(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、横形スクロール圧縮機において、ガス流による冷却作用が得られないこと、大電流の流れる大容量のモータプロテクタにおいては、該プロテクタ部の発熱によるプロテクタ本体の温度上昇が大きくなるため、プロテクタ自身の寿命が低く、この寿命改善と運転時の作動電流値の拡大などを図った圧縮機を提供することにある。【解決手段】  本発明は、モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、モータ室に配置した副軸受を中央部に備え、かつ冷媒ガス流の案内機能を有するサイドカバのガス出口部となる穴部に対向して、前記モータプロテクタ手段を配置したことを特徴とする横形スクロール圧縮機構造である。【選択図】  図１
2007046531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置き構造の密閉容器内に、スクロール圧縮機部と電動機部を収納すると共に、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し、吐出口より圧縮ガスを容器室内に吐出し、さらに吐出管を介し器外にガスを吐出する横形スクロール圧縮機において、
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三相用モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、モータ室に配置した副軸受を中央部に備え、かつ冷媒ガス流の案内機能を有するサイドカバのガス出口部となる穴部に対向して、前記モータプロテクタ手段を配置し、該モータコイルエンド部と上記プロテクタ手段とを一体化構造とすることを特徴とする横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、横置き構造の密閉容器内に、スクロール圧縮機部と電動機部を収納すると共に、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し、吐出口より圧縮ガスを容器室内に吐出し、さらに吐出管を介し器外にガスを吐出する横形スクロール圧縮機にあって、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たヘリウム用横形スクロール圧縮機において、
ガス流とミスト状の油の混合体による混合流の主流となる流路部にあって、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三相用モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、モータ室に配置した副軸受を中央部に備え、かつ混合ガス流の案内機能を有するサイドカバのガス出口部となる穴部に対向して、前記モータプロテクタ手段を配置し、該モータコイルエンド部と上記プロテクタ手段とを一体化構造とすることを特徴とするヘリウム用横形スクロール圧縮機。
【請求項３】
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、縛り紐にて固定し、モータ部と上記プロテクタ手段とを一体化構造とすることを特徴とする請求項１記載あるいは請求項２記載の横形スクロール圧縮機。
【請求項４】
前記モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部にあって、ガス流路部となるモータコアーカット部に係合した位置に配置することを特徴とする請求項１記載あるいは請求項２記載の横形スクロール圧縮機。
【請求項５】
圧縮機馬力が8HPから12HPであり、その起動電流が150Ａ〜200Ａクラスとなるプロテクタ最大許容電流を備えたモータプロテクタ手段を、前記副軸受を支えるサイドカバのガス出口部に対向するモータコイルエンド部に配置することを特徴とする請求項１記載または請求項２記載の横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、作動ガスとして冷凍空調用の冷媒Ｒ２２や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横形スクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉形スクロール圧縮機において、モータプロテクタは、側チャンバ壁面に密着して固定されている構造のものであったり、特開2004-197680号公報にて開示されているように、モータプロテクタがモータとは分離されて他の部材サイドカバーなどに設置されたスクロール圧縮機の事例がある。その他、特開2001-304147号公報の公知例もある。
【０００３】
【特許文献１】特開2004-197680号公報
【特許文献２】特開2001-304147号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のものは、モータプロテクタがモータとは分離されて他の部材サイドカバーなどに設置されたスクロール圧縮機構造であるため、モータコイルエンド部の温度が異常に上昇した場合には、そのモータ温度を直接感知できず、プロテクタの応答性、作動性が悪く、モータ保護ができなくなる場合が発生するという課題がある。また従来例では、モータプロテクタとモータとが別個に購入し、特開2004-197680号公報にて記載の図８の中性点用リード線とプロテクタ側接点部との結線作業が圧縮機組み立て時において発生するため、組み立て工数アップという弊害がある。このため、組み立て性・量産性に難がある。また、側チャンバ壁面に固定されている構造も、横型圧縮機の場合には、ガス流が停滞しやすい構造であるため、横型圧縮機では、上記したプロテクタ本体の冷却が十分行われにくいという横型圧縮機固有の問題がある。特開2001-304147号公報の公知例では、モータプロテクタの文字の記載はあるものの、具体的な構造と位置の指示が全くない。また、ヘリウム用圧縮機に関する記載は全くないものである。
【０００５】
本発明のモータプロテクタ付き圧縮機においては、後述するように、モータプロテクタを圧縮機内部の何処に配置されるかが、技術上極めて重要な点となるものである。圧縮機の呼称出力が5.5ｋＷ以上〜9ｋＷクラスのモータ出力が大型化の圧縮機においては、圧縮機内部に装着したプロテクタの場合には、起動時において最大電流が200〜350Ａと大電流が流れることになる。このように大容量の横形スクロール圧縮機において、ガス流による冷却作用が得られないこと、大電流の流れる大容量のモータプロテクタにおいては、更に該プロテクタ部の発熱によるプロテクタ本体の温度上昇が大きくなるため、プロテクタとモータ部とが分離された構造においては、上記応答性の低下が顕著となり、モータ保護ができないという課題が大きくなる。また、プロテクタ自身の寿命が極めて低くなる。このように、従来技術の横形スクロール圧縮機においては、特に、大電流の流れる大容量のモータプロテクタにおいては、プロテクタの応答性を向上すること、更に該プロテクタ部の発熱によるプロテクタ本体の温度上昇が大きくなるため、プロテクタ自身の寿命が低く、この寿命改善を図った圧縮機を提供することにある。
【０００６】
本発明はプロテクタ位置の特定と、大容量モータプロテクタが抱える発熱に関する問題を解決するための横形スクロール圧縮機に最適なプロテクタ装備した圧縮機構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を克服するため、横置き構造の密閉容器内に、スクロール圧縮機部と電動機部を収納すると共に、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し、吐出口より圧縮ガスを容器室内に吐出し、さらに吐出管を介し器外にガスを吐出する横形スクロール圧縮機において、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三相用モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、モータ室に配置した副軸受を中央部に備え、かつ冷媒ガス流の案内機能を有するサイドカバのガス出口部となる穴部に対向して、前記モータプロテクタ手段を配置し、モータプロテクタ手段とモータ部とを一体化構造としたことを特徴とする横形スクロール圧縮機構造である。
【０００８】
これにより、モータコイルエンド部の温度が異常に上昇した場合には、そのモータ温度を直接該プロテクタ表面部にて感知できることになり、異常時にはモータ回路をカットできるという応答性が向上され、モータ保護が確実になる。また、作動ガスがヘリウムガスの横形スクロール圧縮機にあっては、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たヘリウム用横形スクロール圧縮機において、ガス流とミスト状の油の混合体による混合流の主流となる流路部にあって、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三相用モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部に、絶縁シート手段を介して縛り紐にて固定するとともに、モータ室に配置した副軸受を中央部に備え、かつ混合ガス流の案内機能を有するサイドカバのガス出口部となる穴部に対向して、前記モータプロテクタ手段を配置し、該モータコイルエンド部と上記プロテクタ手段とを一体化構造としたことを特徴とするヘリウム用横形スクロール圧縮機構造とするものである。
【０００９】
さらに、前記モータプロテクタ手段は、プロテクタ自身の冷却を周囲のガス流による強制冷却機能を大きく改善できるように、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、縛り紐にて固定し、上記のモータプロテクタ手段とモータ部とを一体化構造としたことを特徴とするものである。さらに、前記モータプロテクタ手段をモータコイルエンドの上方端部にあって、ガス流路部となるモータコアーカット部に係合した位置に配置することを特徴とする構造である。
【００１０】
本構造は、特に、圧縮機馬力が8HPから12HPの起動電流が150Ａ〜200Ａクラスとなるプロテクタ最大許容電流を備えたモータプロテクタ手段を、前記副軸受を支えるサイドカバのガス出口部に対向するモータコイルエンド部に配置することを特徴とするものである。
【００１１】
本構造は、プロテクタ本体部の放熱作用の促進と、ガス流及び油とガスの混合体による強制冷却作用を促進できるもので、該プロテクタ周辺部分の冷却をより一層促進できる。また、モータ室内にあって副軸受２３９を支えるサイドカバは、ステータコアカット部から流出した作動ガスを前記プロテクタ周囲に強制流を促すガス案内機能を有するもので、プロテクタ周辺部を流れた作動ガスは、サイドカバの側壁部に設けた穴部を介して流出することになる。圧縮機の起動電流が150Ａ〜200Ａクラスとなるプロテクタ最大許容電流を備えたモータプロテクタ手段においては、起動瞬時の大電流通電時における大きな発熱作用に対して、上記のガス流の強制冷却作用により、本体部の異常な温度上昇、ひいてはプロテクタ付近部のリード線被服部が焼損するという問題は解決できるものである。
【００１２】
本発明の圧縮機構造によれば、モータプロテクタのモータ保護という第１の目的と、プロテクタ自身の信頼性確保という両面の効果が得られるものである。さらに圧縮機全体の信頼性向上の観点から最適な圧縮機構造となる。
【００１３】
本発明では、上記したように、単なる冷凍・空調用スクロール圧縮機を対象のみならず、油インジェクション機能を備えたヘリウム圧縮機にも適用し、吐出ガス中に混合したミスト状の油と該ヘリウムガスの混合体による混合流の中に上記モータプロテクタを配置することにより、プロテクタ自身の発熱を更に抑え、該プロテクタ周辺部分の冷却を更に促進できる、という効果の度合いが更に高まるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成にすることにより、フロン冷媒ガス及びヘリウムガスを用いた冷媒用横形スクロール圧縮機において、
（１）上記モータコイルエンド部と上記プロテクタ手段とを一体化構造とすることにより、モータ異常温度を直接感知できるので、応答性が大きく向上され、モータ保護が確実となる。
【００１５】
従来例では、中性点用リード線とプロテクタ接点部との結線作業が圧縮機組み立て時において発生するため、組み立て工数アップという弊害があったが、本発明では、一体化構造化のためモータ組品の1部品として購入でき、前記余分な作業が圧縮機組み立て時において発生しない。このため、組み立て性の改善と量産性が向上できることになる。
（２）ガス流あるいは、ヘリウムガスとミスト状の油との混合体による混合流の中に上記モータプロテクタを配置することにより、該プロテクタ周辺部分の冷却を促進できる。これらにより、プロテクタの最大作動電流値を高くせしめること、過電流の遮断部となるプロテクタ接点部の長寿命化を図ることができる。
（３）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強制冷却機能が大きく向上し、上記のプロテクタの最大作動電流値を更に高くせしめること、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。
（４）上記（２），（３）項により、モータプロテクタの小形化・軽量化が図ることができる。そのことにより、コスト低減ができる。
（５）プロテクタの長寿命化を図ることができるので、圧縮機全体としても長寿命化及び信頼性が大幅に向上できる。
（６）プロテクタを最適な位置に配置することにより圧縮機の過負荷条件を広くできる。例えば、吐出圧力を従来より高く確保出来るので、運転範囲をより広く設定することが出来るとういう効果が得られる。
（７）特にヘリウム用スクロール圧縮機の場合には、油インジェクションによる冷却効果が、モータプロテクタ周囲のガス雰囲気温度を更に低減できるので、フロン冷媒Ｒ２２仕様の冷凍空調用スクロール圧縮機の同一容量馬力クラスに対して、機能性が同等であっても更に小さなモータプロテクタを使用することができ、コスト低減が可能となる。
【００１６】
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、モータプロテクタの信頼性が改善されることにより、モータ保護が確実となり、圧縮機の保護にも通じるので、圧縮機の長寿命化に効果が波及されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例を図１から図１７によって詳細に説明する。
【００１８】
ヘリウム用横形圧縮機を例にとり説明する。図１は、横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。ガス流とミスト状の油の混合体による混合流の主流となる吐出ガス流路部とは、吐出室１ａから固定スクロール上縁部にある連通路１８ａ，１８ｂを経て、モータ室１ｂ１、コアーカット部通路２５ｃ、モータのエアーギャップ通路２５ａ、次にモータ室１ｂ２、さらにサイドカバ７２の穴部（ガス通路部）を経て、モータ室１ｂ３に至る。これが油インジェクションされた油ミストとヘリウムガスとの混合体におけるガス流路の主流となる。その流路の中にあって、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三相用モータプロテクタ手段９１をモータコイルエンド３ｅの上方端部に、薄膜状の絶縁シート手段１３０を介して縛り紐１８６（図３に図示）にて固定するとともに、モータ室に配置した副軸受２３９を中央部に備え、モータ３の左側のコイルエンド部３ｅを包むようにして、円筒形状のサイドカバ７２を構成し、ガス出口部となる穴部７２ｅを側壁部にもうけ、該サイドカバ７２は、フレーム７側にボルト７４にて４カ所のツバ部７２ｄ（図９参照）を固定される。本構造とすることにより、該サイドカバ７２自体が混合ガス流の案内機能を有するものであり、該サイドカバ７２のガス出口部となる穴部７２ｅに対向して、前記モータプロテクタ手段９１を配置している。
【００１９】
図２は、固定スクロール５の平面図で、図３は、固定スクロール５の縦断面図である。油インジェクション用ポート１９は、１個にて両方の圧縮室８へ冷却油を注入できるもので、ラップ溝中心位置に設けられる。その穴径ｄ０は、ラップ厚さｔより大きい値を設定し、油インジェクション時の油撃現象を防止している。図４は、旋回スクロール６の平面図で、図５は、旋回スクロール６の縦断面図である。図１に示すように、作動ガスがヘリウムガスであり、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１のＳキャップ１ｄ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１９に接続し、該油注入用ポート１９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１７ａ側にはスクロール圧縮機部２が、反対側には電動機部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をはさんで電動機室１ｂとに区画されている。スクロール圧縮機部２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、図２に示すように、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、その中心部に吐出穴１０、外周部に吸入口1５（１５ａ，１５ｂ）を備えている。その吐出穴１０の出口部には、ガス流を上方向に向かわせるガス流方向変換部材１１５を備えている。この部材１１５により、ヘリウムガスとインジェクションされた油の一部を混合体となって、上方部の連通路１８ａ，１８ｂに導くことが可能となる。油分の多い混合体のガス流は、モータの冷却効果がガス流単独の場合よりも大きく発揮できるとともに、プロテクタ９１への冷却作用も大きく発揮されるようになる。上記のガス流単独の場合とは、前記ガス流方向変換部材１１５がない場合となり、モータコイル温度が異常に高くなる。横形のヘリウム圧縮機では、モータ冷却上、該ガス流方向変換部材１１５は重要な部品となる。図４に示すように旋回スクロール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。図１において、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には圧縮機部と反対方向に電動機軸１４bを一体に連設し、電動機部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Ｓキャップ１ｄを貫通して吸入管１７（１７ａ，１７ｂ）が接続され、吐出10が開口している吐出室１ａはフレーム上方部の通路１８ａ，１８ｂを介して電動機室１ｂ（１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３）と連通している。この電動機室１ｂ３は密閉容器中央部のケ−シ���グ部１ｅを貫通する吐出管２０に連通している。また電動機室１ｂ１は、電動機ステータ３ａとフレームの側壁とモータステータコアカット部２５ｃとの通路および電動機ステータ３ａと電動機ロータ３ｂとの隙間２５ａを介してサイドカバー７２の内部空間１ｂ２と連通している。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２２２が設けられ、該逆止弁１３は圧縮機停止時の回転軸１４の逆転を防止することと、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。フレ−ム下端部の通路７ｂは、吐出室１ａで溜まった油２２ａを電動機室１ｂ３側の油室２２ｂに移動せしめるための油通路である。１１５は、上記したように、吐出穴１０から出たガスと油を水平方向から上方向に向かわせるための部品である。これにより、通路１８ａ側に比較的多くの油を導き、通路空間１８ａ，１８ｂを介して電動機３に直接吹き付けてモータ冷却と前記プロテクタ９１への冷却効果をあげるためのものである。４５（図１７）は、運転中の油面を管理するために設けた油面計である。５７は、電源部であり、３７はハーメ端子部である。
【００２０】
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６ｅ，６ｆ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る。潤滑油２２は密閉容器１の底部に溜められており、この潤滑油２２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、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６ｅ、６ｆ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２２を器外へ取出す油取り出し管３０が設けられている。また密閉容器１のＳキャップ部１ｄには、スクロール圧縮機部２の圧縮途中の圧縮室8へ油を注入する油インジェクション管３１が設けられている。このように、図１において、サイドカバ−内通路１ｂ２の油とガスの主流の混合流は、プロテクタ本体への直接強制冷却作用により冷却が図れる。プロテクタを通過した混合体のガス流は穴部７２ｅをとおり、次に上方に向かい、空間１ｂ３から吐出管２０を介して外部に流出する。
【００２１】
図６と図７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側面図と縦断面図である。混合体のガス流の下流側となるモータコイルエンド部３ｅの上方端部に、薄膜状の絶縁シート手段１３０を介して縛り紐１８６（１８６ａ，１８６ｂ）にて固定している。該モータプロテクタ手段９１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９１ａとモータコイルエンド部の上方端面部３ｍとを薄膜状絶縁シート手段１３０を介して、縛り紐１８６にて固定しており、該プロテクタは周囲のガス域に対して裸の状態になっている。本構成により、プロテクタ本体部への周囲のガス流により冷却機能を大きく改善される。なお、モータプロテクタ端子部として９１Ｐ１，９１Ｐ２，９１Ｐ３の３箇所あり、それぞれの接続ターミナル部は中性点用リード線１４２，１４３，１４４とつながる。８５は主電源用リード線である。
【００２２】
また、図７に示すように、該モータプロテクタ手段91をモータコイルエンド部３ｅの上方端面部にあって、該プロテクタの取り付け位置がコイルエンド外径Ｄｋ寸法に対して同等以下の内側の位置に配置することを特徴としている。図示の場合、Ｌ２寸法分内側の位置に設定する。その配置により、プロテクタ外表面部とサイドカバ内壁部との空間距離Ｌ４寸法を絶縁距離として確保するものである。また、同様に、プロテクタ外表面部とサイドカバ内壁部との空間距離Ｌ１寸法を絶縁距離として確保するように配置する。実用的には、ハーメ端子部３７の容器１との絶縁空間距離（図１のＬ７寸法、たとえば5mm〜7mm前後）と同等以上となるように、上記Ｌ４寸法とＬ１寸法を確保できるように前記プロテクタ９１とサイドカバ７２との配置、空間距離を設定することを特徴としている。
【００２３】
図６のＬ３寸法は、絶縁のための沿面距離を確保するように、上記薄膜状絶縁シート手段１３０の大きさを設定している。
【００２４】
図８と図９は、本発明のサイドカバ−のガス出口部に対向したコイルエンド部にモータプロテクタを配置した例を示すもので、
ステータ３ａとプロテクタ９１をフレーム７と容器１ｅに組み合わせた部品組み図を示す側面図である。なお、通路２５ｃ１と２５ｃ２から流出したガス流は、プロテクタ周辺部を流れてサイドカバ７２の穴部７２ｅ，７２ｆ，７２ｇを介して出て行く。なお、７２ｇは主電源用リード線を通して側キャップ１ｄが輪のハーメ端子部３７とつながる。７２ｆもガス通路用穴である。７２ｆはなくてもよい。図９において、横形スクロール圧縮機で、列車用途に使用された場合には、走行時に傾くことがあり、その場合、油面が２２ｍのように片方に上昇することになる。そのような状態においても、本発明のプロテクタ９１の位置として、コイルエンド部３ｅの上半分領域に設定することによって、底部の油２２がプロテクタに飛散して高温の油にぬれてプロテクタの動作が不良を起こすようなことがなく、機能上、信頼性確保上、好適となる。
【００２５】
図１０と図１１は、本発明の他の実施例を示すもので、７２ｆのガス通路用穴に対向したコイルエンド部３ｅにプロテクタ９１を配置した例である。該モータプロテクタ手段９１はモータコイルエンド３ｅの上方端部にあって、ガス流路部となるモータコアーカット部２５ｃ２側に係合した位置に配置する。これにより、ガス流が直接プロテクタ本体部にさらされることになって、さらに強制冷却作用が発揮できることになる。
【００２６】
図１２は、本発明の横置きタイプの冷凍・空調用密閉形スクロール圧縮機４００の一実施例を示す縦断面図である。この構造は、ヘリウム用スクロール圧縮機に対して、油インジェクション構造３１，１９と油出口管３０及びガス流方向変換部材１１５がない構造となる。外プロテクタ９１は、冷媒ガス流の主流の中に配置するものである。内部の冷媒ガスの流れは図１の場合とかわらない。横形圧縮機４００において、本発明のプロテクタ９１の適正な配置による効果・作用は上述したとおりである。
【００２７】
本発明の構成とすることにより、上記したように、サイドカバー自体にガス案内通路手段機能として大きく発揮でき、プロテクタ周囲のガスの主流の速度が1〜3m/sec前後に設定でき、本発明の冷却効果が更に十分に得られるものである。これまでのプロテクタは、流速0.3m/sec前後以下となっており、ガスによる冷却効果がないものであった。
【００２８】
モータ回路図を図１３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２箇所の接点部３５１ｎ，３５１ｐ（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手段９１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。なお、３７はハーメ端子部である。
【００２９】
図１４、図１６を用いて本発明の作用を説明する。図１４は、プロテクタを通過する動作電流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。図１４において、雰囲気温度Ｔｐの場合、従来機の場合には動作電流値がｋ１であるのに対して、本発明では、ｋ２値（空調用・冷凍用圧縮機の実施例の場合：本図の図１２の例）、ｋ３値（油による冷却作用と高いガス速度による冷却効果の得られるヘリウム用スクロール圧縮機の場合）と動作電流値が高くなっている。このことは、プロテクタを最適な位置に配置することにより圧縮機の過負荷条件を大きくできるので、例えば、吐出圧力を従来より高く確保出来るので、運転範囲をより広く設定することが出来るとういう効果が得られる。図１６はプロテクタ雰囲気温度と寿命との関係を示す特性図である。図１６から、プロテクタの雰囲気温度を下げることにより過電流が流れた時そのプロテクタ接点部（例えば図１３の３５１ｐ，３５１ｎ）の温度が減少し、接点のＯＮ／ＯＦＦ回数の延べ回数が増加するという効果が得られる。該接点部の構造は、バイメタル方式構造がある。すなわちプロテクタの寿命改善の効果が得られるものである。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。
【００３０】
図１５は、ステータ３ａのコイルエンド上端部３ｃにプロテクタ８８を配置するも該プロテクタ外表面部には是店シート８７を円筒状に巻いて、その上を複数の縛り紐８６にて固定した例を示す部品まとめ概観図である。このような該プロテクタ８８は周囲のガス域に対して裸の状態になっていないものの、プロテクタ周囲に混合体のガス流にさらされ強制冷却機能があるので、相応の冷却作用は得られる。
【００３１】
図１７は本発明のヘリウム用密閉形スクロール圧縮機１００の一実施例を示す外観図および注油系統図ならびにヘリウム冷凍装置の実施例である。図１７に示すように、密閉容器１の底部に溜められた潤滑油２２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を通って油ストレーナ５６及び油冷却器３３へ至り、ここで適宜冷却された後、油インジェクション管５８，３１およびポート１９を経て差圧を利用し流入せしめ圧縮室８へ注入される。２５３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、前述と同様に電動機室１ｂで作動ガスから一部分離して密閉容器１の底部に溜まる。図１７において、圧縮機１００から吐出されたヘリウムガスは油分離器７０で油を分離した後、ガス冷却器５０で冷却される。次にヘリウムガスはヘリウム冷凍機８０で断熱膨張された後、再び配管３４０，３００から吸入ガスとして圧縮機１００に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の横置き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。
【図２】本発明の固定スクロールの平面図。
【図３】本発明の固定スクロールの縦断面図。
【図４】本発明の旋回スクロールの平面図。
【図５】本発明の旋回スクロールの縦断面図。
【図６】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側面図。
【図７】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。
【図８】本発明のサイドカバ−のガス出口部に対向したコイルエンド部にモータプロテクタを配置した例を示すもので、ステータ３ａとプロテクタ９１をフレーム７と容器１ｅに組み合わせた部品まとめを示す側面図。
【図９】図８と同様、本発明のサイドカバ−のガス出口部に対向したコイルエンド部にモータプロテクタを配置した例を示すもので、ステータ３ａとプロテクタ９１をフレーム７と容器１ｅに組み合わせた部品まとめを示す側面図。
【図１０】本発明の他の実施例を示すもので、ステータ３ａとプロテクタ９１をフレーム７と容器１ｅに組み合わせた部品まとめを示す側面図。
【図１１】図１０と同様、本発明の他の実施例を示すもので、ステータ３ａとプロテクタ９１をフレーム７と容器１ｅに組み合わせた部品まとめを示す側面図。
【図１２】本発明の横置きタイプの冷凍・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。
【図１３】モータ回路図。
【図１４】本発明の作用・効果を示す説明図。
【図１５】ステータ外観図。
【図１６】図１４と同様、本発明の作用・効果を示す説明図。
【図１７】本発明のヘリウム用横形スクロール圧縮機の一実施例を示す外観図および注油系統図ならびにヘリウム冷凍装置の実施例。
【符号の説明】
【００３３】
１…密閉容器、１ａ…吐出室、１ｂ…電動機室、３…電動機部、３ａ…電動機ステータ、３ｂ…電動機ロータ、３ｅ…コイルエンド部、５…固定スクロール、６…旋回スクロール、７…フレーム、７ｂ…油通路、８…圧縮室、１０…吐出口、1４…回転軸、1４ａ…偏心軸、1５…吸入口、１７…吸入管、１８ａ，１８ｂ…通路、１９…ポート、２０…吐出管、２２…潤滑油、２５ｃ…コアーカット部、２７…油吸上管、３０…油取り出し管、３１…油インジェクション管、３２…旋回軸受、３８…オルダム機構、４０…主軸受、５３… Ｏリング、７２…サイドカバ、７２ｅ…穴部、８５…主電源用リード線、９１…モータプロテクタ、１１５…ガス流方向変換部材、１３０…絶縁シート手段、１４２，１４３，１４４…中性点用リード線、１８６…縛り紐、２３９…副軸受。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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