JP2020002852A - 密閉型圧縮機及びそれを備える冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動を低減することができる密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】密閉型圧縮機１００は、圧縮要素１１２と、前記圧縮要素１１２を駆動する電動要素１１０と、前記圧縮要素１１２及び前記電動要素１１０を支持し、且つ、曲面１４８が形成された支持部１４６と、前記圧縮要素１１２、前記電動要素１１０及び前記支持部１４６を収容し、且つ、前記曲面１４８に当接する内底面１５０を有する密閉容器１０２と、を備え、前記圧縮要素１１２は、内部空間を有するシリンダ部１２８と、前記内部空間において往復運動するピストン１３０と、前記シリンダ部１２８及び前記ピストン１３０により周囲が取り囲まれた圧縮室１４２と前記密閉容器１０２とに接続された吐出管１３４と、前記内底面１５０に対する前記曲面１４８の当接部１５２と前記電動要素１１０との間に設けられ、且つ前記吐出管１３４を保持する保持部１７２とを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型圧縮機及びそれを備える冷凍装置に関する。

従来の密閉型圧縮機として、例えば、特許文献１の密閉型圧縮機が知られている。この密閉型圧縮機では、圧縮機本体が密閉容器に収容されている。この圧縮機本体は、その下部に曲面が形成されており、曲面が密閉容器の内底面に当接することにより密閉容器に対して支持されている。また、圧縮機本体ではシリンダ部の圧縮室にピストンが往復移動可能に挿入され、圧縮室と密閉容器とは吐出配管により接続されている。

ＷＯ２０１６／１８９８８０号公報

上記特許文献１の密閉型圧縮機では、ピストンの往復運動によって圧縮機本体が曲面に沿って揺動し、圧縮機本体の圧縮室と密閉容器とに接続される吐出配管が振動する。この振動が吐出配管を介して密閉容器に伝達されると、振動による騒音が密閉型圧縮機に発生する。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、騒音を低減することができる密閉型圧縮機及びそれを備える冷凍装置を提供することを目的としている。

本発明のある態様に係る密閉型圧縮機は、圧縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素及び前記電動要素を支持し、且つ、曲面が形成された支持部と、前記圧縮要素、前記電動要素及び前記支持部を収容し、且つ、前記曲面に当接する内底面を有する密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、内部空間を有するシリンダ部と、前記内部空間において往復運動するピストンと、前記シリンダ部及び前記ピストンにより周囲が取り囲まれた圧縮室と前記密閉容器とに接続された吐出管と、前記内底面に対する前記曲面の当接部と前記電動要素との間に設けられ、且つ、前記吐出管を保持する保持部と、を有している。

本発明は、密閉型圧縮機及びそれを備えた冷凍装置において振動を低減することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の第１方向に平行な断面図である。 図１の密閉型圧縮機の第１方向に直交する断面図である。 図１の保持部を示す図である。 図４（ａ）は、図１の平衡状態の本体部を示す模式図である。図４（ｂ）は、図１の傾斜状態の本体部を示す模式図である。 図５（ａ）は、クランク角に対する水平方向における加振点、重心及び保持部の変位を示すグラフである。図５（ｂ）は、クランク角に対する鉛直方向における加振点、重心及び保持部の変位を示すグラフである。 電動要素の回転数に対する密閉型圧縮機の振動加速度を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機の第１方向に平行な断面図である。 図７の密閉型圧縮機の第１方向に直交する断面図である。 本発明の実施の形態３に係る密閉型圧縮機の第１方向に平行な断面図である。 図９の密閉型圧縮機の第１方向に直交する断面図である。 本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫を概略的に示す断面図である。

第１の発明に係る密閉型圧縮機は、圧縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素及び前記電動要素を支持し、且つ、曲面が形成された支持部と、前記圧縮要素、前記電動要素及び前記支持部を収容し、且つ、前記曲面に当接する内底面を有する密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、内部空間を有するシリンダ部と、前記内部空間において往復運動するピストンと、前記シリンダ部及び前記ピストンにより周囲が取り囲まれた圧縮室と前記密閉容器とに接続された吐出管と、前記内底面に対する前記曲面の当接部と前記電動要素との間に設けられ、且つ、前記吐出管を保持する保持部と、を有している。

これによれば、保持部は、ピストンの往復運動による本体部の揺動の変位が小さい当接部と電動要素との間に配置されている。このため、この保持部により保持される吐出管の振動が小さくなる。よって、本体部から吐出管を介して密閉容器に伝達される振動が低減され、密閉型圧縮機の振動を低減することができる。

また、保持部により保持されることにより吐出管の剛性が高まる。このため、吐出管の固有振動数が上昇し、共振の発生を抑えることができる。これにより、共振による振動の増加を軽減し、密閉型圧縮機の振動を低減することができると共に、共振による吐出管の損傷を低減し、吐出管からの冷媒ガスの漏洩による密閉型圧縮機の停止等の問題を軽減することができる。

第２の発明に係る密閉型圧縮機は、第１の発明において、前記保持部と前記吐出管との間に介在する弾性部材をさらに備えていてもよい。これにより、弾性部材によって保持部を介して本体部から吐出管へ伝達される振動を低減することができる。これにより、密閉型圧縮機の振動を低減することができる。

第３の発明に係る密閉型圧縮機は、第２の発明において、前記弾性部材は、減衰性を有していてもよい。これによれば、弾性部材によって吐出管の振動が減衰されるため、保持部を介して本体部から吐出管へ伝達される振動を低減し、密閉型圧縮機の振動を低減することができる。

第４の発明に係る密閉型圧縮機は、第１の発明において、前記保持部は、前記圧縮室に連通する吐出マフラにより形成され、前記吐出管は、前記吐出マフラを介して前記圧縮室に接続されていてもよい。

これによれば、本体部の揺動の変位が小さい当接部と電動要素との間に設けられた吐出マフラによって吐出管が保持され、吐出管の振動が小さく抑えられる。このため、本体部から吐出管を介して密閉容器に伝達する振動が低減され、密閉型圧縮機の振動を低減することができる。

第５の発明に係る密閉型圧縮機は、第１の発明において、前記保持部は、前記吐出管をその軸まわりに回転可能なジョイントにより形成されていてもよい。

これによれば、ジョイントにより吐出管がその周方向に回転することによって、本体部の回転振動が相殺される。このため、本体部の回転振動が吐出管を介して密閉容器に伝達することが低減され、密閉型圧縮機の振動を低減することができる。

第６の発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記電動要素は、商用電源の周波数より低い回転数が含む複数の回転数でインバータにより駆動されていてもよい。これによれば、低回転数で電動要素が駆動されている場合であっても、密閉型圧縮機の共振を抑制し、振動を低減することができる。

第７の発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜第６のいずれかの発明の密閉型圧縮機を用いた冷凍装置であってもよい。これによれば、密閉型圧縮機の振動が低いので、これを備える冷凍装置の振動による騒音を低減することができる。

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本発明が限定されるものではない。また、本体部において、ピストンが往復運動する方向を第１方向と称し、密閉容器の内底面に平行であって第１方向に直交する方向を第２方向と称し、第１方向及び第２方向に直交する方向を第３方向と称する。

（実施の形態１）
＜密閉型圧縮機の構成＞
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００は本体部１０６、及び、本体部１０６を収容する密閉容器１０２を備えている。密閉容器１０２は、上側容器１０２ａ、及び、上側容器１０２ａの上側開口を覆う下側容器１０２ｂを有している。下側容器１０２ｂにおける内側の底面（内底面１５０）は平面により形成されている。

密閉容器１０２には、冷媒ガスが充填され、下部にはオイル１０４が貯留されている。冷媒ガスには、例えば、地球温暖化係数の低いＲ６００ａ（イソブタン）等が用いられる。オイル１０４には、密閉型圧縮機１００の消費電力を低減する観点から、粘度グレードがＶＧ８以下のオイル１０４が用いられ、好ましくは、ＶＧ５程度の粘度が低いオイル１０４が用いられる。

本体部１０６は、電動要素１１０、圧縮要素１１２及びこれらを支持する支持部１４６を備え、支持部１４６により内底面１５０上に支持されている。この支持部１４６の詳細に関しては後述する。

電動要素１１０は、圧縮要素１１２を駆動し、例えば、突極集中巻方式のＤＣブラシレスモータであって、固定子１１４と、永久磁石を保持する回転子１１６とを有している。固定子１１４の巻線は、電源端子１１３を経由して密閉型圧縮機１００外の商用電源と導線により接続されている。この電源端子１１３と商用電源との間には制御回路及びインバータが設けられている。インバータによって、電動要素１１０は、商用電源の周波数より低い回転数を含む複数の回転数で駆動される。

圧縮要素１１２は、例えば、電動要素１１０の上方に配置され、クランクシャフト１１８、シリンダブロック１２４及びピストン１３０を備えている。クランクシャフト１１８は主軸部１２０及び偏心軸部１２２を有しており、主軸部１２０は回転子１１６に圧入固定されている。

偏心軸部１２２は、主軸部１２０に対し偏心して形成されており、ピストン１３０とコンロッド１３２によって連結されている。このコンロッド１３２は、偏心軸部１２２の回転運動をピストン１３０の往復運動に変換している。また、偏心軸部１２２の上端には、バランスウェイト１２３が設けられている。

シリンダブロック１２４は、軸受部１２６及びシリンダ部１２８を有している。軸受部１２６は、主軸部１２０を軸支している。シリンダ部１２８は、略円筒形状であって、第１方向に延びる内部空間を有している。このシリンダ部１２８の一端側から内部空間にピストン１３０が第１方向に往復自在に挿入され、シリンダ部１２８の他端にバルブプレート１５６が取り付けられている。これにより、シリンダ部１２８、ピストン１３０及びバルブプレート１５６により周囲が囲まれた円柱形状の圧縮室１４２が形成されている。

バルブプレート１５６は、吸入ポート１５６ａ及び吐出ポート１５６ｂを備え、シリンダヘッド１６０によりシリンダブロック１２４に押さえ付けて固定されている。この吸入ポート１５６ａを介して圧縮室１４２に低圧の冷媒ガスが吸入され、吐出ポート１５６ｂを介して圧縮室１４２で圧縮された高圧の冷媒ガスが吐出される。

圧縮室１４２は吸入ポート１５６ａを経由して吸入マフラ１６２と連通している。また、吸入マフラ１６２は、上部がシリンダヘッド１６０に把持されており、内部に消音空間を有し、密閉容器１０２の内部と連通している。この密閉容器１０２には、吸入配管１６４が取り付けられ、密閉容器１０２外の冷凍サイクルに接続されている。

シリンダヘッド１６０は、内部に高圧室１６１を形成している。高圧室１６１は、シリンダブロック１２４に形成された吐出マフラ１３６と連通している。吐出マフラ１３６は、吐出管１３４に接続されている。

吐出管１３４は、例えば、二重巻鋼管等のパイプを曲げて形成され、弾性を有している。吐出管１３４は、密閉容器１０２の下側容器１０２ｂに取り付けられた出口管１３８に接続され、密閉容器１０２の外部の冷凍サイクルに接続されている。さらに、吐出管１３４は、吐出マフラ１３６を介して圧力室１４２に接続される一方端部１３４ａと、出口管１３８を介して密閉容器１０２に接続される他方端部１３４ｃとの間の中間部１３４ｂを有し、中間部１３４ｂにおいて保持部１７２に係止されている。この保持部１７２の詳細については後述する。

＜支持部の構成＞
支持部１４６は、本体部１０６の荷重に耐えられる強度を有する材料で形成され、例えば、鉄板等の金属板のプレス加工品、又は、樹脂の射出成形品等が用いられる。鉄板のプレス加工品を用いた支持部１４６では、容易に製造でき、製造コストを低く抑えることができる。また、樹脂の射出成型品を用いた支持部１４６では、支持部１４６と密閉容器１０２との衝突音を低減することができる。

支持部１４６は、本体部１０６の下部に設けられ、密閉容器１０２に対して本体部１０６の上部にある電動要素１１０及び圧縮要素１１２を支持している。例えば、支持部１４６は、一対のスペーサ１４７及び底壁部１４９を有し、圧縮要素１１２の主軸部１２０の下部の周囲を取り囲むように形成されている。

一対のスペーサ１４７は、互いの間に主軸部１２０の下部を挟むように、第１方向に間隔を空けて配置されている。スペーサ１４７は、第３方向において固定子１１４と底壁部１４９との間に延びて、上端が電動要素１１０の固定子１１４の下部に固定され、下端が底壁部１４９に接続されている。

底壁部１４９は、湾曲する板状体であって、主軸部１２０と内底面１５０との間に配置されている。底壁部１４９は、その下面（曲面１４８）が内底面１５０に対向し、曲面１４８の反対側の上面が主軸部１２０に対向するように配置されている。曲面１４８は、第３方向において内底面１５０側に突出するように湾曲している。

曲面１４８は、制限部１７０により覆われており、制限部１７０を介して内底面１５０に当接している。このため、内底面１５０は曲面１４８の受面として機能し、曲面１４８は、内底面１５０に対する当接部１５２を有している。本体部１０６は、内底面１５０に対して当接部１５２で支持されて、自立する。

曲面１４８は、例えば、曲率中心１５４を中心とする球面に沿っており、第３方向に湾曲している。このため、曲面１４８は内底面１５０と点接触し、曲面１４８に沿って本体部１０６は第３方向に直交する方向に揺動可能である。

曲面１４８の曲率中心１５４は、内底面１５０からの高さが本体部１０６の重心１５８よりも高くなるように配置されている。例えば、曲率中心１５４は重心１５８の鉛直方向の上方に設けられている。なお、曲面１４８の曲率中心１５４の位置は、必ずしも、本体部１０６の重心１５８の鉛直方向の上方でなくてもよい。

＜制限部の構成＞
制限部１７０は、例えば、弾性材から成る薄板１７０ａにより形成されている。薄板１７０ａは、厚みが薄い矩形状の平板であって、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等のばね鋼により形成されている。例えば、薄板１７０ａの厚みが０．３ｍｍ以下であれば、制限部１７０が伝達する振動を低減できるほどその曲げ剛性を低下させることができる。

制限部１７０は、一端１７０ｂが本体部１０６に取り付けられ、他端１７０ｃが密閉容器１０２に取り付けられている。これにより、制限部１７０は、密閉容器１０２に対する本体部１０６の揺動を妨げないように、密閉容器１０２に対して本体部１０６が滑って並進することを制限している。これにより、本体部１０６が密閉容器１０２に接触することが防がれ、接触による騒音が低減される。

なお、揺動では、曲面１４８において当接部１５２が変位しながら、その当接部１５２を瞬間中心として本体部１０６が回転する。これにより、本体部１０６において瞬間回転中心の当接部１５２から離れた上方ほど大きく変位する。また、内底面１５０に対し曲面１４８が滑ることなく転がる。これにより、曲面１４８において当接部１５２が変位するに伴い、内底面１５０において曲面１４８との当接部が変位する。このため、曲面１４８における当接部１５２の位置は変化するが、第１方向における内底面１５０に対する曲面１４８自体の変位はほとんど生じない。

これに対して、並進では、当接部１５２を瞬間中心として回転せずに、曲面１４８における当接部１５２の位置が変わらないのに対し、内底面１５０における曲面１４８との当接部の位置が変わる。

＜保持部の構成＞
保持部１７２は、図３に示すように、吐出管１３４を保持する部材であって、例えば、２つのクランプ１４０ａ、１４０ｂを有している。クランプ１４０ａ、１４０ｂは、支持部１４６の底壁部１４９の上面上に設けられているため、当接部１５２と電動要素１１０との間に配置されている。クランプ１４０ａ、１４０ｂは、例えば、金属製の矩形状の平板を曲げて形成され、円筒部１７２ａ、切欠き部１７２ｂ及び固定部１７２ｃを有している。

円筒部１７２ａは、中心軸が第２方向に延び、内径が吐出管１３４の外径よりも大きく形成されている。切欠き部１７２ｂは、円筒部１７２ａの周方向における両端部の間に設けられ、第２方向に延びている。固定部１７２ｃは、第３方向に直交する平板形状であって、切欠き部１７２ｂから互いに離れるように第１方向へ拡がっている。

クランプ１４０ａ、１４０ｂの円筒部１７２ａの内側に弾性部材１７４が配されている。弾性部材１７４は、例えば、ＮＢＲのような合成ゴム等、弾性を有し減衰性の大きい材料で形成され、クランプ１４０ａ、１４０ｂと吐出管１３４との間に介在している。

吐出管１３４は、切欠き部１７２ｂから円筒部１７２ａ内に挿入され、吐出管１３４はクランプ１４０ａ、１４０ｂに取り付けられる。また、固定部１７２ｃを底壁部１４９の上面に固定することにより、吐出管１３４は底壁部１４９に取り付けられる。２つのクランプ１４０ａ、１４０ｂは、第２方向において互いに間隔を空け、直線状に並ぶように配置されている。

このため、図１及び図２に示すように、吐出管１３４は、本体部１０６と密閉容器１０２との間において吐出マフラ１３６に接続される一方端部１３４ａから下方に延び、電動要素１１０よりも下方において第２方向側に曲がり、第２方向に延びる。この電動要素１１０と支持部１４６の底壁部１４９の上面との間において、吐出管１３４は、クランプ１４０ａ、１４０ｂに中間部１３４ｂにおいて係止されて、支持部１４６に固定される。さらに、吐出管１３４は、本体部１０６と密閉容器１０２との間において上方に曲がり、他方端部１３４ｃが出口管１３８に接続される。このように、吐出管１３４は、密閉容器１０２における下部を通っている。

＜密閉型圧縮機の動作＞
商用電源から供給された電力は、制御回路及びインバータから電源端子１１３を経由して電動要素１１０に供給される。これにより、電動要素１１０の回転子１１６は任意の複数の設定回転数で回転する。複数の設定回転数のうち少なくとも一つには、商用電源周波数よりも低い回転数、例えば、２０Ｈｚ〜３０Ｈｚの周波数による設定回転数が含まれる。

そして、回転子１１６に固定された主軸部１２０が回転し、主軸部１２０に接続された偏心軸部１２２が主軸部１２０に対して偏心回転する。この偏心軸部１２２の回転運動がコンロッド１３２によってピストン１３０の往復運動に変換され、ピストン１３０により規定される圧縮室１４２の容積が変化する。

圧縮室１４２の容積が増加するようにピストン１３０が移動すると、低圧の冷媒ガスが、吸入配管１６４を通して密閉容器１０２内に導かれ、吸入マフラ１６２から吸入ポート１５６ａを経由して、圧縮室１４２に吸入される。圧縮室１４２において冷媒ガスは、圧縮室１４２の容積が減少するようにピストン１３０が移動することにより圧縮される。その後、冷媒ガスは、吐出ポート１５６ｂを経由して高圧室１６１に吐出され、さらに吐出管１３４及び出口管１３８を通って密閉容器１０２外の冷凍サイクルへ吐出される。

＜支持部の作用＞
ピストン１３０の往復運動による振動は、バランスウェイト１２３によって相殺される。但し、一部の振動が残存して、これにより本体部１０６は揺動する。この際、当接部１５２において内底面１５０に点接触し自立していた本体部１０６は、内底面１５０に対し曲面１４８に沿って揺動する。このため、本体部１０６の振動は密閉容器１０２に伝わり難く、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

より具体的には、図４（ａ）に示す平衡状態では、内底面１５０に対する曲面１４８の当接部１５２は、本体部１０６の重心１５８の鉛直方向の下方に配置される。これにより、内底面１５０が水平な場合、重心１５８（Ｇ）、曲率中心１５４（Ｏ）及び当接部１５２は、鉛直方向に並ぶ。この場合、重心１５８及び曲率中心１５４を通る第３方向が鉛直方向と一致し、この間の角度（本体部１０６の傾き）が小さくなる。

よって、密閉容器１０２に対して本体部１０６が所定の姿勢で自立する。この所定の姿勢では、本体部１０６は密閉容器１０２との間に間隔を空けて配置されるため、支持部１４６以外の部位が密閉容器１０２に接触することが防止される。よって、接触による騒音、及び、接触による本体部１０６から密閉容器１０２への振動の伝達を低減することができる。

また、この平衡状態では、吐出管１３４を保持する保持部１７２（Ｑ）は、曲率中心１５４を通る第３方向の直線上にあって、当接部１５２と重心１５８との間において当接部１５２の近傍に位置する。また、ピストン１３０の往復運動による加振力が作用する加振点１５５（Ｐ）は、重心１５８（Ｇ）より上方に位置している。

図４（ｂ）に示すように、加振点１５５（Ｐ）に加振力が作用すると、本体部１０６は、内底面１５０の上を曲面１４８に沿って揺動する。これにより、当接部１５２を瞬間中心として本体部１０６が回転し、当接部１５２から離れた本体部１０６の上方ほど大きく変位するため、第３方向は鉛直方向に対して傾斜する。この揺動によって、当接部１５２を介して本体部１０６から密閉容器１０２への振動の伝達が低減され、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

＜保持部の作用＞
このように揺動する本体部１０６における各部の変位（振幅）は下方ほど小さい。すなわち、図５（ａ）に示すように、水平方向の変位については、加振点１５５（Ｐ）の振幅をａとしたとき、重心１５８（Ｇ）の振幅はその半分程度の０．５ａであり、保持部１７２（Ｑ）の振幅は０である。このため、保持部１７２は、水平方向にほとんど変位していない。

図５（ｂ）に示すように、鉛直方向の変位については、加振点１５５（Ｐ）の振幅が０．００３ａに対し、重心１５８（Ｇ）の振幅はその２倍程度の０．００６ａであり、保持部１７２（Ｑ）の振幅はさらに大きく約０．００９ａである。この場合であっても、保持部１７２（Ｑ）の鉛直方向の振幅０．００９ａは加振点１５５（Ｐ）の水平方向の振幅ａの１／１００程度と小さい。

このように、保持部１７２の振幅が小さいため、これに把持される吐出管１３４の振幅も小さくすることができる。よって、吐出管１３４を介して本体部１０６から密閉容器１０２に伝達される振動を低減し、密閉型圧縮機１００における振動を低減することができる。

また、吐出管１３４の振幅が小さいため、吐出管１３４の変形が抑制される。これにより、吐出管１３４に発生する応力を低減し、吐出管１３４の折損を防止することができる。よって、吐出管１３４からの冷媒ガスの漏洩による密閉型圧縮機１００の停止等の問題が軽減される。

保持部１７２は、全長が長い吐出管１３４をその中間部１３４ｂで把持しているため、吐出管１３４の剛性を高くすることができる。このため、吐出管１３４に固有振動数を上昇させ、共振を抑制し、吐出管１３４を介して密閉容器１０２に伝達される振動を低減することができる。

保持部１７２は弾性部材１７４を介して吐出管１３４を把持している。このため、弾性部材１７４の変形により吐出管１３４に伝わる振動を減衰し、吐出管１３４を介して密閉容器１０２に伝達される振動を低減することができる。

弾性部材１７４は弾性変形して、吐出管１３４の自励振動を減衰することができる。よって、吐出管１３４の振動及び共振を低減し、密閉型圧縮機１００の振動を低減する共に、吐出管１３４の損傷を軽減することができる。

図６に示すように、電動要素１１０の回転数（Ｈｚ）に対する密閉容器１０２の振動加速度について、図１の密閉型圧縮機１００は従来の密閉型圧縮機よりも低い値を示している。この従来の密閉型圧縮機では、吐出管が本体部の上部に接続され、保持部により保持されていない。これ以外は、図１の密閉型圧縮機１００と同様である。

従来の密閉型圧縮機では、２５Ｈｚ以下の低回転数域において大きな振動加速度を示している。これに対し、密閉型圧縮機１００では、１５Ｈｚ〜４０Ｈｚの全領域において従来の密閉型圧縮機よりも低い振動加速度を示し、この全領域の内、低回転数域において振動加速度がさらに低くなっている。

従って、密閉型圧縮機１００では、当接部１５２と電動要素１１０との間に吐出管１３４を通していることにより、吐出管１３４の振動を減少し、吐出管１３４を介して本体部１０６から密閉容器１０２に伝達される振動が低減されている。さらに、振動が大きくなり易い低回転数域における運転において、吐出管１３４を介した振動の伝達の低減化がさらも向上している。

なお、上記構成では、支持部１４６の曲面１４８は球面により形成したが、本体部１０６が揺動可能であれば、これに限定されない。例えば、曲面１４８は、円柱面に沿うように形成されていてもよい。

また、上記構成では、内底面１５０を平坦に形成したが、本体部１０６が内底面１５０に対して揺動可能であれば、これに限定されない。例えば、内底面１５０は、球面及び円柱面等の曲面により形成されていてもよい。

さらに、上記構成では、支持部１４６を固定子１１４に取り付けたが、シリンダブロック１２４等、本体部１０６におけるその他の部位に取り付けてもよい。さらに、シリンダブロック１２４と支持部１４６とを一体的に形成してもよい。

また、上記構成では、弾性部材１７４としてゴムを用いたが、弾性を有する物であれば、これに限定されず、例えば、高分子材料又は金属により形成されていてもよい。

さらに、上記構成では、金属製のクランプ１４０ａ、１４０ｂと吐出管１３４との間に弾性部材１７４が介在していたが、弾性部材１７４が配されていなくてもよい。この場合、クランプ１４０ａ、１４０ｂは、柔軟性及び減衰効果を有する樹脂及びゴム等の弾性材により形成されていてもよい。

また、上記構成では、保持部１７２は２つのクランプ１４０ａ、１４０ｂを有していたが、これに限定されない。例えば、保持部１７２は、１つ又は３つ以上のクランプを有していてもよい。

さらに、上記構成では、密閉型圧縮機１００に保持部１７２が設けられていたが、密閉型圧縮機１００に保持部１７２が設けられていなくてもよい。この場合も、当接部１５２と電動要素１１０との間を吐出管１３４が通っていれば、吐出管１３４の振動が小さいため、密閉型圧縮機１００において吐出管１３４を介して伝達される振動が低減することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００は、支持部２４６の曲面２４８、吐出マフラ、吐出管２３４、出口管２３８及び保持部２７２の形状が実施の形態１と異なっており、これ以外は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図７及び図８に示すように、曲面２４８は、第２方向に直線状に延び、第１方向に対して第３方向に湾曲する面であって、例えば、第２方向に延びる中心軸、及び、一定の曲率半径を有する円柱面に沿うように形成されている。この場合、曲面２４８は、内底面１５０に対して当接部２５２にて線接触して、第１方向に揺動する。

吐出マフラは、シリンダブロック１２４に形成された第１吐出マフラ１３６に加えて、第２吐出マフラ２７８を有している。第２吐出マフラ２７８は、支持部２４６の内部に形成された空間であって、例えば、第２方向に直交する断面が矩形状であって、第２方向に長く延びている略直方形状である。第２吐出マフラ２７８は、その側部がスペーサ１４７の一部により形成され、下部が底壁部１４９の一部により形成されている。このため、第２吐出マフラ２７８は、第１方向において主軸部１２０とスペーサ１４７との間であって、第３方向において電動要素１１０よりも下方であって、底壁部１４９の下面である曲面２４８及び当接部２５２よりも上方に配置されている。

第２吐出マフラ２７８は、第２方向における一方面おいて接続管２７６により第１吐出マフラ１３６に接続され、第２方向における他方面おいて吐出管２３４により出口管２３８に接続されている。接続管２７６及び吐出管２３４は、平衡状態において、曲面２４８の曲率中心Ｏと本体部１０６の重心Ｇとを通る直線上に配置され、第３方向において第２吐出マフラ２７８の中心軸よりも上方であって、互いに同軸になるように第２方向に延びている。

接続管２７６は、二重巻鋼管等のパイプを曲げて形成され、弾性を有している。接続管２７６は、本体部１０６と密閉容器１０２との間において第１吐出マフラ１３６から下方に延び、電動要素１１０よりも下方において第２方向側に曲がり、第２吐出マフラ２７８に接続されている。

吐出管２３４は、第２吐出マフラ２７８から第２方向に延び、本体部１０６と密閉容器１０２との間において上方に曲がり、出口管２３８の接続位置２３８ａに接続されている。このように、吐出管２３４は、高圧室１６１、第１吐出マフラ１３６、接続管２７６及び第２吐出マフラ２７８を介して圧縮室１４２に接続され、当接部２５２と電動要素１１０との間を通り、出口管２３８を介して密閉容器１０２に接続されている。この高圧室１６１、第１吐出マフラ１３６、接続管２７６、第２吐出マフラ２７８、吐出管２３４及び出口管２３８は、互いに連通し、一連の吐出経路を形成している。

また、当接部２５２と電動要素１１０との間において吐出管２３４は第２吐出マフラ２７８と接続されている。このため、第２吐出マフラ２７８は、吐出管２３４を保持する保持部２７２としても機能する。

これにより、ピストン１３０の往復運動による加振力が本体部１０６に作用すると、本体部１０６は当接部２５２を瞬間中心として回転しながら第１方向に揺動する。この揺動の変位（振幅）が小さい当接部２５２近傍の第２吐出マフラ２７８（保持部２７２）に吐出管２３４が接続されているため、吐出管２３４の振動を小さく抑制することができる。この結果、本体部１０６から吐出管２３４を経由して密閉容器１０２に伝達される振動が低減され、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

また、保持部２７２に吐出管２３４が保持されることにより、吐出管２３４の剛性を上昇させることができる。このため、吐出管２３４の損傷を防止しつつ、吐出管２３４の共振を防止することができる。よって、密閉型圧縮機１００における振動の低減及び吐出管２３４からの冷媒ガスの漏洩等の問題の軽減が図られる。

さらに、出口管２３８は、密閉容器１０２との固定位置から下方に延びて接続位置２３８ａにより吐出管２３４に接続されている。この接続位置２３８ａは、密閉容器１０２に対する出口管２３８の固定位置よりも下方にあり、鉛直方向における当接部２５２と近い。このため、本体部１０６から吐出管２３４を経由して密閉容器１０２に振動が伝わりにくく、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

なお、上記構成では、吐出マフラは、第１吐出マフラ１３６及び第２吐出マフラ２７８を有していたが、第１吐出マフラ１３６を有せず、第２吐出マフラ２７８を有していてもよい。

また、上記構成では、曲面２４８は円柱面に沿うように形成したが、球面に沿うように形成してもよい。

さらに、内底面１５０は球面及び円柱面等の曲面により形成されていてもよい。支持部１４６を本体部１０６における固定子１１４以外の部位に取り付けてもよい。支持部１４６をシリンダブロック１２４と一体的に形成してもよい。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る密閉型圧縮機１００は、保持部３７２、吐出管３３４及び出口管３３８の形状が実施の形態２と異なっており、これ以外は実施の形態２と同様であるため、その説明を省略する。

図９及び図１０に示すように、出口管３３８は、密閉容器１０２との固定位置から上方に延びて接続位置３３８ａにおいて吐出管３３４に接続されている。吐出管３３４は、第２吐出マフラ２７８に回転ジョイント３８０を介して接続位置３３４ａにおいて接続されている。

回転ジョイント３８０は、例えば、第２方向に中心軸が延びる円筒形状のシャフト部と、シャフト部が中心軸周りに回転可能に収容される円柱形状の空間を有するハウジング部を有している。シャフト部内には吐出管３３４が挿入され、ハウジング部は第２吐出マフラ２７８に接続されている。このシャフト部の外面とハウジング部の内面との間にはベアリング及びシールが設けられている。

このため、回転ジョイント３８０は、第２方向に延びる中心軸を中心に吐出管３３４を回転可能に、第２吐出マフラ２７８と吐出管３３４との間において気密性を保ちながらこれらを接続している。このため、回転ジョイント３８０は、当接部２５２と電動要素１１０との間に配置され、吐出管３３４を保持する保持部３７２としても機能する。

よって、ピストン１３０の往復運動による加振力が本体部１０６に作用すると、本体部１０６は当接部２５２を瞬間中心として回転しながら第１方向に揺動する。この揺動の変位（振幅）が小さい当接部２５２近傍の回転ジョイント３８０（保持部３７２）に吐出管３３４が接続されているため、吐出管３３４の振動を抑制することができる。この結果、本体部１０６から吐出管３３４を経由して密閉容器１０２に伝達する振動が軽減され、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

また、吐出管３３４は回転ジョイント３８０により第２吐出マフラ２７８に対して回転する。この回転によって本体部１０６の回転振動が減衰するため、吐出管３３４を介して密閉容器１０２に伝達することを防止することができる。この結果、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

なお、吐出マフラは、第１吐出マフラ１３６を有していなくてもよい。曲面２４８は球面に沿うように形成してもよい。内底面１５０は球面及び円柱面等の曲面により形成されていてもよい。支持部１４６を本体部１０６における固定子１１４以外の部位に取り付けてもよい。支持部１４６をシリンダブロック１２４と一体的に形成してもよい。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る冷凍装置は、図１１に示すように、実施の形態１〜３のいずれかの密閉型圧縮機１００を有している。以下では、冷凍装置の一例として冷蔵庫４００について説明するが、冷凍装置はこれに限定されない。冷凍装置としては、例えば、家庭用電気冷凍冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍ショーケース、自動販売機、及びその他の装置等が例示される。

冷蔵庫４００は断熱箱体４８２を備えている。断熱箱体４８２は、正面が開口する本体４８１、及び、開口部を開閉可能に本体４８１に取り付けられた扉部を有している。本体４８１の内部空間（庫内）は、複数の空間４９０、４９２、４９４、４９６、４９８に仕切られている。この各空間４９０、４９２、４９４、４９６、４９８に対応して回転式又は引き出し式の扉部５１２、５１４、５１６、５１８、５２０がガスケットを介して設けられている。各空間は４９０、４９２、４９４、４９６、４９８は用途に応じた温度が設定されている。また、庫内には温度センサ（図示せず）が配置されている。

本体４８１及び扉部５１２、５１４、５１６、５１８、５２０のそれぞれは、断熱壁を有している。断熱壁は、内箱４８４、外箱４８６、及び、この間の空間に発泡充填された断熱体４８８を有している。

内箱４８４は、例えば、ＡＢＳ等の樹脂から成り、真空成型により形成されている。外箱４８６は、例えば、プリコート鋼板等の金属材料から成る。断熱体４８８は、例えば、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム及びスチレンフォーム等の発泡材から成る。発泡材として、ハイドロカーボン系のシクロペンタンは、地球温暖化防止の観点から好ましい。

例えば、本体４８１の背面の上側角部には、凹み部５００が設けられている。この凹み部５００に、密閉型圧縮機１００が弾性支持材５２４を介して載置されている。密閉型圧縮機１００は、冷凍サイクルに接続されている。

冷凍サイクルは、密閉型圧縮機１００、凝縮器（図示せず）、キャピラリ５０６、ドライヤ（図示せず）、蒸発器５１０及び吸入配管１６４を有し、これらはこの順で環状に接続されている。凝縮器は本体４８１の側面等に配置されている。キャピラリ５０６は減圧器であって、ドライヤは水分を除去する装置である。蒸発器５１０の近傍には冷却ファン５０８が設けられている。

この冷凍サイクルでは、庫内の設定温度及び温度センサの検知温度に応じた制御基板（図示せず）からの信号に基づいて冷却運転が行われる。冷却運転が開始されると、密閉型圧縮機１００は圧縮動作により高温高圧の冷媒ガスを吐出する。この冷媒ガスは、凝縮器において放熱して凝縮液化してから、キャピラリ５０６で減圧されて低温低圧の冷媒液となり、蒸発器５１０に至る。

冷媒液は、蒸発器５１０において庫内の空気と熱交換し蒸発気化され、冷媒ガスとなる。ここで、冷却ファン５０８により庫内の空気が循環され、冷却された空気はダンパ（図示せず）等を介して各空間に送られる。

上記構成によれば、密閉型圧縮機１００において、ピストン１３０（図１）の往復運動による振動が低減されている。このため、密閉型圧縮機１００を備える冷蔵庫４００における振動による騒音も減少させることができる。

例えば、密閉型圧縮機１００が冷蔵庫４００の上部に設けられている場合、密閉型圧縮機１００は、立っている人間の耳の近くに配置される。この場合、騒音の低減効果はさらに発揮される。また、密閉型圧縮機１００が冷蔵庫４００の下部に設けられている場合、密閉型圧縮機１００から床面へ伝達される振動が減少し、騒音をさらに低減することができる。

また、密閉型圧縮機１００における電動要素１１０（図１）の回転数が商用電源の周波数より低い低回転の運転時に、密閉型圧縮機１００の振動が冷蔵庫４００に伝わりやすい。これに対し、低回転時における密閉型圧縮機１００の振動が大幅に低減されているため、振動による騒音を軽減することができる。しかも、回転数の低下によって密閉型圧縮機１００及び冷蔵庫４００の消費電力を低減することができる。

本発明の密閉型圧縮機及びそれを備えた冷凍装置は、振動を低減することができる密閉型圧縮機及びそれを備えた冷凍装置等として有用である。

１００ ：密閉型圧縮機
１０２ ：密閉容器
１１０ ：電動要素
１１２ ：圧縮要素
１２８ ：シリンダ部
１３０ ：ピストン
１３４ ：吐出管
１４２ ：圧縮室
１４６ ：支持部
１４８ ：曲面
１５０ ：内底面
１５２ ：当接部
１７２ ：保持部
１７４ ：弾性部材
２３４ ：吐出管
２４６ ：支持部
２５２ ：当接部
２７２ ：保持部
２７６ ：接続管
２７８ ：第２吐出マフラ（吐出マフラ）
３３４ ：吐出管
３７２ ：保持部
３８０ ：回転ジョイント（ジョイント）
４００ ：冷蔵庫（冷凍装置）

Claims (7)

1. 圧縮要素と、
   前記圧縮要素を駆動する電動要素と、
   前記圧縮要素及び前記電動要素を支持し、且つ、曲面が形成された支持部と、
   前記圧縮要素、前記電動要素及び前記支持部を収容し、且つ、前記曲面に当接する内底面を有する密閉容器と、を備え、
   前記圧縮要素は、
   内部空間を有するシリンダ部と、
   前記内部空間において往復運動するピストンと、
   前記シリンダ部及び前記ピストンにより周囲が取り囲まれた圧縮室と前記密閉容器とに接続された吐出管と、
   前記内底面に対する前記曲面の当接部と前記電動要素との間に設けられ、且つ、前記吐出管を保持する保持部と、を有している、密閉型圧縮機。
2. 前記保持部と前記吐出管との間に介在する弾性部材をさらに備えている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記弾性部材は、減衰性を有している、請求項２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記保持部は、前記圧縮室に連通する吐出マフラにより形成され、
   前記吐出管は、前記吐出マフラを介して前記圧縮室に接続されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記保持部は、前記吐出管をその軸まわりに回転可能なジョイントにより形成されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
6. 前記電動要素は、商用電源の周波数より低い回転数が含む複数の回転数でインバータにより駆動される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を備えている、冷凍装置。

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