(57)【要約】【課題】冷蔵庫の圧縮機の振動を効率よく吸収して冷蔵庫の低騒音・低振動化を成す。【解決手段】冷蔵庫の圧縮機搭載スペースのベース部材３と圧縮機２の間に設けられる防振装置５は、コイルばね６の上端と下端とに装着された上部ゴム部材７と下部ゴム部材８とを備え、その中心軸部にベース部材３に固定された支柱９が各上下部ゴム部材７，８の中央部に設けた貫通穴とコイルばね６中心部に挿入されており、上部ゴム部材７は支柱９と隙間１０を保って非接触であり、下部ゴム部材８はコイルばね６の直径よりも水平方向に広がりを有する中空部１１を有するとともに支柱９の外周囲に密着するように貫通穴の内側に突き出た環状の密着部１２が備えられ、これにより下部ゴム部材８と支柱９とベース部材３により中空部１１が密閉された構造とされている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルばねと、そのコイルばねの上下端部にそのコイルばねと直列的に装着された弾性材料から成る上下部各弾性部材とを備えた防振装置と、
前記上下部各弾性部材と前記コイルばねの中央部分を貫通して通されてベース部材に固定された支柱と、
前記上部弾性部材に搭載された圧縮機支持脚と、
前記圧縮機支持脚に支持された圧縮機とを備えた冷蔵庫において、
前記上部弾性部材は、前記上部弾性部材と前記支柱の外周囲との間に設定された隙間を有し、
前記下部弾性部材は、前記支柱の外周囲と密着する密着部と、前記コイルばねを受ける部位の下方に位置させた中空部と、下部には開口部を有する構成を有し、
前記開口部は、前記上部弾性部材の下部が前記ベース部材上に設置されることにより前記ベース部材で閉鎖され、
前記中空部は、前記支柱と前記ベース部材と前記弾性部材とによって閉鎖して、前記中空部内と外部との通気を許す孔を無くした構成が採用されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１において、前記中空部には、上下方向に補強リブを備えていることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機を搭載した電気冷蔵庫の低振動化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気冷蔵庫には冷凍サイクル設備部品として電動式圧縮機が搭載されている。その圧縮機の運転時には、内部の電動機構による回転振動により比較的大きな振動騒音を発している。
【０００３】
この振動を低減するための技術としては、例えばゴムなどに代表される弾性材料で成型された弾性部材を防振装置として用いたり、弾性部材とコイルばねを組み合わせた防振装置を用いたりするのが一般的である。また、さらに効果的に振動を低減するために防振装置内部の空気のばね性を利用することも行われている。
【０００４】
弾性部材を防振装置の構成メンバーとして採用した従来例としては特許文献１が、および弾性部材とコイルばねを組み合わせた防振装置の従来例としては特許文献２が挙げられる。
【０００５】
図６は、その特許文献１に掲載の防振装置の概略を示す図であり、本図を用いてその特徴を説明する。内部が中空の概円筒形状に成型された弾性材料からなる防振装置５は、圧縮機支持脚４とベース部材３の間に設置され、その中心軸部は防振装置５の上面から下面までに通じる貫通穴が形成されている。その貫通穴にベース部材３に固定された支柱９を挿入した状態でベース部材３上に設置することで位置を定め、また同時に位置ずれを防止している。
【０００６】
防振装置５の上面に搭載して設置された圧縮機支持脚４に伝わる圧縮機の運転により生じる振動は、ベース部材３へと伝達する手前で防振装置５によって減衰される構造となっている。また、防振装置５の側面には細孔１４を設け、大きな変位が加えられた時には中空内部の空気が細孔１４から徐々に抜ける際の流れ抵抗を利用して変位を抑え、小さな変位に対しては本体と内部で圧縮または膨張する空気が空気ばねとして作用することによってベース部材３へと伝達される振動を低減する工夫がなされている。
【０００７】
図７は、特許文献２に掲載の防振装置の概略を示す図であり、本図を用いてその特徴を説明する。防振装置５はコイルばね６と、その上下に嵌合した上部ゴム部材７と下部ゴム部材８からなる、概円筒形状をなしている。防振装置５は圧縮機支持脚４とベース部材３の間に設置され、防振装置５の中心軸部には貫通穴が形成され、その貫通穴にはベース部材３に固定された支柱９が挿入されている。
【０００８】
このような構成の防振装置では、下部ゴム部材８とコイルばね６の弾性変形によってベース部材３への振動伝達を低減する構造である。また、下部ゴム部材８には通気口１５のある中空部１１が設けられており振動が生じ変形が加えられたとき、中空部１１の内部で圧縮または膨張した空気のばね性を利用すると共に、中空部１１の容積が変化に応じて通気口１５より空気が出入りする際に、発生する空気流れの抵抗によるエネルギー損失を利用して振動を低減する工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２６９５３４号公報
【特許文献２】実開平０１−０３５３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
電気冷蔵庫の電動式圧縮機の防振手段は以上のような構成となっているが、図６に示す従来例の場合、防振装置５内部の中空部１１に空気を閉じ込めるために支柱９と防振装置５を密着させる必要がある。そのために、圧縮機支持脚４に近接する防振装置５の上部と支柱９とが密着する構造となっている。
【００１１】
従って、圧縮機で発生した振動は防振装置５によって十分に減衰される前に支柱９に伝達し、さらには支柱９からベース部材３を経由して冷蔵庫本体へと伝わってしまうという、防振装置を経由しない振動伝達経路を形成してしまうことから防振性能が低下するという問題があった。
【００１２】
また電気冷蔵庫における電動式圧縮機の運転は従来は一定回転数での運転を行うのが主流であったが、近年ではインバータによる回転数可変制御を行うことで運転を効率化し消費電力の低減等を図ることが一般的である。
【００１３】
そこで電動式圧縮機の回転数を変化させることによって運転時の振動の周波数や振幅も複雑に変化する。このため中空部１１の内部の空気を出入りさせるために設けられた図６に示す従来例における細孔１４や図７の従来例における通気口１５の寸法や数を、複数の回転数に対して最適となるような開口面積に調整することは困難である。
【００１４】
例えば細孔１４または通気口１５の開口面積が小さすぎる場合には空気の出入りが少ないため十分な抵抗が得られない。また、例えば細孔１４または通気口１５の開口面積が大きすぎる場合には空気の流量は増えるが抵抗は小さくなるため期待する振動低減効果を得ることができないという問題がある。また中空内部の空気に出入りがあると空気ばねとしての効果も低下するためさらに得られる振動低減効果が減少してしまうという問題もある。
【００１５】
本発明は、防振装置に設ける中空部は空気の出入りのないよう閉じた形状として空気の弾性による振動低減効果が確実に得られ、さらに防振装置の上部と支柱との間における接触に起因した、防振装置を経由せずに、直接ベース部材への振動伝達経路が形成されることによる振動悪化の無い構造を得られることで、圧縮機の回転数変化に対応した低振動な冷蔵庫を提供することを主目的とする。
【００１６】
また、他の目的としては、上記主目的を達成するとともに、上記主目的を達成する際に、その閉じた中空部を形成するための手段としてゴムの中空成型のようなコストの高い製造工程を必要とせず、に安価に達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記主目的を達成するための手段は、コイルばねと、そのコイルばねの上下端部にそのコイルばねと直列的に装着された弾性材料から成る上下部各弾性部材とを備えた防振装置と、前記上下部各弾性部材と前記コイルばねの中央部分を貫通して通されてベース部材に固定された支柱と、前記上部弾性部材に搭載された圧縮機支持脚と、前記圧縮機支持脚に支持された圧縮機とを備えた冷蔵庫において、前記上部弾性部材は、前記上部弾性部材と前記支柱の外周囲との間に設定された隙間を有し、前記下部弾性部材は、前記支柱の外周囲と密着する密着部と、前記コイルばねを受ける部位の下方に位置させた中空部と、下部には開口部を有する構成を有し、前記開口部は、前記上部弾性部材の下部が前記ベース部材上に設置されることにより前記ベース部材で閉鎖され、前記中空部は、前記支柱と前記ベース部材と前記弾性部材とによって閉鎖して、前記中空部内と外部との通気を許す孔を無くした構成が採用されていることにある。
【００１８】
このような構成によれば、上部弾性部材と支柱との隙間が圧縮機からの振動の伝達を断つから、上部弾性体から支柱経由でベース部材への振動伝達経路が遮断され、冷蔵庫の振動・騒音を低減できる。また、上部弾性体に伝わった振動は、コイルばねで減衰低減され、下部弾性部材に伝わり、下部弾性部材においても中空部が空気ばねの空気チャンバーとして機能して、振動を減衰低減して、一層冷蔵庫の振動・騒音を低減できる。
【００１９】
さらに好ましくは、前記中空部には、上下方向に補強リブを備えている構成を採用することで、下部弾性部材の中空部の上下方向の強度を向上して、中空部が潰れることによる振動減衰低減機能の低下を招くことを抑制できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の課題解決手段によれば、冷蔵庫の圧縮機が設置されるベース部材への圧縮機からの振動伝達を効果的に遮断して振動や騒音の少ない冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施例による電気冷蔵庫の背面斜視図である。
【図２】図１の防振装置の拡大詳細縦断面図である。
【図３】本発明の実施例による防振装置の防振特性の実験を行う際に比較対照として作成した中空部を持たない発明対象外の防振装置の縦断面図である。
【図４】図２（中空部有り）と図３（中空部無し）の構成を有する各防振装置の周波数応答関数の比較を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第２実施例による防振装置の下部ゴム部材の立面図（Ａ図）とＡ−Ａ断面図（Ｂ図）とＢ−Ｂ断面図（Ｃ図）とを併記して示した図である。
【図６】特許文献１の内容を示す説明図である。
【図７】特許文献２の内容を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施例においては、上述の発明が解決しようとする課題の欄に記した問題を解決するため、電気冷蔵庫の圧縮機支持脚４とベース部材３の間にコイルばね６の上下にそれぞれ上下各弾性部材が嵌合された構成の概円筒形状の防振装置を設置し、防振装置の中心軸部には貫通穴を有し、貫通穴にはベース部材３に固定された支柱９が挿入された構造の冷蔵庫において、コイルばね６の上端に装着した上部弾性部材としての上部ゴム部材７と支柱９との間には隙間１０を設け、コイルばね６の下端に装着した下部弾性部材として下部ゴム部材を有する。
【００２３】
下部ゴム部材８は、コイルばね６の外径よりも大きな直径を有する円盤状の中空部１１を形成しており、前記中空部１１はその外周全面が弾性部材のみで覆われた完全に閉じた空間ではなく、底面側のベース部材３と隣接する下面と、支柱９と接する貫通穴側の面には弾性部材による壁面を形成せず、外部とつながっている開いた形状とする。
【００２４】
下部弾性部材としての下部ゴム部材８には貫通穴側で支柱と隣接する部位の内、前記中空部１１より上方に円周状（環状）の内側に突き出た形状の密着部１２を設けて支柱９と全周隙間なく密接させてある。
【００２５】
また、下部ゴム部材８の底面（下面）においても凹凸を設けないでベース部材３と隙間無く密着させることとし、防振装置の設置状態において下部ゴム部材８と支柱９およびベース部材３の三者によって、中空部１１から見て外部の空気が出入りしない密閉されたドーナツ状の中空部１１を形成して、下部ゴム部材８に通気孔の無い構造を有する圧縮機の防振支持構造を備えた冷蔵庫とする。
【００２６】
このような本発明の実施例によれば、上部ゴム部材７は支柱９と隙間１０を保って接触しない、或いは接触しても一部分の接触に限定されるため、圧縮機２の振動がコイルばね６や各上下部ゴム部材７，８によって十分に減衰される前に直接支柱９からベース部材３，冷蔵庫本体１へと伝達し、その結果防振装置５が十分に機能しない状態となるのを防ぐことができる。
【００２７】
また、下部ゴム部材８の貫通穴側の内壁面に設けた環状の密着部１２は支柱９と隙間なく密着し、さらに下部ゴム部材８の底面はベース部材３と密着状態となるよう設置されるため、下部ゴム部材８，支柱９、およびベース部材３の三者によって密閉されたドーナツ状の中空部１１が形成され、この中空部１１の内部には空気が閉じ込められる。
【００２８】
この中空部１１に振動等によって変形が加えられた場合、下部ゴム部材８の弾性変形だけではなく内部空気が圧縮または膨張することによって空気ばねとして作用するため、防振装置５のクッション性が増すため振動低減に寄与する。
【００２９】
また、ドーナツ状の中空部１１の外径はコイルばね６の外径より大きくされているので、中空部１１の上壁面上にコイルばね６が載る。このようにすることで、コイルばね６の直下に中空部１１が存在する構成となり、中空部１１の前記上壁面を介した下方を中空部とすることができ、このような構成により、コイルばね６からの力によって中空部１１の変形は生じ易い。
【００３０】
当然ながら下部ゴム部材８に伝達される圧縮機２からの振動はコイルばね６経由のものが主であるため、上記の構成とすることによって中空部が変形し易すく、内部空気を効果的にばねとして利用して、効果的な振動減衰低減が成せる。
【００３１】
ここで、密閉されたドーナツ状の中空部１１を、上記三者によらず、下部ゴム部材８のみで形成した場合を考慮すると、製造時に中空成形などの特殊な工程が必要であったり、下部ゴム部材８を２分割して部品数が増加したりするなど、コストが増大する原因となる。
【００３２】
しかし、本発明の実施例においては密閉された中空部１１を為す壁面は下部ゴム部材８だけではなく、支柱９や、ベース部材３との三者の組み合わせで形成される中空部１１の構造であるため、下部ゴム部材の材料がゴムによる柔軟性があることを考慮すれば多少アンダーカットが生じる形状であっても、通常の上下抜きの金型による成型および離型が可能であり、下部ゴム部材８の製作時における使用金型構造の複雑化によるコストの増加はない。
【００３３】
以上のごとく、防振装置のコイルばね６の上端へ直列に装着される上部ゴム部材７と支柱９を非接触とし、コイルばね６の下端へ直列に装着される下部ゴム部材８と支柱９およびベース部材３の三者によって形成される密閉された中空部１１を設けてコイルばね６の弾性変形、各上下部ゴム部材７，８の弾性変形に加えて密閉された中空部１１の内部に閉じ込められた空気による空気ばね性を利用して振動の吸収能力を上げることによって、圧縮機の使用回転数によらずベース部材３や冷蔵庫本体１へと伝達されようとする圧縮機２からの振動を効果的に減衰低減し、また製造コストが増加することも極力抑制できるという低振動の冷蔵庫を提供することが本発明の実施例によって可能である。
【実施例１】
【００３４】
図１は本発明の第１実施例を示す冷蔵庫の背面斜視図である。その冷蔵庫本体１には圧縮機２を設置するスペースが設けられており、圧縮機２はベース部材３上に設置され、圧縮機支持脚４とベース部材３の間に防振装置５を圧縮機支持脚４の四隅にそれぞれ設置することにより、圧縮機支持脚４からベース部材３、さらに冷蔵庫本体１へと伝達する圧縮機２の運転振動を低減させる構成としている。
【００３５】
図２は本実施例の防振装置５の概略図である。圧縮機２の重量はせいぜい１０kg以下であり、その重量を４分の１ずつ受け持つ防振装置５は概円筒形状とし、その大きさは圧縮機の設置スペースの省スペース化を考慮すると防振装置５は小型であることが望ましく圧縮機搭載時において直径をＤ≦３５mm、ベース部材３から圧縮機支持脚４下面までの高さをＨ≦３０mmとする。
【００３６】
防振装置５はコイルばね６と、コイルばね６の上下にそれぞれ嵌合された上部ゴム部材７および下部ゴム部材８で構成されており、防振装置５の中心軸部には貫通穴を形成しておりベース部材３に固定された支柱９を挿入設置している。
【００３７】
上部ゴム部材７の上面には圧縮機支持脚４が載り、４個の防振装置５によって圧縮機２を防振支持する。上部ゴム部材７と支柱９の間には上部ゴム部材７と支柱９の接触を防ぐための隙間１０を設けているため、コイルばね６や下部ゴム部材８によって振動が低減されるより手前で支柱９、さらにベース部材３へと振動が伝達する経路が形成されることによる振動低減効果の低下はない。
【００３８】
下部ゴム部材８にはコイルばね６の下方にコイルばね６の直径よりも大きな径を持つ円盤上の中空部１１を形成している。ただし下部ゴム部材８の中空部１１は支柱９を挿入するための貫通穴の部分と、下面の一部には壁面を設けない開いた形状とし、中空部１１の上部には支柱９の外周と接触させることによって防振装置５の設置時における位置決めを行う形状を設けているが、これを全周に渡って隙間をなくした密着部１２とし、また下面はベース部材３と密着することで開いた部分は無くなり、中空部１１はドーナツ状の閉じた空間となっている。
【００３９】
圧縮機２の運転によって生じる振動は、圧縮機支持脚４，防振装置５，ベース部材３，冷蔵庫本体１の順に伝達するが、防振装置５において、コイルばね６の弾性変形，ゴムの弾性変形だけでなく、中空部１１に変形が加えられ、閉じ込められた空気が圧縮または膨張すると空気ばねとして作用するため、そのクッション性によって振動低減効果が増し、ベース部材３や冷蔵庫本体１へと伝達する振動を低減することが可能である。
【００４０】
また、ここで中空部１１の直径をコイルばね６の直径よりも大きくしている理由は、中空部１１の上側の外壁面にコイルばねからうける力が直接作用させることによって中空部の変形を生じやすくし、空気ばねの効果を得やすくするためである。
【００４１】
図２に示す防振装置の形状において、ベース部材３から圧縮機支持脚４下面までの高さをＨ≦３０mmの寸法範囲を考慮し下部ゴム部材８のコイルばね６の設置面高さはｈ≦１０mmとする。また空気ばねの効果を失わないためには、振動時でも中空部１１が潰れ上下面が接触することが無い範囲で中空部１１の外壁のゴム厚さは圧縮機重量や振動による変形量に応じ変更可能である。
【００４２】
図４は前述のように中空部１１を有する図２に示す防振装置の場合と、図３に示す防振装置のように中空部１１が無い形状の場合において、それぞれ有限要素法解析により周波数応答関数を求め比較した結果を示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を振動の加速度としている。
【００４３】
そのグラフに見られるように、中空部１１の無い防振装置において振動加速度が高いピークを示す固有周波数が存在しており、中空部１１を設けた形状の場合でも同じ周波数においてピークを示しているがその加速度大きさには５０〜８０％の低下が見られ、大幅な振動低減効果が得られることを確認できる。
【００４４】
また、下部ゴム部材８の下面にはベース部材３との接触面積を大きく取って密閉性を良くするために一部壁面を設けているため、金型成型時にアンダーカットとなっているが下部ゴム部材８の素材が柔軟なゴムであるため単純な上下抜きの金型による一体成型としても離型は問題なく行うことが可能であり、金型構造の複雑化による製造コストの増加がないという利点がある。
【実施例２】
【００４５】
図５は本発明の第２実施例による防振装置５に採用された下部ゴム部材８の形状を示す図である。その下部ゴム部材８以外の構成は既述の第１実施例と同様であり、下部ゴム部材８の中空部１１に少なくとも上下方向の荷重を受けるように複数の補強リブ１３を設けている点が異なっている。
【００４６】
この第１実施例においては、中空部１１の外壁の強度と空気のばね性のみで中空状態を保持する構成としているが、搭載する圧縮機の重量や振動が大きい場合には中空部上面と下面が接触して中空の保持が困難となる場合も考えられる。このような場合に中空部１１に補強リブ１３を設けることによって中空状態を保持し、空気ばねの効果を維持することが可能である。
【００４７】
以上のように、本発明の実施例では以下の技術的事項が開示されている。即ち、冷蔵庫の圧縮機の設置スペースのベース部材とその圧縮機の間には、例えばゴムに代表される弾性材料からなる部材とコイルばねを組み合わせた防振装置を設けた圧縮機設置構造をとる冷蔵庫において、防振装置はコイルばねとコイルばねの上部と下部にそれぞれ弾性材料からなる弾性部材を嵌合した概円筒形状を成しており、防振装置の中心軸部には防振装置の下面から上面まで通じる貫通穴を有し、防振装置の貫通穴には設置時にはベース部材に固定された支柱が挿入され、前記防振装置においてはコイルばね上部の弾性部材と支柱が非接触となるような隙間を設け、またコイルばね下部の弾性部材には、コイルばねの直径よりも大きな直径を有する円盤状の中空部を形成し、前記中空部は弾性部材のみで全面を囲われた密閉形状とはせず、支柱が挿入される貫通穴部には支柱外周面と隣接する壁面は設けず開いた形状とし、コイルばね下部の弾性部材の底面部の壁面は設けても設けなくても良い。
【００４８】
また、前記防振装置をベース部材上に設置した状態において支柱との間に全周に渡り隙間なく密着する形状を、コイルばね下部の弾性部材に設けられた貫通穴の内壁面の、前記中空部に対し上方に位置する部位に形成し、またコイルばね下部の弾性部材の底面側もベース部材と隙間なく密着する形状とすることによって、前述した開いた中空部を支柱とベース部材の一部で閉じて空気の出入りがない密閉状態とする。
【００４９】
本発明の第２実施例では既述の技術的事項に加えて、防振装置のコイルばね下部の弾性部材に形成された中空部の上面と下面の間に補強リブを設けて、大きな荷重を受けても空気ばねの作用を喪失しない技術的事項を備えている。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、冷蔵庫の圧縮機を搭載する防振装置に産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５１】
１  冷蔵庫本体
２  圧縮機
３  ベース部材
４  圧縮機支持脚
５  防振装置
６  コイルばね
７  上部ゴム部材
８  下部ゴム部材
９  支柱
１０  隙間
１１  中空部
１２  密着部
１３  補強リブ
【図１】
2011038599.tif 000003
【図２】
2011038599.tif 000004
【図３】
2011038599.tif 000005
【図４】
2011038599.tif 000006
【図５】
2011038599.tif 000007
【図６】
2011038599.tif 000008
【図７】
2011038599.tif 000009