JP2018162706A - 圧縮機および冷凍装置 - Google Patents

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Ko Inagaki
耕 稲垣
孝広 近藤
Takahiro Kondo
孝広 近藤
康博 盆子原
Yasuhiro Bonkohara
康博 盆子原
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Abstract

【課題】特に低い回転数で発生する振動を低減することで、低回転での運転を可能とする圧縮機を提供すること。
【解決手段】本発明の圧縮機10Aは、圧縮機重心Gの鉛直下方で圧縮機本体100を支持する主支持部510と、主支持部510から離れた位置に配置される副支持部610とを有し、主支持部510より副支持部610の剛性を低くし、副支持部610を少なくとも2箇所設け、圧縮機本体100に接続された配管130、132を副支持部610とし、主支持部510における荷重支点511が、圧縮機本体100の姿勢に応じて変位することを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、密閉容器内に圧縮機本体を支持する構造を改善することで振動を低減した圧縮機およびこれを搭載した冷凍装置に関するものである。
近年の省エネや節電のニーズの高まりに伴い、冷蔵庫の断熱性能は向上しており、冷蔵庫用レシプロ圧縮機のさらなる低能力(低回転)対応の必要性が高まっている。
ところが、低回転運転時には圧縮機で発生する振動が大きくなりやすく、冷蔵庫本体への振動伝播が課題となっている。
従来の圧縮機は、圧縮機本体をスプリングにより密閉容器内に弾性支持することで、ピストンの往復運動による振動の伝達を低減している(特許文献1)。
また、圧縮機本体を密閉容器内で支持する弾性支持部材の一部に平面部を設け、この平面部を潤滑油中に配置することで、潤滑油の粘性抵抗を利用して振動を減衰することが提案されている(特許文献2)。
特開2003−3958号公報 特開2010−127191号公報
特許文献1および特許文献2では、圧縮機本体を弾性支持部材で支持する構成であり、弾性支持部材を用いる場合、非常に低い回転数で運転される際には、弾性支持部材のばね定数と、圧縮機本体の質量や形状に起因する固有値(固有周期、固有振動数)との間で共振現象が生じる。
そこで本発明は、特に低い回転数で発生する振動を低減することで、低回転での運転を可能とする圧縮機および冷凍装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の本発明の圧縮機は、圧縮機重心の鉛直下方で圧縮機本体を支持する主支持部と、前記主支持部から離れた位置に配置される副支持部とを有し、前記主支持部より前記副支持部の剛性を低くしたことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の圧縮機において、前記副支持部を少なくとも2箇所設けたことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載の圧縮機において、前記圧縮機本体に接続された配管を前記副支持部としたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の圧縮機において、前記主支持部における荷重支点が、前記圧縮機本体の姿勢に応じて変位することを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項4に記載の圧縮機において、前記主支持部の少なくとも一部を曲面で形成し、前記荷重支点は前記曲面で変位することを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の圧縮機において、前記主支持部を弾性体で形成したことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の圧縮機において、前記圧縮機本体は、電動要素と圧縮要素とを密閉容器内に収納して構成され、前記圧縮要素を前記電動要素の上方に配置したことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項7に記載の圧縮機において、前記圧縮要素及び前記電動要素を、コイルスプリングによって前記密閉容器内に支持することを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載の圧縮機において、前記コイルスプリングによる支持位置を、前記圧縮要素及び前記電動要素の重心位置より低位置としたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項7に記載の圧縮機において、前記圧縮要素及び前記電動要素を、曲面を形成する本体支持部によって前記密閉容器内に支持することを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項1から請求項10のいずれかに記載の圧縮機において、前記副支持部が、前記圧縮機本体の姿勢の変位に対して、減衰作用を有することを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項1から請求項11のいずれかに記載の圧縮機において、前記副支持部が、前記圧縮機本体の姿勢の変位が所定値を超えると更なる変位拡大を抑制する変位抑制手段を有することを特徴とする。
請求項13記載の本発明は、請求項12に記載の圧縮機において、前記変位抑制手段が、前記変位が前記所定値以下での第1ばね定数より大きな第2ばね定数を有することを特徴とする。
請求項14記載の本発明は、請求項12に記載の圧縮機において、前記変位抑制手段が、前記変位が前記所定変位値以下での第1減衰率より大きな第2減衰率を有することを特徴とする。
請求項15記載の本発明は、請求項12に記載の圧縮機において、前記変位抑制手段が、前記変位が前記所定変位値以下で形成される隙間を無くすことで更なる前記変位拡大を抑制することを特徴とする。
請求項16記載の本発明は、請求項1から請求項15のいずれかに記載の圧縮機において、前記電動要素をインバータで駆動することで複数の設定回転数で回転し、前記設定回転数の少なくとも一つには商用電源周波数より低い回転数を含むことを特徴とする。
請求項17記載の本発明の冷凍装置は、請求項1から請求項16のいずれかに記載の圧縮機を用いたことを特徴とする。
本発明の圧縮機は、低い回転数で運転される際の振動を低減し、冷凍装置の振動による騒音を低減することができる。
本発明の実施例1による圧縮機の正面断面図 同圧縮機の底面図 同圧縮機の側面断面図 本発明の実施例2による圧縮機の正面断面図 同圧縮機の底面図 本発明の実施例3による圧縮機の正面断面図 本発明の実施例4における圧縮機の正面断面図 本発明の実施例5における圧縮機の正面断面図 本発明の実施例6における圧縮機の正面図 本発明の実施例1及び実施例3〜実施例6の圧縮機に用いる主支持部の構成図 本発明の実施例7による主支持部の構成を示す図 本発明の実施例8による主支持部の構成を示す図 本発明の実施例9における圧縮機の正面断面図 本発明の実施例10における圧縮機の説明図 本発明の実施例11における圧縮機の正面断面図 本発明の実施例12における圧縮機の正面断面図 本発明の実施例13による副支持部の構成を示す図 本発明の実施例14による副支持部の構成を示す図 本発明の実施例1から実施例12の圧縮機、及び実施例13、14による副支持部を適用した圧縮機を用いた冷凍装置の概略構成図 加振応答による伝達関数計測結果を示すグラフ
本発明の第1の実施の形態による圧縮機は、圧縮機重心の鉛直下方で圧縮機本体を支持する主支持部と、主支持部から離れた位置に配置される副支持部とを有し、主支持部より副支持部の剛性を低くしたものである。本実施の形態によれば、副支持部の剛性を低くして主支持部で圧縮機本体を自立させて支持しているため、圧縮機本体の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止し、圧縮機の振動を低減できる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による圧縮機において、副支持部を少なくとも2箇所設けたものである。本実施の形態によれば、圧縮機を直立した姿勢で安定させることができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1又は第2の実施の形態による圧縮機において、圧縮機本体に接続された配管を副支持部としたものである。本実施の形態によれば、別途の構成として副支持部を設ける必要が無く、低コスト化が可能である。
本発明の第4の実施の形態は、第1から第3のいずれかの実施の形態による圧縮機において、主支持部における荷重支点が、圧縮機本体の姿勢に応じて変位するものである。本実施の形態によれば、圧縮機本体の振動方向に対する支持剛性を低くすることで、固有値を低減して共振を防止し、圧縮機からの振動を低減できる。
本発明の第5の実施の形態は、第4の実施の形態による圧縮機において、主支持部の少なくとも一部を曲面で形成し、荷重支点は曲面で変位するものである。本実施の形態によれば、荷重支点を点接触又は線接触とすることで、傾斜した姿勢からの圧縮機本体の復元力を小さくでき、副支持部の剛性を小さくできるので、固有値をさらに低減することができる。
本発明の第6の実施の形態は、第1から第5のいずれかの実施の形態による圧縮機において、主支持部を弾性体で形成したものである。本実施の形態によれば、弾性体による減衰性によって、主支持部での共振の発生を防止し、振動の伝達を防止することができる。
本発明の第7の実施の形態は、第1から第6のいずれかの実施の形態による圧縮機において、圧縮機本体は、電動要素と圧縮要素とを密閉容器内に収納して構成され、圧縮要素を電動要素の上方に配置したものである。本実施の形態によれば、主支持部から離れた位置に振動源である圧縮要素を配置することで、荷重支点に並進方向の振動が伝わりにくく、振動の伝達を防止できる。
本発明の第8の実施の形態は、第7の実施の形態による圧縮機において、圧縮要素及び電動要素を、コイルスプリングによって密閉容器内に支持するものである。本実施の形態によれば、コイルスプリングで圧縮要素及び電動要素を支持することで、圧縮要素の振動が減衰されて密閉容器に伝わるため、振動を低減できる。
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態による圧縮機において、コイルスプリングによる支持位置を、圧縮要素及び電動要素の重心位置より低位置としたものである。本実施の形態によれば、圧縮機本体の上部が揺れやすくなることで、振動の伝達を防止できる。
本発明の第10の実施の形態は、第7の実施の形態による圧縮機において、圧縮要素及び電動要素を、曲面を形成する本体支持部によって密閉容器内に支持するものである。本実施の形態によれば、本体支持部によって共振が防止でき、振動が低減できる。
本発明の第11の実施の形態は、第1から第10のいずれかの実施の形態による圧縮機において、副支持部が、圧縮機本体の姿勢の変位に対して、減衰作用を有するものである。本実施の形態によれば、圧縮機の運転停止時など、圧縮機本体が大きく傾いた際にも、振動を早期に低減できる。
本発明の第12の実施の形態は、第1から第11のいずれかの実施の形態による圧縮機において、副支持部が、圧縮機本体の姿勢の変位が所定値を超えると更なる変位拡大を抑制する変位抑制手段を有するものである。本実施の形態によれば、例えば輸送時などでの圧縮機本体の大きな変位による破損を防止できる。
本発明の第13の実施の形態は、第12の実施の形態による圧縮機において、変位抑制手段が、変位が所定値以下での第1ばね定数より大きな第2ばね定数を有するものである。本実施の形態によれば、例えば輸送時などでの圧縮機本体の大きな変位による破損を防止できる。
本発明の第14の実施の形態は、第12の実施の形態による圧縮機において、変位抑制手段が、変位が所定変位値以下での第1減衰率より大きな第2減衰率を有するものである。本実施の形態によれば、例えば輸送時などでの圧縮機本体の大きな変位による破損を防止できる。
本発明の第15の実施の形態は、第12の実施の形態による圧縮機において、変位抑制手段が、変位が所定変位値以下で形成される隙間を無くすことで更なる変位拡大を抑制するものである。本実施の形態によれば、例えば輸送時などでの圧縮機本体の大きな変位による破損を防止できる。
本発明の第16の実施の形態は、第1から第15のいずれかの実施の形態による圧縮機において、電動要素をインバータで駆動することで複数の設定回転数で回転し、設定回転数の少なくとも一つには商用電源周波数より低い回転数を含むものである。本実施の形態によれば、特に低回転数での振動低減の効果が高い。
本発明の第17の実施の形態による冷凍装置は、第1から第16のいずれかの実施の形態による圧縮機を用いたものである。本実施の形態によれば、密閉容器からの振動伝達を低減することで、低振動の冷凍装置を実現できる。
以下本発明の実施例1について図面とともに説明する。
図1は本発明の実施例1による圧縮機の正面断面図、図2は同圧縮機の底面図、図3は同圧縮機の側面断面図である。
本発明の実施例1による圧縮機10Aは、圧縮機本体100を主支持部510と副支持部610とで支持している。
圧縮機本体100は、電動要素110と圧縮要素120とを密閉容器200内に収納して構成される。圧縮要素120は電動要素110によって駆動される。圧縮要素120は電動要素110の上方に配置している。
電動要素110は、固定子111と、永久磁石を保持する回転子112とからなる。圧縮要素120は電動要素110の上方に配置される。
圧縮要素120は、シリンダ部121を形成するシリンダブロック122と、シリンダ部121内を往復運動するピストン123と、ピストン123を動作させるクランクシャフト124とを備えている。
シリンダブロック122は、クランクシャフト124を軸支する軸受部125を形成している。シリンダ部121は、円筒形の圧縮室126を形成している。
クランクシャフト124は、回転子112を圧入固定した主軸部124aと、主軸部124aに対し偏心して形成された偏心軸部124bとからなる。
偏心軸部124bとピストン123とは、コンロッド123aによって連結されている。偏心軸部124bの上端には、バランスウエイト127を設けている。
バルブプレート128は圧縮室126の端面を封止する。バルブプレート128には、圧縮室126に低圧ガスを吸入する吸入ポート(図示せず)と、圧縮室126で圧縮した高圧ガスを吐出する吐出ポート(図示せず)とを形成している。吸入ポートには、圧縮室126側に開くリードバルブが設けられ、吐出ポートには、高圧室129a側に開くリードバルブが設けられている。
シリンダヘッド129はバルブプレート128をシリンダブロック122に押さえ付けて固定するとともに内部に高圧室129aを形成する。高圧室129aには吐出配管130が接続されている。吐出配管130は密閉容器200の外部に引き出されている。
吸入マフラ131は、内部に消音空間131aを形成し、密閉容器200内部と吸入ポートとを連通している。密閉容器200には吸入配管132が接続されている。吸入配管132の密閉容器200への接続口は、吸入マフラ131の吸入開口の近傍に配置している。
密閉容器200の内底面201にはオイルが貯留されている。
圧縮要素120及び電動要素110は、コイルスプリング140によって密閉容器200内に支持されている。
コイルスプリング140は、密閉容器200の底面で支えられ、固定子111の下部に配置している。コイルスプリング140を固定子111の下部に配置することで、コイルスプリング140による支持位置を、圧縮要素120及び電動要素110の重心位置より低位置としている。
主支持部510は、圧縮機重心Gの鉛直下方で圧縮機本体100を支持する。副支持部610は、主支持部510から離れた位置に配置される。
主支持部510は、圧縮機本体100の荷重に耐えられる剛性を有する部材であればよく、例えば鉄板プレス材や射出成形による樹脂材を用いることができる。鉄板プレス材を用いる場合には、製造が容易でコストが安く、樹脂材を用いる場合には衝突音の低減を図ることができる。なお、主支持部510は、例えばニトリルゴム(nitrile rubber)などの弾性体で形成することが好ましく、更には減衰性を高めた高減衰ゴムが好ましい。
主支持部510の少なくとも一部は曲面で形成することが好ましい。本実施例による主支持部510は、密閉容器200の外底面に取り付けられ、設置部材700側を球面としている。主支持部510の球面が設置部材700に当接する。主支持部510における荷重支点511は、設置部材700との当接位置であり、圧縮機本体100の姿勢に応じて曲面で変位する。
本実施例では、4つの副支持部610を設けている。4つの副支持部610は、主支持部510より剛性が低く、4つの副支持部610だけでは圧縮機本体100の荷重に耐えられる剛性を備えていない。すなわち、主支持部510を取り外し、4つの副支持部610だけで圧縮機本体100を支えても、密閉容器200の底面が設置部材700に接触する。
副支持部610としてはコイルスプリングを用いることができる。
本実施例による副支持部610は、取付材210によって密閉容器200に取付けられている。取付材210は、密閉容器200の底面に接続され、副支持部610の上端に接続される。
4つの副支持部610は、図示のように密閉容器200の底面の投影面よりも外方に配置することが好ましい。
圧縮機重心Gは、圧縮機本体100の質量の中心であり、圧縮機本体100の質量には、取付材210を含む。圧縮要素120及び電動要素110の重心は、圧縮機本体100の質量から密閉容器200及び取付材210の質量を除いた質量の中心であり、圧縮要素120には、バランスウエイト127、バルブプレート128、シリンダヘッド129、および吸入マフラ131を含む。
ピストン123の往復運動によって発生する振動は、バランスウエイト127で相殺されるが、一部は残存する。この残存する圧縮要素120の振動は、コイルスプリング140によって減衰されて密閉容器200に伝わる。
ここで、副支持部610の剛性を低くして主支持部510で圧縮機本体100を自立させて支持しているため、圧縮機本体100の振動が設置部材700に伝わりにくく、圧縮機本体100の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止できる。
商用電源から供給される電力は、制御回路およびインバータを介して電動要素110に供給され、電動要素110の回転子112を任意の複数の設定回転数で回転させることができる。設定回転数の少なくとも一つには商用電源周波数より低い回転数を含み、15Hz〜30Hzの周波数による設定回転数を含むことができる。回転子112はクランクシャフト124を回転させ、クランクシャフト124の偏心軸部124bの運動がコンロッド123aによってピストン123に伝えられる。その結果、ピストン123は圧縮室126内を往復運動し、低圧の冷媒ガスが、吸入配管132を通して密閉容器200内に導かれ、吸入マフラ131から圧縮室126に吸入される。圧縮室126に吸入された冷媒ガスは、圧縮室126内で圧縮された後に高圧室129aに吐出される。高圧室129aに吐出された高圧の冷媒ガスは、吐出配管130を通って密閉容器200外に導かれる。
実施例1に示すように、主支持部510における荷重支点511が、圧縮機本体100の姿勢に応じて変位することで、圧縮機本体100の振動方向に対する支持剛性を低くでき、固有値を低減して共振を防止し、圧縮機10Aからの振動を低減できる。
また実施例1に示すように、主支持部510の少なくとも一部を曲面で形成し、荷重支点511は球面で変位させることで、荷重支点511を常に点接触とすることができ、傾斜した姿勢からの圧縮機本体100の復元力を小さくでき、副支持部610の剛性を小さくできるので、固有値をさらに低減することができる。
また実施例1に示すように、主支持部510を弾性体で形成すれば、弾性体による減衰性によって、主支持部510での共振の発生を防止し、振動の伝達を防止することができる。
また実施例1に示すように、圧縮要素120を電動要素110の上方に配置すれば、主支持部510から離れた位置に振動源である圧縮要素120が配置されるので、荷重支点511に並進方向の振動が伝わりにくく、振動の伝達を防止できる。
また実施例1に示すように、コイルスプリング140で圧縮要素120及び電動要素110を支持することで、圧縮要素120の振動が減衰されて密閉容器200に伝わるため、振動を更に低減できる。
また実施例1に示すように、コイルスプリング140による支持位置を、圧縮要素120及び電動要素110の重心位置より低位置とすることで、圧縮機本体100の上部が揺れやすくなり、振動の伝達を防止できる。
なお上記説明では、4つの副支持部610を用いたものとして説明したが、例えば図1に示すように、圧縮機本体100に接続される吐出配管130や吸入配管132を副支持部610として用いることもできる。この場合に、4つの副支持部610に加えて吐出配管130及び吸入配管132の少なくとも一方を副支持部610として用いてもよく、4つの副支持部610に代えて吐出配管130及び吸入配管132を副支持部610として用いてもよい。
このように、吐出配管130及び吸入配管132の少なくとも一方を副支持部610として用いることで、別途の構成として副支持部610を設ける必要が無く、低コスト化が可能である。
図4は本発明の実施例2による圧縮機の正面断面図、図5は同圧縮機の底面図である。なお、実施例1と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施例2による圧縮機10Bは、圧縮機本体100を主支持部520と副支持部620とで支持している。
実施例2による圧縮機10Bでは、主支持部520は、円錐台形状として側面を曲面とし、下底面を密閉容器200の外底面に取り付け、上底面を設置部材700側としている。主支持部520における荷重支点521は、圧縮機本体100の姿勢に応じて円錐台の側面で変位する。なお、主支持部520は、圧縮機重心Gの鉛直下方で圧縮機本体100を支持するものであり、材質についても主支持部510と同様である。
また、実施例2による圧縮機10Bでは、2つの副支持部620を設けている。2つの副支持部620は、主支持部520と直線上にならないように配置すればよいが、好ましくは主支持部520に対して30度から150度の範囲となる位置に配置する。また2つの副支持部620は、密閉容器200の底面の投影面よりも外方に配置することが好ましい。なお、2つの副支持部620の構成及び剛性の条件は副支持部610と同様である。
実施例2に示すように、主支持部520における荷重支点521が、圧縮機本体100の姿勢に応じて下底面と側面で変位することで、圧縮機本体100の振動方向に対する支持剛性を低くでき、固有値を低減して共振を防止し、圧縮機10Bからの振動を低減できる。
また実施例2に示すように、副支持部620を少なくとも2箇所設けることで、圧縮機本体100を直立した姿勢で安定させることができる。
また実施例2に示すように、主支持部520の少なくとも一部を曲面で形成し、荷重支点521は円錐台の側面で変位させることで、荷重支点521を線接触とすることができ、上底面を小さくすることで傾斜した姿勢からの圧縮機本体100の復元力を小さくでき、副支持部620の剛性を小さくできるので、固有値をさらに低減することができる。
また実施例2に示すように、主支持部520を弾性体で形成すれば、弾性体による減衰性によって、主支持部520での共振の発生を防止し、振動の伝達を防止することができる。
また実施例2に示すように、圧縮要素120を電動要素110の上方に配置すれば、主支持部520から離れた位置に振動源である圧縮要素120が配置されるので、荷重支点521に並進方向の振動が伝わりにくく、振動の伝達を防止できる。
また実施例2に示すように、コイルスプリング140で圧縮要素120及び電動要素110を支持することで、圧縮要素120の振動が減衰されて密閉容器200に伝わるため、振動を更に低減できる。
また実施例2に示すように、コイルスプリング140による支持位置を、圧縮要素120及び電動要素110の重心位置より低位置とすることで、圧縮機本体100の上部が揺れやすくなり、振動の伝達を防止できる。
なお上記説明では、2つの副支持部620を用いたものとして説明したが、実施例1と同様に、圧縮機本体100に接続される吐出配管130や吸入配管132を副支持部620として用いることもできる。この場合に、2つの副支持部620に加えて吐出配管130及び吸入配管132の少なくとも一方を副支持部620として用いてもよく、2つの副支持部620に代えて吐出配管130及び吸入配管132を副支持部620として用いてもよい。
このように、吐出配管130及び吸入配管132の少なくとも一方を副支持部620として用いることで、別途の構成として副支持部620を設ける必要が無く、低コスト化が可能である。
また、第2実施例では、円錐台形状として説明したが、上底面又は側面を球面としてもよい。
図6は本発明の実施例3による圧縮機の正面断面図である。なお、実施例1及び実施例2と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
実施例3による圧縮機10Cでは、圧縮要素120は電動要素110の下方に配置している。
また実施例3による圧縮機10Cでは、主支持部530は、設置部材700に取り付けられ、密閉容器200側を球面としている。主支持部530の球面が密閉容器200に当接する。主支持部530における荷重支点531は、密閉容器200との当接位置であり、圧縮機本体100の姿勢に応じて曲面で変位する。
圧縮機10Cは、実施例1及び実施例2と同様にコイルスプリング140を固定子111の下部に配置するが、圧縮要素120を電動要素110の下方に配置するため、コイルスプリング140は圧縮要素120に近接している。コイルスプリング140は、密閉容器200の内側面から延出させた部材によって支えされている。
圧縮機10Cでは、コイルスプリング140が圧縮要素120に近接しているため、圧縮要素120の振動がコイルスプリング140に伝わりやすく、密閉容器200の振動は大きくなる。
しかし、圧縮機10Cは、実施例1及び実施例2と同様に、副支持部610の剛性を低くして主支持部530で圧縮機本体100を自立させて支持しているため、圧縮機本体100の振動が設置部材700に伝わりにくく、圧縮機本体100の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止できる。
実施例3に示すように、主支持部530における荷重支点531が、圧縮機本体100の姿勢に応じて球面で変位することで、圧縮機本体100の振動方向に対する支持剛性を低くでき、固有値を低減して共振を防止し、圧縮機10Cからの振動を低減できる。
また実施例3に示すように、主支持部530の少なくとも一部を曲面で形成し、荷重支点531は球面で変位させることで、荷重支点531を点接触とすることができ、傾斜した姿勢からの圧縮機本体100の復元力を小さくでき、副支持部610の剛性を小さくできるので、固有値をさらに低減することができる。
また実施例3に示すように、主支持部530を弾性体で形成すれば、弾性体による減衰性によって、主支持部530での共振の発生を防止し、振動の伝達を防止することができる。
また実施例3に示すように、圧縮要素120を電動要素110の下方に配置した場合であっても、振動の伝達を防止できる。
また実施例3に示すように、コイルスプリング140で圧縮要素120及び電動要素110を支持することで、圧縮要素120の振動が減衰されて密閉容器200に伝わるため、振動を更に低減できる。
また実施例3に示すように、コイルスプリング140による支持位置を、圧縮要素120及び電動要素110の重心位置より低位置とすることで、圧縮機本体100の上部が揺れやすくなり、振動の伝達を防止できる。
なお、実施例3では、主支持部530を実施例1と同様に球面を有する形状で説明したが、実施例2のような円錐台形状としてもよい。
図7は本発明の実施例4における圧縮機の正面断面図である。なお、実施例1から実施例3と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
実施例4に示す圧縮機10Dは、コイルスプリング140による支持位置を、圧縮要素120及び電動要素110の重心位置より高位置としており、圧縮要素120に近接している。
圧縮機10Dでは、コイルスプリング140が圧縮要素120に近接しているため、圧縮要素120の振動がコイルスプリング140に伝わりやすく、密閉容器200の振動は大きくなる。
しかし、圧縮機10Dは、実施例1から実施例3と同様に、副支持部610の剛性を低くして主支持部530で圧縮機本体100を自立させて支持しているため、圧縮機本体100の振動が設置部材700に伝わりにくく、圧縮機本体100の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止できる。
なお、主支持部530は、既に説明した主支持部510や主支持部520に代えることができる。
図8は本発明の実施例5における圧縮機の正面断面図である。なお、実施例1から実施例4と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
実施例5に示す圧縮機10Eでは、コイルスプリング150によって圧縮要素120及び電動要素110を吊り下げている。
圧縮機10Eでは、コイルスプリング150は、圧縮要素120及び電動要素110を吊り下げるために剛性を高くする必要があり、圧縮要素120の振動がコイルスプリング150に伝わりやすく、密閉容器200の振動は大きくなる。
しかし、圧縮機10Eは、実施例1から実施例4と同様に、副支持部610の剛性を低くして主支持部530で圧縮機本体100を自立させて支持しているため、圧縮機本体100の振動が設置部材700に伝わりにくく、圧縮機本体100の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止できる。
なお、主支持部530は、既に説明した主支持部510や主支持部520に代えることができる。
図9は本発明の実施例6における圧縮機の正面図である。なお、実施例1から実施例5と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
実施例6に示す圧縮機10Fでは、圧縮機本体100を主支持部530と1つの副支持部630とで支持している。
副支持部630は、密閉容器200の上面と、密閉容器200の上方に位置する設置部材700との間に配置している。
副支持部630は、主支持部530より剛性が低く、副支持部630だけでは圧縮機本体100の荷重に耐えられる剛性を備えていない。すなわち、主支持部530を取り外し、副支持部630だけで圧縮機本体100を吊り下げても、密閉容器200の底面が設置部材700に接触する。
副支持部630としてはコイルスプリングを用いることができる。
なお、主支持部530は、既に説明した主支持部510や主支持部520に代えることができる。
また、副支持部630として、磁力部材を用いることができる。磁力部材として、密閉容器200の上面に第1磁力部材を、密閉容器200の上方に位置する設置部材700に第2磁力部材をそれぞれ設け、例えば、第1磁力部材は第2磁力部材に対向する面をS極とし、第2磁力部材は第1磁力部材に対向する面をN極とすることで、第1磁力部材と第2磁力部材とが引き合う力が発生する。このように、磁力部材による磁力を圧縮機本体100の復元力に利用することで、圧縮機本体100の傾きを復元することができる。
図10は本発明の実施例1及び実施例3〜実施例6の圧縮機に用いる主支持部の構成図である。
主支持部510、530は、球状部501と平坦部502とからなる。主支持部510は、平坦部502を密閉容器200の外底面に取り付けた場合であり、主支持部530は、平坦部502を設置部材700に取り付けた場合である。荷重支点511、531は、圧縮機本体100の姿勢に応じて球状部501で変位する。
図11は本発明の実施例7による主支持部の構成を示す図である。
本発明の実施例7による圧縮機10Gは、圧縮機本体100を2つの主支持部510と副支持部610とで支持している。
2つの主支持部510は、頂点A同士を結ぶ線を仮想回転軸Bとして、仮想回転軸Bをピストン123の往復方向と直交する方向としている。
実施例7に示すように、仮想回転軸Bをピストン123の往復方向と直交する方向となるように2つの主支持部510を配置することで、ピストン123の往復方向と直交する方向への倒れが生じにくく、圧縮機本体100の姿勢を安定させることができる。
なお、実施例7による圧縮機10Gは、実施例1による圧縮機10Aの一部を変更した場合で説明したが、実施例2から実施例6による圧縮機10B、10C、10D、10E、10Fについても適用できる。
図12は本発明の実施例8による主支持部の構成を示す図である。
本発明の実施例8による圧縮機10Hは、圧縮機本体100を主支持部540と副支持部610とで支持している。
主支持部540は、弧状部503と平坦部504と一対の端部505とからなる。弧状部503の頂部を仮想回転軸Bとして、仮想回転軸Bをピストン123の往復方向と直交する方向としている。
実施例8に示すように、仮想回転軸Bをピストン123の往復方向と直交する方向となるように主支持部540を配置することで、ピストン123の往復方向と直交する方向への倒れが生じにくく、圧縮機本体100の姿勢を安定させることができる。
なお、実施例8による圧縮機10Hは、実施例1による圧縮機10Aの一部を変更した場合で説明したが、実施例2から実施例6による圧縮機10B、10C、10D、10E、10Fについても適用できる。
図13は本発明の実施例9における圧縮機の正面断面図である。なお、実施例1と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施例9による圧縮機10Jは、圧縮要素120及び電動要素110を、曲面を形成する本体支持部300によって密閉容器200内に支持するものである。
密閉容器200の内底面201は平面部となっており、内底面201にはオイルが貯留されている。なお、内底面201は曲面であってもよい。
圧縮機10Jは、電動要素110の下部に曲面301を形成する本体支持部300を備えている。本体支持部300は、固定子111の下部に固定する。本体支持部300は、圧縮要素120及び電動要素110の荷重に耐えられる強度を有する部材であればよく、例えば鉄板プレス材や射出成形による樹脂材を用いることができる。鉄板プレス材を用いる場合には、製造が容易でコストが安く、樹脂材を用いる場合には衝突音の低減を図ることができる。
密閉容器200の内底面201は受面となる。受面となる内底面201と、本体支持部300によって形成される曲面301とには、曲面301と受面(内底面)201とが当接する当接部305が形成される。
曲面301の曲率中心301cは、圧縮要素120及び電動要素110の重心K以上の高さとしている。なお、曲面301の曲率中心301cは、圧縮要素120及び電動要素110の重心Kの鉛直上でなくてもよい。圧縮要素120及び電動要素110の重心Kは、電動要素110、圧縮要素120、および本体支持部300の質量の中心であり、圧縮要素120には、バランスウエイト127、バルブプレート128、シリンダヘッド129、吐出配管130、および吸入マフラ131を含む。なお、吐出配管130は、密閉容器200にも固定されるため、圧縮要素120及び電動要素110の質量から除いてもよい。
曲面301は密閉容器200の内底面201に当接させている。このように、曲面301が密閉容器200の内底面201に当接部305で接した状態で、圧縮要素120及び電動要素110を自立させるため、圧縮要素120及び電動要素110の振動が密閉容器200に伝わりにくく、圧縮機10Jの振動を低減できる。
曲面301と内底面201とは、圧縮要素120及び電動要素110の重心Kの鉛直下方で当接させることが好ましい。すなわち、当接部305を圧縮要素120及び電動要素110の重心Kの鉛直下方とすることが好ましい。曲面301と内底面201とを、圧縮要素120及び電動要素110の重心Kの鉛直下方で当接させることで、圧縮要素120及び電動要素110が所定の姿勢で自立するので、圧縮要素120及び電動要素110の傾きが小さくなり、本体支持部300以外の部位が密閉容器200に衝突することを防止でき、圧縮要素120及び電動要素110から密閉容器200への振動の伝達を低減できる。
圧縮要素120及び電動要素110の重心Kは、主軸部124aの軸芯124cと一致し、主軸部124aの軸芯124cの鉛直下で、曲面301と内底面201とを当接させている。
曲面301は球面とすることが好ましい。曲面301を球面とすることで、圧縮要素120及び電動要素110が揺れる際の周期が、いずれの揺れ方向に対しても一定になるために安定し、圧縮機10Jの運転が停止する際の衝突音を防止できる。曲面301を球面とする場合には、曲面301と内底面201とが点接触することで当接部305が形成される。
また、図示はしないが、曲面301として、少なくとも第1曲面と第2曲面とを有し、第1曲面と第2曲面とは、曲率中心301cを互いに異ならせることができる。曲率中心301cが互いに異なる複数の曲面301を備えて、圧縮要素120及び電動要素110を例えばピストン123の往復方向に揺れやすくすることで、ピストン123の往復動作による振動を外部に伝わりにくくできる。
実施例9に示すように、クランクシャフト124の回転軸を鉛直方向とし、ピストン123が水平方向に往復動作させることで、本体支持部300から鉛直方向の作用力が作用することを防止でき、圧縮機10Jの振動を低減することができる。
また、実施例9に示すように、本体支持部300を電動要素110の下部に取り付ける構成とすることで、圧縮要素120及び電動要素110の組み立てが容易となる。本体支持部300は、シリンダブロック122の下部に固定してもよい。
実施例9による圧縮機10Jでは、本体支持部300が、内底面(受面)201に対する圧縮要素120及び電動要素110の変位を制限する制限部材302を有している。
制限部材302は、弾性材からなる薄板302aで形成し、薄板302aの一端302bを電動要素110に取り付け、薄板302aの他端302cを密閉容器200に取り付けている。薄板302aには、ステンレス鋼(SUS)などのばね鋼や樹脂材が適している。薄板302aの幅は、本体支持部300の曲面301の幅よりも大きいことが好ましい。また、薄板302aは複数の板材を、それぞれの板材の一部を重ねて並べることで、曲面301や内底面201に沿わせやすい。なお、薄板302aは複数の板材を積層してもよい。
実施例9に示すように制限部材302を設けることで、圧縮要素120及び電動要素110が大きく変位することを制限でき、圧縮要素120及び電動要素110が密閉容器200に衝突することによる騒音を防止することができる。また、圧縮要素120及び電動要素110を密閉容器200に対して予め設定した位置からずれることを防止でき、例えば密閉容器200に形成される吸入配管132のガス吸入口と、吸入ガスを圧縮室126に導く吸入マフラ131との位置ずれによる圧縮性能低下を防止できる。
また、実施例9に示すように、例えば薄板302aという簡単な構成で制限部材302を実現でき、圧縮要素120及び電動要素110が自由に揺れることによる振動の増加を防止できる。
なお、制限部材302は、樹脂材で形成することで樹脂緩衝材としての機能を持たせることができる。制限部材302を、曲面301と内底面201との間での緩衝材として機能する樹脂緩衝材とすることで、圧縮要素120及び電動要素110に外部から衝撃が加わった場合に、曲面301と内底面201との衝突音の発生を防止できる。また、曲面301及び内底面201の少なくとも一方を樹脂材で形成することでも、衝突音の発生を防止できる。
図14は本発明の実施例10における圧縮機の説明図である。図14(a)は本発明の実施例10における圧縮機の正面断面図、図14(b)から図14(d)は本発明の実施例10における圧縮機の作用を示す説明図である。なお、実施例1及び実施例2と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施例10による圧縮機10Kでは、圧縮機本体100を支持する主支持部550は、密閉容器200側を球面とし、設置部材700側を滑り部材としている。滑り部材には、例えばボールベアリングを用いることができる。
図14(b)に示すように、特に圧縮要素120が電動要素110より上方に位置する場合には、白抜き矢印で示すようにピストン123の加振力が働く。この加振力によって、圧縮機本体100には、図14(c)に示すような回転運動主体の振動が生じる。
しかし、主支持部550は、密閉容器200側を球面としているため、主支持部550における荷重支点551は、密閉容器200との当接位置であり、圧縮機本体100の姿勢に応じて曲面で変位する。
従って、圧縮機本体100の振動方向に対する支持剛性を低くでき、固有値を低減して共振を防止し、圧縮機10Kからの振動を低減できる。
一方、特有の回転数では、固有振動モードの影響によって、図14(d)に示すような並進運動主体の振動が発生する場合がある。
図14(d)に示すような並進運動主体の振動は、圧縮機本体100がほぼ水平に振動し、主支持部550には、水平方向に作用力が働くことになる。
この場合には、主支持部550が設置部材700に対して変位するため、振動の伝達を低減することができる。
なお、本実施例においても、副支持部610の剛性を低くして主支持部550で圧縮機本体100を自立させて支持しているため、圧縮機本体100の振動が設置部材700に伝わりにくく、圧縮機本体100の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止できる。しかも、副支持部610により復元力が作用するので、主支持部550が設置部材700に対して変位しても、圧縮機本体100は正規の位置に維持される。
実施例10による主支持部550は、実施例4及び実施例5における主支持部530に代えて適用することができる。
図15は本発明の実施例11における圧縮機の正面断面図である。なお、実施例1及び実施例2と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施例11による圧縮機10Lでは、圧縮機本体100を支持する主支持部560は球体で構成している。
図14(b)から図14(d)を用いて説明したように、ピストン123の加振力によって、圧縮機本体100には、回転運動主体の振動が生じ、また並進運動主体の振動が発生する場合がある。
しかし、主支持部560を球体で構成しているため、圧縮機本体100の振動方向に対する支持剛性を低くでき、固有値を低減して共振を防止し、圧縮機10Lからの振動を低減できる。
また、主支持部560が、設置部材700又は密閉容器200に対して変位するため、振動の伝達を低減することができる。
なお、本実施例においても、副支持部610の剛性を低くして主支持部560で圧縮機本体100を自立させて支持しているため、圧縮機本体100の振動が設置部材700に伝わりにくく、圧縮機本体100の質量や形状に起因する固有値を低減して共振を防止できる。しかも、副支持部610により復元力が作用するので、主支持部550が設置部材700に対して変位しても、圧縮機本体100は正規の位置に維持される。
本実施例では主支持部560を球体で構成したが、主支持部560は円筒部材又は円柱部材で構成してもよい。
実施例11による主支持部560は、実施例4及び実施例5における主支持部530に代えて適用することができる。
図16は本発明の実施例12における圧縮機の正面断面図である。なお、実施例1及び実施例2と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施例12による圧縮機10Mでは、コイルスプリング140に柔軟材141を付加している。
柔軟材141には、例えばゴム材を用いることができる。柔軟材141は、コイルスプリング140の外周面に巻き付けることが好ましい。
柔軟材141を付加することで、特に並進振動に対して、コイルスプリング140が変形する際に柔軟材141とコイルスプリング140との間に摩擦が生じることで、減衰が大きくなり、共振による振動の増加を防止することができる。
実施例12による柔軟材141は、実施例1から実施例4におけるコイルスプリング140に付加し、又は実施例5におけるコイルスプリング150に付加することができる。
図17は本発明の実施例13による副支持部の構成を示す図である。
実施例13による副支持部640は、円筒状部641と、下端開口部642aを有する下端面642と、上端開口部643aを有する上端面643とを有し、例えばニトリルゴム(nitrile rubber)などの弾性体で形成されている。弾性体は、減衰性を高めた高減衰ゴムが更に適している。
設置部材700には、規制棒710が形成されている。
規制棒710は下端開口部642a及び上端開口部643aに挿通され、下端面642の下面は設置部材700の上面に当接し、上端面643の上面は取付材210の下面に当接する。
下端開口部642aと規制棒710との間には隙間はなく、上端開口部643aと規制棒710との間には隙間を形成している。
実施例13による副支持部640は、ゴム材などの弾性体で形成されているので、コイルスプリングと比較して、圧縮機本体100の姿勢の変位に対して減衰作用を有し、圧縮機10Jの運転停止時など、圧縮機本体100が大きく傾いた際にも、振動を早期に低減できる。
実施例13による副支持部640は、図17(a)に示すように、上端開口部643aと規制棒710との間に隙間を形成しており、図17(b)に示すように、圧縮機本体100の姿勢の変位によって取付材210が移動すると、規制棒710が上端開口部643aの周壁に当接する。
従って、圧縮機本体100の姿勢の変位によって取付材210が移動する時、副支持部640は、図17(a)から図17(b)までのばね定数よりも図17(b)以降のばね定数が異なる。
このように、副支持部640は、圧縮機本体100の姿勢の変位が所定値を超えると更なる変位拡大を抑制する変位抑制手段を有しており、変位抑制手段が、変位が所定値以下での第1ばね定数より大きな第2ばね定数を有することで、例えば輸送時などでの圧縮機本体100の大きな変位による破損を防止できる。
実施例13による副支持部640は、実施例1、実施例3から実施例5、及び実施例10から実施例12による副支持部610に代えて、又は実施例2による副支持部620に代えて適用することができる。
図18は本発明の実施例14による副支持部の構成を示す図である。
実施例14による副支持部650は、外円筒状部651と、下端開口部652aを有する下端面652と、上端開口部653aを有する上端面653と、内円筒状部654とを有し、例えばニトリルゴム(nitrile rubber)などの弾性体で形成されている。弾性体は、減衰性を高めた高減衰ゴムが更に適している。
設置部材700には、規制棒710が形成されている。
規制棒710は下端開口部652a、内円筒状部654、及び上端開口部653aに挿通され、下端面652の下面は設置部材700の上面に当接し、上端面653の上面は取付材210の下面に当接する。
下端開口部652aと規制棒710との間には隙間はなく、上端開口部653aと規制棒710との間には隙間を形成している。内円筒状部654は、図18(b)に示すように、上端開口部653aと規制棒710との間の隙間に挿通可能な外径で構成している。
実施例14による副支持部650は、ゴム材などの弾性体で形成されているので、コイルスプリングと比較して、圧縮機本体100の姿勢の変位に対して減衰作用を有し、圧縮機10Jの運転停止時など、圧縮機本体100が大きく傾いた際にも、振動を早期に低減できる。
実施例14による副支持部650は、図18(a)に示すように、上端開口部653aと規制棒710との間に隙間を形成しており、図18(b)に示すように、圧縮機本体100の姿勢の変位によって取付材210が移動すると、内円筒状部654が規制棒710と上端開口部653aとの間の隙間に挿通して、変位が所定変位値以下で形成される隙間を無くすことで更なる変位拡大を抑制する。
従って、圧縮機本体100の姿勢の変位によって取付材210が移動する時、副支持部650は、図18(a)から図18(b)までの第1減衰率と図18(b)以降の第2減衰率とが異なる。
このように、副支持部650は、圧縮機本体100の姿勢の変位が所定値を超えると更なる変位拡大を抑制する変位抑制手段を有しており、変位抑制手段が、変位が所定変位値以下での第1減衰率より大きな第2減衰率を有することで、例えば輸送時などでの圧縮機本体100の大きな変位による破損を防止できる。
実施例14による副支持部650は、実施例1、実施例3から実施例5、及び実施例10から実施例12による副支持部610に代えて、又は実施例2による副支持部620に代えて適用することができる。
図19は本発明の実施例1から実施例12の圧縮機、及び実施例13、14による副支持部を適用した圧縮機を用いた冷凍装置の概略構成図である。実施例15では、冷凍装置として冷蔵庫を示している。
断熱箱体401は断熱壁を備えている。断熱壁は、内箱411と外箱412との間の空間に、発泡充填する断熱体413を注入して形成している。内箱411は、ABSなどの樹脂体を真空成型して形成される。外箱412は、プリコート鋼板などの金属材料を用いて形成される。断熱体413には、たとえば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。
断熱箱体401の内部は、複数の断熱区画に分かれており、上部の断熱区画を回転扉式、下部の断熱区画を引出し式としている。断熱区画の上部は冷蔵室421、中間部は切替室422、製氷室423、および野菜室424、下部は冷凍室425である。
冷蔵室421には冷蔵室回転扉431、切替室422には切替室引出し扉432、製氷室423には製氷室引出し扉433、野菜室424には野菜室引出し扉434、冷凍室425には冷凍室引出し扉435を、それぞれガスケットを介して設けている。
また、断熱箱体401は、天面後方を窪ませて凹み部440を形成している。凹み部440には圧縮機10を配置する。圧縮機10は、弾性支持材441を介して凹み部440に載置している。
冷凍サイクルは、圧縮機10と、断熱箱体401側面などに設けた凝縮器(図示せず)と、減圧器であるキャピラリ451と、水分除去を行うドライヤ(図示せず)と、冷却ファン452を近傍に設けた蒸発器453と、吸入配管132とを環状に接続して構成されている。
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。
まず各断熱区画の温度設定と冷却方式について説明する。
冷蔵室421は冷蔵保存のために、通常1〜5℃で設定されている。
切替室422はユーザーにより温度設定が変更可能であり、冷凍室温度から冷蔵、野菜室温度まで所定の温度に設定できる。
製氷室423は独立の氷保存室であり、図示しない自動製氷装置を備えて、氷を自動的に作製、貯留する。製氷室423は、氷の保存が目的であるために冷凍温度帯よりも比較的高い−18℃〜−10℃の冷凍温度で設定できる。
野菜室424は冷蔵室421と同等もしくは若干高い2℃〜7℃とする。葉野菜の鮮度は凍らない程度で低温にするほど長期間維持することが可能である。
冷凍室425は冷凍保存のために通常−22〜−18℃で設定されるが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−30〜−25℃の低温で設定されることもある。
各室421〜425は異なる温度設定を効率的に維持するために断熱壁によって区分されているが、低コストでかつ断熱性能を向上させる方法として、断熱体413で冷蔵庫一体に発泡充填することが可能である。断熱体413は、発泡スチロールのような断熱部材に比べて約2倍の断熱性能を有するとともに、仕切りの薄型化による収納容積の拡大などができる。
次に冷凍サイクルの動作について説明する。
設定された冷蔵庫内の温度に応じた温度センサ(図示せず)および制御基板からの信号により、冷蔵庫内の冷却運転が開始および停止される。冷却運転が開始されると、圧縮機10が圧縮動作を行い、圧縮機10から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器(図示せず)にて放熱して凝縮液化し、キャピラリ451で減圧されて低温低圧の液冷媒となり蒸発器453に至る。
冷却ファン452の動作により、蒸発器453内の冷媒ガスは、冷蔵庫内の空気と熱交換されて蒸発気化される。一方、冷媒ガスと熱交換された低温の冷気はダンパ(図示せず)などで分配される。以上の動作によって各室421〜425の冷却が行われる。
以上のような動作を行う冷蔵庫の圧縮機10として、本発明の実施例1から実施例12のいずれかの圧縮機10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L、10Mを搭載することにより、特に低回転時の圧縮機10の振動を大幅に低減することができる。この結果、冷蔵庫の騒音振動を低減することが可能となる。さらには、より低い回転数で圧縮機10を運転することが可能になるため、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
なお、実施例15に示すように、圧縮機10が上方にある冷蔵庫では、圧縮機10は、人間が立ったときの耳に近い位置となる。
特に、圧縮機10が低回転で運転される際に、振動が冷蔵庫に伝わりやすい課題があるが、実施例1から実施例12のいずれかの圧縮機10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L、10M及び実施例13、14による副支持部640、650を適用した圧縮機10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L、10Mを搭載することにより、低回転時の圧縮機10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L、10Mの振動を大幅に低減され、冷蔵庫の騒音や振動を低減することができる。
このため、圧縮機10が上方にある冷蔵庫では、騒音低減効果をより発揮できる。
なお、圧縮機10を冷蔵庫の下部に配置した場合にも、床面への振動が伝わりにくいため、騒音低減効果が高い。
実施例1から実施例12では、回転子112が固定子111の内径側に配置された電動要素110で説明したが、回転子112が固定子111の外径側に配置される電動要素110とすることで、イナーシャが大きく、低回転で回転が安定し、低回転で高効率化が図れる。
図20は、加振応答による伝達関数計測結果を示すグラフである。
図20では、実施例1による圧縮機10Aと比較例による圧縮機との運転周波数による固有値を示している。
比較例による圧縮機は、圧縮機10Aにおける主支持部510を取り外し、4つの副支持部610に代えて、圧縮機本体100を支えることができる剛性の高い支持部としたものである。
図20に示すように、実施例1では、10Hz以下で大きな変動を示すが、10Hzを超えると固有値の変動は減少して一定値に収束する。これに対して比較例では、運転周波数全域に渡って大きな変動を示している。
圧縮機の実用運転周波数は、15Hz以上であることから、実施例1によれば固有値を低減して共振を防止し、圧縮機の振動を低減できる。
本発明の圧縮機によれば、ピストンの往復運動によって発生する圧縮機本体からの振動を密閉容器に伝えにくくすることができるので、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、ショーケース、自動販売機やその他の冷凍装置等に広く適用できる。
10 圧縮機
10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L、10M 圧縮機
100 圧縮機本体
110 電動要素
111 固定子
112 回転子
120 圧縮要素
121 シリンダ部
122 シリンダブロック
123 ピストン
124 クランクシャフト
124c 軸芯
125 軸受部
126 圧縮室
140 コイルスプリング
200 密閉容器
210 取付材
300 本体支持部
301 曲面
301c 曲率中心
302 制限部材
302a 薄板
305 当接部
510、520、530、540、550、560 主支持部
511、521、531、551 荷重支点
610、620、630、640、650 副支持部

Claims (17)

  1. 圧縮機重心の鉛直下方で圧縮機本体を支持する主支持部と、
    前記主支持部から離れた位置に配置される副支持部と
    を有し、
    前記主支持部より前記副支持部の剛性を低くしたことを特徴とする圧縮機。
  2. 前記副支持部を少なくとも2箇所設けたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
  3. 前記圧縮機本体に接続された配管を前記副支持部としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧縮機。
  4. 前記主支持部における荷重支点が、前記圧縮機本体の姿勢に応じて変位することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の圧縮機。
  5. 前記主支持部の少なくとも一部を曲面で形成し、
    前記荷重支点は前記曲面で変位することを特徴とする請求項4に記載の圧縮機。
  6. 前記主支持部を弾性体で形成したことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の圧縮機。
  7. 前記圧縮機本体は、電動要素と圧縮要素とを密閉容器内に収納して構成され、
    前記圧縮要素を前記電動要素の上方に配置したことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の圧縮機。
  8. 前記圧縮要素及び前記電動要素を、コイルスプリングによって前記密閉容器内に支持することを特徴とする請求項7に記載の圧縮機。
  9. 前記コイルスプリングによる支持位置を、前記圧縮要素及び前記電動要素の重心位置より低位置としたことを特徴とする請求項8に記載の圧縮機。
  10. 前記圧縮要素及び前記電動要素を、曲面を形成する本体支持部によって前記密閉容器内に支持することを特徴とする請求項7に記載の圧縮機。
  11. 前記副支持部が、前記圧縮機本体の姿勢の変位に対して、減衰作用を有することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の圧縮機。
  12. 前記副支持部が、前記圧縮機本体の姿勢の変位が所定値を超えると更なる変位拡大を抑制する変位抑制手段を有することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の圧縮機。
  13. 前記変位抑制手段が、前記変位が前記所定値以下での第1ばね定数より大きな第2ばね定数を有することを特徴とする請求項12に記載の圧縮機。
  14. 前記変位抑制手段が、前記変位が前記所定変位値以下での第1減衰率より大きな第2減衰率を有することを特徴とする請求項12に記載の圧縮機。
  15. 前記変位抑制手段が、前記変位が前記所定変位値以下で形成される隙間を無くすことで更なる前記変位拡大を抑制することを特徴とする請求項12に記載の圧縮機。
  16. 前記電動要素をインバータで駆動することで複数の設定回転数で回転し、前記設定回転数の少なくとも一つには商用電源周波数より低い回転数を含むことを特徴とする請求項1から請求項15のいずれかに記載の圧縮機。
  17. 請求項1から請求項16のいずれかに記載の圧縮機を用いたことを特徴とする冷凍装置。
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