(57)【要約】【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、前記本体部を収容する密閉容器１０２と、前記密閉容器の内底面１０４に沿った前記本体部の並進を制限する制限部１７３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第１方向に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、前記密閉容器の内底面に当接する曲面１７２が形成された支持部１７０を有し、前記制限部は、一端が前記密閉容器に固定され、且つ、他端が前記本体部に固定された複数のアーム部を有し、複数の前記アーム部は、前記第１方向の一方側に延びるアーム部及び前記第１方向の他方側に延びるアーム部を有し、且つ、前記内底面に平行であって前記第１方向に直交する第２方向に配列されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記本体部を収容する密閉容器と、
前記密閉容器の内底面に沿った前記本体部の並進を制限する制限部と、を備え、
前記本体部は、
シリンダ部の内部空間において第１方向に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、前記密閉容器の内底面に当接する曲面が形成された支持部を有し、
前記制限部は、一端が前記密閉容器に固定され、且つ、他端が前記本体部に固定された複数のアーム部を有し、
複数の前記アーム部は、前記第１方向の一方側に延びるアーム部及び前記第１方向の他方側に延びるアーム部を有し、且つ、前記内底面に平行であって前記第１方向に直交する第２方向に配列されている、密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記第２方向から視て複数の前記アーム部が互いに交差する交差点が、前記内底面に対する前記曲面の当接部と共に移動する、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記制限部は、３つ以上の前記アーム部を有し、
前記第１方向の一方側に延びる前記アーム部と、前記第１方向の他方側に延びる前記アーム部とは、前記第２方向に交互に配列されている、請求項１又は２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記制限部は、薄板により形成されている、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５】
前記アーム部は、線材により形成されている、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６】
前記制限部は、前記密閉容器に固定されたベース部をさらに有し、
前記ベース部及び複数の前記アーム部が一体に形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
前記制限部に孔部が設けられ、
前記孔部に嵌められるピン部が前記内底面に設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
前記曲面は、前記内底面に平行であって前記第１方向に直交する第２方向に延びる中心軸を有する円柱面に沿っている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項９】
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回路により駆動される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１０】
請求項１〜９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機及びそれを備えた冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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接することにより密閉容器に対して支持されている。
【０００３】
また、圧縮機本体には薄板の一端が取り付けられ、薄板の他端が密閉容器に取り付けられている。このため、密閉容器に対する圧縮機本体の並進を制限部材によって制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１６/１８９８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の密閉型圧縮機では、薄板が縮む方向に大きな力が圧縮機本体に作用し、薄板が圧縮機本体の並進を十分に制限できない場合、圧縮機本体が密閉容器に接触し、騒音が生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る密閉型圧縮機は、本体部と、前記本体部を収容する密閉容器と、前記密閉容器の内底面に沿った前記本体部の並進を制限する制限部と、を備え、前記本体部は、シリンダ部の内部空間において第１方向に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、前記密閉容器の内底面に当接する曲面が形成された支持部を有し、前記制限部は、一端が前記密閉容器に固定され、且つ、他端が前記本体部に固定された複数のアーム部を有し、複数の前記アーム部は、前記第１方向の一方側に延びるアーム部及び前記第１方向の他方側に延びるアーム部を有し、且つ、前記内底面に平行であって前記第１方向に直交する第２方向に配列されている。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】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３】図１の制限部を示す図である。
【図４】図１の本体部の静的平衡状態を示す模式図である。
【図５】図１の本体部が傾斜した状態を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機の第１方向に直交する断面図である。
【図７】図６の制限部を示す図である。
【図８】発明の実施の形態３に係る密閉型圧縮機の制限部を示す斜視図である。
【図９】図８の制限部が取り付けられた支持部を示す斜視図である。
【図１０】図９を第１方向の一方側から視た図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿って切断された断面図である。
【図１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明に係る密閉型圧縮機は、本体部と、前記本体部を収容する密閉容器と、前記密閉容器の内底面に沿った前記本体部の並進を制限する制限部と、を備え、前記本体部は、シリンダ部の内部空間において第１方向に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、前記密閉容器の内底面に当接する曲面が形成された支持部を有し、前記制限部は、一端が前記密閉容器に固定され、且つ、他端が前記本体部に固定された複数のアーム部を有し、複数の前記アーム部は、前記第１方向の一方側に延びるアーム部及び前記第１方向の他方側に延びるアーム部を有し、且つ、前記内底面に平行であって前記第１方向に直交する第２方向に配列されている。
【００１１】
これによれば、第１方向の一方側に延びるアーム部及び他方側に延びるアーム部のいずれか一方が本体部を引っ張ることにより、内底面に沿った本体部の第１方向の両側への並進(translation)を制限することができる。また、第２方向に配列された複数のアーム部のいずれかにより本体部を引っ張ることにより、内底面に沿った本体部の第２方向の両側への並進を制限することができる。よって、本体部が内底面に沿って並進し密閉容器に接触することが防止され、この接触による騒音が低減される。
【００１２】
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方向から視て複数の前記アーム部が互いに交差する交差点が、前記内底面に対する前記曲面の当接部と共に移動してもよい。
【００１３】
これによれば、アーム部は、内底面上を揺動する本体部の動きを妨げることなく、内底面に沿った本体部の並進を制限することができる。よって、本体部の振動が密着容器に伝達することを揺動により低減することができると共に、並進による本体部の密閉容器への接触を防止することができるため、これらによる騒音を低減することができる。
【００１４】
第３の発明に係る密閉型圧縮機は、第１又は２の発明において、前記制限部は、３つ以上の前記アーム部を有し、前記第１方向の一方側に延びる前記アーム部と、前記第１方向の他方側に延びる前記アーム部とは、前記第２方向に交互に配列されていてもよい。
【００１５】
これによれば、鉛直軸まわりのモーメントが本体部に作用しても、３つ以上のアーム部のうちの少なくとも一対のアーム部が引っ張られて、本体部の回転が制限される。よって、密閉容器と本体部が接触が防止され、接触による騒音を低減することができる。また、密接容器に対する本体部の吸入マフラの位置ズレが防止され、圧縮要素により密閉容器の内部空間から吸入マフラに吸入される冷媒ガスの体積効率の低下を低減することができる。
【００１６】
第４の発明に係る密閉型圧縮機は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記制限部は、薄板により形成されていてもよい。
【００１７】
これによれば、薄板から成る制限部のアーム部はその厚み方向における曲げ剛性が小さいため、ピストンの往復運動による本体部の振動がアーム部を介して密閉容器に伝達されることを低減することができる。また、アーム部は、その延伸方向における引張強度及びその直交する方向における曲げ剛性が高いため、本体部の並進を制限することができる。
【００１８】
第５の発明に係る密閉型圧縮機は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記アーム部は、線材により形成されていてもよい。これによれば、線材から成るアーム部はその延伸方向に直交する方向における曲げ剛性が小さいため、アーム部を介した密閉容器への本体部の振動を低減することができる。また、アーム部は、その延伸方向における引張強度が高いため、本体部の並進を制限することができる。
【００１９】
第６の発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記制限部は、前記密閉容器に固定されたベース部をさらに有し、前記ベース部及び複数の前記アーム部が一体に形成されていてもよい。
【００２０】
これによれば、ベース部に対するアーム部の位置、複数のアーム部どうしの相対的な位置関係が予め定められている。よって、アーム部のたるみの発生、及び、アーム部どうしの接触が防止されるため、アーム部は、本体部の揺動を妨げず、本体部の並進を制限することができる。
【００２１】
第７の発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記制限部に孔部が設けられ、前記孔部に嵌められるピン部が前記内底面に設けられていてもよい。これによれば、孔部にピン部を嵌めることにより、制限部を密閉容器に容易に取り付けることができる。
【００２２】
第８の発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記曲面は、前記内底面に平行であって前記第１方向に直交する第２方向に延びる中心軸を有する円柱面に沿っていてもよい。
【００２３】
これによれば、各アーム部を曲面に沿って本体部に取り付けることができる。このため、曲面と密閉容器との間のアーム部によって密閉容器に対して本体部が不安定になったり、密閉容器に対する本体部の揺動が阻害されることがなく、騒音を低減することができる。
【００２４】
第９の発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜８のいずれか１つの発明において、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回路により駆動されていてもよい。これによれば、振動が大きくなる低回転での運転においても、振動を低減することができる。
【００２５】
第１０の発明に係る冷凍装置は、第１〜９のいずれかの発明の密閉型圧縮機を備えている。これによれば、密閉型圧縮機の騒音が低減されているため、これを備える冷凍装置においても騒音を低減することができる。
【００２６】
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。なお、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。
【００２７】
（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１１０及び密閉容器１０２を備えている。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、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。
【００２８】
また、密閉容器１０２は、本体部１１０を収容すると共に、底部の内面（内底面１０４）に平面部１０４ａを有している。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１７０を備え、支持部１７０により内底面１０４の平面部１０４ａ上に支持されている。また、本体部１１０及び密閉容器１０２には制限部１７３が取り付けられており、この制限部１７３により密閉容器１０２に対する本体部１１０の並進(translation)が制限されている。この支持部１７０及び制限部１７３の詳細に関しては後述する。
【００２９】
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及び回転子１２２を有している。固定子１２１は、鋼板を積層した鉄心、及び、鉄心の複数の磁極歯に絶縁材を介して直接巻回された巻線を有している。回転子１２２は、永久磁石を内蔵し、固定子１２１の内周側に配置されている。
【００３０】
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。電源端子１０８と商用電源との間の導線にインバータ（図示せず）が配置されている。このインバータ回路によって、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。
【００３１】
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は回転子１２２に圧入固定されている。
【００３２】
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。
【００３３】
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、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１３１の一端側から内部空間にピストン１３３が第１方向に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により圧縮室１３６が形成されている。
【００３４】
バルブプレート１３７は、吸入ポート１３７ａ及び吐出ポート１３７ｂを備えている。シリンダヘッド１３８は、バルブプレート１３７をシリンダブロック１３２に押さえ付けて固定すると共に、内部に高圧室（図示せず）を形成している。高圧室は、吐出ポート１３７ｂを経由して圧縮室１３６と連通すると共に、吐出配管１３９により密閉容器１０２の外部の冷凍サイクルに接続されている。
【００３５】
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、内部に消音空間１４０ａ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（図示せず）が取り付けられ、冷凍サイクルに接続されている。
【００３６】
＜支持部の構成＞
支持部１７０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１７０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１７０では、支持部１７０と密閉容器１０２との衝突音を低減することができる。
【００３７】
支持部１７０は、本体部１１０の下部に設けられ、密閉容器１０２に対して本体部１１０の上部にある電動要素１２０及び圧縮要素１３０を支持している。例えば、支持部１７０は、スペーサ１７１を介して電動要素１２０の固定子１２１の下部に固定されている。スペーサ１７１は、圧縮要素１３０の主軸部１３４ａの周囲を取り囲むように、第３方向において固定子１２１と支持部１７０との間に延びている。
【００３８】
支持部１７０は、スペーサ１７１との接続面、及び、接続面と反対側の曲面１７２を有している。接続面は、曲面１７２よりも上方に配置され、例えば、平坦に形成されている。接続面は主軸部１３４ａの周囲を取り囲むように形成され、曲面１７２は主軸部１３４ａよりも下方に突出するように湾曲している。
【００３９】
曲面１７２は、第３方向において密閉容器１０２の内底面１０４に対向して配置され、制限部１７３により覆われている。よって、曲面１７２は、制限部１７３を介して内底面１０４に線接触により当接し、内底面１０４に対する当接部１６２を有している。
【００４０】
曲面１７２は、第２方向に直線状に延び、第１方向に対して第３方向に湾曲する曲面で形成されている。例えば、曲面１７２は、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い、円筒形状の側面により形成されている。曲面１７２の曲率半径は、当接部１６２から本体部１１０の重心Ｇまでの距離よりも大きく設定されている。なお、曲面１７２は、円柱面に限定されず、第１方向及び第２方向に湾曲する球面等に沿う面であってもよい。
【００４１】
このように、曲面１７２が第２方向に直線状に延びる形状のため、第２方向における本体部１１０の揺動及び並進が制限されている。一方、曲面１７２が第１方向及び第３方向に湾曲するため、本体部１１０は第１方向に揺動可能であって、第３方向の軸を中心に回転可能である。
【００４２】
＜制限部の構成＞
制限部１７３には、図３に示すように、例えば、薄板の弾性体が用いられている。薄板は、厚みが薄い矩形状であって、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、薄板の厚みが０．３ｍｍ以下であれば、制限部１７３が伝達する振動を低減できるほど曲げ剛性低下させることができる。
【００４３】
制限部１７３は、ベース部１７６及び複数（この実施の形態では、３つ）のアーム部１７７を有し、これらは薄板に一体的に形成されている。このベース部１７６及びアーム部１７７は、１本の切り込み線１７５により薄板を区切ることにより制限部１７３に設けられている。なお、３本のアーム部１７７は、第１アーム部１７７ａ、第２アーム部１７７ｂ、第３アーム部１７７ｃにより構成されているが、これらを区別する必要がない場合は、単にアーム部１７７を称することがある。また、アーム部１７７の数は２つ又は４つよりも多くてもよい。
【００４４】
ベース部１７６は、薄板のうち、アーム部１７７の周囲を取り囲む枠部分である。第１アーム部１７７ａは第１基端においてベース部１７６に接続され、第１先端は切り込み線１７５を挟んでベース部１７６に対向している。第２アーム部１７７ｂは第２基端においてベース部１７６に接続され、第２先端は切り込み線１７５を挟んでベース部１７６に対向している。第３アーム部１７７ｃは第３基端においてベース部１７６に接続され、第３先端は切り込み線１７５を挟んでベース部１７６に対向している。
【００４５】
３つのアーム部は、第２方向に配列されている。例えば、第２アーム部１７７ｂは、薄板の短手方向において第１アーム部１７７ａと第３アーム部１７７ｃと間に配置されている。
【００４６】
３つのアーム部１７７のうち少なくとも１つのアーム部１７７が、第１方向の一方側に延び、他のアーム部１７７が第１方向の他方側に延びている。例えば、第１アーム部１７７ａは、第１基端から第１先端へ第１延伸方向に直線状に延びている。第２アーム部１７７ｂは、第２基端から第２先端へ第２延伸方向に直線状に延びている。第３アーム部１７７ｃは、第３基端から第３先端へ第３延伸方向に直線状に延びている。
【００４７】
この第１延伸方向、第２延伸方向及び第３延伸方向は、互いに平行であって、例えば、薄板の長手方向と平行である。第２延伸方向は第１延伸方向及び第３延伸方向と反対向きであり、第１延伸方向、第２延伸方向及び第３延伸方向は、交互に向きを変えている。つまり、薄板の短手方向において第２基端は第１先端と第３先端との間に配置され、第２先端は第１基端と第３基端との間に配置されている。
【００４８】
アーム部１７７の先端のそれぞれには、薄板を厚み方向に貫通する第１孔部１７９が設けられている。この第１孔部１７９にカシメピン（図示せず）を挿入することにより、図１及び図２に示すように、アーム部１７７の先端のそれぞれを支持部１７０に固定している。
【００４９】
この際、各延伸方向が第１方向になり、第１アーム部１７７ａ、第２アーム部１７７ｂ、第３アーム部１７７ｃが並ぶ方向が第２方向になるように、曲面１７２上に配置する。この基端と先端との中点が、第１方向における曲面１７２の中央部に位置するように、各アーム部１７７を曲面１７２に配置する。また、アーム部１７７の延伸方向の長さは、ｘ第１方向に湾曲する曲面１７２の全長に亘るように設定されている。これにより、制限部１７３は、曲面１７２と密閉容器１０２の内底面１０４との間に配置される。
【００５０】
また、図３に示すベース部１７６の四隅のそれぞれには、薄板を厚み方向に貫通する円形状の第２孔部１７８が設けられている。これに対し、密閉容器１０２の内底面１０４に円柱状のピン部１６３が設けられている。ピン部１６３は第２孔部１７８に対応する位置に配置され、内底面１０４から突出している。
【００５１】
よって、第２孔部１７８にピン部１６３を通すことにより、図１及び図２に示すように、ベース部１７６の四隅のそれぞれを密閉容器１０２の内底面１０４に取り付けられる。また、ピン部１６３は、第１方向において曲面１７２よりも外側であって、曲面１７２に重ならない位置に配置される。これにより、ピン部１６３は、内底面１０４上を揺動する曲面１７２に当たらず、曲面１７２の揺動を阻害しない。なお、制限部１７３の固定は、これに限定されず、ねじ止め、溶接及びカシメであってもよい。
【００５２】
このようにアーム部１７７の先端が本体部１１０に固定され、基端が密閉容器１０２にベース部１７６を介して固定される。よって、第２方向の一端側から視ると、第１アーム部１７７ａ及び第３アーム部１７７ｃは、互いに重なり、且つ、第２アーム部１７７ｂとは交差点１７４で交差するように配置される。
【００５３】
この制限部１７３は、曲面１７２及び内底面１０４に取り付けられており、曲面１７２と内底面１０４との間に介在している。よって、曲面１７２は、制限部１７３を介して密閉容器１０２の内底面１０４に当接部１６２で当接している。
【００５４】
この内底面１０４に対する曲面１７２の当接部１６２は、図４及び図５に示すように、内底面１０４に対して本体部１１０が曲面１７２に沿って揺動するに応じて第１方向において位置を変える。これに伴い、第２方向の一端側から視たときの各アーム部１７７の交差点１７４は第１方向において位置を変える。
【００５５】
＜密閉型圧縮機の動作＞
インバータ回路から電源端子１０８を経由して電動要素１２０に通電される。これにより、電動要素１２０の固定子１２１に磁界が発生し、この磁界により回転子１２２が回転する。また、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。
【００５６】
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を通って密閉容器１０２外の冷凍サイクルへ導かれる。
【００５７】
＜支持部の作用＞
図４に示す静的平衡状態では、曲面１７２と内底面１０４とは重心Ｇの鉛直方向の下方で当接し、当接部１６２が本体部１１０の重心Ｇの鉛直方向の下方に位置する。この場合、本体部１１０には第１方向の力が作用せず、本体部１１０が自立する。
【００５８】
この状態では、内底面１０４が水平な場合、曲面１７２の曲率中心１７２ｃと重心Ｇとを通る方向（第３方向）は、鉛直方向と一致する。この鉛直方向に対する本体部１１０の第３方向の角度は、０度になる。なお、内底面１０４が水平面に対し傾斜する場合、その傾斜角度に応じて、鉛直方向に対して本体部１１０の第３方向が傾く。
【００５９】
これに対して、密閉型圧縮機１００においてピストン１３３が往復運動すると、この反作用として本体部１１０に対してピストン１３３の往復方向の周期的な加振力が第１方向に作用する。この結果、本体部１１０は、当接部１６２を瞬間中心として回転し、内底面１０４に対して曲面１７２に沿って第１方向に揺動する。
【００６０】
図５に示すように、鉛直方向に対する第３方向の傾きが大きくなり、密閉容器１０２に対して本体部１１０が傾斜する。ここで、本体部１１０の重心Ｇが鉛直方向において曲率中心１７２ｃよりも下方にある場合、重力Ｗにより図４の静的平衡状態に戻る方向の復元力Ｆが本体部１１０に作用する。この結果、鉛直方向に対する第３方向の傾きが小さくなる方向に本体部１１０が揺動し、図４に示すように自立する。
【００６１】
このように、本体部１１０は、曲面１７２の当接部１６２で内底面１０４に当接しながら、内底面１０４に対して揺動する。このため、ピストン１３３の往復運動による本体部１１０の振動が密閉容器１０２へ伝達されにくく、また、本体部１１０の揺動により振動が減衰する。よって、振動による騒音を低減することができる。
【００６２】
＜制限部の作用＞
このように密閉容器１０２に対して揺動する本体部１１０について、密閉容器１０２の内底面１０４と本体部１１０の曲面１７２とが制限部１７３により連結されている。制限部１７３は、薄板で形成されているため、本体部１１０の揺動に伴い変形する。よって、制限部１７３を介して本体部１１０の振動が密閉容器１０２へ伝達されにくく、これによる騒音を低減することができる。
【００６３】
また、本体部１１０の当接部１６２が、揺動でなく、第１方向に密閉容器１０２の内底面１０４に沿って滑り並進しようとすることがある。
【００６４】
揺動では、内底面１０４に対する曲面１７２の当接部１６２を瞬間中心として回転する。これにより、瞬間回転中心の当接部１６２は変位せず、瞬間回転中心の当接部１６２から離れた上方ほど大きく変位する。また、内底面１０４に対し曲面１７２が滑ることなく転がる。これにより、内底面１０４と曲面１７２とが互いに接触する部位がそれぞれ変位する。このため、曲面１７２における当接部１６２の位置は変化するが、第１方向における内底面１０４に対する曲面１７２自体の変位はほとんど生じない。
【００６５】
これに対して、並進では、当接部１６２を瞬間中心として回転せずに、曲面１７２における当接部１６２の位置が変わらないのに対し、内底面１０４における曲面１７２との当接部の位置が変わる。
【００６６】
このような並進に対して、制限部１７３のアーム部１７７が第１方向に延びているため、本体部１１０の第１方向の並進が制限される。つまり、第１方向の一方側（第１延伸方向、第３延伸方向）に延びている第１アーム部１７７ａ及び第３アーム部１７７ｃは、第１方向の一方側へ並進する本体部１１０を引っ張って、その並進を制限することができる。
【００６７】
一方、第１方向の他方側（第２延伸方向）に延びている第２アーム部１７７ｂは、第１方向の他方側へ並進する本体部１１０を引っ張って、その並進を制限する。このように、制限部１７３は、第１方向のいずれの方向への並進を制限することができるため、本体部１１０が並進して密閉容器１０２に接触することが防止され、接触による騒音を低減することができる。また、第１方向の両側への並進が制限されるため、一方側への並進によりアーム部１７７が座屈することが防がれ、制限部１７３は本体部１１０の並進制限機能を維持することができる。
【００６８】
また、複数のアーム部１７７は、第２方向に配列されているため、本体部１１０の第２方向の並進が制限される。つまり、第２方向の一方側に配置されている第１アーム部１７７ａは、第２方向の他方側へ並進する本体部１１０を引っ張って、その並進を制限することができる。
【００６９】
一方、第２方向の他方側に配置されている第３アーム部１７７ｃは、第２方向の一方側へ並進する本体部１１０を引っ張って、その並進を制限することができる。このように、第２方向の両側への本体部１１０の並進が制限されるため、本体部１１０の密閉容器１０２への接触、及び、アーム部１７７の座屈が防止される。
【００７０】
さらに、鉛直軸まわりのモーメントが本体部１１０に作用すると、本体部１１０が当接部１６２を中心に第３方向の軸周りに回転しようとする。この場合、３つのアーム部１７７は、第１方向の一方側に延びるアーム部１７７と他方側に延びるアーム部１７７とが、第２方向に交互に配列されている。このため、３つのアーム部１７７のうちの少なくとも一対のアーム部１７７が本体部１１０の回転を制限することができる。
【００７１】
つまり、第２アーム部１７７ｂの先端が第１アーム部１１７ａ側に移動しようする第２方向の一方側への回転には、第２アーム部１７７ｂ及び第１アーム部１７７ａは、互いにクロスするように変形する。このため、これらは本体部１１０を引っ張って、その回転を制限する。
【００７２】
一方、第２アーム部１７７ｂの先端が第３アーム部１１７ｃ側に移動しようする第２方向の他方側への回転には、第２アーム部１７７ｂ及び第３アーム部１７７ｃは、互いにクロスするように変形する。このため、これらは本体部１１０を引っ張って、その回転を制限する。このように、制限部１７３は、第２方向のいずれの方向への本体部１１０の回転を制限することができる。
【００７３】
この際、アーム部１７７は、その延伸方向に直交する回転方向への曲げ剛性、及び、延伸方向に平行な引張り方向への強度が大きい。このため、アーム部１７７は損傷することなく、制限部１７３は本体部１１０の回転制限機能を維持することができる。よって、例えば、密閉容器１０２に対する本体部１１０の吸入マフラ１４０の位置ズレが防止され、圧縮要素１３０により密閉容器１０２の内部空間から吸入マフラ１４０に吸入される冷媒ガスの体積効率の低下を低減することができる。
【００７４】
また、制限部１７３において、ベース部１７６及びアーム部１７７が一枚の薄板によって一体的に形成されている。ベース部１７６に対するアーム部１７７の位置、及び、３つのアーム部１７７の相対的な位置が予め定められている。よって、アーム部１７７のたるみの発生及びアーム部１７７どうしの接触を防止し、制限部１７３の機能をより確実に発揮することができる。
【００７５】
また、曲面１７２は円柱面に沿い、この中心軸がピストン１３３の往復運動方向（第１方向）、及び、曲率中心１７２ｃと本体部１１０の重心Ｇとを結ぶ方向（第３方向）に対して互いに直交する方向（第２方向）に延びている。よって、ピストン１３３の往復運動の加振力によって曲面１７２に沿って揺動する本体部１１０の動きに阻害することなく、薄板形状のアーム部１７７を曲面１７２に沿って取り付けることができる。
【００７６】
さらに、ベース部１７６の第２孔部１７８を、密閉容器１０２の内底面１０４に設けたピン部１６３に嵌合させている。これにより、制限部１７３を密閉容器１０２に容易に取り付けることができ、作業性に優れる。
【００７７】
なお、ピン部１６３と第２孔部１７８の外周縁との間に、樹脂等により形成される緩衝部材を設けててもよい。また、制限部１７３を樹脂等により形成してもよい。これにより、ピン部１６３と第２孔部１７８の外周縁との間の接触音及び衝突音等の騒音の発生を防止することができる。
【００７８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００では、図６及び図７に示すように、制限部２７３のアーム部２７７の形状が実施の形態１と異なる。これ以外の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
【００７９】
アーム部２７７はベース部１７６と一体的に形成されている。なお、アーム部２７７は、第１アーム部２７７ａ、第２アーム部２７７ｂ、第３アーム部２７７ｃにより構成されているが、これらを区別する必要がない場合は、単にアーム部２７７を称することがある。
【００８０】
アーム部２７７は線材により形成されており、線材には、例えば、ピアノ線などの鋼線、複数の鋼線を撚り合せたワイヤ、及び、ナイロン等の高分子材料等により形成される線状部材が用いられる。このうち、許容応力が高く、金属疲労に強い点から、ピアノ線等の鋼線が線材として好ましい。
アーム部２７７の線径は、例えば、１ｍｍ以下である。これにより、制限部２７３が伝達する振動を低減できるほど曲げ剛性低下させることができる。
【００８１】
３つのアーム部２７７が配列されている方向（配列方向）において、アーム部２７７の寸法は、アーム部２７７とベース部１７６との間隔、及び、隣接する２つのアーム部２７７の間隔よりも小さい。
【００８２】
アーム部２７７の先端のそれぞれには、３つのアーム部２７７の配列方向及びアーム部２７７の延伸方向に互いに直交する方向にアーム部２７７を貫通する第３孔部２７９が設けられている。この第３孔部２７９にカシメピン（図示せず）を挿入することにより、図６に示すように、アーム部２７７の先端のそれぞれを支持部１７０に固定している。
【００８３】
線材で形成されたアーム部２７７は、曲げ剛性が低く、容易に変形する。このため、ピストン１３３の往復運動による本体部１１０の振動をアーム部２７７が減衰し、アーム部２７７を介して本体部１１０から密閉容器１０２へ振動が伝わることを低減することができる。
【００８４】
一方、線材で形成されたアーム部２７７は、第１方向に平行な延伸方向における引張強度が大きい。このため、アーム部２７７は、密閉容器１０２に対して並進及び回転しようとする本体部１１０を引っ張って、その並進及び回転を制限することができる。
【００８５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る密閉型圧縮機１００では、図８〜図１１に示すように、支持部３７０及び制限部３７３の各形状が実施の形態１と異なる。これ以外の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
【００８６】
図８に示すように、支持部３７０には一対の溝部３７２ａが設けられている。一対の溝部３７２ａは、第２方向に間隔を空けて、互いに平行に配置されている。
【００８７】
支持部３７０は、曲面１７２、接続面及び一対の側面を有している。接続は、曲面１７２と反対側の面であって、スペーサ１７１（図１）に対向して接続される。側面は、曲面１７２と接続面との間において、第１方向に直交する面である。
【００８８】
溝部３７２ａは、支持部３７０の曲面１７２、接続面及び一対の側面にそれぞれ設けられている。溝部３７２ａは、曲面１７２及び接続面において第１方向に直線状に延び、側面において第３方向に延びている。これにより、溝部３７２ａは、支持部３７０の周囲を取り囲むように、連続的に延びている。
【００８９】
図９に示すように、制限部３７３は、線材により形成されている。線材には、例えば、ピアノ線などの鋼線、複数の鋼線を撚り合せたワイヤ、及び、ナイロン等の高分子材料等により形成される線状部材が用いられる。このうち、許容応力が高く、金属疲労に強い点から、ピアノ線等の鋼線が線材として好ましい。
線材の線径は、例えば、１ｍｍ以下である。これにより、制限部３７３が伝達する振動を低減できるほど曲げ剛性低下させることができる。
【００９０】
制限部３７３は、２本のベース部３７６、複数（この実施の形態では、４本）のアーム部３７７、及び、２本の取付部３７５を有している。これらは、例えば、１本の線材を曲げることにより一体的に形成されている。なお、４本のアーム部３７７は、第１アーム部３７７ａ、第２アーム部３７７ｂ、第３アーム部３７７ｃ及び第４アーム部３７７ｄにより構成されているが、これらを区別する必要がない場合は、単にアーム部３７７を称することがある。
【００９１】
２本のベース部３７６は、互いに間隔を空けて平行に配置されている。一方ベース部３７６の一端は第１アーム部３７７ａの第１基端に接続され、他方ベース部３７６の第２基端は第２アーム部３７７ｂの一端に接続されている。第１アーム部３７７ａ及び第２アーム部３７７ｂは、各ベース部３７６に直交し且つ各ベース部３７６の一端を接続する直線上に配置されている。
【００９２】
一方ベース部３７６の他端は第３アーム部３７７ｃの第３基端に接続され、他方ベース部３７６の第４他端は第４アーム部３７７ｄの基端に接続されている。第３アーム部３７７ｃ及び第４アーム部３７７ｄは、各ベース部に直交し且つ各ベース部の他端を接続する直線上に配置されている。
【００９３】
これにより、２本のベース部３７６及び４本のアーム部３７７は矩形状枠を形成するように配置される。この矩形状枠の４隅のそれぞれに第４孔部３７８が設けられている。第４孔部３７８は、ベース部３７６及びアーム部３７７の間であって、これらに互いに直交する方向に制限部３７３を貫通している。
【００９４】
第４孔部３７８に密閉容器１０２の内底面１０４のピン部１６３を通すことにより、図１０及び図１１に示すように、制限部３７３の四隅のそれぞれを密閉容器１０２の内底面１０４に取り付けられる。
【００９５】
第１アーム部３７７ａは、第１基端から直線状に延び、第２アーム部３７７ｂと交差し、この交差点３７４から矩形状枠に直交する方向に湾曲し、第１先端が取付部３７５に接続している。第２アーム部３７７ｂは、第２基端から直線状に延び、第１アーム部３７７ａと交差し、この交差点３７４から矩形状枠に直交する方向に湾曲し、第２先端が取付部３７５に接続している。これにより、第１アーム部３７７ａの第１延伸方向は第２アーム部３７７ｂの第２延伸方向と反対向きである。
【００９６】
第３アーム部３７７ｃは第１アーム部３７７ａと同様であって、第４アーム部３７７ｄは第２アーム部３７７ｂと同様であるため、その説明を省略する。第１アーム部３７７ａ、第２アーム部３７７ｂ、第３アーム部３７７ｃ及び第４アーム部３７７ｄはこの順で配列され、第１延伸方向と第３延伸方向とが互いに同じ向きであり、第２延伸方向と第４延伸方向とが互いに同じ向きである。よって、各アーム部３７７の延伸方向は交互に向きを変えている。
【００９７】
第１アーム部３７７ａの第１先端と第２アーム部３７７ｂの第２先端とが取付部３７５により接続されている。この第１アーム部３７７ａの湾曲部、第２アーム部３７７ｂの湾曲部、及び、取付部３７５は環状部を形成しており、環状部は矩形状枠に直交する方向に立ち上がっている。第３アーム部３７７ｃは第１アーム部３７７ａと同様であって、第４アーム部３７７ｄは第２アーム部３７７ｂと同様であるため、その説明を省略する。
【００９８】
図９〜図１１に示すように、環状部を支持部３７０に巻き付けて支持部３７０の溝部３７２ａに嵌める。この際、環状部のうちの取付部３７５を支持部３７０の接続面及び側面の溝部３７２ａに嵌め、各アーム部３７７の湾曲部を支持部３７０の曲面１７２の溝部３７２ａに嵌める。これにより、制限部３７３が支持部３７０に取り付けられる。
【００９９】
このように、各アーム部３７７は、密閉容器１０２の内底面１０４と支持部３７０とに接続される。曲面１７２と内底面１０４が当接する当接部１６２は、内底面１０４に対して本体部１１０が曲面１７２に沿って揺動するに応じて第１方向において位置を変える。これに伴い、第２方向の一端側から視たときの各アーム部３７７の交差点３７４は第１方向において位置を変える。
【０１００】
また、各アーム部３７７は曲面１７２の溝部３７２ａ内に配置されており、曲面１７２から突出していない。このため、曲面１７２と内底面１０４との間にアーム部３７７を介して接触することにより、内底面１０４に対して支持部３７０が不安定になったり、アーム部３７７が曲面１７２及び内底面１０４を局所的な荷重を作用して損傷したりすることを防止することができる。
【０１０１】
また、制限部３７３の環状部を支持部３７０に取り付ける際に、まず、支持部３７０の周囲を取り囲む環状部の寸法が支持部３７０よりも大きくなるように支持部３７０に巻き付ける。そして、各アーム部３７７を各ベース部３７６側に引っ張ることにより、支持部３７０に対して環状部を締め付ける。これにより、環状部の線材が支持部３７０の溝部３７２ａに嵌り、制限部３７３を支持部３７０に容易に固定することができる。
【０１０２】
なお、上記では、制限部３７３の環状部を支持部３７０に対して１回巻き付けた。但し、巻き付ける回数は限定されず、環状部を支持部３７０に２回以上巻き付けてもよい。
【０１０３】
（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１２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。
【０１０４】
冷蔵庫４００は断熱箱体４８０を備えている。断熱箱体４８０は、正面が開口する本体４８０ａ、及び、開口部を開閉可能に本体４８０ａに取り付けられた扉部を有している。本体４８０ａの内部空間（庫内）は、複数の空間４８４、４８５、４８６、４８７、４８８に仕切られている。この各空間４８４、４８５、４８６、４８７、４８８に対応して回転式又は引き出し式の扉部４８９、４９０、４９１、４９２、４９３が設けられている。各空間は４８４、４８５、４８６、４８７、４８８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。
【０１０５】
本体４８０ａ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４８１、外箱４８２、及び、この間の空間に発泡充填された断熱体４８３を有している。
【０１０６】
内箱４８１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４８２は、例えば、プリコート鋼板等の金属材料から成る。断熱体４８３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。
【０１０７】
例えば、本体４８０ａの背面の上側角部には、凹み部４９４が設けられている。この凹み部４９４に、密閉型圧縮機１００が弾性支持材４９５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。
【０１０８】
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４９６、ドライヤ（図示せず）、蒸発器４９８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４８０ａの側面等に配置されている。キャピラリ４９６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４９８の近傍には冷却ファン４９７が設けられている。
【０１０９】
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４９６で減圧されて低温低圧の冷媒液となり、蒸発器４９８に至る。
【０１１０】
冷媒液は、蒸発器４９８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４９７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。
【０１１１】
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ため、密閉型圧縮機１００を備える冷蔵庫４００における騒音も減少させることができる。例えば、冷蔵庫４００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４００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。
【０１１２】
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４００の消費電力を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
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。
【符号の説明】
【０１１４】
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
１６２    ：当接部
１６３    ：ピン部
１７０    ：支持部
１７２    ：曲面
１７３    ：制限部
１７４    ：交差点
１７６    ：ベース部
１７７    ：アーム部
１７７ａ  ：第１アーム部
１７７ｂ  ：第２アーム部
１７７ｃ  ：第３アーム部
１７８    ：第２孔部（孔部）
２７３    ：制限部
２７７    ：アーム部
２７７ａ  ：第１アーム部
２７７ｂ  ：第２アーム部
２７７ｃ  ：第３アーム部
３７０    ：支持部
３７３    ：制限部
３７４    ：交差点
３７６    ：ベース部
３７７    ：アーム部
３７７ａ  ：第１アーム部
３７７ｂ  ：第２アーム部
３７７ｃ  ：第３アーム部
３７７ｄ  ：第４アーム部
３７８    ：第４孔部（孔部）
４００    ：冷蔵庫
【図１】
2020002851.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020002851.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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