JP2021021359A - Rotary compressor and refrigeration cycle device - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary compressor capable of improving abrasion resistance of a slide part of a roller and a vane, and improving rotational accuracy and compression performance.SOLUTION: A rotary compressor includes a cylinder defining a cylinder chamber, a rotational shaft disposed in the cylinder chamber and having an eccentric portion, a cylindrical roller fitted to the eccentric portion and eccentrically rotated to a shaft core of the rotational shaft in the cylinder chamber, and a vane moved forward and backward in the cylinder chamber accompanied by the eccentric rotation of the roller, and dividing the cylinder chamber into a suction chamber and a compression chamber. The roller is composed of a plurality of sub-rollers substantially coaxially disposed while overlapped double or more in a radial direction. The sub-roller disposed at the outermost periphery among the plurality of sub-rollers is composed of cast iron to which magnesium is added, has a deposition amount of carbide on a slide face with the vane, of 5% or less by area ratio, and has Rockwell hardness (HRC) of 40 or more and 55 or less. The vane is coated with a diamond-like carbon film at its surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、回転式圧縮機、および該回転式圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a rotary compressor and a refrigeration cycle device including the rotary compressor.

空気調和機などの冷凍サイクル装置には、回転式圧縮機が搭載されている。回転式圧縮機は、主たる要素として、回転軸を回転させる電動機部と、回転軸を介して電動機部と連結された圧縮機構部とを備えている。圧縮機構部は、シリンダ室を形成するシリンダと、回転軸の偏心部に嵌着されてシリンダ室内で偏心回転するローラとを備えている。シリンダ室内は、冷媒の吸込室と圧縮室とにベーンで区画されている。 A rotary compressor is mounted on a refrigeration cycle device such as an air conditioner. The rotary compressor includes, as main elements, an electric motor unit that rotates the rotating shaft and a compression mechanism unit that is connected to the electric motor unit via the rotating shaft. The compression mechanism portion includes a cylinder forming a cylinder chamber and a roller fitted in the eccentric portion of the rotating shaft and rotating eccentrically in the cylinder chamber. The cylinder chamber is divided into a refrigerant suction chamber and a compression chamber by vanes.

ベーンは、先端部をローラの外周面に弾性的に当接させるように配置されている。電動機部の駆動により回転軸が回転すると、偏心部においてローラが偏心回転する。回転軸が回転する間、ローラとベーンは互いに摺動し合う。したがって、回転軸を精度よく回転させ、冷媒を適切に圧縮するためには、ローラとベーンとを安定して摺動させる必要がある。 The vane is arranged so that the tip portion elastically contacts the outer peripheral surface of the roller. When the rotating shaft rotates due to the drive of the electric motor unit, the roller rotates eccentrically in the eccentric part. The rollers and vanes slide against each other while the axis of rotation rotates. Therefore, in order to rotate the rotating shaft with high accuracy and appropriately compress the refrigerant, it is necessary to stably slide the roller and the vane.

特開２００９−１９７７９３号公報JP-A-2009-197793 特開２０１７−１４１８０２号公報JP-A-2017-141802

ローラとベーンとを長期に亘って安定して摺動させるためには、これらの摺動部分の耐摩耗性を向上させることが求められる。例えば、高差圧、高回転域で回転式圧縮機が運転される場合、摺動部分がより顕著に摩耗するおそれがあり、回転式圧縮機の信頼性向上を図るためには、より一層の耐摩耗性が求められる。 In order to allow the rollers and vanes to slide stably over a long period of time, it is required to improve the wear resistance of these sliding portions. For example, when the rotary compressor is operated in a high differential pressure and high rotation range, the sliding portion may be worn more remarkably, and in order to improve the reliability of the rotary compressor, further Abrasion resistance is required.

本発明の目的は、ローラとベーンとの摺動部分の耐摩耗性の向上を図り、回転精度や圧縮性能などを高めることが可能な回転式圧縮機、および該回転式圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供することにある。 An object of the present invention is a rotary compressor capable of improving wear resistance of a sliding portion between a roller and a vane, and improving rotational accuracy, compression performance, etc., and a refrigeration equipped with the rotary compressor. The purpose is to provide a cycle device.

実施形態によれば、回転式圧縮機は、シリンダ室を形成するシリンダと、シリンダ室内に配置される偏心部を有する回転軸と、偏心部に嵌着されてシリンダ室内で回転軸の軸芯に対して偏心回転する筒状のローラと、ローラの偏心回転に伴ってシリンダ室内に進退し、シリンダ室を吸込室と圧縮室とに区画するベーンとを備える。ローラは、径方向へ二重以上に重なって略同心状に配置される複数のサブローラから構成される。複数のサブローラのうち、最外周に配置されたサブローラは、マグネシウムを添加した鋳鉄から形成され、ベーンとの摺動面の炭化物析出量が面積率で５％以下であり、かつロックウェル硬さ（ＨＲＣ）が４０以上５５以下である。ベーンは、その表面にダイヤモンドライクカーボン膜を被膜して形成されている。 According to the embodiment, the rotary compressor has a cylinder forming a cylinder chamber, a rotating shaft having an eccentric portion arranged in the cylinder chamber, and a rotating shaft fitted in the eccentric portion to be a shaft core of the rotating shaft in the cylinder chamber. On the other hand, it is provided with a tubular roller that rotates eccentrically and a vane that moves back and forth into the cylinder chamber as the roller eccentrically rotates and divides the cylinder chamber into a suction chamber and a compression chamber. The rollers are composed of a plurality of sub-rollers that are arranged in a substantially concentric manner with more than one double layer in the radial direction. Of the plurality of sub-rollers, the sub-rollers arranged on the outermost circumference are formed of cast iron to which magnesium is added, the amount of carbides deposited on the sliding surface with the vane is 5% or less in terms of area ratio, and the Rockwell hardness ( HRC) is 40 or more and 55 or less. The vane is formed by coating a diamond-like carbon film on its surface.

第１の実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成を概略的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the refrigeration cycle apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る回転式圧縮機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary compressor which concerns on 1st Embodiment. 図２に示す矢印Ａ２部分における回転式圧縮機の圧縮機構部の断面を矢印方向に示す図である。It is a figure which shows the cross section of the compression mechanism part of the rotary compressor in the arrow A2 part shown in FIG. 2 in the direction of an arrow. 第２の実施形態に係るローラの構成を示す図であって、(ａ)は回転軸の軸芯方向と直交する平面（水平面）における断面図、(ｂ)は回転軸の軸芯方向と平行な平面（鉛直面）における断面図である。It is a figure which shows the structure of the roller which concerns on 2nd Embodiment, (a) is the sectional view in the plane (horizontal plane) orthogonal to the axis direction of the rotation axis, (b) is parallel to the axis direction of the rotation axis. It is a cross-sectional view in a plane (lead plane).

［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。 [First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図１は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和機１の冷凍サイクル回路図である。空気調和機１は、主たる要素として、回転式圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張装置５および室内熱交換器６を備えている。 FIG. 1 is a refrigeration cycle circuit diagram of an air conditioner 1 which is an example of a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment. The air conditioner 1 includes a rotary compressor 2, a four-way valve 3, an outdoor heat exchanger 4, an expansion device 5, and an indoor heat exchanger 6 as main elements.

図１に示すように、回転式圧縮機２の吐出側は、四方弁３の第１ポート３ａに接続されている。四方弁３の第２ポート３ｂは、室外熱交換器４に接続されている。室外熱交換器４は、膨張装置５を介して室内熱交換器６に接続されている。室内熱交換器６は、四方弁３の第３ポート３ｃに接続されている。四方弁３の第４ポート３ｄは、アキュムレータ８を介して回転式圧縮機２の吸入側に接続されている。 As shown in FIG. 1, the discharge side of the rotary compressor 2 is connected to the first port 3a of the four-way valve 3. The second port 3b of the four-way valve 3 is connected to the outdoor heat exchanger 4. The outdoor heat exchanger 4 is connected to the indoor heat exchanger 6 via an expansion device 5. The indoor heat exchanger 6 is connected to the third port 3c of the four-way valve 3. The fourth port 3d of the four-way valve 3 is connected to the suction side of the rotary compressor 2 via the accumulator 8.

冷媒は、回転式圧縮機２の吐出側から室外熱交換器４、膨張装置５、室内熱交換器６、およびアキュムレータ８を経由し、吸込側に至る循環回路７を循環する。冷媒としては、塩素を含まない冷媒が好ましく、例えばＲ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４４９Ｂ、Ｒ４０７Ｇ、Ｒ４０７Ｈ、Ｒ４４９Ｃ、Ｒ４５６Ａ、Ｒ５１６Ａ、Ｒ４０６Ｂ、Ｒ４６３Ａ、Ｒ７４４、ＨＣ系冷媒などが適用可能である。 The refrigerant circulates in the circulation circuit 7 from the discharge side of the rotary compressor 2 to the suction side via the outdoor heat exchanger 4, the expansion device 5, the indoor heat exchanger 6, and the accumulator 8. As the refrigerant, a chlorine-free refrigerant is preferable, and for example, R448A, R449A, R449B, R407G, R407H, R449C, R456A, R516A, R406B, R463A, R744, HC-based refrigerant and the like can be applied.

例えば、空気調和機１が冷房モードで運転を行う場合、四方弁３は、第１ポート３ａが第２ポート３ｂに連通し、第３ポート３ｃが第４ポート３ｄに連通するように切り替わる。冷房モードで空気調和機１の運転が開始されると、回転式圧縮機２で圧縮された高温・高圧の気相冷媒が循環回路７に吐出される。吐出された気相冷媒は、四方弁３を経由して凝縮器（放熱器）として機能する室外熱交換器４に導かれる。 For example, when the air conditioner 1 operates in the cooling mode, the four-way valve 3 switches so that the first port 3a communicates with the second port 3b and the third port 3c communicates with the fourth port 3d. When the operation of the air conditioner 1 is started in the cooling mode, the high-temperature and high-pressure vapor-phase refrigerant compressed by the rotary compressor 2 is discharged to the circulation circuit 7. The discharged vapor-phase refrigerant is guided to the outdoor heat exchanger 4 that functions as a condenser (radiator) via the four-way valve 3.

室外熱交換器４に導かれた気相冷媒は、空気との熱交換により凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。高圧の液相冷媒は、膨張装置５を通過する過程で減圧されて低圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、蒸発器（吸熱器）として機能する室内熱交換器６に導かれるとともに、室内熱交換器６を通過する過程で空気と熱交換する。 The gas phase refrigerant guided to the outdoor heat exchanger 4 is condensed by heat exchange with air and changed to a high pressure liquid phase refrigerant. The high-pressure liquid-phase refrigerant is depressurized in the process of passing through the expansion device 5 and changes to a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. The gas-liquid two-phase refrigerant is guided to the indoor heat exchanger 6 that functions as an evaporator (heat absorber), and exchanges heat with air in the process of passing through the indoor heat exchanger 6.

この結果、気液二相冷媒は、空気から熱を奪って蒸発し、低温・低圧の気相冷媒に変化する。室内熱交換器６を通過する空気は、液相冷媒の蒸発潜熱により冷やされ、冷風となって空調（冷房）すべき場所に送られる。 As a result, the gas-liquid two-phase refrigerant takes heat from the air and evaporates, and changes into a low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant. The air passing through the indoor heat exchanger 6 is cooled by the latent heat of vaporization of the liquid phase refrigerant, becomes cold air, and is sent to a place to be air-conditioned (cooled).

室内熱交換器６を通過した低温・低圧の気相冷媒は、四方弁３を経由してアキュムレータ８に導かれる。冷媒中に蒸発し切れなかった液相冷媒が混入している場合は、ここで液相冷媒と気相冷媒とに分離される。液相冷媒から分離された低温・低圧の気相冷媒は、アキュムレータ８から回転式圧縮機２に吸い込まれるとともに、回転式圧縮機２で再び高温・高圧の気相冷媒に圧縮されて循環回路７に吐出される。 The low-temperature / low-pressure vapor-phase refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger 6 is guided to the accumulator 8 via the four-way valve 3. When the liquid-phase refrigerant that has not completely evaporated is mixed in the refrigerant, it is separated into the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant here. The low-temperature / low-pressure vapor-phase refrigerant separated from the liquid-phase refrigerant is sucked into the rotary compressor 2 from the accumulator 8 and is compressed again by the rotary compressor 2 into the high-temperature / high-pressure vapor refrigerant in the circulation circuit 7. Is discharged to.

一方、空気調和機１が暖房モードで運転を行う場合、四方弁３は、第１ポート３ａが第３ポート３ｃに連通し、第２ポート３ｂが第４ポート３ｄに連通するように切り替わる。暖房モードで空気調和機１の運転が開始されると、回転式圧縮機２から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁３を経由して室内熱交換器６に導かれ、室内熱交換器６を通過する空気と熱交換される。この場合、室内熱交換器６は凝縮器として機能する。 On the other hand, when the air conditioner 1 operates in the heating mode, the four-way valve 3 switches so that the first port 3a communicates with the third port 3c and the second port 3b communicates with the fourth port 3d. When the operation of the air conditioner 1 is started in the heating mode, the high-temperature and high-pressure vapor-phase refrigerant discharged from the rotary compressor 2 is guided to the indoor heat exchanger 6 via the four-way valve 3 and indoors. It exchanges heat with the air passing through the heat exchanger 6. In this case, the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser.

この結果、室内熱交換器６を通過する気相冷媒は、空気と熱交換することにより凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。室内熱交換器６を通過する空気は、気相冷媒との熱交換により加熱され、温風となって空調(暖房)すべき場所に送られる。 As a result, the gas phase refrigerant passing through the indoor heat exchanger 6 is condensed by exchanging heat with air and changed to a high pressure liquid phase refrigerant. The air passing through the indoor heat exchanger 6 is heated by heat exchange with the gas phase refrigerant, becomes warm air, and is sent to a place to be air-conditioned (heated).

室内熱交換器６を通過した高温の液相冷媒は、膨張装置５に導かれるとともに、膨張装置５を通過する過程で減圧されて低圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器４に導かれるとともに、ここで空気と熱交換することにより蒸発し、低温・低圧の気相冷媒に変化する。室外熱交換器４を通過した低温・低圧の気相冷媒は、四方弁３およびアキュムレータ８を経由して回転式圧縮機２に吸い込まれるとともに、回転式圧縮機２で再び高温・高圧の気相冷媒に圧縮されて循環回路７に吐出される。 The high-temperature liquid-phase refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger 6 is guided to the expansion device 5, and is depressurized in the process of passing through the expansion device 5 to change into a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. The gas-liquid two-phase refrigerant is guided to the outdoor heat exchanger 4 that functions as an evaporator, and evaporates by exchanging heat with air here, and changes to a low-temperature / low-pressure vapor-phase refrigerant. The low-temperature / low-pressure vapor phase refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 4 is sucked into the rotary compressor 2 via the four-way valve 3 and the accumulator 8, and the high-temperature / high-pressure vapor phase is again generated by the rotary compressor 2. It is compressed by the refrigerant and discharged to the circulation circuit 7.

次に、空気調和機１に用いられる回転式圧縮機２の具体的な構成について、図２および図３を参照して説明する。図２は、回転式圧縮機２の断面図である。図２に示すように、回転式圧縮機２は、いわゆる縦形のロータリーコンプレッサであって、主たる要素として、密閉容器１０、圧縮機構部１１および電動機部１２を備えている。 Next, a specific configuration of the rotary compressor 2 used in the air conditioner 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotary compressor 2. As shown in FIG. 2, the rotary compressor 2 is a so-called vertical rotary compressor, and includes a closed container 10, a compression mechanism portion 11, and an electric motor portion 12 as main elements.

密閉容器１０は、円筒状の周壁１０ａを有するとともに、鉛直方向に沿うように起立されている。密閉容器１０の上端には、吐出管１０ｂが設けられている。吐出管１０ｂは、循環回路７を介して四方弁３の第１ポート３ａに接続されている。さらに、密閉容器１０の下部には、潤滑油Ｉを蓄える油溜まり部１０ｃが設けられている。 The closed container 10 has a cylindrical peripheral wall 10a and is erected along the vertical direction. A discharge pipe 10b is provided at the upper end of the closed container 10. The discharge pipe 10b is connected to the first port 3a of the four-way valve 3 via the circulation circuit 7. Further, an oil reservoir 10c for storing the lubricating oil I is provided in the lower part of the closed container 10.

潤滑油Ｉとしては、例えばポリオールエステル油、ポリビニルエーテル油、ポリアルキレングリコール油、鉱物油などが適用可能である。これらの潤滑油Ｉは、極圧添加剤を含まないことが好ましく、極圧添加剤を含む場合でも、０．３重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下にすることが好ましい。極圧添加剤としては、例えばトリクレジルホスフェートが適用可能である。 As the lubricating oil I, for example, polyol ester oil, polyvinyl ether oil, polyalkylene glycol oil, mineral oil and the like can be applied. These lubricating oils I preferably do not contain an extreme pressure additive, and even when they contain an extreme pressure additive, they are preferably 0.3% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less. As the extreme pressure additive, for example, tricresyl phosphate can be applied.

圧縮機構部１１は、潤滑油Ｉに浸かるように密閉容器１０の下部に収容されている。圧縮機構部１１は、ツイン型のシリンダ構造を有し、第１のシリンダ１３、第２のシリンダ１４、回転軸１５、第１のローラ１６、第２のローラ１７、第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂを主たる要素として備えている。 The compression mechanism portion 11 is housed in the lower part of the closed container 10 so as to be immersed in the lubricating oil I. The compression mechanism portion 11 has a twin-type cylinder structure, and has a first cylinder 13, a second cylinder 14, a rotating shaft 15, a first roller 16, a second roller 17, a first vane 30a, and a first vane 30a. The vane 30b of 2 is provided as a main element.

第１のシリンダ１３は、密閉容器１０の周壁１０ａの内周面に固定されている。第２のシリンダ１４は、第１のシリンダ１３の下面に仕切板１８を介して固定されている。 The first cylinder 13 is fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall 10a of the closed container 10. The second cylinder 14 is fixed to the lower surface of the first cylinder 13 via a partition plate 18.

第１のシリンダ１３の上方には、第１の軸受２０が固定されている。第１の軸受２０は、第１のシリンダ１３の内径部を上方から覆うとともに、第１のシリンダ１３の上方に向けて突出されている。第１のシリンダ１３の内径部、仕切板１８および第１の軸受２０で囲まれた空間は、第１のシリンダ室２１を構成する。仕切板１８および第１の軸受２０は、第１のシリンダ室２１における回転軸１５の軸芯方向の一面（下面および上面）をそれぞれ規定する閉鎖部材に相当する。 A first bearing 20 is fixed above the first cylinder 13. The first bearing 20 covers the inner diameter portion of the first cylinder 13 from above and protrudes upward toward the first cylinder 13. The space surrounded by the inner diameter portion of the first cylinder 13, the partition plate 18, and the first bearing 20 constitutes the first cylinder chamber 21. The partition plate 18 and the first bearing 20 correspond to closing members that define one surface (lower surface and upper surface) in the axial direction of the rotating shaft 15 in the first cylinder chamber 21, respectively.

第２のシリンダ１４の下方には、第２の軸受２２が固定されている。第２の軸受２２は、第２のシリンダ１４の内径部を下方から覆うとともに、第２のシリンダ１４の下方に向けて突出されている。第２のシリンダ１４の内径部、仕切板１８および第２の軸受２２で囲まれた空間は、第２のシリンダ室２３を構成する。仕切板１８および第２の軸受２２は、第２のシリンダ室２３における回転軸１５の軸芯方向の一面（上面および下面）をそれぞれ規定する閉鎖部材に相当する。第１のシリンダ室２１および第２のシリンダ室２３は、密閉容器１０の中心軸線Ｏ１と同軸状に配置されている。 A second bearing 22 is fixed below the second cylinder 14. The second bearing 22 covers the inner diameter portion of the second cylinder 14 from below, and projects downward toward the lower side of the second cylinder 14. The space surrounded by the inner diameter portion of the second cylinder 14, the partition plate 18, and the second bearing 22 constitutes the second cylinder chamber 23. The partition plate 18 and the second bearing 22 correspond to closing members that define one surface (upper surface and lower surface) of the rotating shaft 15 in the second cylinder chamber 23 in the axial direction. The first cylinder chamber 21 and the second cylinder chamber 23 are arranged coaxially with the central axis O1 of the closed container 10.

図２に示すように、第１のシリンダ室２１および第２のシリンダ室２３は、循環回路７の一部である吸込管２５ａ，２５ｂを介してアキュムレータ８に接続されている。アキュムレータ８で液相冷媒から分離された気相冷媒は、吸込管２５ａ，２５ｂを通って第１のシリンダ室２１および第２のシリンダ室２３に導かれる。 As shown in FIG. 2, the first cylinder chamber 21 and the second cylinder chamber 23 are connected to the accumulator 8 via suction pipes 25a and 25b which are a part of the circulation circuit 7. The gas phase refrigerant separated from the liquid phase refrigerant by the accumulator 8 is guided to the first cylinder chamber 21 and the second cylinder chamber 23 through the suction pipes 25a and 25b.

回転軸１５は、軸芯が密閉容器１０の中心軸線Ｏ１と同軸状に位置し、第１のシリンダ室２１、第２のシリンダ室２３および仕切板１８を貫通している。回転軸１５は、第１のジャーナル部２７ａ、第２のジャーナル部２７ｂおよび一対のクランクピン部（偏心部）２８ａ，２８ｂを有している。第１のジャーナル部２７ａは、第１の軸受２０によって回転自在に支持されている。第２のジャーナル部２７ｂは、第２の軸受２２によって回転自在に支持されている。 The axis of the rotating shaft 15 is located coaxially with the central axis O1 of the closed container 10 and penetrates the first cylinder chamber 21, the second cylinder chamber 23, and the partition plate 18. The rotating shaft 15 has a first journal portion 27a, a second journal portion 27b, and a pair of crankpin portions (eccentric portions) 28a and 28b. The first journal portion 27a is rotatably supported by the first bearing 20. The second journal portion 27b is rotatably supported by the second bearing 22.

さらに、回転軸１５は、第１のジャーナル部２７ａから同軸状に延長された連結部２７ｃを有している。連結部２７ｃは、第１の軸受２０を貫通して圧縮機構部１１の上方に突出している。連結部２７ｃには、後述する電動機部１２の回転子３３が固着されている。 Further, the rotating shaft 15 has a connecting portion 27c coaxially extended from the first journal portion 27a. The connecting portion 27c penetrates the first bearing 20 and projects above the compression mechanism portion 11. The rotor 33 of the electric motor unit 12, which will be described later, is fixed to the connecting portion 27c.

偏心部２８ａ，２８ｂは、第１のジャーナル部２７ａと第２のジャーナル部２７ｂとの間に位置している。偏心部２８ａ，２８ｂは、例えば１８０度の位相差を有するとともに、密閉容器１０の中心軸線Ｏ１に対する偏心量が互いに同一となっている。一方の偏心部（以下、第１の偏心部という）２８ａは、第１のシリンダ室２１に収容されている。他方の偏心部（以下、第２の偏心部という）２８ｂは、第２のシリンダ室２３に収容されている。 The eccentric portions 28a and 28b are located between the first journal portion 27a and the second journal portion 27b. The eccentric portions 28a and 28b have a phase difference of, for example, 180 degrees, and the amount of eccentricity with respect to the central axis O1 of the closed container 10 is the same as each other. One eccentric portion (hereinafter, referred to as a first eccentric portion) 28a is housed in the first cylinder chamber 21. The other eccentric portion (hereinafter, referred to as the second eccentric portion) 28b is housed in the second cylinder chamber 23.

図３は、図２に示す矢印Ａ２部分における圧縮機構部１１の断面を矢印方向に示す図である。図３には、第１のシリンダ１３の内部構成を示す。第１のシリンダ１３の内部構成と第２のシリンダ１４の内部構成は、第１の偏心部２８ａおよび第２の偏心部２８ｂの位相差に応じて異なる部分を除き、互いに略同等である。したがって、第２のシリンダ１４の内部構成は、図３に示す構成に準ずる。 FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the compression mechanism portion 11 in the arrow A2 portion shown in FIG. 2 in the direction of the arrow. FIG. 3 shows the internal configuration of the first cylinder 13. The internal configuration of the first cylinder 13 and the internal configuration of the second cylinder 14 are substantially equivalent to each other except for portions that differ depending on the phase difference between the first eccentric portion 28a and the second eccentric portion 28b. Therefore, the internal configuration of the second cylinder 14 conforms to the configuration shown in FIG.

図２および図３に示すように、筒状の第１のローラ１６は、第１の偏心部２８ａの外周面２９ａに嵌着されている。第１のローラ１６の内周面１６ａと第１の偏心部２８ａの外周面２９ａとの間には、第１の偏心部２８ａに対する第１のローラ１６の回転を許容する僅かな隙間が設けられている。これにより、第１のローラ１６は、回転軸１５が回転した時に、第１のシリンダ室２１内で偏心回転するとともに、第１のローラ１６の外周面１６ｂの一部が第１のシリンダ室２１の内周面２１ａに摺動可能に線接触する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the tubular first roller 16 is fitted to the outer peripheral surface 29a of the first eccentric portion 28a. A slight gap is provided between the inner peripheral surface 16a of the first roller 16 and the outer peripheral surface 29a of the first eccentric portion 28a to allow the rotation of the first roller 16 with respect to the first eccentric portion 28a. ing. As a result, the first roller 16 rotates eccentrically in the first cylinder chamber 21 when the rotating shaft 15 rotates, and a part of the outer peripheral surface 16b of the first roller 16 is the first cylinder chamber 21. The line contacts the inner peripheral surface 21a of the above in a slidable manner.

筒状の第２のローラ１７は、第２の偏心部２８ｂの外周面２９ｂに嵌着されている。第２のローラ１７の内周面１７ａと第２の偏心部２８ｂの外周面２９ｂとの間には、第２の偏心部２８ｂに対する第２のローラ１７の回転を許容する僅かな隙間が設けられている。これにより、第２のローラ１７は、回転軸１５が回転した時に、第２のシリンダ室２３内で偏心回転するとともに、第２のローラ１７の外周面１７ｂの一部が第２のシリンダ室２３の内周面２３ａに摺動可能に線接触する。 The tubular second roller 17 is fitted on the outer peripheral surface 29b of the second eccentric portion 28b. A slight gap is provided between the inner peripheral surface 17a of the second roller 17 and the outer peripheral surface 29b of the second eccentric portion 28b to allow the rotation of the second roller 17 with respect to the second eccentric portion 28b. ing. As a result, when the rotating shaft 15 rotates, the second roller 17 rotates eccentrically in the second cylinder chamber 23, and a part of the outer peripheral surface 17b of the second roller 17 is a second cylinder chamber 23. The line contacts the inner peripheral surface 23a of the above in a slidable manner.

図２および図３に示すように、第１のシリンダ１３には第１のベーン３０ａが配置され、第２のシリンダ１４には第２のベーン３０ｂが配置されている。シリンダ１３，１４の内周部には、径方向の外側に向けて延びたベーン溝１３ａ，１４ａが形成されている。第１のベーン３０ａは、径方向の内側へ付勢手段３２ａで付勢された状態で第１のベーン溝１３ａに支持されている。同様に、第２のベーン３０ｂは、径方向の内側へ付勢手段３２ｂで付勢された状態で第２のベーン溝１４ａに支持されている。各ベーン３０ａ，３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂは、ローラ１６，１７の外周面１６ｂ，１７ｂに摺動可能に押し付けられている。これらのベーン３０ａ，３０ｂは、ローラ１６，１７と協働してシリンダ室２１，２３をそれぞれ吸入室と圧縮室とに区画するとともに、各ローラ１６，１７の偏心回転に伴ってシリンダ室２１，２３に突出したり、シリンダ室２１，２３から退去する方向に移動（進退）するようになっている。このようにシリンダ室２１，２３に対してベーン３０ａ，３０ｂが進退することで、シリンダ室２１，２３の吸入室および圧縮室の容積が変化し、吸込管２５ａ，２５ｂからシリンダ室２１，２３に吸い込まれた気相冷媒が圧縮される。 As shown in FIGS. 2 and 3, a first vane 30a is arranged in the first cylinder 13 and a second vane 30b is arranged in the second cylinder 14. Vane grooves 13a and 14a extending outward in the radial direction are formed on the inner peripheral portions of the cylinders 13 and 14. The first vane 30a is supported by the first vane groove 13a in a state of being urged inward in the radial direction by the urging means 32a. Similarly, the second vane 30b is supported by the second vane groove 14a in a state of being urged inward in the radial direction by the urging means 32b. The tip portions 31a and 31b of the vanes 30a and 30b are slidably pressed against the outer peripheral surfaces 16b and 17b of the rollers 16 and 17. These vanes 30a and 30b cooperate with the rollers 16 and 17 to partition the cylinder chambers 21 and 23 into a suction chamber and a compression chamber, respectively, and as the rollers 16 and 17 rotate eccentrically, the cylinder chambers 21 and 21 It is designed to protrude to 23 or move (advance / retreat) in the direction of moving out of the cylinder chambers 21 and 23. By moving the vanes 30a and 30b back and forth with respect to the cylinder chambers 21 and 23 in this way, the volumes of the suction chamber and the compression chamber of the cylinder chambers 21 and 23 change, and the suction pipes 25a and 25b move to the cylinder chambers 21 and 23. The sucked vapor phase refrigerant is compressed.

第１のシリンダ室２１および第２のシリンダ室２３で圧縮された高温・高圧の気相冷媒は、吐出弁機構（図示省略）を介して密閉容器１０の内部に吐出される。吐出された気相冷媒は、密閉容器１０の内部を上昇する。さらに、圧縮機構部１１の動作中は、密閉容器１０の油溜まり部１０ｃに貯溜された潤滑油Ｉが攪拌される。攪拌された潤滑油Ｉは、ミスト状となるとともに、気相冷媒の流れに乗じて密閉容器１０の内部を吐出管１０ｂに向けて上昇する。 The high-temperature and high-pressure vapor-phase refrigerant compressed in the first cylinder chamber 21 and the second cylinder chamber 23 is discharged into the closed container 10 via a discharge valve mechanism (not shown). The discharged vapor-phase refrigerant rises inside the closed container 10. Further, during the operation of the compression mechanism portion 11, the lubricating oil I stored in the oil pool portion 10c of the closed container 10 is agitated. The agitated lubricating oil I becomes mist-like and rises inside the closed container 10 toward the discharge pipe 10b by multiplying the flow of the vapor-phase refrigerant.

図２に示すように、電動機部１２は、圧縮機構部１１と吐出管１０ｂとの間に位置するように密閉容器１０の中心軸線Ｏ１に沿う中間部に収容されている。電動機部１２は、いわゆるインナーロータ型のモータを含み、回転軸１５に固着された回転子３３、および密閉容器１０の周壁１０ａの内周面に固定される固定子３４を備えている。 As shown in FIG. 2, the electric motor unit 12 is housed in an intermediate portion along the central axis O1 of the closed container 10 so as to be located between the compression mechanism unit 11 and the discharge pipe 10b. The electric motor unit 12 includes a so-called inner rotor type motor, and includes a rotor 33 fixed to the rotating shaft 15 and a stator 34 fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall 10a of the closed container 10.

電動機部１２の回転子３３の上端には、密閉容器１０の内部を上昇する気相冷媒に含まれる潤滑油Ｉを密閉容器１０の内部で分離する遠心式の油分離器３５が組み込まれている。 At the upper end of the rotor 33 of the electric motor unit 12, a centrifugal oil separator 35 that separates the lubricating oil I contained in the vapor phase refrigerant rising inside the closed container 10 inside the closed container 10 is incorporated. ..

このような構成をなす回転式圧縮機２において、圧縮機構部１１のシリンダ構造、具体的には、第１のローラ１６および第２のローラ１７と、第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂの構成について、以下詳述する。なお、本実施形態において、第２のローラ１７は第１のローラ１６、第２のベーン３０ｂは第１のベーン３０ａの各構成と同様である。したがって、以下では第１のローラ１６および第１のベーン３０ａの構成について説明し、これに準ずるものとして第２のローラ１７および第２のベーン３０ｂの構成についての説明は省略する。第２のローラ１７および第２のベーン３０ｂにおいて、第１のローラ１６および第１のベーン３０ａと同一の機能や作用を奏する構成には、図面上で同一の符号を付する。 In the rotary compressor 2 having such a configuration, the cylinder structure of the compression mechanism portion 11, specifically, the first roller 16 and the second roller 17, and the first vane 30a and the second vane 30b. The configuration of the above will be described in detail below. In the present embodiment, the second roller 17 has the same configuration as the first roller 16, and the second vane 30b has the same configuration as the first vane 30a. Therefore, the configurations of the first roller 16 and the first vane 30a will be described below, and the description of the configurations of the second roller 17 and the second vane 30b will be omitted as equivalent thereto. The configurations of the second roller 17 and the second vane 30b that perform the same functions and functions as those of the first roller 16 and the first vane 30a are designated by the same reference numerals in the drawings.

本実施形態において、第１のローラ１６は、複数の異径のサブローラから構成されている。これらのサブローラは、径方向へ二重以上に重なって略同心状に配置されている。図２および図３には、径の異なる二つのサブローラ４１，４２が径方向へ重なって略同心状に配置された二重構造の第１のローラ１６を一例として示す。なお、第１のローラは、三つ以上のサブローラが径方向へ重なって略同心状に配置された多重構造であってもよい。 In the present embodiment, the first roller 16 is composed of a plurality of sub-rollers having different diameters. These sub-rollers are arranged in a substantially concentric manner with more than one double layer in the radial direction. 2 and 3 show, as an example, a first roller 16 having a double structure in which two sub-rollers 41 and 42 having different diameters are vertically overlapped and arranged substantially concentrically. The first roller may have a multi-layer structure in which three or more sub-rollers are overlapped in the radial direction and arranged substantially concentrically.

二つのサブローラ４１，４２のうち、内側に位置するサブローラ（以下、内側サブローラという）４１は、内径寸法が回転軸１５の第１の偏心部２８ａの外周面２９ａの径寸法よりも僅かに大寸とされている。内側サブローラ４１の内周面は、第１のローラ１６の内周面１６ａに相当する。内側サブローラ４１の内周面１６ａと第１の偏心部２８ａの外周面２９ａとの間には、第１の偏心部２８ａに対する内側サブローラ４１の回転（自転）を許容する僅かな隙間が設けられている。このため、内側サブローラ４１の回転（自転）速度は、回転軸１５の回転速度よりも遅くなる。 Of the two sub-rollers 41 and 42, the inner sub-roller (hereinafter referred to as the inner sub-roller) 41 has an inner diameter slightly larger than the diameter of the outer peripheral surface 29a of the first eccentric portion 28a of the rotating shaft 15. It is said that. The inner peripheral surface of the inner sub-roller 41 corresponds to the inner peripheral surface 16a of the first roller 16. A slight gap is provided between the inner peripheral surface 16a of the inner sub-roller 41 and the outer peripheral surface 29a of the first eccentric portion 28a to allow the inner sub-roller 41 to rotate (rotate) with respect to the first eccentric portion 28a. There is. Therefore, the rotation (rotation) speed of the inner sub-roller 41 is slower than the rotation speed of the rotation shaft 15.

一方、外側に位置するサブローラ（以下、外側サブローラという）４２は、外径寸法が第１のベーン３０ａの先端部３１ａと摺動可能な寸法とされている。外側サブローラ４２の内径寸法は、内側サブローラ４１の外径寸法よりも僅かに大寸とされている。したがって、内側サブローラ４１の外周面４１ａと外側サブローラ４２の内周面４２ａとの間には僅かな隙間が生じており、これらのサブローラ４１，４２は、それぞれ独立して相対回転する。この場合、外側サブローラ４２の回転（自転）速度は、内側サブローラ４１の回転（自転）速度よりも遅くなる。 On the other hand, the outer sub-roller (hereinafter referred to as the outer sub-roller) 42 has an outer diameter dimension that allows it to slide with the tip portion 31a of the first vane 30a. The inner diameter of the outer sub-roller 42 is slightly larger than the outer diameter of the inner sub-roller 41. Therefore, a slight gap is formed between the outer peripheral surface 41a of the inner sub-roller 41 and the inner peripheral surface 42a of the outer sub-roller 42, and these sub-rollers 41 and 42 rotate relative to each other independently. In this case, the rotation (rotation) speed of the outer sub-roller 42 is slower than the rotation (rotation) speed of the inner sub-roller 41.

本実施形態において、外側サブローラ４２は、二つのサブローラ４１，４２の最外周に位置するサブローラであり、その外周面は、第１のローラ１６の外周面１６ｂに相当する。したがって、第１のベーン３０ａの先端部３１ａに対する第１のローラ１６、端的には外側サブローラ４２の摺動速度を、回転軸１５の回転速度よりも低下させることができる。 In the present embodiment, the outer sub-roller 42 is a sub-roller located on the outermost periphery of the two sub-rollers 41 and 42, and the outer peripheral surface thereof corresponds to the outer peripheral surface 16b of the first roller 16. Therefore, the sliding speed of the first roller 16 and, in short, the outer sub-roller 42 with respect to the tip portion 31a of the first vane 30a can be made lower than the rotation speed of the rotating shaft 15.

図２および図３に示すように、内側サブローラ４１および外側サブローラ４２の肉厚（内外径差）は、互いに異なる。本実施形態においては一例として、内側サブローラ４１の肉厚は、外側サブローラ４２の肉厚よりも小さい。本実施形態では、内側サブローラ４１の外周面４１ａと外側サブローラ４２の内周面４２ａとの間の境界部（隙間）Ｓは、周方向の一部分が仕切板１８の開口部１８ａと回転軸１５の軸芯方向に重ならない。仕切板１８の開口部１８ａは回転軸１５が仕切板１８を貫通するための開口部分である。なお、境界部Ｓの一部分と開口部１８ａとが回転軸１５の軸芯方向に重ならなければ、内側サブローラ４１の肉厚は、外側サブローラ４２の肉厚よりも大きくてもよいし、双方の肉厚が同等であってもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the wall thicknesses (inner / outer diameter difference) of the inner subroller 41 and the outer subroller 42 are different from each other. As an example in the present embodiment, the wall thickness of the inner sub-roller 41 is smaller than the wall thickness of the outer sub-roller 42. In the present embodiment, the boundary portion (gap) S between the outer peripheral surface 41a of the inner subroller 41 and the inner peripheral surface 42a of the outer subroller 42 has a part in the circumferential direction of the opening 18a of the partition plate 18 and the rotation shaft 15. It does not overlap in the axial direction. The opening 18a of the partition plate 18 is an opening portion for the rotating shaft 15 to penetrate the partition plate 18. If a part of the boundary portion S and the opening 18a do not overlap in the axial direction of the rotating shaft 15, the wall thickness of the inner sub-roller 41 may be larger than the wall thickness of the outer sub-roller 42, or both. The wall thickness may be the same.

このような構成によれば、境界部Ｓが開口部１８ａと直接対向することが抑制されるため、境界部Ｓには、開口部１８ａの内部の圧力が直接加わることを抑えられる。開口部１８ａの内部の圧力（Ｐ１）は、密閉容器１０内の圧力である吐出圧力（Ｐ１）と略同圧である。したがって、境界部Ｓの圧力は、密閉容器１０の吐出圧力（Ｐ１）よりも低い圧力（Ｐ２）となる。すなわち、外側サブローラ４２によってシールする必要がある圧力差を境界部Ｓの圧力（Ｐ２）と吸込室の吸込圧力（Ｐ３）とによる圧力差程度まで小さくできる。このため、開口部１８ａから第１のシリンダ室２１および第２のシリンダ室２３の吸込室に漏れる高圧冷媒の漏洩量を減少させることができる。その結果、吸込室が外部から吸い込む気相冷媒の量が減少することを抑制し、圧縮効率の低下を抑制できる。 According to such a configuration, since it is suppressed that the boundary portion S directly faces the opening portion 18a, it is possible to suppress that the pressure inside the opening portion 18a is directly applied to the boundary portion S. The pressure inside the opening 18a (P1) is substantially the same as the discharge pressure (P1), which is the pressure inside the closed container 10. Therefore, the pressure at the boundary portion S is lower than the discharge pressure (P1) of the closed container 10 (P2). That is, the pressure difference that needs to be sealed by the outer sub-roller 42 can be reduced to about the pressure difference between the pressure at the boundary portion S (P2) and the suction pressure in the suction chamber (P3). Therefore, the amount of high-pressure refrigerant leaking from the opening 18a to the suction chambers of the first cylinder chamber 21 and the second cylinder chamber 23 can be reduced. As a result, it is possible to suppress a decrease in the amount of the vapor phase refrigerant sucked from the outside by the suction chamber and suppress a decrease in the compression efficiency.

上述したように、第１のローラ１６および第２のローラ１７を二重構造とすることで、これらのローラ１６，１７が単一の筒状部材で構成された場合と比べ、ベーン３０ａ，３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂに対する外周面１６ｂ，１７ｂの摺動速度を低下させることができる。これにより、ベーン３０ａ，３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂおよびローラ１６，１７の外周面１６ｂ，１７ｂの摩耗を低減させることができる。 As described above, by forming the first roller 16 and the second roller 17 into a double structure, the vanes 30a and 30b are compared with the case where these rollers 16 and 17 are composed of a single tubular member. The sliding speed of the outer peripheral surfaces 16b and 17b with respect to the tip portions 31a and 31b can be reduced. As a result, wear of the tip portions 31a and 31b of the vanes 30a and 30b and the outer peripheral surfaces 16b and 17b of the rollers 16 and 17 can be reduced.

先端部３１ａ，３１ｂおよび外周面１６ｂ，１７ｂの摩耗をさらに低減させるべく、本実施形態では、第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂ、外側サブローラ４２を次のような素材としている。 In this embodiment, the first vane 30a, the second vane 30b, and the outer sub-roller 42 are made of the following materials in order to further reduce the wear of the tip portions 31a and 31b and the outer peripheral surfaces 16b and 17b.

第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂは、高速度工具鋼鋼材（ＳＫＨ材）を基材とし、その表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を被膜して形成されている。
基材であるＳＫＨ材としては、例えばタングステン系のＳＫＨ２からＳＫＨ４など、モリブデン系のＳＫＨ５０からＳＫＨ５９などが適用可能である。 The first vane 30a and the second vane 30b are formed by using a high-speed tool steel material (SKH material) as a base material and coating a diamond-like carbon (DLC) film on the surface thereof.
As the SKH material as the base material, for example, tungsten-based SKH2 to SKH4 and molybdenum-based SKH50 to SKH59 can be applied.

ダイヤモンドライクカーボンとしては、例えば水素フリーＤＬＣ、水素含有ＤＬＣ、Ｓｉ含有ＤＬＣなどが挙げられる。本実施形態において、ＤＬＣ膜は、第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂの表面全体に形成されている。ただし、ＤＬＣ膜は、外側サブローラ４２との摺動部分であるこれらのベーン３０ａ，３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂの表面に少なくとも形成されていればよい。ＤＬＣの膜厚は、外側サブローラ４２との摺動圧などに応じて設定すればよいが、一例として１μｍ以上、３μｍ以下であることが好ましい。 Examples of diamond-like carbon include hydrogen-free DLC, hydrogen-containing DLC, and Si-containing DLC. In this embodiment, the DLC film is formed on the entire surface of the first vane 30a and the second vane 30b. However, the DLC film may be formed at least on the surface of the tip portions 31a, 31b of these vanes 30a, 30b, which are sliding portions with the outer subroller 42. The film thickness of the DLC may be set according to the sliding pressure with the outer sub-roller 42, but as an example, it is preferably 1 μm or more and 3 μm or less.

ＤＬＣ膜は、基材であるＳＫＨ材との密着性を高めるために、ＳＫＨ材との間に下地層を介在させることが好ましい。例えば、下地層は、ＳＫＨ材の表面側からクロムの単一層からなる第１の層と、クロム−タングステンカーバイト合金層からなる第２の層と、タングステンおよびタングステンカーバイトの少なくとも一方を含有した金属含有アモルファス炭素層からなる第３の層とから構成されることが好ましい。第２の層は、クロムおよびタングステンカーバイトが濃度勾配を有し、クロムの含有率が第３の層側よりも第１の層側で高く、タングステンカーバイトの含有率が第１の層側よりも第３の層側で高いことが好ましい。第３の層は、タングステンまたはタングステンカーバイトの濃度勾配を有し、タングステンまたはタングステンカーバイトの含有率がＤＬＣ膜側よりも第２の層側で高いことが好ましい。 It is preferable that the DLC film has a base layer interposed between the DLC film and the SKH material in order to improve the adhesion to the SKH material as the base material. For example, the base layer contained a first layer composed of a single layer of chromium from the surface side of the SKH material, a second layer composed of a chromium-tungsten carbide alloy layer, and at least one of tungsten and tungsten carbide. It is preferably composed of a third layer made of a metal-containing amorphous carbon layer. In the second layer, chromium and tungsten carbide have a concentration gradient, the chromium content is higher on the first layer side than on the third layer side, and the tungsten carbide content is on the first layer side. It is preferably higher on the third layer side than on the third layer side. It is preferable that the third layer has a concentration gradient of tungsten or tungsten carbide, and the content of tungsten or tungsten carbide is higher on the second layer side than on the DLC film side.

ベーン３０ａ，３０ｂと摺動する外側サブローラ４２は、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ：Ferrum Casting Ductile）で形成されている。球状黒鉛鋳鉄は、黒鉛が球状に晶出し、優れた潤滑性および高い剛性（ヤング率）を有する素材である。例えば、外側サブローラ４２は、マグネシウム（Ｍｇ）を添加した鋳鉄から形成され、ベーン３０ａ，３０ｂのＤＬＣ膜との摺動面の炭化物析出量（面積率）およびロックウェル硬さ（ＨＲＣ）が所定の範囲内に規定されている。一例として、球状黒鉛鋳鉄は、Ｍｇ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを所定の重量％で配合し、残部がＦｅからなる。また一例として、炭化物析出量は、面積率で５％以下、ＨＲＣの範囲は、４０以上５５以下である。炭化物析出量の面積率は、上記球状黒鉛鋳鉄の成分であるＰ（リン）の配合量に応じて所定範囲内に調整可能である。これにより、ＤＬＣ膜と摺動する際、外側サブローラ４２が適度な馴染み摩擦を生じ、面圧が低減される。 The outer sub-rollers 42 sliding with the vanes 30a and 30b are made of spheroidal graphite cast iron (FCD: Ferrum Casting Ductile). Spheroidal graphite cast iron is a material in which graphite is crystallized spherically and has excellent lubricity and high rigidity (Young's modulus). For example, the outer sub-roller 42 is formed of cast iron to which magnesium (Mg) is added, and has a predetermined amount of carbides (area ratio) and Rockwell hardness (HRC) on the sliding surface of vanes 30a and 30b with the DLC film. It is specified within the range. As an example, the spheroidal graphite cast iron contains Mg, C, Si, Mn, P, and S in a predetermined weight%, and the balance is Fe. As an example, the amount of carbide precipitated is 5% or less in terms of area ratio, and the range of HRC is 40 or more and 55 or less. The area ratio of the amount of carbides precipitated can be adjusted within a predetermined range according to the amount of P (phosphorus), which is a component of the spheroidal graphite cast iron. As a result, when sliding with the DLC film, the outer sub-roller 42 causes an appropriate familiar friction, and the surface pressure is reduced.

内側サブローラ４１の素材は、特に限定されないが、外側サブローラ４２の熱膨張率以下の素材であることが好ましい。これにより、内側サブローラ４１と外側サブローラ４２との隙間（境界部Ｓ）が拡張され、圧縮ガスが漏れ出すことを抑制できる。本実施形態では一例として、内側サブローラ４１は、外側サブローラ４２と略同質の球状黒鉛鋳鉄で形成されている。なお、内側サブローラ４１の剛性を外側サブローラ４２の剛性を低くすることで、サブローラ４１，４２同士が摺動して摩耗することを抑制できる。 The material of the inner sub-roller 41 is not particularly limited, but is preferably a material having a coefficient of thermal expansion or less of the outer sub-roller 42. As a result, the gap (boundary portion S) between the inner sub-roller 41 and the outer sub-roller 42 is expanded, and the leakage of the compressed gas can be suppressed. As an example in the present embodiment, the inner sub-roller 41 is made of spheroidal graphite cast iron having substantially the same quality as the outer sub-roller 42. By reducing the rigidity of the inner sub-roller 41 and lowering the rigidity of the outer sub-roller 42, it is possible to prevent the sub-rollers 41 and 42 from sliding and wearing.

このように、外側サブローラ４２を球状黒鉛鋳鉄で形成し、第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂをＳＫＨ材の表面にＤＬＣ膜を被膜して形成することで、外側サブローラ４２の剛性を高めて振れ回りを抑制できる。これにより、外側サブローラ４２の傾きが抑制され、ベーン３０ａ，３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂがＤＬＣ膜と片当たりすることを抑制できる。その結果、外側サブローラ４２とベーン３０ａ，３０ｂとを長期に亘って安定して摺動させることができ、両者の摺動部分（外周面１６ｂ，１７ｂと先端部３１ａ，３１ｂ）の耐摩耗性を向上できる。 In this way, the outer sub-roller 42 is formed of spheroidal graphite cast iron, and the first vane 30a and the second vane 30b are formed by coating the surface of the SKH material with a DLC film to increase the rigidity of the outer sub-roller 42. The swing can be suppressed. As a result, the inclination of the outer sub-roller 42 is suppressed, and it is possible to prevent the tips 31a and 31b of the vanes 30a and 30b from colliding with the DLC film. As a result, the outer sub-roller 42 and the vanes 30a and 30b can be stably slid for a long period of time, and the wear resistance of the sliding portions (outer peripheral surfaces 16b and 17b and the tip portions 31a and 31b) of both can be improved. Can be improved.

加えて、第１のローラ１６および第２のローラ１７を二重構造としているため、回転式圧縮機２が高差圧、高回転域で運転される場合であっても、これらのローラ１６，１７が単一の筒状部材で構成された場合と比べ、ベーン３０ａ，３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂに対する外周面１６ｂ，１７ｂの摺動速度を低下させることができる。これにより、先端部３１ａ，３１ｂおよび外周面１６ｂ，１７ｂの摩耗をさらに低減させることができる。 In addition, since the first roller 16 and the second roller 17 have a double structure, even when the rotary compressor 2 is operated in a high differential pressure and high rotation range, these rollers 16 Compared with the case where 17 is composed of a single tubular member, the sliding speed of the outer peripheral surfaces 16b and 17b with respect to the tip portions 31a and 31b of the vanes 30a and 30b can be reduced. As a result, the wear of the tip portions 31a and 31b and the outer peripheral surfaces 16b and 17b can be further reduced.

したがって、回転精度や圧縮性能などを高め、回転式圧縮機２の信頼性向上を図ることができる。ひいては、回転式圧縮機２を備えることで冷凍サイクル装置の信頼性向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to improve the reliability of the rotary compressor 2 by improving the rotation accuracy and the compression performance. As a result, the reliability of the refrigeration cycle apparatus can be improved by providing the rotary compressor 2.

上述したように、本実施形態では、第１のローラ１６および第２のローラ１７は、いずれも二つのサブローラ４１，４２が径方向へ重なった二重構造としている。これに加えて、これらのローラは、回転軸１５の軸芯方向へ複数のローラ（以下、サブユニットという）が積層されていてもよい。以下、ローラが複数のサブユニットを積層させて構成される実施形態を第２の実施形態として説明する。 As described above, in the present embodiment, the first roller 16 and the second roller 17 both have a double structure in which two sub rollers 41 and 42 are radially overlapped. In addition to this, in these rollers, a plurality of rollers (hereinafter, referred to as subunits) may be laminated in the axial direction of the rotating shaft 15. Hereinafter, an embodiment in which the rollers are formed by stacking a plurality of subunits will be described as a second embodiment.

［第２の実施形態］
図４には、第２の実施形態に係る第１のローラ４６および第２のローラ４７の構成を示す。図４(ａ)は、回転軸１５の軸芯方向と直交する平面（水平面）における断面図、同図(ｂ)は、回転軸１５の軸芯方向と平行する平面（鉛直面）における断面図である。なお、本実施形態に係る第１のローラ４６は、第１の実施形態に係る第１のローラ１６と同様に、第１の偏心部２８ａの外周面２９ａに嵌着される。第２のローラ４７は、第１の実施形態に係る第２のローラ１７と同様に、第２の偏心部２８ｂの外周面２９ｂに嵌着される。したがって、第１のローラ４６および第２のローラ４７を適用した回転式圧縮機および冷凍サイクル装置の実施形態は、これらのローラ４６，４７を除き、第１の実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置（空気調和機１）と同様である。 [Second Embodiment]
FIG. 4 shows the configurations of the first roller 46 and the second roller 47 according to the second embodiment. FIG. 4A is a cross-sectional view on a plane (horizontal plane) orthogonal to the axis direction of the rotating shaft 15, and FIG. 4B is a cross-sectional view on a plane (vertical surface) parallel to the axis direction of the rotating shaft 15. Is. The first roller 46 according to the present embodiment is fitted to the outer peripheral surface 29a of the first eccentric portion 28a, similarly to the first roller 16 according to the first embodiment. The second roller 47 is fitted to the outer peripheral surface 29b of the second eccentric portion 28b, similarly to the second roller 17 according to the first embodiment. Therefore, in the embodiments of the rotary compressor and the refrigeration cycle device to which the first roller 46 and the second roller 47 are applied, the rotary compressor 2 according to the first embodiment except for these rollers 46 and 47. And the same as the refrigeration cycle device (air conditioner 1).

図４に示すように、第１のローラ４６および第２のローラ４７は、それぞれ三つのサブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃを含んで構成されている。これらのサブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、回転軸１５の軸芯方向に積層されて略同心状に配置されている。本実施形態では一例として、各サブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃの軸芯方向の肉厚は、同等であって、第１の実施形態に係る第１のローラ１６および第２のローラ１７の軸芯方向の肉厚を略三等分した寸法に相当する。ただし、これらサブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃの軸芯方向の肉厚は、同等でなくともよく、互いに相違していてもよい。また、サブユニットの積層数は、三つに限定されず、二つや四つ以上であってもよい。 As shown in FIG. 4, the first roller 46 and the second roller 47 are configured to include three subunits 43a, 43b, and 43c, respectively. These subunits 43a, 43b, 43c are laminated in the axial direction of the rotating shaft 15 and arranged substantially concentrically. In the present embodiment, as an example, the wall thicknesses of the subunits 43a, 43b, and 43c in the axial core direction are the same, and the axial cores of the first roller 16 and the second roller 17 according to the first embodiment are the same. It corresponds to the dimension obtained by dividing the wall thickness in the direction into approximately three equal parts. However, the wall thicknesses of these subunits 43a, 43b, and 43c in the axial core direction do not have to be the same, and may be different from each other. Further, the number of subunits stacked is not limited to three, and may be two or four or more.

各サブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、複数の異径のサブローラを含んで構成されている。図４には、径の異なる二つのサブローラ４４，４５が径方向へ重なって略同心状に配置された二重構造のサブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃを一例として示す。なお、各サブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、三つ以上のサブローラが径方向へ重なって略同心状に配置された多重構造であってもよい。 Each subunit 43a, 43b, 43c includes a plurality of subunits having different diameters. FIG. 4 shows, as an example, the subunits 43a, 43b, 43c having a double structure in which two subunits 44, 45 having different diameters are overlapped in the radial direction and arranged substantially concentrically. The subunits 43a, 43b, and 43c may have a multiple structure in which three or more subunits are stacked in the radial direction and arranged substantially concentrically.

二つのサブローラ４４，４５のうち、内側に位置するサブローラ（以下、内側サブローラという）４４は、回転軸１５の軸芯方向の肉厚を除き、第１の実施形態の内側サブローラ４１と同等に構成されている。また、外側に位置するサブローラ（以下、外側サブローラという）４５は、回転軸１５の軸芯方向の肉厚を除き、第１の実施形態の外側サブローラ４２と同等に構成されている。 Of the two sub-rollers 44 and 45, the sub-roller 44 located inside (hereinafter referred to as the inner sub-roller) has the same configuration as the inner sub-roller 41 of the first embodiment except for the wall thickness in the axial direction of the rotating shaft 15. Has been done. Further, the sub-roller (hereinafter referred to as the outer sub-roller) 45 located on the outer side is configured to be the same as the outer sub-roller 42 of the first embodiment except for the wall thickness in the axial direction of the rotating shaft 15.

内側サブローラ４４および外側サブローラ４５は、第１の実施形態に係る内側サブローラ４１および外側サブローラ４２と同様に、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）で形成されている。 The inner sub-roller 44 and the outer sub-roller 45 are made of spheroidal graphite cast iron (FCD) like the inner sub-roller 41 and the outer sub-roller 42 according to the first embodiment.

すなわち、本実施形態において、第１のローラ４６は第１のローラ１６を回転軸１５の軸芯方向に三分割した構成に相当し、第２のローラ４７は第２のローラ１７を同様に三分割した構成に相当する。 That is, in the present embodiment, the first roller 46 corresponds to a configuration in which the first roller 16 is divided into three in the axial direction of the rotating shaft 15, and the second roller 47 similarly divides the second roller 17 into three. Corresponds to the divided configuration.

このように、第１のローラ４６および第２のローラ４７を、回転軸１５の軸芯方向にサブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃを積層させた構成とすることで、外側サブローラ４５の傾きを各サブユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃごとに抑制できる。したがって、第１のベーン３０ａおよび第２のベーン３０ｂの先端部３１ａ，３１ｂがＤＬＣ膜と片当たりすることをより効率的に抑制できる。また、ベーン３０ａ，３０ｂに対するローラ４６，４７の摺動面積が分割されて小さくなるため、ローラ４６，４７が受ける面圧を分散させることができる。これらにより、ローラ４６，４７およびベーン３０ａ，３０ｂの摩耗をさらに低減させることができる。 In this way, the first roller 46 and the second roller 47 are configured by laminating subunits 43a, 43b, and 43c in the axial direction of the rotating shaft 15, so that the inclination of the outer sub-roller 45 can be adjusted to each sub. It can be suppressed for each unit 43a, 43b, 43c. Therefore, it is possible to more efficiently prevent the tips 31a and 31b of the first vane 30a and the second vane 30b from colliding with the DLC film. Further, since the sliding areas of the rollers 46 and 47 with respect to the vanes 30a and 30b are divided and reduced, the surface pressure received by the rollers 46 and 47 can be dispersed. As a result, the wear of the rollers 46, 47 and the vanes 30a, 30b can be further reduced.

以上、本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although each embodiment of the present invention has been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

例えば、上述した第１の実施形態および第２の実施形態において、回転式圧縮機２は、第１のシリンダ室２１の容積と第２のシリンダ室２３の容積を同等としている。これに代えて、回転式圧縮機は、各シリンダ室の容積が異なる異容積タイプであってもよい。また、回転式圧縮機は、一つもしくは三つ以上のシリンダを備えていてもよい。 For example, in the first embodiment and the second embodiment described above, the rotary compressor 2 has the same volume of the first cylinder chamber 21 and the volume of the second cylinder chamber 23. Instead, the rotary compressor may be of a different volume type in which the volume of each cylinder chamber is different. Further, the rotary compressor may include one or more cylinders.

１…冷凍サイクル装置（空気調和機）、２…回転式圧縮機、４…室外熱交換器、５…膨張装置、６…室内熱交換器、７…循環回路、８…アキュムレータ、１０…密閉容器、１１…圧縮機構部、１２…電動機部、１３…第１のシリンダ、１３ａ…第１のベーン溝、１４…第２のシリンダ、１４ａ…第２のベーン溝、１５…回転軸、１６，４６…第１のローラ、１７，４７…第２のローラ、１８…仕切板、２０…第１の軸受、２１…第１のシリンダ室、２２…第２の軸受、２３…第２のシリンダ室、２８ａ…第１の偏心部、２８ｂ…第２の偏心部、３０ａ…第１のベーン、３０ｂ…第２のベーン、３１ａ，３１ｂ…先端部、４１，４４…内側サブローラ、４２，４５…外側サブローラ、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…サブユニット、Ｉ…潤滑油、Ｏ１…密閉容器の中心軸線、Ｓ…境界部。 1 ... Refrigeration cycle device (air conditioner), 2 ... Rotary compressor, 4 ... Outdoor heat exchanger, 5 ... Expansion device, 6 ... Indoor heat exchanger, 7 ... Circulation circuit, 8 ... Accumulator, 10 ... Sealed container , 11 ... Compressor unit, 12 ... Electric unit, 13 ... First cylinder, 13a ... First vane groove, 14 ... Second cylinder, 14a ... Second vane groove, 15 ... Rotating shaft, 16,46 ... 1st roller, 17, 47 ... 2nd roller, 18 ... Partition plate, 20 ... 1st bearing, 21 ... 1st cylinder chamber, 22 ... 2nd bearing, 23 ... 2nd cylinder chamber, 28a ... 1st eccentric part, 28b ... 2nd eccentric part, 30a ... 1st vane, 30b ... 2nd vane, 31a, 31b ... tip part, 41,44 ... inner subroller, 42,45 ... outer subroller , 43a, 43b, 43c ... Subunit, I ... Lubricating oil, O1 ... Central axis of closed container, S ... Boundary.

Claims (5)

シリンダ室を形成するシリンダと、
前記シリンダ室内に配置される偏心部を有する回転軸と、
前記偏心部に嵌着されて前記シリンダ室内で前記回転軸の軸芯に対して偏心回転する筒状のローラと、
前記ローラの偏心回転に伴って前記シリンダ室内に進退し、前記シリンダ室を吸込室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、
前記ローラは、径方向へ二重以上に重なって略同心状に配置される複数のサブローラから構成され、
複数の前記サブローラのうち、最外周に配置された前記サブローラは、マグネシウムを添加した鋳鉄から形成され、前記ベーンとの摺動面の炭化物析出量が面積率で５％以下であり、かつロックウェル硬さ（ＨＲＣ）が４０以上５５以下であり、
前記ベーンは、その表面にダイヤモンドライクカーボン膜を被膜して形成されている
回転式圧縮機。 The cylinder that forms the cylinder chamber and
A rotating shaft having an eccentric portion arranged in the cylinder chamber and
A tubular roller that is fitted into the eccentric portion and rotates eccentrically with respect to the axis of the rotating shaft in the cylinder chamber.
A vane that advances and retreats into the cylinder chamber as the roller eccentrically rotates and divides the cylinder chamber into a suction chamber and a compression chamber is provided.
The roller is composed of a plurality of sub-rollers that are arranged in a substantially concentric manner with more than one double layer in the radial direction.
Among the plurality of the sub-rollers, the sub-rollers arranged on the outermost circumference are formed of cast iron to which magnesium is added, the amount of carbides deposited on the sliding surface with the vanes is 5% or less in terms of area ratio, and Rockwell. Hardness (HRC) is 40 or more and 55 or less,
The vane is a rotary compressor formed by coating a diamond-like carbon film on the surface thereof. 前記ベーンの基材は、高速度工具鋼鋼材である
請求項１に記載の回転式圧縮機。 The rotary compressor according to claim 1, wherein the base material of the vane is a high-speed tool steel material. 複数の前記サブローラを有する複数の前記ローラが前記回転軸の軸芯方向へ積層する
請求項１または２に記載の回転式圧縮機。 The rotary compressor according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the rollers having the plurality of the sub rollers are laminated in the axial direction of the rotating shaft. 前記ローラは、二つの前記サブローラから構成され、これら二つの前記サブローラは、径方向の肉厚が互いに異なる
請求項１から３のいずれかに記載の回転式圧縮機。 The rotary compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the roller is composed of two sub-rollers, and the two sub-rollers have different wall thicknesses in the radial direction. 請求項１から請求項４のいずれかに記載された回転式圧縮機と、
前記回転式圧縮機に接続された凝縮器と、
前記凝縮器に接続された膨張装置と、
前記膨張装置に接続された蒸発器と、を備える
冷凍サイクル装置。 The rotary compressor according to any one of claims 1 to 4, and the rotary compressor.
With the condenser connected to the rotary compressor,
An expansion device connected to the condenser and
A refrigeration cycle device comprising an evaporator connected to the expansion device.
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