストン１２５と、ピストン１２５と偏芯軸部１２２ｂとを連結する連結手段１２６とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。

次に支持装置１６０について説明する。

密閉容器１０１ａの外周部には、略水平方向に延出した一対のマウント１０５が固定される。マウント１０５には各々複数の取付孔１０５ａが穿設されている。

基板１３１の上には上記複数の取付孔１０５ａに対応する位置にボルト１３２が立設されている。

支持体１４１は、支持体１４１の中央に設けたボルト孔１４１ａにボルト１３２を貫通させて、基板１３１の上に載置されている。

支持体１４１の上部には挿入部１４１ｂが形成されており、挿入部１４１ｂは取付孔１０５ａの内径部に挿入されている。

支持体１４１の下部には受け部１４１ｃが形成され、マウント１０５を介して密閉型圧縮機１０１の自重を支えている。

環状の支持環１４１ｄは挿入部１４１ｂおよび受け部１４１ｃより高い硬度を有した弾性材料で形成され、受け部１４１ｃの外周に周設固定されている。具体的には受け部１４１ｃの外径に対して支持環１４１ｄの厚さを５〜２０％としている。そしてマウント１０５を介して密閉型圧縮機１０１の自重を支えている。

ボルト１３２の先端部に螺着されたナット１３３によってマウント１０５および支持体１４１が抜けないよう固定されている。

挿入部１４１ｂおよび受け部１４１ｃは、比較的低い硬度の材料、具体的には硬度３２度の塩素化ブチルゴムで形成している。なお挿入部１４１ｂはマウント１０５を水平方向に拘束しており、密閉型圧縮機１０１が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生するマウントの動きを十分に逃がすためには、挿入部１４１ｂおよび受け部１４１ｃの硬度は３５度以下が望ましい。

支持環１４１ｄは、比較的高い硬度の材料、具体的には硬度５３度のエチレンプロピレンゴムで形成している。なお支持環１４１ｄはマウント１０５を重力方向に支持しており、密閉型圧縮機１０１の自重によって経年変化をおこし大きく変形してしまわないために、支持環１４１ｄの硬度は５０度以上が望ましい。

以上のように構成された圧縮機の支持装置について、以下その動作を説明する。

固定子１１２に外部電源より通電がされているとき、回転子１１３はシャフト１２２と共に回転する。これに伴い偏芯軸部１２２ｂの偏芯運動は連結手段１２６を介してピストン１２５を圧縮室１２３ａ内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。この際、圧縮要素１２１の振動は複数のスプリング１０３を介して密閉容器１０１ａに伝わるが支持体１４１によって減衰されることで基板１３１への伝達が減衰される。

外部電源から固定子１１２に通電が開始された瞬間（起動する時）、回転子１１３が瞬間的に回転を開始するため、反作用で電動要素１１１と圧縮要素１２１を回転させ、同回転はスプリング１０３を介して密閉容器１０１ａおよびマウント１０５に、シャフト１２２の軸を中心とする円の接線方向に衝撃的な荷重を与える。また、外部電源から固定子１１２への通電が遮断された瞬間（停止する時）、回転子１１３には慣性力が残っているため、電動要素１１１と圧縮要素１２１を回転させ、スプリング１０３を介して密閉容器１０１ａおよびマウント１０５に、シャフト１２２の軸を中心とする円の接線方向に衝撃的な荷重を与える。

しかしながら支持体１４１は、挿入部１４１ｂおよび受け部１４１ｃが比較的低い硬度の材料で構成されており、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。また比較的高い硬度の材料で構成される支持環１４１ｄは縦方向に薄く長いため、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。

従ってマウント１０５の水平方向の衝撃的な動きを大きく逃がしてやることができるので密閉容器１０１ａが回転方向に容易に動くことができ、密閉容器１０１ａの内部と電動要素１１１または圧縮要素１２１の相対距離がゼロになることを防ぎ、密閉容器１０１ａの内部と電動要素１１１または圧縮要素１２１の衝突を避ける。よって、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。

一方、比較的高い硬度の材料で構成される支持環１４１ｄは重力方向への剛性が高く、比較的低い硬度の材料で構成されており、マウント１０５を介して密閉型圧縮機１０１の自重を支えることでへたり易い受け部１４１ｃへの負担を軽減することができ、支持体１４１の経年変化によるへたりを緩和し、高い信頼性を備えることができる。

なお、本実施の形態において、使用する冷媒を特に例示しなかったが、起動または停止するなど回転速度が急変する時に電動要素または圧縮要素の回転が大きくなる吸入圧力が高い、例えばＲ２２、Ｒ５０２、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ２９０といった冷媒を用いた場合等には特に有効である。

なお、本実施の形態において、回転速度が急変する事例として起動または始動する時のみを記述したが、インバータコンプレッサが急速に回転速度を変化するときも同様の効果が得られる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図、図５は、同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図、図６（ａ）は、同実施の形態における支持体の上面図、図６（ｂ）は、同実施の形態における支持体の断面図、図６（ｃ）は、同実施の形態における支持体の下面図を示すものである。

なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図４から図６において、密閉型圧縮機１０１は支持装置２６０を介して、冷蔵庫などのエンジンルーム下部に設置された板状の基板１３１の上に支持されている。

次に支持装置２６０について説明する。

支持体２４１は、支持体２４１の中央に設けたボルト孔２４１ａにボルト１３２を貫通させて、基板１３１の上に載置されている。

支持体２４１の上部には挿入部２４１ｂが形成されており、挿入部２４１ｂは取付孔１０５ａの内径部に挿入されている。

支持体２４１の下部には受け部２４１ｃが形成され、マウント１０５を介して密閉型圧縮機１０１の自重を支えている。受け部２４１ｃの上部の外周には上面を延出した外周ツバ２４１ｅが形成されている。具体的には受け部２４１ｃの重力方向の長さに対して５〜１５％の厚みとしている。

環状の支持環２４１ｄは挿入部２４１ｂおよび受け部２４１ｃより高い硬度を有した弾性材料で形成され、受け部２４１ｃの外周に周設固定されている。具体的には受け部２４１ｃの外径に対して支持環２４１ｄの厚さを５〜２０％としている。そしてマウント１０５を介して密閉型圧縮機１０１の自重を支えている。その結果、マウント１０５の取付穴１０５ａ近傍と支持環２４１ｄとの間には相対的に硬度の低い材料が介在することとなる。

ボルト１３２の先端部に螺着されたナット１３３によってマウント１０５および支持体２４１が抜けないよう固定されている。

挿入部２４１ｂおよび受け部２４１ｃは、比較的低い硬度の材料、具体的には硬度３２度の塩素化ブチルゴムで形成している。なお挿入部２４１ｂはマウント１０５を水平方向に拘束しており、密閉型圧縮機１０１が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生するマウントの動きを十分に逃がすためには、挿入部２４１ｂおよび受け部２４１ｃの硬度は３５度以下が望ましい。

支持環２４１ｄは、比較的高い硬度の材料、具体的には硬度５３度のエチレンプロピレンゴムで形成している。なお支持環２４１ｄはマウント１０５を重力方向に支持しており、密閉型圧縮機１０１の自重によって経年変化をおこし大きく変形してしまわないために、支持環２４１ｄの硬度は５０度以上が望ましい。

固定子１１２に外部電源より通電がされているとき、回転子１１３はシャフト１２２と共に回転する。これに伴い偏芯軸部１２２ｂの偏芯運動は連結手段１２６を介してピストン１２５を圧縮室１２３ａ内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。この際、圧縮要素１２１の振動は複数のスプリング１０３を介して密閉容器１０１ａに伝わるが支持体２４１によって減衰されることで基板１３１への伝達が減衰される。

しかしながら支持体２４１は、挿入部２４１ｂおよび受け部２４１ｃが比較的低い硬度の材料で構成されており、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。また比較的高い硬度の材料で構成される支持環２４１ｄは縦方向に薄く長いため、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。

また比較的高い硬度の材料で構成される支持環２４１ｄは直接マウント１０５と接することがなく支持環２４１ｄとマウント１０５の間が比較的低い硬度の材料で構成されており、この比較的低い硬度の材料が介在する区間における重力方向の剛性が低い。

従って上記した比較的低い硬度の材料が介在する区間においては、マウント１０５の重力方向の振動を吸収してやることができ、支持環２４１ｄを介して基板１３１に伝達するマウント１０５の重力方向の振動を低減することができる。その結果、密閉型圧縮機１０１が運転時に発生する振動起因の騒音を低減される。

一方、比較的高い硬度の材料で構成される支持環２４１ｄは重力方向への剛性が高く、比較的低い硬度の材料で構成されており、マウント１０５を介して密閉型圧縮機１０１の自重を支えることでへたり易い受け部２４１ｃへの負担を軽減することができ、支持体２４１の経年変化によるへたりを緩和し、高い信頼性を備えることができる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機の支持装置は、起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させるものを備えることが可能となるので、エアーコンディショナーや自動販売機等の冷凍サイクル装置等に用いられる密閉型圧縮機にも適用できる。

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図（ａ）同実施の形態における支持体の上面図（ｂ）同実施の形態における支持体の断面図（ｃ）同実施の形態における支持体の下面図本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図（ａ）同実施の形態における支持体の上面図（ｂ）同実施の形態における支持体の断面図（ｃ）同実施の形態における支持体の下面図従来の密閉型圧縮機の縦断面図従来の密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図

符号の説明

１０１密閉型圧縮機（圧縮機）
１０５マウント
１０５ａ取付孔
１３１基板
１３２ボルト
１４１，２４１支持体
１４１ａ，２４１ａボルト孔
１４１ｂ，２４１ｂ挿入部
１４１ｃ，２４１ｃ受け部
１４１ｄ，２４１ｄ支持環
１６０，２６０支持装置

Claims

基板上に立設されたボルトと、取付孔を設けたマウントと、前記ボルトに挿入され前記マウントを支持する弾性体からなる支持体を有し、前記支持体は、前記ボルトが貫通するボルト孔と、前記取付孔の内径部を水平方向に拘束する挿入部と、前記マウントの前記取付孔近傍を重力方向に支持する受け部を備えるとともに、前記受け部に、前記挿入部および前記受け部より高い硬度を有した弾性材料で形成した支持環を周設した圧縮機の支持装置。
マウントの取付孔近傍と支持環との間に低い硬度の材料を介在させた請求項１に記載の圧縮機の支持装置。
支持環の材料を硬度５０度以上のゴム材料で構成した請求項１または請求項２に記載の圧縮機の支持装置。
挿入部および受け部の材料を硬度３５度以下のゴム材料で構成した請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧縮機の支持装置。
挿入部および受け部の材料を硬度３５度以下のエラストマー樹脂で構成した請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧縮機の支持装置。