(57)【要約】【課題】油ラインへのガス混入によるインジェクション配管部での振動による騒音を防止したヘリウム用密閉形スクロール圧縮機を提供する。【解決手段】ヘリウム用密閉形スクロール圧縮機において、底チャンバ部の油板にモータ室と油室の圧力バランス機能用小穴とインジェクション油通路となる切欠き部を備える。これにより、油ラインへのガス混入を防止でき、従来におけるインジェクション配管部での振動や騒音の増加を防止し、入力バラツキの小さい高品質のヘリウム用密閉形スクロール圧縮機を得る。【選択図】図１
2011185184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動ガスがヘリウムガスであり、密閉容器内に、圧縮機部とモータ部を収納し、前記圧縮機部は円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロールと旋回スクロールとをラップを互いに内側にしてかみ合わせ、前記旋回スクロールを回転軸に連設する偏心機構に係合し、前記旋回スクロールを自転することなく前記固定スクロールに対し旋回運動させ、前記固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、当該吸入口より前記作動ガスを吸入し、前記両スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させて容積を減少して前記作動ガスを圧縮し、前記吐出口より圧縮ガスを容器室内の吐出室に吐出し、フレーム外縁部に設けた連通路を介して上部モータ室に導き、さらに、吐出管を介して器外に前記作動ガスを吐出し、前記作動ガスを冷却するための油インジェクション管を、前記密閉容器に貫通して、前記固定スクロールの鏡板部に設けた油注入用ポートに接続した油インジェクション機構部を備えたヘリウム用密閉形スクロール圧縮機において、
前記フレーム外縁部に設けた前記連通路と対向するモータステータ外縁部には弓形状コアカット部を設け、底チャンバ部の油板には、下部モータ室と油室の圧力バランス機能用の複数の小穴を、その表面全体に亘ってほぼ均一になるように設けると共に、インジェクション油用通路となる切欠き部を前記コアカット部と反対側の外縁部に備えたことを特徴とするヘリウム用密閉形スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記請求項１に記載したヘリウム用密閉形スクロール圧縮機において、さらに、前記密閉容器のケーシング下部に、当該容器内の油面を観察可能とする油面計を設置し、かつ、当該油面計用ボス内の空間が前記油板の前記切欠き部と連通していることを特徴とするヘリウム用密閉形スクロール圧縮機。
【請求項３】
前記請求項１に記載したヘリウム用密閉形スクロール圧縮機において、さらに、前記密閉容器の前記底チャンバ部には、当該容器内の油面を観察可能とする油面計を設置し、かつ、当該油面計の可視可能な下限位置が、前記底チャンバ部の油取り出し管の油流出の上限位置に対して上方となる位置関係であることを特徴とするヘリウム用密閉形スクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリウムガスを用いている超高真空分野のクライオポンプ装置用ヘリウム圧縮機等に使用されるヘリウム用密閉形スクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヘリウム用密閉形スクロール圧縮機は、例えば、以下の特許文献１により既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術は、ヘリウム用密閉形スクロール圧縮機において、容器下部の油溜めを被う油板の形状に関するものであり、当該油板にインジェクションされた油を流すための通路を確保する形状に関する開示がある。当該特許文献１の図７にあるように、半周（半円）形状の油板場合、底チャンバの油面がガス流にさらされて変動して泡立つこと、それによって、油インジェクション配管側にヘリウムガスが混入して、当該油インジェクションラインの配管振動を増加し、騒音を発生するなどの問題がある。また、当該特許文献１の図３に開示された例においては、油板の片側半周部に通路穴がないため、油板の上下空間で微少な圧力差が発生し、そのため、当該油板の上方に溜まった油がスムースに落下せず、油板の上方に溜まった油がロータの下端部によって攪拌されて圧縮機入力が増加するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、その目的は、上記の問題点である、油インジェクション配管側へのヘリウムガスの混入現象を防止し、かつ、高性能で圧縮機入力のバラツキのない、所謂、高品質化を図ったヘリウム用密閉形スクロール圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、上述した目的を達成するため、作動ガスがヘリウムガスであり、密閉容器内に、圧縮機部とモータ部を収納し、前記圧縮機部は円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロールと旋回スクロールとをラップを互いに内側にしてかみ合わせ、前記旋回スクロールを回転軸に連設する偏心機構に係合し、前記旋回スクロールを自転することなく前記固定スクロールに対し旋回運動させ、前記固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、当該吸入口より前記作動ガスを吸入し、前記両スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させて容積を減少して前記作動ガスを圧縮し、前記吐出口より圧縮ガスを容器室内の吐出室に吐出し、フレーム外縁部に設けた連通路を介して上部モータ室に導き、さらに、吐出管を介して器外に前記作動ガスを吐出し、前記作動ガスを冷却するための油インジェクション管を、前記密閉容器に貫通して、前記固定スクロールの鏡板部に設けた油注入用ポートに接続した油インジェクション機構部を備えたヘリウム用密閉形スクロール圧縮機において、前記フレーム外縁部に設けた前記連通路と対向するモータステータ外縁部には弓形状コアカット部を設け、底チャンバ部の油板には、下部モータ室と油室の圧力バランス機能用の複数の小穴を、その表面全体に亘ってほぼ均一になるように設けると共に、インジェクション油用通路となる切欠き部を前記コアカット部と反対側の外縁部に備えたヘリウム用密閉形スクロール圧縮機が提供される。
【０００７】
より詳細には、本発明によれば、圧力バランス機能用小穴を油板の外周部と内周部に、同一周上に、万遍なく、油板の表面全体に亘ってほぼ均一になるように設ける複数個設ける。かかる構成によれば、図１にも示すように、インジェクトされたミスト状の油とガスの混合体は、通路２５ｂで下方向への流れ、その後、油板の外周部と衝突して、油板４７の上を水平方向に方向変換し流動するものである。前記油板には、圧力バランス機能用小穴を外周部に複数個、内周部に複数個と、万遍なく設置することにより、両室の圧力バランスを確実に取ることが出来る。また、上記水平方向の流れの過程で、ミスト状の油はガス中から分離して油滴及び液体油となって油板47の上に溜まり、当該溜まった油は、水平方向の移動の流れの過程において、下方の油室１ｂ３側に、上記小穴４７ｇ、４７ｆ、及び、切欠き部４７ａ、４７ｂを介して、圧力差がないことから、スムースに落下することが出来るようになる。
【０００８】
また、本発明によれば、密閉容器のケーシング下部に容器内油面を観察可能な油面計を設置し、当該油面計用ボス内の空間が前記油板の切欠き部と連通している。かかる構造によれば、当該油面計用ボス内の空間が油通路としての機能を有することとなる。更に、本発明では、密閉容器の底チャンバ部に容器内油面を観察可能な油面計を設置し、当該油面計の可視可能な下限位置が、前記底チャンバ部の油取り出し管の油流出の上限位置に対して上方となる位置関係になるようにする。かかる構成によれば、正確な油面管理と共に、油出口部となる油取り出し管側へのヘリウムガスの流出を確実に防止できることとなる。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明の構成によれば、次の効果が達成される。
【００１０】
（１）油板上方のモータ室１ｂ２と油室１ｂ３との圧力バランスが、同一周上に設けられた複数の小穴４７ｆにより確実に機能し、油板の上部に溜まっていたインジェクション油がスムースに油室側に、切り欠き部４７ａ，４７ｂを介して、落下することになる。その結果、底チャンバの油面が変動し、又は、泡立つことから解消される。かかる作用によって、油インジェクション配管側へのヘリウムガスの混入がなくなり、当該油インジェクション配管での振動が減少する。
【００１１】
（２）従来機にみられたロータウエイト部の油攪拌損失がなくなるので、油インジェクション量が過多の状態においても、図１２の実線で示すように、圧縮機の入力変動がなく、入力のバラツキの小さい、即ち、高品質で高性能なヘリウム用スクロール圧縮機を提供できる。
【００１２】
（３）圧縮機の油面変動が解消されること、また、ロータウエイトでの油拡販損失が低減することによれば、圧縮機からの油上り量（油流出量）も大幅に低減できると共に、底チャンバに油を、常時、確保できるようになり、圧縮機の軸受け故障等を防止することができ、圧縮機全体の信頼性を更に向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例になる縦形タイプのヘリウム用密閉形スクロール圧縮機の内部構造を示す縦断面図である。
【図２】上記図１におけるＡ-Ａ断面図である。
【図３】本発明になる油板の一例を示す平面図である。
【図４】本発明になる油板の一例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例になる縦形タイプのヘリウム用密閉形スクロール圧縮機の内部構造を示す縦断面図である。
【図６】上記図５の圧縮機の外観をその油インジェクション配管経路と共に示す図である。
【図７】上記図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図８】上記図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例になるヘリウム用密閉形スクロール圧縮機を示す外観図である。
【図１０】上記図９に示す圧縮機の平面図である。
【図１１】上記圧縮機における、底チャンバに油面計を備えた部分の一部拡大縦断面図である。
【図１２】本発明の作用・効果を、従来機との比較によって示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、添付の図１〜図１３を参照しながら、詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態になる縦形構造の注油式密閉形ヘリウム用スクロール圧縮機の内部構造を示す縦断面図である。また、図２は、上記図１のＡ-Ａ断面図であり、そして、図３及び図４は、当該スクロール圧縮機に設けられた本発明になる油板の平面図と縦断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、固定スクロール５の外縁部と、主軸受部４０や補助軸受部３９を内部に有したフレーム７の外縁部には、吐出室１ａとモータ室１ｂ（１ｂ１）とを連通する通路１８（１８ａ、１８ｂ）を設けている。これらの通路１８ａ、１８ｂと鉛直方向で対向するモータステータ３ａの外縁部には、図７に示すように、弓形状のコアカット部２５ｂが設けられており、更に、その他の三ヶ所にも、コアカット部２５ａ、２５ｃ、２５ｄが同一周上に等間隔で設けられている。
【００１７】
なお、ここに示す実施例は、モータの外周部が容器密閉２の内壁面２ｍに密着して固定される構造であり、電動機部３の下方には、油溜めを被うための油板４７が設けられている。底チャンバ部２ｃの内部と、ケーシング２ｂの内部とを区分するように、当該油板４７を設置し、そして、当該油板４７には、図３及び図４に示すように、下部モータ室１ｂ２と油室１ｂ３との間の圧力バランスを保つように機能する小穴４７ｅ、４７ｆ、４７ｇが、同一の円周上に、複数個、換言すれば、当該油板４７の表面全体に亘ってほぼ均一になるように設けられている。なお、これら小穴４７ｅ、４７ｆ、４７ｇの径は、実用的には、５ＨＰクラスで４ｍｍ〜５ｍｍであり、外側の同一の周上に均等に８個、更に、内側の同一周上には３個が開設されている。本構成によれば、下部モータ室１ｂ２と油室１ｂ３との間の圧力バランスが、油板４７の外周部と内周部とで、万遍なく取れることになる。
【００１８】
また、これら圧力バランス機能用の小穴４７ｅ、４７ｆ、４７ｇは、油が落下するための通路機能をも備えている。また、大量のインジェクション油用の通路（油排出通路機能）となる切欠き部４７ａ、４７ｂを、前記コアカット部２５ｂ側と反対側の外縁部に備えている。当該切欠き部は１個だけでもよく、又は、最大２個までが適正となる。当該切欠き部４７ａ、４７ｂの大きさは、矩形状の場合には、５ｍｍ×２０ｍｍ前後の寸法が好適である。また、当該切欠き部４７ａ、４７ｂの形状として、上述した矩形状であってもよく、又は、図３の破線にて示すように、半円弧状切欠き４７ｍであってもよい。
【００１９】
なお、本発明では、ガス流が油板４７の上を流れる水平方向の終端部となる、通路（コアカット部）２５ｃ（図７参照）の下方部の位置において、当該油板４７の外縁部に、当該切欠き部４７ａを設定するものである。これにより、インジェクトされたミスト状油とガスは、通路（コアカット部）２５ｂ（図７参照）を下方向へ流れ、当該油板４７の外周部と衝突して、油板４７の上で同じ水平方向に方向変換して流動する。その流れの過程で、ミスト状油はガス中から分離し、それぞれ、油滴及び液体油となって油板４７の上に溜まる。このようにして油板４７上に溜まった油は、水平方向への移動の流れの過程において、下方の油室１ｂ３側に、上記小穴４７ｇ、４７ｆ、及び、切欠き部４７ａ、４７ｂを介して、圧力差がなくなり、スムースに落下する。同時に、また、油面変動は解消されることになる。
【００２０】
また、上記の構成において、当該切欠き部４７ａ、４７ｂ（４７ｍ）は、吐出管２０側（図２参照）に設置することが好ましい。なお、この位置関係が最も効果があることが、実験的に確認された。例えば、仮りに、図１において、上記切欠き部４７ａが通路（コアカット部）２５ｂの真下に位置した場合、流れの方向が、油の落下方向である垂直方向と、ガス流の油板４７の上を流れる水平方向とに分かれ、即ち、油が落下して流れる方向と、ガスが流れる方向とで異なる。そのため、当該切欠き部４７ａの上記油通路機能が阻害されるためである。なお、油板４７は、例えば、ｔ＝１ｍｍ程度の薄板を材料として４７ｃと４７ｄのリング状の凹凸部を形成した、所謂、補強リブ構造を備えている。
【００２１】
図５は、上記図１に対して、密閉容器２のケーシング２ｂの下部に、容器内油面が観察可能となるように、油面計５０を設置した実施例である。図７は、上記図５のＢ−Ｂ断面図である。図８は、上記図５のＣ−Ｃ断面図である。上記の油面計５０のボス部５１内の空間５０ｃが、前記油板４７の切欠き部４７ｂと連通している。また、上記油面計５０は、サイトグラス部５０ａと保持部５０ｃとからなり、保持部５０ｃはボス部５１と、ネジ締結により密封された構造となっている。本構造によれば、油面観察機能と共に、当該ボス部５１内の空間５０ｄがインジェクトされた油用通路としての機能をも奏することになり、油板４７上での油溜まり現象をさらに抑制することが出来る。なお、図６は、上記図５にその内部構造示した圧縮機の外観図である。また、上述したように、油面計５０の周方向での位置は、コアカット部２５ｂの通路側と反対の位置関係となり、上方向にガスが流れるコアカット部２５ｃの通路側と同一位置となる。
【００２２】
ここで、上記図１と図６を用いて、本発明のヘリウム用スクロール圧縮機の全体構造について説明する。
【００２３】
図１に示すように、作動ガスがヘリウムガスであり、当該作動ヘリウムガスを冷却するための油インジェクション管３１を、密閉容器２の上蓋２ａを貫通して固定スクロール５の鏡板部５ａに設けた油注入用ポート２２ａに接続し、当該油注入用ポート２２ａの開口部は、旋回スクロール６のラップ６ｂの歯先面に対向して開口している。密閉容器２内の吸入配管１７側となる上部にはスクロール圧縮機構部が、下側にはモータ部３が収納されている。そして、密閉容器２内は、吐出室１aと、そして、フレーム７を挟んで、モータ室１ｂとの二つの室に区画されている。スクロール圧縮機構部では、固定スクロール５と旋回スクロール６とを互いに噛み合せて、圧縮室（密閉空間）８を形成している。
【００２４】
上記の固定スクロール５は、円板状の鏡板５ａと、これに直立したインボリュート曲線又はこれに近似の曲線状に形成されたラップ５ｂとからなり、その中心部には吐出口１０を、そして、その外周部には吸入口１５（１５ａ、１５ｂ）を備えている。旋回スクロール６も、また、円板状の鏡板６ａと、これに直立し、固定スクロールのラップと同一形状に形成されたラップ６ｂと、鏡板の反ラップ面に形成されたボス部６ｃとからなっている。
【００２５】
また、図１において、フレーム７は、その中央部に軸受部４０を形成し、この軸受部に回転軸１４が支承され、そして、当該回転軸１４の先端の偏心軸１４ａは、上記ボス部６ｃに旋回運動が可能なように挿入されている。また、フレーム７には、固定スクロール５が、複数本のボルトによって固定されており、他方、旋回スクロール６は、オルダムリング及びオルダムキーよりなるオルダム機構３８によって、フレーム７に支承されており、旋回スクロール６は固定スクロール５に対し、自転しないで旋回運動をするように形成されている。
【００２６】
上記回転軸１４には、モータ軸１４ｂが一体に連設されており、換言すれば、モータ部３と直結している。固定スクロール５の吸入口１５には、密閉容器２の上蓋２ａを貫通して、吸入管１７が接続されており、他方、吐出口１０が開口している吐出室１aは、フレーム７の外縁部の通路１８ａ、１８ｂを介して、モータ室１ｂ（１ｂ１、１ｂ２）と連通している。このモータ室１ｂは、密閉容器２の中央部においてケ−シング部２ｂを貫通する吐出管２０に連通している。この吐出管２０は、上記通路１８ａ、１８ｂの位置に対してほぼ反対側の位置に設置されている。これら両者１８（１８ａ、１８ｂ）、２０の位置関係は、通路１８（１８ａ、１８ｂ）を通過したガスとインジェクション油の混合体が、当該通路１８（１８ａ、１８ｂ）の鉛直方向に設けられた通路２５ｂへ向かって下方向へ流れる経路と、ステータ３の上面３ｆやその周囲のコイルエンド部３ｃとの衝突により水平方向で二手に分かれて容器内壁に沿って流れる経路とに、即ち、２方向（厳密には３方向）に分流することになる。
【００２７】
そして、上部モータ室１ｂ１では、モータステータ３ａと、ケ−シング部２ｂの内壁面２ｍ側との間に、ガスと油の流路部となる円弧状の通路２５ｂを形成し、更に、その他の流路部として、上記図7で示すように、通路２５ａ、２５ｃ、２５ｄが形成されている。なお、上記通路２５ｂでは、主にガスとインジェクション油の混合体が下方向に向う流れとなり、他方、通路２５ｃでのみ、主に油を分離した作動ガスが上方向に向う上昇流となる。また、モータエアーギャップの隙間２６（図１参照）もガス通路となり、当該隙間２６を介して、空間１ｂ１と空間１ｂ２とが連通している。
【００２８】
このような容器内部でのモータ室１ｂ１、１ｂ２のガスと油の混合体の流れによって、６０°Ｃ〜７０°Ｃ前後の比較的低温なインジェクション油による、モータの直接冷却が可能となる。また、それらの両空間では、ガス中の油は、ガスから分離されて下方に流れることとなる。なお、図中の符号７０（図１参照）は、ハーメチック端子部である。なお、吸入管１７ｂと固定スクロール５との間には、高圧部と低圧部とをシールするＯリング５３を設けている。また、吸入管１７内には、逆止弁手段１３が設けられ、当該逆止弁１３は、圧縮機停止時での回転軸１４の逆転を防止すると共に、密閉容器内の潤滑油が低圧側に流出するのを防止するものである。また、旋回スクロール６の鏡板の背面には、スクロール圧縮機部とフレーム７で囲まれた空間３６（以下、「背圧室」と呼ぶ）が形成され、この背圧室３６には、旋回スクロールの鏡板に穿設した細孔６ｄを介して、吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力Ｐｂが導入され、旋回スクロール６を固定スクロール５に押付ける軸方向の付与力を与えている。
【００２９】
そして、潤滑油２３は密閉容器２の底部に溜められており、この潤滑油２３は、密閉容器１内の高圧圧力と、上記背圧室３６の中間圧力Ｐｂとの間の差圧により、油吸上管２７へ吸上げられた後、回転軸１４内を流れ、旋回軸受３２、横穴５１を介して、補助軸受３９、主軸受４０へ給油される。軸受４０、３２へ給油された油は、その後、前記背圧室３６を経て、前記穴６ｄを介してスクロールラップの圧縮室８へ注入され、そこで圧縮ガスと混合され、次いで、ヘリウムガスと共に吐出室１aへ吐出される。なお、
前記密閉容器１の底部には、当該底部に溜められた潤滑油２３を器外へ取り出すための、所謂、油取り出し管３０が設けられている。
【００３０】
また、上記密閉容器２の上蓋部２ａには、スクロール圧縮機構部の圧縮途中の圧縮室８へ、油を注入するための、所謂、油インジェクション管３１が設けられている。上記図６は、本発明の一実施例であるヘリウム用密閉形スクロール圧縮機１００の外観と共に、それを含む注油系統図の例を示している。図６に示すように、密閉容器２の底部に溜められた潤滑油２３は、密閉容器内の圧力（吐出圧力Ｐｄ）と前記圧縮室８の圧力（吐出圧力以下の圧力）との差圧によって、油取り出し管３０の流入部３０ａ（図１参照）から当該油取り出し管３０内へ流入していく。
【００３１】
一方、上述した円弧状のガス流路部（コアカット部）２５ｂを流出したガスと油は、油板４７に至る。そこで、方向変換されて水平方向のガスと油の混合体の流れとなり、ガス中の油は分離されて、油板４７の上面に溜まることになる。その後、当該油は、ガス流にて、油板４７の外縁部の切欠き部４７ａ、４７ｂに導かれ、下方の底チャンバ部に落下する。底チャンバ内の油は、ヘリウムガスの混入度合いが大きく減少していることから、油取り出し管３０の油入り口部３０ａ内へ流入した油は、外部油配管６６を通って油冷却器３３へ至り、ここで、適宜、冷却された後、油配管６６ａ、６６ｂを介して、油インジェクション管３１及びポート２２を経て、差圧を利用して、圧縮室８へ注入される。
【００３２】
この時、上記油ラインへのヘリウムガスの混入がないことから、曲がり配管などでの油とガスの流動に伴う、間欠的な、配管への力の発生による当該インジェクション配管部での振動増加現象を解消し抑えることができる。なお、図中の符号６０は、油流量調節弁である。この様にして、上記密閉容器１内の圧縮室８へ注入された油は、当該圧縮室８内において、作動ガスの冷却作用およびスクロールラップ先端部等の摺動部を潤滑する役目を果す。そして、この油は、作動ガスと共に圧縮された後、吐出口１０より吐出室１ａへ吐出され、前述したと同様に、モータ室１ｂ（１ｂ１）で作動ガスから分離され、通路２５ａ、２５ｂ、２５ｄ，２８ａなどを介して流下し、上記密閉容器２の底部に溜まる。
【００３３】
次に、添付の図９から図１１は、上述したように、密閉容器２の底チャンバ部２ｃに、容器内の油面を観察可能とする油面計５０を設置した実施例である。そして、図１１に示すように、当該油面計５０による可視可能な下限位置５０ｍが、前記底チャンバ部２ｃの油出口部３３０の油流出上限位置３３０ｍに対して、上方となる位置関係としている。かかる構成とすることによれば、油面計の目視による観察により、圧縮機内部の油面の管理が確実となり、油面の異常な低下を防止することが出来る。そのため、これまでの油面の異常な低下に伴う油インジェクション配管側へのヘリウムガスの混入がなくなり、当該油インジェクション配管の振動を減少することが可能となる。
【００３４】
なお、圧縮機の油面レベルは、単に、（１）圧縮機への初期封入油量の他に、（２）上記図６に示した油インジェクション配管６６、６６ａ、６６ｂのサイズや長さによって決められる油配管の容量と、（３）油冷却器33の大きさ・油封入容量と、そして、（４）運転中のインジェクション流量によって決まる。上記の特定した底チャンバ部において油面計を設置した構造によって、上記油サイクルの全体封入油量を決めることができるようになる。このような正確な油面レベルの管理機能と共に、油出口部となる油取り出し管側へのヘリウムガスの流出を、確実に防止できるようになる。
【００３５】
また、上記図６のケーシング部２ｂに油面計５０を設置する場合には、特に、溶接時において、当該ケーシング部２ｂの変形が容易となることから、かかる溶接時の変形を抑える必要性がある。一方、上記図９に示す構造の場合には、上記溶接時の変形に関する問題は小さくなり、圧縮機の密閉容器の組立性が向上する。
【００３６】
なお、図９において、吸入配管部３１７、吐出配管部３２０、油出口部３３０、油インジェクション管３３１の各配管の接続を、ロー付け作業でも可能となるように、各配管の先端部には、拡管部３１７ａ、３３０ｂ、３３１ａ、３２０ａを形成し、所謂、エルボ構造の配管接続構造としている。
【００３７】
また、図９の油出口の構成によれば、配管接続部におけるヘリウムガスの漏れをほぼ完全になくすことが可能である。なお、図９において、油出口部３３０のエルボ配管部３３０ａは、上方向に立ち上げた構造とする。これによれば、油配管６６の左右方向のいずれの方向にも配管施工が可能となり、油配管作業性の融通性が向上することとなる。なお、図中の符号２１は、各配管の先端部の拡管部を密封するためのゴム栓である。また、上記蓋キャップ部２ａにおいて、上記エルボ構造の配管構造３１７、３３１を採用することによって、全体としてユニット高さを低く抑え、かつ、圧縮機ユニットの小型軽量化を図ることができるという効果もある。また、図１０にも示すように、吸入配管３１７と油インジェクション管３３１の接続位置は、互いに、反対方向に向かう位置関係で、ほぼ並行に設定している。
【００３８】
このような構成によれば、ユニット側の銅配管とのロー付け作業において、相手側配管部への過熱を防止できる等のロー付け作業性が向上できるという効果がある。
【００３９】
最後に、本発明になるヘリウム用密閉形スクロール圧縮機により得られる特性（油インジェクション量があるＱinに対する圧縮機入力Ｗｉｎの関係）を、従来機のそれと比較しながら、添付の図１２に示す。
【００４０】
この図からも明らかなように、従来機では、油インジェクション量がある値Ｑin1を超えると、急激に、圧縮機入力Ｗｉｎが増加する傾向を示す。これは、上述したように、油板の上方に溜まった油の落下がスムースでないため、油板上方に溜まった油がロータ下端部によって攪拌されて圧縮機入力が増加したものであると考えられる。なお、その要因としては、油板上方のモータ室と底チャンバ部の油室との圧力バランスの保持が十分に機能しないことが考えられ、これは、ヘリウムガス流による風圧の影響等による微少な圧力差が油板の上下空間に発生することによる影響であると思われる。
【００４１】
これに対し、本発明によれば、従来機にみられたロータウエイト部の油攪拌損失がなくなることから、油インジェクション量が過多の状態においても、図に実線で示すように、圧縮機の入力変動がなくなり、入力のバラツキの小さくなる。即ち、これにより、高品質で高性能なヘリウム用スクロール圧縮機を提供できる。
【符号の説明】
【００４２】
１ａ…吐出室、１ｂ１、１ｂ２…モータ室、１ｂ３…油室、２…密閉容器、２ｃ…底チャンバ、３…モータ部、３ａ…モータステータ、３ｂ…モータロータ、３ｃ…モータコイルエンド部、５…固定スクロール、６…旋回スクロール、８…圧縮室、９ｂ…ロータウエイト、１０…吐出口、７…フレーム、１５…吸入口、１４…回転軸、２７…油吸上管、１７…吸入管、１８、１８ａ、１８ｂ…通路、２０…吐出管、２２…油注入用ポート、２３…潤滑油、２５…コアカット部、４０…主軸受、３９…補助軸受、３０…油取り出し管、３１…油インジェクション管、３２…旋回軸受、４７…油板、４７ａ…切欠き部、４７ｅ、47ｆ、47ｇ…小穴、５０…油面計、５１…油面計用ボス。
【図１】
2011185184.tif 000003
【図２】
2011185184.tif 000004
【図３】
2011185184.tif 000005
【図４】
2011185184.tif 000006
【図５】
2011185184.tif 000007
【図６】
2011185184.tif 000008
【図７】
2011185184.tif 000009
【図８】
2011185184.tif 000010
【図９】
2011185184.tif 000011
【図１０】
2011185184.tif 000012
【図１１】
2011185184.tif 000013
【図１２】
2011185184.tif 000014