JP2004251133A

JP2004251133A - 回転型圧縮機

Info

Publication number: JP2004251133A
Application number: JP2003039350A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kaneshiro; 賢治金城; Ko Inagaki; 耕稲垣; Ichiro Kita; 一朗喜多; Hidetoshi Nishihara; 秀俊西原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】冷蔵庫等に用いられる回転型圧縮機に関し、電動圧縮要素の発熱による密閉容器内の冷媒やモータの加熱を減少させ、高効率化を図る。
【解決手段】熱伝導率の高いアルミニウムを主体とした材料で形成された密閉容器１３において、胴部１１の外周に胴部１１の円筒軸心に対して略平行となるように複数の板状の放熱フィン１５を一体形成することで、電動圧縮要素により発生した熱が胴部１１を介して放熱フィン１５に効果的に伝わり、かつ電動圧縮要素の回転振動によって放熱フィン１５が振動することで、高い放熱効果が得られ、密閉容器１３内の冷媒やモータの加熱を低減することにより高効率化できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等に使用される回転型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、回転型圧縮機は、小型化、高効率化が強く要求されている。
【０００３】
一般に、回転型圧縮機を小型化すると、密閉容器による放熱面積が減少し、電動圧縮要素によって発生した熱が回転型圧縮機外部に十分に放熱できず、密閉容器内の冷媒が加熱され、効率が低下するという課題がある。
【０００４】
従来の回転型圧縮機の放熱性能を向上する手段の一つとしては、回転型圧縮機の外表面に放熱用フィンを取り付けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、図面を参照しながら上記従来の回転型圧縮機用放熱装置を説明する。
【０００６】
図６は、従来の回転型圧縮機用放熱装置の斜視図である。図６において、円筒形に形成された回転型圧縮機本体１の外殻を形成する密閉容器２は、吐出管３と吸入管４を備えている。密閉容器２外周に添うように巻き付け電熱的に接合装着された放熱用金属板フィン５は、気流方向と略平行となるように複数連続して屈曲形成し、例えばアルミニウムあるいは鋼板などで形成されている。また、ファン６などで強制的に発生させる空気流７は、回転型圧縮機本体１の長さ方向に流れる。
【０００７】
以上のように構成された回転型圧縮機用放熱装置について、以下その動作を説明する。
【０００８】
ファン６の回転により強制的に生成された空気流７が、気流方向と略平行となるように設置された放熱用金属板フィン５表面または密閉容器２表面を這うように流れることにより、放熱用金属板フィン５は、空気の温度境界層を薄く保つことが可能となり、伝熱性能を高めることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２２０５７４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、放熱用金属板フィン５表面の放熱性能はあるものの、密閉容器２と放熱用金属板フィン５の接合面積が小さいため、密閉容器２からの熱が十分に放熱用金属板フィン５に伝わらず、十分な放熱効果を得ることは困難であった。
【００１１】
その結果、密閉容器２内の温度を十分に下げることができず、冷媒やモータが加熱され、体積効率とモータ効率が落ちることで回転型圧縮機の効率が低くなってしまうといった問題があった。
【００１２】
本発明は、密閉容器の放熱性能が高く、高効率の回転型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、略円筒形の密閉容器内に電動圧縮要素を密接させて収容し、複数の板状の放熱フィンを前記密閉容器の円筒軸心に対して略平行となるように前記密閉容器の外周に一体形成したものであり、前記放熱フィンが一体形成されていることで伝熱抵抗が小さく、前記電動圧縮要素により発生した熱が前記密閉容器を介し効果的に前記放熱フィンに伝わり、かつ前記電動圧縮要素の回転振動も効果的に前記放熱フィンに伝わることにより、前記放熱フィンの振動によって、非常に高い放熱効果が得られるという作用を有する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、密閉容器がアルミニウムを主体とした材料で形成されたものであり、アルミニウムは熱伝導率が高いため、更に高い放熱効果が得られるという作用を有する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、放熱フィンが略放射状かつ略等間隔に形成されたものであり、前記放熱フィンの集積密度を高めることにより、放熱効果を高めるという作用を有する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、放熱フィンが互いに略平行となるように形成されたものであり、回転型圧縮機を略方形に形成することができ、回転型圧縮機を設置するために必要な占有面積を小さくできるという作用を有する。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、放熱フィンの先端部近傍に質量部材を備えたものであり、電動圧縮要素の回転方向に対する慣性質量が増加することにより、回転型圧縮機の回転方向の振動値を低減するという作用を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転型圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による回転型圧縮機の斜視図である。図２は、同実施の形態による回転型圧縮機の側断面図である。図３は、同実施の形態による回転型圧縮機の密閉容器胴部の正面図である。
【００２０】
図１から図３において、一端が閉じた略円筒形の胴部１１と胴部１１の他端を封止する蓋部１２とから構成される密閉容器１３にはローリングピストンタイプの電動圧縮要素１４が密閉容器１３内壁に密接して収容されている。
【００２１】
胴部１１はアルミニウムを主体とした材料で形成され、その外周には複数の板状の放熱フィン１５が略放射状かつ略等間隔に、そして胴部１１の円筒軸心に対して略平行となるように一体形成されている。蓋部１２もまたアルミニウムを主体とした材料で形成され、胴部１１の他端に接合されている。
【００２２】
ここで密閉容器１３の成形方法としては鋳造法や鍛造法、ダイカスト法が使用できるが、特にダイカスト法は生産性が高い。また、胴部１１と蓋部１２との接合方法としては、摩擦撹拌接合法、溶融溶接法等が使用できるが、特に摩擦撹拌接合法は熱影響による変化や歪みが少ないため好ましい。
【００２３】
以上のように構成された回転型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００２４】
電動圧縮要素１４が圧縮運転することで冷媒の圧縮熱、電動機のジュール熱が発生する。これらの発生した熱は、密閉容器１３を介して放熱フィン１５に伝わり、大気中に放熱される。
【００２５】
ここで、密閉容器１３は、熱伝導率が鉄の約２倍であるアルミニウムを主体とした材料で形成されており、しかも胴部１１と放熱フィン１５は一体に形成されているため、伝熱抵抗となる接続部が無く、電動圧縮要素１４により発生した熱は胴部１１から効率よく放熱フィン１５へ伝わる。
【００２６】
更に、放熱フィン１５は胴部１１の円筒軸心に対して略平行となるように、かつ複数枚形成されていることにより、放熱フィンの集積密度を高めることができ、その結果、放熱フィン１５の放熱面積を大きくとることが可能となり、極めて高い放熱効果が得られる。
【００２７】
また、胴部１１と放熱フィン１５が一体形成されることによって、電動圧縮要素１４の回転振動が放熱フィン１５に効果的に伝わり、放熱フィン１５は密閉容器１３の円筒軸心を中心とした微振動を生ずる。この際、放熱フィン１５の微振動は放熱フィン１５と大気との間に形成される高温の温度境界層を攪拌することでこれを破壊し、その結果、高温の放熱フィン１５は低温の大気と触れ合うため大きな温度差が得られ、放熱効果は著しく改善される。
【００２８】
したがって、本実施の形態の回転型圧縮機は、密閉容器１３に密接に収容された電動圧縮要素１４により発生した熱を密閉容器１３を介して効果的に大気中へ放熱し、密閉容器１３内の温度を下げることで冷媒やモータの加熱を低減でき、体積効率とモータ効率を高めることで回転型圧縮機の高効率化を実現することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、回転型圧縮機は横置き型としたが、回転型圧縮機は縦置き型としても同等の効果が得られ、高効率化が実現できる。
【００３０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による回転型圧縮機の密閉容器胴部の正面図である。
【００３１】
図４に示すように、アルミニウムを主体とした材料で形成された胴部１６の外周に複数の板状の放熱フィン１７が互いに略平行に、そして胴部１６の円筒軸心に対して略平行となるように一体形成されている。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】
以上のように構成された回転型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３３】
放熱フィン１７を互いに略平行に形成することにより、回転型圧縮機を略方形に形成することができる。一般に冷蔵庫のエンジンルーム等、回転型圧縮機を収容するスペースは直方体空間であることが多い。
【００３４】
したがって、略方形に形成した本回転型圧縮機はこのようなエンジンルーム等に対して極めて高い収納性を有する。その結果、略方形の対角線方向の放熱フィン１７の面積を大きくとることができ、収納性が良く、高い効率を備えた回転型圧縮機を実現することができる。
【００３５】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３による回転型圧縮機の密閉容器胴部の正面図である。
【００３６】
図５に示すように、アルミニウムを主体とした材料で形成された胴部１８の外周に複数の板状の放熱フィン１９が略放射状かつ略等間隔に、そして胴部１８の円筒軸心に対して略平行となるように一体形成され、放熱フィン１９の先端部近傍に質量部材２０が備えられたものである。質量部材２０の材料としては、例えば鉄、真鍮等が使用できる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３７】
以上のように構成された回転型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３８】
放熱フィン１９の先端部近傍に質量部材２０を備えることにより、電動圧縮要素１４の回転方向に対する慣性質量が増加し、回転型圧縮機の回転方向の振動値が低減する。
【００３９】
したがって、本実施の形態の回転型圧縮機は、放熱フィン１９の先端部近傍に質量部材２０を備えることにより、低振動化かつ高効率化が実現できる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、放熱フィン１９を略放射状に形成したが、互いに略平行となるように形成してもよい。放熱フィン１９を略平行に形成すると冷蔵庫のエンジンルーム等に対して収納性が高いという効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、電動圧縮要素により発生した熱が効果的に前記放熱フィンに伝わり、かつ放熱フィンの振動によって、非常に高い放熱効果が得られ、回転型圧縮機の高効率化を実現することができるという効果がある。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明は、密閉容器にアルミニウムを主体とした材料を用いたことによって、高い熱伝導率が得られ、回転型圧縮機の高効率化を実現することができるという効果がある。
【００４３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、放熱フィンの集積密度を高めることにより、放熱効果が高まり、回転型圧縮機の高効率化を実現することができるという効果がある。
【００４４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、回転型圧縮機を略方形に形成することができ、回転型圧縮機を設置するために必要な占有面積を小さくできるという効果がある。
【００４５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、電動圧縮要素の回転方向に対する慣性質量が増加することで回転方向の振動値が低減され、低振動の回転型圧縮機が実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転型圧縮機の実施の形態１の斜視図
【図２】同実施の形態の回転型圧縮機の側断面図
【図３】同実施の形態の密閉容器胴部の正面図
【図４】本発明による実施の形態２の密閉容器胴部の正面図
【図５】本発明による実施の形態３の密閉容器胴部の正面図
【図６】従来の回転型圧縮機用放熱装置の斜視図
【符号の説明】
１回転型圧縮機本体
２密閉容器
３吐出管
４吸入管
５放熱用金属板フィン
６ファン
７空気流
１１胴部
１２蓋部
１３密閉容器
１４電動圧縮要素
１５放熱フィン
１６胴部
１７放熱フィン
１８胴部
１９放熱フィン
２０質量部材

Claims

略円筒形の密閉容器内に電動圧縮要素を密接して収容し、複数の板状の放熱フィンを前記密閉容器の円筒軸心に対して略平行となるように前記密閉容器の外周に一体形成した回転型圧縮機。
前記密閉容器がアルミニウムを主体とした材料で形成された請求項１に記載の回転型圧縮機。
前記放熱フィンが略放射状かつ略等間隔に形成された請求項１または２に記載の回転型圧縮機。
前記放熱フィンが互いに略平行となるように形成された請求項１または２に記載の回転型圧縮機。
前記放熱フィンの先端部近傍に質量部材を備えた請求項１から４のいずれか一項に記載の回転型圧縮機。