JP2013256923A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】効率がよい新規な密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】開示される密閉型圧縮機１００Ａは、吸入ポート８ａから吸入した作動流体を圧縮して吐出ポート８ｂから吐出する圧縮構構８と、圧縮機構８を収容し、圧縮機構８から吐出される作動流体が流れる圧力容器６と、圧力容器６を貫通し、吸入ポート８ａに接続された吸入管３、４と、圧力容器６の外側表面であって吸入管３、４の近傍の外側表面に設けられたフィン構造２０１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型圧縮機に関する。

従来から、圧縮機構が圧力容器内に収容された密閉型圧縮機が知られている。例えば、特許文献１には、図１４に示すような密閉型圧縮機５００が開示されている。この密閉型圧縮機５００は、圧力容器５０１と、圧力容器５０１内の中央部に配置された電動機５０２と、圧力容器５０１内の電動機５０２の側方部に配置されたロータリ型の圧縮機構５０３とを備えている。圧力容器５０１内の底部にはオイル溜まり５０４が形成され、オイル溜まり５０４よりも上側の内部空間は圧縮機構５０３から吐出される作動流体で満たされる。

圧縮機構５０３は、シリンダ５０５と、シリンダ５０５内で回転軸５０６の偏心部５０６ａによって旋回させられるローラ５０７を含む。圧縮機構５０３の右側方および左側方には、シリンダ５０５とローラ５０７の間に形成される作動室を閉塞する第１閉塞部材５０８および第２閉塞部材５０９が配置されている。シリンダ５０５には吸入ポートが設けられ、第２閉塞部材５０９には吐出ポートが設けられている。吸入ポートには、圧力容器５０１を貫通して吸入管５１０が接続されている。また、圧力容器５０１は、円筒部の外側表面に冷却フィン５１１を有している。

圧力容器５０１内は圧縮機構５０３で圧縮された高温の作動流体で満たされているため、圧力容器５０１は作動流体の影響を受けて高温になる。吸入管５１０は、高温の圧力容器５０１と接続されているため、吸入管５１０の温度は、高温の圧力容器５０１とほぼ同一の温度となる。そのため、吸込管５１０を流れる作動流体が吸入管５１０によって加熱され、作動流体の体積が膨張する。その結果、圧縮機構５０３が吸入する作動流体の量が減少するという問題が発生する。

特許文献１の圧縮機５００では、圧力容器５０１の円筒部の外側表面に冷却フィン５１１が形成されているため、圧力容器５０１全体の温度を低下させることができ、吸込管５１０を流れる作動流体に対する加熱が抑えられる。これにより、密閉型圧縮機５００を用いた冷凍サイクル装置の冷凍能力の向上が図られている。

特開平３−９６６９４号公報

特許文献１の圧縮機では、圧力容器の円筒部の外側表面全体に冷却フィンが設置されている。そのため、圧力容器の温度が全体的に低下し、その影響を受けて圧縮機構で圧縮され圧力容器内へ吐出された作動流体の温度も低下してしまう。この温度低下は、空調機器、給湯器、温水暖房機器などの高温熱を利用する機器において、加熱能力の低下を招いてしまう。一方、要求される加熱能力を得るために、密閉型圧縮機から吐出される作動流体の温度を、冷却フィンを設置しない場合と同等とするには、圧力を昇圧するために圧縮機構が必要とする入力の増加が必要となる。すなわち、上記従来の構成の密閉型圧縮機を、空調機器、給湯器、温水暖房機器などの高温熱を利用する機器に搭載すると、機器全体の性能が低下するおそれがある。

このような事情に鑑み、本発明は、効率がよい新規な密閉型圧縮機を提供することを目的の１つとする。

上記目的を達成するために、本発明の密閉型圧縮機は、吸入ポートから吸入した作動流体を圧縮して吐出ポートから吐出する圧縮構構と、前記圧縮機構を収容し、前記圧縮機構から吐出される作動流体が流れる圧力容器と、前記圧力容器を貫通し、前記吸入ポートに接続された吸入管と、前記圧力容器の外側表面であって前記吸入管の近傍の外側表面に設けられたフィン構造と、を備える。

本発明によれば、効率がよい新規な密閉型圧縮機が得られる。

本発明の密閉型圧縮機の一例を示す断面図である。 図１の線IIＡ−IIＡに沿った断面図である。 図１の線IIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。 図１の矢印IIIの方向から見た吸入管周辺の詳細図である。 本発明の密閉型圧縮機の他の一例のフィン構造を模式的に示す図である。 図４Ａに示したフィン構造の断面図である。 本発明の密閉型圧縮機のその他の一例のフィン構造を模式的に示す図である。 本発明の密閉型圧縮機のその他の一例のフィン構造を模式的に示す断面図である。 本発明の密閉型圧縮機のその他の一例のフィン構造を模式的に示す断面図である。 本発明の密閉型圧縮機のその他の一例のフィン構造を模式的に示す図である。 図８に示したフィン構造を模式的に示す上面図である。 本発明の密閉型圧縮機のその他の一例のフィン構造を模式的に示す断面図である。 図１０に示したフィン構造に含まれるフィンの形状を示す図である。 本発明で用いられるフィンの一例の形状を示す図である。 本発明の密閉型圧縮機のその他の一例を示す断面図である。 従来の密閉型圧縮機の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や他の材料を適用してもよい。

（密閉型圧縮機）
本発明の密閉型圧縮機は、圧縮機構と、圧力容器と、吸入管と、圧力容器の外側表面に設けられたフィン構造とを備える。圧縮機構は、吸入ポートから吸入した作動流体を圧縮して吐出ポートから吐出する。圧力容器は、圧縮機構を収容し、当該圧縮機構から吐出される作動流体が流れる容器である。吸入管は、圧力容器を貫通し、上記吸入ポートに接続されている。フィン構造は、圧力容器の外側表面であって吸入管の近傍の外側表面に設けられている。

この明細書において、「吸入管の近傍」とは、吸入管の中心からの距離が、吸入管の直径の３倍以下である範囲を意味する。本発明の圧縮機では、フィン構造が、実質的に吸入管の近傍のみに設けられる。具体的には、圧力容器の外側表面に設けられたフィン構造のフィン部分に関して、フィン部分の表面積の９０％以上（たとえば９５％以上）が吸入管の近傍に存在する。典型的な一例では、フィン構造が吸入管の近傍のみに設けられる。

本発明の圧縮機の一例では、吸入管とフィン構造とが接触していない。吸入管とフィン構造とを離すことによって、フィン構造から吸入管へ熱が移動することを抑制できる。この場合、吸入管とフィン構造との最短距離が、圧力容器の肉厚以上であってもよい。この構成によれば、吸入管が圧力容器とは別部材として構成され、吸入管が圧力容器に挿入される場合に、圧力容器の圧力容器挿入部が筒状に突出しているとしても、圧力容器の肉厚と同等の肉厚である突出部を避けてフィン構造を設けることができる。なお、圧力容器の肉厚が場所によって異なる場合には、圧力容器の肉厚の最薄部の肉厚が、圧力容器の肉厚に該当する。別の観点では、吸入管とフィン構造との最短距離が、１ｍｍ以上（たとえば２ｍｍ以上）であってもよい。なお、吸入管とフィン構造とが離れすぎるとフィン構造による効果が低下することを考慮し、吸入管とフィン構造との最短距離を４ｍｍ以下（たとえば５ｍｍ以下）としてもよい。

本発明の圧縮機の一例では、フィン構造と圧力容器との境界（すなわちフィン構造の底面）と、吸入管との最短距離が圧力容器の肉厚よりも小さく、フィン構造と吸入管との最短距離が、圧力容器の外側表面からの距離が大きくなるにつれて大きくなる。この構成によれば、吸入管近傍の圧力容器の温度を低減できるとともに、フィン構造から吸入管へ熱が移動することを抑制できる。

フィン構造は、圧力容器とは別に形成されたフィン構造であってもよい。すなわち、フィン構造は、圧力容器とは別部材（別体）であってもよい。この場合、フィン構造は、圧力容器の外側表面に所定の方法によって固定される。圧力容器の外側表面にフィン構造を固定する方法に限定はなく、公知の方法を用いてもよい。たとえば、溶接、ろう付け、熱伝導性接着剤（たとえば樹脂）を用いた接着などの方法を用いてもよい。なお、フィン構造は、圧力容器と一体形成されたものであってもよい。すなわち、圧力容器を形成する際に同時にフィン構造を形成してもよい。

フィン構造が圧力容器とは別に形成されたフィン構造である場合、フィン構造は、土台部を含んでもよい。この場合、フィン構造に含まれるフィン（たとえば後述する様々なフィン）は土台部上に配置される。この構成によれば、圧力容器の外側表面に土台部を固定することによって圧力容器にフィン構造を固定できるため、圧力容器にフィン構造を固定することが容易になる。圧力容器の外側表面にフィン構造（たとえばフィン構造の土台部）を固定する場合、両者の間の熱伝導率を高めるため、両者の間に空隙ができないようにすることが好ましい。この点で、ろう付けを用いることが好ましい。

本発明の圧縮機の一例は、圧力容器を覆う防音材をさらに含む。この場合、フィン構造の一部が防音材の外側に突出していることが好ましい。

フィン構造は、放熱効果を奏するものである限り、様々な形態のフィン構造を採用できる。たとえば、平板フィンや棒状フィンを用いることができる。異なる形態のフィンを組み合わせて用いてもよい。

フィン構造は、鉛直方向に平行に配置された複数の平板フィンを含んでもよい。なお、この明細書において「鉛直方向」とは、特に記載がない限り、圧縮機を動作させるときの配置における鉛直方向を意味する。また、フィン構造は、吸入管の中心軸から放射状に伸びる線に沿って配置された複数の平板フィンを含んでもよい。

また、フィン構造は、吸入管の下方に配置され、吸入管の中心を通る鉛直線との距離が、上方に向かうほど大きくなるように配置された複数の平板フィンを含んでもよい。典型的な一例では、当該複数のフィンは、吸入管の中心を通る鉛直線に対して対称に配置され、たとえば略Ｖ字状に配置される。

フィン構造の表面には、凹部および／または凸部が形成されていてもよい。フィン構造の表面に凹凸を形成することによって、フィン構造の放熱機能を高めることができる。凹凸の形成方法に限定はなく、たとえば、フィン構造を形成する際に凹凸を形成してもよいし、フィンに粒状の部材を固定することによって凹凸を形成してもよい。たとえば、金属の粒をフィンに溶射することによって凹凸を形成してもよい。

フィン構造の材質に限定はないが、通常は金属であり、たとえば銅、銅合金、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金などが用いられる。フィン構造と圧力容器とが別部材である場合、フィン構造が、圧力容器よりも熱伝導率が高い材料からなることが好ましい。たとえば、圧力容器が炭素鋼からなる場合、銅や銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金からなるフィン構造を用いてもよい。

フィン構造は、ヒートパイプを含んでもよい。たとえば、フィン構造は、平板フィンと、平板フィンに接合されたヒートパイプとを含んでもよい。ヒートパイプは、密閉された内部空間を有する柱状の部材と、その内部空間に配置された液体とを含む。ヒートパイプでは、当該内部空間において液体が蒸発と凝結とを繰り返すことによって、ヒートパイプの一端から他端へ熱が移動する。

本発明の一例として記載した構成は、本発明の効果が得られ且つ実現可能である限り、任意に組み合わせ可能である。たとえば、以下の構成は、本発明の効果が得られ且つ実現可能である限り、任意に組み合わせ可能である。
（１）圧力容器とフィン構造とが一体である。
（２）フィン構造の表面に凹部および／または凸部が形成されている。
（３）圧力容器が防音材を含み、フィン構造の一部が圧力容器の外側に突出している。
（４）フィン構造が、ヒートパイプを含む。

上記の組み合わせにおいて、フィン構造に含まれる平板フィンの配置および形状に限定はなく、以下の実施形態で説明する任意の形状および配置を採用してもよい。また、上記の組み合わせにおいて、圧力容器とフィン構造とは別体としてもよく、さらに、フィン構造は土台部を含んでもよい。

本発明の圧縮機は、圧力容器の外側表面のうち吸入管近傍の外側表面に設けられたフィン構造を備える。そのため、本発明の圧縮機では、吸入管の周囲の圧力容器の温度が低下して吸入管の温度の上昇が抑制され、その結果、吸入管を流れる作動流体に対する加熱を抑制できる。また、本発明の圧縮機では、フィン構造による圧力容器からの放熱の促進は吸入管の近傍に限られ、それ以外の部分では圧力容器の温度に変化は無い。そのため、圧縮機構から圧力容器内に吐出された作動流体の温度の低下が抑制され、加熱能力の低下や、加熱能力維持のための入力の増加が生じない。その結果、本発明によれば、効率がよい圧縮機が得られる。本発明の密閉型圧縮機を用いることによって、冷凍サイクル装置の冷凍能力の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態によって限定されない。なお、以下の図面は模式的なものであって、構成要素の実際の大小関係を反映するものではない。たとえば、吸入管とフィン構造との距離と、圧力容器の肉厚との大小関係は、実際のものとは異なる場合がある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の密閉型圧縮機１００Ａを示す縦断面図である。図１の線IIＡ−IIＡにおける断面図を図２Ａに示し、図１の線IIＢ−IIＢにおける断面図を図２Ｂに示す。また、図１の矢印IIIの方向から見た図を図３に示す。密閉型圧縮機１００Ａは、圧縮機本体１、２つの吸入管３および４、ならびに吐出管５を備える。

圧縮機本体１は、圧力容器６、モータ７、一対の圧縮機構８およびシャフト１０を備える。一対の圧縮機構８は、圧力容器６内の下部に配置されている。一対の圧縮機構８は上閉塞部材１８および下閉塞部材２４によって挟まれている。一対の圧縮機構８の間には中間板１９が配置されている。モータ７は、圧力容器６内において、上閉塞部材１８の上方に配置されている。シャフト１０は、鉛直方向に延びており、一対の圧縮機構８とモータ７とを連結している。圧力容器６の上部には、モータ７に電力を供給するための端子１１が設けられている。

モータ７は、ステータ７ａおよびロータ７ｂで構成されている。ステータ７ａは、圧力容器６の内周面に固定されている。ロータ７ｂは、シャフト１０に固定されており、シャフト１０とともに回転する。シャフト１０の中心には給油路１０ｄが設けられており、シャフト１０の下端部には給油路１０ｄに後述するオイル溜まり１２のオイルを汲み上げる給油機構１０ｃが設けられている。

各圧縮機構８は、吸入ポート８ａから吸入した作動流体を圧縮して吐出ポート８ｂから吐出する。圧力容器６内には、底部にオイル（潤滑油）が保持されることによってオイル溜まり１２が形成されている。一対の圧縮機構８は、オイル溜まり１２に浸っている。圧力容器６のオイル溜まり１２よりも上側の内部空間１３を、圧縮機構８から吐出される作動流体が流れる。

吐出管５は、圧力容器６の上部を貫通し、圧力容器６の内部空間１３に開口している。吐出管５は、圧縮された作動流体（典型的には冷媒）を圧縮機本体１の外部に導く役割を担う。吸入管３，４は、オイル溜まり１２のオイル面よりも下方で圧力容器６の胴部を貫通している。吸入管３，４は、圧縮するべき作動流体を圧縮機構８の吸入ポート８ａに導く役割を担う。

上下に並ぶ圧縮機構８のそれぞれは、ロータリ型（容積式）の流体機構であり、モータ７によって動かされることにより、吸入ポート８ａから作動流体を吸入し、その作動流体を圧縮して吐出ポート８ｂから吐出する。一対の圧縮機構８は同一の構成を有する。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、各圧縮機構８は、シリンダ１４、ピストン１５、ベーン１６およびバネ１７で構成されている。シャフト１０には、第１偏心部１０ａおよび第２偏心部１０ｂが設けられている。第１偏心部１０ａの偏心方向は、第２偏心部１０ｂの偏心方向と１８０度ずれている。つまり、上方に位置する圧縮機構８（以下、「上側の圧縮機構８」ともいう。）のピストン１５の位相が下方に位置する圧縮機構８（以下、「下側の圧縮機構８」ともいう。）のピストン１５の位相とシャフト１０の回転角度で１８０度ずれている。

シリンダ１４の内部には、自身の外周面とシリンダ１４の内周面との間に作動室２５が形成されるように、シャフト１０の第１偏心部１０ａまたは第２偏心部１０ｂに嵌め合わされたピストン１５が配置されている。シリンダ１４には、ベーン溝２６が形成されている。ベーン溝２６には、ピストン１５の外周面に接する先端を有するベーン１６が収納されている。バネ１７は、ベーン１６をピストン１５に向かって押すように、ベーン溝２６の外側端部からシリンダ１４の端面に開口する保持穴２０およびベーン溝２６内に配置されている。シリンダ１４とピストン１５との間の作動室２５はベーン１６によって仕切られ、これにより、吸入室２５ａおよび圧縮−吐出室２５ｂが形成されている。なお、ベーン１６は、ピストン１５に一体化されていてもよい。すなわち、ピストン１５およびベーン１６がいわゆるスイングピストンで構成されていてもよい。

本実施形態では、圧縮するべき作動流体を吸入室２５ａに流入させる（すなわち、吸入室２５ａに開口する）吸入ポート８ａがシリンダ１４に設けられている。吸入ポート８ａには吸入管３または吸入管４の下流端が接続されている。すなわち、吸入ポート８ａおよび吸入管３，４によって、圧力容器６の外部から作動室２５に作動流体を導く吸入経路２１，２２が構成されている。そして、吸入経路２１，２２も上下に並んでいる。

下側の圧縮機構８のベーン１６は、シャフト１０の軸方向において上側の圧縮機構８のベーン１６と一致する位置に配置されている。このため、下側の圧縮機構８のピストン１５が上死点（ベーン１６を最も後退させる位置）に位置するタイミングは上側の圧縮機構８のピストン１５が上死点に位置するタイミングと１８０度ずれている。

上閉塞部材１８および中間板１９は、シャフト１０の軸方向の両側から上方に位置する圧縮機構８の作動室２５を閉塞している。中間板１９および下閉塞部材２４は、シャフト１０の軸方向の両側から下方に位置する圧縮機構８の作動室２５を閉塞している。上閉塞部材１８および下閉塞部材２４は、シャフト１０を回転自在に支持する軸受としても機能する。

上閉塞部材１８の周縁部は圧力容器６の内周面に固定されているが、中間板１９および下閉塞部材２４は、ベーン溝２６の外側端部を閉塞しない程度の直径を有している。このため、上側の圧縮機構８におけるベーン１６のピストン１５と反対側の端部および下側の圧縮機構８におけるベーン１６のピストン１５と反対側の端部は、ベーン溝２６の外側端部を通じてオイル溜まり１２に露出している。

本実施形態では、圧縮された作動流体を圧縮−吐出室２５ｂから流出させる（すなわち、圧縮−吐出室２５ｂに開口する）吐出ポート８ｂが上閉塞部材１８および下閉塞部材２４に設けられている。

図１に示すように、上閉塞部材１８には、当該上閉塞部材１８の上面から窪む凹部１８ａがベーン１６の近傍に形成されており、上側の圧縮機構８の吐出ポート８ｂは上閉塞部材１８の下面から凹部１８ａの底面に延びている。また、凹部１８ａ内には、弾性変形により吐出ポート８ｂを開閉する吐出弁２９と、吐出弁２９の変形量を規制するストッパー３０が配置されている。上閉塞部材１８の上方には、吐出ポート８ｂを上閉塞部材１８に面する空間と共に覆う上マフラー３３が配設されている。吐出ポート８ｂは、上マフラー３３で覆われる空間を介して圧力容器６の内部空間１３と連通している。なお、オイル溜まり１２のオイル面は、上マフラー３３の中間の高さ位置にある。

同様に、下閉塞部材２４には、当該下閉塞部材２４の下面から窪む凹部２４ａがベーン１６の近傍に形成されており、下側の圧縮機構８の吐出ポート８ｂは下閉塞部材２４の上面から凹部２４ａの底面に延びている。また、凹部２４ａ内には、弾性変形により吐出ポート８ｂを開閉する吐出弁３１と、吐出弁３１の変形量を規制するストッパー３２が配置されている。下閉塞部材２４の下方には、吐出ポート８ｂを下閉塞部材２４に面する空間と共に覆う下マフラー３４が配設されている。下マフラー３４で覆われる空間は、下閉塞部材２４の下面から上閉塞部材１８の上面まで延びる連通路９により、上マフラー３３で覆われる空間と連通している。すなわち、吐出ポート８ｂは、下マフラー３４で覆われる空間、連通路９および上マフラー３３で覆われる空間を介して圧力容器６の内部空間１３と連通している。

圧力容器６の外側表面であって吸入管３、４の近傍の外側表面には、フィン構造２０１が設けられている。図１〜３に示す例では、フィン構造２０１は、吸入管３、４の近傍のみに設けられている。具体的には、フィン構造２０１は、吸入管３、４の中心からの距離が吸入管の直径の３倍以下である範囲に設けられている。

図３を参照して、フィン構造２０１は、鉛直方向に沿って配置された複数の平板フィン２０１ａによって構成されている。平板フィン２０１ａの平面形状は、長方形状である。複数の平板フィン２０１ａは、互いに平行に配置されている。複数の平板フィン２０１ａは、吸入管３、４を囲むように配置されている。フィン構造２０１（各平板フィン２０１ａ）と吸入管３、４との最短距離は、圧力容器６の肉厚以上である。なお、圧力容器６の肉厚が、フィン構造による効果を考慮した場合の吸入管とフィン構造との好ましい最短距離（たとえば４ｍｍ以下や５ｍｍ以下）よりも大きい場合には、フィン構造２０１（各平板フィン２０１ａ）と吸入管３、４との最短距離は、フィン構造による効果を考慮した吸入管とフィン構造との好ましい最短距離以下（たとえば４ｍｍ以下や５ｍｍ以下）としてもよい。この構成によれば、フィン構造２０１からの放熱によって吸入管３、４が加熱されることを抑制できる。

図３に示す一例では、吸入管３、４の中心を通る鉛直線で分けられる２つの領域において、平板フィン２０１ａは、圧縮機構８の圧縮−吐出室２５ｂ側により多く設けられている。この部分は、本実施形態のロータリ型（容積式）の圧縮機構８の吐出ポート８ａに近く、圧縮機構８から吐出される高温の作動流体によって圧力容器６の中でも高温になりやすい部分である。この部分により多くの平板フィン２０１ａを配置することによって、吸入管３、４近傍の圧力容器６の温度を効果的に低減できる。

なお、複数の平板フィン２０１ａは、それぞれ、圧力容器６の外周面に対して直交するように配置されてもよい。換言すれば、複数の平板フィン２０１ａは、それぞれ、その面内に、鉛直方向に伸びる線と圧力容器６の中心軸から放射状に伸びる線とを含むように配置されてもよい。

圧縮機構８において圧縮された作動流体は、圧力容器６内を流れる。そのため、圧縮された作動流体から熱を受けて圧力容器６が高温となる。一方、吸入管３、４を囲うようにフィン構造２０１が設けられているため、吸入管３、４の近傍では、フィン構造２０１から周囲の空気への放熱が促進され、その結果、圧力容器６のうち吸入管３、４の周囲の部分の温度を低減できる。従って、吸入管３、４を流れる作動流体へ圧力容器６から熱が流入することが抑制され、作動流体の加熱が抑制される。その結果、本発明の圧縮機では、作動流体の密度の低下による悪影響（たとえば冷凍サイクル装置の能力低下）を防ぐことができる。また、本発明の圧縮機では、圧力容器６の温度のうち吸入管３、４の近傍部分の温度のみが低下する。そのため、吐出ポート８ａから吐出管５に至る作動流体の流路の温度分布は、フィン構造がない場合の流路の温度分布と大きな相違はない。そのため、本発明の圧縮機では、作動流体の吐出温度の低下は小さく、作動流体の吐出温度の低下による悪影響（たとえば冷凍サイクル装置の能力低下）を抑制できる。

図３に示すように、第１実施形態では、複数列の平板フィン２０１ａが鉛直方向に沿って並んで配置されている。この配置では、平板フィン２０１ａからの放熱を受けて加熱された空気は、隣接する平板フィン２０１ａの間を速やかに上昇する。そのため、フィン構造２０１付近の空気が放熱によって高温化することがないため、フィン構造２０１と周囲の空気との温度差を大きく保つことができ、フィン構造２０１が高い放熱効果を示す。

なお、複数の平板フィン２０１ａの配置は、図３に示した配置に限られない。たとえば、複数の平板フィン２０１ａの一部または全部は、並んで配置されなくてもよい。平板フィン２０１ａの別の配置の一例を、図４Ａおよび４Ｂに示し、さらに別の配置の一例を図５に示す。

図４Ａは、平板フィン２０１ａの配置の一例を示す上面図である。図４Ｂは、図４Ａの線IVＢ−IVＢにおける断面図である。図４に示すフィン構造２０１は、吸入管３、４の中心から放射状に伸びる線に沿って配置された複数の平板フィン２０１ａを含む。すなわち、長方形状の平板フィン２０１ａは、その対向する２辺が、吸入管３、４の中心から放射状に伸びる線に沿うように配置されている。この構成でも、吸入管３、４近傍の圧力容器の温度を低下させることができる。

図４Ｂに、平板フィン２０１ａと吸入管３、４との最短距離Ｄを示す。図４Ａおよび図４Ｂに示した配置の一例では、各平板フィン２０１ａと吸入管３、４との最短距離Ｄ（図４Ｂ参照）は、一定である。上述したように、最短距離Ｄは、圧力容器６の肉厚以上である。なお上述したように、圧力容器６の肉厚が、フィン構造による効果を考慮した吸入管とフィン構造との好ましい最短距離（たとえば４ｍｍ以下や５ｍｍ以下）よりも大きい場合には、フィン構造２０１（各平板フィン２０１ａ）と吸入管３、４との最短距離は、フィン構造による効果を考慮した吸入管とフィン構造との好ましい最短距離以下（たとえば４ｍｍ以下や５ｍｍ以下）としてもよい。

図５に示すフィン構造２０１は、異なる方式で配置された複数の平板フィン２０１ａを含む。具体的には、複数の平板フィン２０１ａの配置は、吸入管３、４の上部および側部と、吸入管４の下部とで異なっている。吸入管３、４の上部および側部では、複数の平板フィン２０１ａは、鉛直方向に沿って並んで配置されている。一方、吸入管４の下部では、吸入管３、４の中心を通る鉛直線を中心として、複数の平板フィン２０１ａが略Ｖ字状に対称に配置されている。

吸入管４の下部では、平板フィン２０１ａからの放熱によって加熱された空気が、略Ｖ字状に複数列並ぶ平板フィン２０１ａの隙間を通って上方へ流れる。その結果、加熱された空気が吸入管３、４の近傍を通ることが抑制される。そのため、図５の構成によれば、吸入管３、４を流れる作動流体が平板フィン２０１ａからの放熱によって加熱されることが抑制される。

（第２実施形態）
本発明の密閉型圧縮機において、フィン構造は圧力容器とは別部材（別体）であってもよい。第２実施形態では、フィン構造と圧力容器とが別部材である場合の一例について説明する。フィン構造２０１を圧力容器６とは別に形成することによって、フィン構造２０１の形成の自由度が増し、組立性が向上する。

第２実施形態の密閉型圧縮機について、フィン構造２０１近傍の断面図を図６に示す。なお、第２実施形態の密閉型圧縮機は、フィン構造２０１が圧力容器６とは別部材であることを除いて第１実施形態の密閉型圧縮機１００Ａと同様であるため、重複する説明を省略する。

図６のフィン構造２０１は、圧力容器６とは別体である。図６に示すフィン構造２０１の複数の平板フィン２０１ａは、図３に示した複数の平板フィン２０１ａと同じ配置を有する。

フィン構造２０１（平板フィン２０１ａ）と圧力容器６とが別部材である場合、フィン構造２０１（各平板フィン２０１ａ）は、所定の方法で圧力容器に固定される。固定の方法の例には、溶接、融接、厚接、ろう接、熱伝導性接着剤による接着が含まれる。フィン構造２０１と圧力容器６との間に隙間が生じないように両者を接合することによって、両者の間の熱伝導を高めることができる。

第２実施形態では、圧力容器６の材料とは異なる材料でフィン構造２０１を形成できる。フィン構造２０１を熱伝導率が高い材料（たとえば銅）で形成することによって、フィン構造２０１の全体に熱を迅速に移動させることができ、フィン構造２０１の放熱性を高めることができる。

なお、任意のフィン構造２０１を、圧力容器６とは別体で形成することができる。たとえば、第１実施形態で説明したフィン構造２０１を、圧力容器６とは別体で形成してもよい。具体的には、図４Ａおよび図５に示した配置を有するフィン構造２０１を、圧力容器６とは別体で形成してもよい。

また、フィン構造２０１を圧力容器６とは別体で形成する場合、フィン構造２０１に含まれる複数のフィンを１つの部材にまとめて形成してもよい。たとえば、圧力容器６とは別体で形成される任意のフィン構造２０１は、フィン構造２０１に含まれる複数のフィンが固定される土台部を含んでもよい。

土台部を含むフィン構造２０１の一例について、吸入管３、４近傍の断面図を図７に示す。なお、フィン構造２０１以外の部分は第１実施形態で説明した密閉型圧縮機１００Ａと同様であるため、重複する説明を省略する。

図７に示すフィン構造２０１は、複数の平板フィン２０１ａと、それらの平板フィン２０１ａが結合している土台部２０１ｂとを含む。複数の平板フィン２０１ａは、土台部２０１ｂと一体成形されてもよいし、任意の方法によって土台部２０１ｂに固定されてもよい。圧力容器６とフィン構造２０１は、土台部２０１ｂにおいて接合される。この構成によれば、フィン構造２０１の形成の自由度を高めることができるとともに、圧力容器６への接合が容易になる。その結果、組立性がさらに向上する。

（第３実施形態）
本発明の密閉型圧縮機では、フィン構造に含まれるフィンと吸入管との距離が、圧力容器６の外側表面からの距離によって変化してもよい。第３実施形態では、そのような場合の一例について説明する。なお、フィン構造以外の部分は第１実施形態で説明した密閉型圧縮機１００Ａと同様であるため、重複する説明を省略する。第３実施形態の密閉型圧縮機のフィン構造２０１について、断面図および上面図を、図８および図９に示す。

第３実施形態のフィン構造２０１は、複数の平板フィン２０１ａを含む。フィン構造２０１は、圧力容器６とは別体であってもよいし、別体でなくてもよい。第３実施形態において、平板フィン２０１ａの平面形状は、長方形状ではなく、一辺が傾いた台形状の形状を有する。具体的には、平板フィン２０１ａの４辺のうち、吸入管３、４に面する辺が傾いている。複数の平板フィン２０１ａは、図４Ａのフィン構造２０１と同様に放射状に配置されている。より具体的には、台形状の平板フィン２０１ａは、その対向する平行な２辺が、吸入管３、４の中心から放射状に伸びる線に沿うように配置されている。

図８に示すように、平板フィン２０１ａと吸入管３、４との最短距離は、圧力容器６の外側表面に近いほど小さく、圧力容器６の外側表面から離れるほど大きくなる。図８に示すように、圧力容器６の外側表面（すなわち、フィン構造２０１と圧力容器６との界面）における最短距離をＤｍｉｎとし、圧力容器６の外側表面からもっとも離れた位置における最短距離をＤｍａｘとする。

第３実施形態では、Ｄｍｉｎは、圧力容器６の肉厚よりも小さい。一例では、Ｄｍｉｎをゼロとしてもよい。この場合、フィン構造２０１と圧力容器６との界面（より具体的には、フィン構造２０１の底辺の一方の角部）において、平板フィン２０１ａは吸入管３、４と接触する。一方、Ｄｍａｘは、圧力容器６の肉厚よりも大きいことが好ましい。あるいは、圧力容器６の肉厚が、フィン構造による効果を考慮した吸入管とフィン構造との好ましい最短距離（たとえば４ｍｍ以下や５ｍｍ以下）よりも大きい場合には、Ｄｍａｘは、フィン構造による効果を考慮した吸入管とフィン構造との好ましい最短距離以下（たとえば４ｍｍ以下や５ｍｍ以下）としてもよい。上述したように、平板フィン２０１ａを吸入管３、４に近づけすぎると、平板フィン２０１ａから吸入管３、４への熱の流入が問題となる。一方、平板フィン２０１ａを吸入管３、４から離しすぎると、吸入管３、４近傍の圧力容器６の放熱が不充分となる恐れがある。そのため、第３実施形態では、平板フィン２０１ａの底辺を吸入管３、４に近づける一方で、それ以外の位置では平板フィン２０１ａと吸入管３、４との距離が大きくなるようにしている。この構成によれば、吸入管３、４近傍の圧力容器６の温度を充分に低減できる一方、平板フィン２０１ａからの放熱によって吸入管３、４が加熱されることを抑制できる。

（第４実施形態）
本発明の密閉型圧縮機では、フィン構造に含まれるフィンに、凹部および／または凸部が形成されていてもよい。第４実施形態では、凹部および／または凸部が形成されたフィンをフィン構造が含む場合の一例について説明する。なお、フィン構造以外の部分は第１実施形態で説明した密閉型圧縮機１００Ａと同様であるため、重複する説明を省略する。第４実施形態の密閉型圧縮機について、吸入管３、４近傍の断面図を図１０に示す。また、第４実施形態で用いられる平板フィン２０１ａの正面図および側面図を図１１に示す。

第４実施形態において、フィン構造２０１は複数の平板フィン２０１ａを含む。フィン構造２０１は、圧力容器とは別体であってもよいし、別体でなくてもよい。平板フィン２０１ａの配置に特に限定はなく、第１実施形態で説明した配置であってもよく、たとえば図３に示した配置であってもよい。

図１１に示すように、第４実施形態の平板フィン２０１ａの表面には、金属粒２０１ｃが固着されている。すなわち、平板フィン２０１ａは、表面に形成された凸部を有する。この構成によれば、平板フィン２０１ａの表面積が増加するため、平板フィン２０１ａの放熱機能が向上する。その結果、本発明の効果をより高めることができる。

なお、平板フィン２０１ａの表面積を拡大する方法は、図１１に示す方法に限定されず、他の方法であってもよい。たとえば、図１２に示すように、平板フィン２０１ａの表面に多数の細かな凹凸２０１ｄが設けられていてもよい。

（第５実施形態）
本発明の密閉型圧縮機は、圧力容器を覆う防音材をさらに含んでもよい。そして、フィン構造の一部が防音材の外側に突出していてもよい。第５実施形態では、そのような密閉型圧縮機の一例について説明する。第５実施形態の密閉型圧縮機１００Ｂの縦断面図を、図１３に示す。

密閉型圧縮機１００Ｂは、圧力容器６を覆うように配置された防音シート（防音材）３０１を含む。密閉型圧縮機１００Ｂは、防音シート３０１およびフィン構造２０１を除いて、第１実施形態で説明した密閉型圧縮機１００Ａと同様であるため、重複する説明を省略する。

密閉型圧縮機１００Ｂのフィン構造２０１は、長方形状の複数の平板フィン２０１ａを含む。平板フィン２０１ａの配置に特に限定はなく、第１実施形態で説明した配置であってもよく、たとえば図３に示した配置であってもよい。フィン構造２０１は、通常、圧力容器６とは別体である。

フィン構造２０１の一部は、防音シート３０１を貫通して防音シート３０１の外側に突出している。また、フィン構造２０１は、防音シート３０１の外側に配置されたヒートパイプ３０２を含む。ヒートパイプ３０２の一端は、平板フィン２０１ａのうち防音シート３０１の外側に突出した部分に接合されている。なお、ヒートパイプ３０２の他端は、空気中に配置されてもよいし、密閉型圧縮機１００Ｂが収納される筐体に接合されてもよい。

圧力容器６が防音シート３０１で覆われる場合、フィン構造２０１が防音シート３０１の内部にのみ存在すると、フィン構造２０１からの放熱性が低下する。しかし、第５実施形態では、フィン構造２０１の一部が防音シート３０１の外側に突出しているため、フィン構造２０１の放熱性の低下を抑制できる。さらに、フィン構造２０１は、防音シート３０１の外側に配置されたヒートパイプ３０２を備えるため、高い放熱性を達成できる。その結果、圧力容器６を覆うように防音シート３０１が配置されている場合でも、本発明の効果を得ることができる。

本発明は、密閉型圧縮機に利用できる。本発明の密閉型圧縮機は、たとえば、空気調和装置、給湯機、温水暖房装置等に利用できる冷凍サイクル装置の圧縮機として有用である。

１００Ａ、１００Ｂ 密閉型圧縮機
３，４ 吸入管
６ 圧力容器
８ 圧縮機構
８ａ 吸入ポート
８ｂ 吐出ポート
２５ｂ 圧縮−吐出室
２０１ フィン構造
２０１ａ 平板フィン
２０１ｂ 土台部
２０１ｃ 金属粒
２０１ｄ 凹凸
３０１ 防音シート
３０２ ヒートパイプ

Claims (6)

1. 吸入ポートから吸入した作動流体を圧縮して吐出ポートから吐出する圧縮構構と、
   前記圧縮機構を収容し、前記圧縮機構から吐出される作動流体が流れる圧力容器と、
   前記圧力容器を貫通し、前記吸入ポートに接続された吸入管と、
   前記圧力容器の外側表面であって前記吸入管の近傍の外側表面に設けられたフィン構造と、を備える、密閉型圧縮機。
2. 前記吸入管と前記フィン構造とが接触していない、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記吸入管と前記フィン構造との最短距離が前記圧力容器の肉厚以上である、請求項２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記フィン構造と前記圧力容器との境界と前記吸入管との最短距離が前記圧力容器の肉厚よりも小さく、
   前記フィン構造と前記吸入管との最短距離が、前記圧力容器の外側表面からの距離が大きくなるにつれて大きくなる、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記フィン構造が、前記圧力容器とは別に形成されたフィン構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
6. 前記圧力容器を覆う防音材をさらに含み、
   前記フィン構造の一部が前記防音材の外側に突出している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。

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