JP2020002853A

JP2020002853A - 密閉型圧縮機及びそれを備える冷凍装置

Info

Publication number: JP2020002853A
Application number: JP2018122488A
Authority: JP
Inventors: 稲垣　耕; Ko Inagaki; 耕稲垣
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-01-09

Abstract

【課題】騒音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、本体部１１０と、前記本体部を収容し、且つ、内底面に第１曲面１５２が形成された密閉容器１０２と、を備え、前記本体部は、シリンダ部１３１の内部空間において往復運動するピストン１３３を有する圧縮要素１３０と、前記圧縮要素を駆動する電動要素１２０と、前記圧縮要素及び前記電動要素を支持し、且つ、前記第１曲面に当接する第２曲面１５４が形成された支持部１５０を有し、前記第１曲面の曲率半径が前記第２曲面の曲率半径よりも大きい。【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揺動可能に支持されている。

ＷＯ２０１６／１８９８８０号公報

上記特許文献１の密閉型圧縮機では、密閉型圧縮機が傾斜した状態で設置されると、圧縮機本体が密閉容器よりもさらに大きく傾く。これにより、圧縮機本体が密閉容器に接触すると、騒音が発生する。

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、本体部と、前記本体部を収容し、且つ、内底面に第１曲面が形成された密閉容器と、を備え、前記本体部は、シリンダ部の内部空間において往復運動するピストンを有する圧縮要素と、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、前記第１曲面に当接する第２曲面が形成された支持部を有し、前記第１曲面の曲率半径が前記第２曲面の曲率半径よりも大きい。

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騒音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断面図である。図１の密閉型圧縮機が傾斜した状態を示す断面図である。図２の本体部及び密閉容器の一部を模式的に示す図である。図１の密閉容器に対する本体部の変位Ｘ、第１曲面の曲率半径Ｒ₁、及び、第２曲面の曲率半径Ｒ₂の関係を示すグラフである。図１の密閉容器に対する本体部の変位Ｘと、等価半径Ｒ_Eとの関係を示すグラフである。図１の密閉容器に対する本体部の変位Ｘ、第１曲面の曲率半径Ｒ₁、及び、第２曲面の曲率半径Ｒ₂の関係を示すグラフである。図７（ａ）は、本体部及び密閉容器の一部を模式的に示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の密閉型圧縮機よりも曲率半径Ｒ₁と曲率半径Ｒ₂との差が小さく、等価半径Ｒ_Eが大きい場合の本体部及び密閉容器の一部を模式的に示す図である。本発明の実施の形態２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、本体部と、前記本体部を収容し、且つ、内底面に第１曲面が形成された密閉容器と、を備え、前記本体部は、シリンダ部の内部空間において往復運動するピストンを有する圧縮要素と、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、前記第１曲面に当接する第２曲面が形成された支持部を有し、前記第１曲面の曲率半径が前記第２曲面の曲率半径よりも大きい。

これにより、密閉容器に対する本体部の揺動を阻害することなく、密閉型圧縮機が傾斜した場合であっても密閉容器に対する本体部の傾きを小さく抑えることができる。これにより、本体部が密閉容器に接触し、騒音が発生することを低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、前記第２曲面の曲率半径が前記本体部の高さの０．７倍以上であり、前記第１曲面の曲率半径が前記本体部の高さの１倍以上４倍以下であってもよい。

これにより、密閉容器に対する本体部の変位を小さく抑え、本体部と密閉容器との間隔を確保することができる。よって、密閉容器に対する本体部の接触をより確実に抑制し、騒音の低減化を向上することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明の密閉型圧縮機において、前記第１曲面の曲率と前記第２曲面の曲率との差の逆数である等価半径は、前記本体部の高さの２倍以上８倍以下であってもよい。

これにより、第１曲面の曲率半径と第２曲面の曲率半径との差が小さくなりすぎることによって本体部の転がり（揺動）が阻害されることを軽減することができる。よって、本体部から密閉容器への振動を低減することができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明の密閉型圧縮機において、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、本体部の振動を低減することができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明の密閉型圧縮機を備えていてもよい。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。

（実施の形態１）
＜密閉型圧縮機の構成＞
図１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１１０、及び、本体部１１０を収容する密閉容器１０２を備えている。密閉容器１０２は、内側の底（内底面１０４）に第１曲面１５２を有している。内底面１０４の詳細については後述する。

密閉容器１０２には、冷媒ガスが充填され、下部にはオイル１０６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１０６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以下のオイルが用いられ、好ましくは、ＶＧ５程度の粘度が低いオイルが用いられる。

本体部１１０は、電動要素１２０、圧縮要素１３０及びこれらを支持する支持部１５０を備え、支持部１５０により内底面１０４上に支持されている。この支持部１５０の詳細に関しては後述する。

電動要素１２０は、圧縮要素１３０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１２１と、固定子１２１の内側に配置され且つ永久磁石を内蔵した回転子１２２とを有している。

固定子１２１の巻線は、電源端子１０８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１０８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１２０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１３０は、例えば、電動要素１２０の上方に配置され、クランクシャフト１３４、シリンダブロック１３２及びピストン１３３を備えている。クランクシャフト１３４は主軸部１３４ａ及び偏心軸部１３４ｂを有しており、主軸部１３４ａは鉛直方向に延び、下部が回転子１２２に圧入固定されている。

偏心軸部１３４ｂは、主軸部１３４ａに対し偏心して形成されており、ピストン１３３とコンロッド１４２によって連結されている。このコンロッド１４２は、偏心軸部１３４ｂの回転運動をピストン１３３の往復運動に変換している。

シリンダブロック１３２は、軸受部１３５及びシリンダ部１３１を有している。軸受部１３５は、主軸部１３４ａを軸支している。シリンダ部１３１は、略円筒形状であって、内部空間を有している。このシリンダ部１３１の一端側から内部空間にピストン１３３が往復自在に挿入され、シリンダ部１３１の他端にバルブプレート１３７が取り付けられている。これにより、シリンダ部１３１、ピストン１３３及びバルブプレート１３７により囲まれた円柱形状の圧縮室１３６が形成されている。

バルブプレート１３７は、吸入ポート１３７ａ及び吐出ポート１３７ｂを備え、シリンダヘッド１３８によりシリンダブロック１３２に押さえ付けて固定されている。この吸入ポート１３７ａを介して圧縮室１３６に低圧の冷媒ガスが吸入され、吐出ポート１３７ｂを介して圧縮室１３６で圧縮された高圧の冷媒ガスが吐出される。

圧縮室１３６は吸入ポート１３７ａを経由して吸入マフラ１４０と連通している。また、吸入マフラ１４０は、上部がシリンダヘッド１３８に把持されており、内部に消音空間１４０ａを有し、密閉容器１０２の内部とを連通している。この密閉容器１０２には、吸入配管１４１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１３８は、内部に高圧室を形成している。高圧室は、シリンダブロック１３２に形成された吐出マフラと連通している。吐出マフラは吐出配管１３９に接続されて、吐出配管１３９は、密閉容器１０２に取り付けられた出口管に接続され、密閉容器１０２の外部の冷凍サイクルに接続されている。

＜内底面の構成＞
密閉容器１０２の内底面１０４における第１曲面１５２は、下方へ突出するように湾曲している。例えば、図３に示すように、第１曲面１５２は、曲率中心Ｏ₁を中心とする曲率半径Ｒ₁の球面に沿った形状である。第１曲面１５２の曲率は０を含む。

＜支持部の構成＞
図１に示すように、支持部１５０は、本体部１１０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１５０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１５０では、支持部１５０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１５０は、本体部１１０における下部に設けられ、本体部１１０の上部にある電動要素１２０及び圧縮要素１３０をスペーサ１５１を介して密閉容器１０２に対して支持している。スペーサ１５１は、圧縮要素１３０の主軸部１３４ａの下部の周囲を取り囲むように形成されている。スペーサ１５１は、主軸部１３４ａに平行な方向に延び、上端が固定子１２１に接続され、下端が支持部１５０に接続されている。

支持部１５０は、下方に湾曲する板状体であって、主軸部１３４ａと内底面１０４の第１曲面１５２との間に配置されている。支持部１５０は、その下面（第２曲面１５４）が第１曲面１５２に対向し、第２曲面１５４の反対側の上面が主軸部１３４ａに対向するように配置されている。

例えば、図３に示すように、第２曲面１５４は、曲率中心Ｏ₂を中心とする曲率半径Ｒ₂の球面に沿った形状である。このため、第２曲面１５４は当接部１５６にて第１曲面１５２と点接触し、本体部１１０は第２曲面１５４に沿って揺動可能である。

第２曲面１５４の曲率中心Ｏ₂は、第１曲面１５２及び第２曲面１５４からの高さが本体部１１０の重心Ｇよりも高くなるように配置されている。例えば、密閉型圧縮機１００が水平に配置された状態では、曲率中心Ｏ₂が重心Ｇの鉛直方向の上方に設けられ、本体部１１０は自立する。なお、第２曲面１５４の曲率中心Ｏ₂の位置は、必ずしも、本体部１１０の重心Ｇの鉛直方向の上方でなくてもよい。

第１曲面１５２の曲率半径Ｒ₁は第２曲面１５４の曲率半径Ｒ₂よりも大きく、Ｒ₁＞Ｒ₂である。このため、第１曲面１５２は第２曲面１５４よりも緩やかに湾曲している。

第２曲面１５４の曲率半径Ｒ₂は、第１曲面１５２に対する第２曲面１５４の当接部１５６から本体部１１０の重心Ｇまでの距離（重心高さ）Ｈ_Gよりも大きい。このため、本体部１１０は自立状態が安定的に維持される。

本体部１１０の重心Ｇは本体部１１０のほぼ中心にある。本体部１１０の高さＨ₂は、密閉型圧縮機１００が水平に配置された状態における下端から上端までの高さであって、重心高さＨ_Gの２倍であり、Ｈ₂＝２Ｈ_Gとなっている。

＜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１０８を経由して電動要素１２０に供給される。これにより、電動要素１２０の回転子１２２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１２２に固定された主軸部１３４ａが回転し、主軸部１３４ａに接続された偏心軸部１３４ｂが主軸部１３４ａに対して偏心回転する。この偏心軸部１３４ｂの回転運動がコンロッド１４２によってピストン１３３の往復運動に変換され、ピストン１３３により規定される圧縮室１３６の容積が変化する。

圧縮室１３６の容積が増加するようにピストン１３３が移動すると、低圧の冷媒ガスが、吸入配管１４１を通して密閉容器１０２内に導かれ、吸入マフラ１４０から吸入ポート１３７ａを経由して、圧縮室１３６に吸入される。圧縮室１３６において冷媒ガスは、圧縮室１３６の容積が減少するようにピストン１３３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１３７ｂを経由して高圧室に吐出され、さらに吐出配管１３９及び出口管を通って密閉容器１０２外の冷凍サイクルへ吐出される。

＜支持部の作用＞
図１及び図３に示すように、密閉容器１０２が傾いていない水平な静的平衡状態では、本体部１１０の第２曲面１５４は密閉容器１０２の第１曲面１５２と当接部１５６（Ｐ）にて当接する。この当接部１５６は、本体部１１０の重心Ｇの鉛直下方に位置し、密閉容器１０２に対して本体部１１０が所定の姿勢で自立する。

この所定の姿勢において、例えば、本体部１１０と密閉容器１０２との間隔が最大になるように設定されている。このため、本体部１１０は密閉容器１０２に間隔を空けて配置されるため、密閉容器１０２との接触が防止されている。よって、接触による騒音、及び、接触による本体部１１０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。

そして、ピストン１３３の往復運動による反作用によって、ピストン１３３の往復方向の周期的な加振力が本体部１１０に作用する。これにより、本体部１１０は揺動する。

この際、本体部１１０は、第２曲面１５４が内底面１０４の第１曲面に沿って、当接部１５６を瞬間中心として回転しながら揺動する。このため、本体部１１０から密閉容器１０２に振動が伝わり難く、密閉型圧縮機１００の振動を低減することができる。

図１の密閉容器１０２の底面が水平な静的平衡状態から、図２及び図３に示すように、角度αだけ傾いた場合、本体部１１０は角度βだけさらに傾斜する。すなわち、密閉容器１０２の傾斜角度αに対して、本体部１１０の傾斜角度はα＋βである。

この角度βは、静的平衡状態における当接部１５６（Ｐ）に対する第１曲面１５２の曲率中心Ｏ₁の方向（すなわち、密閉容器１０２における局所的な中心軸（鉛直方向））と、当接部１５６（Ｐ）に対する第２曲線１５４の曲率中心Ｏ₂の方向との間の角度である。つまり、角度βは、当接部１５６（Ｐ）及び曲率中心Ｏ₁を通る直線と、当接部１５６（Ｐ）及び曲率中心Ｏ₂を通る直線とのなす角である。

曲率半径Ｒ₂よりも大きい曲率半径Ｒ₁の第１曲面１５２によって、傾斜角度βは、内底面が平坦な場合の本体部１１０の傾斜角度よりも小さい。これにより、内底面が平坦な場合よりも密閉容器１０２に対する本体部１１０の姿勢は所定の姿勢に近くなるため、密閉容器１０２と本体部１１０との間隔が確保される。よって、密閉容器１０２と本体部１１０との接触が抑制され、接触による騒音、及び、接触による本体部１１０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、本体部１１０は密閉容器１０２よりもさらに大きく傾斜する。これにより、本体部１１０の重心がＧからＧ′に変位し、当接部１５６も第２曲面１５４においてＰからＰ′に変位する。そして、当接部１５６（Ｐ′）が重心Ｇ′の鉛直方向の下方に位置するとき、密閉容器１０２に対して本体部１１０が平衡状態となる。

この際、第１曲面１５２と第２曲面１５４の間に滑りがない場合、中心Ｏ₁、Ｏ₂に対する当接部１５６（Ｐ）と当接部１５６（Ｐ′）の角度θ₁（＝∠ＰＯ₁Ｐ′）、θ₂（＝∠ＰＯ₂Ｐ′）の関係は、Ｒ₁θ₁＝Ｒ₂θ₂となる。また、本体部１１０の傾きβ（＝∠Ｏ₁ＰＯ₂）は、β＝θ₂−θ₁で表される。

ここで、曲率中心Ｏ₁及び接触点Ｐ′を通る直線の鉛直方向に対する角度γを、γ＝α−θ₁とし、δ＝∠Ｏ₁Ｐ′Ｇ′とする。このとき、静的平衡状態では重心Ｇ′が接触点Ｐ′の鉛直方向の上方に位置するため、γ＝δとなる。

また、第２曲面１５４の曲率中心Ｏ₂と重心Ｇとの距離Ｒ_G（＝Ｒ₂−Ｈ_G）を用いると、δについて正弦定理より次式（１）及び式（２）を得る。

ｓｉｎδ／Ｒ_G＝（ｓｉｎ（π−δ−θ₂））／Ｒ₂ 式（１）
Ｒ₂ｓｉｎ（α―θ₁）−Ｒ_Gｓｉｎ（α＋（Ｒ₁−Ｒ₂）θ₁／Ｒ₂）＝０式（２）
この式（１）及び式（２）を解くことにより、密閉容器１０２が角度αだけ傾斜した時の角度θ₁及びその他のパラメータを求めることができる。

さらに、例えば、ピストン１３３が往復運動する方向における重心Ｇの変位を、本体部１１０の変位として表す。この場合、変位の大きさＸは次式（３）で表される。

Ｘ＝（Ｒ₁−Ｒ₂）ｓｉｎγ＋Ｒ_Gｓｉｎ（γ＋θ₂）−（Ｒ₁−Ｒ₂＋Ｒ_G）ｓｉｎα
式（３）
例えば、所定の姿勢の本体部１１０と密閉容器１０２との間隔は、運転時の接触防止及び輸送時の破損防止の観点から、７ｍｍ程度に設定されている。このため、密閉容器１０２に対する本体部１１０の変位Ｘを所定値（例えば、５ｍｍ）以下にすることにより、密閉容器１０２と本体部１１０との接触を防止することができる。

図４は、密閉型圧縮機１００の傾斜角度αを１５度とした場合の、曲率半径Ｒ₁及びＲ₂に対する重心Ｇの変位Ｘを示す特性図である。図４の２点鎖線で示すＦＬＡＴは、従来の密閉容器のような内底面が平坦である場合の重心Ｇの変位Ｘを示す。なお、傾斜角度αの値の１５度は、幅及び奥行きが約６００ｍｍで、高さが約１８００ｍｍの一般的な冷蔵庫が転倒しない程度の角度であり、密閉型圧縮機１００の設置で想定される最大の傾きよりも大きい。

図４に示すように、曲率半径Ｒ₂よりも大きな曲率半径Ｒ₁の第１曲面１５２によって、図１の密閉型圧縮機１００の変位Ｘを、従来の密閉型圧縮機の変位Ｘよりも小さくすることができる。また、Ｒ₁／Ｈ₂を１以上４以下（曲率半径Ｒ₁が高さＨ₂の１倍以上４倍以下）であって、且つ、Ｒ₂／Ｈ₂を０．７以上（曲率半径Ｒ₂が高さＨ₂の０．７倍以上）に設定すれば、変位Ｘを小さく抑えることができる。これにより、密閉容器１０２と本体部１１０との間隔を確保することができる。よって、密閉容器１０２と本体部１１０との接触を抑制し、接触による騒音を低減することができる。

図５は、密閉容器１０２に対する本体部１１０の変位Ｘと、等価半径Ｒ_Eとの関係を示すグラフである。なお、等価半径Ｒ_Eは、第１曲面１５２の曲率１／Ｒ₁と第２曲面１５４の曲率１／Ｒ₂との差の逆数（１／Ｒ_E＝１／Ｒ₂−１／Ｒ₁）である。

図５に示すように、本体部１１０の変位ＸはＲ₁及びＲ₂の組み合わせによらず、同じ曲線上にのる。このため、等価半径Ｒ_Eを本体部１１０の高さＨ₂の２倍以上８倍以下の範囲に設定することにより、変位Ｘを所定値（例えば、５ｍｍ）未満の１ｍｍ以上４ｍｍ以下にとどめることができる。よって、密閉容器１０２と本体部１１０との接触を抑制し、接触による騒音を低減することができる。

図５に示すように、等価半径Ｒ_Eが大きくなるほど変位Ｘは小さくなっている。この場合、等価半径Ｒ_Eが大きくなるほど、第１曲面１５２の曲率半径Ｒ₁と第２曲面１５４の曲率半径Ｒ₂との差が小さくなる。

例えば、図７（ｂ）の場合は図７（ａ）の場合よりも、等価半径Ｒ_Eが大きく、第１曲面１５２の曲率半径Ｒ₁と第２曲面１５４の曲率半径Ｒ₂との差が小さい。なお、図７（ｂ）の曲率半径Ｒ₂は、図７（ａ）の曲率半径Ｒ₂よりも大きい。

このように、等価半径Ｒ_Eが大きく、曲率半径Ｒ₁と曲率半径Ｒ₂と差が小さいほど、密閉型圧縮機１００が傾斜した際の本体部１１０の傾斜が小さくなる。このため、本体部１１０の変位Ｘは小さくなる。しかしながら、第１曲面１５２に対して第２曲面１５４が揺動しにくくなり、本体部１１０から密閉容器１０２に振動が伝わりやすくなる。

さらに、第１曲面１５２と第２曲面１５４との間にオイル１０６が介在すると、オイル１０６の抵抗によって本体部１１０から密閉容器１０２に振動がさらに伝達されやすくなる。

よって、等価半径Ｒ_Eを本体部１１０の高さＨ₂の８倍以下に設定することにより、曲率半径Ｒ₁と曲率半径Ｒ₂と差が小さくなりすぎることによる振動の伝達を低減することができる。

また、図６は、図５で示した等価半径Ｒ_Eが高さＨ₂の２倍以上８倍以下である範囲を、図４と同じ変位Ｘ−Ｒ₂／Ｈ₂のグラフに示したものである。図６において斜線で示す範囲における変位Ｘは、図４において斜線で示した範囲の変位Ｘよりも小さく抑制することができる。よって、密閉容器１０２と本体部１１０との接触をより確実に抑制し、接触による騒音の低減化をさらに向上することができる。

このように、等価半径Ｒ_Eを本体部１１０の高さＨ₂の２倍以上８倍以下の範囲に設定する。これにより、密閉容器１０２に対する本体部１１０の変位Ｘを所定値（例えば、５ｍｍ）以下に制限しながら、本体部１１０の揺動を阻害しない。よって、密閉容器１０２と本体部１１０との接触を抑制すると共に、本体部１１０から密閉容器１０２への振動伝達を軽減することができる。

なお、第１曲面１５２及び第２曲面１５４を球面に沿って形成したが、球面以外の円柱面等の曲面でもよく、又は、方向によって異なる曲率を有する曲面でもよい。また、第１曲面１５２と第２曲面１５４とが異なる形状の曲面であってもよい。例えば、第１曲面１５２が円柱面であり、第２曲面１５４が球面である等、異なる形状の曲面を組み合わせであってもよい。また、密閉容器１０２の内底部に第１曲面１５２を形成する代わりに、第１曲面１５２を有する部材を設置してもよい。これらの場合も、上記と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る冷凍装置は、図８に示すように、実施の形態１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２００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２００は断熱箱体２８０を備えている。断熱箱体２８０は、正面が開口する本体２８０ａ、及び、開口部を開閉可能に本体２８０ａに取り付けられた扉部を有している。本体２８０ａの内部空間（庫内）は、複数の空間２８４、２８５、２８６、２８７、２８８に仕切られている。この各空間２８４、２８５、２８６、２８７、２８８に対応して回転式又は引き出し式の扉部２８９、２９０、２９１、２９２、２９３が設けられている。各空間は２８４、２８５、２８６、２８７、２８８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２８０ａ及び扉部のそれぞれは、断熱壁を有している。断熱壁は、内箱２８１、外箱２８２、及び、この間の空間に発泡充填された断熱体２８３を有している。

内箱２８１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２８２は、例えば、プリコート鋼板等の金属材料から成る。断熱体２８３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２８０ａの背面の上側角部には、凹み部２９４が設けられている。この凹み部２９４に、密閉型圧縮機１００が弾性支持材２９５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２９６、ドライヤ（図示せず）、蒸発器２９８及び吸入配管（図示せず）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２８０ａの側面等に配置されている。キャピラリ２９６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２９８の近傍には冷却ファン２９７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２９６で減圧されて低温低圧の冷媒液となり、蒸発器２９８に至る。

冷媒液は、蒸発器２９８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２９７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１３３（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２００における騒音も減少させることができる。

例えば、冷蔵庫２００の上部に配置されている密閉型圧縮機１００は、立っている人間の耳の近くに配置される。このような場合、騒音の低減効果はさらに効果を発揮する。また、密閉型圧縮機１００を冷蔵庫２００の下部に配置した場合には、床面へ伝達される振動が減少し、騒音を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１２０（図１）の回転数が商用電源の周波数より低い低回転運転時に、密閉型圧縮機１００の振動が冷蔵庫２００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の振動を大幅に低減することができる。しかも、低回転運動により密閉型圧縮機１００及び冷蔵庫２００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、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
１０４：内底面
１１０：本体部
１２０：電動要素
１３０：圧縮要素
１３１：シリンダ部
１３３：ピストン
１５０：支持部
１５２：第１曲面
１５４：第２曲面
２００：冷蔵庫（冷凍装置）

Claims

本体部と、
前記本体部を収容し、且つ、内底面に第１曲面が形成された密閉容器と、を備え、
前記本体部は、
シリンダ部の内部空間において往復運動するピストンを有する圧縮要素と、
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、前記第１曲面に当接する第２曲面が形成された支持部を有し、
前記第１曲面の曲率半径が前記第２曲面の曲率半径よりも大きい、密閉型圧縮機。
前記第２曲面の曲率半径が前記本体部の高さの０．７倍以上であり、
前記第１曲面の曲率半径が前記本体部の高さの１倍以上４倍以下である、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記第１曲面の曲率と前記第２曲面の曲率との差の逆数である等価半径は、前記本体部の高さの２倍以上８倍以下である、請求項１又は２に記載の密閉型圧縮機。
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１〜３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
請求項１〜４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。