WO2023204182A1 - 制振装置およびそれを用いた密閉型圧縮機 - Google Patents

制振装置およびそれを用いた密閉型圧縮機 Download PDF

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damping device
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亜紋 豊田
康祐 坪井
章夫 八木
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Panasonic Appliances Refrigeration Devices Singapore Pte Ltd
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Panasonic Appliances Refrigeration Devices Singapore Pte Ltd
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    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs

Definitions

  • the present invention provides a vibration damping device capable of reducing, alleviating, or suppressing the vibration of the structure in a device that includes a structure that generates vibration, and a closed type device that is a typical example of a device using the vibration device.
  • a vibration damping device capable of reducing, alleviating, or suppressing the vibration of the structure in a device that includes a structure that generates vibration, and a closed type device that is a typical example of a device using the vibration device.
  • vibration damping techniques when vibrations occur during the operation of equipment, techniques for reducing, alleviating, or suppressing the vibrations (vibration damping techniques) have been studied.
  • vibration propagates from an excitation source that causes vibration to a specific object (structure) when the frequency of the vibration from the excitation source overlaps with the resonant frequency of the object to be propagated, make a lot of noise. Therefore, reducing, alleviating, or suppressing vibrations (vibration damping action) can also serve as a noise countermeasure.
  • An example of a device that generates vibrations is a hermetic compressor.
  • a compression mechanism such as a reciprocating type, a rotary type, a scroll type, etc. is housed inside an airtight container.
  • a compression operation is performed in which the refrigerant is sucked, compressed, and discharged by the compression mechanism.
  • Pulsations are generated during this compression operation, and the pulsations are propagated to the closed container via the refrigerant gas or lubricating oil present in the closed container, and the closed container is excited to generate vibrations.
  • the frequency of this vibration depends on the operating speed of the compression mechanism.
  • noise such as a tapping sound is generated from the suction/discharge valve included in the compression mechanism. This noise is also transmitted to the closed container via the solid contact portion of the compression mechanism and becomes vibration.
  • noise such as banging sounds has harmonics that fall within the human audible range, and when such harmonic sounds (vibrations) are transmitted to a closed container, they vibrate the closed container, causing further noise generation. It may lead to.
  • Patent Document 1 discloses a method of directly fixing an elastic member to a closed container of a closed compressor.
  • Patent Document 2 discloses a method using a vibration damping member having a contact portion that elastically contacts the surface of a closed container.
  • an elastic member is fixed to the inner surface of a closed container and brought into elastic contact with the elastic member, thereby obtaining a contact friction damping effect in a relatively wide frequency band.
  • a damping plate 102 having a plurality of contact parts 104a to 104f is fixed by welding to a fixed part 103 to a sealed container 101. There is. This damping plate 102 corresponds to an elastic member.
  • Patent Document 2 the method disclosed in Patent Document 1 in which an elastic member (damping plate 102) is fixed to a structure (airtight container 101) and brought into elastic contact with the structure , a sufficient noise prevention effect may not be obtained.
  • This vibration damping member 202 includes a plurality of contact portions 205a to 205d whose portions other than the free end 203 come into elastic contact with the surface of the closed container 201. Thereby, the natural frequency of the free end 203 of the vibration damping member 202 can be made to substantially match the natural frequency of the closed container 201, so that a good vibration damping effect can be achieved.
  • FIGS. 13A and 13B illustrate a configuration in which the damping member 202 is provided on the bottom surface of the closed container 201, and the damping member 202 is immersed in lubricating oil 207.
  • the damping member 202 disclosed in Patent Document 2 is specialized for application to hermetic compressors. Therefore, its configuration is relatively complex, including a plurality of contact parts 205a to 205d and a free end 203 via a connecting part 206. Therefore, there is a need for a vibration damping device with a simple configuration that can be applied not only to the field of hermetic compressors but also to other fields.
  • the present invention was made to solve these problems, and is applicable not only to the field of hermetic compressors but also to other fields, and is capable of realizing a good vibration damping effect.
  • the present invention aims to provide a vibration damping device and a hermetic compressor using the vibration damping device.
  • a vibration damping device includes a plate-shaped elastic member having elasticity that can be deformed so as to come into contact with the surface of a structure where vibrations are generated, and a plate-shaped elastic member having elasticity that is a holding member that is held in contact with the body surface, the holding member is partially fixed with a predetermined distance between the holding member and the structure surface, and the elastic member is The member is held between the member and the surface of the structure, and is in contact with the surface of the structure without being fixed.
  • the plate-shaped elastic member is held by the holding member so as to be in contact with the surface of the structure, but the elastic member is not fixed to the surface of the structure but is in contact with the structure. Become. Thereby, the elastic member is maintained in a state in which it is not fixed but in contact with the structure where vibrations occur. As a result, even if vibration occurs in the structure, the vibration is satisfactorily suppressed or alleviated by the elastic action of the elastic member.
  • the elastic member is held between a holding member that is partially fixed to the surface of the structure, and is in contact with the surface of the structure. Therefore, it is possible to realize a vibration damping device with a simple configuration without the need to adopt a complicated configuration.
  • the contactability of the elastic member to the structure surface depends on the elasticity of the elastic member, and the contact range of the elastic member to the structure surface depends on the area of the elastic member. Since the elastic member is a plate member having elasticity, it is possible to easily adjust the contact property or the contact range of the elastic member. This makes it possible to easily achieve vibration damping performance that corresponds to the vibrations generated in the structure.
  • the hermetic compressor according to the present invention includes a hermetic container, an electric element including a stator and a rotor, and a compression element that is driven by the electric element and compresses a fluid.
  • the electric element and the compression element are housed in the sealed container, and lubricating oil is stored in the sealed container, further comprising a vibration damping device attached to an inner surface of the sealed container.
  • the vibration damping device includes a plate-shaped elastic member having elasticity that is deformable so as to be in contact with the inner surface of the sealed container, and a holding member that holds the elastic member in close contact with the inner surface of the sealed container.
  • the member is partially fixed with a predetermined gap between the member and the inner surface of the sealed container, and the elastic member is held between the holding member and the inner surface of the sealed container, It has a configuration in which it is not fixed to but in contact with the surface of the structure.
  • the damping device is provided with a structure in which the plate-shaped elastic member is held by the holding member so as to be in contact with the airtight container without being fixed to the airtight container.
  • the vibration damping device included in the hermetic compressor can exhibit a friction damping effect even against three-dimensional vibrations of the hermetic container. Therefore, it is possible to attenuate the peaks of a plurality of resonance frequencies of the closed container. Therefore, for example, if the hermetic compressor is a reciprocating type, the noise in the harmonic resonance frequency band specific to the reciprocating type can be reliably reduced.
  • the present invention provides a vibration damping device that can be applied not only to the field of hermetic compressors but also other fields and can realize a good vibration damping effect, and the vibration damping device. This has the effect that it is possible to provide a hermetic compressor using the same method.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a configuration example of a hermetic compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the structure of the inner surface of an upper hermetic container of the hermetic container of the hermetic compressor shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial sectional view showing a configuration example of the vibration damping device according to the present embodiment, which is provided in the upper closed container shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the structure of the inner surface of the lower hermetic container of the hermetic container of the hermetic compressor shown in FIG.
  • FIG. 5 is a partial sectional view showing a configuration example of the vibration damping device according to the present embodiment, which is provided in the lower sealed container shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a schematic process diagram showing a method of attaching the vibration damping device provided in the upper closed container shown in FIG. 2.
  • FIG. 7A is a comparative view of a plane and a cross section showing an example of a holding member included in the vibration damping device shown in FIG. 3 or 5, and FIG. 7B and FIG.
  • FIG. 8A is a comparative view of a plane and a cross section of an example of the elastic member included in the vibration damping device shown in FIG. 3 or 5, and FIG. 8B is an example of a positioning protrusion included in the elastic member shown in FIG. 8A.
  • FIG. 9A to 9C are comparative views of a plane and a cross section showing other examples of the elastic member shown in FIG. 8A.
  • FIG. 10A is a graph showing the relationship between vibration level and frequency in representative examples and comparative examples of the present disclosure
  • FIG. 10B is a graph showing the relationship between noise level and frequency in the same example and the same comparative example. It is a graph.
  • FIG. 11A is a graph showing the relationship between vibration level and frequency in other representative examples and comparative examples of the present disclosure
  • FIG. 11B is a graph showing the relationship between noise level and frequency in the same example and the same comparative example. This is a graph showing.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an example of an elastic member included in the hermetic compressor described in Patent Document 1.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an example of an elastic member included in the hermetic compressor described in Patent Document 1.
  • FIG. 13A is a top view showing an example of a configuration in which the vibration damping member included in the hermetic compressor described in Patent Document 2 is provided on the bottom surface of a closed container
  • FIG. 13B is a top view showing an example of a structure in which the vibration damping member shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a state of being immersed in lubricating oil.
  • a vibration damping device includes a plate-shaped elastic member having elasticity that is deformable so as to come into contact with the surface of a structure where vibrations occur, and the elastic member is held in contact with the surface of the structure.
  • a holding member the holding member is partially fixed with a predetermined distance between the holding member and the surface of the structure, and the elastic member is fixed between the holding member and the surface of the structure. In this configuration, the structure is held in a state where it is in contact with the surface of the structure without being fixed to it.
  • the plate-shaped elastic member is held by the holding member so as to be in contact with the surface of the structure, but the elastic member is not fixed to the surface of the structure but is in contact with the structure. Become. Thereby, the elastic member is maintained in a state in which it is not fixed but in contact with the structure where vibrations occur. As a result, even if vibration occurs in the structure, the vibration is satisfactorily suppressed or alleviated by the elastic action of the elastic member.
  • the elastic member is held between a holding member that is partially fixed to the surface of the structure, and is in contact with the surface of the structure. Therefore, it is possible to realize a vibration damping device with a simple configuration without the need to adopt a complicated configuration.
  • the contactability of the elastic member to the structure surface depends on the elasticity of the elastic member, and the contact range of the elastic member to the structure surface depends on the area of the elastic member. Since the elastic member is a plate member having elasticity, it is possible to easily adjust the contact property or the contact range of the elastic member. This makes it possible to easily achieve vibration damping performance that corresponds to the vibrations generated in the structure.
  • the surface of the structure may be curved
  • the holding member may include a portion having a curvature corresponding to the curvature of the surface of the structure.
  • the shape of the corner or longitudinal end of the plate-shaped elastic member may be a convex curved shape.
  • a plurality of protrusions are provided on a non-contact surface that is a surface on the side that does not contact the structure surface among both surfaces of the elastic member, and the holding member is provided with a plurality of protrusions.
  • a configuration may be adopted in which holes are provided at respective positions corresponding to the plurality of projections.
  • the holding member may have a plate-like portion that holds the elastic member, and the thickness thereof may be larger than the thickness of the elastic member.
  • the holding member may be configured to hold the elastic member in a biased state toward the surface of the structure.
  • the elastic member may be made of metal and may be hardened.
  • the structure may be a hermetic container included in a hermetic compressor, and the inner surface of the hermetic container may be the surface of the structure.
  • a hermetic compressor includes a hermetic container, an electric element including a stator and a rotor, and a compression element that is driven by the electric element and compresses a fluid, the electric element and the compressor.
  • the element is housed in the sealed container, lubricating oil is stored in the sealed container, and a vibration damping device is attached to the inner surface of the sealed container, and the vibration damping device is attached to the inner surface of the sealed container.
  • a plate-shaped elastic member having elasticity that can be deformed so as to be in contact with the inner surface of the sealed container; and a holding member that holds the elastic member in close contact with the inner surface of the sealed container, the holding member having contact with the inner surface of the sealed container.
  • the elastic member is partially fixed with a predetermined gap therebetween, and the elastic member is held between the holding member and the inner surface of the sealed container without being fixed to the surface of the structure. This is a configuration in which they are in contact with each other.
  • the damping device is provided with a structure in which the plate-shaped elastic member is held by the holding member so as to be in contact with the airtight container without being fixed to the airtight container.
  • the vibration damping device included in the hermetic compressor can exhibit a friction damping effect even against three-dimensional vibrations of the hermetic container. Therefore, it is possible to attenuate the peaks of a plurality of resonance frequencies of the closed container. Therefore, for example, if the hermetic compressor is a reciprocating type, the noise in the harmonic resonance frequency band specific to the reciprocating type can be reliably reduced.
  • the vibration damping device may be attached to at least one of an upper inner surface and a lower inner surface within the hermetic container.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a hermetic compressor according to a typical embodiment of the present disclosure.
  • the hermetic compressor has a structure in which an electric element 2 and a compression element 3 are housed in a hermetic container 1.
  • the electric element 2 and the compression element 3 constitute a compressor main body 4.
  • a hermetic container 1 is filled with refrigerant gas 6, in this embodiment, for example, R600a, and a lubricating oil 7, in this embodiment, for example, mineral oil is stored at the bottom.
  • the compressor main body 4 housed in the closed container 1 is elastically supported by a suspension spring 5.
  • the sealed container 1 is composed of an upper sealed container 1a and a lower sealed container 1b.
  • the lower sealed container 1b is provided with a spring receiving portion 5a, a suspension spring 5 is attached to the spring receiving portion 5a, and the compressor main body 4 is supported by the suspension spring 5.
  • the sealed container 1 (the upper sealed container 1a and the lower sealed container 1b) is formed by drawing an iron plate, for example.
  • the closed container 1 is equipped with an intake pipe 8 and a discharge pipe 9.
  • One end of the suction pipe 8 communicates with the inside of the closed container 1, and the other end is connected to the low pressure side (not shown) of the refrigeration system.
  • One end of the discharge pipe 9 passes through the closed container 1 and communicates with a discharge muffler (not shown) from the compression element 3, and the other end is connected to the high pressure side (not shown) of the refrigeration system.
  • the electric element 2 is composed of at least a rotor 14 and a stator 15.
  • the stator 15 is arranged on the outer diameter side of the rotor 14 so as to maintain a substantially constant gap with the rotor 14.
  • the compression element 3 has a reciprocating configuration driven by the electric element 2, and includes a shaft (crankshaft) 10, a cylinder block 11, a piston 12, a connecting portion 13, and the like.
  • the shaft 10 includes at least a main shaft, an eccentric shaft formed eccentrically with respect to the main shaft, and a flange portion connecting the main shaft and the eccentric shaft.
  • the stator 15 is fixed to the leg portion of the cylinder block 11, and the rotor 14 is fixed to the main axis of the shaft 10 by shrink fitting, for example.
  • the eccentric shaft of the shaft 10 is located above the hermetic compressor, and the main shaft is located below the hermetic compressor. Therefore, this vertical positional relationship (direction) is also used when explaining the position of the shaft 10.
  • the upper end of the eccentric shaft is directed toward the inner upper surface of the closed container 1 (upper closed container 1a), and the lower end of the eccentric shaft is connected to the main shaft.
  • the upper end of the main shaft is connected to the eccentric shaft, the lower end of the main shaft faces the inner lower surface of the sealed container 1 (lower sealed container 1b), and the lower end of the main shaft is immersed in lubricating oil 7. Further, an oil supply mechanism is provided below the shaft 10, that is, below the main shaft, and the oil supply mechanism supplies the lubricating oil 7 from the lower end of the main shaft immersed in the lubricating oil 7 to the upper end of the eccentric shaft.
  • a cylinder that forms a compression chamber and a main bearing that rotatably supports the main axis of the shaft 10 are integrally formed in the cylinder block 11.
  • the main bearing is formed in a tubular shape (cylindrical shape) extending vertically with respect to the cylinder block 11, and its inner circumferential surface is a sliding surface.
  • the main bearing also includes a thrust surface and a tubular extension.
  • the thrust surface is a flat portion that extends in a direction (perpendicular direction, horizontal direction) perpendicular to the extending direction (vertical direction) of the axis, that is, the main shaft.
  • the tubular extension has a tubular shape (cylindrical shape) that extends further upward than the thrust surface, in other words, it is a portion that extends upward from the tubular main bearing body. Therefore, together with the main bearing body, the tubular extension has an inner circumferential surface (sliding surface) that faces the outer circumferential surface (sliding surface) of the main shaft.
  • a thrust ball bearing is provided on the thrust surface of the main bearing.
  • the cylinder block 11 is made of cast iron, for example.
  • the compression chamber is a cylindrical bore formed in the cylinder block 11, and the piston 12 is reciprocatably inserted into the compression chamber. Therefore, the compression chamber is closed by the insertion of the piston 12.
  • the connecting portion 13 is made of, for example, an aluminum casting, supports the eccentric shaft of the shaft 10, and is connected to the piston 12. Therefore, the eccentric axis of the shaft 10 and the piston 12 are connected by the connecting portion 13.
  • this embodiment includes vibration damping devices 18 and 19 that are attached to the inner surface of the hermetic container 1 of the hermetic compressor.
  • an upper vibration damping device 18 is provided on the inner surface of the upper sealed container 1a of the sealed container 1 (the upper inner surface of the sealed container 1)
  • a lower damping device 18 is provided on the inner surface of the lower sealed container 1b (the lower inner surface of the sealed container 1).
  • a shaking device 19 is provided. Note that these damping devices 18 and 19 will be described later.
  • the electric element 2 is located on the upper side and the compression element 3 is located on the lower side.
  • the configuration of the hermetic compressor according to the present disclosure is not limited to this, and the electric element 2 may be located on the lower side and the compression element 3 may be located on the upper side.
  • the electric element 2 is of an inner rotor type, and the rotor 14 is coaxial with the stator 15 and rotatably arranged on the inner circumference of the stator 15.
  • the configuration of the electric element 2 is not limited to this, and may be an outer rotor type, that is, the rotor 14 may be coaxial with the stator 15 and rotatably disposed around the outer periphery of the stator 15. .
  • the compression element 3 is of a reciprocating type (reciprocating type), but the present disclosure is not limited thereto, and may be of a rotary type (rotating type), for example. .
  • the hermetic compressor is such that the compression element 3 driven by the electric element 2 compresses the refrigerant gas 6 filled in the hermetic container 1, but the hermetic compressor according to the present disclosure is not limited to one that compresses refrigerant gas 6, but may also compress any known fluid other than refrigerant gas 6.
  • the hermetic compressor having such a configuration is connected to, for example, a known refrigeration system to form a refrigerant circuit.
  • the refrigerant circuit includes a hermetic compressor, a radiator, a pressure reducing device, and a heat absorber, and may have a configuration in which these are connected in a ring shape by piping.
  • the hermetic compressor In order to operate the hermetic compressor, first, power is supplied to the electric element 2 from a commercial power source (not shown). This causes the rotor 14 of the electric element 2 to rotate. The rotor 14 rotates the shaft 10, and the eccentric movement of the eccentric shaft of the shaft 10 is transmitted to the piston 12 via the connecting portion 13, thereby driving the piston 12 to reciprocate within the compression chamber. A predetermined compression operation is performed in which the refrigerant gas 6 guided into the closed container 1 by the reciprocating motion of the piston 12 is sucked into the compression chamber and compressed.
  • the reciprocating movement of the piston 12 draws refrigerant gas 6, which is the working fluid in the refrigeration system, into the closed container 1 through the suction pipe 8.
  • Refrigerant gas 6 in the closed container 1 is sucked into a compression chamber via a suction valve, compressed, and discharged from a discharge pipe 9 to the high-pressure side of the refrigeration system via a discharge valve and a discharge muffler.
  • the hermetic compressor pulsations occur in the flow of the refrigerant gas 6 due to the compression operation.
  • the compressor main body 4 which is elastically supported by the closed container 1 by the suspension spring 5, also pulsates.
  • the pulsation of the compressor body 4 is also caused by other vibrations.
  • the closed container 1 is excited and vibrates. When the closed container 1 vibrates in this way, noise is generated.
  • the vibration damping devices 18 and 19 are provided for the closed container 1 to reduce, alleviate, or suppress (dampen) the vibration of the closed container 1.
  • the specific driving method of the hermetic compressor is not limited to the above-mentioned inverter driving.
  • a hermetic compressor may be driven with simple on/off control.
  • the operating frequency is not particularly limited either.
  • the operating rotation speed of the electric element 2 is not particularly limited, but is generally within the range of, for example, 17 to 75 rps (revolutions per second or rotations per second).
  • the upper limit of the operating rotation speed may be 80 rps, and the lower limit of the operating rotation speed may be 13 rps.
  • FIG. 2 is a plan view showing the ceiling surface of the closed container 1, that is, the inner surface side of the upper closed container 1a.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a typical configuration example of a vibration damping device according to the present disclosure, which is provided on the inner surface (ceiling surface) of the upper closed container 1a.
  • FIG. 4 is a plan view showing the bottom surface of the closed container 1, that is, the inner surface of the lower closed container 1b.
  • FIG. 5 is a partial sectional view showing a typical configuration example of a vibration damping device according to the present disclosure, which is provided on the inner surface (bottom surface) of the lower sealed container 1b.
  • an upper vibration damping device 18 including a holding member 16 and an elastic member 17 is provided on the inner surface, that is, the ceiling surface (top surface) of the upper closed container 1a.
  • the holding member 16 holds the plate-shaped elastic member 17 in contact with the surface of the upper sealed container 1a (structure). Therefore, in the example shown in FIG. 2, the holding member 16 has a plate-like configuration that can cover the entire elastic member 17. Therefore, in FIG. 2, the holding member 16 is illustrated in solid lines, and the elastic member 17 covered by the holding member 16 is illustrated in dotted lines.
  • the holding member 16 has two positioning holes 16a and two fixing parts 16b.
  • the holding member 16 is configured as a plate member having a longitudinal direction, has fixing portions 16b provided at both ends thereof, and has two positioning holes 16a formed side by side along the longitudinal direction near the center portion in the longitudinal direction. ing.
  • the elastic member 17 is also configured as a plate member having a longitudinal direction.
  • the elastic member 17 is entirely covered by the holding member 16, so the spread area of the elastic member 17 is smaller than the spread area of the holding member 16.
  • Two positioning protrusions 17a are provided along the longitudinal direction at the center of the elastic member 17 in the longitudinal direction. The position of the positioning protrusion 17a of the elastic member 17 and the position of the positioning hole 16a of the holding member 16 correspond to each other.
  • the other surface (the second surface, the back surface of the first surface) of the elastic member 17 is supported or urged by the holding member 16, and is held such that the first surface of the elastic member 17 is in contact with the upper closed container 1a. . Therefore, the first surface of the elastic member 17 is used as a "contact surface” that contacts the upper closed container 1a, that is, the surface of the structure where vibrations occur, and the second surface of the elastic member 17, that is, the upper closed container 1a is The surface on the non-contact side is defined as a "non-contact surface” that does not contact the structure.
  • the positioning protrusion 17a is provided on the non-contact surface (second surface) of the elastic member 17.
  • the holding member 16 holds the elastic member 17 so that the contact surface (first surface) of the elastic member 17 is in contact with the upper closed container 1a (structure), so unlike the elastic member 17 which has elasticity, the holding member 16 does not have rigidity.
  • the structure in which vibrations occur is the closed container 1, and as shown in FIG. 1 or 3, the ceiling surface (structure surface) of the closed container 1 (upper closed container 1a) has a convex upper side. It is curved to . Therefore, the holding member 16 is also curved along the curve of the ceiling surface.
  • first surface of the holding member 16 which is a plate member, contacts the elastic member 17 and holds the elastic member 17 in contact with the upper sealed container 1a (structure). Therefore, the first surface of the holding member 16 is a "holding surface” for holding the elastic member 17, and the second surface of the holding member 16, that is, the back surface of the holding surface, is a "non-holding surface” that does not hold the elastic member 17. shall be.
  • the fixing parts 16b provided at both ends of the holding member 16 are parts for fixing the holding member 16 to the upper closed container 1a, and in this embodiment, are formed as protrusions that protrude toward the holding surface side.
  • the holding member 16 Since the elastic member 17 is interposed between the holding member 16 and the surface of the upper sealed container 1a (structure), the holding member 16 has a predetermined space between it and the upper sealed container 1a (structure).
  • the fixing portion 16b is partially fixed to the upper sealed container 1a by the fixing portion 16b, which is welded to the inner surface of the upper sealed container 1a.
  • the positioning hole 16a of the holding member 16 is formed at a position corresponding to the positioning protrusion 17a of the elastic member 17. As a result, the positioning protrusion 17a enters the positioning hole 16a, so that the elastic member 17 is positioned relative to the holding member 16. Although the holding member 16 is fixed to the upper sealed container 1a, the elastic member 17 is only positioned by the holding member 16. Therefore, the elastic member 17 can contact the upper sealed container 1a in a positioned state without being fixed to the upper sealed container 1a.
  • a flat plate (plate member) elastic member 17 is held between the upper sealed container 1a (structure) and the holding member 16.
  • the holding member 16 has a holding surface that substantially matches the curvature of the upper sealed container 1a, and a gap at a predetermined interval is formed between the holding member 16 and the inner surface (ceiling surface) of the upper sealed container 1a. It is fixed to the upper closed container 1a as shown in FIG.
  • the hermetic compressor according to the present embodiment includes an upper vibration damping device 18 on the ceiling surface of the hermetic container 1 (inner surface of the upper hermetic container 1a), and also includes an upper vibration damping device 18 on the bottom surface of the hermetic container 1 (inner surface of the upper hermetic container 1a).
  • a lower vibration damping device 19 is provided on the inner surface of the closed container 1b.
  • a lower vibration damping device 19 including a holding member 16 and an elastic member 17 is provided on the inner surface, that is, the bottom surface, of the lower sealed container 1b.
  • the lower vibration damping device 19 also has the same configuration as the upper vibration damping device 18, so in FIG. is illustrated by the dotted line.
  • Suspension springs 5 that support the compressor main body 4 are attached to the lower sealed container 1b, so for example, as shown in FIG. A receiving portion 5a is provided. Therefore, the lower vibration damping device 19 is attached at a position inside the square area so as not to overlap the position of the spring receiving portion 5a. Further, as shown in FIG. 1, lubricating oil 7 is stored in the lower sealed container 1b, and as shown in FIG. 4, a suction pipe 8, a discharge pipe 9, etc. are provided.
  • the holding member 16 has two positioning holes 16a and two fixing portions 16b.
  • the holding member 16 is configured as a plate member having a longitudinal direction, has fixing portions 16b provided at both ends thereof, and has two positioning holes 16a formed side by side along the longitudinal direction near the center portion in the longitudinal direction. ing.
  • the elastic member 17 is also configured as a plate member having a longitudinal direction.
  • the elastic member 17 is entirely covered by the holding member 16, so the spread area of the elastic member 17 is smaller than the spread area of the holding member 16.
  • Two positioning protrusions 17a are provided along the longitudinal direction at the center of the elastic member 17 in the longitudinal direction. The position of the positioning protrusion 17a of the elastic member 17 and the position of the positioning hole 16a of the holding member 16 correspond to each other.
  • the contact surface (first surface) of the elastic member 17 is in contact with the lower sealed container 1b, and the non-contact surface (second surface) of the elastic member 17 is
  • the elastic member 17 is supported or urged by the holding member 16 and held so that the contact surface of the elastic member 17 is in contact with the lower sealed container 1b.
  • the positioning protrusion 17a is provided on the non-contact surface of the elastic member 17.
  • the holding member 16 holds the elastic member 17 using the holding surface (first surface) so that the contact surface of the elastic member 17 comes into contact with the lower sealed container 1b (structure).
  • the bottom surface (structure surface) of the closed container 1 (lower closed container 1b) is curved convexly at the lower side. Therefore, the holding member 16 is also curved along the curve of the bottom surface.
  • the fixing parts 16b provided at both ends of the holding member 16 are parts for fixing the holding member 16 to the lower sealed container 1b, and like the upper vibration damping device 18, protrude toward the holding surface (first surface) side. Formed as a protrusion.
  • the holding member 16 Since the holding member 16 has an elastic member 17 interposed between it and the surface of the lower sealed container 1b (structure), the holding member 16 has a predetermined space between it and the lower sealed container 1b (structure). , is partially fixed to the lower sealed container 1b by the fixed part 16b. In this embodiment, similarly to the upper vibration damping device 18, the fixed part 16b is partially fixed to the inner surface of the lower sealed container 1b. be welded.
  • the positioning hole 16a of the holding member 16 is formed at a position corresponding to the positioning protrusion 17a of the elastic member 17.
  • the positioning protrusion 17a enters the positioning hole 16a, so that the elastic member 17 is positioned relative to the holding member 16.
  • the elastic member 17 is only positioned by the holding member 16. Therefore, the elastic member 17 can contact the lower sealed container 1b in a positioned state without being fixed to the lower sealed container 1b.
  • a flat plate (plate member) elastic member 17 is held between the lower sealed container 1b (structure) and the holding member 16.
  • the holding member 16 has a holding surface that substantially matches the curvature of the lower sealed container 1b, and is designed to form a gap at a predetermined interval between the holding member 16 and the inner surface (bottom surface) of the lower sealed container 1b. Then, it is fixed to the lower sealed container 1b.
  • the fixed portion 16b is attached to the inner surface of the closed container 1 (in the case of the upper vibration damping device 18, the inner surface of the upper closed container 1a).
  • the lower vibration damping device 19 is fixed to the sealed container 1 (structure) by welding to the inner surface (bottom surface) of the lower sealed container 1b.
  • a shaking device 18, 19 is attached to the closed container 1. This point will be explained with reference to FIG. 6, using the upper vibration damping device 18 as an example.
  • an elastic member 17 is arranged between the inner surface of the upper sealed container 1a, that is, the ceiling surface (lower side in the figure) and the holding member 16.
  • the holding member 16 is curved to approximately match the curvature of the inner surface of the upper sealed container 1a.
  • the elastic member 17 is a plate member having elasticity, and has a flat plate shape that does not curve when it is not held by the holding member 16 (when no external force is applied).
  • the holding member 16 has two positioning holes 16a formed in the longitudinal center thereof along the longitudinal direction.
  • the elastic member 17 located between the holding member 16 and the inner surface of the upper airtight container 1a has two positioning protrusions 17a formed along the longitudinal direction at the center thereof.
  • the positioning protrusion 17a projects toward the non-contact surface of the elastic member 17, that is, toward the holding surface of the holding member 16.
  • fixing parts 16b are provided as protrusions that protrude toward the holding surface.
  • a predetermined gap (predetermined interval) corresponding to the thickness of the elastic member 17 is secured between the holding member 16 and the holding surface.
  • the predetermined interval formed between them also becomes a curved spatial region.
  • the elastic member 17 held between them is flat when no external force is applied to it, but when an external force is applied to it, it curves due to its elasticity.
  • the elastic member 17 is sandwiched between the upper sealed container 1a and the holding member 16, and the holding member 16 is moved from the non-retaining surface side of the holding member 16 to the upper sealed container 1a side (inner surface side). or the ceiling surface side) while energizing the fixed portion 16b.
  • the fixed portion 16b can be melted, and the holding member 16 is fixed to the inner surface of the upper closed container 1a.
  • the holding member 16 holds the elastic member 17 in a biased state toward the inner surface (surface of the structure) of the upper sealed container 1a.
  • the two positioning protrusions 17a fit into the two positioning holes 16a, respectively. Therefore, the position of the elastic member 17 with respect to the inner surface of the upper sealed container 1a is determined by the holding member 16. Therefore, the elastic member 17 can stably contact the inner surface of the upper sealed container 1a in a curved and positioned state. In this way, the upper vibration damping device 18 can be attached to the inner surface (ceiling surface) of the upper closed container 1a.
  • vibration damping devices 18 and 19 with the above configuration reduce, alleviate or suppress (dampen) the vibrations generated during operation of the hermetic compressor with the above configuration, thereby reducing (reducing) or suppressing the noise during operation. This point will be explained with reference to FIGS. 1 to 5, as well as FIGS. 12, 13A, and 13B.
  • the elastic member 17 converts the vibrational energy of the upper sealed container 1a into thermal energy. Thereby, not only can the vibrations of the upper closed container 1a be reduced, alleviated, or suppressed, but also the noise accompanying the vibrations can be effectively reduced or suppressed.
  • the same effect as described above is also achieved in the lower closed container 1b and the lower vibration damping device 19 shown in FIG. 4 or 5.
  • the load applied to the closed container 1 depends on the elastic force that the elastic member 17 has.
  • ⁇ S in the above formula is the energy attenuation amount
  • F is the contact force of the elastic member 17
  • is the relative displacement amount of the contact portion of the elastic member 17
  • dx is the contact range of the elastic member 17.
  • the elastic member 17, which is a plate member, is in full contact with the inner surface of the upper sealed container 1a. Therefore, the contact force F of the elastic member 17 depends on the elastic force of the elastic member 17, and the contact range dx of the elastic member 17 depends on the area of the elastic member 17.
  • the contact force of the elastic member 17 with respect to the closed container 1 or the contact range of the elastic member 17 with respect to the closed container 1 can be adjusted relatively easily compared to conventional vibration damping methods. As a result, the vibrations of the closed container 1 can be suppressed more stably than in the past, and the noise resulting from the vibrations can be reduced.
  • the object (structure) in which vibrations occur is the hermetic container 1 of the hermetic compressor.
  • the entire closed container 1 can be considered to have a substantially spherical shape.
  • the main vibration the vibration in the direction perpendicular to the fixed surface
  • there is it is also assumed that a plurality of relatively weak vibrations (hereinafter referred to as sub-vibrations) will occur. That is, it is estimated that three-dimensional vibrations are occurring in the closed container 1.
  • vibration damping devices 18 and 19 In the vibration damping devices 18 and 19 according to the present embodiment, fine sliding displacement occurs in the elastic member 17 even in response to three-dimensional vibrations of the closed container 1, thereby exhibiting a good vibration damping effect. can do. Therefore, noise caused by vibrations of the closed container 1 can be reduced even more effectively.
  • the compression element 3 of the hermetic compressor according to the present embodiment is of the reciprocating type, but with such a configuration, the vibration of the hermetic container 1 causes a resonance frequency band of a specific harmonic to be generated. (for example, within the range of 2 kHz to 8 kHz) may be generated.
  • the vibration damping devices 18 and 19 according to the present embodiment the noise in the resonant frequency band specific to this reciprocating method can be favorably reduced by the minute sliding displacement in the elastic member 17. .
  • the hermetic compressor according to the present embodiment may be provided with an inverter circuit, so that the compression element 3 may be driven by an inverter at a plurality of operating frequencies.
  • the compression mechanism in this embodiment, it is a reciprocating type, so it is composed of a piston 12 and a bore
  • the vibration damping devices 18 and 19 according to the present embodiment can exhibit a good friction damping effect, so it is possible to realize an effective vibration damping effect and suppress noise well. It can be reduced.
  • a damping plate 102 as an elastic member is fixed to the inner surface of a closed container 101 of a hermetic compressor using a fixing part 103, for example, by spot welding.
  • This damping plate 102 includes a plurality of contact portions 104a, 104b, 104c, 104d, 104e, and 104f, and these contact portions 104a to 104f are in elastic contact with the closed container 101.
  • a plurality of contact portions 104a to 104f partially contact different portions of the surface of the closed container 101 (structure). This allows the damping plate 102 to be brought into stable contact with the inner surface (surface of the structure) of the closed container 101, which is said to provide good vibration and noise reduction effects.
  • Patent Document 2 As shown in FIGS. 13A and 13B, a fixed part 204 that is a part fixed to the closed container 201, a free end 203 that is the other part, a fixed part 204 and a free end.
  • a vibration damping member 202 having a connecting portion 206 that connects the vibration damping member 203 is used.
  • This damping member 202 includes a plurality of contact portions 205a to 205d, the other portion of which, excluding the free end 203, elastically contacts the surface of the closed container 201.
  • This vibration damping member 202 is fixed to the closed container 201 (structure) by a fixing part 204, and a free end 203 can vibrate. Thereby, the natural frequency of the damping member 202 can be made to substantially match the natural frequency of the closed container 201 (structure). As a result, the vibration damping member 202 can exhibit a dynamic vibration absorber effect. Further, the plurality of contact portions 205a to 205d on the opposite side of the free end 203 are in contact with the closed container 201 (structure) in a state of having elastic force. Thereby, the damping member 202 can exhibit a contact friction damping effect at the contact portions 205a to 205d.
  • the vibration damping member 202 can suppress the vibration of the closed container 201 (structure) by the dynamic vibration absorber effect and the contact friction damping effect. As a result, the noise of the hermetic compressor can also be reduced.
  • the damping member 202 has a complicated configuration including the free end 203 and a plurality of contact portions 205a to 205d. Therefore, it becomes easier to substantially match the natural frequency of the vibration damping member 202 with the natural frequency of the structure (closed container 201) in which vibration occurs, but since the structure is complex, changes in the natural frequency There are limits to the degree of freedom that can be accommodated. Also, while it is easy to specialize in a specific structure, it is difficult to apply it to other uses.
  • the plate-shaped elastic member 17 is held by the holding member 16 so as to be in contact with the inner surface of the closed container 1.
  • the elastic member 17 is not fixed to the inner surface of the hermetic container 1 but comes into contact with the hermetic container 1 .
  • the elastic member 17 is maintained in contact with the closed container 1 without being fixed.
  • the vibration is favorably reduced, alleviated, or suppressed by the elastic action of the elastic member 17.
  • the elastic member 17 is held between the holding member 16 partially fixed to the inner surface of the closed container 1 and is in contact with the inner surface of the closed container 1. Therefore, it is not necessary to adopt a complicated configuration, and a simple configuration can be realized.
  • the elastic member 17 is only held by the holding member 16 and in contact with the closed container 1. , the risk of load variation due to plastic deformation is suppressed or avoided. Therefore, with the vibration damping devices 18 and 19 according to the present disclosure, it is possible to obtain a good vibration damping effect and noise reduction effect.
  • the contactability of the elastic member 17 to the inner surface of the closed container 1 depends on the elasticity of the elastic member 17, and the contact range of the elastic member 17 to the inner surface of the closed container 1 depends on the area of the elastic member 17. do. Since the elastic member 17 is a plate member having elasticity, the contact property or the contact range of the elastic member 17 can be easily adjusted. This makes it possible to easily achieve vibration damping performance that corresponds to the vibrations generated in the hermetic container 1, making it possible to apply it not only to hermetic compressors but also to other fields.
  • FIGS. 8A and 8B are examples of elastic members used in the vibration damping devices 18 and 19
  • FIGS. 9A to 7C are examples of holding members used in the vibration damping devices 18 and 19.
  • 9C is another example of an elastic member.
  • the holding member 16 shown in FIG. 7A is included in the vibration damping devices 18 and 19 described above, and as described above, is configured as a plate member having a longitudinal direction.
  • Two positioning holes 16a are formed in the longitudinal center of the holding member 16 in parallel along the longitudinal direction, and fixing portions 16b are provided at both ends of the positioning holes 16a, respectively.
  • the holding member 16 is curved to have a curvature that substantially matches the curvature of the inner surface of the closed container 1.
  • the holding member 26 shown in FIG. 7B has the same basic configuration as the holding member 16, but is configured as a substantially square plate member instead of a plate member having a longitudinal direction like the holding member 16. Therefore, near the center of the holding member 26, two positioning holes 26a are formed side by side along the vertical direction in the figure, and along the arrangement direction of the positioning holes 26a, they are formed on both sides of the holding member 26, mutually. Fixing portions 26b are provided to face each other. Therefore, the first fixed portion 26b, the two positioning holes 26a, and the second fixed portion 26b are lined up in this order.
  • the holding member 36 shown in FIG. 7C is also a plate member like the holding member 16 or the holding member 26, but is configured in a substantially equilateral triangular shape. Near the center of gravity of the equilateral triangle in the holding member 36, two positioning holes 36a are formed side by side along the vertical direction in the figure. The direction in which the positioning holes 36a are lined up corresponds to the perpendicular bisector of the equilateral triangle. Further, the fixing portions 36b of the holding member 36 are provided at positions corresponding to the apex angle and each base angle of the equilateral triangle, respectively. Therefore, unlike the holding member 16 or the holding member 26, the holding member 36 includes a total of three fixing portions 36b. In this way, the number of fixing parts 16b to 36b provided in the holding members 16 to 36 is not limited to two, but may be three or more.
  • the elastic member 17 shown in FIG. 8A is included in the vibration damping devices 18 and 19 described above, and as described above, is configured as a plate member having a longitudinal direction, similar to the holding member 16 shown in FIG. 7A.
  • the elastic member 17 is provided with two positioning protrusions 17a along the longitudinal direction at its longitudinal center. As described above, the position of the positioning protrusion 17a of the elastic member 17 and the position of the positioning hole 16a of the holding member 16 correspond to each other. As described above, since the elastic member 17 has elasticity, it does not curve and remains flat unless an external force is applied.
  • the positioning protrusion 17a protrudes toward the non-contact surface of the elastic member 17, that is, the side that does not come into contact with the inner surface of the closed container 1 but comes into contact with the holding surface of the holding member 16.
  • the specific configuration of the positioning protrusion 17a is not particularly limited, but as shown in FIG. 8B, a configuration in which a plate member is punched out from the contact surface (left side in the figure) to the non-contact surface (right side in the figure) can be mentioned.
  • Such an elastic member 17 has a relatively high resistance to the surface of a structure where vibrations occur, such as the closed container 1, compared to a conventional damping plate having elasticity (for example, see Patent Document 1). Contact can be made over a large contact area. Thereby, the resonance level of the closed container 1 (structure) can be made smaller.
  • the specific configuration of the elastic member 17 is not limited to the configuration shown in FIG. 8A, and configurations as shown in FIGS. 9A to 9C may also be adopted.
  • the elastic member 17 is supported or urged by the holding member 16 and comes into contact with the surface of a structure (in this embodiment, the closed container 1) where vibrations occur. Therefore, in the present disclosure, the elastic member 17 may be any plate member that has two-dimensional expansion, such as a plate spring, for example. Therefore, the shape is not limited to a strip shape (or rectangular shape) having a longitudinal direction as shown in FIG. 8A.
  • the elastic member 27 shown in FIG. 9A is configured as a substantially square plate member, similar to the holding member 26 shown in FIG. 7B. Near the center of the elastic member 27, two positioning protrusions 27a are formed side by side along the vertical direction in the figure so as to correspond to the positioning holes 26a of the holding member 26. Like the elastic member 17, the elastic member 27 is also flat without being curved unless an external force is applied.
  • the elastic member 37 shown in FIG. 9B is a substantially diamond-shaped plate member, and the vertical direction in the figure is the longitudinal direction. Similarly to the elastic member 17, the elastic member 37 also has two positioning protrusions 37a formed along the longitudinal direction substantially in the center thereof. Similarly to the elastic member 17 or the elastic member 27, the elastic member 37 does not curve and remains flat unless an external force is applied.
  • the elastic member 47 shown in FIG. 9C has two positioning protrusions 47a lined up near the center in the first direction, when the first direction is the vertical direction in the figure. Furthermore, when the direction along the lateral direction in the figure, that is, the direction orthogonal to the first direction is defined as the second direction, the elastic member 47 has a portion that extends largely in the second direction.
  • thin plate-shaped portions extend from both ends in the first direction in directions opposite to each other along the second direction.
  • thin plate-like members extend from the central portion in the first direction in directions opposite to each other along the second direction.
  • the elastic member 47 is a plate member whose second direction is the longitudinal direction, and the positioning protrusion 47a is provided at the center in the second direction along a direction (first direction) orthogonal to the second direction. It can also be expressed that two slits are arranged side by side, and two slits are formed from both ends in the second direction toward the center. Similarly to the elastic member 17, the elastic member 27, or the elastic member 37, the elastic member 47 does not curve and remains flat unless an external force is applied.
  • the elastic member 17 shown in FIG. 8A (or FIG. 2 or 4), the elastic member 27 shown in FIG. 9A, the elastic member 37 shown in FIG. 9B, or the elastic member 47 shown in FIG. 9C all expand two-dimensionally. It is a plate member. As a result, the spreading surface can be brought into good contact with the structure (closed container 1), so the contact area between the elastic member 17 and the structure can be increased, and a better vibration damping effect can be achieved. It becomes possible.
  • the elastic member 27 shown in FIG. 9A, the elastic member 37 shown in FIG. 9B, and the elastic member 47 shown in FIG. 9C all have a relatively larger spread area than the elastic member 17 shown in FIG. 8A. Therefore, compared to the elastic member 17, the contact area with the closed container 1 (structure) can be made larger. Thereby, these elastic members 27 to 47 can exhibit a damping effect against vibrations of more frequencies.
  • the diamond-shaped elastic member 37 shown in FIG. 9B can be described as including portions that protrude to both sides, compared to the elastic member 17 that has a simple longitudinal direction. Therefore, the elastic member 37 has a shape that is easier to move three-dimensionally than the elastic member 17.
  • the elastic member 47 shown in FIG. 9C can be expressed as including three parts each extending to both sides. Therefore, the elastic member 47 has a shape that is easier to move three-dimensionally than the elastic member 27 or the elastic member 37.
  • the shapes of the elastic members 17 to 47 are not particularly limited, and may vary depending on the inner shape of the structure where vibrations are generated (in this embodiment, the closed container 1), the degree of vibrations (or noise) generated, etc. Therefore, the shape of the plate member can be appropriately designed to adjust the contact area.
  • the range of contact of the elastic members 17 to 47 with the surface of the structure depends on the area of the elastic members 17 to 47. Therefore, by changing the shape or adjusting the partial dimensions of the elastic members 17 to 47, it is possible to easily adjust the range of contact with the surface of the structure. This makes it possible to easily achieve vibration damping performance that corresponds to the vibrations generated in the structure.
  • the specific material of the elastic member 17 is not particularly limited, it is generally made of metal and may be quenched. Thereby, the elastic member 17 can be manufactured easily, and the elasticity of the elastic member 17 can be adjusted by hardening.
  • the specific metal material is not particularly limited, typical examples include various steel materials (such as stainless steel), phosphor bronze, beryllium copper, and titanium spring materials. More preferable materials include, for example, stainless steel and spring steel. In the examples described later, SK material (carbon tool steel) is used.
  • the surface of the elastic member 17 may be subjected to oxidation treatment. Thereby, if the elastic member 17 is made of metal, an oxide film can be formed on the surface. Therefore, since the surface of the elastic member 17 can be protected, the stability of the elastic member 17 can be improved. Furthermore, if projection welding is used, for example, when attaching the vibration damping devices 18 and 19 to the airtight container 1, it is possible to prevent the elastic member 17 from being energized by the oxide film during projection welding. Thereby, welding between the closed container 1 and the elastic member 17 can be avoided or prevented.
  • the thickness of the elastic member 17 is also not particularly limited, and can be set as appropriate depending on various conditions, but generally it is within the range of 0.1 to 1 mm. Thereby, the elastic member 17 can be satisfactorily attached to the inner surface of the closed container 1, so that a greater damping effect can be obtained. Although it depends on the material of the elastic member 17, if the elastic member 17 is made of metal, the elasticity of the elastic member 17 can be adjusted by appropriately adjusting its thickness within the above range.
  • the specific elastic modulus of the elastic member 17 is not particularly limited, and can be set as appropriate depending on various conditions, but generally the Young's modulus is within the range of 100,000 to 300,000 N/mm 2 A more preferable range is 150,000 to 250,000 N/mm 2 . Although it depends on the type, structure, or material of the structure where the vibration occurs, for example, if the structure is the closed container 1, the Young's modulus of the elastic member 17 is within the above range, so that the vibration ( or noise) can be attenuated even better.
  • the range of contact of the elastic member 17 with the surface of the structure depends on the area of the elastic member 17, but the contactability of the elastic member 17 with the surface of the structure depends on the elasticity of the elastic member 17. .
  • the elasticity (Young's modulus) of the elastic member 17 can be appropriately set depending on various conditions such as the type of material, thickness, and hardening treatment. Therefore, by adjusting the elasticity of the elastic member 17, the contactability of the elastic member 17 can also be easily adjusted in the same manner as the contact range. This makes it possible to easily achieve vibration damping performance that corresponds to the vibrations generated in the structure.
  • the shape of the corner or longitudinal end of the plate member is a convex curved shape. That's fine.
  • the corners or ends of the elastic members 17 to 47 may have a rounded shape (R) rather than a sharp angle.
  • the elastic member 17 (or the elastic members 27 to 47) may be a plate member, and the holding member 16 (or the holding members 26, 36) is a plate member like the elastic member 17.
  • the holding member 16 does not need to be a plate member. That is, the specific shape of the holding member 16 is not limited as long as it can hold the elastic member 17 in contact with the surface of the structure. Therefore, for example, the holding member 16 (or the holding members 26, 36) may have a three-dimensional shape (block shape) instead of a planar shape like a plate member.
  • the structure is a sealed container 1, and both the inner surface (ceiling surface) of the upper sealed container 1a and the inner surface (bottom surface) of the lower sealed container 1b are curved so that the outside is convex. If so, the holding surface of the elastic member 17 in the holding member 16 should just have a curvature corresponding to the curvature of the surface of the structure.
  • the holding member 16 may include a portion having a curvature corresponding to the curvature of the surface of the structure, and the surface of the portion may be a holding surface of the elastic member 17.
  • the holding member 16 may be partially plate-shaped.
  • the fixed portion 16b may have a three-dimensional shape (block shape), and the portion having the holding surface may have a plate shape.
  • the thickness of the plate-shaped portion of the holding member 16 is equal to The thickness should be greater than the thickness of the Thereby, the elastic member 17 can be satisfactorily held by the holding member 16, and it is possible to prevent the holding member 16 from becoming excessively large.
  • both the holding member 16 and the elastic member 17 are plate members, they may be formed of a plate material of a known iron-based material (so-called iron plate).
  • iron plate a plate material of a known iron-based material
  • a mold compressor can be provided.
  • the elastic member 17 is made of SK material
  • the holding member 16 is made of steel.
  • the number of positioning protrusions 17a provided on the elastic member 17 is not particularly limited, and may be two or more, that is, a plurality. Since the positioning holes 16a provided in the holding member 16 are provided at positions corresponding to the positioning protrusions 17a, the number of positioning holes 16a may be the same as the number of positioning protrusions 17a, that is, a plurality. Although it depends on the shape of the elastic member 17 or the shape of the holding member 16, by forming a plurality of positioning holes 16a and positioning protrusions 17a, the structure of the elastic member 17 held by the holding member 16 (in this embodiment) In the configuration, the position relative to the closed container 1) can be set appropriately.
  • the shapes of the positioning hole 16a and the positioning protrusion 17a are not particularly limited.
  • the shape is circular as shown in FIGS. 2 to 5, but it may also be rectangular, elliptical, triangular, etc., or it may be a hole or protrusion that is linear, that is, has a longitudinal direction.
  • the dimensions of the positioning hole 16a and the positioning protrusion 17a are not particularly limited, and can be set as appropriate depending on various conditions such as the spread area of the elastic member 17 and the holding member 16, for example.
  • the position of the positioning hole 16a in the holding member 16 and the position of the positioning protrusion 17a in the elastic member 17 are not particularly limited, and can be set as appropriate depending on the shape of the holding member 16 or the elastic member 17, etc.
  • both the holding member 16 and the elastic member 17 are plate members having a longitudinal direction (primary direction)
  • the plurality of positioning holes 16a and positioning protrusions 17a are lined up along the longitudinal direction.
  • each of the holding member 16 and the elastic member 17 may be one each.
  • the upper vibration damping device 18 and the lower vibration damping device 19 are provided for the closed container 1, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the upper vibration damping device 18 may be provided in the closed container 1
  • only the lower vibration damping device 19 may be provided in the closed container 1, or even if three or more vibration damping devices are provided. good.
  • the present disclosure by providing at least one vibration damping device in the sealed container 1, a good vibration damping effect can be achieved. Not only can the peak of the resonance frequency be attenuated, but also a stronger damping effect can be obtained.
  • the vibration damping devices 18 and 19 are both provided on the inner surface of the sealed container 1, but the present disclosure is not limited to this, and It may also be provided on the outer surface of the container 1. That is, the installation positions of the vibration damping devices 18 and 19 are not particularly limited, and can be installed at suitable positions on the surface of the structure depending on various conditions of the structure where vibrations occur.
  • a specific example of the installation position of the damping devices 18 and 19 is, for example, a position at the center of the natural vibration mode. There are multiple centers of the natural vibration mode depending on the frequency to be attenuated, but in the embodiment described later, the center is set at the center of the frequency of 4 to 6 kHz.
  • the vibration damping devices 18 and 19 may be provided on the inner surface of the hermetic container 1, as described above.
  • the damping devices 18 and 19 since the elastic member 17 is held by the holding member 16 and not fixed to the closed container 1, there is a possibility that the elastic member 17 and the holding member 16 resonate. Noise may also be generated due to this resonance, but by providing the vibration damping devices 18 and 19 on the inner surface of the sealed container 1, the noise generated by resonance can be soundproofed in the sealed container 1. .
  • the present disclosure has been specifically explained using an example in which the vibration damping device is applied to a hermetic compressor (an example in which the structure in which vibrations are generated is a hermetic container).
  • a hermetic compressor an example in which the structure in which vibrations are generated is a hermetic container.
  • the present disclosure is not limited thereto, and as described above, can be applied to fields other than hermetic compressors.
  • the vibration damping device according to the present disclosure can be applied to refrigerators, air conditioners, etc.
  • the structure where vibrations occur is the refrigerator main body, and the vibration damping device according to the present disclosure can be attached to, for example, a side surface of the refrigerator main body.
  • an air conditioner for example, an outdoor unit can be cited as a structure that generates vibrations.
  • the vibration damping device according to the present disclosure can be attached to the wall surface of the outdoor unit or the like.
  • the present disclosure when a structure that generates vibration has a resonant frequency, a good vibration damping effect can be achieved with a simple configuration, and the noise generated due to vibration can be reduced or alleviated. It is also possible to achieve this goal. Therefore, the present disclosure can be applied to a wide range of industrial products.
  • Example 1 An upper hermetic container 1a of a hermetic compressor is prepared, and an SK material with a length of 50 mm, a width of 18 mm, and a thickness of 0.4 mm is used as the elastic member 17, and a length of 80 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 2 mm are used as the holding member 16. A steel plate was used.
  • the elastic member 17 is sandwiched between the ceiling surface of the upper airtight container 1a and the holding member 16, the elastic member 17 and the holding member 16 are positioned and pressed, and the fixed part 16b of the holding member 16 is energized to fix the fixed part. 16b was melted and fixed to the inner surface of the upper sealed container 1a (see FIG. 6). Thereby, the upper vibration damping device 18 was attached to the inner surface (ceiling surface) of the upper closed container 1a. Thereby, a test sample according to Example 1 was obtained (see FIG. 2).
  • a hermetic compressor using the test sample according to Example 1 was prepared, an acceleration pickup was installed in the upper hermetic container 1a, and a impact test was conducted with the hermetic compressor not being driven. In this impact test, the impact was performed perpendicularly to the ground, and the acceleration signal in the same direction as the impact direction was measured. Frequency analysis was performed on the measured acceleration signal using an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer to obtain a power spectrum. The results, ie, the vibration level versus frequency, are shown in FIG. 10A.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • Example 1 The vibration level and noise level of the upper sealed container 1a were measured in the same manner as in Example 1, except that the upper sealed container 1a without the upper vibration damping device 18 was used as the test sample according to Comparative Example 1.
  • the results of vibration level versus frequency are shown in FIG. 10A, and the results of noise level versus frequency are shown in FIG. 10B.
  • the broken lines indicate the vibration level (unit: m/s 2 /N) and noise level (unit: dB) of the test sample (upper sealed container 1a only) according to Comparative Example 1.
  • solid lines are the vibration level (unit: m/s 2 /N) and the noise level (unit: dB) of the test sample (upper vibration damping device 18 including the upper vibration damping device 18) according to Example 1.
  • both the elastic member 17 and the holding member 16 are plate members made of iron. Therefore, the structure of the upper vibration damping device 18 using these components is simply stacked and fixed by plate members, so it is simpler than conventional vibration damping members, and does not require a large volume for installation. do not. Therefore, it is possible to suppress or avoid an increase in the size of the hermetic compressor, and also to effectively suppress an increase in cost, resulting in a compact and inexpensive hermetic compressor.
  • the hermetic compressor according to the present disclosure can employ a configuration in which the electric element 2 is driven by an inverter at a plurality of operating frequencies.
  • the frequency applied to the upper sealed container 1a may also change due to the variable speed of the compression operation by the compression element 3.
  • the upper vibration damping device 18 can exhibit a damping effect in a wide range of frequencies, so it is not only possible to achieve a better damping effect but also to reduce noise. You can also do that.
  • Example 2 A lower sealed container 1b of a hermetic compressor is prepared, and using the same elastic member 17 and holding member 16 as in Example 1, the lower vibration damping device 19 is attached to the inner surface of the lower sealed container 1b (A test sample according to Example 2 was obtained (see FIG. 4). In the test sample according to Example 2, a predetermined amount of lubricating oil 7 is stored in the lower sealed container 1b in order to approximate the state of an actual hermetic compressor.
  • Example 2 the vibration level and noise level of the lower sealed container 1b were measured in the same manner as in Example 1.
  • the results of vibration level versus frequency are shown in FIG. 11A, and the results of noise level versus frequency are shown in FIG. 11B.
  • Example 2 The vibration level and noise level of the lower sealed container 1b were measured in the same manner as in Example 2, except that the lower sealed container 1b without the lower vibration damping device 19 was used as the test sample according to Comparative Example 2.
  • the results of vibration level versus frequency are shown in FIG. 11A, and the results of noise level versus frequency are shown in FIG. 11B.
  • a predetermined amount of lubricating oil 7 is stored in the lower sealed container 1b.
  • the broken lines are the vibration level (unit: m/s 2 /N) and the noise level (unit: dB) of the test sample according to Comparative Example 2
  • the solid line is the vibration level (unit: dB) of the test sample according to Comparative Example 2.
  • the vibration damping devices 18 and 19 according to the present disclosure can produce a minute sliding displacement between the closed container 1 and the elastic member 17, and therefore can exhibit a friction damping effect. . Therefore, as shown in the results of Example 1 or Example 2, the vibrations of the closed container 1 can be reduced, relaxed, or suppressed (damped), and the noise caused by the vibrations can also be reduced.
  • the vibration damping devices 18 and 19 can exhibit a friction damping effect even more stably.
  • the vibration damping devices 18 and 19 can exhibit a friction damping effect even against three-dimensional vibrations of the closed container 1. Therefore, the peaks of a plurality of resonance frequencies of the closed container 1 can be attenuated.
  • the vibration damping devices 18 and 19 are attached to a reciprocating type hermetic compressor (see Fig. 1), the noise in the harmonic resonance frequency band (within the range of 2 kHz to 8 kHz) specific to the reciprocating type can be definitely reduced.
  • the present invention can be widely and suitably used in the field of reducing, mitigating, or suppressing (damping) vibrations in structures where vibrations occur. Typically, it can be suitably used in a wide range of fields where noise is generated by vibration of a closed container, such as in a hermetic compressor.

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Abstract

本発明に係る制振装置(18)は、振動が発生する構造体表面に接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材(17)と、弾性部材(17)を構造体表面に密接させて保持する保持部材(16)と、を備える。保持部材(16)は、構造体表面との間に所定間隔を有して部分的に固定されている。弾性部材(17)は、保持部材(16)と構造体表面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに接している。制振装置(18)は、例えば密閉型圧縮機に適用される。密閉型圧縮機の密閉容器(1a)が構造体であり、当該密閉容器(1a)の内面に制振装置(18)が設けられる。

Description

制振装置およびそれを用いた密閉型圧縮機
 本発明は、振動が発生する構造体を備える機器において、当該構造体の振動を低減、緩和または抑制することが可能な制振装置と、当該振動装置を用いた機器の代表例である密閉型圧縮機とに関する。
 従来から、機器の動作時に振動が発生する場合に、その振動を低減、緩和または抑制する技術(制振技術)が検討されている。特に、振動発生の起因となる加振源から特定の物体(構造体)に振動が伝播するときに、加振源からの振動の周波数が、伝播対象の物体が有する共振周波数に重なったときには、大きな騒音を発生させる。したがって、振動を低減、緩和または抑制すること(制振作用)は、騒音対策ともなり得る。
 振動が発生する機器としては、例えば、密閉型圧縮機を挙げることができる。一般的な密閉型圧縮機では、密閉容器の内部に、レシプロ方式、ロータリー方式、スクロール方式等の圧縮機構が収容される。当該圧縮機構によって冷媒が吸引され、圧縮されて、吐出されるという圧縮動作が行われる。
 この圧縮動作に際して脈動が発生し、当該脈動は、密閉容器内に存在する冷媒ガスまたは潤滑油を介して当該密閉容器に伝播し、密閉容器が励起されて振動が発生する。この振動の周波数は、圧縮機構の運転回転数に依拠する。また、圧縮動作と同時に、圧縮機構が備える吸入/吐出バルブから叩き音等の騒音も発生する。この騒音も、圧縮機構の固体接触部分を介して密閉容器に伝達されて振動となる。
 前記の通り、これら振動の周波数が、密閉容器のような物体(構造体)の共振周波数に重なると、大きな騒音を発生させる。加えて、叩き音等の騒音は、人間の可聴域に入る高調波であるが、このような高調波の音声(振動)が密閉容器に伝達すると当該密閉容器を加振し、さらなる騒音の発生につながる恐れがある。
 そこで、密閉型圧縮機の分野では、従来から、制振作用を有する構成を採用することにより、密閉型圧縮機の騒音を抑制する手法が提案されている。例えば、特許文献1では、密閉型圧縮機の密閉容器に弾性部材を直接固定する手法が開示されている。また、特許文献2では、密閉容器の表面に弾性的に接触する接触部を有する制振部材を用いる手法が開示されている。
 特許文献1に開示の手法では、弾性部材を密閉容器の内面に固定して、当該弾性部材を弾性的に接触させており、これにより、比較的広い周波数帯域の接触摩擦減衰効果が得られる。特許文献1に開示される密閉型圧縮機では、図12に示すように、密閉容器101に対して、複数の接触部104a~104fを有する制振板102を、固定部103で溶接固定している。この制振板102が弾性部材に相当する。
 しかしながら、特許文献2に記載されているように、特許文献1に開示されるような、弾性部材(制振板102)を構造体(密閉容器101)に固定して弾性的に接触させる手法では、十分な騒音防止効果が得られない場合がある。
 そこで、特許文献2に開示される密閉型圧縮機では、図13Aおよび図13Bに示すように、密閉容器201に固定された一部である固定部204と、他部である自由端203と、固定部204および自由端203を連結する連結部206とを有する制振部材202を用いている。
 この制振部材202は、自由端203を除く他の一部が密閉容器201の表面に、弾性的に接触する複数の接触部205a~205dを備えている。これにより、制振部材202の自由端203の固有振動数を密閉容器201の固有振動数に実質的に一致させることができるため、良好な制振作用を実現することができる。なお、図13Aおよび図13Bでは、制振部材202が密閉容器201の底面に設けられる構成を例示しており、制振部材202は潤滑油207に浸漬した状態にある。
特開平02-159440号公報 特許第6677948号公報
 しかしながら、特許文献2に開示される制振部材202は、密閉型圧縮機への適用に特化している。そのため、複数の接触部205a~205dを備えたり連結部206を介して自由端203を備えたりするように、その構成が相対的に複雑である。そのため、密閉型圧縮機の分野だけでなく、他の分野にも適用可能な、簡素な構成を有する制振装置が求められている。
 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って、密閉型圧縮機の分野だけでなく他の分野にも適用可能であり、良好な制振作用を実現することが可能な制振装置と、当該制振装置を用いた密閉型圧縮機とを提供することを目的とする。
 本発明に係る制振装置は、前記の課題を解決するために、振動が発生する構造体表面に当接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材と、当該弾性部材を前記構造体表面に当接させて保持する保持部材と、を備え、当該保持部材は、前記構造体表面との間に所定間隔を有して部分的に固定されており、前記弾性部材は、前記保持部材と前記構造体表面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに当接している構成である。
 前記構成によれば、板状の弾性部材を、構造体表面に当接するように保持部材で保持しているが、弾性部材は構造体表面に固定されずに、当該構造体に当接することになる。これにより、弾性部材は、振動が発生する構造体に対して、固定されずに接触した状態が維持される。その結果、構造体に振動が発生しても弾性部材の弾性作用により振動が良好に抑制または緩和される。
 また、弾性部材は、構造体表面に部分的に固定される保持部材との間に保持されて、構造体表面に当接している。そのため、複雑な構成を採用する必要がなく簡素な構成の制振装置を実現することができる。
 さらに、弾性部材の構造体表面への接触性は、当該弾性部材の弾性に依存し、弾性部材の構造体表面への接触範囲は、当該弾性部材の面積に依存する。弾性部材は弾性を有する板部材であるため、弾性部材の接触性または接触範囲を容易に調整することが可能となる。これにより、構造体に発生する振動に応じた制振性能を容易に実現することが可能となる。
 また、本発明に係る密閉型圧縮機は、前記の課題を解決するために、密閉容器と、固定子および回転子を備える電動要素と、当該電動要素により駆動され流体を圧縮する圧縮要素と、を備え、前記電動要素および前記圧縮要素は前記密閉容器内に収容されるとともに、当該密閉容器内には潤滑油が貯留され、さらに、前記密閉容器の内面に取り付けられる制振装置を備え、当該制振装置は、前記密閉容器内面に接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材と、当該弾性部材を前記密閉容器内面に密接させて保持する保持部材と、を備え、当該保持部材は、前記密閉容器内面との間に所定間隔の隙間を有して部分的に固定されており、前記弾性部材は、前記保持部材と前記密閉容器内面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに接している構成である。
 前記構成によれば、板状の弾性部材を密閉容器に固定せずに当接するように保持部材で保持する構成の制振装置を備えている。これにより、密閉容器の振動を低減、緩和または抑制する(制振する)ことができるとともに、振動による騒音も軽減することができる。
 さらに、密閉型圧縮機が備える制振装置は、密閉容器の3次元的な振動に対しても、摩擦減衰効果を発揮することができる。そのため、密閉容器の複数の共振周波数のピークを減衰させることができる。したがって、例えば、密閉型圧縮機がレシプロ方式であれば、レシプロ方式に特有の高調波の共振周波数帯域の騒音を、確実に軽減することができる。
 本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
 本発明では、以上の構成により、密閉型圧縮機の分野だけでなく他の分野にも適用可能であり、良好な制振作用を実現することが可能な制振装置と、当該制振装置を用いた密閉型圧縮機とを提供することができる、という効果を奏する。
図1は、本開示の実施の形態に係る密閉型圧縮機の構成例を示す断面図である。 図2は、図1に示す密閉型圧縮機の密閉容器のうち上部密閉容器の内面側の構成例を示す平面図である。 図3は、図2に示す上部密閉容器に設けられる、本実施の形態に係る制振装置の構成例を示す部分断面図である。 図4は、図1に示す密閉型圧縮機の密閉容器のうち下部密閉容器の内面側の構成例を示す平面図である。 図5は、図4に示す下部密閉容器に設けられる、本実施の形態に係る制振装置の構成例を示す部分断面図である。 図6は、図2に示す上部密閉容器に設けられる制振装置の取り付け方法を示す模式的工程図である。 図7Aは、図3または図5に示す制振装置が備える保持部材の一例を示す、平面および断面の対比図であり、図7Bおよび図7Cは、図7Aに示す保持部材の他の例を示す平面図である。 図8Aは、図3または図5に示す制振装置が備える弾性部材の一例を示す、平面および断面の対比図であり、図8Bは、図8Aに示す弾性部材が備える位置決め突起の一例を示す部分断面図である。 図9A~図9Cは、図8Aに示す弾性部材の他の例を示す、平面および断面の対比図である。 図10Aは、本開示における代表的な実施例および比較例における振動レベルと周波数との関係を示すグラフであり、図10Bは、同じ実施例および同じ比較例における騒音レベルと周波数との関係を示すグラフである。 図11Aは、本開示における他の代表的な実施例および比較例における振動レベルと周波数との関係を示すグラフであり、図11Bは、同じ実施例および同じ比較例における騒音レベルと周波数との関係を示すグラフである。 図12は、特許文献1に記載の密閉型圧縮機が備える弾性部材の一例を示す斜視図である。 図13Aは、特許文献2に記載の密閉型圧縮機が備える制振部材が密閉容器の底面に設けられた構成の一例を示す上面図であり、図13Bは、図13Aに示す制振部材が潤滑油に浸漬している状態を示す部分断面図である。
 本開示に係る制振装置は、振動が発生する構造体表面に当接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材と、当該弾性部材を前記構造体表面に当接させて保持する保持部材と、を備え、当該保持部材は、前記構造体表面との間に所定間隔を有して部分的に固定されており、前記弾性部材は、前記保持部材と前記構造体表面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに当接している構成である。
 前記構成によれば、板状の弾性部材を、構造体表面に当接するように保持部材で保持しているが、弾性部材は構造体表面に固定されずに、当該構造体に当接することになる。これにより、弾性部材は、振動が発生する構造体に対して、固定されずに接触した状態が維持される。その結果、構造体に振動が発生しても弾性部材の弾性作用により振動が良好に抑制または緩和される。
 また、弾性部材は、構造体表面に部分的に固定される保持部材との間に保持されて、構造体表面に当接している。そのため、複雑な構成を採用する必要がなく簡素な構成の制振装置を実現することができる。
 さらに、弾性部材の構造体表面への接触性は、当該弾性部材の弾性に依存し、弾性部材の構造体表面への接触範囲は、当該弾性部材の面積に依存する。弾性部材は弾性を有する板部材であるため、弾性部材の接触性または接触範囲を容易に調整することが可能となる。これにより、構造体に発生する振動に応じた制振性能を容易に実現することが可能となる。
 前記構成の制振装置においては、前記構造体表面は湾曲しており、前記保持部材は、前記構造体表面の湾曲に対応した曲率を有する部位を含む構成であってもよい。
 また、前記構成の制振装置においては、板状の前記弾性部材における角部または長手方向端部の形状は、凸型の曲線状となっている構成であってもよい。
 また、前記構成の制振装置においては、前記弾性部材の両表面のうち、前記構造体表面に接しない側の表面である非接触面には、複数の突起が設けられ、前記保持部材には、複数の前記突起に対応するそれぞれの位置に孔が設けられている構成であってもよい。
 また、前記構成の制振装置においては、前記保持部材は、前記弾性部材を保持する部位が板状であり、その厚みは前記弾性部材の厚みよりも大きい構成であってもよい。
 また、前記構成の制振装置においては、前記保持部材は、前記弾性部材を前記構造体表面に向けて付勢した状態で保持する構成であってもよい。
 また、前記構成の制振装置においては、前記弾性部材は、金属製であり、焼入れ処理が施されている構成であってもよい。
 また、前記構成の制振装置においては、前記構造体が、密閉型圧縮機が備える密閉容器であり、当該密閉容器の内面が、前記構造体表面である構成であってもよい。
 また、本開示に係る密閉型圧縮機は、密閉容器と、固定子および回転子を備える電動要素と、当該電動要素により駆動され流体を圧縮する圧縮要素と、を備え、前記電動要素および前記圧縮要素は前記密閉容器内に収容されるとともに、当該密閉容器内には潤滑油が貯留され、さらに、前記密閉容器の内面に取り付けられる制振装置を備え、当該制振装置は、前記密閉容器内面に接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材と、当該弾性部材を前記密閉容器内面に密接させて保持する保持部材と、を備え、当該保持部材は、前記密閉容器内面との間に所定間隔の隙間を有して部分的に固定されており、前記弾性部材は、前記保持部材と前記密閉容器内面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに接している構成である。
 前記構成によれば、板状の弾性部材を密閉容器に固定せずに当接するように保持部材で保持する構成の制振装置を備えている。これにより、密閉容器の振動を低減、緩和または抑制する(制振する)ことができるとともに、振動による騒音も軽減することができる。
 さらに、密閉型圧縮機が備える制振装置は、密閉容器の3次元的な振動に対しても、摩擦減衰効果を発揮することができる。そのため、密閉容器の複数の共振周波数のピークを減衰させることができる。したがって、例えば、密閉型圧縮機がレシプロ方式であれば、レシプロ方式に特有の高調波の共振周波数帯域の騒音を、確実に軽減することができる。
 前記構成の密閉型圧縮機においては、前記密閉容器内の上側の内面および下側の内面の少なくともいずれかに、前記制振装置が取り付けられている構成であってもよい。
 以下、本開示の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
 [密閉型圧縮機の構成例]
 まず、本開示の実施の形態に係る密閉型圧縮機の代表的な構成例について、図1を参照して具体的に説明する。図1は、本開示の代表的な実施の形態に係る密閉型圧縮機の構成例を示す断面図である。
 図1に示すように、密閉型圧縮機は、密閉容器1内に電動要素2および圧縮要素3が収容されている構成を有している。電動要素2および圧縮要素3により圧縮機本体4が構成される。密閉型圧縮機は、密閉容器1には冷媒ガス6として、本実施の形態では、例えばR600aが充填されるとともに、底部には、潤滑油7として、本実施の形態では、例えば鉱油を貯留している。また、密閉容器1内に収容される圧縮機本体4はサスペンションスプリング5により弾性的に支持されている。
 密閉容器1は、上部密閉容器1aと下部密閉容器1bとから構成されている。下部密閉容器1bにはスプリング受け部5aが設けられ、このスプリング受け部5aにサスペンションスプリング5が取り付けられ、このサスペンションスプリング5により圧縮機本体4が支持される。密閉容器1(上部密閉容器1aおよび下部密閉容器1b)は、本実施の形態では、例えば鉄板の絞り成型によって形成される。
 密閉容器1は、吸入管8および吐出管9を備えている。吸入管8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。吐出管9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。
 電動要素2は、回転子14および固定子15から少なくとも構成される。固定子15は、回転子14とほぼ一定の隙間を保つように、回転子14の外径側に配置される。電動要素2は、本実施の形態では、例えばインバータ駆動回路によって、商用電源周波数を上回る運転周波数(例えば、75Hz=4,500r/min)を含む複数の運転周波数で駆動される。したがって、本実施の形態に係る密閉型圧縮機は、複数の運転回転数で電動要素2を回転駆動可能とするようインバータ回路を備えてもよい。
 圧縮要素3は、電動要素2によって駆動される往復式の構成であり、シャフト(クランクシャフト)10、シリンダブロック11、ピストン12、連結部13等を備えている。シャフト10は、主軸と、この主軸に対して偏心して形成された偏心軸と、主軸および偏心軸とをつなぐフランジ部とから少なくとも構成される。固定子15は、シリンダブロック11の脚部に固定されており、回転子14は、シャフト10の主軸に対して、例えば焼き嵌め固定されている。
 なお、図1に示すように、シャフト10のうち偏心軸は密閉型圧縮機の上側に位置し、主軸は密閉型圧縮機の下側に位置する。それゆえ、シャフト10の位置を説明する場合にも、この上下の位置関係(方向)を利用する。例えば、偏心軸の上端は密閉容器1(上部密閉容器1a)の内側上面に向かっており、偏心軸の下端は主軸につながっている。
 主軸の上端は偏心軸につながっており、主軸の下端は密閉容器1(下部密閉容器1b)の内側下面に向かっており、主軸の下端部は、潤滑油7に浸漬している。また、シャフト10の下方すなわち主軸の下方には、給油機構が設けられており、給油機構は、潤滑油7に浸漬する主軸の下端から偏心軸の上端まで潤滑油7を供給する。
 シリンダブロック11には、圧縮室を形成するシリンダと、シャフト10の主軸を回転自在に軸支する主軸受とが一体に形成されている。主軸受は、シリンダブロック11に対して、上下方向に延伸する管状(筒状)に形成されており、その内周面が摺動面である。また、主軸受は、スラスト面および管状延長部を備えている。
 スラスト面は、軸心すなわち主軸の延伸方向(上下方向)に対して直交する方向(垂直となる方向、水平方向)に広がる平面部である。管状延長部は、スラスト面よりさらに上方に延長する管状(筒状)であり、言い換えれば、管状の主軸受本体から上方に延長する部位である。したがって、管状延長部は主軸受本体とともに、主軸の外周面(摺動面)に対向する内周面(摺動面)を有する。主軸受のスラスト面上にはスラストボールベアリングが設けられている。
 シリンダブロック11は、本実施の形態では、例えば、鋳鉄で構成される。圧縮室は、シリンダブロック11に形成される円筒状(円柱状)のボアであり、ピストン12はこの圧縮室内に往復可能に挿入される。したがって、圧縮室はピストン12の挿入により閉止されている。連結部13は、本実施の形態では、例えばアルミ鋳造品で構成され、シャフト10の偏心軸を軸支するとともに、ピストン12に連結されている。したがって、シャフト10の偏心軸とピストン12とは連結部13により連結されている。
 さらに、本実施の形態では、密閉型圧縮機の密閉容器1の内面に取り付けられる制振装置18,19を備えている。図1では、密閉容器1のうち上部密閉容器1aの内面(密閉容器1の上内面)に上部制振装置18が設けられ、下部密閉容器1bの内面(密閉容器1の下内面)に下部制振装置19が設けられている。なお、これら制振装置18,19については後述する。
 なお、本実施の形態では、密閉容器1内において、電動要素2が上側に位置し圧縮要素3が下側に位置する。しかしながら、本開示に係る密閉型圧縮機の構成はこれに限定されず、電動要素2が下側に位置し圧縮要素3が上側に位置してもよい。また、本実施の形態では、電動要素2はインナーロータ型であり、回転子14は、固定子15と同軸で当該固定子15内周部に回転可能に配置される。しかしながら、電動要素2の構成はこれに限定されず、アウターロータ型、すなわち、回転子14は、固定子15と同軸で当該固定子15の外周に回転可能に配置される構成であってもよい。また、本実施の形態では、図1に示すように、圧縮要素3はレシプロ方式(往復式)であるが、本開示はこれに限定されず、例えばロータリー方式(回転式)であってもよい。
 また、本実施の形態では、密閉型圧縮機は、電動要素2により駆動される圧縮要素3は、密閉容器1内に充填される冷媒ガス6を圧縮するが、本開示に係る密閉型圧縮機は、冷媒ガス6を圧縮するものに限定されず、冷媒ガス6以外の公知の流体を圧縮するものであってもよい。
 このような構成の密閉型圧縮機は、本実施の形態では、例えば公知の冷凍装置に連結されて冷媒回路を構成している。冷媒回路は、密閉型圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した構成を挙げることができる。
 密閉型圧縮機を動作させるために、まず、図示しない商用電源から電動要素2に電力を供給する。これにより、電動要素2の回転子14を回転させる。回転子14はシャフト10を回転させ、シャフト10の偏心軸の偏心運動が連結部13を介してピストン12に伝達することにより、当該ピストン12を圧縮室内で往復運動させるように駆動する。ピストン12の往復運動により密閉容器1内に導かれた冷媒ガス6を圧縮室内に吸入して圧縮するという、所定の圧縮動作を行う。
 具体的には、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である冷媒ガス6を吸引する。密閉容器1内の冷媒ガス6を、吸入バルブを介して圧縮室に吸引して圧縮し、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。
 このとき、密閉型圧縮機は、圧縮動作により冷媒ガス6の流通に脈動が生じる。これにより、サスペンションスプリング5によって密閉容器1に弾性的に支持されている圧縮機本体4も脈動が生じる。さらに圧縮機本体4の脈動は、その他の振動によっても加振される。これに伴って、密閉容器1が励起されて振動する。このように密閉容器1が振動すると騒音が発生する。
 そこで、本実施の形態では、前記の通り、密閉容器1に対して制振装置18,19を設けることにより、当該密閉容器1の振動を低減、緩和または抑制する(制振する)。
 なお、密閉型圧縮機の具体的な駆動方法は、前述したインバータ駆動に限定されない。例えば、密閉型圧縮機は単純なオンオフ制御で駆動されてもよい。また、密閉型圧縮機がインバータ回路によりインバータ駆動される場合、その運転周波数も特に限定されない。さらに、電動要素2の運転回転数は特に限定されないが、一般的には、例えば17~75rps(revolutions per secondまたはrotations per second)の範囲内を挙げることができる。運転回転数の上限は80rpsであってもよいし、運転回転数の下限は13rpsであってもよい。
 [制振装置の構成例]
 次に、本開示に係る制振装置を密閉型圧縮機に適用した一例について、図2~図6を参照して具体的に説明する。図2は、密閉容器1の天井面、すなわち、上部密閉容器1aの内面側を示す平面図である。図3は、上部密閉容器1aの内面(天井面)に設けられる、本開示に係る制振装置の代表的な構成例を示す部分断面図である。図4は、密閉容器1の底面、すなわち、下部密閉容器1bの内面側を示す平面図である。図5は、下部密閉容器1bの内面(底面)に設けられる、本開示に係る制振装置の代表的な構成例を示す部分断面図である。
 図2に示すように、上部密閉容器1aの内面すなわち天井面(天面)には、保持部材16および弾性部材17を備える上部制振装置18が設けられている。後述するように、保持部材16は、板状の弾性部材17を上部密閉容器1a(構造体)の表面に当接させて保持する。そのため、図2に示す例では、保持部材16は、弾性部材17全体を覆うことが可能な板状の構成を有している。それゆえ、図2では、保持部材16を実線で図示し、保持部材16により覆われる弾性部材17を点線で図示する。
 保持部材16は、本実施の形態では、2つの位置決め孔16aを有するとともに、2つの固着部16bを有する。保持部材16は、長手方向を有する板部材として構成され、その両端部にそれぞれ固着部16bが設けられ、長手方向の中央部付近に、長手方向に沿って2つの位置決め孔16aが並んで形成されている。
 弾性部材17も保持部材16と同様に、長手方向を有する板部材として構成される。弾性部材17は、本実施の形態では、保持部材16により全体的に覆われるため、弾性部材17の広がり面積は、保持部材16の広がり面積よりも小さくなっている。弾性部材17の長手方向の中央部には、長手方向に沿って2つの位置決め突起17aが設けられている。弾性部材17の位置決め突起17aの位置と、保持部材16の位置決め孔16aの位置とは、互いに対応している。
 図3に示すように、板部材である弾性部材17の一方の表面(第一面)は、上部密閉容器1aに当接する。弾性部材17の他方の表面(第二面、第一面の裏面)は、保持部材16により支持または付勢されて、弾性部材17の第一面が上部密閉容器1aに接するように保持される。したがって、弾性部材17の第一面を、上部密閉容器1a、すなわち、振動が発生する構造体の表面に接触する「接触面」とし、弾性部材17の第二面、すなわち、上部密閉容器1aに接しない側の表面を、構造体に接触しない「非接触面」とする。位置決め突起17aは、弾性部材17の非接触面(第二面)に設けられる。
 保持部材16は、弾性部材17の接触面(第一面)を上部密閉容器1a(構造体)に当接させるように弾性部材17を保持するため、弾性を有する弾性部材17とは異なり剛性を有する。
 本実施の形態では、振動が発生する構造体が密閉容器1であり、図1または図3に示すように、密閉容器1(上部密閉容器1a)の天井面(構造体表面)は上側を凸に湾曲している。そのため、保持部材16も、天井面の湾曲に沿って湾曲している。
 板部材である保持部材16の一方の表面(第一面)は、弾性部材17に接触して、当該弾性部材17を上部密閉容器1a(構造体)に接触するように保持する。したがって、保持部材16の第一面を、弾性部材17を保持するための「保持面」とし、保持部材16の第二面すなわち保持面の裏面を、弾性部材17を保持しない「非保持面」とする。保持部材16の両端に設けられる固着部16bは、保持部材16を上部密閉容器1aに固定するための部位であり、本実施の形態では、保持面側に突出する突起として形成される。
 保持部材16は、上部密閉容器1a(構造体)の表面との間に弾性部材17を介在させるため、保持部材16は、上部密閉容器1a(構造体)との間に所定間隔を有して、当該上部密閉容器1aに対して、前記の固着部16bにより部分的に固定される、本実施の形態では、固着部16bは、上部密閉容器1aの内面に溶接される。
 保持部材16の位置決め孔16aは、弾性部材17の位置決め突起17aに対応する位置に形成される。これにより、位置決め孔16a内に位置決め突起17aが入り込むため、保持部材16に対する弾性部材17の位置決めがなされる。保持部材16は、上部密閉容器1aに対して固定されているが、弾性部材17は、保持部材16により位置決めされるだけである。それゆえ、弾性部材17は、上部密閉容器1aに対して固定されることなく、位置決めされた状態で、当該上部密閉容器1aに当接することができる。
 図3に示すように、本実施の形態に係る上部制振装置18では、平板(板部材)の弾性部材17を、上部密閉容器1a(構造体)と保持部材16とで挟持している。保持部材16は、上部密閉容器1aの曲率に略一致した保持面を有しており、当該保持部材16と上部密閉容器1aの内面(天井面)との間に所定間隔の隙間が形成されるように、当該上部密閉容器1aに固定される。
 本実施の形態に係る密閉型圧縮機は、図1に示すように、密閉容器1の天井面(上部密閉容器1aの内面)に上部制振装置18を備えるとともに、密閉容器1の底面(下部密閉容器1bの内面)に下部制振装置19を備えている。
 図4に示すように、下部密閉容器1bの内面すなわち底面には、保持部材16および弾性部材17を備える下部制振装置19が設けられている。本実施の形態では、下部制振装置19も上部制振装置18と同様の構成を有しているため、図4では、保持部材16を実線で図示し、保持部材16により覆われる弾性部材17を点線で図示する。
 下部密閉容器1bには、圧縮機本体4を支持するサスペンションスプリング5が取り付けられるため、例えば、図4に示すように、圧縮機本体4に対応した正方形領域の四隅に対応する位置に4つのスプリング受け部5aが設けられている。そのため、下部制振装置19は、スプリング受け部5aの位置に重ならないように、正方形領域の内部となる位置に取り付けられる。また、図1に示す通り、下部密閉容器1bには、潤滑油7が貯留されており、図4にも図示するように、吸入管8および吐出管9等が設けられている。
 下部制振装置19においても、上部制振装置18と同様に、保持部材16は、2つの位置決め孔16aを有するとともに、2つの固着部16bを有する。保持部材16は、長手方向を有する板部材として構成され、その両端部にそれぞれ固着部16bが設けられ、長手方向の中央部付近に、長手方向に沿って2つの位置決め孔16aが並んで形成されている。
 弾性部材17も保持部材16と同様に、長手方向を有する板部材として構成される。弾性部材17は、本実施の形態では、保持部材16により全体的に覆われるため、弾性部材17の広がり面積は、保持部材16の広がり面積よりも小さくなっている。弾性部材17の長手方向の中央部には、長手方向に沿って2つの位置決め突起17aが設けられている。弾性部材17の位置決め突起17aの位置と、保持部材16の位置決め孔16aの位置とは、互いに対応している。
 図5に示すように、下部制振装置19においても、弾性部材17の接触面(第一面)は、下部密閉容器1bに当接し、弾性部材17の非接触面(第二面)は、保持部材16により支持または付勢されて、弾性部材17の接触面が下部密閉容器1bに接するように保持される。位置決め突起17aは、弾性部材17の非接触面に設けられる。
 下部制振装置19においても、保持部材16は、弾性部材17の接触面を下部密閉容器1b(構造体)に当接させるように、保持面(第一面)により弾性部材17を保持する。図1または図5に示すように、密閉容器1(下部密閉容器1b)の底面(構造体表面)は下側を凸に湾曲している。そのため、保持部材16も、底面の湾曲に沿って湾曲している。保持部材16の両端に設けられる固着部16bは、保持部材16を下部密閉容器1bに固定するための部位であり、上部制振装置18と同様に、保持面(第一面)側に突出する突起として形成される。
 保持部材16は、下部密閉容器1b(構造体)の表面との間に弾性部材17を介在させるため、保持部材16は、下部密閉容器1b(構造体)との間に所定間隔を有して、当該下部密閉容器1bに対して、前記の固着部16bにより部分的に固定される、本実施の形態では、上部制振装置18と同様に、固着部16bは、下部密閉容器1bの内面に溶接される。
 下部制振装置19においても、保持部材16の位置決め孔16aは、弾性部材17の位置決め突起17aに対応する位置に形成される。これにより、位置決め孔16a内に位置決め突起17aが入り込むため、保持部材16に対する弾性部材17の位置決めがなされる。保持部材16は、下部密閉容器1bに対して固定されているが、弾性部材17は、保持部材16により位置決めされるだけである。それゆえ、弾性部材17は、下部密閉容器1bに対して固定されることなく、位置決めされた状態で、当該下部密閉容器1bに当接することができる。
 図5に示すように、本実施の形態に係る下部制振装置19では、平板(板部材)の弾性部材17を、下部密閉容器1b(構造体)と保持部材16とで挟持している。保持部材16は、下部密閉容器1bの曲率に略一致した保持面を有しており、当該保持部材16と下部密閉容器1bの内面(底面)との間に所定間隔の隙間が形成されるように、当該下部密閉容器1bに固定される。
 前記の通り、上部制振装置18においても下部制振装置19においても、本実施の形態では、固着部16bは密閉容器1の内面(上部制振装置18であれば上部密閉容器1aの内面(天井面)であり、下部制振装置19であれば下部密閉容器1bの内面(底面)である。)に溶接されることにより、当該密閉容器1(構造体)に固定され、これにより、制振装置18,19が密閉容器1に取り付けられる。この点について、上部制振装置18を例示して図6を参照して説明する。
 図6上に示すように、上部密閉容器1aの内面すなわち天井面(図中下側)と、保持部材16との間に、弾性部材17を配置する。保持部材16は、前記の通り、上部密閉容器1aの内面の曲率に略一致するように湾曲している。一方、弾性部材17は、弾性を有する板部材であり、保持部材16に保持されない状態(外力が加えられない状態)では、湾曲しない平坦な板状である。
 ここで、保持部材16には、前記の通り、長手方向の中央部に、当該長手方向に沿って2つの位置決め孔16aが形成されている。保持部材16と上部密閉容器1aの内面との間に位置する弾性部材17には、前記の通り、長手方向の中央部に、当該長手方向に沿って2つの位置決め突起17aが形成されている。位置決め突起17aは、弾性部材17の非接触面側すなわち保持部材16の保持面側に突出している。保持部材16を上部密閉容器1aに固定する前には、当該保持部材16の位置決め孔16aと、弾性部材17の位置決め突起17aとを位置合わせする。
 保持部材16の両端部には、保持面側に突出する突起としての固着部16bが設けられている。保持部材16を上部密閉容器1aに当接すると、保持部材16の保持面との間に、弾性部材17の厚みに対応する程度の所定の隙間(所定間隔)が確保される。このとき、上部密閉容器1aの内面も保持部材16も略同一の曲率を有するように湾曲しているので、これらの間に形成される所定間隔も湾曲した空間領域となる。一方、これらの間に挟持される弾性部材17は、外力が加えられないと平坦であるが、外力が加えられると、その弾性により湾曲する。
 それゆえ、図6下に示すように、上部密閉容器1aと保持部材16とで弾性部材17を挟持して、保持部材16の非保持面側から保持部材16を上部密閉容器1a側(内面側もしくは天井面側)に押圧しながら固着部16bに通電する。これにより、固着部16bを溶融することができ、上部密閉容器1aの内面に保持部材16が固着される。このとき、保持部材16は、弾性部材17を上部密閉容器1aの内面(構造体表面)に向けて付勢した状態で保持する。
 固着に際しては、前記の通り、2つの位置決め孔16aに対して、2つの位置決め突起17aがそれぞれ入り込む。そのため、上部密閉容器1aの内面に対する弾性部材17の位置は、保持部材16によって位置決めされる。それゆえ、弾性部材17は、上部密閉容器1aの内面に沿って湾曲した状態かつ位置決めされた状態で安定的に当接することができる。このようにして、上部密閉容器1aの内面(天井面)に上部制振装置18を取り付けることができる。
 なお、下部制振装置19の取り付けも前記と同様であるので、詳細な説明は省略する。ただし、図1からも明らかなように、下部制振装置19が取り付けられる下部密閉容器1bの内面(底面)には潤滑油7が貯留されている。それゆえ、下部制振装置19は、潤滑油7中にその全体が浸漬することになる。
 [制振装置による制振作用]
 前記構成の制振装置18,19により、前記構成の密閉型圧縮機の動作時に発生する振動を低減、緩和または抑制(制振)し、これにより動作時の騒音を軽減(低減)または抑制する点について、図1~図5、並びに、図12、図13Aおよび図13Bを参照して説明する。
 密閉型圧縮機の圧縮機本体4が圧縮動作を実行することにより、前記の通り、冷媒ガス6の流通に脈動が生じる。これにより、サスペンションスプリング5によって密閉容器1に弾性的に支持されている圧縮機本体4も脈動が生じる。さらに圧縮機本体4の脈動は、その他の振動によっても加振される。これに伴って、冷媒ガス6または潤滑油7等を介して脈動が密閉容器1に伝播されることにより、当該密閉容器1が励起されて振動する。このように密閉容器1が振動すると騒音が発生する。
 密閉容器1が振動したときに、例えば、図2または図3に示す上部密閉容器1aおよび上部制振装置18に注目すると、上部密閉容器1aの振動に伴って、上部密閉容器1aと保持部材16との隙間内(所定間隔内)において、弾性部材17には微細なすべり変位が生じる。これは、弾性部材17が上部密閉容器1aに固定されていないだけでなく、保持部材16に対しても位置決めされるだけで固定されていないためである。
 この微細なすべり変異によって、弾性部材17は、上部密閉容器1aが有する振動エネルギーを熱エネルギーに変換する。これによって、上部密閉容器1aの振動を低減、緩和または抑制できるだけでなく、振動に伴う騒音を有効に軽減または抑制できる。図4または図5に示す下部密閉容器1bおよび下部制振装置19においても、前記と同様の作用が実現される。
 さらに、弾性部材17が微細なすべり変異を生じるときには、密閉容器1(上部密閉容器1aまたは下部密閉容器1b)に加えられる荷重は、弾性部材17が有する弾性力に依存する。具体的には、例えば、特許文献1に記載されている通り、一般に、弾性部材17の接触部位と密閉容器1の内面との間におけるエネルギー減衰量は下記式で与えられる。
   ΔS=4∫Fδdx
 ここで、上記式におけるΔSはエネルギー減衰量であり、Fは弾性部材17の接触力であり、δは弾性部材17の接触部位の相対変位量であり、dxは弾性部材17の接触範囲である。
 本開示においては、板部材である弾性部材17が、上部密閉容器1aの内面に対して、全面的に接触している。それゆえ、弾性部材17の接触力Fは当該弾性部材17の弾性力に依存し、弾性部材17の接触範囲dxは、当該弾性部材17の面積に依存する。弾性部材17の密閉容器1に対する接触力、あるいは、弾性部材17の密閉容器1に対する接触範囲は、従来の制振手法に比べて相対的に容易に調整することができる。その結果、従来に比べて、より安定して密閉容器1の振動を制振でき、振動に由来する騒音の軽減を図ることができる。
 また、本実施の形態では、振動が発生する対象(構造体)が、密閉型圧縮機の密閉容器1である。図1からの明らかなように、密閉容器1全体は、実質的に略球状と見なすことができる。このため、例えば、上部制振装置18を固定した上部密閉容器1aの固定面には、固定面と直行する方向の振動(以下、これを主振動とする)以外に、主振動と交差する方向にも比較的弱い振動(以下、これを副振動とする)が複数発生することが想定される。すなわち、密閉容器1には、3次元的な振動が生じていると推定される。
 本実施の形態に係る制振装置18,19では、密閉容器1の3次元的な振動に対しても、弾性部材17に微細なすべり変位が生じて、これによる良好な振動の減衰効果を発揮することができる。したがって、密閉容器1の振動による騒音をより一層有効に軽減することができる。
 また、前記の通り、本実施の形態に係る密閉型圧縮機の圧縮要素3はレシプロ方式であるが、このような構成であれば、密閉容器1の振動により、特有の高調波の共振周波数帯域(例えば2kHz~8kHzの範囲内)の騒音が発生する可能性がある。これに対して、本実施の形態に係る制振装置18,19であれば、弾性部材17における微細なすべり変位により、このレシプロ方式に特有の共振周波数帯域の騒音を良好に軽減することができる。
 また、前記の通り、本実施の形態に係る密閉型圧縮機では、インバータ回路を備えることにより、圧縮要素3を複数の運転周波数でインバータ駆動してもよい。圧縮要素3がインバータ駆動されると、圧縮機構(本実施の形態では、レシプロ方式であるため、ピストン12およびボアで構成される)の動作が可変速するため、密閉容器1に加振される周波数が変動する。これに対して、本実施の形態に係る制振装置18,19であれば、良好な摩擦減衰効果を発揮することができるので、有効な制振作用を実現することができ、騒音を良好に軽減することができる。
 なお、前述したように、従来から、密閉容器に対して弾性部材を取り付けることにより、制振作用を実現する手法は知られている。
 前記の特許文献1では、図12に示すように、密閉型圧縮機の密閉容器101の内面に、弾性部材としての制振板102を固定部103で例えばスポット溶接により固定している。この制振板102は、複数の接触部104a,104b,104c,104d,104e,104fを備え、これら接触部104a~104fが密閉容器101に弾性的に接触している。このような弾性部材は、密閉容器101(構造体)の表面の異なる部位に、複数の接触部104a~104fが部分的に接触する。これにより、密閉容器101の内面(構造体表面)に対して、制振板102を安定的に接触させることができるため、良好な振動低減および騒音軽減効果が得られるとされている。
 しかしながら、特許文献2に記載されるように、特許文献1に記載の制振板102では、密閉容器101の固定部103で溶接固定される際に、制振板102の接触部104a~104fが塑性変形を伴いながら弾性的に接触するおそれがある。そのため、複数の接触部104a~104fの接触位置または接触荷重にばらつきが生じる可能性がある。その結果、制振板102の接触摩擦減衰効果にばらつきが生じるため、良好な制振作用が得られず、騒音軽減効果も低くなる可能性がある。
 そこで、前記の特許文献2では、図13Aおよび図13Bに示すように、密閉容器201に固定された一部である固定部204と、他部である自由端203と、固定部204および自由端203を連結する連結部206とを有する制振部材202を用いている。この制振部材202は、自由端203を除く他の一部が密閉容器201の表面に、弾性的に接触する複数の接触部205a~205dを備えている。
 この制振部材202では、固定部204により密閉容器201(構造体)に固定され、自由端203が振動可能である。これにより、制振部材202の固有振動数は、密閉容器201(構造体)の固有振動数に実質的に一致させることができる。その結果、制振部材202は、動吸振器効果を発揮することができる。さらに、自由端203と反対側となる複数の接触部205a~205dは、弾性力を有する状態で密閉容器201(構造体)に接触している。これにより、制振部材202は、接触部205a~205dにおいて接触摩擦減衰効果を発揮することができる。
 それゆえ、制振部材202は、動吸振器効果と接触摩擦減衰効果により密閉容器201(構造体)の振動を抑制することができる。その結果、密閉型圧縮機の騒音も軽減することができる。
 ただし、制振部材202は、前述したように、自由端203を備えたり複数の接触部205a~205dを備えたりするという複雑な構成を有している。そのため、制振部材202の固有振動数を、振動が発生する構造体(密閉容器201)の固有振動数に実質的に一致させやすくなるが、構造が複雑であるため、固有振動数の変化に対応する自由度に限界がある。また、特定の構造体に特化しやすくできる反面、他の用途に応用させにくくなる。
 これに対して、本開示に係る制振装置18,19では、板状の弾性部材17を、密閉容器1の内面に当接するように保持部材16で保持している。この構成であれば、弾性部材17は密閉容器1の内面に固定されずに、当該密閉容器1に当接することになる。これにより、弾性部材17は、密閉容器1に対して、固定されずに接触した状態が維持される。その結果、密閉容器1に振動が発生しても弾性部材17の弾性作用により振動が良好に低減、緩和または抑制される。
 しかも、弾性部材17は、密閉容器1の内面に部分的に固定される保持部材16との間に保持されて、当該密閉容器1の内面に当接している。そのため、複雑な構成を採用する必要がなく簡素な構成を実現することができる。
 特に、従来の構成、例えば、特許文献1に開示される制振板102と比較すると、本開示では、弾性部材17は保持部材16により保持されて密閉容器1に当接しているだけであるため、塑性変形により荷重がばらつくおそれが抑制または回避される。よって、本開示に係る制振装置18,19であれば、良好な制振作用および騒音軽減効果を得ることができる。
 さらに、弾性部材17の密閉容器1の内面への接触性は、当該弾性部材17の弾性に依存し、弾性部材17の密閉容器1の内面への接触範囲は、当該弾性部材17の面積に依存する。弾性部材17は弾性を有する板部材であるため、当該弾性部材17の接触性または接触範囲を容易に調整することが可能となる。これにより、密閉容器1に発生する振動に応じた制振性能を容易に実現することが可能となり、密閉型圧縮機だけでなく他の分野にも応用することが可能になる。
 [制振装置の変形例]
 次に、本開示に係る制振装置18,19の代表的な変形例について具体的に説明する。図7A~図7Cは、制振装置18,19に用いられる保持部材の一例であり、図8Aおよび図8Bは、制振装置18,19に用いられる弾性部材の一例であり、図9A~図9Cは、弾性部材の他の例である。
 図7Aに示す保持部材16は、前述した制振装置18,19が備えるものであって、前記の通り、長手方向を有する板部材として構成される。保持部材16の長手方向の中央部には、当該長手方向に沿って2つの位置決め孔16aが並んで形成され、その両端部にそれぞれ固着部16bが設けられている。また、図7A断面図から明らかなように、保持部材16は、密閉容器1の内面の曲率に略一致した曲率を有するように湾曲している。
 図7Bに示す保持部材26は、基本的な構成は保持部材16と同様であるが、保持部材16のように長手方向を有する板部材ではなく、略正方形の板部材として構成されている。したがって、保持部材26の中央部付近には、図中縦方向に沿って2つの位置決め孔26aが並んで形成され、この位置決め孔26aの配列方向に沿って、保持部材26の両側縁に、互いに対向するように固着部26bが設けられている。したがって、第一の固着部26b、2つの位置決め孔26a、第二の固着部26bがこの順で一列に並んでいる。
 図7Cに示す保持部材36も、保持部材16または保持部材26と同様に板部材であるが、略正三角形状に構成されている。保持部材36における正三角形の重心付近には、図中縦方向に沿って2つの位置決め孔36aが並んで形成されている。位置決め孔36aが並ぶ方向は、正三角形における垂直二等分線に対応する。また、保持部材36の固着部36bは、正三角形の頂角および各底角に対応する位置にそれぞれ設けられている。そのため、保持部材36は、保持部材16または保持部材26とは異なり、合計3つの固着部36bを備えている。このように、保持部材16~36が備える固着部16b~36bは2つに限定されず3つ以上であってもよい。
 図8Aに示す弾性部材17は、前述した制振装置18,19が備えるものであって、前記の通り、図7Aに示す保持部材16と同様に、長手方向を有する板部材として構成される。弾性部材17は、その長手方向の中央部には、当該長手方向に沿って2つの位置決め突起17aが設けられている。前記の通り、弾性部材17の位置決め突起17aの位置と、保持部材16の位置決め孔16aの位置とは、互いに対応している。前述したように、弾性部材17は、弾性を有するため、外力が加えられない限り湾曲せずに平坦である。
 また、前記の通り、位置決め突起17aは、弾性部材17における非接触面、すなわち、密閉容器1の内面に当接せずに保持部材16の保持面に当接する側に突出している。位置決め突起17aの具体的な構成は特に限定されないが、図8Bに示すように、接触面(図中左側)から非接触面(図中右側)に板部材を打ち出した構成を挙げることができる。このような弾性部材17は、従来の弾性を有する制振板等(例えば特許文献1参照)と比較して、密閉容器1のような、振動が生じる構造体の表面に対して、相対的に大きい接触面積で接触することができる。これにより、密閉容器1(構造体)の共振レベルをより小さいものとすることができる。
 また、弾性部材17の具体的な構成は、図8Aに示す構成に限定されず、図9A~図9Cに示すような構成を採用することもできる。弾性部材17は、振動が発生する構造体(本実施の形態では密閉容器1)の表面に対して、保持部材16により支持または付勢されて当接する。それゆえ、本開示においては、弾性部材17は、例えば板バネのように二次元的な広がりを有する板部材であればよい。したがって、その形状は、図8Aに示すような、長手方向を有する帯状(あるいは長方形状)に限定されない。
 例えば、図9Aに示す弾性部材27は、図7Bに示す保持部材26と同様に、略正方形の板部材として構成される。弾性部材27の中央部付近には、保持部材26の位置決め孔26aに対応するように、図中縦方向に沿って2つの位置決め突起27aが並んで形成される。弾性部材27も、弾性部材17と同様に、外力が加えられない限り湾曲せずに平坦である。
 図9Bに示す弾性部材37は、略菱形の板部材であり、図中縦方向が長手方向である。弾性部材37も弾性部材17と同様に、長手方向の略中央部に、当該長手方向に沿って位置決め突起37aが2つ形成されている。弾性部材37も、弾性部材17または弾性部材27と同様に、外力が加えられない限り湾曲せずに平坦である。
 図9Cに示す弾性部材47は、図中縦方向に沿った方向を第一方向としたときに、第一方向の中央部付近に位置決め突起47aが2つ並んでいる。さらに、図中横方向に沿った方向、すなわち、第一方向に直交する方向を第二方向としたときに、弾性部材47は、第二方向に大きく延伸する部位を有している。図9Cに示す例では、第一方向の両端部から、第二方向に沿って互いに反対側となる方向に細い板状部位が延伸する。また、第一方向の中央部からも、第二方向に沿って互いに反対側となる方向に細い板状部材が延伸する。
 言い換えると、弾性部材47は、第二方向が長手方向である板部材であって、第二方向の中央部に、第二方向とは直交する方向(第一方向)に沿って位置決め突起47aが2つ並んでおり、第二方向の両端から中央部に向かってそれぞれ2つのスリットが形成されている、と表現することもできる。弾性部材47も、弾性部材17、弾性部材27または弾性部材37と同様に、外力が加えられない限り湾曲せずに平坦である。
 図8A(あるいは図2または図4)に示す弾性部材17も、図9Aに示す弾性部材27、図9Bに示す弾性部材37、あるいは図9Cに示す弾性部材47も、いずれも二次元的に広がる板部材である。これにより、広がり面を構造体(密閉容器1)に良好に当接させることができるので、弾性部材17と構造体との接触面積を大きくして、より良好な制振作用を実現することが可能になる。
 しかも、図9Aに示す弾性部材27、図9Bに示す弾性部材37、図9Cに示す弾性部材47は、いずれも図8Aに示す弾性部材17に比べて、その広がり面積が相対的に大きい。そのため、弾性部材17に比べて、密閉容器1(構造体)との接触面積をより大きくすることができる。これにより、これら弾性部材27~47は、より多くの周波数の振動に対して減衰効果を発揮することができる。
 特に、図9Bに示す菱形の弾性部材37は、単純な長手方向を有する弾性部材17と比較して、両側方に突出する部位を含んでいると表現することができる。そのため、弾性部材37は、弾性部材17と比較して3次元的に動きやすい形状となっている。さらに、図9Cに示す弾性部材47は、弾性部材17と比較して、両側方側に延伸する部位それぞれ3か所も含んでいると表現することができる。そのため、弾性部材47は、弾性部材27または弾性部材37と比較しても3次元的に動きやすい形状となっている。
 このように弾性部材17~47の形状は特に限定されず、振動が発生する構造体(本実施の形態では密閉容器1)の内面形状、あるいは、発生する振動(または騒音)の程度等に応じて、接触面積を調整するように板部材の形状を適宜設計することができる。弾性部材17~47の構造体表面への接触範囲は、当該弾性部材17~47の面積に依存する。そのため、弾性部材17~47の形状を変更したり部分的な寸法を調整したりすることで、構造体表面への接触範囲を容易に調整することが可能となる。これにより、構造体に発生する振動に応じた制振性能を容易に実現することが可能となる。
 弾性部材17(あるいは弾性部材27~47)の具体的な材料は特に限定されないが、一般的には、金属製であり、焼入れ処理が施されていればよい。これにより、弾性部材17を容易に製造できるとともに、弾性部材17の弾性を焼入れにより調整することが可能となる。具体的な金属の材質は特に限定されないが、代表的には、例えば、各種鋼材(ステンレス等)、りん青銅、ベリリウム銅、チタンばね材等を挙げることができる。より好ましい材質としては、例えば、ステンレス、ばね鋼等を挙げることができる。後述する実施例では、SK材(炭素工具鋼鋼材)を用いている。
 弾性部材17の表面には酸化処理が施されていればよい。これにより、弾性部材17が金属製であれば表面に酸化被膜を形成することができる。そのため、弾性部材17の表面を保護することができるので、弾性部材17の安定性を向上させることができる。さらには、制振装置18,19を密閉容器1に取り付ける際に、例えばプロジェクション溶接を利用すると、プロジェクション溶接時には、酸化被膜によって弾性部材17に通電しないようにすることができる。これにより、密閉容器1と弾性部材17との溶着を回避または防止することができる。
 弾性部材17の厚みも特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定することができるが、一般的には、0.1~1mmの範囲内であればよい。これにより、弾性部材17を密閉容器1の内面に良好に添わせることができるので、より大きな減衰効果を得られる。また、弾性部材17の材質にもよるが、弾性部材17が金属製であれば、その厚みを前記の範囲内で適宜調整することによって、弾性部材17の弾性を調整することが可能になる。
 弾性部材17の具体的な弾性率も特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定することができるが、一般的には、ヤング率が100,000~300,000N/mm2 の範囲内であればよく、より好ましい範囲の一例としては、150,000~250,000N/mm2 の範囲内を挙げることができる。振動が発生する構造体の種類、構造または材質等の条件にもよるが、例えば、構造体が密閉容器1であれば、弾性部材17のヤング率が前記の範囲内であることにより、振動(または騒音)をより一層良好に減衰させることができる。
 前記の通り、弾性部材17の構造体表面への接触範囲は、当該弾性部材17の面積に依存するが、弾性部材17の構造体表面への接触性は、当該弾性部材17の弾性に依存する。弾性部材17の弾性(ヤング率)は、材質の種類、厚み、焼入れ処理等の諸条件に応じて適宜設定することができる。そのため、弾性部材17の弾性を調整することで、当該弾性部材17の接触性も、接触範囲と同様に容易に調整することができる。これにより、構造体に発生する振動に応じた制振性能を容易に実現することが可能となる。
 特に、弾性部材17のヤング率を前記の範囲内に設定することで、前述したエネルギー減衰量ΔSの算出式におけるδ(接触部位の相対変位量)を小さくすることなく、F(接触力)を大きくすることができる。これにより、構造体に発生する振動(または騒音)をより一層良好に減衰させることができる。なお、弾性部材17の接触面積を大きくすることは、前述したエネルギー減衰量ΔSの算出式におけるdxを大きくすることになる。
 ここで、図8Aに示す弾性部材17、または、図9A~図9Cに示す弾性部材27~47においては、板部材における角部または長手方向端部の形状は、凸型の曲線状となっていればよい。言い換えれば、弾性部材17~47においては、角部または端部は、尖ったような角度が付いている状態ではなく丸みを形成した(Rを付けた)構成であればよい。
 前記の通り、弾性部材17(あるいは弾性部材27~47)は、板部材であればよいが、保持部材16(あるいは保持部材26、36)は、弾性部材17と同様に板部材であるが、弾性部材17を構造体表面に向けて保持できるのであれば、保持部材16が板部材である必要はない。すなわち、保持部材16は、弾性部材17を構造体表面に当接させて保持できるのであれば、その具体的な形状は限定されない。したがって、例えば、保持部材16(あるいは保持部材26、36)は、板部材のような平面的な形状ではなく、立体的な形状(ブロック形状)であってもよい。
 本実施の形態のように、構造体が密閉容器1であって、上部密閉容器1aの内面(天井面)および下部密閉容器1bの内面(底面)のいずれも、外側が凸となるように湾曲しているのであれば、保持部材16における弾性部材17の保持面は、この構造体表面の湾曲に対応した曲率を有していればよい。言い換えれば、保持部材16は、構造体表面の湾曲に対応した曲率を有する部位を含み、当該部位の表面が弾性部材17の保持面であればよい。
 あるいは、保持部材16は、部分的に板状であってもよい。例えば、固着部16bが立体的な形状(ブロック状)であり、保持面を有する部位が板状であってもよい。ここで、保持部材16が板部材であるか、部分的に板状である場合、図3または図5に示すように、保持部材16の板状部位の厚みは、板部材である弾性部材17の厚みよりも大きければよい。これにより、弾性部材17を保持部材16で良好に保持できるとともに、保持部材16が過剰に大きくなることを抑制することができる。
 なお、保持部材16および弾性部材17がいずれも板部材であれば、これらは公知の鉄系材料の板材(いわゆる鉄板)で形成されてもよい。このような鉄板を用いることにより、制振装置18,19の小型化を図ることができるとともに、コストダウンも可能となる。これにより、制振装置18,19を密閉型圧縮機に適用した場合には、当該密閉型圧縮機の大型化を抑制したりコストアップを抑制したりすることができ、よりコンパクトで安価な密閉型圧縮機を提供することができる。なお、後述する実施例では、弾性部材17としてSK材を用い、保持部材16として鋼材を用いている。
 弾性部材17に設けられる位置決め突起17aの数は特に限定されず、2つ以上すなわち複数であればよい。保持部材16に設けられる位置決め孔16aは、位置決め突起17aに対応する位置に設けられるので、位置決め孔16aの数も、位置決め突起17aと同数すなわち複数であればよい。弾性部材17の形状または保持部材16の形状等にもよるが、位置決め孔16aおよび位置決め突起17aがそれぞれ複数形成されることで、保持部材16により保持された弾性部材17の構造体(本実施の形態では密閉容器1)に対する位置を適切に設定することができる。
 また、位置決め孔16aおよび位置決め突起17aの形状も特に限定されない。本実施の形態では、図2~図5に示すように円形であるが、矩形、楕円形、または三角形等であってもよいし、線状すなわち長手方向を有する孔および突起であってもよい。また、位置決め孔16aおよび位置決め突起17aの寸法も特に限定されず、例えば、弾性部材17および保持部材16の広がり面積等の諸条件に応じて適宜設定することができる。
 また、保持部材16における位置決め孔16aの位置、並びに、弾性部材17における位置決め突起17aの位置も特に限定されず、保持部材16または弾性部材17の形状等に応じて適宜設定することができる。本実施の形態では、前記の通り、保持部材16および弾性部材17のいずれも長手方向(一次方向)を有する板部材であるため、長手方向に沿って複数の位置決め孔16aおよび位置決め突起17aを並んで設けることにより、簡素な構成で良好に弾性部材17を位置決めすることができる。
 本実施の形態では、保持部材16によって保持される弾性部材17は1枚のみであるが、本開示はこれに限定されず、2枚あるいは3枚以上(複数)の弾性部材17が保持部材16によって保持されてもよい。同様に、本実施の形態では、1枚の弾性部材17が1枚の板状の保持部材16によって保持されるが、本開示はこれに限定されず、2つあるいは3つ以上(複数)の保持部材16によって弾性部材17を保持してもよい。部材点数の増加を抑制する観点では、保持部材16および弾性部材17はいずれも1つずつであればよい。
 制振装置18,19が取り付けられる構造体(例えば密閉型圧縮機の密閉容器1)に、多くの共振周波数のピークが生じる場合であっても、これらピークに合わせて複数枚の弾性部材17を保持することができる。これにより、これら多くのピークを良好に減衰させることができるため、振動(または騒音)をより一層良好に減衰させることができる。
 ここで、本実施の形態では、図1に示すように、密閉容器1に対して上部制振装置18および下部制振装置19の2つが設けられているが、本開示はこれに限定されない。例えば、上部制振装置18のみが密閉容器1に設けられてもよいし、下部制振装置19のみが密閉容器1に設けられてもよいし、3つ以上の制振装置が設けられてもよい。本開示によれば、少なくとも1つの制振装置を密閉容器1に設けることで、良好な制振作用を実現することができるが、複数の制振装置を設けることにより、密閉容器1における複数の共振周波数のピークを減衰させることができるとともに、より強力な減衰効果を得ることも可能である。
 また、本実施の形態では、図1~図5に示すように、制振装置18,19は、いずれも密閉容器1の内面に設けられているが、本開示はこれに限定されず、密閉容器1の外面に設けられてもよい。すなわち、制振装置18,19の設置位置は特に限定されず、振動が発生する構造体の各種条件に応じて、当該構造体表面の好適な位置に設置することができる。制振装置18,19の設置位置の具体例としては、例えば、固有振動モードの中心となる位置を挙げることができる。固有振動モードの中心は、減衰させたい周波数によって複数存在するが、後述する実施例では、4~6kHzの周波数の中心となる位置に設置している。
 なお、密閉型圧縮機の場合には、制振装置18,19は、前記の通り、密閉容器1の内面に設けられればよい。制振装置18,19では、保持部材16により弾性部材17が保持されて密閉容器1に固定されていないため、弾性部材17および保持部材16が共振する可能性がある。この共振によっても騒音が発生する可能性があるが、制振装置18,19が密閉容器1の内面に設けられることで、共振により発生する騒音を、密閉容器1で防音することが可能となる。
 また、本実施の形態では、制振装置を密閉型圧縮機に適用した例(振動が発生する構造体が密閉容器である例)を挙げて本開示を具体的に説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されず、前記の通り、密閉型圧縮機以外の分野にも適用することが可能である。例えば、本開示に係る制振装置は、冷蔵庫、空気調和装置等にも適用することができる。
 本開示に係る制振装置を冷蔵庫に適用する場合には、振動が発生する構造体は冷蔵庫本体であり、当該冷蔵庫本体の例えば側面に、本開示に係る制振装置を取り付けることができる。本開示に係る制振装置を空気調和装置に適用する場合には、例えば、振動が発生する構造体として室外機を挙げることができる。この場合、室外機の壁面等に、本開示に係る制振装置を取り付けることができる。
 このように、本開示では、振動が発生する構造体が特に共振周波数を有する場合に、簡素な構成で良好に制振作用を実現することができ、振動に伴って生じる騒音の軽減または緩和等も図ることが可能である。そのため、本開示は、幅広い工業製品に適用することができる。
 本開示について、下記の実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。
 (実施例1)
 密閉型圧縮機の上部密閉容器1aを準備し、弾性部材17として、長さ50mm、幅18mm、厚み0.4mmのSK材を用いるとともに、保持部材16として、長さ80mm、幅30mm、厚み2mmの鋼板を用いた。
 上部密閉容器1aの天井面と保持部材16との間に弾性部材17を挟持し、弾性部材17および保持部材16を位置決めして押圧し、保持部材16の固着部16bを通電することにより固着部16bを溶融させて上部密閉容器1aの内面に固着した(図6参照)。これにより、上部密閉容器1aの内面(天井面)に上部制振装置18を取り付けた。これにより、実施例1に係る試験サンプルを得た(図2参照)。
 実施例1に係る試験サンプルを用いた密閉型圧縮機を準備し、上部密閉容器1aに加速度ピックアップを設置して、当該密閉型圧縮機が駆動していない状態で打撃試験を行った。この打撃試験では、地面に対して鉛直方向に打撃し、打撃方向と同じ方向の加速度信号を測定した。測定された加速度信号に対してFFT(Fast Fourier Transform)アナライザを用いて周波数分析を行い、パワースペクトルを求めた。その結果、すなわち周波数に対する振動レベルの結果を図10Aに示す。
 さらに、密閉型圧縮機を駆動した状態で、コンデンサーマイクロホンを密閉型圧縮機から100mmの位置に4方向設置し、騒音を測定した。測定された騒音信号に対してFFTアナライザを用いて周波数分析を行い、パワースペクトルを求めた。その結果、すなわち周波数に対する騒音レベルの結果を図10Bに示す。
 (比較例1)
 上部制振装置18を取り付けない上部密閉容器1aを比較例1に係る試験サンプルとした以外は、実施例1と同様にして、上部密閉容器1aの振動レベルおよび騒音レベルを測定した。周波数に対する振動レベルの結果を図10Aに示し、周波数に対する騒音レベルの結果を図10Bに示す。
 なお、図10Aおよび図10Bにおいては、破線が、比較例1に係る試験サンプル(上部密閉容器1aのみ)の振動レベル(単位:m/s2 /N)および騒音レベル(単位:dB)であり、実線が、実施例1に係る試験サンプル(上部制振装置18を備える上部制振装置18)の振動レベル(単位:m/s2 /N)および騒音レベル(単位:dB)である。
 (実施例1および比較例1の対比)
 図10Aおよび図10Bの結果から明らかなように、比較例1に係る試験サンプル(図中破線)では、振動レべルにおいて多数の振動ピークが確認され、騒音レベルにおいても多数の騒音ピークが確認される。これに対して、実施例1に係る試験サンプル(図中実線)では、上部密閉容器1aの振動のピークは大きく抑制されており、上部密閉容器1aの騒音ピークも大きく軽減していることがわかる。
 前記の通り、弾性部材17および保持部材16は、いずれも鉄製の板部材である。したがって、これらを用いた上部制振装置18の構成は、板部材を重ねて固定するのみであるため、従来の制振部材に比較して簡素な構成であるとともに、設置に大きな容積を必要としない。そのため、密閉型圧縮機の大型化を抑制または回避できるとともに、コストアップを有効に抑制することができ、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、本開示に係る密閉型圧縮機では、複数の運転周波数で電動要素2をインバータ駆動する構成を採用できる。この場合、圧縮要素3による圧縮動作が可変速することによって、上部密閉容器1aに加振される周波数も変化する可能性が想定される。しかしながら、図10Aおよび図10Bの結果から明らかなように、上部制振装置18は、幅広い周波数において減衰効果を発揮できるため、より一層良好に制振作用を実現できるだけでなく、騒音の軽減を図ることもできる。
 (実施例2)
 密閉型圧縮機の下部密閉容器1bを準備して、実施例1と同じ弾性部材17および保持部材16を用いて、実施例1と同様にして下部制振装置19を下部密閉容器1bの内面(底面)に取り付けることにより、実施例2に係る試験サンプルを得た(図4参照)。なお、実施例2に係る試験サンプルでは、実際の密閉型圧縮機の状態に近づけるため、下部密閉容器1bには所定量の潤滑油7を貯留している。
 実施例2に係る試験サンプルについて、実施例1と同様にして、下部密閉容器1bの振動レベルおよび騒音レベルを測定した。周波数に対する振動レベルの結果を図11Aに示し、周波数に対する騒音レベルの結果を図11Bに示す。
 (比較例2)
 下部制振装置19を取り付けない下部密閉容器1bを比較例2に係る試験サンプルとした以外は、実施例2と同様にして、下部密閉容器1bの振動レベルおよび騒音レベルを測定した。周波数に対する振動レベルの結果を図11Aに示し、周波数に対する騒音レベルの結果を図11Bに示す。
 なお、比較例2に係る試験サンプルでも、下部密閉容器1bには所定量の潤滑油7を貯留している。また、図11Aおよび図11Bにおいては、破線が比較例2に係る試験サンプルの振動レベル(単位:m/s2 /N)および騒音レベル(単位:dB)であり、実線が実施例2に係る試験サンプルの振動レベル(単位:m/s2 /N)および騒音レベル(単位:dB)である。
 (実施例2および比較例2の対比)
 図11Aおよび図11Bの結果から明らかなように、比較例2に係る試験サンプル(図中破線)では、比較例1に係る試験サンプルと同様に、振動レべルにおいて多数の振動ピークが確認され、騒音レベルにおいても多数の騒音ピークが確認される。これに対して、実施例2に係る試験サンプル(図中実線)では、実施例1に係る試験サンプルと同様に、下部密閉容器1bの振動のークは大きく抑制されており、下部密閉容器1bの騒音ピークも大きく軽減していることがわかる。
 前記の通り、比較例2に係る試験サンプルおよび実施例2に係る試験サンプルでは、いずれも下部密閉容器1bに所定量の潤滑油7を貯留している。実施例2に係る試験サンプルの結果から明らかなように、下部制振装置19は、潤滑油7中に浸漬した状態であっても、良好な制振作用と騒音軽減効果を発揮できることがわかる。
 このように、本開示に係る制振装置18,19であれば、密閉容器1と弾性部材17との間に微細なすべり変位を生じさせることができるので、摩擦減衰効果を発揮することができる。したがって、実施例1または実施例2の結果に示すように、密閉容器1の振動を低減、緩和または抑制する(制振する)ことができるとともに、振動による騒音も軽減することができる。
 しかも、密閉容器1に加えられる弾性部材17の荷重は弾性部材17の弾性力に依存するため、制振装置18,19においては密閉容器1(構造体)に加えられる荷重がばらつくことがない。そのため、制振装置18,19では、より一層安定して摩擦減衰効果を発揮することができる。
 さらに、実施例1または実施例2の結果に示すように、制振装置18,19では、密閉容器1の3次元的な振動に対しても、摩擦減衰効果を発揮することができる。そのため、密閉容器1の複数の共振周波数のピークを減衰させることができる。
 したがって、制振装置18,19を、レシプロ方式の密閉型圧縮機(図1参照)に取り付けた場合には、レシプロ方式に特有の高調波の共振周波数帯域(2kHz~8kHzの範囲内)の騒音を、確実に軽減することができる。
 なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
 本発明は、振動が発生する構造体において、振動を低減、緩和または抑制する(制振する)分野に広く好適に用いることができる。代表的には、例えば、密閉型圧縮機のように、密閉容器の振動によって騒音が発生する分野にも広く好適に用いることができる。
1:密閉容器
1a:上部密閉容器
1b:下部密閉容器
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
5a:スプリング受け部
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
12:ピストン
13:連結部
14:回転子
15:固定子
16:保持部材
16a:位置決め孔
16b:固着部
17:弾性部材
17a:位置決め突起
18:上部制振装置
19:下部制振装置
26:保持部材
26a:位置決め孔
26b:固着部
27:弾性部材
27a:位置決め突起
36:保持部材
36a:位置決め孔
36b:固着部
37:弾性部材
37a:位置決め突起
47:弾性部材
47a:位置決め突起

Claims (10)

  1.  振動が発生する構造体表面に当接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材と、
     当該弾性部材を前記構造体表面に当接させて保持する保持部材と、を備え、
     当該保持部材は、前記構造体表面との間に所定間隔を有して部分的に固定されており、
     前記弾性部材は、前記保持部材と前記構造体表面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに当接していることを特徴とする、
    制振装置。
  2.  前記構造体表面は湾曲しており、前記保持部材は、前記構造体表面の湾曲に対応した曲率を有する部位を含む、
    請求項1に記載の制振装置。
  3.  板状の前記弾性部材における角部または長手方向端部の形状は、凸型の曲線状となっている、
    請求項1または2に記載の制振装置。
  4.  前記弾性部材の両表面のうち、前記構造体表面に接しない側の表面である非接触面には、複数の突起が設けられ、
     前記保持部材には、複数の前記突起に対応するそれぞれの位置に孔が設けられている、
    請求項1または2に記載の制振装置。
  5.  前記保持部材は、前記弾性部材を保持する部位が板状であり、その厚みは前記弾性部材の厚みよりも大きい、
    請求項1または2に記載の制振装置。
  6.  前記保持部材は、前記弾性部材を前記構造体表面に向けて付勢した状態で保持する、
    請求項1または2に記載の制振装置。
  7.  前記弾性部材は、金属製であり、焼入れ処理が施されている、
    請求項1または2に記載の制振装置。
  8.  前記構造体が、密閉型圧縮機が備える密閉容器であり、当該密閉容器の内面が、前記構造体表面である、
    請求項1または2に記載の制振装置。
  9.  密閉容器と、
     固定子および回転子を備える電動要素と、
     当該電動要素により駆動され流体を圧縮する圧縮要素と、
    を備え、
     前記電動要素および前記圧縮要素は前記密閉容器内に収容されるとともに、当該密閉容器内には潤滑油が貯留され、
     さらに、前記密閉容器の内面に取り付けられる制振装置を備え、
     当該制振装置は、
     前記密閉容器内面に接するように変形可能な、弾性を有する板状の弾性部材と、
     当該弾性部材を前記密閉容器内面に密接させて保持する保持部材と、を備え、
     当該保持部材は、前記密閉容器内面との間に所定間隔の隙間を有して部分的に固定されており、
     前記弾性部材は、前記保持部材と前記密閉容器内面との間に保持された状態で、当該構造体表面に固定されずに接していることを特徴とする、
    密閉型圧縮機。
  10.  前記密閉容器内の上側の内面および下側の内面の少なくともいずれかに、前記制振装置が取り付けられている、
    請求項9に記載の密閉型圧縮機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL446419A1 (pl) * 2023-10-17 2025-04-22 Politechnika Wrocławska System do redukcji pulsacji momentu wejściowego i sił reakcji w przegubach w maszynach z mechanizmem jarzmowym przekształcającym ruch obrotowy na ruch posuwisto-zwrotny

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59148485U (ja) * 1983-03-25 1984-10-04 三菱電機株式会社 密閉形圧縮機
JPH02159440A (ja) 1988-12-14 1990-06-19 Hitachi Ltd 振動体の振動抑制構造および防振装置
JP2006138211A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮機
JP2006161711A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型圧縮機
JP6677948B2 (ja) 2014-09-30 2020-04-08 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール 密閉型圧縮機および冷凍装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643195B1 (ko) * 2005-06-21 2006-11-10 삼성광주전자 주식회사 압축기
CN103821699B (zh) * 2013-12-23 2016-03-30 加西贝拉压缩机有限公司 一种压缩机壳体的固定连接结构
KR20200015085A (ko) * 2018-08-02 2020-02-12 엘지전자 주식회사 소음 저감 장치 및 이를 적용한 압축기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59148485U (ja) * 1983-03-25 1984-10-04 三菱電機株式会社 密閉形圧縮機
JPH02159440A (ja) 1988-12-14 1990-06-19 Hitachi Ltd 振動体の振動抑制構造および防振装置
JP2006138211A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮機
JP2006161711A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型圧縮機
JP6677948B2 (ja) 2014-09-30 2020-04-08 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール 密閉型圧縮機および冷凍装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4513056A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL446419A1 (pl) * 2023-10-17 2025-04-22 Politechnika Wrocławska System do redukcji pulsacji momentu wejściowego i sił reakcji w przegubach w maszynach z mechanizmem jarzmowym przekształcającym ruch obrotowy na ruch posuwisto-zwrotny

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