JP2017161122A - refrigerator - Google Patents
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Abstract
【課題】断熱箱体の外観寸法を大きく変更しないで、機械室の前に位置する貯蔵室の収納空間をできるだけ大きく確保することができる新規な冷蔵庫を提供することにある。
【解決手段】圧縮機の横寸法(Wp)に対して高さ寸法(Tp)が小さい扁平形状の圧縮機を使用して機械室の高さを低くし、この低くなった機械室106の上の容積SPも貯蔵室として使用する。これによれば、断熱箱体81の外観寸法を変えないで機械室106の前に位置する貯蔵室74の容積を大きくすることができ、野菜の収納量や冷凍食品の収納量を増やすことができるようになる。
【選択図】図9An object of the present invention is to provide a novel refrigerator capable of ensuring as large a storage space as possible in a storage room located in front of a machine room without greatly changing the external dimensions of the heat insulation box.
The height of the machine room is lowered by using a flat-shaped compressor whose height dimension (Tp) is smaller than the horizontal dimension (Wp) of the compressor. The volume SP is also used as a storage chamber. According to this, the volume of the storage chamber 74 located in front of the machine room 106 can be increased without changing the external dimensions of the heat insulation box 81, and the storage amount of vegetables and the storage amount of frozen food can be increased. become able to.
[Selection] Figure 9
Description
本発明は食品や飲料水等を冷蔵或いは冷凍して貯留する冷蔵庫に係り、特に断熱箱体の下部に機械室を備えた冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator that stores food, drinking water, and the like by refrigeration or freezing, and particularly relates to a refrigerator that includes a machine room at a lower portion of a heat insulating box.
一般に販売されている冷蔵庫は、断熱性の断熱箱体の上部に冷蔵室、中間部に冷凍室、下部に野菜室を配置し、それぞれの貯蔵室同士を熱の移動が少ないように断熱仕切壁により区画されている。そして、各貯蔵室を冷却するためには冷凍サイクルによって冷気を生成する必要があり、冷凍サイクルは、圧縮機、冷却器(蒸発器)、凝縮器、膨張弁等より構成されて、主に断熱箱体の背面側に配置されている。尚、圧縮機は重量も重いので、断熱箱体の背面の下部に載置されている。 In general, refrigerators that are sold have a refrigerator compartment at the top of the heat insulation box, a freezer compartment at the middle, a vegetable compartment at the bottom, and a heat insulating partition wall that reduces heat transfer between the storage compartments. It is divided by. In order to cool each storage chamber, it is necessary to generate cold air by a refrigeration cycle. The refrigeration cycle is composed of a compressor, a cooler (evaporator), a condenser, an expansion valve, etc., and is mainly insulated. It is arranged on the back side of the box. In addition, since a compressor is heavy, it is mounted in the lower part of the back surface of a heat insulation box.
このような構成の冷蔵庫は、例えば特開2015−17737号公報(特許文献1)に記載されている通りである。 The refrigerator having such a configuration is, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-17737 (Patent Document 1).
特許文献1において、断熱箱体は、上方から冷蔵室、製氷室及び上部冷凍室、下部冷凍室、野菜室を有している。ここで、冷蔵室はおよそ+3℃、野菜室はおよそ+3℃〜+7℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室、上部冷凍室及び下部冷凍室は、およそ−18℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。
In
野菜室の奥行側の断熱箱体の下部には機械室が形成され、この中に冷凍サイクルを構成する圧縮機が内蔵されている。また、冷却器収納室と機械室は水抜き通路によって連通され、冷却器の凝縮水が排出できるようになっている。そして、この圧縮機は、天方向の高さが一般的には190mm〜200mm程度の高さを有する、外観形状が比較的大きい圧縮機が使用されているのが一般的である。また、その重量も7〜8kg程度であり、重いものであった。 A machine room is formed in the lower part of the heat insulation box on the depth side of the vegetable room, and a compressor constituting a refrigeration cycle is built therein. In addition, the cooler storage chamber and the machine room are communicated with each other by a drainage passage so that condensed water from the cooler can be discharged. And as for this compressor, it is common to use the compressor with a comparatively large external appearance shape in which the height of a ceiling direction has a height of about 190 mm-200 mm generally. Moreover, the weight was also about 7-8 kg and was heavy.
上述したように、従来の冷蔵庫では圧縮機の外観形状が大きいので、圧縮機を収納する機械室の高さも大きくしなければならない。したがって、機械室の前に位置する野菜室の収納容積は、機械室の高さを確保するために自ずと小さく形成しなければならなかった。 As described above, since the external shape of the compressor is large in the conventional refrigerator, the height of the machine room that houses the compressor must be increased. Therefore, the storage capacity of the vegetable room located in front of the machine room has to be naturally reduced in order to ensure the height of the machine room.
ところで、最近では旬の野菜を多く購入し、冷蔵庫で長く保管して食したいという要請が高まっている。このため、野菜室の収納容積を大きくすることが必要となってきている。また、機械室の前の貯蔵室が冷凍室である場合は、冷凍食品を多く収納することができなく、冷凍室の収納容積を大きくすることが必要となっている。ただ、機械室の前の貯蔵室の収納容積を大きくするため、断熱箱体自身の外観寸法を大きく変更することは好ましくない。 By the way, recently, there is an increasing demand for purchasing many seasonal vegetables and storing them in the refrigerator for a long time. For this reason, it is necessary to increase the storage capacity of the vegetable compartment. Further, when the storage room in front of the machine room is a freezer room, a large amount of frozen food cannot be stored, and it is necessary to increase the storage capacity of the freezer room. However, in order to increase the storage capacity of the storage chamber in front of the machine room, it is not preferable to greatly change the external dimensions of the heat insulating box itself.
次に機械室の前に位置する貯蔵室の容積を大きくできない理由を簡単に説明する。図10に従来の冷蔵庫の野菜室周辺の構成を示している。断熱箱体50の底面壁50bの上の領域には野菜室51が形成されており、野菜室51は断熱仕切壁52によって冷凍室53と熱的に遮蔽されている。冷凍室53の背面には冷却器(蒸発器)54が配置され、冷却器54の下にラジアントヒータ55が配置されている。
Next, the reason why the volume of the storage chamber located in front of the machine room cannot be increased will be briefly described. FIG. 10 shows a configuration around the vegetable compartment of a conventional refrigerator. A
野菜室51の前側開口には野菜室扉56が設けられている。この野菜室扉56は引き出し式の扉であり、野菜室扉56を引き出すと下側野菜収納容器57bが引き出され、この状態で更に上側野菜収納容器57uも使用者によって引き出すことができる。下側野菜収納容器57bと上側野菜収納容器57uは野菜室51に収納されており、図示しない冷気吹出口から供給される冷気によって所定の温度に冷却されている。
A
断熱箱体50の背面下部には、機械室58が野菜室51に隣接して形成されており、この機械室58は野菜室51より背面側に位置している。機械室58内には、野菜室51の背面に沿って凝縮器(図示せず)、冷却ファン(図示せず)、圧縮機59が順番に配置されている。圧縮機59、凝縮器、冷却ファンの中で、外観的な形状として圧縮機59が最も大きく、機械室58の高さ寸法は、実質的に圧縮機59の高さ寸法(Tc)で決められている。一般的には、圧縮機の横寸法(Wc)に対して高さ寸法(Tc)が大きく構成されているので、機械室58の高さ寸法もこれに合わせて大きくなっている。
A
冷却器54が収納された冷却器室60の底部には、冷却器54の凝縮水を集める凹部(樋)が形成され、この凹部には屈曲形状の凝縮水排水パイプ61が接続されている。凝縮水排水パイプ61は圧縮機59に上に配置された蒸発皿62の上に開口し、凝縮水が圧縮機59の熱で蒸発されるようにしてある。
At the bottom of the
この図からわかるように、圧縮機59の高さ寸法(Tc)が大きいため、圧縮機59が配置された機械室58の上側面と断熱仕切壁52の底面の間の寸法(Lc)は、自ずと制限されて短いものとなり、この間の空間は狭小となる。
As can be seen from this figure, since the height dimension (Tc) of the
このため、機械室58の上側と断熱仕切壁52の間の空間領域は、上側野菜収納容器57uの収納容積の容量を増やすことに対して寄与していないものとなっている。つまり、機械室58の上側と断熱仕切壁52の間の空間領域が狭小であるため、上側野菜収納容器57uを更に奥行方向と高さ方向に拡大することが困難であった。
For this reason, the space area between the upper side of the
本発明の目的は、断熱箱体の外観寸法を大きく変更しないで、機械室の前に位置する貯蔵室の収納空間をできるだけ大きく確保することができる新規な冷蔵庫を提供することにある。 The objective of this invention is providing the novel refrigerator which can ensure the storage space of the store room located in front of a machine room as much as possible, without changing the external dimension of a heat insulation box large.
本発明の特徴は、圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい偏平圧縮機を使用して機械室の高さを低くし、この低くなった機械室の上側に形成される機械室上部領域の空間容積を拡大して貯蔵室として使用できるようにした、ところにある。 The feature of the present invention is that the height of the machine room is lowered by using a flat compressor having a small height relative to the horizontal dimension of the compressor, and the upper part of the machine room formed above the lowered machine room. The space volume of the area has been expanded so that it can be used as a storage room.
本発明によれば、断熱箱体の外観寸法を大きく変えないで機械室の前に位置する貯蔵室の容積を大きくすることができ、野菜の収納量や冷凍食品の収納量を増やすことができるようになる。 According to the present invention, the volume of the storage room located in front of the machine room can be increased without greatly changing the external dimensions of the heat insulation box, and the storage amount of vegetables and the storage amount of frozen food can be increased. It becomes like this.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and application examples are included in the technical concept of the present invention. Is also included in the range.
本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明が適用される冷蔵庫の構成を図1乃至図3に基づいて説明する。図1は冷蔵庫の正面外観図であり、図2は図1の縦断面を示す断面図である。尚、図2においては製氷室の断面は示されていない。 Before describing specific embodiments of the present invention, the configuration of a refrigerator to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a front external view of the refrigerator, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a longitudinal cross section of FIG. In FIG. 2, the cross section of the ice making chamber is not shown.
図1、及び図2において、冷蔵庫は、上方から冷蔵室70、製氷室71及び上部冷凍室72、下部冷凍室73、野菜室74を有する。ここで、製氷室71と上部冷凍室72は、冷蔵室70と下部冷凍室73との間に左右に並べて設けている。尚、上部冷凍室72は下部冷凍室73より容積が小さく形成されており、少量の食品が冷凍、貯蔵されるものである。
1 and 2, the refrigerator includes a
そして、各貯蔵室の温度は、一例として、冷蔵室70はおよそ+3℃、野菜室74はおよそ+3℃〜+7℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室71、上部冷凍室72及び下部冷凍室73は、およそ−18℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。ここで、減圧貯蔵室が冷蔵室70の最下端に形成されている。
As an example, the temperature of each storage room is a storage room having a refrigeration temperature range of about + 3 ° C. for the
冷蔵室70は前方側に、左右に分割された観音開き(いわゆるフレンチ型)の冷蔵室扉70a、70bを備えている。製氷室71、上部冷凍室72、下部冷凍室73、野菜室74は夫々引き出し式の製氷室扉71a、上部冷凍室扉72a、下部冷凍室扉73a、野菜室扉74aを備えている。
The
また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うように磁石が内蔵されたパッキン(図示せず)を設けており、各扉の閉鎖時、鉄板で形成された冷蔵庫外箱のフランジや後述の各仕切り鉄板に密着し貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気の漏れを抑制する構成とされている。 In addition, a packing (not shown) with magnets built in along the outer edge of each door is provided on the surface of each door on the storage room side. When each door is closed, the outside of the refrigerator formed of an iron plate is provided. It is set as the structure which closely_contact | adheres to the flange of a box and each partition iron plate mentioned later, and the penetration | invasion of the external air into a storage chamber, and the leak of the cold air from a storage chamber.
ここで、図2に示すように冷蔵庫本体75の下部には機械室76が形成され、この中に圧縮機77が内蔵されている。冷却器収納室78と機械室76には凝縮水排水パイプ79によって連通され、冷却器80の凝縮水が排出できるようになっている。
Here, as shown in FIG. 2, a
図2に示すように、冷蔵庫本体75の庫外と庫内は、内箱と外箱との間に発泡断熱材(発泡ポリウレタン)を充填することにより形成される断熱箱体81により隔てられている。また冷蔵庫本体75の断熱箱体81は複数の真空断熱材82を実装している。冷蔵庫本体75は、上側断熱仕切壁83により冷蔵室70と上部冷凍室72及び製氷室71(図1参照、図2中で製氷室71は図示されていない)とが区画され、下側断熱仕切壁84により下部冷凍室73と野菜室74とが区画されている。
As shown in FIG. 2, the outside and the inside of the refrigerator
冷蔵室70の最下端で上側断熱仕切壁83の上面には減圧貯蔵室85が配置されており、この減圧貯蔵室85内の食品を取り出すために減圧貯蔵室扉を引き出す時に大気圧に戻され、減圧貯蔵室扉を元に戻して冷蔵室扉70a、70bを閉じて所定時間経過すると真空ポンプが作動して減圧貯蔵室85を減圧するものである。
A
また、下部冷凍室73の上部には横仕切部を設けている。横仕切部は、製氷室71及び上部冷凍室72と下部冷凍室73とを上下方向に仕切っている。また、横仕切部の上部には、製氷室71と上部冷凍室72との間を左右方向に仕切る縦仕切部を設けている。
In addition, a horizontal partition is provided in the upper part of the
横仕切部は、下側断熱仕切壁84の前面及び左右側壁前面と共に、下部冷凍室扉73aの貯蔵室側の面に設けたパッキン(図示せず)と接触する。製氷室扉71aと上部冷凍室扉72aの貯蔵室側の面に設けたパッキン(図示せず)は、横仕切部、縦仕切部、上側断熱仕切壁83及び冷蔵庫本体1の左右側壁前面と接することで、各貯蔵室と各扉との間での冷気の移動をそれぞれ抑制している。
A horizontal partition part contacts the packing (not shown) provided in the surface at the side of the storage room of the lower
図2に示すように、上部冷凍室72、下部冷凍室73及び野菜室74は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉72a、73a、74aが取り付けられている。また、上部冷凍室72には上部冷凍貯蔵容器86が収納、配置され、下部冷凍室73には上段冷凍貯蔵容器87、下段冷凍貯蔵容器88が収納、配置されている。更に、野菜室74には上段野菜貯蔵容器89、下段野菜貯蔵容器90が収納、配置されている。
As shown in FIG. 2, the
そして、製氷室扉71a、上部冷凍室扉72a、下部冷凍室扉73a及び野菜室扉74aは、それぞれ図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、製氷貯蔵容器(図示せず)、上部冷凍貯蔵容器86、下段冷凍貯蔵容器88、下段野菜貯蔵容器90が引き出せるようになっている。
The ice
詳しくは、下段冷凍貯蔵容器88は冷凍室扉内壁に取り付けられた支持アームに下段冷凍貯蔵容器88の側面上部のフランジ部が懸架されており、冷凍室扉73aを引き出すと同時に下段冷凍貯蔵容器88のみが引き出される。上段冷凍貯蔵容器87は冷凍室73の側面壁に形成された凹凸部(図示しない)に載置されており前後方向にスライド可能になっている。
Specifically, the lower-stage
下段野菜貯蔵容器90も同様にフランジ部が野菜室扉74aの内壁に取り付けられた支持アームに懸架され、上段野菜貯蔵容器89は野菜室側面壁の凹凸部に載置されている。また、この野菜室74には断熱箱体81に固定された電熱ヒーターが設けられており、この電熱ヒーターによって野菜室74の温度が冷やし過ぎにならないように、野菜の貯蔵に適した温度になるようにしている。尚、この電熱ヒーターは必要に応じて設けられれば良いものであるが、本実施例では野菜の貯蔵がより適した雰囲気で行えるように電熱ヒーターを設けるようにしている。
Similarly, the lower
次に冷蔵庫の冷却方法について説明する。冷蔵庫本体には冷却器収納室78が形成され、この中に冷却手段として冷却器80を備えている。冷却器80(一例として、フィンチューブ熱交換器)は、下部冷凍室73の背部に備えられた冷却器収納室78内に設けられている。また、冷却器収納室78内であって冷却器80の上方には送風手段として送風機91(一例として、プロペラファン)が設けられている。
Next, a method for cooling the refrigerator will be described. A
冷却器80で熱交換して冷やされた空気(以下、冷却器80で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する)は、送風機91によって冷蔵室送風ダクト92、冷凍室送風ダクト93、及び図示しない製氷室送風ダクトを介して、冷蔵室70、製氷室71、上部冷凍室72、下部冷凍室73、野菜室74の各貯蔵室へそれぞれ送られる。
Air cooled by heat exchange in the cooler 80 (hereinafter, low-temperature air heat-exchanged in the cooler 80 is referred to as “cold air”) is sent by a
各貯蔵室への送風は、冷蔵温度帯の冷蔵室70への送風量を制御する第一の送風制御手段(以下、冷蔵室ダンパ94という)と、冷凍温度帯の上部冷凍室72、下部冷凍室73への送風量を制御する第二の送風量制御手段(以下、冷凍室ダンパ95という)とにより制御される。ちなみに、冷蔵室70、製氷室71、上部冷凍室72、下部冷凍室73、及び野菜室74への各送風ダクトは、図3に破線で示すように冷蔵庫本体1の各貯蔵室の背面側に設けられている。具体的には、冷蔵室ダンパ94が開状態、冷凍室ダンパ95が閉状態のときには、冷気は、冷蔵室送風ダクト92を経て多段に設けられた吹き出し口96から冷蔵室70に送られる。
The air blown to each storage room is a first air blow control means (hereinafter referred to as a cold room damper 94) for controlling the amount of air blown to the
また、冷蔵室70を冷却した冷気は、冷蔵室70の下部に設けられた冷蔵室戻り口97から冷蔵室−野菜室連通ダクト98を経て、下側断熱仕切壁84の下部右奥側に設けた野菜室吹き出し口99から野菜室74へ送風される。野菜室74からの戻り冷気は、下側断熱仕切壁84の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口98aから野菜室戻りダクト98bを経て、野菜室戻りダクト出口から冷却器収納室78の下部に戻る。
In addition, the cold air that has cooled the
図2、図3に示すように、冷却器収納室78の前方には、各貯蔵室と冷却器収納室78との間を仕切る仕切部材100が設けられている。仕切部材100には、図3にあるように上下に一対の吹き出し口101a、101b、102a、102bが形成されており、冷凍室ダンパ95が開状態のとき、冷却器80で熱交換された冷気が送風機91により図示を省略した製氷室送風ダクトや上段冷凍室送風ダクトを経て吹き出し口101a、1012bからそれぞれ製氷室71、上部冷凍室72へ送風される。また、下段冷凍室送風ダクト103を経て吹き出し口、102a、102bから下部冷凍室73へ送風される。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
また、冷蔵庫本体75の天井壁上面側にCPU、ROMやRAM等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御装置が設けられており、外気温度センサ(図示せず)、冷却器温度センサ(図示せず)、冷蔵室温度センサ(図示せず)、野菜室温度センサ(図示せず)、冷凍室温度センサ(図示せず)、扉70a、70b、71a、72a、73a、74aの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ(図示せず)、冷蔵室70内壁に設けられた図示しない温度設定器等と接続し、ROMに予め搭載されたプログラムにより、圧縮機77のON、OFF等の制御、冷蔵室ダンパ94及び冷凍室ダンパ95を個別に駆動するそれぞれのアクチュエータの制御、送風機91のON/OFF制御や回転速度制御、扉開放状態を報知するアラームのON/OFF等の制御を行うようになっている。
Further, a control device including a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, an interface circuit, and the like is provided on the upper surface of the ceiling wall of the refrigerator
このような構成の冷蔵庫において、上述した通り、機械室76の高さ寸法は、実質的に圧縮機77の高さ寸法で決められている。そして、一般的には、圧縮機77の横寸法に対して高さ寸法が大きく構成されているので、機械室76の高さ寸法もこれに合わせて大きくなっている。圧縮機77の高さ寸法が大きいと、圧縮機77が配置された機械室76の上側と下側断熱仕切壁84の間の空間領域の寸法は自ずと制限されて、空間領域は狭小なものとなる。このため、機械室76の上側と下側断熱仕切壁84の間の空間領域は、野菜室74の収納容積の容量を増やすことに対して寄与していないものとなっている。尚、野菜室74の代わりに冷凍室72、73を配置したものでも同様の課題が生じるものである。
In the refrigerator having such a configuration, as described above, the height dimension of the
そこで本実施形態では、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくできる扁平形状の圧縮機を新たに考案し、この扁平形状の圧縮機を機械室に配置することで、機械室の上側と断熱仕切壁の間の空間領域を拡大して貯蔵室の収納容積の容量を増やすことに寄与させ、結果的に機械室の前に位置する貯蔵室の収納容積を増やすことができるようにしたものである。 Therefore, in the present embodiment, a flat compressor that can make the height dimension of the compressor smaller than the horizontal dimension is newly devised, and the flat compressor is arranged in the machine room, so that the machine room The space area between the upper side of the heat insulating partition wall and the heat insulating partition wall is expanded to contribute to increase the capacity of the storage room storage volume, and as a result, the storage volume of the storage room located in front of the machine room can be increased. It is a thing.
まず、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくできる偏平圧縮機の構成について説明する。本実施形態の圧縮機は、圧縮要素が、シリンダ内においてピストンを径方向に往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフトと、クランクシャフトを軸支する軸受とを備え、電動要素が、クランクシャフトに固定されるロータと、ロータに回転力を与えるステータとを備え、ピストンの高さ方向の中心からロータの高さ方向の中心までの長さを(S)とし、ロータの半径を(R)としたときに、「R/S≧0.8」とすることで、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくするものである。 First, the structure of the flat compressor which can make the dimension of the height direction of a compressor smaller than the dimension of a horizontal direction is demonstrated. In the compressor according to the present embodiment, the compression element includes a crankshaft that compresses the refrigerant by reciprocating the piston in the radial direction in the cylinder, and a bearing that supports the crankshaft, and the electric element is the crankshaft. A length of the piston from the center in the height direction to the center in the height direction of the rotor is (S), and the radius of the rotor is (R) By setting “R / S ≧ 0.8”, the height dimension of the compressor is made smaller than the lateral dimension.
図4に示すように、本実施形態で使用する密閉型の偏平圧縮機CMPは、圧縮要素20および電動要素30を密閉容器3内に配置して構成されたいわゆるレシプロ圧縮機である。圧縮要素20および電動要素30は、密閉容器3内において複数のコイルバネ9(弾性部材)を介して弾性的に支持されている。密閉容器3は、略上半分の外郭を構成する上ケース3mと略下半分の外郭を構成する下ケース3nとが溶接などで接合され、内部に圧縮要素20および電動要素30を収容する空間を有している。
As shown in FIG. 4, the hermetic flat compressor CMP used in the present embodiment is a so-called reciprocating compressor configured by arranging a
圧縮要素20は、シリンダ21と、このシリンダ21内においてピストン22を往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフト23と、このクランクシャフト23を軸支するラジアル軸受25と、を備えている。ラジアル軸受25(軸受)は、シリンダ21およびフレーム24と一体に形成されている。クランクシャフト23は、スラスト軸受26を介してフレーム24に回転自在に支持されている。
The
フレーム24は、略水平方向に延びるベース24aを有し、シリンダ21がベース24aの上部に位置している。また、フレーム24の略中央部には、鉛直方向下方に(下ケース3nの底面に向けて)延びる円筒形状のラジアル軸受25が形成されている。また、フレーム24は、シリンダ21の一部を構成している。
The
シリンダ21は、クランクシャフト23の中心軸Oよりも径方向の外側の偏った位置に形成されている。また、シリンダ21の軸方向の外周側の端部にはヘッドカバー27が取り付けられ、反対側の端部にはピストン22が挿入されている。このように、シリンダ21とヘッドカバー27とピストン22とによって、圧縮室(シリンダ室)Q1が構成されている。なお、シリンダ21とヘッドカバー27との間には、冷媒を吸気する際に開く吸気弁、圧縮した冷媒を吐出する際に開く吐出弁を備えた弁開閉機構が設けられている。
The
ラジアル軸受25は、クランクシャフト23が軸支されるすべり軸受によって構成されている。また、ラジアル軸受25は、フレーム24に形成された貫通孔24bによって構成されている。スラスト軸受26は、ベース24aの上面の貫通孔24bの周囲に円形溝状に形成された凹部24cに配置されている。
The
コネクティングロッド22aの大径側の端部22bは、後記するクランクピン23aと連結され、コネクティングロッド22aの小径側の端部22cは、ピン22dを介してピストン22と連結されている。
An
クランクシャフト23の上端部には、クランクピン23aが形成され、クランクピン23aがクランクシャフト23の回転中心軸Oから偏心した位置に形成されている。また、クランクシャフト23の下端部は、下ケース3nの近傍に位置している。クランクピン23aが回転中心軸Oに対して偏心回転することで、ピストン22がシリンダ21内を往復運動するようになっている。
A
また、クランクシャフト23は、貫通孔24bの上方において、回転中心軸Oに対して直交する方向(水平方向)に延びるフランジ部23bを有している。なお、本実施形態では、フランジ部23bが、バランスウエイトと兼用する構造となっている。バランスウエイトは、圧縮要素20が駆動したときの振動を低減する機能を有している。これにより、圧縮要素20の高さ寸法を低減でき、密閉型の圧縮機CMPの小型化に寄与できる。
Further, the
また、クランクシャフト23には、軸方向の下端から上方に向けて凹形状の中繰り穴23cが形成され、クランクシャフト23内に中空部を有するように構成されている。また、クランクシャフト23には、中繰り穴23cの上端からフランジ部23bの上面に貫通する上部連通孔23dが形成されている。
Further, the
また、クランクシャフト23の外周面には、らせん溝23eがフランジ部23bの近傍まで形成されている。らせん溝23eの上端部は、クランクピン23aに形成された凹形状のピン部中繰り穴23fと、ピン部連通孔23gを介して連通している。
A
クランクシャフト23の中空部には、固定軸部材28が挿入されている。固定軸部材28は、図示しない固定具によって、クランクシャフト23の回転時においても回転しないように固定されている。固定軸部材28の外周面には、固定軸らせん溝28aが形成されている。この固定軸らせん溝28aの壁面と中繰り穴23cの壁面とでらせん状の潤滑油通路が形成され、クランクシャフト23の回転による壁面移動に伴い、潤滑油が粘性の効果で壁面に引きずられて固定軸らせん溝28a内を上昇するようになっている。
A fixed
中繰り穴23cを上昇した潤滑油は、上部連通孔23dを通ってフランジ部23b上に吹き出して、スラスト軸受26を潤滑する。また、クランクシャフト23のらせん溝23eを上昇した潤滑油は、クランクシャフト23とラジアル軸受25との間を潤滑するとともに、ピン部連通孔23gを通って、クランクピン23aのピン部中繰り穴23fに向けて流れ込み、コネクティングロッド22aの周辺を潤滑する。なお、スラスト軸受26などを潤滑した潤滑油は、孔24s(図4参照)を介して、密閉容器3の底に戻るように構成されている。
The lubricating oil that has risen through the
電動要素30は、フレーム24の下側(ベース24aの下方)に配置され、ロータ31およびステータ32を含んで構成されている。
The
ロータ31は、電磁鋼板を積層したロータコアを備えて構成され、クランクシャフト23の下部に圧入などによって固定されている。また、ロータ31は、半径(R)が厚み(T1:軸方向の高さ)よりも大きい扁平形状である。また、ロータ31の厚み(T1:軸方向の高さ)は、ラジアル軸受25の長さ(L:軸受長)の略半分程度に設定されている。
The rotor 31 includes a rotor core in which electromagnetic steel plates are laminated, and is fixed to the lower portion of the
ステータ32は、ロータ31の外周に配置され、円筒状のステータコアとこのステータコアの内周に形成された複数のスロットとからなる鉄心32aと、鉄心32aに絶縁体(図示せず)を介して巻回されたコイル32bとを備えて構成されている。また、鉄心32aは、図7の縦断面視において、径方向の長さ(W)が厚み(T2:軸方向の高さ)よりも長い扁平形状である。コイル32bも、図4の縦断面視において、径方向の長さが厚み(軸方向の高さ)よりも長い扁平形状である。また、鉄心32aの厚み(T2:軸方向の高さ)は、ロータ31の厚み(T1:軸方向の高さ)と同程度になるように構成されている。このように、ロータ31を扁平にした場合、ステータ32の径も広げて扁平形状にすることで、ロータ31を回転させるためのトルクをかせぐことができる。
The
このようにして圧縮要素20および電動要素30が設けられたフレーム24は、密閉容器3内において複数のコイルバネ9、9を介して弾性支持されている。また、圧縮要素20および電動要素30は、運転時に振動したときに、密閉容器3の内壁面に接触しないように、所定のクリアランスCLが予め設定された状態で設計されている。
The
コイルバネ9は、圧縮要素20の一部を構成するシリンダ21の側(圧縮機室側Q2、図4の左側)と、シリンダ21の側とは反対側(反圧縮機室側Q3、図4の右側)に設けられている。なお、本実施形態では、コイルバネ9が、圧縮室側と反圧縮室側のそれぞれにおいて、図4の紙面に直交する方向の手前側と奥側に計4本設けられている(図5参照)。なお、すべてのコイルバネ9は、いずれも同一の形状およびばね特性を有している。このように、コイルバネ9を単一種類にすることで、コイルバネ9が異種混在する場合の配置ミスを防止できる。ただし、コイルバネ9の本数は、4本に限定されるものではなく、3本であってもよく、5本以上であってもよい。
The
また、フレーム24は、シリンダ21よりも外周側(径方向外側)に延びる延出部24dを有している。この延出部24dは、ステータ32よりも外周側に延びている。また、延出部24dの下面には、コイルバネ9の上部に嵌合して保持する突起部24eが形成されている。
Further, the
また、フレーム24は、延出部24dとは反対側においても、延出部24dと同程度に延びる延出部24fを有している。この延出部24fも、ステータ32よりも外周側に延びている。また、延出部24fの下面には、コイルバネ9の上部に嵌合して保持する突起部24gが形成されている。
Further, the
密閉容器3の底面には、ステータ32の外周側において、密閉容器3内に突出するように盛り上がる段差部3aが形成されている。この段差部3aは、下ケース3nの底面の一部と側面の一部とが合わさって凹み形状となることで構成されている。また、段差部3aは、コイルバネ9の位置と対応する位置に設けられている。また、段差部3aの上端には、コイルバネ9の下部が嵌合して保持する突起部3bが形成されている。突起部3bは、ロータ31の下面31aよりも上方に位置している。なお、潤滑油の油面40は、潤滑油がロータ31と浸からないように、ロータ31の下面31aよりも下側に位置するように構成されている。
On the bottom surface of the sealed container 3, a stepped
また、各段差部3aの下部には、密閉容器3を弾性支持するゴム座10が設けられている。このゴム座10は、密閉容器3の下ケース3nに固定されたプレート11に支持されている。また、ゴム座10は、鉛直方向(上下方向)においてコイルバネ9と重なる位置に配置されている。
A
図5は、図4に示す密閉型の圧縮機の横断面図である。なお、図5では、密閉型の圧縮機CMP内の冷媒の流れについて説明する。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the hermetic compressor shown in FIG. In FIG. 5, the flow of the refrigerant in the hermetic compressor CMP will be described.
図5に示すように、冷蔵庫の冷却器から戻って、密閉容器3を貫通して接続された吸入パイプ3eから導入された冷媒は、吸入サイレンサ41の吸入口(不図示)から吸入された後、ヘッドカバー27などを介して圧縮室Q1(図4参照)に導入される。また、圧縮室Q1においてピストン22によって圧縮された冷媒は、吐出室空間(不図示)を通って、フレーム24に形成された吐出サイレンサ42a、42bおよびパイプ3fを通って、吐出パイプ3gから冷却器に送られる。
As shown in FIG. 5, after returning from the refrigerator cooler, the refrigerant introduced from the
図6Aは、本実施形態になる密閉型の圧縮機の作用、効果を説明する模式図であり、図6Bは、比較例になる従来の密閉型の圧縮機の作用、効果を説明する模式図である。 FIG. 6A is a schematic diagram illustrating the operation and effect of the hermetic compressor according to the present embodiment, and FIG. 6B is a schematic diagram illustrating the operation and effect of the conventional hermetic compressor according to the comparative example. It is.
図6Bに示す比較例では、フレーム24Bの上下に圧縮要素20Bと電動要素30Bが配置され、電動要素30Bがコイルバネ9B、9Bを介して密閉容器3B内に弾性支持されている。この場合、内部機構部(圧縮要素20Bおよび電動要素30B)の重心がコイルバネ9B、9Bの上端よりも上方に位置するため、運転時に両矢印方向に振動したときに、振れ角bが大きくなる。
In the comparative example shown in FIG. 6B, the
これに対して、図6Aに示す本実施形態では、フレーム24の上部に圧縮要素20、下部に電動要素30が配置され、フレーム24がコイルバネ9、9を介して密閉容器3内に弾性支持されている。この場合、運転時の圧縮要素20と電動要素30がそれぞれ両矢印方向に振動するが、フレーム24の高さ位置(コイルバネ9、9の上端と同程度の位置)に重心が位置するため、振れ角a(<b)小さくなる。
On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 6A, the
このように、密閉型の圧縮機CMPでは、フレーム24の上側に圧縮要素20、フレーム24の下側に電動要素30を配置して、フレーム24がコイルバネ9、9によって弾性支持されることで、内部機構部の振動を低減することが可能になる。さらに、コイルバネ9の位置を、シリンダ21の外周側に配置することで、内部機構部の振動をさらに効果的に抑えることができる。
Thus, in the hermetic compressor CMP, the
また、本実施形態では、比較例に比べて振動を低減して振れ角aを小さくできることで、内部機構部(圧縮要素20および電動要素30)と密閉容器3との間のクリアランスCL(図4参照)を短くできる。その結果、密閉容器3を小さくでき、密閉型の圧縮機CMPの小型化を図ることが可能になる。
Further, in the present embodiment, the clearance CL between the internal mechanism portion (the
また、各段差部3aの下部には、密閉容器3を弾性支持するゴム座10が設けられている(図4参照)。このゴム座10は、密閉容器3の下ケース3nに固定されたプレート11に支持されている。また、ゴム座10は、鉛直方向(上下方向)においてコイルバネ9と重なる位置に配置されている。
A
このように段差部3aを形成して、段差部3aにコイルバネ9を配置することにより、コイルバネ9を潤滑油に浸からない高さに設置することが可能になるので、コイルバネ9が潤滑油内で振動する際に生じていた騒音を防止でき、密閉型の圧縮機CMPの静穏化を図ることが可能になる。また、ゴム座10を段差部3aの下部に配置することで、ゴム座10が密閉容器3の下ケース3nから下方に大きく出っ張るのを防止できるので、密閉型の圧縮機CMPの高さが高くなるのを抑制でき、密閉型の圧縮機CMPの小型化を図ることが可能になる。
By forming the
ところで、圧縮機室側Q2にはシリンダ21やピストン22などの重量物が配置されているため、反圧縮機室側Q3(圧縮機室側とは反対側)に比べて重量が重くなり、コイルバネ9に作用する荷重が大きくなる。この場合、コイルバネ9の種類を同じにし、かつ、双方のコイルバネ9の下端が当接する面の高さを同じにすると、圧縮機室側Q2の沈み込み量(縮み量)が多くなり、運転前の初期状態において内部機構部(20、30)が傾いた状態になる。また、密閉容器3と内部機構部との間には、運転時の振動(傾き)を考慮してクリアランス(余裕度)が設けられている。しかし、当接する面の高さを同じにすると、密閉容器3内に内部機構部が衝突する虞があるため、クリアランスを大きく確保する必要性が生じ、圧縮機が大型化する。
By the way, since heavy objects such as the
そこで、本実施形態では、圧縮機室側Q2(シリンダ21側、図7の左側)のコイルバネ9の下端が当接する当接面3cの高さは、反圧縮機室側Q3(図4の右側)のコイルバネ9の下端が当接する当接面3dの高さよりも高くなるように構成したものである。なお、前記したように、すべてのコイルバネ9は、同一(形状および特性)の種類のもので構成されている。当接面3cの高さと当接面3dの高さの差分は、コイルバネ9で支持したときに、運転前の初期状態において内部機構部が水平状態となる値に設定される。
Therefore, in the present embodiment, the height of the
このように、密閉型の圧縮機CMPでは、当接面3cの高さを当接面3dの高さよりも高くしておくことにより、運転前の初期状態において、内部機構部を水平な状態で支持することが可能になるので、運転時の内部機構部の傾きを小さく抑えることができる。その結果、密閉容器3と内部機構部との間におけるクリアランスCL(図4参照)を小さく設定することが可能になり、密閉型の圧縮機CMPの小型化を実現することが可能になる。
As described above, in the hermetic compressor CMP, by keeping the height of the
なお、上述した説明では、当接面3cの高さと当接面3dの高さとが異なる場合を例に挙げて説明したが、当接面3c、3dを同じ高さにして、フレーム24の延出部24d、24fの下面の高さについて、圧縮機室側Q2の延出部24dの高さ位置が反圧縮機室側Q3の延出部24fの高さ位置より高くなるようにしてもよい。
In the above description, the case where the height of the
図7は、[軸受内損失]と[軸受長/軸径]との関係を示すグラフである。なお、「軸受内損失」は、圧縮機を同一運転で運転し、圧縮機の入力(消費電力)の比較を行うことで得られる。ここでの同一運転条件とは、圧縮機の吸込み及び吐出流体の圧力、温度、圧縮機の回転速度や周囲温度等をいう。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between [loss in bearing] and [bearing length / shaft diameter]. “In-bearing loss” is obtained by operating the compressor in the same operation and comparing the input (power consumption) of the compressor. The same operating conditions here refer to the suction and discharge fluid pressure and temperature of the compressor, the rotational speed of the compressor, the ambient temperature, and the like.
圧縮機の入力は、「冷媒を圧縮する際に必要となる理論的な動力」と、「熱流体損失」(冷媒の過熱やポンプの漏れに起因する損失)と、「モータ損失」(電力を回転力に変換する際の損失)と、「機械損失」(摺動部(軸受等)の摩擦力)とを加算することで得られる。軸受仕様のみを変更し、同一運転条件で得られた実験結果により、入力の小さいものが、より優れていると判断することができる。 The compressor inputs are "theoretical power required to compress the refrigerant", "thermal fluid loss" (loss due to refrigerant overheating and pump leakage), and "motor loss" (electric power It can be obtained by adding the “loss when converted to rotational force” and the “mechanical loss” (frictional force of the sliding portion (bearing or the like)). Only the bearing specifications are changed, and based on the experimental results obtained under the same operating conditions, it can be determined that the one with a small input is superior.
また、必要により、冷力も加味したCOP(冷力/入力)を用いて比較してもよい。また、「軸受長L」は、クランクシャフト23の周面(側面)を支持するラジアル軸受25の軸方向の長さであり(図7参照)、「軸径D」は、クランクシャフト23の直径である(図4参照)。
Further, if necessary, comparison may be made using COP (cooling power / input) in consideration of cooling power. The “bearing length L” is the axial length of the
ところで、圧縮機を小型化することは、特に製品(例えば、冷蔵庫)組み込み時のメリットが大きいが、高さの低い圧縮機を開発する場合において、以下の課題があった。 By the way, downsizing the compressor has a great merit especially when a product (for example, a refrigerator) is incorporated. However, when developing a compressor having a low height, there are the following problems.
圧縮機の高さを抑制するためには、軸受長さ(軸受長)を従来に比べて短縮する必要がある。しかしながら、軸受長と、軸径(クランクシャフト23の直径)と、の間では、最適とされる比率が存在している。一般的な軸受において、軸受長/軸径(以下、αとする)が、2.0以上の場合、軸受の設計としての潤滑が良好となることが知られている。 In order to suppress the height of the compressor, it is necessary to shorten the bearing length (bearing length) compared to the conventional one. However, an optimum ratio exists between the bearing length and the shaft diameter (the diameter of the crankshaft 23). In a general bearing, it is known that when the bearing length / shaft diameter (hereinafter referred to as α) is 2.0 or more, lubrication as a bearing design is good.
これは、図7の破線で示すように、軸が軸受内で平行に保たれる平行軸受が前提での理論となっている。一方、レシプロ圧縮機などの軸受では、クランクピンが偏心回転して運転状態により軸の傾きが生じることから、図7の実線で示すように、α<2.5の場合において、αが増加するにつれて軸受内の損失が減少し、α≧2.5において、αが増加したとしても軸受内の損失が低い値に保たれる。このことから、α<2.5の範囲で前記した課題が生じることが実験的にも確認されている。 This is based on the premise of a parallel bearing in which the shaft is kept parallel in the bearing, as shown by the broken line in FIG. On the other hand, in a bearing such as a reciprocating compressor, the crankpin is eccentrically rotated and the shaft is inclined depending on the operating state. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 7, α increases when α <2.5. As a result, the loss in the bearing decreases, and when α ≧ 2.5, the loss in the bearing is kept at a low value even if α increases. From this, it has been experimentally confirmed that the above-described problem occurs in the range of α <2.5.
ちなみに、図7の実線において、α<2.0の場合は、軸受と軸の固体同士が接触する「金属接触」の領域であり、α≧2.5の場合は、潤滑膜(油膜)を挟んで軸受と軸の固体同士が接触する「流体潤滑」の領域であり、2.0≦α<2.5の場合は、潤滑膜の厚みが十分ではなく、軸受と軸が部分的に固体接触する「境界潤滑」の領域である。 Incidentally, in the solid line in FIG. 7, when α <2.0, it is a region of “metal contact” where the bearing and shaft solids come into contact with each other, and when α ≧ 2.5, a lubricating film (oil film) is provided. This is a “fluid lubrication” area where the bearing and shaft solids are in contact with each other. If 2.0 ≦ α <2.5, the lubricating film is not thick enough and the bearing and shaft are partially solid. This is the area of “boundary lubrication” that comes into contact.
このような課題が生じる技術的な原因としては、軸受と軸の隙間は、経済的に実現可能な加工公差の範囲もあり、軸受長が短くなったとしても、極端に狭めることができず、軸受の設計上、現実的ではない。 As a technical cause of such a problem, the clearance between the bearing and the shaft also has a range of processing tolerances that can be realized economically, and even if the bearing length is shortened, it cannot be extremely narrowed, The design of the bearing is not realistic.
一方で、軸受長が短くなることで、同じ隙間を有しているとすると、軸が傾く角度が増加することから、結果として圧縮機の軸(クランクシャフト)の傾きが大きくなり、軸受内の損失が増加するとともに、軸受での摩擦係数が大きくなり、軸の円滑な回転を阻害し、振動が増加する傾向が確認されている。 On the other hand, if the bearing length is shortened and the same gap is provided, the angle at which the shaft tilts increases, and as a result, the inclination of the compressor shaft (crankshaft) increases, It has been confirmed that the loss increases, the friction coefficient at the bearing increases, the smooth rotation of the shaft is inhibited, and the vibration increases.
そこで、軸受の短縮化に伴い、軸が傾く範囲が増加することにより生じる問題であるので、軸の傾きを抑制することができれば課題を解決することができる。このため、本実施形態では、ロータ31の外径(2R)を、従来よりも大きくすることで、独楽(こま)に代表されるようなジャイロ効果を得て課題を解決するものである。 Therefore, this problem arises due to an increase in the range in which the shaft tilts as the bearing is shortened. Therefore, if the tilt of the shaft can be suppressed, the problem can be solved. For this reason, in this embodiment, the outer diameter (2R) of the rotor 31 is made larger than before, thereby obtaining a gyro effect typified by a top (top) to solve the problem.
図8は、「振動」と「ロータ半径/(ピストンの高さ中心−ロータの高さ中心)」との関係を示すグラフである。なお、「振動」は、圧縮機を同一運転で運転し、圧縮機の振動の比較を行うことで得られる。ここでの同一運転条件とは、圧縮機の吸込み及び吐出流体の圧力、温度、圧縮機の回転速度や周囲温度等をいう。一般には、圧縮機を冷凍サイクルに接続して運転する。また、組み込み対象製品である冷蔵庫や、製品での仕様を模擬した冷凍装置に接続して(いわゆる冷媒運転にて)検証してもよい。簡便な方法として、吸込みと吐出を大気開放した状態(いわゆる空気運転)で運転して検証してもよい。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between “vibration” and “rotor radius / (piston height center−rotor height center)”. Note that “vibration” is obtained by operating the compressors in the same operation and comparing the vibrations of the compressors. The same operating conditions here refer to the suction and discharge fluid pressure and temperature of the compressor, the rotational speed of the compressor, the ambient temperature, and the like. In general, the compressor is operated by being connected to a refrigeration cycle. Further, verification may be performed by connecting to a refrigerator that is a product to be incorporated or a refrigeration apparatus that simulates specifications of the product (so-called refrigerant operation). As a simple method, it may be verified by operating in a state where the suction and discharge are open to the atmosphere (so-called air operation).
振動の測定は、運転中の圧縮機の外郭や取り付け脚近傍、あるいは製品との接続パイプ近傍、圧縮機を搭載する部品等、圧縮機の振動の影響がある部位に、振動測定手段を設置して測定できる。また、圧縮機のケース内の圧縮機構部に振動測定手段を設けて測定する方法でもよい。また、振動測定の評価方法については、ばねの伸縮に伴ういわゆる上下方向の振動に加え、前後左右方向に相当する圧縮機構部が傾く方向での振動で評価してもよく、さらにそれらを組み合わせた2次元乃至3次元の振動を合成したもので評価してもよい。 To measure vibration, install a vibration measurement means in the area affected by the compressor vibration, such as the outer shell of the compressor during operation, the mounting leg vicinity, the connection pipe with the product, the parts where the compressor is mounted, etc. Can be measured. Alternatively, a method may be used in which vibration measurement means is provided in the compression mechanism portion in the compressor case for measurement. As for the evaluation method of vibration measurement, in addition to the so-called vertical vibration accompanying the expansion and contraction of the spring, the vibration may be evaluated in the direction in which the compression mechanism corresponding to the front / rear / left / right direction tilts, and these are combined. The evaluation may be performed by combining two-dimensional to three-dimensional vibrations.
また、「ロータ半径R」は、ロータ31の半径であり(図4参照)、「ピストンの高さ中心H1」は、ピストン22の高さの二分の一の高さ位置であり(図4参照)、「ロータの高さ中心H2」は、ロータ31の高さの二分の一の高さ位置である(図4参照)。また、以下では、ロータ半径R/(ピストンの高さ中心H1−ロータの高さ中心H2)=R/Sをβとする。 The “rotor radius R” is the radius of the rotor 31 (see FIG. 4), and the “piston height center H1” is a height position that is a half of the height of the piston 22 (see FIG. 4). ), “Rotor height center H <b> 2” is a half height position of the height of the rotor 31 (see FIG. 4). In the following, the rotor radius R / (piston height center H1−rotor height center H2) = R / S is β.
図8に示すように、α<2.5の場合とα≧2.5の場合とに分けることができる。α≧2.5の場合、図8の「▲」で示す従来仕様の圧縮機では、β(=R/S)を0.5〜1.2まで変化させた場合でも、振動値に大きな変化が見られなかった。これは、軸受長L(図4参照)が十分に長いことから、軸の傾きが生じ難く、ロータ31の径の違いの影響が小さいものであると考えられる。 As shown in FIG. 8, it can be divided into a case where α <2.5 and a case where α ≧ 2.5. In the case of α ≧ 2.5, in the conventional specification compressor indicated by “▲” in FIG. 8, even when β (= R / S) is changed from 0.5 to 1.2, the vibration value greatly changes. Was not seen. This is considered to be because the bearing length L (see FIG. 4) is sufficiently long, so that the inclination of the shaft hardly occurs and the influence of the difference in the diameter of the rotor 31 is small.
一方、α<2.5の場合、図8の「●」で示す圧縮機では、軸受長が短くなったため、β=0.5のときに従来仕様の圧縮機よりも振動値が悪化している。また、βの値を0.5から1.2まで変化させると、ジャイロ効果が増加し、振動値が漸減することが分かる。また、β≧0.8では、従来の圧縮機に対して有意差を持って振動値を低減できることが確認された。 On the other hand, in the case of α <2.5, in the compressor indicated by “●” in FIG. 8, the bearing length is shortened, so that the vibration value is worse than that of the conventional specification compressor when β = 0.5. Yes. It can also be seen that when the value of β is changed from 0.5 to 1.2, the gyro effect increases and the vibration value gradually decreases. In addition, when β ≧ 0.8, it was confirmed that the vibration value can be reduced with a significant difference from the conventional compressor.
よって、本実施形態では、高さを抑制した扁平形状の圧縮機を実現する上で、不可避となる軸受長Lの抑制により生じ得る軸受の傾きを抑制して、低損失で、かつ信頼性の高い軸受を持つ圧縮機を実現できる。 Therefore, in this embodiment, in realizing a flat compressor with a suppressed height, the tilt of the bearing that can be caused by the suppression of the bearing length L, which is unavoidable, is suppressed, and the loss is low and the reliability is high. A compressor with high bearings can be realized.
ところで、レシプロ圧縮機の軸は、条件により、やや傾いて摺動することが一般的である。このため、軸受と軸とが接触しないように、軸受長Lを確保する必要があり、小型化が困難であった。そこで、密閉型の圧縮機CMPでは、β(=R/S)≧0.8とすることで、扁平形状のロータ31によるジャイロ効果により、圧縮機運転中の軸(クランクシャフト23)の傾きを抑制することができ、軸受(ラジアル軸受25)と軸(クランクシャフト23)の角度を従来よりも平行に近づける効果を得ることができる。 By the way, the shaft of a reciprocating compressor generally slides with a slight inclination depending on conditions. For this reason, it is necessary to secure the bearing length L so that the bearing and the shaft do not come into contact with each other, and downsizing is difficult. Therefore, in the hermetic compressor CMP, by setting β (= R / S) ≧ 0.8, the inclination of the shaft (crankshaft 23) during operation of the compressor is caused by the gyro effect by the flat rotor 31. Therefore, it is possible to obtain the effect of making the angle between the bearing (radial bearing 25) and the shaft (crankshaft 23) closer to parallel than in the past.
また、密閉型の圧縮機CMPでは、α(=L/D)<2.5として、軸受(ラジアル軸受25)の長さ(軸受長L)を大幅に短縮した場合において、従来の形状の(軸方向に長い)ロータを組み合わせると振動が増加するが、β≧0.8とすることで、振動が抑制され、より小型化が可能になる。 In the hermetic compressor CMP, when α (= L / D) <2.5 and the length of the bearing (radial bearing 25) (bearing length L) is significantly shortened, When a rotor (long in the axial direction) is combined, vibration increases. However, by setting β ≧ 0.8, vibration is suppressed and further miniaturization becomes possible.
以上のような構成によって、本実施形態では圧縮機CMPの高さ寸法を短くでき、しかもこれに付随して圧縮機の重量を軽くできるようになる。従来の圧縮機では重量が7〜8kgあったが、本実施形態では約6kg以下に抑えることが可能となった。 With the configuration as described above, in the present embodiment, the height of the compressor CMP can be shortened, and the weight of the compressor can be reduced accordingly. The conventional compressor has a weight of 7 to 8 kg, but in this embodiment, it can be suppressed to about 6 kg or less.
そして、本実施形態では冷蔵庫に使用する圧縮機CMPの適切な仕様として、高さ寸法を約130mm以下とし、その重量を約6kg以下、望ましくは5kg以下としている。更に、圧縮機の高さ方向の寸法と横方向の寸法の比率である扁平率(高さ寸法/横寸法)を約70%以下としている。このような仕様の偏平圧縮機を冷蔵庫に使用すれば、機械室の前に位置する貯蔵室の収納容積を充分大きくすることができる。 In this embodiment, as an appropriate specification of the compressor CMP used for the refrigerator, the height dimension is about 130 mm or less, and the weight is about 6 kg or less, preferably 5 kg or less. Furthermore, the flatness ratio (height dimension / lateral dimension), which is the ratio of the dimension in the height direction and the dimension in the lateral direction of the compressor, is about 70% or less. If a flat compressor having such specifications is used in a refrigerator, the storage capacity of the storage room located in front of the machine room can be sufficiently increased.
次に、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくした扁平形状の圧縮機を機械室に配置して、機械室の上側と断熱仕切壁の間の空間領域を拡大して貯蔵室の収納容積の容量を増やすことに寄与させ、機械室の前に位置する貯蔵室の収納容積を増やすことができるようにした実施形態を図9に基づき説明する。 Next, a flat compressor with the height dimension of the compressor smaller than the horizontal dimension is placed in the machine room, and the space area between the upper side of the machine room and the heat insulating partition wall is expanded and stored. An embodiment that contributes to increasing the capacity of the storage capacity of the chamber and that can increase the storage capacity of the storage room located in front of the machine room will be described with reference to FIG.
図9は、上述した高さ寸法を約130mm以下、重量を約6kg以下、扁平率を約70%以下とした扁平圧縮機を使用した場合の冷蔵庫を示している。尚、参照番号は図1〜図3で使用した参照番号を流用すると共に、必要に応じて新たな参照番号を付加して説明する。(従来例である図10とは異なった参照番号を付している。)
図9において、断熱箱体81の底面壁81bの上の領域には野菜室74が形成されており、野菜室74は断熱仕切壁84によって下部冷凍室73と熱的に遮蔽されている。下部冷凍室73の背面には冷却器80が配置され、冷却器80の下にラジアントヒータ104が配置されている。
FIG. 9 shows a refrigerator when the above-described flat compressor having a height dimension of about 130 mm or less, a weight of about 6 kg or less, and a flatness ratio of about 70% or less is used. Note that the reference numbers used in FIGS. 1 to 3 are diverted, and a new reference number is added if necessary. (Reference numbers different from those in FIG. 10 as the conventional example are given.)
In FIG. 9, a
野菜室74の前側開口には野菜室扉74aが設けられている。この野菜室扉74aを引き出すと下側野菜収納容器105bが引き出され、この状態で更に上側野菜収納容器105uも使用者によって引き出すことができる。これらの下側野菜収納容器105bと上側野菜収納容器105uは野菜室74に収納されており、図示しない冷気吹出口から供給される冷気によって所定の温度に冷却されることは先に述べた通りである。
A
断熱箱体81の背面壁81sの下側には、新たな高さ寸法に決められた機械室106が形成されており、この機械室106は野菜室74より背面側に位置している。機械室106内には、野菜室74の背面に沿って凝縮器(図示せず)、冷却ファン(図示せず)、及び新たな圧縮機CMPが順番に配置されている。
A
この新たな圧縮機CMPは上述した扁平形状の圧縮機であり、その仕様は高さ寸法を約130mm以下、重量を約6kg以下、扁平率を約70%以下とした圧縮機である。図9にある通り、圧縮機の横寸法(Wp)に対して高さ寸法(Tp)が小さく構成された扁平形状であるので、機械室106の高さ寸法もこれに合わせて小さくすることができる。尚、扁平率=Tp/Wp×100で表している。また、横寸法(Wp)、高さ寸法(Tp)は、横方向及び高さ方向の最大寸法でも良いし、平均寸法でも良いものである。
This new compressor CMP is the above-described flat compressor, and its specifications are a compressor having a height dimension of about 130 mm or less, a weight of about 6 kg or less, and a flatness of about 70% or less. As shown in FIG. 9, since the height dimension (Tp) is smaller than the horizontal dimension (Wp) of the compressor, the height dimension of the
断熱箱体81の底面壁81bは機械室106の形状に沿っておおよそ形成されているので、機械室106の上側の底面壁81bの床面からの高さは、図10と比べてわかるように従来の冷蔵庫の場合より低くなる。このため、機械室106の上側に位置している底面壁81bと下側断熱仕切壁84の間の機械室上部領域SPの高さ方向の長さ(Lp)を長くできる。
Since the
また、凝縮水排水パイプ107をできるだけ断熱箱体81の背面側に寄せるために、凝縮水排水パイプ107は直管状に形成されている。図10に示す従来の凝縮水排水パイプ61は屈曲形状であるため、この分だけ断熱箱体81の背面壁81sを厚くしていた。これに対して、本実施形態では直管状の凝縮水排水パイプ107としたため、断熱箱体81の背面壁81sを薄くすることが可能となる。したがって、機械室上部領域SPの奥行方向の長さ(Lh)を長くできる。尚、長さ(Lh)は機械室106の上側に位置する断熱箱体81の底面壁81bの奥行方向の長さである。本実施形態では、圧縮機CMPの野菜室74側前端面を起点とした奥行方向の長さとしている。
Further, in order to bring the condensed
また、下側断熱仕切壁84と背面壁81sは樋108によって接続されており、樋108の断面は、下側断熱仕切壁84側の屈曲部Dで下側斜め方向に向けて曲げられ、ほぼ直線状に延びて背面壁81sに接続されている。これによって後述する上側野菜収納容器105uの奥行端部105eをより長くすることができる。
Further, the lower heat insulating
このように、本実施形態においては上述した仕様の扁平形状の圧縮機CMPを用いることによって、機械室上部領域SPの高さ方向の長さ(Lp)を長くできるので、野菜室74の収納容積を大きくすることができる。また、これに加えて機械室上部領域SPの奥行方向の長さ(Lh)を長くできるので、更に野菜室74の収納容積を大きくすることができるようになる。
Thus, in this embodiment, since the length (Lp) of the machine direction upper part area | region SP can be lengthened by using the flat compressor CMP of the specification mentioned above, the storage capacity of the
そして、これに伴って上側野菜収納容器105uの形状を、機械室上部領域SPによって拡大された野菜室74の形状に沿って形成することができるので、より多くの野菜を収納することができるようになる。もちろん、下側野菜収納容器105bの形状も必要に応じて変更できることはいうまでもない。また、上側野菜収納容器105uと下側野菜収納容器105bを一体化して、1個の野菜収納容器としても良いものである。この場合も、機械室上部領域SPによって拡大された野菜室74の形状に沿って野菜収納容器を形成すれば良いものである。
And in connection with this, since the shape of the upper
次に本実施形態によって得られた新たな野菜室の各寸法関係について説明する。 Next, each dimension relationship of the new vegetable compartment obtained by this embodiment is demonstrated.
図9に示しているように、圧縮機の高さ寸法(Tp)と、機械室106の上側に位置する断熱箱体81の底面壁81Bの上面から下側断熱仕切壁84の底面までの機械室上部領域SPの高さ(Lp)は、「Tp<Lp」の関係を有している。さらに、機械室106の底面からの天井までの高さである機械室高さ(Lm)と、上記機械室上部領域SPの高さ(Lp)は、「Lm<Lp」の関係を有している。これによって、上側野菜収納容器105uの高さ寸法(深さ)を大きくでき、更に機械室上部領域SPに向けて、上側野菜収納容器105uの奥行端部105eを伸ばすことができるので、上側野菜収納容器105uの収納容積を大きくすることができる。
As shown in FIG. 9, the height dimension (Tp) of the compressor and the machine from the upper surface of the
また、機械室上部領域SPが断熱箱体81の背面壁81s側に向けて拡大されているので、上側野菜収納容器105uの奥行端部105eを、圧縮機CMPの野菜室側前端面より長さ(Gp1)だけ奥側に延ばすことができ、上側野菜収納容器105uの収納容積を更に大きくすることができる。
Moreover, since machine room upper area | region SP is expanded toward the
同様の理由で、上側野菜収納容器105uの奥行端部105eを、樋108の屈曲部より長さ(Gp2)だけ奥側に延ばすことができ、上側野菜収納容器105uの収納容積を大きくすることができる。尚、屈曲部Dから樋108がほぼ直線的に傾斜しているので、樋108の傾斜面と奥行端部105eの上端縁とが干渉せずに、奥行端部105eを更に奥側に延ばすことができる。
For the same reason, the depth end part 105e of the upper
また、野菜室74は+3℃〜+7℃の温度帯に維持されるので、冷え過ぎないように電熱ヒーターが設けられており、この電熱ヒーターは下側断熱仕切壁84の野菜室74側に設けられることがある。したがって、電熱ヒーターの熱が冷凍室73側に流れて冷凍室73の温度が上昇する恐れがある。
Moreover, since the
これに対して、本実施形態では機械室上部領域SPが断熱箱体81の背面壁81s側に拡大しているので、この拡大された側に電熱ヒーターを寄せて配置することができる。これによって、下部冷凍室73と電熱ヒーターとの間の距離が長くとれ、電熱ヒーターの熱が下部冷凍室73側に流れる割合を少なくでき、下部冷凍室73の温度が上昇するのを抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the machine room upper region SP is expanded toward the
以上述べた通り本発明によれば、圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平形状の圧縮機を使用して機械室の高さを低くし、この低くなった機械室の上側に形成される機械室上部領域の空間容積を拡大して貯蔵室として使用する構成とした。 As described above, according to the present invention, the height of the machine room is lowered by using a flat compressor having a small height with respect to the horizontal dimension of the compressor, and the lower side of the machine room is lowered. It was set as the structure which expands the space volume of the machine room upper area | region formed, and uses it as a storage chamber.
これによれば、断熱箱体の外観寸法を大きく変えないで、機械室の前に位置する貯蔵室の容積を大きくすることができ、野菜の収納量や冷凍食品の収納量を増やすことができるようになる。 According to this, the volume of the storage chamber located in front of the machine room can be increased without greatly changing the external dimensions of the heat insulation box, and the storage amount of vegetables and the storage amount of frozen food can be increased. It becomes like this.
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
3…密閉容器、3a…段差部、9…コイルバネ(弾性部材)、10…ゴム座、20…圧縮要素、21…シリンダ、22…ピストン、23…クランクシャフト、24…フレーム、24a…ベース、24b…貫通孔、24c…凹部、24d…延出部、25…ラジアル軸受(軸受)、26…スラスト軸受、30…電動要素、31…ロータ、32…ステータ、73…下部冷凍室、74…野菜室、81b…底面壁、81s…背面壁、84…下側断熱仕切壁、105b…下側野菜収納容器、105u…上側野菜収納容器、106…機械室、107…凝縮水排水パイプ、108…樋、CMP…密閉型の圧縮機。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Sealed container, 3a ... Step part, 9 ... Coil spring (elastic member), 10 ... Rubber seat, 20 ... Compression element, 21 ... Cylinder, 22 ... Piston, 23 ... Crankshaft, 24 ... Frame, 24a ... Base, 24b ... through hole, 24c ... recess, 24d ... extension part, 25 ... radial bearing (bearing), 26 ... thrust bearing, 30 ... electric element, 31 ... rotor, 32 ... stator, 73 ... lower freezer compartment, 74 ...
Claims (8)
前記圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平圧縮機を前記機械室に配置し、前記扁平圧縮機の高さ寸法に対して、前記機械室の上側に形成される機械室上部領域の高さの方が大きいことを特徴とする冷蔵庫。 A heat insulating box having at least two storage chambers, a partition wall that shields between each of the storage chambers, and a lowermost storage chamber that is located at the lowermost portion of the heat insulating box in the storage chamber. In a refrigerator comprising a machine room formed adjacent to the heat insulation box on the back side, and a compressor arranged in the machine room to compress refrigerant flowing through a refrigeration cycle,
A flat compressor having a small height dimension relative to the horizontal dimension of the compressor is disposed in the machine room, and an upper region of the machine room formed above the machine room with respect to the height dimension of the flat compressor. A refrigerator characterized by having a larger height.
前記扁平圧縮機は、高さ寸法が約130mm以下、重量が約6kg以下、扁平率(高さ/横寸法)が約70%以下とした圧縮機であることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 1,
The flat compressor is a compressor having a height dimension of about 130 mm or less, a weight of about 6 kg or less, and a flatness ratio (height / lateral dimension) of about 70% or less.
前記機械室の底面から天井までの長さ(Lm)に対して、前記機械室上部領域を形成する前記機械室の上側の面から前記仕切壁の底面までの長さ(Lp)の方が長く形成されていることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 1,
The length (Lp) from the upper surface of the machine room forming the upper region of the machine room to the bottom surface of the partition wall is longer than the length (Lm) from the bottom surface of the machine room to the ceiling. A refrigerator characterized by being formed.
前記最下部貯蔵室には少なくとも1つの収納容器が配置されており、前記収納容器の奥行方向の奥行端部が前記機械室上部領域まで延びて配置されていることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 3,
At least one storage container is arrange | positioned in the said lowest storage chamber, The depth end part of the depth direction of the said storage container is extended and arrange | positioned to the said machine room upper area, The refrigerator characterized by the above-mentioned.
前記収納容器の奥行方向の奥行端部は、前記扁平圧縮機の前記最下部貯蔵室側の前端面を起点として奥側に延びていることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 4,
The refrigerator is characterized in that a depth end portion in the depth direction of the storage container extends to a depth side starting from a front end surface of the flat compressor on the lowermost storage chamber side.
前記仕切壁と前記最下部貯蔵室の背面壁は冷却器の凝縮水を集める樋によって接続されており、前記樋の断面は、前記仕切壁側の屈曲部で下側斜め方向に向けて曲げられ、ほぼ直線状に延びて前記背面壁に接続され、
前記収納容器の奥行方向の奥行端部は、前記樋の前記屈曲部より奥側に延びていることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 4,
The partition wall and the rear wall of the lowermost storage chamber are connected by a tub that collects condensed water from a cooler, and the cross section of the tub is bent toward the lower oblique direction at a bent portion on the partition wall side. Extending substantially linearly and connected to the back wall,
A depth end portion in the depth direction of the storage container extends to the back side from the bent portion of the basket.
前記最下部貯蔵室は野菜室であり、前記野菜室と前記仕切壁を介して隣接する貯蔵室は冷凍室であり、
前記冷凍室の背面には前記冷凍サイクルを構成する冷却器が配置され、前記冷却器の凝縮水を前記扁平圧縮機の蒸発皿に導く直管状のパイプが前記野菜室の背面に配置されていることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 3,
The lowermost storage room is a vegetable room, and the storage room adjacent to the vegetable room through the partition wall is a freezing room,
A cooler constituting the refrigeration cycle is disposed on the back of the freezer compartment, and a straight pipe that guides the condensed water of the cooler to the evaporating dish of the flat compressor is disposed on the back of the vegetable compartment. A refrigerator characterized by that.
前記扁平圧縮機は、圧縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素および前記電動要素を収容する密閉容器とを備える密閉型の圧縮機であって、
前記圧縮要素は、シリンダ内においてピストンを径方向に往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフトと、前記クランクシャフトを軸支する軸受とを、備え、
前記電動要素は、前記クランクシャフトに固定されるロータと、前記ロータに回転力を与えるステータと、を備え、
前記ピストンの高さ方向の中心から前記ロータの高さ方向の中心まで長さをSとし、前記ロータの半径をRとしたときに、R/S≧0.8とする
ことを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 1,
The flat compressor is a hermetic compressor including a compression element, an electric element that drives the compression element, and a sealed container that houses the compression element and the electric element,
The compression element includes a crankshaft that compresses a refrigerant by reciprocating a piston in a radial direction in a cylinder, and a bearing that supports the crankshaft.
The electric element includes a rotor fixed to the crankshaft, and a stator that gives a rotational force to the rotor.
The refrigerator is characterized in that R / S ≧ 0.8 when the length from the center in the height direction of the piston to the center in the height direction of the rotor is S and the radius of the rotor is R. .
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