(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、従来の密閉形スクロール圧縮機において、モータコイルエンド外径とケーシング内壁側との空間に上記油分離構造部品を取り付ける寸法上余裕がなく、寸法制約上取り付けが困難であること、油分離構造が複雑なため、量産用治工具費用が高価となり、その分、製品コストがアップするという問題がある。これらを解決し、さらに圧縮機の油分離性能向上できる密閉形スクロール圧縮機を提供する。【解決手段】  フレーム外縁部に設けた第１通路の下流側に矩形状のガス案内通路手段を設け、該ガス案内通路手段のガス出口部において、鉛直方向に向かうガス流とコイルエンド側端面に向かう水平方向の２方向ガス流方向変更手段となる衝突板部を備え、該ガス案内通路手段が、電動機コイルエンド外側面に設けた凹部と対向するように容器側壁部に設けたことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機構造である。【選択図】  図1
2007218214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、スクロール圧縮機部とコイルエンドを有するステータ及びロータからなるモータを収納すると共に、主軸受部を備えたフレームにて容器上部の圧縮冷媒ガスの吐出室と電動機周囲のモータ室とに区画し、前記スクロール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前記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、前記吸入口よりガスを吸入し、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮する密閉形スクロール圧縮機であって、前記フレーム外縁部に前記吐出室と前記モータ上部のモータ上部室とを連通する第１通路と前記ステータの外側に前記モータ上部室と底部に油溜まりを有するモータ下部室とを連通する第２通路を設け、前記フレームの外縁部に設けた第１通路の下流側に矩形状のガス案内通路手段を設け、該ガス案内通路手段のガス出口部において、略鉛直方向に向かうガス流とコイルエンド側端面に向かう略水平方向の２方向ガス流方向変更手段となる衝突板部を備え、該ガス案内通路手段が、前記コイルエンドの外側面に設けた凹部と近接するように容器側壁部に設けたことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。
【請求項２】
作動ガスがヘリウムガスであり、密閉容器内に、スクロール圧縮機部とコイルエンドを有するステータ及びロータからなるモータを収納すると共に、主軸受部を備えたフレームにて前記密閉容器の上部の吐出室と前記モータ周囲のモータ室とに区画し、前記スクロール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、前記吸入口よりガスを吸入し、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮する密閉形スクロール圧縮機であって、前記フレームの外縁部に圧縮冷媒ガスの吐出室と前記モータ上部のモータ上部室とを連通する第１通路と前記ステータの外側に前記モータ上部室と底部に油溜まりを有するモータ下部室とを連通する第２通路を設け、前記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を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注入機構部を備え、前記フレームの外縁部に設けた第１通路の下流側に矩形状のガスとインジェクション用冷却油の混合流体の案内通路手段を設け、該案内通路手段の流体出口部において、略鉛直方向に向かう混合流体流とコイルエンド側端面に向かう略水平方向流体流の２方向の方向変更手段となる衝突板部を備え、該混合流体の案内通路手段が、前記コイルエンドの外側面に設けた凹部と対向し、近接するように容器側壁部に設けたことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。
【請求項３】
冷媒ガスの主流となるガス流路部にモータ電流の異常増加又はガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路を有するモータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、該モータプロテクタ手段は、前記ガス案内通路手段と略反対位置にあって吐出配管近傍に配置したことを特徴とする請求項１記載の密閉形スクロール圧縮機。
【請求項４】
モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路を有するモータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、該プロテクタ本体部は、前記混合流体の案内通路手段と略反対位置にあって吐出配管近傍に配置したこを特徴とする請求項２記載の密閉形スクロール圧縮機。
【請求項５】
前記ガス案内通路手段の水平方向流となるガス出口部の開口部は、対向するコイルエンド部の凹部の下端部から上端面より高い上方位置の範囲にわたって設定していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の密閉形スクロール圧縮機。
【請求項６】
前記モータプロテクタ手段は、本体外郭部表面が充電露出部であり、該プロテクタ手段の下端面とモータコイルエンド部の上方端面部とを薄膜状絶縁シート手段を介して、縛り紐にて固定するとともに、該上部モータコイルエンド部の幅寸法をモータプロテクタ手段の幅寸法以上に設定したことを特徴とする請求項１記載又は請求項２記載の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、冷凍、空調用の冷媒圧縮機に係り、特に圧縮機からの油の密閉容器外流出を防止した、いわゆる油上がりを防止するスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機における従来の油上がり防止技術の例として、特許文献１、特許文献２に開示されているように、電動機下部室に至る圧縮ガスを、電動機部のステータ上部コイルエンド側面に向かう流れと、電動機部のステータ外周部における鉛直方向に向かう流れに分流する方式及び整流板付き構造となっているものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１４３３９８号公報
【特許文献２】特開２０００−１６１２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２による潤滑油と冷媒ガスをステータ上部のコイルエンドに衝突させて分離する方式の構造では、モータコイルエンド外径がケーシング内径に近接している場合、またモータを保護するプロテクタ手段がモータに取り付ける構造においては、モータコイルエンド外径とケーシング内壁側との空間に上記油分離構造部品を取り付ける寸法上余裕がなく、寸法制約上取り付けが困難であるという問題がある。特に公報2では、構造が複雑なため、量産用治工具費用が高価となり、その分、製品コストがアップするという問題がある。また、両公報1、2においては、油分離構造部品のガス出口部となる大きさが適正でないため、ガス流量が最大となる過負荷圧力条件においては、噴流速度が異常におおきくなり、依然として分離された潤滑油の一部は、該コイルエンドから流れ落ちる際に、流速の大きな冷媒ガスに再度衝突するため、潤滑油が跳ね上がり、冷媒ガスに再混入して吐出配管から密閉容器外に吐出され、油上り量の低減が充分には行われないという問題があった。また、モータプロテクタ内蔵スクロール圧縮機においては、該プロテクタが上記油分離構造部に対して付近にあると、高温の油滴飛散に伴い、該モータプロテクタの誤作動を引き起こすという問題があった。本発明は、上記した問題点を解決しようとするものであって、その目的は、ガス流量が最大となる過負荷圧力条件においても、圧縮冷媒ガス中に含まれる油の分離を良好に行い、油上り量の低減を図ると同時にモータプロテクタの適正な配置と固定方法とすることにより、従来機が抱える問題点を改良する密閉形スクロール圧縮機を供給することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を克服するため、密閉容器内に、スクロール圧縮機部とコイルエンドを有するステータ及びロータからなるモータ部を収納すると共に、主軸受部を備えたフレームにて容器上部の吐出室と電動機周囲のモータ室とに区画し、前記スクロール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、旋回スクロールを回転軸に連設する偏心機構に係合し、旋回スクロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回運動させ、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、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮する密閉形スクロール圧縮機にあって、前記フレーム外縁部に圧縮冷媒ガスの吐出室とモータ上部室とを連通する第１通路とモータステータの外側に前記モータ上部室と底部に油溜まりを有するモータ下部室とを連通する第２通路を設けてなる密閉形スクロール圧縮機において、上記フレーム外縁部に設けた第１通路の下流側に矩形状のガス案内通路手段を設け、該ガス案内通路手段のガス出口部において、鉛直方向に向かうガス流とコイルエンド側端面に向かう水平方向のニ方向ガス流方向変更手段となる衝突板部を備え、該ガス案内通路手段が、モータコイルエンド外側面に設けた凹部と近接するように容器側壁部に設けたことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機である。本構造により、後述する図11に示すように、該ガス案内通路手段の水平方向のガス流において、対向するコイルエンド外側面に設けた凹部に沿ったニ方向に分流し、さらに迂回する流れを提起することになる。この迂回した２方向の流れにより、ガス速度の大幅な低下作用と上部コイルエンド部自体のデミスタ機能を有効に作用せしめ、その相乗作用により、油分離機能を大きく向上できる。また、コイルエンド本体への強制冷却機能を大きく向上できるので、コイルエンド部の温度低下作用が得られるものである。また、作動ガスがヘリウムガスであるヘリウム用密閉形スクロール圧縮機においても、適用可能となるものである。さらに、モータプロテクタ手段を内蔵したスクロール圧縮機においても、該モータプロテクタ手段本体の外郭部表面が充電露出部であり、該モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、該プロテクタ本体部は、前記ガスまたは油とガスの混合流体の案内通路手段と最も遠い位置となるほぼ反対位置にあって吐出配管近傍に配置することを特徴とする圧縮機構造である。該構造と上記した本発明の油分離構造との組み合わせにより、プロテクタ本体のガス流と冷却用インジェクション油との混合流体による強制冷却作用の向上をはかることができる。また、前記した噴流速度の低下及び二手に分かれた水平方向の迂回流によって、さらに流体速度（衝突速度）を低減し緩和化することができるので、従来機に比較して油滴の飛散度合いを小さくかつ起こすことがなくなり、従来のプロテクタ誤作動を防止できる効果が得られるものである。また、前記上部モータコイルエンド部の幅寸法をモータプロテクタ手段の幅寸法より同等以上に設定したモータ���イルエンド形状とすることことを特徴とするものである。本構造により、モータプロテクタ手段の縛り紐による固定が強固になるという効果がある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の構成にすることにより、フロン冷媒ガス又はヘリウムガスを用いた密閉形スクロール圧縮機において、以下の効果を有する。
（１）従来技術の構造では、モータコイルエンド外径がケーシング内径に近接している場合などのモータコイルエンド外径とケーシング内壁側との空間が狭いため、従来技術の油分離構造部品を取り付ける事が寸法制約上困難であっても、本発明によれば、狭いスペースにおいても油分離構造手段の取り付けが可能となる。また、油分離性能においても、特許文献1及び特許文献2に対して約1/2の油上がり量に低減できるものであり、更に油分離性能を向上している。
（２）特に特許文献２に対しては、本発明では、構造が簡単なため量産用治工具費用が安価となり、その分、製品コストが低減できる。
（３）モータプロテクタ内蔵スクロール圧縮機においては、従来の異常な噴流速度による高温の油滴飛散に伴い、モータプロテクタの誤作動を引き起こすという問題があったが、本発明のモータプロテクタの適正配置化することにより、該プロテクタ周辺部分のガス流による冷却作用を促進とともに上記油飛散現象の解消によるモータプロテクタの誤作動を防止できる。
（４）モータプロテクタ手段が、本体外郭部表面が充電露出部であり、該プロテクタ手段の下端面とモータコイルエンド部の上方端面部とを薄膜状絶縁シート手段のみを介して、縛り紐にて固定した、いわゆる裸の状態で固定する構造により、該プロテクタの周囲を流れるガス流または、油との混合流体による強制冷却機能が大きく向上し、上記のモータプロテクタの最大作動電流値（MCC値）を更に高くせしめることができる。また、過電流の遮断部となるプロテクタ接点部の長寿命化を更に図ることができる。
（５）ヘリウム圧縮機は主に半導体製造装置に用いられるクライオポンプ装置に使用されているが、油上がり量の大幅低減により、ヘリウム圧縮機ユニットに搭載される油吸着器（アドゾーバ）の寿命が約2倍に延びることになり、ヘリウム圧縮機ユニットのメンテナンス時間の長寿命化及びメンテナンスコストの低減にも効果が波及されることになり、ヘリウム用スクロール圧縮機固有の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施例を図１から図14によって詳細に説明する。
【０００８】
もっとも油分離性能に効果のあるヘリウム用密閉形スクロール圧縮機を例にとり説明する。図1は、縦形構造における本発明の注油式密閉形ヘリウム用スクロール圧縮機の一実施例を示す縦断面図である。図2は、図1のＡ-Ａ断面図、図3は図1のＢ-Ｂ断面図である。図4は、ヘリウム用密閉形スクロール圧縮機の外観図及びインジェクション用注油系統図を示す。図5と図6は、ケーシング2ｂとガス案内通路手段47の組み立てた状態を示す部分断面図である。なお、図6には、1点破線にてステータ3ａ、コイルエンド部3ｇと該案内通路手段47との位置関係を示す。図7は、ガス案内通路手段47の斜視図である。図8と図9は、本発明のステータ3ａとプロテクタ91を組み合わせた部品まとめを示す平面図と縦断面図である。図10は、本発明のステータ3ａとプロテクタ91及びケーシング2ｂを組み合わせた部品まとめを示す縦断面図である。図11は、ガス案内通路手段47周辺のガスと油の流れ模様を示す部分断面図である。これらの実施例をもとに説明する。
【０００９】
図1において、密閉容器1内に、スクロール圧縮機部5,6とモータ部3を収納すると共に、前記スクロール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5と旋回スクロール6とをラップを互いに内側にしてかみ合わせ、旋回スクロール6を回転軸14に連設する偏心機構に係合し、旋回スクロール6を自転することなく固定スクロール5に対し旋回運動させ、固定スクロール5には中心部に開口する吐出口10と外周部に開口する吸入口15を設け、吸入口15よりガスを吸入し、両スクロール5,6にて形成される圧縮室8を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口10より圧縮ガスを容器室1ａ内、連通路18を介して、モータ室1ｂに移動させ、さらに吐出管20を介し器外にガスを吐出する密閉形スクロール圧縮機構造を示す。作動ガスがヘリウムガスである場合には、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1に貫通して前記固定スクロール5の鏡板部５ａに設けた油注入用ポート22に接続した油注入機構部を備えている。前記吐出口10から吐出されたインジェクションされた油がミスト状油となって、ヘリウムガスと油との混合流体の流れとなり、上記容器室1ａから、第一通路18（18ａ、18ｂ）介して、モータ室1ｂに移動することになる。上記フレーム7の外縁部に設けた第１通路18ｂの下流側に矩形状の上記混合流体の案内通路手段47を設ける。該案内通路手段47の混合流体の出口部は、鉛直方向流れの開口部47ｃと水平方向流れの開口部47ａの2箇所を設け、鉛直方向の流れを制限するために衝突板部47ｂを矩形状にケーシング部2ｂの内壁面2ｍとの微小隙間Ｌｃ3を設けて設定する。該案内通路手段47の水平方向流側の出口部の開口部47ａは、対向するコイルエンド部3ｇの凹部3ｒの下端部から上端面より高い上方位置の範囲（図1のＬ7寸法を参照）にわたって設定している。従来機（特許文献1）では、開口部の大きさが、開口部47ａ面積に対して開口部47ｃの面積比率は、0.05〜0.1の範囲としていたが、本発明では、上記噴流速度低減のため、上記比率は約0.02〜0.03に設定する。即ち図6と図7において、Ｌｃ3×Ｌｃ2/（Ｌ5×Ｌ6）の値が約0.02〜0.03になるものである。その分、鉛直方向に流れる流量を押さえ、水平方向に流れる流量を大きく増加させている。その一方、水平方向に流れる混合流体の噴流速度を大きく低下させるものである。図7において、案内通路手段47の下方向通路面積の大きさと関係するＬｃ1，Ｌｃ2寸法として、5ＨＰ，6ＨＰクラスで実用的には、Ｌｃ1＝5ｍｍ、Ｌｃ2＝35ｍｍ程度と扁平形状としていることが特徴である。Ｌｃ1/Ｌｃ2＝0.14〜0.16の寸法比を適用する。
【００１０】
図11に示すように、該案内通路手段47の水平方向のガス流において、対向する上部コイルエンド3ｇの外側面に設けた凹部3ｒに沿った２方向に分流し、さらに迂回する流れを提起することになる。この迂回したニ方向の流れにより、ガス速度の大幅な低下作用と上部コイルエンド部自体のデミスタ機能向上の相乗作用が得られるため、従来機に対して油分離機能を大きく向上できるものである。従来機には、このような迂回する流れは一切開示されていない。また、コイルエンド本体への油とガスの混合流体による強制冷却作用により、該コイルエンド部の温度低下作用が得られるものである。上記構成により、両公報1、2に対して油分離構造部品のガス出口部47ａとなる広さを、前記案内通路手段47の水平方向流となるガス出口部の開口部4ａは、対向するコイルエンド部の凹部3ｒの下端部から上端面よりＬ7寸法分高い上方位置の範囲にわたって設定し適正化することにより、ガス流量が最大となる過負荷圧力条件においても、噴流速度を低下させ、分離された潤滑油の一部が、該コイルエンドから流れ落ちる際に、流速の大きな冷媒ガスに再度衝突することがなくなる。Ｌ7寸法としては実用的には、5ＨＰ〜6ＨＰ容量クラスで、10ｍｍ〜15ｍｍ前後となる。L7/L6寸法比としては、L7/L6＝0.20〜0.40が実用範囲となる。なお、図6に示すように該案内通路手段47は、ケーシング内壁面2ｍ側と4カ所にてプロジェクション溶接にて固定される。また、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ手段91をモータコイルエンド部3ｈの上端部に、絶縁シート手段130を介して縛り紐186にて固定し、該プロテクタ本体部91ａは、前記混合流体の案内通路手段47とほぼ反対位置にあって吐出配管20の近傍に配置する。また図8に示すように、上部モータコイルエンド部3ｈの幅寸法Ｌ3をモータプロテクタ手段91の幅寸法Ｌｐ2より同等以上に設定する。Ｌｐ1はプロテクタ91の長手方向の幅寸法となる。図8において、上記凹部寸法Ｌ1との関係においては、Ｌ1+Ｌ2＝Ｌ3となる。例えばＬ3＝30ｍｍ、Ｌｐ2＝25ｍｍとなる。ケーシング2ｂの内壁面2ｍとコイルエンド外径Ｄｍ1との隙間ｇｍ（図8参照）は3〜4ｍｍと僅少隙間となっている。このため、油分離手段47を取り付けるため、コイルエンド部に上記凹部3ｒを形成するものである。この寸法関係により、プロテクタの縛り紐186による固定がプロテクタ先端部が斜めに傾いたりすることがなくなり、固定位置が強固に定まって確実となる。図3、図8、図9に示すように、モータプロテクタ手段91は、本体外郭部表面９１ａが充電露出部としており、上記したように該プロテクタ手段91の下端面91ｂ（図9参照）とモータコイルエンド部の上方端面部とを薄膜状絶縁シート手段130のみを介して、縛り紐186（186ａ、186ｂ）にて固定した、いわゆる裸の状態で固定する構造にする。該電気的絶縁シート手段130としては、比較的軟質性で耐熱性があるポリエステル系合成樹脂材（シート材）がある。図8において、コイルエンド外径Ｄｍ1は，ステータコアカット面3ｎの幅寸法Ｌｋより同等以下とすることが、コイルエンド部3ｈ、3ｇに衝撃や取り扱う上での作業性が向上できるもので上記構成と組み合わせて1つの発明となる。本構成によ��、該プロテクタ91の周囲を流れるガス流または、油との混合流体による強制冷却機能が大きく向上し、モータプロテクタの最大作動電流値となる過負荷条件におけるMCC値を更に高くせしめることができる。また、後述の図13に示すように、過電流の遮断部となるプロテクタ接点部の長寿命化を更に図ることができる。また、高温の油滴飛散現象が解消されるため、該モータプロテクタ手段91の誤作動を引き起こすという問題も解消される。本構造によれば、コイル温度Ｔｃｏｉｌｔｏ吐出管20のでの吐出ガス温度Ｔｄとの差、（Ｔｃｏｉｌ-Ｔｄ）値は、6ＨＰ機クラスの過負荷条件において35℃〜40℃となり、従来機（特許文献2）の（Ｔｃｏｉｌ-Ｔｄ）値45℃〜50℃に対して約10℃もの温度低減しており、本発明の冷却作用の効果があることを確認している。
【００１１】
モータ回路図を図12に示す。スター結線の中性点3ｋにインターナルモータプロテクタ91を装備する回路となる。３相に対してプロテクタ91に２箇所の接点部351ｐ、351ｎ（電流遮断部）を構成し、本構成により、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタを示したものである。このため、該接点部は常時閉じている。異状時に開くものである。91ｐ1,91ｐ2,91ｐ3は、プロテクタピン部である。３ｅはモータコイル部である。なお、3７はハーメチック端子である。図13は、プロテクタの寿命とそのプロテクタ周囲の雰囲気温度との関係を示すモータプロテクタ特性図である。プロテクタ91の周囲温度を、本発明の強制冷却作用により下げることができ、寿命が向上するものである。該接点部91ｐ1、91ｐ3の構造としては、バイメタル方式構造（図示せず）がある。なお、該モータプロテクタ91は、雰囲気温度が正常時に戻れば、バイメタル方式構造により、接点が閉じて再度回路に電流が流れるという自動復帰式である。
【００１２】
ここで、図1のヘリウム用スクロール圧縮機を例にとり、作動ヘリウムガスの流れとインジェクションされた冷却油の流れを説明する。図1において、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１の上フタ2ａに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22に接続し、該油注入用ポート22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１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１内は吐出室１aとフレーム７をはさんでモータ室１ｂとに区画されている。スクロール圧縮機構部は、固定スクロール５と旋回スクロール6を互いに噛み合せて圧縮室（密閉空間）８を形成している。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あるいはこれに近似の曲線に形成されたラップ5bとからなり、その中心部に吐出10、外周部に吸入口1５を備えている。旋回スクロール6も円板状の鏡板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。フレーム7は中央部に軸受部40を形成し、この軸受部に回転軸14が支承され、回転軸先端の偏心軸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、旋回スクロール6はオルダムリングおよ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、旋回スクロール6は固定スクロール5に対して、自転しないで旋回運動をするように形成されている。回転軸14にはモータ軸14bを一体に連設し、モータ部3を直結している。固定スクロール5の吸入口15には密閉容器1の上フタ2ａを貫通して吸入管17が接続され、吐出10が開口している吐出室１aはフレーム7の外縁部の第一通路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は密閉容器中央部のケ−シング部2ｂを貫通する吐出管20に連通している。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している。モータ室1ｂは、ステータ3ａの上部空間1ｂ1とステータ3ａの下部空間1ｂ2とに区分している。この両側の空間1ｂ1、1ｂ2を連通するように、モータステータ3aとケ−シング部2ｂ内壁面2ｍ側との間に油とガスの流路部となる円弧状の通路25（25ａ、25ｂ、25ｃ、25ｄ、図3、図10参照）を形成している。また、モータエアーギャップの隙間25ｇも通路となり、該隙間25ｇを介して空間１ｂ1と空間1ｂ2とが連通している。このような容器内部のモータ室1ｂ1、1ｂ2のガスと油の混合体の流れによって、60℃〜70℃の比較的低温なインジェクション油によるモータへの直接冷却及び本発明の構成であるプロテクタ91本体部と周辺部への直接冷却が可能となる。その空間にて、ガス中の油はガスから分離されて下方に第二通路２5を介して周囲部材3ａ、3ｈ、3ｇ、2ｂ、7、14を冷却しながら流れるものである。空調用途や冷凍用途スクロール圧縮機では、油インジェクション構造を付加していないので、この油による冷却効果は得られない。なお吸入管17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、旋回スクロール6の鏡板の背面に��、スクロール圧縮機部2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（図14参照）を介し、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。潤滑油23は密閉容器１の底部に溜められており、この潤滑油23は密閉容器内の高圧圧力と、上記背圧室36の中間圧力Ｐｂと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を介して副軸受39、主軸受40へ給油される。軸受部40、32へ給油された油は前記背圧室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。前記密閉容器1の底部には、該底部の潤滑油23を器外へ取出す油取り出し管30が設けられている。
【００１３】
図4は本発明のヘリウム用密閉形スクロール圧縮機100の一実施例を示す注油系統図の実施例である。図4に示すように、密閉容器１の底部に溜められた潤滑油23は、密閉容器１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から該油取り出し管30内に流入していく。油取り出し管30内へ流入した油は外部油配管５１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36ａ、36ｂを介して油インジェクション管31およびポート22を経て差圧を利用し流入せしめ圧縮室８へ注入される。271は、油流量調節弁である。この様にして圧縮室8へ注入された油は、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、前述と同様にモータ室1ｂで前記プロテクタ91を直接冷却するとともに作動ガスから分離して主として通路25ｂを介して流下し密閉容器1の底部に溜まる。なお、図5及び図7において、鉛直方向流れの開口部47ｃは、モータ下側の冷却促進のためにヘリウムガスと油の混合体を通すものであるが、油インジェクションによる冷却効果が大である場合には、不要であってもよい。即ち、案内通路手段47の開口部は、水平方向流れの開口部47ａの1箇所のみでも、本発明の対象となる。この場合には、密閉形ヘリウム用スクロール圧縮機において、上記フレーム外縁部に設けた第１通路の下流側に矩形状のガスとインジェクション用冷却油の混合流体の案内通路手段を設け、該案内通路手段の流体出口部において、コイルエンド側端面に向かう水平方向流体流となる方向変更手段となる衝突板部を備え、該混合流体の案内通路手段が、モータコイルエンド外側面に設けた凹部と対向し、近接するように容器側壁部に設けたことを特徴とする密閉形ヘリウム用スクロール圧縮機構造となる。
【００１４】
図14は、油インジェクション機構部30、31を必要としない冷凍・空調用スクロール圧縮機200の実施例である。油インジェクション機構部をもたないスクロール圧縮機200においても、図14に示す様に、油分離手段47及びその反対位置のコイルエンド端部3ｈにプロテクタ手段91を縛りひも186にてとりつけた本発明の構成を示す。本構造においても、上記したヘリウム用密閉形スクロール圧縮機と同一の作用・効果がえられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の縦形タイプのヘリウム用密閉形スクロール圧縮機の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図1のＡ-Ａ断面図である。
【図３】図1のＢ-Ｂ断面図である。
【図４】ヘリウム用密閉形スクロール圧縮機の外観図である。
【図５】ヘリウム用密閉形スクロール圧縮機の外観図（その２）である。
【図６】ケーシング2ｂとガス案内通路手段47の組み立てた状態を示す部分断面図である。
【図７】ガス案内通路手段47の斜視図である。
【図８】本発明のステータとプロテクタを組み合わせた部品まとめを示す平面図である。
【図９】本発明のステータ３ａとプロテクタ91を組み合わせた部品まとめを示す縦断面図である。
【図１０】本発明のステータ３ａとプロテクタ91及びケーシング2ｂを組み合わせた部品まとめを示す縦断面図である。
【図１１】ガス案内通路手段47周辺のガスと油の流れ模様を示す部分断面図である。
【図１２】モータ回路図である。
【図１３】本発明の作用・効果を示す説明図である。
【図１４】本発明の縦形タイプの空調用密閉形スクロール圧縮機の一実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…密閉容器  １a…吐出室 1ｂ、１ｂ1、1ｂ2…モータ室  2ｂ…ケーシング部  ３…モータ部  3a…モータステータ  3b…モータロータ  3ｈ…吐出管側モータコイルエンド部  3ｇ…通路18側の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  10…吐出口  ７…フレーム  ３8…オルダム機構  1５…吸入口  1４…回転軸  1４a…偏心軸  17…吸入管  18a，18b…第一通路  25…第ニ通路  ２０…吐出管  22…ポート  23…潤滑油  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…ガス案内通路手段  ８5…主電源用リード線  186…しばりひも  130…薄膜状絶縁シート手段  142…中性点用リード線  91…モータプロテクタ手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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