JPS63106386A - スクロ−ル流体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スクロール流体装置に関し、特に、公転スク
ロールの支持構造に係るものである。

（従来の技術） 一般に、スクロール流体装置は冷凍機におけ圧縮機など
として用いられており、そのスクロール構造は、第１０
図及び第１１図に示すように、固定スクロール（ａ　＞
と公転スクロール（ｂ）とを具備して構成されている。

両スクロール（ａ）。

（ｂ　）は鏡板（Ｃ），（ｄ＞の前面にラップ（ｅ），
（ｆ）が渦巻状に立設されて成り、両スクロール（ａ）
，（ｂ）が鏡板（Ｃ），（ｄ）前面を対面して並設され
ると共に、両ラップ（Ｑ），（１を噛合して設けられて
いる。更に、公転スクロール（ｂ）は鏡板（ｄ　）の背
面にクランク軸（Ｏ）が連接されて支持され、該クラン
ク軸＜ａ　）はビン中心（Ｏ＋　）（可動支点）がクラ
ンク主軸の軸心（Ｏ２）（公転中心）より偏心して設け
られ、両スクロール（ａ），（ｂ）のラップ（ｅ）。

（ｆ）が側面にて多点接触（ｈ〉し、該接触（ｈ）間が
密閉室（１）に構成されている。そして、固定スクロー
ル（ａ　）の側部には吸込口（ｊ　＞が、中央部には吐
出口（ｋ）が穿設され、冷凍機における冷媒蒸気等の流
体が流出入するように成っている。

このスクロール流体装置の動作原理を第８図（ａ）〜（
ｄ　）に基づいて説明すると、公転スクロール（ｂ　）
はクランク軸（Ｏ）の回転により固定スクロール（ａ＞
に対してクランク主軸の軸心（ｏｌ）を中心として公転
することになる。第８図（ａ　）〜（ｄ　）は公転スク
ロール（ｂ）を９０度宛反時計方向に公転させた状態を
示し、先ず、第８図（ａ）は各ラップ（ｅ），（Ｍの外
端縁が他方のラップ（ｅ），（ａ）に接触し、密閉室（
ｉ　）が形成された初期状態であり、吸込口（ｊ　）よ
り流入した流体が密閉室（ｉ）に封入されたことになる
。統いて、公転スクロール＜ｂ　＞を時計方向に公転す
ると、第８図（ｂ）〜（ｄ　）に示すように、密閉室（
＋　）が順次収縮されて封入流体が圧縮され、１回転し
て第８図（ａ　’）に戻ることになる。この動作を繰り
返し、密閉室（ｉ）が最収縮状態で吐出口（ｋ）に連通
し、高圧流体が流出することになる。また逆に、吐出口
（ｋ）より高圧流体を供給すると、公転スクロール（ｂ
）は反時計方向に公転しく第８図（ｄ）〜（ａ）），動
力が得られることになる。

このスクロール流体装置において、両スクロール（ａ）
，（ｂ）間の密閉室（１）における流体圧によって両鏡
板（ｃ），（ｄ）は互いに分離される方向の力（分離力
をうけるので、両鏡板（Ｃ），（ｄ）が離れないように
軸方向の支持も必要となる。この公転スクロール（ｂ）
の支持方法は次のものがある。

■　公転スクロール（ｂ　）の鏡板（ｄ　）背面に流体
圧を作用させて支持するもの ■　スラスト軸受で支持するもの ■　上記■の流体圧と■の軸受の双方で支持するもの これらの支持方法のうち本発明は■又は■の流体圧で支
持するものであり、この流体圧によるものには、従来、
第１０図に示すように圧力中心（Ｏ３）がクランク軸（
Ｏ）の主軸心（Ｏ２）に一致したもの、第１１図に示す
ように圧力中心（Ｏ３）がクランク軸＜ａ　）のビン中
心（ｏｌ）に一致したものがある。すなわち、第１０図
に示すものは、公転スクロール（ｂ）の背面側のフレー
ム（１ｉ）にリング部材（１）と２個のリング状シール
部材（ｎ），（ａ）が設けられ、該シール部材（ｎ）。

（９）が鏡板（ｄ　）の背面に接してドーナツ状の背圧
室（Ｓ）が形成され、該背圧室（Ｓ　）が密閉室（１）
に小孔（１）を介して連通されて成り、密閉室（１）の
流体圧を背圧室（Ｓ）に導入して公転スクロール（ｂ）
を固定スクロール（ａ　）側に押圧している。この背圧
室（３）はクランク軸（ａ　）の主軸心（ｏｌ）と一致
して固定しているので、圧力中心（Ｏ３）が公転スクロ
ール（ｂ　）の公転中心に一致することになる。

また、第１１図に示すものは、公転スクロール（ｂ）の
背面側にフレーム（Ｕ　）との間で背圧室（Ｖ）が形成
され、該背圧室（Ｖ）が第１０図のものと同様に小孔（
Ｗ　）を介して密閉室（ｉ）に連通されて公転スクロー
ル（ｂ）が押圧されている。この背圧室（Ｖ　）は鏡板
（ｄ）の背面全体に背圧を作用させているので、圧力中
心（Ｏ３）がクランク軸（ａ）のビン中心（Ｏ＋　＞（
可動支点）に一致することになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したスクロール流体Ｖ４ｍにおいて、公転スクロー
ル（ｂ）にはその公転面内において、第１２図に示すよ
うに、密閉室（ｉ　）に封入された流体による半径方向
荷重（Ｆ２）と接線方向荷重（Ｆ３）の他に、公転によ
り生ずる遠心力（Ｆ＋　）が作用することになる。そし
て、この接線方向荷重（Ｆｚ）と遠心力（Ｆｌ）とが固
定スクロール（ａ　）に対して公転スクロール（ｂ　’
）を傾斜させる所謂転覆モーメントとして公転スクロー
ル（ｂ）に作用することになる。

この転覆モーメントを除去するために従来、背圧室（Ｓ
），（Ｖ）の圧力を過大めにして両スクロール（ａ），
（ｂ）間のフランジ部下面と鏡板上面との外側摺動部（
第１３図（Ａ）参照）の圧力分布を不均衡し、この非対
称で除去するか、又は、背圧室（Ｓ），（Ｖ）の圧力を
不定めにし、公転スクロール（ｂ）の鏡板（ｄ　＞の背
面に対向して設けられたスラスト軸受に作用する圧力分
布を非対称にし、この不均衡で除去していた。

しかしながら、従来の背圧室（Ｓ），（Ｖ）の圧力中心
（Ｏ３）はクランク軸（Ｏ）の主軸心（Ｏ２）　（第１
０因参照）又はクランク軸＜ａ　）のビン中心（Ｏ＋　
＞（第１１図参照）に一致しているため、第１０図に示
すように、クランク軸（ＩＪ　＞の主軸心（ｏｌ）と一
致するものにあってはスクロール軸の軸受中心（Ｏ４）
を支点とし公転スクロール重心に作用する遠心力（Ｆｌ
）によるモーメントと背圧（Ｆ４）によるモーメントと
の作用方向が一致し、転覆モーメントを増長させること
になる。また、クランク軸＜ｇ）のビン中心（ＯＩ）と
一致するものにあっては背圧（Ｆ４）が軸受中心（Ｏ４
）に作用するのでモーメントには影響せず、転覆モーメ
ントを軽減することができなかった。

従って、公転スクロール（ｂ）は固定スクロール（ａ　
）に対して傾斜することになり、鏡板（ｄ　）が片当り
（第１２図Ａ部参照）し、この片当りは遠心力（Ｆｌ）
が増大するの伴ってその力が大きくなり、摩耗が激しく
なったり、焼付きの原因となるなどの問題があった。更
に、ラップ（ｅ）。

（ｆ　）先端とそれに対向する鏡板（Ｏ），（ｄ）面と
の間に少隙が生じ、密閉室Ｕ）の体積効率を低下させる
という問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑み、背圧室（２４）の圧力中心
（Ｏ３）を公転スクロール（ｂ）の公転中心（Ｏ２）に
対する可動支点（Ｏ＋　）のほぼ偏心方向に更に偏心さ
せて位置させることにより、遠心力による転覆モーメン
トを背圧によるモーメントで相殺あるいは低減させるこ
とを目的としたものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた構成は、第
１図〜第３図に示すように、鏡板（１１），（１２＞の
前面にラップ（１３），（１４）が立設されて成る固定
スクロール（７）と公転スクロール（８）とが各ラップ
（１３），（１４）を噛合させて並設され、該公転スク
ロール（８）が前記固定スクロール（７）に対して偏心
した可動支点（Ｏ１）で支持されて固定スクロール（７
）に対して自転を阻止し公転自在に設けられると共に、
両ラップ（１３），（１４）側面が多点接触するように
設けられ、該ラップ（１３），（１４）の接触間に密閉
室（１８）が構成される一方、前記公転スクロール（８
）の鏡板（１２）背面側に背圧室（２４）が形成されて
該公転スクロール（８）が固定スクロール（７）側に押
圧されているものあるいは、公転スクロールく８）を軸
方向に支持する軸受に加わる荷重を低減しているものを
前提としている。そして、該背圧室（２４）の圧力中心
（Ｏ３）が前記公転スクロール（８）の公転中心（Ｏ２
）に対する可動支Ｊ（Ｏ＋）のほぼ偏心方向線上に該可
動支点（ｏｌ）より偏心して位置していることを特徴と
している。

（作用） 上記構成により本発明は、公転スクロール（８）を可動
支点（ｏｌ）にて公転させると、両ラップ（１３），（
１４）の接触間で密閉室（１８）が形成されて封入流体
が圧縮又は膨張する一方、背圧室（２４）の背圧により
公転スクロール（８）が固定スクロール（７）側に押圧
されると共に、背圧によるモーメントが遠心力によるモ
ーメントを相殺あるいは低減し、公転スクロール（８）
が固定スクロール（７）に対し傾きにくく支持されるこ
とになる。

（実施例１） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図に示すように、（１）はスクロール流体
装置であって、冷凍機における圧縮機に用いられ、冷媒
蒸気（流体）を高圧に圧縮して吐出するものである。

該スクロール流体装置（１）は、密閉ケース（２）内に
スクロール機＊（３）と駆動機構（４）とが収納されて
構成され、該ケース（２）の側部には吸入管（５）が、
上部には吐出管（６）が連設されている。前記スクロー
ル機構（３）は固定スクロール（７）と公転スクロール
（８）とより成り、駆ｖＪｍ構（４）Ｇ［１１１機（９
）とクランク軸（１０）とより構成されている。

前記固定スクロール（７）及び公転スクロール（８）は
鏡板（１１），（１２）の前面にラップ（１３），（１
４）が渦巻状に立設されて成り、両スクロール（７），
（８）は鏡板（１１）。

（１２）の前面を対面させて上下に並設され、両ラップ
（１３），（１４）が噛合されている。固定スクロール
（７）は鏡板（１１）の外周縁にフランジ（１１ａ）が
連設され、該７ランジ（１１ａ）にてケース（２）に固
定されている。また、公転スクロール（８）の鏡板（１
２）の背面中央部にはスクロール軸（１２ａ）が突設さ
れている。

一方、クランク軸（１０）はクランク主軸（１０ａ）の
上端に凹状のスクロール軸受（１０ｂ）を有するボス（
１０ｃ）が連接されて成り、ケース（２）に固定され且
つ上下口（１５）を有する支持フレーム（１６）にクラ
ンク主軸（１０ａ）が貫通されて該クランク軸（１０）
がクランク軸受（１０１），（１０２）を介して支持さ
れている。

このクランク主軸（１０ａ）には電動懺（９）が取付け
られており、スクロール軸受（１０ｂ）はその軸受中心
（Ｏ１）がクランク主軸（１０ａ）の軸心（Ｏ２）より
偏心して設けられ、該スクロール軸受（１０ｂ）に前記
公転スクロール（８）のスクロール軸Ｍ２ａ）が嵌合さ
れている。そして、両スクロール（７），（８）の鏡板
（１１），（１２）外周面間にガイド円形溝を介して複
数の球体（１００）が設けられ、公転スクロール（８）
の自転運動を防止しつつスクロール軸受（１０ｂ）の偏
心により公転スクロール（８）が固定スクロール（７）
に対して公転するように成っており、このスクロール軸
受（１０ｂ）の中心（Ｏ＋　）（スクロール軸（１２ａ
）の中心）が公転スクロール（８）の可動支点、クラン
ク主軸（１０ａ）の軸心（Ｏ２）が公転中心となってい
る。

前記回定スクロール（７）と公転スクロール（８）の両
ラップ（１３），（１４）は側面にて多点接触（１７）
するように設Ｔ＃Ｊられると共に、端面が他方の鏡板（
１２），（１１）に接し、接触（１７）間に密閉室（１
８）が構成されている。

また、固定スクロール（７）における鏡板（１１）の外
周部には吸入口（１９）が、中央部には吐出口（２０）
がそれぞれ穿設されて吐出口（２０）に吐出管（６）が
接続され、該吸込口（１９）より流体が密閉室（１８）
に供給される一方、吐出口（２０）より高圧流体が吐出
されるように成っている。

また、前記公転スクロール（８）の鏡板（１２）背面側
にはケース（２）に固着されたドーナツ状の背面フレー
ム（２１）が鏡板（１２）と小隙を存して平行に形成さ
れている。該フレーム（２１）の内周端は軸受（１０２
）を介してクランク軸（１０）のボス（１０Ｇ）を回転
自在に支持して設けられ、フレーム（２１）の内周端縁
近傍の上部及び前記公転スクロール鏡板（１２）の背面
外周縁近傍にはリング状チップシール部材（２２）。

（２３）が突出して固着されている。該両シール部材（
２２），（２３＞は相対峙する公転スクロール鏡板（１
２）又は背面フレーム（２１）に接して設けられ、両シ
ール部材（２２），（２３）間が背圧室（２４）に構成
されている。従って、背圧室（２４）の内周面はフレー
ム側シール部材（２２）で固定された円に、外周面は鏡
板側シール部材（２３）で公転スクロール（８）と共に
公転する円で構成されている。また、公転スクロール（
８）の鏡板（１２）には上下に貫通する垂直な小孔（２
５）が穿設されて背圧室（２４）と密閉室（１８）とが
連通され、密閉室（１８）の流体圧が背圧室（２４）に
導入されて公転スクロール（８）を固定スクロール〈７
）側に押圧するように成っている。

更に、背圧室（２４）には下面の背面フレーム（２１）
及び上面の鏡板（１２）に凹溝＜２６）。

（２７）がそれぞれ削設され、両凹溝（２６＞。

（２７）は一部が重畳するように形成されると共に、公
転スクロール（８）の公転に伴って鏡板側凹溝（２７）
がフレーム側シール部材（２２）に、フレーム側凹溝（
２６）が鏡板側シール部材（２３）にそれぞれ干渉しな
いように設けられている。

この両凹溝（２６），（２７）は、シール部材（２２）
，（２３＞の近傍では流体漏れによる圧力降下が生じる
ため、この圧力勾配の発生を防止して背圧を鏡板（１２
）に均等に作用させるものであり、両凹溝（２６），（
２７＞の亘る部分が実質的に背圧室となっている。

前記フレーム側シール部材（２２）はクランク主軸、（
１０ａ）の軸心（Ｏ２）と同心上に設けられ、鏡板側シ
ール部材（２３）はクランク軸受（１０ｂ）の軸受中心
（Ｏ１）と同心上に設けられ、背圧室（２４）の圧力中
心（ｏ３）がクランク主軸心（Ｏ２）　　（公転中心）
に対するスクロール軸受中心（Ｏ＋　）（可動支点）の
ほぼ偏心方向線上に該クランク軸受中心（Ｏ１）より偏
心して位置するように成っている。つまり、背圧室（２
４）の圧力中心（Ｏ３）は背圧室（２４）の重心である
ので、第２図に示すように、平面図上の圧力中心（Ｏ３
）　　（重心）は次式より導き出される。

Ｘ−ｒ　ｅ　（ＤＩ　’　／　（Ｄｚ　’　−ＤＩ　’
　）　）・”■×ニスクロール軸受中心（ＯＩ）と圧力
中心（Ｏ３）の距離 ｒニスクロール軸受中心（Ｏ＋　）とクランク主軸心（
Ｏ２）の距離（公転半径） ＤＩ　：フレーム側シール部材（２２）の直径（背圧室
（２４）の内周直径） Ｄｚ　：鏡板側シール部材（２３）の直径（背圧室（２
４）の外周直径） 尚、第３図における（２８）は潤滑油の油溜めであり、
クランク主軸（１０ａ）内に設けられた給油路（１０３
）からクランク軸受（１０１）。

（１０２＞に給油する。また、吸入管（５）から、低圧
流体を吸入しケース（２）の下部及び電ａｎ（９）のエ
アギャップを通り、バランサ室（１０４）への上下口（
１５）を通過した流体中のミスト状の油はバランサ（１
０ｄ）の回転によってバランサ室（１０４）の側壁に衝
突し、側壁下部から通路（２９）を通って油溜め（２８
）に戻るようになっている。

次に、このスクロール流体装置１（１）の作用について
説明する。

先ず、流体は吸入管（５）よりケース（２）内に供給さ
れ、吸込口〈１９）を介して両スクロール（７），（８
）間に流入する。一方、公転スクロール（８）はクラン
ク軸（１０）を介して公転し、第８図（ａ　）〜（ｄ　
）に示すように、密閉室（１８）が順次形成されて収縮
し、流体がこの密閉室（１８）に封入されて圧縮され、
高圧流体となって吐出口（２０）より吐出される。

この公転スクロール（８）の公転時において、第９図に
示すように遠心力（Ｆｌ）と接線方向及び法線方向流体
力（Ｆｓ　＞、　　（Ｆ２　）が生じ、このうちクラン
ク軸（１０）の法線方向には遠心力ＣＦ＋　）によるモ
ーメントが強く働き公転スクロール〈８）を傾斜させる
転覆モーメントとしてスクロール軸（１２ａ）の軸受中
心（ｏ４）に作用することになる。一方、背圧室（２４
）には密口室（１８）より流体圧が小孔（２５）を介し
て導入され、公転スクロール（８）を固定スクロール（
７）に押圧する。この背圧室（２４）の全背圧合力（Ｆ
ｌ）は圧力中心（Ｏ３）に作用しているものと考えられ
、この圧力中心（Ｏ３）はクランク主軸心（Ｏ２）に対
するスクロール軸受中心（Ｏ１）の偏心方向にさらに偏
心しており、公転スクロールにはこの圧力中心（Ｏ３）
方向にモーメントが作用する。しかも、この背圧合力（
Ｆｌ）によるモーメントは遠心力〈Ｆｌ）による転覆モ
ーメントに対し軸受中心（Ｏ４）を中心として作用方向
が反対となり、該転覆モーメントを相殺することになる
。

ここで、該軸受中心（Ｏ４）廻りのモーメントＭ（クラ
ンク軸（１０）の半径方向の転覆モーメント成分）は次
式で表わされる。

Ｍ＝Ｆ＋　　ｈ　２−Ｆ２　　（ｈ　Ｉ＋Ｈ／２）−Ｆ
ｔ　・「／２　　　　　　　　・・・■Ｇ：公転スクロ
ール（８）の中心 Ｈニラツブ（１４）の高さ ｆｉ＋：Ｏ＜　とＧとの距離 ｈｚ：ｏ＜と鏡板（１２）の上表との距離Ｆｔ二軸方向
の流体力 この０式において、第１項は遠心力Ｆ４による成分であ
り、高速回転になるに従って非常に大きくなる。そこで
、このモーメントＭを相殺する背圧合力Ｆ４は次式で表
わされることになる。

Ｔ４−Ｍ／Ｘ−ＭＸ（Ｄ２’　　ＤＩ’）／Ｄ＋　’　
Ｘ　（１／ｒ　）　　　　　　・・・■また、上記モー
メントＭを相殺しなくても軽減する場合の背圧合力Ｆ４
′は次式で表わされることになる。

Ｍ＝Ｆａ’（π／４）＜Ｄｌ　’　　ＤＩ　’　）・Ｘ
・・・■ Ｍ−（７ｒ／４）ＤＩ　’　　・ｒ−Ｆｌ　’　　　−
■よって、背圧室（２４）の内径（ＤＩ　）と外径（Ｄ
ｌ）とを内周円と外周円が干渉しないようにＤｌ　＞Ｄ
Ｉ　＋２ｒ　（７）関係に保ち、内径〈Ｄｌ〉を大きく
、外径（Ｄｌ）を小さく設定すると、半径方向の転覆モ
ーメントをより効果的に相殺又は低減することができる
。

（実施例２） この実施例は、第４図に示し、背圧室（３０）の外周部
が公転スクロール（８）の鏡板（１２）端面を囲ってフ
レーム（２１）と固定スクロール（７）のフランジ（１
１ａ）とで形成されたものである。つまり、背圧室（３
０）の内周面は背面フレーム（２１）に設けられたチッ
プシール部材（２２）で実施例１と同様に形成され、該
シール部材（２２）の接する鏡板（１２）の外側を含む
ように背圧室（３０）が形成されている。従って、実施
例１において、鏡板側シール部材（１２）で形成される
背圧の外周境界円は本実施例では公転スクロール鏡板（
１２）上面に固定され固定スクロール（７）との摺接部
（１１０）に設けられたシール部材（１１１）が対応す
ることになる。

一方、背圧室（３０）と密閉室（１８）とを連通ずる小
孔（３１）は１字状の屈折通路で構成され、一端が密閉
室（１８）を形成している鏡板（１２）の上面に開口し
、この前面より下降し、途中で直角に折れ曲り、鏡板（
１２）の端面に他端が開口されている。その他の構成・
作用は実施例１と同様である。

（実施例３） この実施例は、第５図に示し、固定スクロール（７）の
背面側（図面では上面側）に背圧チャンバ（３２）を設
けたもので、背圧室（３０）は実施例２と同様に形成さ
れいる。つまり、固定スクロール（７）の７ランジ（１
１ａ）に亘ってカバー（３３）が取付けられて背圧チャ
ンバ（３２）が形成され、固定スクロール（７）の鏡板
（１１）に小孔（３４）が穿設されて密閉室（１８）と
背圧チャンバ（３２〉が連通されている。更に、カバー
（３３）内の７ランジ（１１ａ）にも小孔（３５）が穿
設されて背圧チャンバ（３２）と背圧室（３０）とが連
通されている。従って、密閉室（１８）内の流体圧は小
孔（３４）を介して背圧チャンバ（３２）に導入された
後、小孔（３５）を介して背圧室（３０）に導入される
ことになる。

その他の構成・作用は実施例２と同様である。

（実施例４） この実施例は、第６図及び第７図に示し、２つの背圧室
（３６），＜３７）を形成したものである。つまり、公
転スクロール（８）の鏡板（１２）の背面中央部に背面
フレーム（２１）に接するリング状チップシール部材（
３８）が、背面フレーム（２１）の中央部には鏡板く１
２）に接するリング状チップシール部材（３９）がそれ
ぞれ固着され、両シール部材（３８），（３９）間が第
１背圧室（３６）に、フレーム側シール部材（３６）の
外側が第２背圧室（３７）に構成されている。

そして、第２背圧室（３７）は実施例（２）。

（３）と同様に鏡板（１２）の外周部を含むように形成
されている。また、第２背圧室（３７）は第１背圧室（
３６）より高圧に形成され、例えば図示しないが、第１
背圧室（３６）は収縮初期の密閉室（１８）に、第２背
圧室（３７）は収縮末期の密閉室（１８）に連通されて
いる。

従って、第１背圧室（３６）の圧力中心（Ｏ５）はクラ
ンクビン中心（Ｏ１）の偏心方向と反対側に偏心するが
、第２背圧室（３７）はクランクピン中心（ｏｌ）の偏
心方向に偏心し、しかも、第２背圧’！！（３７）が高
圧であるので、全体の圧力中心は実施例１〜３と同様に
スクロール軸受中心（Ｏ１）の偏心方向に偏心すること
になる。この２つの背圧室（３６），（３７）を設ける
ことにより背圧室（３６），（３７）のシール性が向上
することになり、高圧密閉ケース（２）の場合すなわち
、空間（１３０）が高圧領域となるものに有効となる。

その他の構成・作用は実施例２と同様である。

尚、この各実施例は圧縮機について説明したが、本発明
は流体の流れを逆にして駆動機や膨張機などにも適用す
ることができる。

また、チップシール部材（２２），（２３）。

（３８），（３９）は静圧発生溝などの圧油によるシー
ル機構としてもよい。また、チップシール部材（２２）
，（２３），（３８），（３９）は円状でなくてもよく
その形状の中心がそれぞれ０１．０２に一致すればよい
。

（発明の効果） 以上のように、本発明のスクロール流体装置によれば、
公転スクロールの背面側に背圧室を設け、背圧室の圧力
中心を公転スクロールの公転中心に対する可動支点のほ
ぼ偏心方向に該可動支点より偏心させたために、遠心力
による転覆モーメントを背圧によるモーメントで相殺又
は低減することができるので、公転スクロールを固定ス
クロールに対して傾きにくく支持することができる。し
たがって、高速回転時の公転スクロールの片当りを大幅
に防止することができるから、摩耗や焼付きを未然に防
止することができる。また、軸方向の間隙を防止するこ
とができるから、密閉室の体積効率の低下を防ぐことが
でき、信頼性を向上させることができる。更に、クラン
ク軸の上下端面の雰囲気の圧力は等しいので不要な推力
作用をも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示し、第１図〜第３
図は実施例１を示し、第１図はスクロール機構の概略断
面側面図、第２図は背圧室の平面図、第３図はスクロー
ル流体装置の断面図、第４図は実施例２のスクロール流
体装置の断面図、第５図は実施例３のスクロール流体装
置の断面図、第６図は実施例４のスクロール機構の概略
断面側面図、第７図は同背圧室の平面図、第８図（ａ）
。 （ｂ　），　　（ｃ　），　　（ｄ　）は固定及び公転
スクロールの動作を示す概略平面■、第９図は力の作用
関係を示す公転スクロールの概略側面図である。第１０
図〜第１３図は従来例を示し、第１０図及び第１１図は
スクロール機構の断面側面図、第１２図は公転スクロー
ルの平面図、第１３図は同断面側面図である。 （１）・・・スクロール流体８置、（３）・・・スクロ
ール機構、（７）・・・固定スクロール、（８）・・・
公転スクロール、（１０）・・・クランク軸、（１０ａ
＞・・・クランク主軸、（１０ｂ）・・・スクロール軸
受、（１１），（１２＞・・・鏡板、（１３），（１４
）・・・ラップ、（１７）・・・接触、（１８）・・・
密閉室、（２１）・・・背面フレーム、（２２），（２
３）。 （３８），（３９）・・・チップシール部材、（２４）
，＜３０），（３６），（３７）・・・背圧室、（２６
），（２７＞・・・凹溝、（Ｏ＋　）・・・スクロール
軸受中心、（Ｏ２）・・・クランク主軸心、（Ｏ３）・
・・圧力中心、（Ｆｌ）・・・遠心力。 特　許　出　願　人　ダイキンエ桑株式会社゛代　　　
　　理　　　　　人　　前　　１）　　　　弘　　　　
　　・第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 （ｄ）　　　　　　　　　　　（ｃ） 第１１図 第９図 第１２図 第１３図 手続補正１１（自発） 昭和６２汀２月２７日 λ　発明の名称 スクロール流体装置 ３、補正をする者 事ｎとの関係　　　特　許　出　願　人任　所　　大阪
府大阪市北区梅田１丁目１２番３９号斬阪急ビル 名　称　　　（２８５）ダイキンエ楽株式会社代表者　
山１）稔 ５、補正命令の日付　　く自発補正） α　補正の対象 補　　正　　明　　ｌｌ１ １、　発明の名称 スクロール流体装置 ２、特許請求の範囲 （１）鏡板（１１），＜１２）の前面にラップ（１３）
，（１４）が立設されて成る固定スクロール（７）と公
転スクロール（８）とが各ラップ（１３），（１４）を
噛合させて並設され、該公転スクロール（８）が前記固
定スクロールく７）に対して偏心した可動支点（Ｏ＋　
）で支持されて固定スクロール（７）に対し自転が一阻
止Ｌ１公転自在に設けられていると共に、両ラップ（１
３），（１４）側面が多点接触するように設けられ、該
ラップ（１３），＜１４）の接触間に密閉室（１８）が
構成される一方、前記公転スクロール（８）の鏡板（１
２）背面側に背圧室（２４）が形成されて該公転スクロ
ール（８）が固定スクロール（７）側に押圧され、ｉ背
圧室（２４）の圧力中心（Ｏ３）が前記公転スクロール
（８）の°公転中心（Ｏ２）に対する可動支点（Ｏ１）
のほぼ偏心方向線上に該可動支点（Ｏ１）より偏心して
位置していることを特徴とするスクロール流体装置。 （２）　　＊記背圧室（２４）は、公転スクロール（８
）の鏡板（１２）と該鏡板（１２）の背面側に設けられ
たフレーム（２１）とで形成され、背圧室（２４）の内
周面がフレーム（２１）に固定した円に、外周面が公転
スクロール（８）と共に公転する円に成っていることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のスクロール
流体装置。 （３）　　前記背圧室（２４）の内周面及び外周面はリ
ング状チップシール（２２），＜２３）で形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のスクロ
ール流体１Ｌ （４）前記背圧室（２４）の外周面は固定スクロール（
７）のフランジ部下面と公転スクロール（８）の鏡板の
、Ｅ面との摺動部（１１０）に位置することを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載のスクロール流体装置
。 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、スクロール流体装置に関し、特に、公転スク
ロールの支持構造に係るものである。 （従来の技術） 一般に、スクロール流体装置は冷凍機におけ圧縮機など
として用いられており、そのスクロール構造は、第１０
ｖ！Ｉ及び第１１図に示すように、固定スクロール＜ａ
　）と公転スクロール（ｂ）とを具備して構成されてい
る。両スクロール（ａ〉。 （ｂ　）は鏡板（ｃ），（ｄ）の前面にラップ（ｅ），
（ｆ）が渦巻状に立設されて成り、両スクロール（ａ）
，（ｂ）が鏡板（Ｃ），（ｄ）前面を対面して並設され
ると共に、両ラップ（ｅ），（ｆ）を噛合して設けられ
ている。更に、公転スクロール（ｂ）は鏡板（ｄ　）の
背面にクランク軸（ａ　）が連接されて支持され、該ク
ランク軸（ａ　）はビン中心（Ｏ＋　＞（可動支点）が
クランク主軸の軸心（Ｏ２）　　（公転中心）より偏心
して設けられ、両スクロール（ａ），（ｂ）のラップ（
ｅ）。 ＜Ｘが側面にて多点接触（ｈ）し、該接触（ｈ）間がＷ
！開室（＋）に構成されている。そして、固定スクロー
ル（ａ　）の側部には吸込口（Ｊ）が、中央部には吐出
口（ｋ）が穿設され、冷凍機における冷媒蒸気等の流体
が流出入するように成っている。 このスクロール流体装置の動作原理を第８図（ａ　）〜
（ｄ　’）に基づいて説明すると、公転スクロール（ｂ
）はクランク軸＜Ｑ　）の回転により固定スクロール＜
ａ　＞に対してクランク主軸の軸心（ｏ２）を中心とし
て公転することになる。第８図（ａ）〜（ｄ）は公転ス
クロール（ｂ）を９０度宛時計方向に公転さ眩た状態を
示し、先ず、第８図（ａ　）は各ラップ（ｅ），（ｌの
外端縁が他方のラップ（ｅ），（ｆ）に接触し、密閉室
（ｉ　）が形成された初期状態であり、吸込口（ｊ　）
より流入した流体が密閉室（１）に封入されたことにな
る。続いて、公転スクロール（ｂ）を時計方向に公転す
ると、第８図（ｂ）〜（（１＞に示すように、密閉室（
＋＞が順次収縮されて封入流体が圧縮され、１回転して
第８図（ａ　）に戻ることになる。この動作を繰り返し
、密閉室（＋　＞が最収縮状態で吐出口（ｋ　）に連通
し、高圧流体が流出することになる。また逆に、吐出口
（ｋ　）より高圧流体を供給すると、公転スクロール（
ｂ）は反時計方向に公転しく第８図（ｄ　）〜（ａ））
，動力が得られることになる。 このスクロール流体装置において、両スクロール（ａ）
，（ｂ）間の密閉室（＋）における流体圧によって両鏡
板（ｃ），（ｄ）は互いに分離される方向の力（分離力
）をうけるので、鏡板（Ｃ），（ｄ）とラップ（ｅ），
（ｆ）の先端面とが離れないように軸方向の支持も必要
となる。この公転スクロール（ｂ）の支持方法は次のも
のがある。 ■　公転スクロール（ｂ）の鏡板（ｄ　）背面に流体圧
を作用させて支持するもの ■　スラスト軸受で支持するもの ■　上記■の流体圧と■の軸受の双方で支持するもの これらの支持方法のうち本発明は■又は■の流体圧で支
持するものであり、この流体圧によるものには、従来、
第１０図に示すように背圧の圧力中心（Ｏ３）がクラン
ク軸Ｃａ　）の主軸心（Ｏ２）に一致したもの、第１１
図に示すように圧力中心（ｏ３）がクランク軸（ｇ）の
ビン中心（Ｏ１）に一致したものがある。すなわち、第
１０図に示すものは、公転スクロール（ｂ　）の背面側
のフレーム（夕）にリング部材（１）と２個のリング状
シール部材（ｎ），（Ｑ）が設けられ、該シール部材（
ｎ），（ｑ）が鏡板（ｄ　＞の背面に接してドーナツ状
の背圧室（Ｓ）が形成され、該背圧室（Ｓ）が密閉室（
ｉ）に小孔（（）を介して連通されて成り、密閉室（＋
＞の流体圧を背圧室（Ｓ）に導入して公転スクロール（
ｂ）を固定スクロール（ａ　）側に押圧している。この
背圧室（Ｓ）はフレーム（１）に固定しているので、圧
力中心（Ｏ３）が公転スクロール（ｂ）の公転中心（Ｏ
２）に一致することになる。 また、第１１図に示すものは、公転スクロール（ｂ）の
背面側にフレーム（Ｕ　’）との間で背圧室（Ｖ）が形
成され、該背圧’ｉ！（Ｖ）が第１０図のものと同様に
小孔（Ｗ　）を介して密閉室（＋　＞に連通されて公転
スクロール（ｂ）が押圧されている。この背圧室（Ｖ）
は鏡板（ｄ　＞の背面全体に背圧を作用させているので
、圧力中心（Ｏ３）がクランク軸（Ｏ）のビン中心（Ｏ
＋　）（可動支点）に一致することになる。 （発明が解決しようとする問題点） ，Ｌ述したスクロール流体装置において、公転スクロー
ル（ｂ）にはその公転面内において、第１２図に示すよ
うに、密閉室（１）に封入された流体による半径方向荷
重（Ｆ２）と接線方向荷重（Ｆ３）の他に、公転により
生ずる遠心力（Ｆ＋　）が作用することになる。そして
、このうち、主として接線方向荷重（Ｆ３）と遠心力（
Ｆｌ）とが固定スクロール（ａ　）に対して公転スクロ
ール（ｂ）を傾斜させる所謂転覆モーメントとして公転
スクロール（ｂ）に作用することになる。 この転覆モーメントを除去するために従来、背圧室（Ｓ
），（Ｖ）の圧力を過大めにして両スクロール（ａ），
（ｂ）Ｉ！Ｊのフランジ部下面と鏡板上面との外側摺動
部（第１３図（Ａ）参照）の油膜圧力分布を不均衡にし
、この非対称で除去するか、又は、背圧室（Ｓ），（Ｖ
）の圧力を不定めにし、公転スクロール（ｂ）の鏡板（
ｄ　）の背面に対向して設けられたスラスト軸受に作用
する油膜圧力分布を非対称にし、この不均衡で除去して
いた。 しかしながら、従来の背圧室（ｆ＋），（Ｖ）の圧力中
心（Ｏ３）はクランク軸（ａ）の主軸心（Ｏ２）　　（
第１０図参照）又はクランク軸（（Ｊ　）のビン中心（
Ｏ＋　）（第１１図参照）に一致しているため、第１０
図に示すように、クランク軸（９）の主軸心（Ｏ２）と
一致するものにあってはスクロール軸の軸受中心点（Ｏ
４）を支点とし公転スクロール重心に作用する遠心力（
Ｆｌ）によるモーメントと背圧（Ｆ’　４　）によるモ
ーメントとの作用方向が一致し、転覆モーメントを増長
させることになる。また、クランク軸（９）のビン中心
（ｏｌ）と一致するものにあっては背圧（Ｆ”４）が軸
受中心点（Ｏ４）に作用するのでモーメントには影響せ
ず、転覆モーメントを軽減することができなかった。 従って、公転スクロール（ｂ）は固定スクロール（ａ）
に対して傾斜することになり、鏡板（ｄ　）が片当り（
第１３図Δ部参照）し、この片当りは遠心力（Ｆｌ）が
増大するの伴ってその力が大きくなり、摩耗が激しくな
ったり、焼付きの原因となるなどの問題があった。更に
、ラップ（ｅ）。 ＜ｆ＞先端とそれに対向する鏡板（ｃ），（ｄ）面との
間に少隙が生じ、体積効率を低下させるという問題があ
った。 本発明は、斯かる点に鑑み、背圧室（２４）の圧力中心
（Ｏ３）を公転スクロール（ｂ）の公転中心（Ｏ２）に
対する可動支点（Ｏ１）のほぼ偏心方向に更に偏心させ
て位置させることにより、遠心力による転覆モーメント
を背圧によるモーメントで相殺あるいは低減させること
を目的としたものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた構成は、第
１図〜第３図に示すように、鏡板（１１），（１２）の
前面にラップ（１３），（１４）が立設されて成る固定
スクロール（７）と公転スクロール（８）とが各ラップ
（１３），（１４）を噛合させて並設され、該公転スク
ロール（８〉が前記固定スクロール（７）に対して偏心
した可動支点＜Ｏ＋　）で支持されて固定スクロール（
７）に対して自転が阻止され公転自在に設けられると共
に、両ラップ（１３），（１４）側面が多点接触するよ
うに設けられ、該ラップ（１３），（１４）の接触間に
密閉室（１８）が構成される一方、前記公転スフロー・
ル（８）の鏡板（１２）脊面側に背圧！（２４）が形成
されて該公転スクロール（８）が固定スクロール（７）
　ｔｉｌｌに押圧されているものあるいは、公転スクロ
ール（８）を軸方向に支持する軸受に加わるｖＪｍを低
減しているものを前提としている。そして、該背圧室（
２４）の圧力中心（ｏ３）が前記公転スクロール（８）
の公転中心（Ｏ２）に対する可動支点（Ｏ１）のほば偏
心方向線上に該可動支点（Ｏ１）より偏心して位冒して
いることを特徴としている。 （作用） 上記構成により本発明は、公転スクロール（８）を可動
支点（ｏｌ）にて公転させると、両ラップ（１３），（
１４）の接触間で密閉室（１８）が形成されて封入流体
が圧縮又は膨張する一方、背圧室（２４〉の背圧により
公転スクロール（８）が固定スクロール（７）側に押圧
されると共に、背圧によるモーメントが遠心力によるモ
ーメントを相殺あるいは低減し、公転スクロール（８）
が固定スクロール（７）に対し傾きにくく支持されるこ
とになる。 （実施例１） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図〜第３図に示すように、（１）はスクロール流体
装置であって、冷凍機における圧縮機に用いられ、冷媒
蒸気（流体）を高圧に圧縮して吐出するものである。 該スクロール流体装置（１）は、密閉ケース（２）内に
スクロール機構（３）と駆動機構（４）とが収納されて
構成され、該ケース（２）の側部には吸入管（５）が、
上部には吐出管（６）が連設されている。前記スクロー
ル機構（３）は固定スクロール（７）と公転スクロール
（８）とより成り、駆動機構（４）は電動機（９）とク
ランク軸〈１０）とより構成されている。 前記固定スクロール（７）及び公転スクロール〈８）は
鏡板（１１），（１２）の前面にラップ（１３），（１
４）が渦巻状に立設されて成り、両スクロール（７），
（８）は鏡板（１１）。 （１２）の前面を対面させて上下に並設され、両ラップ
（１３），（１４）が噛合されている。固定スクロール
（７）は鏡板（１１）の外周縁にフランジ（１１ａ）が
連設され、該フランジ（１１ａ）にてケース（２）に固
定されている。また、公転スクロール（８）の鏡板（１
２）の背面中央部にはスクロール軸（１２ａ）が突設さ
れている。 一方、クランク軸（１０）はクランク主軸（１０ａ）の
上端に凹状のスクロール軸受（１０ｂ）を有するボス（
１０ｃ）が連接されて成り、ケース（２）に固定され且
つ上下口（１５）を有する支持フレーム（１６）にクラ
ンク主軸（１０ａ）が貫通されて該クランク軸（１０）
がクランク軸受（１０１）を介して支持されている。こ
のクランク主軸（１０ａ）には電動機（９）が取付けら
れており、スクロール軸受（１０ｂ）はその軸受中心（
Ｏ１）がクランク主軸（１０ａ）の軸心（Ｏ２〉より偏
心して設けられ、該スクロール軸受（１０ｂ）に前記公
転スクロール（８）のスクロール軸（１２ａ）が嵌合さ
れている。そして、両スクロール（７），（８）の鏡板
（１１），（１２）外周面間にガイド円形溝を介して複
数の球体（１００）が設けられ、公転スクロール（８）
の自転運動を防止しつつスクロール軸受（１０ｂ）の偏
心により公転スクロール（８）が固定スクロール（７）
に対して公転するように成っており、このスクロール軸
受（１０ｂ）の中心（Ｏ１）（スクロール軸（１２ａ）
の中心〉が公転スクロ−ル（８）の可動支点、クランク
主軸（１０ａ＞の軸心（Ｏ２）が公転中心となっている
。 前記固定スクロール（７）と公転スクロール（８）の両
ラップ（１３），（１４）は側面にて多点接触（１７）
するように設けられると共に、端面が他方の鏡板（１２
），（１１）に接し、接触（１７）間に密閉室（１８）
が構成されている。 また、固定スクロール（７）における鏡板（１１）の外
周部には吸入口（１９）が、中央部には吐出口（２０）
がそれぞれ穿設されて吐出口（２ｏ）に吐出１！（６）
が接続され、該吸込口〈１９）より流体が密閉室（１８
）に供給される一方、吐出口（２０）より高圧流体が吐
出されるように成っている。 また、前記公転スクロール（８）の鏡板（１２）背面側
にはケース（２）に固着されたドーナツ状の背面フレー
ム（２１）が鏡板（１２）と小隙を存して平行に形成さ
れている。該フレーム（２１）の内周端はクランク軸受
（１０２＞を介してクランク軸（１０）のボス（１０ｃ
）を回転自在に支持して設けられ、フレーム（２１）の
内周端縁近傍の上部及び前記公転スクロール鏡板（１２
）の背面外周縁近傍にはリング状チップシール部材（２
２），（２３＞が突出して固着されている。 該両シール部材（２２），（２３＞は相対峙する公転ス
クロール鏡板（１２）又は背面フレーム（２１）に接し
て設けられ、両シール部材（２２），（２３）間が背圧
室（２４）に構成されている。 従って、背圧室（２４）の内周面はフレーム側シール部
材（２２）で固定された円に、外周面は鏡板側シール部
材（２３）で公転スクロール（８）と共に公転する円で
構成されている。また、公転スクロール（８）の鏡板（
１２）には上下に貫通する小孔（２５）が穿設されて背
圧室（２４）と密閉室（１８）とが連通され、密閉室（
１８）の流体圧が背圧室（２４）に導入されて公転スク
ロール（８）を固定スクロール（７）側に押圧するよう
に成っている。 更に、背圧室（２４）には下面の背面フレーム（２１）
及び上面の鏡板（１２）に凹溝（２６）。 （２７）がそれぞれ削設され、両凹溝（２６）。 （２７）は一部がｍｕするように形成されると共に、公
転スクロール（８）の公転に伴って鏡板側聞？ＩＳ（２
７＞がフレーム側シール部材（２２）に、フレーム側凹
溝（２６）が鏡板側シール部材（２３）にそれぞれ干渉
しないように設けられている。 この両凹溝（２６），（２７）は、シール部材（２２）
，（２３＞の近傍では流体漏れによる圧力降下が生じる
ため、この圧力勾配の発生を防止して背圧を背圧室（２
４）に面する鏡板（１２）に均等に作用させるものであ
り、両凹ｙ４＜２６）。 （２７）の亘る部分が実質的に背圧室となっている。 前記フレーム側シール部材（２２）はクランク主軸（１
０ａ）の軸心（Ｏ２）と同心上に設けられ、鏡板側シー
ル部Ｕ　（２３）はスクロール軸受（１０ｂ）の軸受中
心（Ｏ１）と同心上に設けられ、背圧室〈２４）の圧力
中心（Ｏ３）がクランク主軸心（Ｏ２）　　（公転中心
）に対するスクロール軸受中心（Ｏ＋）（可動支点）の
ほぼ偏心方向線上に該スクロール軸受中心（ｏｌ）より
偏心して位置するように成っている。よって、第２図に
示すように、平面図上の圧力中心（ｏ３）は次式より導
き出される。 Ｘ−ｒ　＠　（Ｄ＋　’　／　（Ｄｚ　’　−Ｄ＋　’
　））−■Ｘニスクロール軸受中心（Ｏ１）と圧力中心
（ｏ３）の距離 ｒニスクロール軸受中心（ＯＩ）とクランク主軸心（ｏ
２）の距離（公転半ｔり Ｄ１　：フレーム側シール部材（２２）の直径（背圧室
（２４）の内周直径） Ｄｚ　：鏡板側シール部材（２３）の直径（背圧室（２
４）の外周直径） 尚、第３図における（２８）は潤滑油の油溜めであり、
クランク主軸（１０ａ＞内に設けられた給油路（１０３
）からクランク軸受（１０１）。 （１０２）に給油する。また、吸入管（５）から低圧流
体を吸入し、ケース（２）の下部及び′ｌｌ動１１（９
）のエアギャップを通り、上下口（１５）を通過してバ
ランサ室＜１０４）に流入した流体中のミスト状の油は
バランサ（１０ｄ）の回転によってバランサ室（１０４
）の側壁に衝突し、側壁下部から通路（２９）を通って
油溜め（２８）に戻るようになっている。 次に、このスクロール流体装置１！（１）の作用につい
て説明する。 先ず、流体は吸入管（５）よりケース（２）内に供給さ
れ、吸込口（１９）を介して両スクロール（７），（８
）間に流入する。一方、公転スクロール（８）はクラン
ク軸（１０）を介して公転し、第８図（ａ　）〜（ｄ　
）に示すように、密閉室（１８）が順次形成されて収縮
し、流体がこの密閉室（１８）に封入されて圧縮され、
＾圧流体となって吐出口（２０）より吐出される。 この公転スクロール（８）の公転時において、第９図に
示すように遠心力（Ｆｔ　）と接線方向及び法線方向流
体力（Ｆｌ　）　、　　（Ｆｚ　）が生じ、このうちク
ランク軸（１０）の法線方向には遠心力（Ｆｔ　）によ
るモーメントが強く働き公転スクロール（８）を傾斜さ
せる転覆モーメントとしてスクロール軸（１２ａ＞の軸
受中心点（Ｏ４）に作用することになる。一方、背圧室
（２４）には密閉ｖ（１８）より流体圧が小孔（２５）
を介して導入され、公転スクロール（８）を固定スクロ
ール〈７）に押圧する。この背圧室（２４）の全背圧合
力（Ｆ４）は圧力中心（Ｏ３）に作用しているものと考
えられ、この圧力中心（Ｏ３）はクランク主軸心（Ｏ２
）に対するスクロール軸受中心（Ｏ１）の偏心方向にさ
らに偏心しており、この背圧合力（Ｆ４）によるモーメ
ントは軸受中心点（Ｏ４）に対して遠心力（Ｆｌ）によ
る転覆モーメントと作用方向が反対となり、該転覆モー
メントを相殺することになる。 ここで、該軸受中心点（Ｏ４）１１１りのモーメントＭ
ｒ　　（クランク軸（１０）の半径方向の転覆モーメン
ト成分）は次式で表わされる。 Ｍｆ’　−Ｆｔ　　・ｈＩ−Ｆｚ　　（ｈ　２　＋Ｈ／
２）−Ｆｔ　−ｒ／２　　　　　　　　　・・・■Ｇ：
公転スクロール（８）の重心 Ｈニラツブ（１４）の高さ ｈＩ：ｏ４とＧとの距離 ｈｚ：ｏ４と鏡板（１２）の上面との距離Ｆｔ：軸方向
の流体力 この０式において、第１項は遠心力Ｆ４による成分であ
り、高速回転になるに従って非常に大きくなる。そこで
、このモーメントＭ「を相殺する背圧合力Ｆ４は次式で
表わされることになる。 Ｆ４−Ｍｒ　／Ｘ−Ｍｒ　Ｘ　（Ｄｚ　’　−Ｄ＋　’
　）／Ｄ１’　ｘ　（１／ｒ　）　　　　　　・・・■
また、上記モーメントＭｒを相殺しなくても軽減する場
合、背圧合力Ｆ４による効果、すなわち、モーメントの
低減ｆｉｄＭｒは次式で表わされることになる。 ｄ　Ｍｒ　＝Ｆｓ　　・Ｘ　　　　　　　　　　　・・
・■そして、実際に公転スクロール（８）に働く半径方
向の転覆モーメントＭＳは、 ＭＳ　−Ｍｒ　−ｄ　Ｍｒ　　　　　　　　　　・”■
となる。 よって、背圧室（２４）の内径（Ｏ１）と外径（Ｄｚ）
とを内周円と外周円が干渉しないようにＤｚ　＞Ｄ＋　
＋２ｒの関係に保ち、内径（Ｄ＋　）を大きく、外径（
Ｄｚ）を小さく設定すると、半径方向の転覆モーメント
をより効果的に相殺又は低減することができる。 （実施例２） この実施例は、第４図に示し、背圧室（３０）の外周部
が公転スクロール（８）の鏡板（１２）端面を囲ってフ
レーム（２１）と固定スクロール（７）のフランジ（１
１ａ）とで形成されたものである。つまり、背圧室（３
０）の内周面は背面フレーム（２１）に設けられたチッ
プシール部材（２２）で実施例１と同様に形成され、該
シール部材（２２）の接する鏡板（１２）の外側を含む
ように背圧室（３ｏ）が形成されている。従って、実施
例１において、鏡板側シール部材（１２）で形成される
背圧の外周境界円は本実施例では公転スクロール鏡板（
１２）上面に固定され固定スクロールく７）との摺接部
（１１０）に設けられたシール部材（１１１）が対応す
ることになる。 一方、背圧室（３ｏ）と密閉室（１８）とを連通する小
孔（３１）は１字状の屈折通路で構成され、−＋３１が
密閉仝（１８）を形成している鏡板（１２）の上面に間
口し、この前面より下降し、途中で直角に折れ曲り、鏡
板（１２）の端面に他端が開口されている。その他の構
成・作用は実施例１と同様である。 （実施例３） この実施例は、第５図に示し、固定スクロール（７）の
背面側（図面では上面側）に背圧チャンバ（３２）を設
けたもので、背圧室（３０）は実施例２と同様に形成さ
れいる。つまり、固定スフ０−）しく７）のフランジ（
１１ａ）に亘ってカバー（３３）が取付けられて背圧チ
ャンバ（３２）が形成され、固定スクロール（７）の鏡
板（１１）に小孔（３４）が穿設されて密閉室（１８）
と背圧チャンバ（３２）が連通されている。更に、カバ
ー（３３）内のフランジ（１１ａ）にも小孔（３５）が
穿設されて背圧チャンバ（３２）と背圧′！１！（３０
）とが連通されている。従って、密閉室（１８）内の流
体圧は小孔（３４）を介して背圧チャンバ（３２）に導
入された後、小孔（３５）を介して背圧室（３０）に導
入されることになる。 その他の構成・作用は実施例２と同様である。 （実施例４） この実施例は、第６図及び第７図に示し、２つの背圧室
（３６），（３７）を形成したものである。つまり、公
転スクロール（８）の鏡板（１２）の背面中央部に背面
フレーム（２１）に接するリング状チップシール部材（
３８）が、背面フレーム（２１）の中央部には鏡板（１
２）に接するリング状チップシール部材（３９）がそれ
ぞれ固着され、両シール部材（３８），＜３９）間が第
１背圧室（３６）に、フレーム側シール部材（３９）の
外側が第２背圧室（３７）に構成されている。 そして、第２背圧室（３７）は実施例（２）。 （３）と同様に鏡板（１２）の外周部を含むように形成
されている。また、第２背圧室（３７）は第１背圧室く
３６）より高圧に形成され、例えば図示しないが、第１
背圧室（３６）は収縮初期の密閉室〈１８）に、第２背
圧室（３７）は収縮末期の密閉室（１８）に連通されて
いる。 従って、第１背圧室（３６）の圧力中心はスクロール軸
受中心（Ｏ１）の偏心方向と反対側に偏心するが、第２
背圧室（３７）はスクロール軸受中心（Ｏ１）の偏心方
向に偏心し、しかも、第２背圧室（ａ７）が高圧である
ので、全体の圧力中心は実施例１〜３と同様にスクロー
ル軸受中心（Ｏ１）の偏心方向に偏心することになる。 この２つの背圧室（３６），（３７）を設けることによ
り背圧室（３６），（３７）のシール性が向上すること
になり、高圧密閉ケース（２）の場合、すなわち、空間
（１３０）が高圧領域となるものに有効となる。その他
の構成・作用は実施例２と同様である。 尚、この各実施例は圧縮機について説明したが、本発明
は流体の流れを逆にして駆動機や膨張機などにも適用す
ることができる。 また、チップシール部材（２２），（２３）。 （３８），（３９）は赫圧発生溝などの圧油によるシー
ル機構としてもよい。また、チップシール部材（２２）
，＜２３），＜３８），（３９）は円状でなくてもよく
その形状の中心がそれぞれ０１．０２に一致すればよい
。 （発明の効果） 以上のように、本発明のスクロール流体装置によれば、
公転スクロールの背面側に背圧室を設け、背圧室の圧力
中心を公転スクロールの公転中心に対する可動支点のほ
ぼ偏心方向に該可動支点より偏心させたために、遠心力
による転覆モーメントを背圧によるモーメントで相殺又
は低減することができるので、公転スクロールを固定ス
クロールに対して傾きにくく支持することができる。し
たがって、高速回転時の公転スクロールの片当りを大幅
に防止することができるから、摩耗や焼付きを未然に防
止することができる。また、軸方向の間隙の発生を防止
することができるから、体積効率の低下を防ぐことがで
き、さらに信頼性を向上させることができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図〜第８図は本発明の実施例を示し、第１図〜第３
図は実施例１を示し、第１図はスクロール機構の概略断
面側面図、第２図は背圧室の平面図、第３図はスクロー
ル流体装置の断面図、第４図は実施例２のスクロール流
体装置の断面図、第５図は実施例３のスクロール流体装
置の断面図、第６図は実施例４のスクロールＶ１構の概
略断面側面図、第７図は同背圧室の平面図、第８図（ａ
）。 （ｂ　），　　（ｃ　＞、　　（ｃｌ　）は固定及び公
転スクロールの動作を示す概略平面図、第９図は力の作
用関係を示す公転スクロールの概略側面図である。第１
０図〜第１３図は従来例を示し、第１０図及び第１１図
はスクロール機構の断面側面図、第１２図は公転スクロ
ールの平面図、第１３図は同断面側面図である。 （１）・・・スクロール流体装置、（３）・・・スクロ
ール機構、（７）・・・固定スクロール、〈８）・・・
公転スクロール、〈１０〉・・・クランク軸、＜１０ａ
）・・・クランク主軸、（１０ｂ）・・・スクロール軸
受、（１１），　　　（１２）　　・・・鏡板、　　（
１３），　　　（１４）・・・ラップ、（１７）・・・
接触、（１８）・・・密閉室、（２１）・・・背面フレ
ーム、（２２），（２３）。 （３８），（３９）・・・チップシール部材、（２４）
，（３０），（３６），（３７）・・・背圧室、（２６
），（２７＞・・・凹溝、（Ｏ１）・・・スクロール軸
受中心、（Ｏｚ　）・・・クランク主軸心、（Ｏ３）・
・・圧力中心、（Ｆ＋　）・・・遠心力。 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会社　、４．１
代　　　　　理　　　　　人　　前　　１）　　　　弘
　　　　　ニーＪＬｊ：二。 第１３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡板（１１），（１２）の前面にラップ（１３）
   ，（１４）が立設されて成る固定スクロール（７）と公
   転スクロール（８）とが各ラップ（１３），（１４）を
   噛合させて並設され、該公転スクロール（８）が前記固
   定スクロール（７）に対して偏心した可動支点（Ｏ＿１
   ）で支持されて固定スクロール（７）に対し自転を阻止
   して公転自在に設けられていると共に、両ラップ（１３
   ），（１４）側面が多点接触するように設けられ、該ラ
   ップ（１３），（１４）の接触間に密閉室（１８）が構
   成される一方、前記公転スクロール（８）の鏡板（１２
   ）背面側に背圧室（２４）が形成されて該公転スクロー
   ル（８）が固定スクロール（７）側に押圧され、該背圧
   室（２４）の圧力中心（Ｏ＿３）が前記公転スクロール
   （８）の公転中心（Ｏ＿２）に対する可動支点（Ｏ＿１
   ）のほぼ偏心方向線上に該可動支点（Ｏ＿１）より偏心
   して位置していることを特徴とするスクロール流体装置
   。
2. （２）前記背圧室（２４）は、公転スクロール（８）の
   鏡板（１２）と該鏡板（１２）の背面側に設けられたフ
   レーム（２１）とで形成され、背圧室（２４）の内周面
   がフレーム（２１）に固定した円に、外周面が公転スク
   ロール（８）と共に公転する円に成っていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載のスクロール流体
   装置。
3. （３）前記背圧室（２４）の内周面及び外周面はリング
   状チップシール（２２），（２３）で形成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のスクロール
   流体装置。
4. （４）前記背圧室（２４）の外周面は固定スクロール（
   ７）のフランジ部下面と公転スクロール（８）の鏡板の
   上面との摺動部（１１０）に位置することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のスクロール流体装置。