JP6677948B2 - 密閉型圧縮機および冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、密閉型圧縮機、および、それを用いた冷蔵庫やショーケース等の冷凍装置に関する。特に、密閉型圧縮機の騒音防止構成に関する。

一般に密閉型圧縮機は、密閉容器の内部に、レシプロ方式、或いは、ロータリー方式、スクロール方式等の圧縮機構を設けて構成してある。圧縮機構によって冷媒を吸引し圧縮して、吐出する。その際、冷媒の吸入・圧縮・吐出によって脈動が生じ、密閉容器内に冷媒や潤滑油を介して、運転回転数に起因する５０／６０Ｈｚの低周波の振動・騒音が伝達する。同時に、圧縮機構の吸入／吐出バルブの叩き音等の人間の可聴域で、耳障りな高調波の騒音が、固体接触部分を介して、密閉容器に伝達・加振し、騒音を発する。

特に、レシプロ方式の密閉型圧縮機は、密閉容器内に圧縮機構がサスペンションスプリングによって内部懸架されている、かつ、密閉容器の内径が大きい。このため、その剛性が低く、固有振動数も低い。そのため、密閉型圧縮機の圧縮機構から発するバルブ叩き音等の約２ｋＨｚから８ｋＨｚの高調波の騒音が、密閉容器の形状や板厚、材質等で決まる固有振動数と重なり易い。したがって、その周波数帯域の騒音レベルが、特に、高くなる傾向がある。

ロータリー方式等の密閉型圧縮機には、５０Ｈｚ／６０Ｈｚの圧力脈動の基本波に関する騒音課題がある。一方、レシプロ方式の密閉型圧縮機は、ロータリー方式等の密閉型圧縮機における騒音課題よりも、さらにひと桁以上高い密閉容器の固有振動数に起因した高調波の共振周波数帯域（２ｋＨｚ〜８ｋＨｚ）の騒音を発するという課題がある。これは、レシプロ方式特有の課題である。

以上のようなことから、従来、各種密閉型圧縮機には、種々の騒音防止対策が施してある。その一つに、動吸振器効果を用いたものがある（例えば、特許文献１を参照）。

図１４は、特許文献１に記載の密閉型圧縮機を示す図である。この圧縮機は、レシプロ方式の密閉型圧縮機である。密閉容器１０１に錘１０２を設ける。錘１０２によって、密閉容器１０１の固体振動数、密閉容器１０１を支持する緩衝部材からなる脚１０３の固有振動数に一致させる。脚１０３による動吸振器効果によって、密閉容器１０１の振動を抑制する。これにより、騒音を低減する。

なお、密閉容器１０１内には、圧縮機構１０４が設けられている。また、密閉容器１０１内には、圧縮機構１０４を密閉容器１０１内に懸架しているサスペンションスプリング１０５が設けられている。

また、その他の騒音防止対策として、制振板を用いるものがある（例えば、特許文献２を参照）。

図１５は、特許文献２に記載の密閉型圧縮機の密閉容器２０１を示す図である。この圧縮機は、密閉容器２０１の内壁面に一部が弾性力を有して接触する制振板２０２を設けている。制振板２０２の接触部における接触摩擦減衰効果によって、密閉容器２０１の振動を抑制し、騒音を低減する。

特許文献１に記載された密閉型圧縮機は、脚１０３による動吸振器効果によって密閉容器１０１の振動を抑制して騒音低減する。しかし、冷蔵庫等の機器に密閉型圧縮機を取り付ける箇所の剛性が変わると、十分な騒音防止効果が得られない場合がある。よって、信頼性に欠ける問題がある。

すなわち、脚１０３は、冷蔵庫等の機器に密閉型圧縮機をグロメットや固定金具を介して設置・固定するための部分である。しかし、その機器に固定する際、グロメットや固定金具の形状や材質または固定状態等によって、脚１０３の剛性と相当質量が変化して固有振動数が変わってしまう。このため、錘１０２によって調整した密閉容器１０１の固有振動数と脚１０３の固有振動数に大きなずれが生じてしまう。その結果、動吸振器効果が十分に発揮されなくなって、騒音低減が達成できない、もしくは、騒音低減効果が低い密閉型圧縮機となってしまう。よって、信頼性に欠ける。

また、上記密閉型圧縮機は、密閉容器１０１の固有振動数を脚１０３の固有振動数に一致させるために、比較的質量や容積の大きい錘１０２を必要とする。その分、密閉型圧縮機の部品点数および重量が増え、コスト高となると共に大型化する。このため、冷蔵庫等の機器に設置するための容積が増大し、庫内容積が減少する、との弊害が生じる場合がある。

また、特許文献２に記載された密閉型圧縮機は、密閉容器２０１の内面に制振板２０２を固定部２０３で溶接固定し、接触部２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、２０４ｅ、２０４ｆで弾性的に密閉容器２０１と接触させる。これにより、比較的広い周波数帯域の接触摩擦減衰効果を得るが、これも十分な騒音防止効果が得られない場合がある。よって、信頼性に欠ける問題がある。すなわち、この構成では、制振板２０２が密閉容器２０１の固定部２０３で溶接固定される際に、塑性変形を伴いながら弾性的に接触するため、接触位置や接触荷重にばらつきが生じる。その結果、制振板２０２の接触摩擦減衰効果のばらつきが発生し、騒音低減効果が低い密閉型圧縮機となる可能性がある。よって、信頼性に欠ける。

特開平１０−２０５４４７号公報 特開平２−１５９４４０号公報

本発明は、上記従来の課題を解決する。本発明は、密閉型圧縮機の取り付け状態等の外部の要因に影響されることなく、動吸振器効果を発揮することができる。同時に、部品点数の増加や質量、容積の増大を抑えて安価にできる。しかも、本発明は、制振板による接触摩擦減衰効果の不足を回避して安定した騒音抑制効果を発揮する密閉型圧縮機の提供をすることができる。

上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に、電動要素と、電動要素によって駆動される圧縮要素と、圧縮要素を潤滑する潤滑油とを備える。また、一部が密閉容器に固定され、他部が自由端とされた制振部材を備える。また、制振部材の固有振動数が密閉容器の固有振動数と実質的に一致する構成としたものである。

これにより、密閉容器の脚と制振部材の二者だけで、動吸振器効果を発揮する。したがって、密閉容器の振動による騒音を低減することができる。しかも、動吸振器効果は、密閉容器と制振部材の二部品だけで発揮するので、密閉容器の機器への取り付け状態に左右されることなく、確実にその効果を発揮する。

したがって、本発明は、設置ばらつきに関係なく、騒音が低減でき、安価で信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の断面図である。 図２は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器の内底面を示す平面図である。 図３は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定した制振部材の側面図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定した制振部材の平面図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器の振動状態を示す説明図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１における圧縮機の騒音状況を示す説明図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の１つ目の例を示す説明図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の２つ目の例を示す説明図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の３つ目の例を示す説明図である。 図６Ｄは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の４つ目の例を示す説明図である。 図６Ｅは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の５つ目の例を示す説明図である。 図６Ｆは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の６つ目の例を示す説明図である。 図６Ｇは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の７つ目の例を示す説明図である。 図６Ｈは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の８つ目の例を示す説明図である。 図６Ｉは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の９つ目の例を示す説明図である。 図６Ｊは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の１０個目の例を示す説明図である。 図７Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の１つ目の例を示す概略断面図である。 図７Ｂは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の２つ目の例を示す概略断面図である。 図７Ｃは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の３つ目の例を示す概略断面図である。 図７Ｄは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の４つ目の例を示す概略断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。 図９は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の密閉容器の内底面を示す平面図である。 図１０Ａは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の制振部材の側面図である。 図１０Ｂは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の制振部材の平面図である。 図１１Ａは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の密閉容器の振動状態を示す説明図である。 図１１Ｂは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の騒音状況を示す説明図である。 図１２Ａは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の制振部材の他の例を示す説明図である。 図１２Ｂは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の制振部材の他の例を示す説明図である。 図１２Ｃは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の制振部材の他の例を示す説明図である。 図１３は、本発明の実施の形態３における冷凍装置の構成を示す模式図である。 図１４は、特許文献１に記載の密閉型圧縮機を示す図である。 図１５は、特許文献２に記載の密閉型圧縮機の密閉容器を示す図である。

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、これら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）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の断面図である。図２は、同密閉型圧縮機の密閉容器の内底面を示す平面図である。図３は、同密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。

図４Ａは、同密閉型圧縮機の密閉容器に固定した制振部材の側面図である。図４Ｂは、同密閉型圧縮機の密閉容器に固定した制振部材の平面図である。図５Ａは、同密閉型圧縮機の振動状態を示す説明図である。図５Ｂは、同密閉型圧縮機の騒音状況を示す説明図である。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆ、図６Ｇ、図６Ｈ、図６Ｉ、図６Ｊはそれぞれ、同密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の他の例を示す説明図である。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄはそれぞれ、同密閉型圧縮機の密閉容器に固定する制振部材の固定位置の例を示す概略断面図である。

図１において、本実施の形態における密閉型圧縮機は、鉄板の絞り成型によって形成された密閉容器１の内部に、電動要素２と、電動要素２によって駆動される圧縮要素３と、を備えた圧縮機本体４を配置している。

圧縮機本体４は、サスペンションスプリング５によって密閉容器１内に弾性的に支持されている。

密閉容器１内には、例えば、地球温暖化係数の低い炭化水素系のＲ６００ａ等の冷媒ガス６が封入される。密閉容器１内底部には、潤滑油７が封入されている。

密閉容器１は、一端が密閉容器１内に連通し、他端が冷凍装置の低圧側（図示せず）に接続される吸入管８を備えている。また、密閉容器１は、一端が密閉容器１を貫通して圧縮要素３からの吐出マフラー（図示せず）と連通し、他端が冷凍装置の高圧側（図示せず）に接続される吐出管９を備えている。

圧縮要素３は、シャフト１０、シリンダブロック１１、ピストン１２、連結部１３等で構成されている。

電動要素２は、圧縮要素３のシャフト１０に焼嵌め固定した回転子１４と、その外周に位置する固定子１５とで構成されている。そして、電動要素２は、インバータ駆動回路（図示せず）によって、商用電源周波数を下回る運転周波数（例えば、２５Ｈｚ＝１５００ｒ／ｍｉｎ）を含む複数の運転周波数で駆動される。

以上のように構成された密閉型圧縮機は、電動要素２に通電すると、回転子１４が回転し、シャフト１０、連結部１３を介してピストン１２がシリンダブロック１１の圧縮室１１ａ内を往復運動して、圧縮要素３が所定の圧縮動作を行う。

すなわち、ピストン１２の往復運動によって、吸入管８を介し密閉容器１内に冷凍装置中の作動流体を吸引する。密閉容器１内の作動流体を吸入バルブを介して圧縮室１１ａに吸引して圧縮し、吐出バルブ、吐出マフラーを介して吐出管９から冷凍装置の高圧側へと吐出する。

この時、密閉型圧縮機は、圧縮動作により作動流体に脈動が生じ、サスペンションスプリング５によって弾性的に支持されている圧縮機本体４も脈動が生じ、その他の振動によって加振される。これに伴って、密閉容器１が励起されて振動し、騒音を発する。

そこで、本実施の形態では、密閉容器１に制振部材１６を取り付けて、密閉容器１の振動を抑制する。

制振部材１６は、図３に示すように、その一部を密閉容器１の最も振幅の大きな部分、例えば、密閉容器１の内底面に溶接等によって固定し、他部を自由端として、屈曲１７して振動可能な状態としてある。自由端部１８は、密閉容器底面との間に隙間Ｔを形成する。

制振部材１６の自由端１８の固有振動数を、密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させて、動吸振器効果を発揮するようにしてある。

本実施の形態では、制振部材１６は、図４Ａ、図４Ｂに示すように、板状の金属板、例えば、鉄板の一端部を密閉容器への固定部１９とし、固定部１９から幅狭な連結部２０を介して他端部を自由端１８として構成してある。制振部材１６の自由端１８は、連結部２０よりも幅広く形成されるとともに、その形状も片方が広くなるような形である。すなわち、制振部材１６の自由端１８は、軸線２１に対し、制振部材１６全体の重量バランスが不均衡な状態となるように形成されている。

制振部材１６は、図３からも明らかなように、密閉容器１内の潤滑油７中にその全体が浸漬するように、密閉容器１の内底面に固定されている。

次に、以上のように構成した制振部材１６による作用効果を説明する。

制振部材１６は、固定部１９を密閉容器１の内底面に固定し、自由端１８を振動可能としている。制振部材１６の固有振動数を密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させている。これにより、制振部材１６は動吸振器効果を発揮し、密閉容器１の振動を抑制して、騒音を低減させる。

この時、動吸振器効果は、密閉容器１にその一部を固定した制振部材１６の固有振動数を、密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させることによって、発揮される。換言すると、制振部材１６と密閉容器１の二部品だけで動吸振器効果を発揮する形となっている。したがって、従来のように、密閉容器１の機器への取り付け状態に左右されて、密閉容器１の固有振動数が変化し、動吸振効果が低下するようなことがない。よって、動吸振器効果が確実に発揮されるようになる。

したがって、密閉容器１の振動抑制による騒音防止効果が、設計通りに確実に得られる。

上述のように、本実施の形態では、制振部材１６の固有振動数を密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させる構成としている。これにより、密閉型圧縮機がレシプロ方式のものであっても、レシプロ方式特有の騒音を確実に低減することができる。すなわち、密閉容器１の固有振動数が、圧縮要素３のバルブ叩き音等の約２ｋＨｚから８ｋＨｚの高調波の振動周波数であれば、制振部材１６の固有振動数をこの振動周波数に実質的に一致させればよい。これにより、制振部材１６は、その固有振動数を他の要因、例えば、従来の脚取り付け状態のような要因に影響されることなく、その固有振動数を維持する。したがって、レシプロ方式特有の約２ｋＨｚから８ｋＨｚ帯の高調波の騒音も、確実に低減することができる。

図５Ａと図５Ｂは、密閉容器の振動状態と密閉型圧縮機の騒音状況を示す。図５Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器の振動状態を示す説明図である。図５Ｂは、同密閉型圧縮機の騒音状況を示す説明図である。図５Ａと図５Ｂにおいて、Ｘは制振部材１６がない従来の密閉容器の振動状態と騒音状況を示す。Ｙは制振部材１６を設けて動吸振器効果を発揮する本実施の形態の密閉容器１の振動状態と騒音状況を示す。なお、制振部材１６は図４Ａと図４Ｂで示す構成の制振部材である。

図５Ａと図５Ｂから明らかなように、本実施の形態の振動状態と騒音状況を示すＹにおいて、密閉容器１の振動は、そのピークが大きく抑制され、騒音ピーク値も大きく低減していることがわかる。

本実施の形態においては、騒音を低減させる動吸振器効果は、制振部材１６を振動可能に固定して、制振部材自体の固有振動数を密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させることによって、発揮されている。したがって、従来の様に、密閉容器１の固有振動数を制振部材１６の固有振動数に一致させる錘等の部材を必要としない。その分、部品点数と組み立て工数を削減することができる。

また、制振部材１６は、密閉容器１の共振の振幅が最も大きい箇所となる底面に固定部１９を固定している。これにより、振幅が最も大きくて大きな騒音を発する箇所で動吸振器効果を発揮する。したがって、その動吸振器効果が増大し、図５Ｂで示すように、密閉容器振動による騒音を効果的に低減することができる。

制振部材１６は密閉容器１の内側に設けられている。制振部材１６が共振することによって生じる騒音を、密閉容器１により防音でき、より騒音の低いものとすることができる。

加えて、制振部材１６は、密閉容器１下部の潤滑油７中に位置するように設けてある。これにより、制振部材１６による動吸振器効果に加え、潤滑油７の粘性抵抗による振動低減効果が得られる。その分、密閉容器１の共振ピークを下げて、さらなる騒音の低減が可能となる。

制振部材１６は、板状の鉄板で形成してある。したがって、その構成は非常に単純で、小型化とコストダウンが可能となる。また、制振部材１６を付設することによる密閉容器１の大型化、およびコストアップを抑制して、コンパクトで安価な密閉型圧縮機とすることができる。

さらに、本実施の形態で例示した密閉型圧縮機は、電動要素２を複数の運転周波数でインバータ駆動する。これにより、圧縮要素３による圧縮が可変速することによって、密閉容器１の振幅の大きさが変動することが考えられる。しかし、密閉型圧縮機の密閉容器１には、制振部材１６が設けてある。したがって、制振部材１６が密閉容器１の振幅変動に対応して、確実に動吸振器効果を発揮し、騒音を低減することができる。

本実施の形態において、密閉型圧縮機は、密閉容器１が実質的な球体形状である。このため、制振部材１６を固定した密閉容器１の固定面には、固定面と直交する方向の振動（以下、これを主振動と称す）以外に、主振動と交差する方向にも比較的弱い振動（以下、これを副振動と称す）が複数発生する。すなわち、三次元的な複雑な振動を起こしていると推定される。

しかしながら、本実施の形態で例示した制振部材１６は、密閉容器１の三次元的な振動に対し、ねじれるような形で振動し、その動吸振器効果が的確に発揮される。したがって、密閉容器１の振動による騒音を強力に低減することができる。

すなわち、制振部材１６は、板状部材で構成されている。制振部材１６の固定部１９から自由端１８までの間に、幅狭な連結部２０が設けられている。したがって、ねじれやすく、三次元的振動に対し、ねじれるような形で振動して動吸振器効果を発揮する。

制振部材１６は、幅狭な連結部２０に対し自由端１８の幅を広くして、制振部材１６の自由端側の重量を実質的に大きくしている。これによっても、ねじれるような形で振動し、動吸振器効果を発揮する。

さらに、制振部材１６は、自由端１８の幅形状を片方にずらせて、制振部材１６全体の重量バランスをその軸線２１に対し不均衡としている。これによっても、ねじれるように振動し、動吸振器効果を発揮する。

このように、制振部材１６は、密閉容器１の振動に対し、ねじれるような形で振動することによって、動吸振器効果を最大限発揮する。これにより、密閉容器１の振動を的確に抑制して、騒音が低減可能となっている。

このねじれるような形で振動する制振部材１６の他の例としては、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆ、図６Ｇ、図６Ｈ、図６Ｉ、図６Ｊに示すようなものも考えられる。図６Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の１つ目の例を示す説明図である。図６Ｂは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の２つ目の例を示す説明図である。図６Ｃは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の３つ目の例を示す説明図である。図６Ｄは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の４つ目の例を示す説明図である。図６Ｅは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の５つ目の例を示す説明図である。図６Ｆは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の６つ目の例を示す説明図である。図６Ｇは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の７つ目の例を示す説明図である。図６Ｈは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の８つ目の例を示す説明図である。図６Ｉは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の９つ目の例を示す説明図である。図６Ｊは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の他の１０個目の例を示す説明図である。

まず、図６Ａ、図６Ｂは、自由端１８自体をさらに屈曲１８ａしたものである。制振部材１６は、屈曲１８ａによって制振部材１６全体の振動が複雑化して、ねじれ振動する。

図６Ｃ、図６Ｄ、は自由端１８の長辺片側に立ち上り片２２を設けたものである。制振部材１６は、片側に設けた立ち上り片２２が自由端１８を重くしている。制振部材１６は、軸線２１に対する重量バランスが不均衡なものとなる。これらによって、制振部材１６がねじれ振動する。

図６Ｅ、図６Ｆは、自由端１８の両側辺に高さ寸法が異なる立ち上り片２２、２２ａを設けたものである。図６Ｃ、図６Ｄと同様、制振部材１６は、立ち上り片２２、２２ａが自由端１８を重くしている。制振部材１６は、立ち上り片２２、２２ａの高さが異なることで軸線に対する重量バランスが不均衡なものとなる。これらによって制振部材１６が、ねじれ振動する。

図６Ｇ、図６Ｈ、図６Ｉ、図６Ｊは、固定部１９に対し自由端１８を複数、例えば、三つ設けたものである。図６Ｇは、固有振動数が同じ自由端１８を複数設けたものである。図６Ｈは、連結部２０の長さを変えて各自由端１８の固有振動数を異ならせたものである。図６Ｉ、図６Ｊは、各自由端１８の大きさや形状を変えて固有振動数を異ならせたものである。

これらは何れも、各自由端１８で動吸振器効果を発揮する。したがって、より効果的に密閉容器１の共振を抑制して、騒音を低減することができる。そして、異なる固有振動数の自由端１８を複数有する構成としたものは、異なる固有振動数の共振を減衰できるので、騒音をより一層低減することができる。

以上のように、ここに例示した本実施の形態の制振部材１６は、まず、板状部材で構成していて、制振部材１６の固定部１９から自由端１８までの間に幅狭な連結部２０を設けている。したがって、制振部材１６は、ねじれやすく、三次元的振動に対し、ねじれるような形で振動して、動吸振器効果を発揮する。

また、制振部材１６は、幅狭な連結部２０に対し自由端１８の幅を広くするなどしてその重量を実質的に大きくしている。或いは、制振部材１６の自由端１８に立ち上り片２２を設けてその重量を重くしている。これらによっても、制振部材１６は、ねじれやすく、三次元的振動に対し、ねじれるような形で振動して動吸振器効果を発揮する。

さらに、制振部材１６は、固定部１９に対し自由端１８の軸線をずらす。或いは、固定部１９に対し連結部２０と自由端１８の両方の軸線をずらす。こうして、制振部材１６全体の軸線に対する重量バランスを不均衡とする。これらによっても、制振部材１６は、ねじれやすく、三次元的振動に対し、ねじれるような形で振動して動吸振器効果を発揮する。

さらにまた、制振部材１６は、その自由端１８に立ち上り片２２を設け、立ち上り片２２を傾斜させて立ち上がらせるなどする。これにより、制振部材１６は、自由端１８の振動に立ち上り片２２の傾斜によって生じる分力の振動成分によっても、ねじれやすく、三次元的振動に対し、ねじれるような形で振動して動吸振器効果を発揮する。

制振部材１６のねじれ振動は、上記各構成をすべて備えた構成とすることによって、動吸振器効果を最大限発揮する。しかし、少なくともいずれか一つの構成を備えていれば、その動吸振器効果を高めて、密閉容器１の振動による騒音低減効果を向上させることができる。

また、制振部材１６の取り付け位置も上述した容器底面に限られるものではなく、種々考えられる。

図７Ａは、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の１つ目の例を示す概略断面図である。図７Ｂは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の２つ目の例を示す概略断面図である。図７Ｃは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の３つ目の例を示す概略断面図である。図７Ｄは、同密閉型圧縮機の密閉容器１に固定する制振部材１６の４つ目の例を示す概略断面図である。

図７Ａは、制振部材１６を密閉容器１の天井面に取り付けた例である。図７Ｂは、制振部材１６を密閉容器１の底面と天井面の二箇所に取り付けた例である。図７Ｃは、制振部材１６を密閉容器１の底面と側面の二箇所に取り付けた例である。図７Ｄは、制振部材１６を密閉容器１の底面と天井面および側面の三箇所に取り付けた例である。密閉容器１の固有振動数に応じて制振部材１６の取り付け位置は適宜選択すればよい。また、制振部材１６の形状も、図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａから図６Ｊに示したいずれかの形状のもの、或いは、これらいずれかの形状を持つ制振部材１６を組み合わせて用いればよい。このように、各例の制振部材１６を組み合わせて用いることによって、制振部材１６の固有振動数をさらに的確に密閉容器１の固有振動数と一致させて、動吸振器効果を発揮することができ、効果的である。

以上のように、本実施の形態の密閉型圧縮機は、密閉容器１内に、電動要素２と、電動要素２によって駆動される圧縮要素３と、圧縮要素３を潤滑する潤滑油７とを備える。また、一部が密閉容器１に固定され、他部が自由端１８とされた制振部材１６を備える。また、制振部材１６の固有振動数が密閉容器１の固有振動数と実質的に一致する構成としたものである。

これにより、密閉容器の脚と制振部材の二者だけで、動吸振器効果を発揮する。したがって、密閉容器の振動による騒音を低減することができる。しかも、動吸振器効果は、密閉容器と制振部材の二部品だけで発揮するので、密閉容器の機器への取り付け状態に左右されることなく、確実にその効果を発揮する。すなわち、いずれか一方の固有振動数が変化して動吸振器効果が低下するようなことはなく、その効果を十分に発揮する。よって、密閉容器の振動抑制による騒音防止効果を確実に得ることができる。したがって、レシプロ方式の密閉型圧縮機であっても、レシプロ方式特有の高調波の共振周波数帯域（２ｋＨｚ〜８ｋＨｚ）の騒音を、確実に低減することができる。加えて、動吸振器効果は制振部材を振動可能に固定して、制振部材自体の固有振動数を密閉容器の固有振動数に一致させているので、密閉容器の固有振動数を制振部材の固有振動数に一致させるような錘等の部材を必要としない。その分、部品点数と組み立て工数の削減も可能となる。

また、制振部材１６は、自由端部１８を複数有する構成としてもよい。

これにより、各自由端部１８で動吸振器効果を発揮することになる。したがって、より効果的に密閉容器１の共振を抑制して、騒音を低減することができる。

また、制振部材１６は、異なる固有振動数の自由端部１８を複数有する構成としてもよい。

これにより、異なる固有振動数の共振を減衰できる。したがって、騒音を、より一層低減することができる。

また、制振部材１６を、複数設けてもよい。

これにより、動吸振器効果を複数箇所で発揮させて、より強力な共振減衰効果を得ることができる。したがって、さらなる騒音低減効果が期待できる。

また、制振部材１６は、密閉容器１の固有振動の振幅が最も大きい箇所に固定部１９を固定してもよい。

これにより、振幅が最も大きく、大きな騒音を発する箇所で動吸振器効果を発揮する。したがって、その動吸振器効果が増大し、密閉容器振動による騒音を効果的に低減することができる。

また、制振部材１６は、密閉容器１の内側に設けられてもよい。

これにより、制振部材１６が共振することによって生じる騒音を密閉容器１で防音でき、より騒音の低いものとすることができる。

また、制振部材１６は、密閉容器１下部の潤滑油７中に位置するように設けられてもよい。

これにより、制振部材１６による動吸振器効果に加え、潤滑油７の粘性抵抗による振動低減効果が得られる。その分、密閉容器１の共振ピークを下げて、さらなる騒音の低減が可能となる。

また、制振部材１６は、鉄板で形成されてもよい。

これにより、制振部材の小型化とコストダウンが可能となる。したがって、密閉容器１の大型化、およびコストアップを抑制して、コンパクトで安価な密閉型圧縮機とすることができる。

また、圧縮要素３は、レシプロ方式であってもよい。

これにより、レシプロ方式特有の高調波の共振周波数帯域（２ｋＨｚ〜８ｋＨｚ）の騒音を確実に低減することができる。

また、複数の運転周波数でインバータ駆動してもよい。

これにより、圧縮機構が可変速することによって、密閉容器１の振幅の大きさが変動しても、これに対応して、制振部材１６が確実に動吸振器効果を発揮し、騒音を低減することができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。図９は同密閉型圧縮機の密閉容器１の内底面を示す平面図である。

図１０Ａは、同密閉型圧縮機の制振部材の側面図である。図１０Ｂは、同密閉型圧縮機の制振部材の平面図である。図１１Ａは、同密閉型圧縮機の密閉容器の振動状態を示す説明図である。図１１Ｂは、同密閉型圧縮機の騒音状況を示す説明図である。

図１２Ａは、同密閉型圧縮機の制振部材の他の１つ目の例を示す説明図である。図１２Ｂは、同密閉型圧縮機の制振部材の他の２つ目の例を示す説明図である。図１２Ｃは、同密閉型圧縮機の制振部材の他の３つ目の例を示す説明図である。

なお、本実施の形態における密閉型圧縮機において、制振部材以外の構成は実施の形態１と同一であり、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図８において、本実施の形態における密閉型圧縮機は、鉄板の絞り成型によって形成された密閉容器１の内部に、圧縮機本体４を配置している。

圧縮機本体４は、サスペンションスプリング５によって密閉容器１内に弾性的に支持されている。また、密閉容器１内底部には、潤滑油７が封入されている。

以上のように構成された密閉型圧縮機は、電動要素２に通電すると、圧縮機本体４が所定の圧縮動作を行い、密閉容器１内に冷凍装置中の作動流体を吸入し、密閉容器１内の作動流体を圧縮して冷凍装置の高圧側へと吐出する。

この時、密閉型圧縮機は、圧縮動作により作動流体に脈動が生じ、サスペンションスプリング５によって弾性的に支持されている圧縮機本体４も脈動やその他の振動によって加振される。これに伴って、密閉容器１が励起されて振動し、騒音を発する。

そこで、本実施の形態では、密閉容器１に制振部材３０を取り付けて、密閉容器１の振動を抑制するようにしてある。

制振部材３０は、図８、図９、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、制振部材３０の一部を密閉容器１の最も振幅の大きな部分、例えば、密閉容器１の内底面１ａに溶接等によって固定する。制振部材３０の他部を自由端３２として、密閉容器１の内底面１ａとの間に隙間Ｔを形成するように、屈曲３３して振動可能な状態としてある。同時に、自由端３２以外の一部を、密閉容器１の内底面１ａに少なくとも１箇所以上の接触部３４で弾性力を有して、弾性的に接触している。

制振部材３０の自由端３２の固有振動数を、密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させて、動吸振器効果を発揮するようにしてある。同時に、密閉容器１の内底面１ａと制振部材３０の接触部３４が弾性力を有して、弾性的に接触することで、接触摩擦減衰効果を発揮する。

本実施の形態では、制振部材３０は、図９、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、板状の金属板、例えば、鉄板の中央付近を密閉容器への固定部３６としてある。固定部３６から幅狭な連結部３８を介して一端部を自由端３２としてある。同時に、鉄板の他端部に備えられた接触部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが密閉容器１の内底面１ａに対して弾性力を有して、内底面１ａに接触している。

制振部材３０は、図８からも明らかなように、密閉容器１内の潤滑油７中にその全体が浸漬するように、密閉容器１の内底面１ａに固定してある。

次に、以上のように構成した制振部材３０による作用効果を説明する。

制振部材３０は、固定部３６を密閉容器１の内底面１ａに固定し、自由端３２を振動可能としている。制振部材３０の固有振動数を密閉容器１の固有振動数に実質的に一致させている。これにより、制振部材３０は動吸振器効果を発揮する。しかも、自由端３２と反対側の接触部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが弾性力を有して、密閉容器１の内底面１ａに接触している。これにより、密閉容器１の微小な振動エネルギーの一部が接触部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄで熱エネルギーに変換されて、接触部において接触摩擦減衰効果を発揮する。

このように、動吸振器効果と接触摩擦減衰効果で密閉容器１の振動を抑制する。その結果、騒音を低減させる。

この時、自由端３２による動吸振器効果は、比較的大きな振動低減効果を得ることができる。その反面、減衰効果を得られる周波数帯域の幅が比較的狭いという特徴を有している。一方、接触部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにおける接触摩擦減衰効果は、動吸振器による振動低減効果ほどの大きな振動低減はできない。しかし、動吸振器よりも広い周波数帯域で減衰効果が得られるという特徴を有している。

従って、本実施の形態における制振部材３０は、自由端３２による大きな動吸振器効果に加えて、接触部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにより広い周波数帯域で接触摩擦減衰効果を得ることができる。このため、動吸振器または制振板を単独で用いる場合よりも、相乗効果により、より大きくて幅広い周波数帯域の振動低減効果を得ることができる。

図１１Ａと図１１Ｂは、密閉容器の振動状態と密閉型圧縮機の騒音状況を示す。図１１Ａは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の密閉容器の振動状態を示す説明図である。図１１Ｂは、同密閉型圧縮機の騒音状況を示す説明図である。図１１Ａと図１１Ｂにおいて、Ｘは制振部材３０がない従来の密閉容器の振動状態と密閉型圧縮機の騒音状況を示す。Ｚは制振部材３０を設けて動吸振器効果および接触摩擦減衰効果を発揮する本実施の形態の密閉容器１の振動状態と密閉型圧縮機の騒音状況を示す。なお、制振部材３０は図９、図１０Ａ、図１０Ｂで示した構成の制振部材である。

図１１Ａと図１１Ｂから明らかなように、本実施の形態の振動状態と騒音状況を示すＺにおいて、密閉容器１の振動は、そのピークが大きく抑制されると同時に、動吸振器のみを用いる場合よりも広い周波数帯域で、騒音ピーク値も大きく低減していることがわかる。

制振部材３０は、密閉容器１下部の潤滑油７中に位置するように設けてある。これにより、制振部材３０による動吸振器効果と接触摩擦減衰効果に加え、潤滑油７の粘性抵抗による振動低減効果が得られる。その分、密閉容器１の共振ピークを下げて、さらなる騒音の低減が可能となる。

さらに、本実施の形態で例示した密閉型圧縮機は、電動要素２を複数の運転周波数でインバータ駆動する。これにより、圧縮機本体４による圧縮が可変速することによって、密閉容器１の振幅の大きさが変動することが考えられる。しかし、密閉型圧縮機の密閉容器１には、制振部材３０が設けてある。したがって、制振部材３０が密閉容器１の振幅変動に対応して、確実に動吸振器効果および接触摩擦減衰効果を発揮し、騒音を低減することができる。

このように、制振部材３０は、密閉容器１の振動に対し、動吸振器効果と接触摩擦減衰効果を同時に得る。これにより、騒音が低減可能となっている。

これらの効果をより大きくする制振部材３０の他の例としては、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃに示すようなものも考えられる。図１２Ａは、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の制振部材３０の他の１つ目の例を示す説明図である。図１２Ｂは、同密閉型圧縮機の制振部材３０の他の２つ目の例を示す説明図である。図１２Ｃは、同密閉型圧縮機の制振部材３０の他の３つ目の例を示す説明図である。

まず、図１２Ａは、接触部３４の接触箇所を多くしたものである。制振部材３０は、より大きく幅広い周波数帯域の接触摩擦減衰効果を得ることができる。

図１２Ｂ、図１２Ｃは、図１２Ａよりも自由端３２が多く、かつねじれ振動により、より大きい動吸振器効果を得ることができる。

なお、制振部材３０の取り付け位置も、内底面１ａに限られるものではなく、実施の形態１と同様に、密閉容器１の内底面１ａ以外に種々考えられる。すなわち、密閉容器１の振動モードに応じて、制振部材３０の取り付け位置は適宜選択すればよい。

また、制振部材３０の形状も、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃに示したいずれかの形状のもの、或いは、これらいずれかの形状を持つ制振部材３０を組み合わせて用いればよい。このように、各例の制振部材３０を組み合わせて用いることによって、さらに振動低減し、騒音低減効果を発揮することができ、効果的である。

以上のように、本実施の形態の制振部材３０は、自由端部３２を除く他の一部が密閉容器１の表面に、弾性的に接触する接触部３４を少なくとも一箇所以上有する構成としてもよい。

これにより、自由端部３２の動吸振器効果に加えて、接触部３４によって広い周波数帯域で接触摩擦減衰効果が得られる。さらに、確実かつ効果的に騒音を低減することができる。

（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３における冷凍装置の構成を示す模式図である。冷凍装置は、冷凍装置の冷媒回路に、実施の形態１または２で説明した密閉型圧縮機を搭載したものである。冷凍装置の基本構成の概略について説明する。

図１３において、冷凍装置は、本体５１と、区画壁５４と、冷媒回路５５とを具備している。本体５１は、扉付の開口を有した断熱性の箱体からなる。区画壁５４は、本体５１の内部を、物品の貯蔵空間５２と機械室５３に区画する。冷媒回路５５は、貯蔵空間５２内を冷却する。

冷媒回路５５は、圧縮機５６と、放熱器５７と、減圧装置５８と、吸熱器５９とを環状に配管接続した構成である。圧縮機５６は、実施の形態１または２で説明した密閉型圧縮機である。吸熱器５９は、送風機（図示せず）を具備した貯蔵空間５２内に配置されている。吸熱器５９の冷却熱は、矢印で示すように、送風機によって貯蔵空間５２内を循環するように撹拌され、貯蔵空間５２内が冷却される。

以上説明した冷凍装置は、圧縮機５６として実施の形態１または２で説明した密閉型圧縮機、すなわち、制振部材１６または３０を設けている。これにより、動吸振器効果や接触摩擦減衰効果で密閉容器の騒音を低減した密閉型圧縮機を実現することができる。これにより、本実施の形態の冷凍装置は、実施の形態１または２で説明した密閉型圧縮機を搭載したことにより、低騒音化を実現することができる。

以上のように、本実施の形態の冷凍装置は、圧縮機５６、放熱器５７、減圧装置５８、吸熱器５９を配管によって環状に接続した冷媒回路５５を有し、圧縮機５６を実施の形態１または２で説明した密閉型圧縮機としている。

これにより、密閉型圧縮機の搭載によって、冷凍装置も低騒音化することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態で説明した構成は、本発明を実施する一例として示したものである。したがって、本発明は、本発明の目的を達成する範囲で種々変更可能なことは言うまでもなく、本発明の技術的思想に基づく構成が適用された各種の密閉型圧縮機を含むものである。

以上のように、本発明は、レシプロ方式の密閉型圧縮機であっても、機器等への取り付け状態等の他の要因に左右されることなく、確実かつ少ない部品点数と組み立て工数によって、動吸振器効果を発揮することができる。また、本発明は、設置ばらつきに関係なく騒音を低減できる安価で信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。したがって、本発明は、電気冷蔵庫、あるいはエアーコンディショナー等の家庭用に限らず、業務用ショーケース、自動販売機等の冷凍装置に広く適用することができる。

１ 密閉容器
１ａ 内底面
２ 電動要素
３ 圧縮要素
４ 圧縮機本体
５ サスペンションスプリング
６ 冷媒ガス
７ 潤滑油
８ 吸入管
９ 吐出管
１０ シャフト
１１ シリンダブロック
１１ａ 圧縮室
１２ ピストン
１３ 連結部
１４ 回転子
１５ 固定子
１６ 制振部材
１７ 屈曲
１８ 自由端（自由端部）
１８ａ 屈曲
１９ 固定部
２０ 連結部
２１ 軸線
２２ 立ち上り片
２２ａ 立ち上り片
３０ 制振部材
３２ 自由端（自由端部）
３３ 屈曲
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 接触部
３６ 固定部
３８ 連結部
５１ 本体
５２ 貯蔵空間
５３ 機械室
５４ 区画壁
５５ 冷媒回路
５６ 圧縮機
５７ 放熱器
５８ 減圧装置
５９ 吸熱器

Claims (11)

1. 密閉容器内に、
   電動要素と、
   前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、
   前記圧縮要素を潤滑する潤滑油と、
   前記密閉容器に固定された一部である固定部と、他部である自由端部と、前記固定部および前記自由端部を連結する連結部と、を有する制振部材と、を備え、
   前記制振部材の固有振動数が２ｋＨｚ〜８ｋＨｚの範囲に含まれる所定の振動数と実質的に一致し、
   前記固定部および前記連結部を通る線を軸線とした場合に、前記自由端部において前記軸線に直交する方向である幅方向の形状は、前記制振部材の前記軸線に対して、片側に偏っている形状であり、
   前記制振部材は、前記自由端部を除く他の一部が密閉容器の表面に、弾性的に接触する接触部を少なくとも一箇所以上有する、密閉型圧縮機。
2. 前記制振部材は、前記自由端部を複数有する、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記制振部材は、異なる固有振動数の前記自由端部を複数有する構成とした請求項２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記制振部材を、複数設けた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記制振部材は、前記密閉容器の固有振動の振幅が最も大きい箇所に前記固定部を固定した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
6. 前記制振部材は、密閉容器の内側に設けられた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
7. 前記制振部材は、密閉容器下部の潤滑油中に位置するように設けられた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
8. 前記制振部材は、鉄板で形成された請求項１に記載の密閉型圧縮機。
9. 前記圧縮要素は、レシプロ方式である請求項１に記載の密閉型圧縮機。
10. 複数の運転周波数でインバータ駆動する構成とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
11. 圧縮機、放熱器、減圧装置、吸熱器を配管によって環状に接続した冷媒回路を有し、
    前記圧縮機を、請求項１から１０のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機とした冷凍装置。
    

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