(57)【要約】【課題】アルマイト皮膜から流体室へと放出されるガスの量を低滅することにより、真空性能を良好とするスクロール形流体機械の提供。【解決手段】スクロール形流体機械１は、アルミニウム合金鋳物である固定スクロール２０と旋回スクロール３０とを有する。旋回スクロール３０は固定スクロール２０に対して偏心回転するように構成され、固定スクロール２０と旋回スクロール３０とにより密閉された流体室２０ａが画成される。流体室２０ａを画成する固定スクロール２０、旋回スクロール３０の面には微細なポーラス３２ａの形成されたアルマイト皮膜３２Ｃが設けられており、ポーラス３２ａ中には金属及び樹脂の含浸物３２Ｄが含浸されている。更に、アルマイト皮膜３２Ｃ上には、膜厚０．０１〜１μｍの潤滑油又はグリースからなる層３２Ｅが設けられている。【選択図】　図４
2004076685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械本体と、
該機械本体に対して移動不能に設けられ、渦巻状の固定スクロール板を有する固定スクロールと、
該固定スクロール板の略全面に沿って対向する渦巻状の旋回スクロール板を有し、該旋回スクロール板は該固定スクロール板に対して偏心回転するように該機械本体に支持された旋回スクロールとを備え、
該固定スクロール及び該旋回スクロールにおいて、該固定スクロール板と該旋回スクロール板との間で密閉された流体室が画成され、
該固定スクロール及び該旋回スクロールはアルミニウム合金製鋳物であり、該流体室を画成する該固定スクロール及び該旋回スクロールの面には、アルマイト処理によって微細なポーラスの形成されたアルマイト皮膜が設けられ、該ポーラス中には金属、又は該金属及び樹脂が含浸されたスクロール形流体機械において、
該アルマイト皮膜上に、膜厚０．０１〜１μｍの潤滑油又はグリースからなる層が設けられていることを特徴とするスクロール形流体機械。
【請求項２】
該潤滑油は、パラフィン系、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系であることを特徴とする請求項１記載のスクロール形流体機械。
【請求項３】
該グリースは、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系であることを特徴とする請求項１記載のスクロ一ル形流体機械。
【請求項４】
アルミニウム合金製鋳物は、Ｓｉを４．０〜１０％、Ｃｕを４．０％以下で含むことを特徴とする請求項１記載のスクロール形流体機械。
【請求項５】
該金属は、銀又は金又は二硫化モリブデンからなることを特徴とする請求項１記載のスクロール形流体機械。
【請求項６】
該樹脂は、四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載のスクロール形流体機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクロール形流体機械に関し、特に、固定スクロールと旋回スクロールとを備え、固定スクロールに対して旋回スクロールが偏心回転することによって、固定スクロール及び旋回スクロールにおいて画成される流体室の体積が変化して、真空又は高圧の状態を作り出すスクロール形流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空の状態又は高圧の状態を作り出す装置としては、互いに噛合うように配置された固定スクロールと旋回スクロールとを備えるスクロール形流体機械が知られている。スクロール形流体機械には、サクションアダプタとエキゾーストアダプタとが設けられており、所望の容器内を真空にしたい場合には、サクションアダプタに当該容器が接続され、所望の容器内を高圧にしたい場合には、エキゾーストアダプタに当該容器が接続される。真空にする用途で用いられることがあるため、スクロール形流体機械は、スクロール形真空ポンプと呼ばれることがある。このタイプの流体機械は、理化学分析機器、電子顕微鏡、半導体製造装置等の分野で利用されている。
【０００３】
具体的には、スクロール形流体機械の固定スクロールは、スクロール形流体機械の外枠等を構成する機械本体に対して移動不能に設けられており、渦巻状の固定スクロール板を有している。また、旋回スクロールは、固定スクロール板の略全面に沿って対向する渦巻状の旋回スクロール板を有しており、旋回スクロール板は固定スクロール板に対して偏心回転するように機械本体に支持されている。固定スクロールの一部と旋回スクロールの一部とは互いに当接し合い、この当接により、固定スクロール及び旋回スクロールにおいて密閉された流体室が画成されている。互いに当接する部分は、旋回スクロールが偏心回転しているときに互いに摺動する摺動面をなすとともに流体室を画成する面をなす。旋回スクロールが偏心回転することにより、一時的に密閉の状態が解除された流体室へサクションアダプタを介して流体が流入し、再び流体室が密閉の状態となり、流体室内の体積が小さくなり流体室内の流体を圧縮し、エキゾーストアダプタを介して流体機械外部へ流体が排出されるように構成されている。
【０００４】
固定スクロール及び旋回スクロールは、旋回スクロールの高速回転化及び流体機械の軽量化を図るために、アルミニウム合金製鋳物とされている。流体室を画成する固定スクロール及び旋回スクロールの摺動面には、アルマイト処理を施すことによりアルマイト皮膜を設けて摺動面の硬度を高めている。このアルマイト皮膜においては、微細なポーラスが無数に形成された状態となっている。
【０００５】
旋回スクロールが偏心回転しているときには、旋回スクロール、固定スクロールのそれぞれの摺動面上に設けられたアルマイト皮膜どうしが互いに摺動し合うが、このときに、焼付き、かじり、摩耗等の問題が生じ易い。これらの問題点を改善するために、アルマイト皮膜のポーラス中に金属又は樹脂を含浸させてアルマイト皮膜の潤滑性を高め、耐摩耗性を向上させる処理方法が一般に行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の固定スクロール、旋回スクロールでは、上述のように、摺動面がアルマイト処理によって硬化され、且つアルマイト皮膜に金属又は樹脂を含浸させて潤滑性が高められ、耐摩耗性が向上されており、耐久性の点では問題はない。
【０００７】
しかし、アルマイト皮膜は、上述のように多孔質になっているため、表面積が広大になっている。アルマイト皮膜中やアルミニウム合金中にはガスが存在しているが、アルマイト皮膜の表面積が大きいため、アルマイト皮膜から流体室内へのガス放出面積が大きくなり、この結果として放出されるガスの量が多くなってしまう。ガス放出量は、スクロール形流体機械の性能因子の一つであり、この量が多いことはスクロール形流体機械の性能が低いことを意味し、アルマイト処理の施されていないアルミニウム合金や、ステンレス等の材質からなる固定スクロール、旋回スクロールを有するスクロール形流体機械の場合と比較すると、性能が大きく劣っていた。このため、アルマイト処理は、真空性能の要求される固定スクロール、旋回スクロールには適していないと考えられていた。
【０００８】
そこで本発明は、アルマイト皮膜から流体室へと放出されるガスの量を低滅することにより、真空性能を良好とするスクロール形流体機械を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、機械本体と、該機械本体に対して移動不能に設けられ、渦巻状の固定スクロール板を有する固定スクロールと、該固定スクロール板の略全面に沿って対向する渦巻状の旋回スクロール板を有し、該旋回スクロール板は該固定スクロール板に対して偏心回転するように該機械本体に支持された旋回スクロールとを備え、該固定スクロール及び該旋回スクロールにおいて、該固定スクロール板と該旋回スクロール板との間で密閉された流体室が画成され、該固定スクロール及び該旋回スクロールはアルミニウム合金製鋳物であり、該流体室を画成する該固定スクロール及び該旋回スクロールの面には、アルマイト処理によって微細なポーラスの形成されたアルマイト皮膜が設けられ、該ポーラス中には金属、又は該金属及び樹脂が含浸されたスクロール形流体機械において、該アルマイト皮膜上に、膜厚０．０１〜１μｍの潤滑油又はグリースからなる層が設けられているスクロール形流体機械を提供している。
【００１０】
ここで、該潤滑油は、パラフィン系、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系であることが好ましい。
【００１１】
該グリースは、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系であることが好ましい。
【００１２】
該アルミニウム合金製鋳物は、Ｓｉを４．０〜１０％、Ｃｕを４．０％以下で含むことが好ましい。
【００１３】
該金属は、銀又は金又は二硫化モリブデンからなることが好ましい。
【００１４】
該樹脂は、四フッ化エチレン樹脂であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態によるスクロール形流体機械１について図１乃至図４に基づき説明する。スクロール形流体機械１は、外枠を構成する機械本体１０を有しており、機械本体１０には、サクションアダプタ１１とエキゾーストアダプタ１２とがそれぞれ設けられている。サクションアダプタ１１、エキゾーストアダプタ１２は、それぞれ貫通孔１１ａ、１２ａが形成されており、後述の固定スクロールケース２１内部に連通している。所望の図示せぬ容器内を真空状態としたい場合には、当該容器をサクションアダプタ１１に接続してスクロール形流体機械１を動作させることにより、当該容器内を真空状態にすることができるように構成されている。スクロール形流体機械１の動作中には、当該容器内の流体たるエアはスクロール形流体機械１を介して抜取られ、エキゾーストアダプタ１２から排出される。逆に、所望の容器内を高圧状態としたい場合には、当該容器をエキゾーストアダプタ１２に接続してスクロール形流体機械１を動作させることにより、当該容器内を高圧状態にすることができるように構成されている。また、機械本体１０内部には、固定スクロール２０と、旋回スクロール３０とが設けられている。機械本体１０外部には、内部に図示せぬモータを備えたモータケース４０が接続されている。
【００１６】
固定スクロール２０は固定スクロールケース２１を有しており、固定スクロールケース２１は、２つの略同一円形状をした端面２１Ａ、２１Ｂと、これらを接続する周面２１Ｃとによって構成されている。端面２１Ａ、２１Ｂは平行の位置関係にあり、固定スクロールケース２１は、機械本体１０に対して移動不能に固定されている。
【００１７】
固定スクロールケース２１内部には、旋回スクロール３０を構成する旋回スクロール円盤３１が設けられている。旋回スクロール円盤３１は、端面２１Ａ、２１Ｂよりも半径の若干小さい円形状をなし、端面２１Ａ、２１Ｂからそれぞれ等しい距離で離間して、端面２１Ａ、２１Ｂに平行の位置関係で配置されている。旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａは一方の端面２１Ａに対向し、旋回スクロール円盤３１の他方の面３１Ｂは他方の端面２１Ｂに対向する。
【００１８】
旋回スクロール円盤３１の中心から偏心した位置には貫通孔３０ａが形成されており、貫通孔３０ａには、クランクシャフト５０が貫通している。旋回スクロール円盤３１は、ベアリング５１を介してクランクシャフト５０に支持されており、クランクシャフト５０に対して回転可能である。クランクシャフト５０は、ベアリング５２を介して機械本体１０に支持されており、機械本体１０に対して回転可能である。従って、旋回スクロール３０は機械本体１０に間接的に支持された状態となっている。クランクシャフト５０はモータケース４０内の図示せぬモータに駆動連結されており、モータが駆動するとクランクシャフト５０が回転するように構成されている。貫通孔３０ａ内に位置するクランクシャフト５０の部分においては、クランクシャフト５０の回転軸は当該部分の半径方向の中心に位置しておらず偏心した位置にある。また、上述のように、貫通孔３０ａは旋回スクロール円盤３１の中心から偏心した位置に形成されている。このため、クランクシャフト５０が回転することにより旋回スクロール円盤３１は、固定スクロールケース２１に対して偏心回転するように構成されている。
【００１９】
旋回スクロール円盤３１上には、板状をした旋回スクロール板３２が設けられている。より具体的には、旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａ上に、一方の旋回スクロール板３２Ａが設けられており、旋回スクロール円盤３１の他方の面３１Ｂ上に、他方の旋回スクロール板３２Ｂが設けられている。旋回スクロール板３２Ａ、３２Ｂは、図２に示されるように、帯状の板が渦巻状に丸められた形状をなし、それぞれの一方の側縁が一方の面３１Ａ、他方の面３１Ｂにそれぞれ固着された状態になっている。図１に示される断面図で見た場合には、旋回スクロール板３２Ａは、旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａから固定スクロールケース２１の一方の端面２１Ａに至るまで突出したひれ状をなしており、同様に旋回スクロール板３２Ｂは、旋回スクロール円盤３１の他方の面３１Ｂから固定スクロールケース２１の他方の端面２１Ｂに至るまで突出したひれ状をなしている。旋回スクロール板３２は、旋回スクロール円盤３１とともに旋回スクロール３０を構成する。
【００２０】
固定スクロールケース２１内周面であって端面２１Ａ、２１Ｂの部分には、板状をした固定スクロール板２２が設けられている。より具体的には、端面２１Ａ上に固定スクロール板２２Ａが設けられており、端面２１Ｂ上に固定スクロール板２２Ｂが設けられている。図２に示されるように、固定スクロール板２２Ａ、２２Ｂは、旋回スクロール板３２Ａ、３２Ｂと同様に帯状の板が渦巻状に丸められた形状をなし、それぞれの一方の側縁が端面２１Ａ、２１Ｂに固着された状態になっている。図１に示される断面図で見た場合には、固定スクロール板２２Ａは、固定スクロールケース２１の一方の端面２１Ａから旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａに至るまで突出したひれ状をなしており、同様に固定スクロール板２２Ｂは、固定スクロールケース２１の他方の端面２１Ｂから旋回スクロール円盤３１の他方の面３１Ｂに至まで突出したひれ状をなしている。図２に示されるように、固定スクロール板２２と旋回スクロール板３２とは互いに噛合ったような状態となっており、固定スクロール板２２の全面は、旋回スクロール板３２の略全面に沿って対向して配置された状態となっている。固定スクロール板２２は、固定スクロールケース２１とともに固定スクロール２０を構成する。
【００２１】
固定スクロール板２２の面と旋回スクロール板３２の面とは、同時に２箇所以上で当接可能に構成されている。また、旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａ、他方の面３１Ｂは、それぞれ鏡板面になっており、固定スクロール板２２Ａ、２２Ｂの突出方向における先端部とそれぞれ常時互いに当接している。同様に、固定スクロールケース２１の内周面であって端面２１Ａ、２１Ｂの部分は鏡板面になっており、旋回スクロール板３２Ａ、３２Ｂの突出方向における先端部とそれぞれ常時互いに当接している。より詳細には、図３に示されるように、一方の端面２１Ａに対向する渦巻状の旋回スクロール板３２Ａの先端部に沿って、自己潤滑性樹脂からなるチップシール３３が設けられている。同様に、旋回スクロール円盤３１Ａに対向する渦巻状の固定スクロール板２２Ａの先端部に沿って、自己潤滑性樹脂からなるチップシール２３が設けられている。チップシール２３、３３を介して、旋回スクロール板３２は固定スクロールケース２１に当接し、固定スクロール板２２は旋回スクロール円盤３１に当接している。チップシール２３、３３によって、固定スクロールケース２１の一方の端面２１Ａと旋回スクロール板３２Ａとの間のシール性が高められ、また、旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａと固定スクロール板２２Ａとのシール性が高められている。なお、説明の都合上、図３には一方の固定スクロール板２２Ａ、旋回スクロール板３２Ａ等について示したが、他方の固定スクロール板２２Ｂ、旋回スクロール板３２Ｂ等についても同様である。
【００２２】
これら固定スクロール２０、旋回スクロール３０を構成する各部の当接により、固定スクロール２０と旋回スクロール３０との間において、旋回スクロール板３２と固定スクロール板２２と旋回スクロール円盤３１と固定スクロールケース２１とにより囲まれる密閉された流体室２０ａが画成される。流体室２０ａを画成している面は、旋回スクロール３０が偏心回転しているときに互いに摺動する摺動面をなす。旋回スクロール板３２が偏心回転すると、固定スクロール板２２と旋回スクロール板３２とが互いに摺動し、固定スクロール板２２と旋回スクロール板３２との当接位置が変化する。この当接位置の変化により流体室２０ａの体積が減少するように構成されている。
【００２３】
固定スクロール２０及び旋回スクロール３０は、アルミニウム合金製鋳物である。このアルミニウム合金製鋳物は、Ｓｉを４．０〜１０％含み、Ｃｕを４．０％以下の量で含む。Ｓｉを４．０〜１０％、Ｃｕを４．０％以下としたのは、合金元素、特に、鋳造時に共晶となって網目状に生じるＳｉ、Ｃｕを少なくするためである。このことによって、後述のアルマイト処理を行うときに、共晶物が脱落して生じる表面の凹凸の低滅を図ることができ、また、後述のアルマイト皮膜３２Ｃの厚さのバラツキを抑えることができる。
【００２４】
流体室２０ａを画成する固定スクロール２０、旋回スクロール３０の面、即ち、固定スクロール板２２、旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａ及び他方の面３１Ｂ、固定スクロールケース２１の一方の端面２１Ａ及び他方の端面２１Ｂ、旋回スクロール円盤３１の面にはアルマイト処理が施されており、図４に示されるように、このアルマイト処理によるアルマイト皮膜３２Ｃが設けられている。なお、説明の都合上、図４では、旋回スクロール板３２の表面についてのみを示しているが、固定スクロールケース２１の一方の端面２１Ａ及び他方の端面２１Ｂ、固定スクロール板２２、旋回スクロール円盤３１の一方の面３１Ａ及び他方の面３１Ｂの、それぞれの表面についても同様である。アルマイト皮膜３２Ｃが設けられていることにより、流体室２０ａを画成する固定スクロール２０、旋回スクロール３０の面が硬化されている。
【００２５】
アルマイト皮膜３２Ｃには、無数の微細なポーラス３２ａが形成されているが、ポーラス３２ａ中には、図４に示されるように、金属及び樹脂からなる含浸物３２Ｄが含浸される。含浸物３２Ｄは、金属が含浸された後に樹脂が含浸されてなる。含浸される金属としては、金、銀、二硫化モリブデン等が用いられており、また、樹脂としては、四フッ化エチレン等が用いられている。金属をポーラス３２ａ中に含浸させることにより、ポーラス３２ａを塞ぐことができる。金属として銀、金、二硫化モリブデン等を用いたのは、これらの金属は摩擦係数が低いためである。摩擦係数が低いため、互いに接触する旋回スクロール板３２と固定スクロール板２２との間の摺動特性を向上させることができ、耐久性を向上させることができる。また、これらの金属はポーラス３２ａを塞ぐのに適しており、アルマイト皮膜３２Ｃからのガスの放出を低減することができる。更に、金属に四フッ化エチレン樹脂を加えると、耐摩耗性をより高めることができ、且つガス放出を効果的に低減させることができる。
【００２６】
金属等がポーラス３２ａ中に含浸された状態のアルマイト皮膜３２Ｃ上には、図４に示されるように、膜厚０．０１〜１μｍの潤滑油からなる層３２Ｅが設けられている。潤滑油としては、パラフィン系、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系のものが用いられている。潤滑油からなる層３２Ｅが設けられているため、多孔質層であるアルマイト皮膜３２Ｃの最表面に潤滑油の膜が生成された状態となり、アルマイト皮膜３２Ｃの表面積を少なくさせることができる。このため、ガス放出量を、前述の金属等による効果に加えて更に効果的に低減させることができる。また、チップシール２２、３３によるシール性を向上させることができ、真空性能を更に高めることができる。層３２Ｅの材料として潤滑油を用いたのは、アルマイト皮膜３２Ｃ上に薄膜を生成し易いためである。潤滑油としてパラフィン系等のものを用いたのは、これらの潤滑油の蒸気圧が低く、固定スクロール２０及び旋回スクロール３０により構成される真空系内の最低圧力より低いため、油分が真空系内において蒸気となりにくく、真空系内の汚染を防ぐことができるためである。また、潤滑油の皮膜の厚さを１μｍ以下としたのは、それよりも厚い場合には真空系内の汚染が問題となるためである。また、潤滑油の皮膜の厚さを０．０１μｍ以上としたのは、これよりも薄くなると真空性能を高める効果が得られにくいためである。
【００２７】
以上の構成のスクロール形流体機械１のサクションアダプタ１１に図示せぬ容器が接続され、図示せぬモータが駆動されると、固定スクロール板２２と旋回スクロール板３２との当接位置が、旋回スクロール板３２の偏心回転により変化して、流体室２０ａの体積が減少する。体積が減少しながら流体室２０ａの位置は、渦巻状の旋回スクロール板３２及び固定スクロール板２２の周面方向に移動してゆき、且つ、固定スクロール板２２、旋回スクロール位置３２からなる渦巻の外周の位置から渦巻の内方へ向かって移動する。より詳細には、渦巻の最外周位置にある流体室２０ａは、旋回スクロール板３２が偏心回転しているときに、一時的に固定スクロール板２２と旋回スクロール板３２との当接が解除され、サクションアダプタ１１の貫通孔に連通する。このとき、貫通孔に連通する図示せぬ容器内の流体たるエアが流体室２０ａ内に流入する。そして、すぐに固定スクロール板２２と旋回スクロール板３２とが当接して流体室２０ａは密閉の状態となる。その後、流体室２０ａの体積が減少し続け、流体室２０ａは渦巻きの周面に沿って渦巻の内方へ移動するとともに流体室２０ａ内のエアを圧縮し続ける。渦巻の中心は、エキゾーストアダプタ１２の貫通孔１２ａに連通しており、流体室２０ａが渦巻の中心位置に至ると、流体室２０ａ内のエアは、エキゾーストアダプタ１２の貫通孔１２ａからスクロール形流体機械１の外部へと排出される。
【００２８】
次に、本実施の形態によるスクロール形流体機械１の流体室２０ａを画成する本発明に基づく材料（本発明品）の、ガス放出量を試す実験を行った。本発明品とは、本実施の形態によるスクロール形流体機械の固定スクロール２０、旋回スクロール３０を構成しＳｉを７．０％、Ｃｕを０．０８％含むアルミニウム合金の金属片に、アルマイト処理を施してその表面全体にアルマイト皮膜を生成した後に、アルマイト皮膜のポーラス中に、四フッ化エチレン樹脂を含浸させ、その後に銀を析出させ、更にそのアルマイト皮膜全面の上に層３２Ｅと同一の潤滑油からなる膜厚０．１μｍの層を生成したものである。本発明品は直方体形状をしており、縦、横それぞれ１０ｍｍ、高さが１ｍｍである。
【００２９】
比較の対象としては、従来のスクロール形流体機械の流体室を画成する面の部分からなる従来品を用いた。従来品は、アルマイト皮膜全面の上に、層３２Ｅと同一の潤滑油からなる膜厚０．１μｍの層が生成されていない点のみが本発明品とは異なる。試験は、昇温脱離ガス分析法（ＴＤＳ）による実験装置のチャンバー内に本発明品、従来品をそれぞれ別々に入れ、６０℃／ｍｉｎで昇温してゆき、チャンバー内の圧力変化を測定することにより行った。
【００３０】
図５に示されるように実験結果においては、ガス放出量は、何れの温度においても本発明品の方が従来品よりも少ない。例えば、約１５０℃の時点では、本発明品ではチャンバー内の圧力は約５×１０−４Ｐａと真空度が高くなっており、ガス放出量が低いことが分かる。これに対して、従来品では、５×１０−３Ｐａと真空度が低くなっており、ガス放出量が多いことか分かる。
【００３１】
次に、本実施の形態によるスクロール形流体機械１の実機である本発明品の真空性能の実験を行った。比較の対象としては、従来のスクロール形流体機械の実機である従来品を用いた。従来品は、流体室を画成する固定スクロール、旋回スクロールの面に設けられたアルマイト皮膜上に潤滑油の層が設けられていない点のみが本発明品とは異なる。実験では、スクロール形流体機械１のサクションアダプタ１１に蓋をして図示せぬモータを駆動させ、蓋の内側の気圧の変化を測定して評価を行った。なお、この実機による試験では、アルマイト皮膜３２Ｃ及びアルミニウム合金からのガス放出量と、潤滑油の層３２Ｅが生成されることによるチップシール２３、３３のシール性との２つ要因に基づく真空性能の総合的な評価を行うことができる。
【００３２】
図６に示されるように実験結果においては、何れの時点においても本発明品の方が従来品よりも真空性能が高い。例えば、本発明品では、気圧が２Ｐａになるまでにかかる時間は約１８分である。これに対して従来品では、気圧が２Ｐａになるまでにかかる時間は約４０分である。この時間の差から、本発明品の方がアルマイト皮膜３２Ｃからのガス放出量が少なく、チップシール２３、３３によるシールド性が向上し、真空性能が大幅に向上していることが分かる。このため、早く所望の真空状態にすることができることが理解できる。
【００３３】
本発明によるスクロール形流体機械１は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば本実施の形態では、金属等がポーラス中に含浸された状態のアルマイト皮膜３２Ｃ上には、潤滑油からなる層３２Ｅが設けられていたが、潤滑油の層３２Ｅに代えてグリースからなる層を設けてもよい。この場合のグリースとしては、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系ものものが好適に用いられる。層の材料としてグリースを用いたのは、アルマイト皮膜上に薄膜を生成し易いためである。また、グリースとしてシリコン系等のものを用いたのは、これらのグリースの蒸気圧は低いため油分が蒸気となりにくく、固定スクロール及び旋回スクロールにより構成される真空系内の汚染を防止することができる。
【００３４】
また、アルマイト皮膜３２Ｃのポーラス中には、金属及び樹脂の含浸物３２Ｄが含浸されていたが、金、銀、二硫化モリブデン等の金属のみが含浸されてもよい。
【００３５】
また、含浸物３２Ｄは金属が含浸された後に樹脂が含浸されてなるが、逆に、樹脂が含浸された後に金属が含浸されて構成されてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載のスクロール形流体機械によれば、流体室を画成する固定スクロール及び旋回スクロールの面には、アルマイト処理によって微細なポーラスの形成されたアルマイト皮膜が設けられているため、固定スクロールと旋回スクロールとが互いに当接摺動する摺動面を硬化することができ、耐久性を向上させることができる。また、ポーラス中には金属、又は金属及び樹脂が含浸されているため、アルマイト皮膜における潤滑性を高めることができると同時に、ポーラスを塞ぐことができ、アルマイト皮膜から放出されるガスの量を低減することができる。更に、アルマイト皮膜上に、膜厚０．０１〜１μｍの潤滑油又はグリースからなる層が設けられているため、アルマイト皮膜からのガス放出量をより高いレベルで低減することができ、また、固定スクロール板と旋回スクロールとの間のシールを行うチップシールのシール性を高めることができ、真空性能を向上させた高性能の機械とすることができる。
【００３７】
また、アルマイト皮膜上に設けられる層を潤滑油又はグリースにより構成したため、アルマイト皮膜上に薄膜状の層を容易に生成することができる。また、潤滑油又はグリースの層の厚さを１μｍ以下としたため、固定スクロール及び旋回スクロールからなる真空系内の汚染を防止することができる。また、潤滑油又はグリースの層の厚さを０．０１μｍ以上としたため、良好な真空性を得ることができる。
【００３８】
請求項２、３記載のスクロール形流体機械によれば、潤滑油は、パラフィン系、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系であるため、また、グリースは、シリコン系、フッ素系、フェニルエーテル系であるため、潤滑油、グリースの蒸気圧を低くすることができ、油分が真空系内において蒸気となりにくくすることができる。このため、真空系内の汚染を防ぐことができる。
【００３９】
請求項４記載のスクロール形流体機械によれば、アルミニウム合金製鋳物が、Ｓｉを４．０〜１０％、Ｃｕを４．０％以下で含んでいるため、合金元素、特に、鋳造時に共晶となって網目状に生じるＳｉ、Ｃｕを少なくすることができ、アルマイト処理を行うときに、共晶物が脱落して生じる表面凹凸の低滅を図ることができる。また、アルマイト皮膜の厚さのバラツキを抑えることができる。
【００４０】
請求項５、６記載のスクロール形流体機械によれば、金属は、銀又は金又は二硫化モリブデンからなり、また、樹脂は、四フッ化エチレン樹脂である。これらの材料の摩擦係数は低く、互いに接触する旋回スクロール板と固定スクロール板との間の摺動特性を向上させることができる。このため、耐久性を向上させることができる。また、これらの金属、樹脂はポーラスを塞ぐのに適しており、アルマイト皮膜からのガスの放出を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるスクロール形流体機械を示す断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】本発明の実施の形態によるスクロール形流体機械の、固定スクロール及び旋回スクロールを示す要部断面図。
【図４】本発明の実施の形態によるスクロール形流体機械の、固定スクロール及び旋回スクロールの摺動面の表面を示す拡大模式図。
【図５】本発明品と従来品とについて、昇温脱離ガス分析法（ＴＤＳ）によりガス放出特性についての実験を行った結果を示すグラフ。
【図６】本実施の形態によるスクロール形流体機械と従来のスクロール形流体機械とについて、それぞれ実機を用いて真空特性についての実験を行った結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１　　　スクロール形流体機械
１０　　機械本体
２０　　固定スクロール
２０ａ　流体室
２２　　固定スクロール板
３０　　旋回スクロール
３２　　旋回スクロール板
３２Ｃ　アルマイト皮膜
３２Ｄ　金属及び樹脂の含浸物
３２Ｅ　層
３２ａ　ポーラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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