JPH10169576A - ヘリウム用スクロール圧縮機 - Google Patents
ヘリウム用スクロール圧縮機Info
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- JPH10169576A JPH10169576A JP32937196A JP32937196A JPH10169576A JP H10169576 A JPH10169576 A JP H10169576A JP 32937196 A JP32937196 A JP 32937196A JP 32937196 A JP32937196 A JP 32937196A JP H10169576 A JPH10169576 A JP H10169576A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0007—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、ヘリウム用密閉形スクロール
圧縮機において、特に低圧力比運転時の性能低下を改善
することにある。 【解決手段】本発明は、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
ション管を密閉容器に貫通して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、該油注入用ポートの
開口部は、旋回スクロールのラップ歯先面に対向して開
口せしめ、上記油インジェクション管と旋回スクロール
鏡板外周部とを外部配管にて開閉手段を介して連絡する
ように構成した。
圧縮機において、特に低圧力比運転時の性能低下を改善
することにある。 【解決手段】本発明は、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
ション管を密閉容器に貫通して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、該油注入用ポートの
開口部は、旋回スクロールのラップ歯先面に対向して開
口せしめ、上記油インジェクション管と旋回スクロール
鏡板外周部とを外部配管にて開閉手段を介して連絡する
ように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作動ガスとしてヘ
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密閉形スクロール
圧縮機に関する。
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密閉形スクロール
圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の密閉形スクロール圧縮機におい
て、その密閉容器を低圧状態に保っている、いわゆる低
圧チャンバ方式を採用しているものにおいては、油によ
る冷却、いわゆる油注入方式（油インジェクション方
式）を採用しているものが多い。
て、その密閉容器を低圧状態に保っている、いわゆる低
圧チャンバ方式を採用しているものにおいては、油によ
る冷却、いわゆる油注入方式（油インジェクション方
式）を採用しているものが多い。
【０００３】この低圧チャンバ方式のスクロール圧縮機
における油注入方式としては、例えば実開昭56-85087号
公報、特開昭61-187584号公報に開示されたように、吐
出管の途中に油分離器を設け、該油分離器でガスから分
離した油もしくは、密閉容器内の油を圧縮機部へ注入す
るようにした構成のものがある。
における油注入方式としては、例えば実開昭56-85087号
公報、特開昭61-187584号公報に開示されたように、吐
出管の途中に油分離器を設け、該油分離器でガスから分
離した油もしくは、密閉容器内の油を圧縮機部へ注入す
るようにした構成のものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のもの
は、作動ガスとして、フロン冷媒を使用した場合であ
り、スクロールラップの巻き数も４前後と比較的大きく
なっている。この様な圧縮機をヘリウム用途に使用した
ときには、次のような問題が生じる。
は、作動ガスとして、フロン冷媒を使用した場合であ
り、スクロールラップの巻き数も４前後と比較的大きく
なっている。この様な圧縮機をヘリウム用途に使用した
ときには、次のような問題が生じる。
【０００５】上記油注入方式では、注入されたあぶら
（比較的多量の油）がスクロール圧縮機部の圧縮室で作
動ガスと共に昇圧作用を受け、混合体となって吐出管に
導かれるものの、旋回スクロール鏡板背面側の背圧室23
や旋回スクロール鏡板外周部の空間11ｆ内に油がたまり
やすくなる。特に、そのたまった油によって、バランス
ウエイト９による撹拌損失が増加し、圧縮機性能が低下
する。
（比較的多量の油）がスクロール圧縮機部の圧縮室で作
動ガスと共に昇圧作用を受け、混合体となって吐出管に
導かれるものの、旋回スクロール鏡板背面側の背圧室23
や旋回スクロール鏡板外周部の空間11ｆ内に油がたまり
やすくなる。特に、そのたまった油によって、バランス
ウエイト９による撹拌損失が増加し、圧縮機性能が低下
する。
【０００６】また、ヘリウム用途の場合いには、その特
質上、圧力比が２から３前後の低い運転圧力比条件のと
き、過圧縮動力損失が大きくなって、さらに、効率低下
という問題が生じる。ヘリウムガスを作動ガスとした場
合、他の冷媒ガス（例えば、冷凍空調用のフロンガスな
ど）に比べてガスの比熱比が大きいため、吐出ガス温度
が最も高くなり、ヘリウムガスを冷却する必要性が非常
に高くなる。このため、冷却のために他の冷媒ガスの場
合と比べて多量の注入油量が必要となる為で、上記問題
点が大きくなることによる。
質上、圧力比が２から３前後の低い運転圧力比条件のと
き、過圧縮動力損失が大きくなって、さらに、効率低下
という問題が生じる。ヘリウムガスを作動ガスとした場
合、他の冷媒ガス（例えば、冷凍空調用のフロンガスな
ど）に比べてガスの比熱比が大きいため、吐出ガス温度
が最も高くなり、ヘリウムガスを冷却する必要性が非常
に高くなる。このため、冷却のために他の冷媒ガスの場
合と比べて多量の注入油量が必要となる為で、上記問題
点が大きくなることによる。
【０００７】本発明の目的は、ヘリウムガスを作動ガス
とした場合の油による上記問題点を解決して、運転圧縮
比が変化しても高効率が維持でき、従来機に対して、ス
クロール圧縮機の性能が向上できる注油式密閉形スクロ
ール圧縮機を提供することにある。
とした場合の油による上記問題点を解決して、運転圧縮
比が変化しても高効率が維持でき、従来機に対して、ス
クロール圧縮機の性能が向上できる注油式密閉形スクロ
ール圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、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密閉形スクロール圧縮機において、
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、該油注入用ポートの開口部は、前記旋回ス
クロールのラップ歯先面に対向して開口せしめ、前記油
インジェクション管と前記旋回スクロールの鏡板外周部
の空間とを開閉手段を介して配管接続した。
め、本発明は、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密閉形スクロール圧縮機において、
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、該油注入用ポートの開口部は、前記旋回ス
クロールのラップ歯先面に対向して開口せしめ、前記油
インジェクション管と前記旋回スクロールの鏡板外周部
の空間とを開閉手段を介して配管接続した。
【０００９】また、圧力比が２から３前後の低い運転圧
力比条件のとき、開閉手段を開状態とし、その圧力比よ
り高い運転圧力比条件のとき、前記開閉手段を閉状態と
するように構成した。
力比条件のとき、開閉手段を開状態とし、その圧力比よ
り高い運転圧力比条件のとき、前記開閉手段を閉状態と
するように構成した。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１か
ら図８によって詳細に説明する。
ら図８によって詳細に説明する。
【００１１】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221に接続し、該
油注入用ポート221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せしめ、上記油インジェク
ション管31と旋回スクロール鏡板6aの外周部6rとの空間
11fを配管321にて開閉手段37である電磁弁37aを介して
連絡するように構成した。
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221に接続し、該
油注入用ポート221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せしめ、上記油インジェク
ション管31と旋回スクロール鏡板6aの外周部6rとの空間
11fを配管321にて開閉手段37である電磁弁37aを介して
連絡するように構成した。
【００１２】また、圧力比が２から３前後の低い運転圧
力比条件のとき、上記開閉手段37となる電磁弁37aを開
状態とし、その圧力比より高い運転圧力比条件のとき、
前記電磁弁を閉状態とし、圧力比が２から３前後の低い
運転圧力比条件のときには、電磁弁37aを開状態とする
ことを特徴とするものである。
力比条件のとき、上記開閉手段37となる電磁弁37aを開
状態とし、その圧力比より高い運転圧力比条件のとき、
前記電磁弁を閉状態とし、圧力比が２から３前後の低い
運転圧力比条件のときには、電磁弁37aを開状態とする
ことを特徴とするものである。
【００１３】図４は本発明による注油式密閉形スクロー
ル圧縮機の縦断面図および注油系統図を示している。図
４において、密閉容器1内の上方にはスクロール圧縮機
部2が、下方には電動機部3が収納されている。そして、
密閉容器1内は上部室1aと電動機室1bとに区画されてい
る。スクロール圧縮機部2は図６に示すように、固定ス
クロールと旋回スクロール6を互いに噛み合せて圧縮室
（密閉空間）8a，8bを形成している。
ル圧縮機の縦断面図および注油系統図を示している。図
４において、密閉容器1内の上方にはスクロール圧縮機
部2が、下方には電動機部3が収納されている。そして、
密閉容器1内は上部室1aと電動機室1bとに区画されてい
る。スクロール圧縮機部2は図６に示すように、固定ス
クロールと旋回スクロール6を互いに噛み合せて圧縮室
（密閉空間）8a，8bを形成している。
【００１４】図５において、固定スクロール5は、円板
状の鏡板5aと、これに直列しインボリウト曲線あるいは
これに近似の曲線に形成されたラップ5bとからなり、そ
の中心部に吐出口10、外周部に吸入口14を備えている。
図７と図８において、旋回スクロール6は円板状の鏡板6
a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。
状の鏡板5aと、これに直列しインボリウト曲線あるいは
これに近似の曲線に形成されたラップ5bとからなり、そ
の中心部に吐出口10、外周部に吸入口14を備えている。
図７と図８において、旋回スクロール6は円板状の鏡板6
a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。
【００１５】図４にもどって、フレーム11は中央部に軸
受部を形成し、この軸受部に回転軸15が支承され、回転
軸先端の偏心軸15a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11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12によってフレーム11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。
受部を形成し、この軸受部に回転軸15が支承され、回転
軸先端の偏心軸15a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11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12によってフレーム11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。
【００１６】回転軸15には下部に電動機軸15b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14には密閉容器１を貫通して垂直方向の吸入管
17が接続され、吐出口10が開口している上部室1aは通路
18a，18bを介して電動機室1bと連通している。この電動
機室1bは密閉容器１を貫通する吐出管19に連通してい
る。また電動機室1bの上部と下部とは、電動機ステータ
3aと密閉容器１の側壁との間の隙間および電動機ステー
タ3aと電動機ロータ3bとの隙間を介して連通している。
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21を設けている。
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14には密閉容器１を貫通して垂直方向の吸入管
17が接続され、吐出口10が開口している上部室1aは通路
18a，18bを介して電動機室1bと連通している。この電動
機室1bは密閉容器１を貫通する吐出管19に連通してい
る。また電動機室1bの上部と下部とは、電動機ステータ
3aと密閉容器１の側壁との間の隙間および電動機ステー
タ3aと電動機ロータ3bとの隙間を介して連通している。
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21を設けている。
【００１７】また吸入管17内には、逆止弁222が設けら
れ、該逆止弁222は圧縮機停止時の回転軸15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。
れ、該逆止弁222は圧縮機停止時の回転軸15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。
【００１８】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11で囲まれた空間
23（以下背圧室と呼ぶ）が形成され、この背圧室23には
旋回スクロールの鏡板に穿設した細孔6dを介し、吸入圧
力と吐出圧力の中間の圧力が導入され、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。
は、スクロール圧縮機部２とフレーム11で囲まれた空間
23（以下背圧室と呼ぶ）が形成され、この背圧室23には
旋回スクロールの鏡板に穿設した細孔6dを介し、吸入圧
力と吐出圧力の中間の圧力が導入され、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。
【００１９】潤滑油24は密閉容器１の底部に溜められて
おり、この潤滑油24は密閉容器内の高圧圧力と、上記背
圧室23の中間圧力との差圧により油吸上管15dへ吸上げ
られた後、回転軸15内を上昇し、旋回軸受32、主軸受26
および補助軸受27へ給油される。各軸受部へ給油された
油は前記背圧室23を経てスクロールラップの圧縮室へ注
入され圧縮ガスと混合され、次いで吐出ガスと共に上部
室1aへ吐出される。尚28は前記潤滑油24の油面上に配設
されたホーミング防止板を示す。
おり、この潤滑油24は密閉容器内の高圧圧力と、上記背
圧室23の中間圧力との差圧により油吸上管15dへ吸上げ
られた後、回転軸15内を上昇し、旋回軸受32、主軸受26
および補助軸受27へ給油される。各軸受部へ給油された
油は前記背圧室23を経てスクロールラップの圧縮室へ注
入され圧縮ガスと混合され、次いで吐出ガスと共に上部
室1aへ吐出される。尚28は前記潤滑油24の油面上に配設
されたホーミング防止板を示す。
【００２０】前記密閉容器１の底部には、該底部の潤滑
油24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の上部には、スクロール圧縮機部２の圧
縮途中の圧縮室8a，8b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。この油インジェクション管31
は固定スクロール５の鏡板5aに穿設したポート22を介し
て圧縮室8a，8bにそれぞれ連通している。
油24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の上部には、スクロール圧縮機部２の圧
縮途中の圧縮室8a，8b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。この油インジェクション管31
は固定スクロール５の鏡板5aに穿設したポート22を介し
て圧縮室8a，8bにそれぞれ連通している。
【００２１】ここで、前記したように、上記油インジェ
クション管31と旋回スクロール鏡板6aの外周部6rとの空
間11fを配管321にて開閉手段37である電磁弁37aを介し
て油インジェクション管分岐点44と連絡している。
クション管31と旋回スクロール鏡板6aの外周部6rとの空
間11fを配管321にて開閉手段37である電磁弁37aを介し
て油インジェクション管分岐点44と連絡している。
【００２２】本発明の作用を図１から図３をもとにして
説明する。高圧力比での運転条件たとえば、圧力比が４
から６前後の高い運転圧力比条件時においては、図１と
図２から、背圧室23の圧力（図２のaーｂ−ｃ曲線）が
油インジェクション管36の分岐点44の圧力（図２のdー
ｂ−e曲線）より低くなることから、油インジェクショ
ン管31から背圧室への油流入を防ぐため図１の開閉手段
37を閉めておく。しかし、低圧力比での運転時では、背
圧力室圧力Ｐｍが油インジェクション管分岐点44圧力よ
り高くなることより背圧室に溜った油および旋回スクロ
ール鏡板外周部の空間11ｆ内にたまった油を外部配管32
1側へ導き、電磁弁などの開閉弁を開けて、強制的に排
出させる。排出された油は、油インジェクション管31に
流れ、ひいては、圧縮室8に注入される。このように、
圧力比が２から３前後の低い運転圧力比条件のとき、上
記開閉手段となる電磁弁を開状態とし、その圧力比より
高い運転圧力比条件のとき、前記電磁弁を閉状態とする
ことにより、低圧力比運転時での背圧室内におけるバラ
ンスウエイト9や上記鏡板外周部の空間11ｆでの油圧変
動の伴った油撹拌損失を低減させ、かつ、背圧室23の圧
力が図２のｆーｂ−ｃ曲線となって、低圧力比運転時で
の背圧室圧力が低下して、旋回スクロール6側から固定
スクロール側5への相対的なスラスト方向の押しつけ力
が軽減され、機械損失の低下効果と相まって、さらに、
性能向上を図る事ができる作用・効果が得られる。その
効率改善効果を図３に示す。低圧力比運転時での全断熱
効率ηadoの改善効果は、ヘリウム用スクロール圧縮機
の場合、ηadoの差として、Δηadoが数％から１０％と
大きく改善できることが実験的に確認できている。
説明する。高圧力比での運転条件たとえば、圧力比が４
から６前後の高い運転圧力比条件時においては、図１と
図２から、背圧室23の圧力（図２のaーｂ−ｃ曲線）が
油インジェクション管36の分岐点44の圧力（図２のdー
ｂ−e曲線）より低くなることから、油インジェクショ
ン管31から背圧室への油流入を防ぐため図１の開閉手段
37を閉めておく。しかし、低圧力比での運転時では、背
圧力室圧力Ｐｍが油インジェクション管分岐点44圧力よ
り高くなることより背圧室に溜った油および旋回スクロ
ール鏡板外周部の空間11ｆ内にたまった油を外部配管32
1側へ導き、電磁弁などの開閉弁を開けて、強制的に排
出させる。排出された油は、油インジェクション管31に
流れ、ひいては、圧縮室8に注入される。このように、
圧力比が２から３前後の低い運転圧力比条件のとき、上
記開閉手段となる電磁弁を開状態とし、その圧力比より
高い運転圧力比条件のとき、前記電磁弁を閉状態とする
ことにより、低圧力比運転時での背圧室内におけるバラ
ンスウエイト9や上記鏡板外周部の空間11ｆでの油圧変
動の伴った油撹拌損失を低減させ、かつ、背圧室23の圧
力が図２のｆーｂ−ｃ曲線となって、低圧力比運転時で
の背圧室圧力が低下して、旋回スクロール6側から固定
スクロール側5への相対的なスラスト方向の押しつけ力
が軽減され、機械損失の低下効果と相まって、さらに、
性能向上を図る事ができる作用・効果が得られる。その
効率改善効果を図３に示す。低圧力比運転時での全断熱
効率ηadoの改善効果は、ヘリウム用スクロール圧縮機
の場合、ηadoの差として、Δηadoが数％から１０％と
大きく改善できることが実験的に確認できている。
【００２３】図４は、圧力比が２から３前後の低い運転
圧力比条件のときで、上記開閉手段37となる電磁弁37a
を開状態とた場合の油の流れを破線で示す。
圧力比条件のときで、上記開閉手段37となる電磁弁37a
を開状態とた場合の油の流れを破線で示す。
【００２４】前記油取り出し管30と前記油インジェクシ
ョン管31とは、油冷却器33を介設して油配管36a及び絞
り部271を介して接続されている。
ョン管31とは、油冷却器33を介設して油配管36a及び絞
り部271を介して接続されている。
【００２５】上記構成により、電動機ロータ3bに直結し
た電動機軸15bが回転して偏心軸15aが偏心回転すると、
旋回軸受32を介して旋回スクロール6は旋回運動を行
う。この旋回運動により、圧縮室8a，8bは次第に中心に
移動して容積が減少する。作動ガスは吸入管17から吸入
口14を経て吸入室5fへ入ると共に、軸受を潤滑した油が
旋回スクロール6の旋回スクロール鏡板外周部6rのフレ
ーム室11fから微少隙間等から吸入室5fへ流入して前記
作動ガスに混入する。
た電動機軸15bが回転して偏心軸15aが偏心回転すると、
旋回軸受32を介して旋回スクロール6は旋回運動を行
う。この旋回運動により、圧縮室8a，8bは次第に中心に
移動して容積が減少する。作動ガスは吸入管17から吸入
口14を経て吸入室5fへ入ると共に、軸受を潤滑した油が
旋回スクロール6の旋回スクロール鏡板外周部6rのフレ
ーム室11fから微少隙間等から吸入室5fへ流入して前記
作動ガスに混入する。
【００２６】軸受を経由した油と前記したポート22から
注入された油とを含んだ作動ガスは前記圧縮室で圧縮さ
れて吐出口10から上部室1aへ吐出され、通路18a，18bを
通って電動機室1bへ流入する。実線の矢印は作動ガスの
流れを、破線の矢印は油の流れをそれぞれ示している。
狭い通路18a，18bから広い空間の電動機室1bに流入した
作動ガスと油は、その流速が急激に低下し、かつ流れ方
向が変更するため、ガス中に含まれる油の大部分が分離
され、作動ガスは吐出管19内へ流出し、油は電動機ロー
タ外周部の隙間20を通って流下し、密閉容器１底部に留
まる。密閉容器１の底部に溜められた潤滑油24は、密閉
容器１内の圧力（吐出圧力）と前記圧縮室8a，8b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内へ流入した油は油インジェクショ
ン管36を通って油冷却器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36、31およびポート22を経
て圧縮室8a，8bへ注入される。
注入された油とを含んだ作動ガスは前記圧縮室で圧縮さ
れて吐出口10から上部室1aへ吐出され、通路18a，18bを
通って電動機室1bへ流入する。実線の矢印は作動ガスの
流れを、破線の矢印は油の流れをそれぞれ示している。
狭い通路18a，18bから広い空間の電動機室1bに流入した
作動ガスと油は、その流速が急激に低下し、かつ流れ方
向が変更するため、ガス中に含まれる油の大部分が分離
され、作動ガスは吐出管19内へ流出し、油は電動機ロー
タ外周部の隙間20を通って流下し、密閉容器１底部に留
まる。密閉容器１の底部に溜められた潤滑油24は、密閉
容器１内の圧力（吐出圧力）と前記圧縮室8a，8b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内へ流入した油は油インジェクショ
ン管36を通って油冷却器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36、31およびポート22を経
て圧縮室8a，8bへ注入される。
【００２７】なお、図６に両スクロール5,6が組み合わ
されて圧縮室8を構成している様子をしめす。ポート22
は、１個にて両方の圧縮室8a，8b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。なお、上記し
たように、低圧力比運転時には背圧室23に溜った油を油
インジェクション管31と旋回スクロール鏡板外周部11f
（以下フレーム室と呼ぶ）とを開閉弁37を開くことで連
通する外部配管321にて、差圧を利用し流入させ圧縮室8
a,8bへ注入させる。この様にして圧縮室へ注入された油
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。
されて圧縮室8を構成している様子をしめす。ポート22
は、１個にて両方の圧縮室8a，8b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。なお、上記し
たように、低圧力比運転時には背圧室23に溜った油を油
インジェクション管31と旋回スクロール鏡板外周部11f
（以下フレーム室と呼ぶ）とを開閉弁37を開くことで連
通する外部配管321にて、差圧を利用し流入させ圧縮室8
a,8bへ注入させる。この様にして圧縮室へ注入された油
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。
【００２８】そして、この油は作動ガスと共に圧縮され
た後、吐出口10より上部室1aへ吐出され、前述と同様に
電動機室1bで作動ガスから分離して密閉容器１の底部に
溜まる。尚、各軸受32，26，27への給油は、密閉容器１
内の圧力と背圧室23内の圧力（中間圧力）との差圧によ
り、油吸上管15d，回転軸15内を介して行われる。
た後、吐出口10より上部室1aへ吐出され、前述と同様に
電動機室1bで作動ガスから分離して密閉容器１の底部に
溜まる。尚、各軸受32，26，27への給油は、密閉容器１
内の圧力と背圧室23内の圧力（中間圧力）との差圧によ
り、油吸上管15d，回転軸15内を介して行われる。
【００２９】図９は、上記油インジェクション管31と旋
回スクロール鏡板外周部6ｒの空間11ｆとを配管39にて
開閉手段37bを介して連絡した実施例である。この場
合、配管39は、チャンバの径方向に設定しており、該配
管39がチャンバ内での加熱作用を極力回避できる。尚、
前述した実施例は、いずれも油を圧縮室8a，8bに注入す
る例を示したが、吸入室5fへ、もしくは、図１０の実施
例のように、吸入配管62側に油戻し管55からインジェク
ション油を注入する、もしくは、フレーム室11ｆの油を
排出するようにしても前述と同様の効果を達成できる。
回スクロール鏡板外周部6ｒの空間11ｆとを配管39にて
開閉手段37bを介して連絡した実施例である。この場
合、配管39は、チャンバの径方向に設定しており、該配
管39がチャンバ内での加熱作用を極力回避できる。尚、
前述した実施例は、いずれも油を圧縮室8a，8bに注入す
る例を示したが、吸入室5fへ、もしくは、図１０の実施
例のように、吸入配管62側に油戻し管55からインジェク
ション油を注入する、もしくは、フレーム室11ｆの油を
排出するようにしても前述と同様の効果を達成できる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、圧縮機の性能が大幅に
向上できるとともに、圧力比に対して、高効率で変化の
小さい効率特性が得られる。また、スクロール圧縮機の
信頼性も、モータ入力軽減などにより改善できるという
効果がある。
向上できるとともに、圧力比に対して、高効率で変化の
小さい効率特性が得られる。また、スクロール圧縮機の
信頼性も、モータ入力軽減などにより改善できるという
効果がある。
【図１】本発明の密閉形スクロール圧縮機の一実施例を
示す部分縦断面図。
示す部分縦断面図。
【図２】作用と効果を表す説明図。
【図３】作用と効果を表す説明図。
【図４】本発明の注油式密閉形スクロール圧縮機の一実
施例を示す縦断面図、および注油系統図。
施例を示す縦断面図、および注油系統図。
【図５】固定スクロール５の平面図。
【図６】図４のＡ−Ａ断面図。
【図７】旋回スクロール６の平面図。
【図８】旋回スクロール６の縦断面図。
【図９】本発明の他の実施例を示す部分縦断面図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す部分縦断面図。
１…密閉容器 1a…上部室 1b…電動機室 ２…スクロー
ル圧縮機部 ３…電動機部 3a…電動機ステータ 3b…電動機ロータ ５…固定スクロ
ール ５a…固定スクロール鏡板 5b…ラップ 5f…吸入室
6…旋回スクロール 6a…旋回スクロール鏡板 6b…ラップ 6c…ボス部 6ｒ…旋回スクロール鏡板外周
部 ８…圧縮室 8a，8b…圧縮室（密閉空間） ９…バラ
ンスウエイト 10…吐出口 11…フレーム 11f…旋回スク
ロール鏡板外周部の空間 12…オルダム機構 14…吸入口
15…回転軸 15a…偏心軸 15b…電動機軸 15d…油吸上
管 17…吸入管 18a，18b…通路 19…吐出管 20…隙間 2
1… Ｏリング 22…ポート 222…逆止弁 221…油注入用
ポート 23…空間 24…潤滑油 26…主軸受 27…補助軸受
271…絞り部 28…ホーミング防止板 30…油取り出し管
30a…流入部 31…油インジェクション管 321…配管 32
…旋回軸受 33…油冷却器 36…油インジェクション管 3
6a…油配管 37…開閉手段 37a…電磁弁 37b…開閉手段 39…配管 44…油インジェ
クション管分岐点 55…油戻り管 62…吸入配管
ル圧縮機部 ３…電動機部 3a…電動機ステータ 3b…電動機ロータ ５…固定スクロ
ール ５a…固定スクロール鏡板 5b…ラップ 5f…吸入室
6…旋回スクロール 6a…旋回スクロール鏡板 6b…ラップ 6c…ボス部 6ｒ…旋回スクロール鏡板外周
部 ８…圧縮室 8a，8b…圧縮室（密閉空間） ９…バラ
ンスウエイト 10…吐出口 11…フレーム 11f…旋回スク
ロール鏡板外周部の空間 12…オルダム機構 14…吸入口
15…回転軸 15a…偏心軸 15b…電動機軸 15d…油吸上
管 17…吸入管 18a，18b…通路 19…吐出管 20…隙間 2
1… Ｏリング 22…ポート 222…逆止弁 221…油注入用
ポート 23…空間 24…潤滑油 26…主軸受 27…補助軸受
271…絞り部 28…ホーミング防止板 30…油取り出し管
30a…流入部 31…油インジェクション管 321…配管 32
…旋回軸受 33…油冷却器 36…油インジェクション管 3
6a…油配管 37…開閉手段 37a…電磁弁 37b…開閉手段 39…配管 44…油インジェ
クション管分岐点 55…油戻り管 62…吸入配管
Claims (2)
- 【請求項１】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密閉形スクロール圧縮機において、
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、該油注入用ポートの開口部は、前記旋回ス
クロールのラップ歯先面に対向して開口せしめ、前記油
インジェクション管と前記旋回スクロールの鏡板外周部
の空間とを開閉手段を介して配管接続したことを特徴と
する密閉形ヘリウム用スクロール圧縮機。 - 【請求項２】圧力比が２から３前後の低い運転圧力比条
件のとき、請求項１記載の開閉手段を開状態とし、その
圧力比より高い運転圧力比条件のとき、前記開閉手段を
閉状態とすることを特徴とする請求項１記載の密閉形ヘ
リウム用スクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32937196A JPH10169576A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | ヘリウム用スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32937196A JPH10169576A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | ヘリウム用スクロール圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169576A true JPH10169576A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18220711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32937196A Pending JPH10169576A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | ヘリウム用スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10169576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329636A3 (en) * | 2002-01-16 | 2003-09-10 | Copeland Corporation | Scroll compressor with vapor injection |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32937196A patent/JPH10169576A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329636A3 (en) * | 2002-01-16 | 2003-09-10 | Copeland Corporation | Scroll compressor with vapor injection |
| CN100335789C (zh) * | 2002-01-16 | 2007-09-05 | 爱默生气候技术公司 | 带有蒸气喷射的涡旋式压缩机 |
| AU2002301427B2 (en) * | 2002-01-16 | 2009-01-08 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Scroll compressor with vapor injection |
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