(57)【要約】【課題】ベーンの先端面の摩耗を抑制し、動作信頼性の向上を図ることができる回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することである。【解決手段】実施形態の回転式圧縮機は、圧縮機構部と、密閉容器とを持つ。前記圧縮機構部は、複数のシリンダと、回転軸と、ローラと、ベーンと、仕切板と、主軸受と、副軸受と、を持つ。前記圧縮機構部は、作動流体を圧縮する。前記ベーンは、基材とダイヤモンドライクカーボン被膜とを持つ。前記ダイヤモンドライクカーボン被膜は、前記基材の外面のうち、少なくとも前記ベーン溝の内面と対向する側面と、前記ローラの外周面と対向する先端面とを被覆する。前記ベーンの外面のうち、前記主軸受と前記副軸受と前記仕切板とのうち少なくともいずれか１つの被対向面に対向する対向面は、前記ダイヤモンドライクカーボン被膜を有しない。当該対向面の表面粗さは、前記側面、前記先端面及び前記被対向面の表面粗さより大きい。【選択図】図１
2019060268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれシリンダ室を形成する複数のシリンダと、
前記シリンダ室内に配置される偏心部が設けられた回転軸と、
前記偏心部に嵌められて前記シリンダ室内で偏心回転する筒状のローラと、
前記シリンダに形成されたベーン溝内に収容され、前記ローラの偏心回転に伴って前記シリンダ室に対して進退するベーンと、
前記複数のシリンダの間に配置されて前記シリンダ室の一面を規定する仕切板と、
前記回転軸を支持し、前記複数のシリンダのうち前記回転軸の一端側に位置するシリンダを挟んで前記仕切板に対向する主軸受と、
前記回転軸を支持し、前記複数のシリンダのうち前記回転軸の他端側に位置するシリンダを挟んで前記仕切板に対向する副軸受と、
を有し、作動流体を圧縮する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を収容するとともに潤滑油を貯留可能な密閉容器と、を備え、
前記ベーンは、
基材と、
前記基材の外面のうち、少なくとも前記ベーン溝の内面と対向する側面と、前記ローラの外周面と対向する先端面とを被覆するダイヤモンドライクカーボン被膜と、を備え、
前記ベーンの外面のうち、前記主軸受と前記副軸受と前記仕切板とのうち少なくともいずれか１つの被対向面に対向する対向面は、前記ダイヤモンドライクカーボン被膜を有せず、当該対向面の表面粗さは、前記側面、前記先端面及び前記被対向面の表面粗さより大きい、回転式圧縮機。
【請求項２】
前記作動流体は、二酸化炭素であり、
前記潤滑油は、４０℃における動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以上である、請求項１に記載の回転式圧縮機。
【請求項３】
前記対向面のうち少なくとも１つに、前記ベーンの移動方向に沿って延びる給油溝が形成されている、請求項１または２に記載の回転式圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の回転式圧縮機と、
前記回転式圧縮機に接続された放熱器と、
前記放熱器に接続された膨張装置と、
前記膨張装置と前記回転式圧縮機との間に接続された吸熱器と、を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転式圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置等の冷凍サイクル装置に使用される回転式圧縮機として、作動流体を圧縮する圧縮機構部を有する回転式圧縮機がある。圧縮機構部は、例えば、それぞれシリンダ室を形成する複数のシリンダと、回転軸と、シリンダ室内で偏心回転するローラと、シリンダ室に対して進退するベーンと、回転軸を回転可能に支持する主軸受および副軸受と、複数のシリンダの間に配置される仕切板とを備えている。
シリンダに形成されたベーン溝内には、先端面がローラに当接してシリンダ室を圧縮室と吸込室とに仕切るベーンが配設されている。ベーンは、ローラの偏心回転に伴いシリンダ室に対して進退する。ベーンの先端面は、ローラの外周面を摺動する。
【０００３】
前記構造の回転式圧縮機は、複数のシリンダを有するため、主軸受と副軸受との間の距離が長い。そのため、吸込室と圧縮室の圧力差により回転軸が撓み、ローラに傾きが生じる可能性がある。この際、ベーンが主軸受、副軸受または仕切板に貼り付き、追従傾動が不十分となると、ローラの外周面に対するベーンの当接圧力が不均一となり、その結果、ベーンの先端面の一部で当接圧力が過大となって摩耗が起こりやすくなり、動作信頼性が低くなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１１３９０２号公報
【特許文献２】特許第５８１０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ベーンの先端面の摩耗を抑制し、動作信頼性の向上を図ることができる回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の回転式圧縮機は、圧縮機構部と、密閉容器とを持つ。前記圧縮機構部は、複数のシリンダと、回転軸と、ローラと、ベーンと、仕切板と、主軸受と、副軸受と、を持つ。前記圧縮機構部は、作動流体を圧縮する。前記複数のシリンダは、それぞれシリンダ室を形成する。前記回転軸は、前記シリンダ室内に配置される偏心部が設けられている。前記ローラは、筒状であって、前記偏心部に嵌められて前記シリンダ室内で偏心回転する。前記ベーンは、前記シリンダに形成されたベーン溝内に収容され、前記ローラの偏心回転に伴って前記シリンダ室に対して進退する。前記仕切板は、前記複数のシリンダの間に配置されて前記シリンダ室の一面を規定する。前記主軸受は、前記回転軸を支持し、前記複数のシリンダのうち前記回転軸の一端側に位置するシリンダを挟んで前記仕切板に対向する。前記副軸受は、前記回転軸を支持し、前記複数のシリンダのうち前記回転軸の他端側に位置するシリンダを挟んで前記仕切板に対向する。前記密閉容器は、前記圧縮機構部を収容するとともに潤滑油を貯留可能である。前記ベーンは、基材とダイヤモンドライクカーボン被膜とを持つ。前記ダイヤモンドライクカーボン被膜は、前記基材の外面のうち、少なくとも前記ベーン溝の内面と対向する側面と、前記ローラの外周面と対向する先端面とを被覆する。前記ベーンの外面のうち、前記主軸受と前記副軸受と前記仕切板とのうち少なくともいずれか１つの被対向面に対向する対向面は、前記ダイヤモンドライクカーボン被膜を有しない。当該対向面の表面粗さは、前記側面、前記先端面及び前記被対向面の表面粗さより大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の回転式圧縮機の断面図を含む、冷凍サイクル装置の概略構成図。
【図２】図１に示された圧縮機構部のＩ−Ｉ線に沿う断面図。
【図３】図１に示された圧縮機構部の、軸方向に沿う模式的な断面図。
【図４】図１に示された圧縮機構部のベーンの模式的な斜視図。
【図５】（Ａ）図４のＩＩ−ＩＩ線に沿うベーンの一部断面図。（Ｂ）図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うベーンの断面図。
【図６】ベーンの対向面と被対向面との表面粗さを概念的に示す図である。
【図７】図１に示された圧縮機構部の動作を示す模式的な断面図。
【図８】第２の実施形態の回転式圧縮機の圧縮機構部の軸方向に直交する断面図。
【図９】図８に示された回転式圧縮機のベーンの模式的な斜視図。
【図１０】図８に示された回転式圧縮機のベーンの径方向に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
始めに、冷凍サイクル装置について簡単に説明する。
図１は、本実施形態の冷凍サイクル装置１を示す概略構成図である。図２は、図１に示された圧縮機構部３３のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、回転式圧縮機２と、回転式圧縮機２に接続された放熱器である凝縮器３と、凝縮器３に接続された膨張装置４と、膨張装置４と回転式圧縮機２との間に接続された吸熱器としての蒸発器５とを備えている。
【０００９】
回転式圧縮機２は、いわゆるロータリ式の圧縮機である。回転式圧縮機２は、例えば、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒（作動流体）を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。
【００１０】
凝縮器３は、回転式圧縮機２から送り込まれる高温・高圧の気体冷媒から熱を放熱させ、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。
膨張装置４は、放熱器３から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を低温・低圧の液体冷媒にする。
蒸発器５は、膨張装置４から送り込まれる低温・低圧の液体冷媒を気化させ、低温・低圧の液体冷媒を低圧の気体冷媒にする。そして、蒸発器５において、低圧の液体冷媒が気化する際に周囲から気化熱を奪うことで周囲が冷却される。なお、蒸発器５を通過した低圧の気体冷媒は、上述した回転式圧縮機２の内部に取り込まれる。
【００１１】
このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体冷媒と液体冷媒との間で相変化しながら循環し、気体冷媒から液体冷媒に相変化する過程で放熱され、液体冷媒から気体冷媒に相変化する過程で吸熱される。これらの放熱や吸熱を利用して暖房や冷房などが行われる。
【００１２】
次に、上述した回転式圧縮機２の具体的な構成について説明する。
本実施形態の回転式圧縮機２は、圧縮機本体１１と、アキュムレータ１２とを備える。
アキュムレータ１２は、いわゆる気液分離器である。アキュムレータ１２は、上述した蒸発器５と圧縮機本体１１との間に設けられている。アキュムレータ１２は、吸い込みパイプ２１を通じて圧縮機本体１１の複数のシリンダ４１，４２に接続されている。アキュムレータ１２は、蒸発器５で気化された気体冷媒を圧縮機本体１１に供給する。
【００１３】
圧縮機本体１１は、回転軸３１と、回転軸３１を回転させる電動機部３２と、回転軸３１の回転によって気体冷媒を圧縮する圧縮機構部３３と、これら回転軸３１、電動機部３２および圧縮機構部３３を収容した円筒状の密閉容器３４とを備えている。
【００１４】
回転軸３１および密閉容器３４は、回転軸３１の軸線Ｏに対して同軸状に配置されている。電動機部３２は、密閉容器３４のなかで、軸線Ｏに沿う一端側（図１における上側）に配置されている。圧縮機構部３３は、密閉容器３４のなかで、軸線Ｏに沿う他端側（図１における下側）に配置されている。
なお以下の説明では、軸線Ｏに沿う方向を回転軸３１の軸方向Ｚと称する。軸線Ｏに直交するとともに軸線Ｏから放射状に離れる方向およびその反対方向（軸線Ｏに近付く方向）を回転軸３１の径方向Ｒと称する。軸線Ｏに対して一定の距離を保ちながら軸線Ｏの周りを回転する方向を回転軸３１の周方向θ（図２参照）と称する。
【００１５】
電動機部３２は、いわゆるインナーロータ型のＤＣブラシレスモータである。具体的には、電動機部３２は、固定子３６と、回転子３７とを備える。固定子３６は、筒状に形成され、密閉容器３４の内壁面に焼嵌めなどによって固定されている。回転子３７は、固定子３６の内側に配置されている。回転子３７は、回転軸３１の上部に連結されている。
回転子３７は、固定子３６に設けられたコイルに電流が供給されることで、回転軸３１を回転駆動する。
【００１６】
次に、圧縮機構部３３について説明する。
圧縮機構部３３は、複数のシリンダと、仕切板４３と、主軸受４４と、副軸受４５と、複数のローラとを備える。
【００１７】
複数のシリンダは、第１シリンダ４１と、第２シリンダ４２とを含む。第１シリンダ４１および第２シリンダ４２は、互いの間に隙間を空けて軸方向Ｚに重ねて配置されている。第１シリンダ４１および第２シリンダ４２の各々は、軸方向Ｚに開口した筒状に形成されている。これにより、第１シリンダ４１には、第１シリンダ室５１となる内部空間が形成されている。第２シリンダ４２には、第２シリンダ室５２となる内部空間が形成されている。
【００１８】
第１シリンダ４１は、前記複数のシリンダのうち回転軸３１の一端側に位置するシリンダである。第２シリンダ４２は、前記複数のシリンダのうち回転軸３１の他端側に位置するシリンダである。
第１シリンダ４１の吸込み孔７６には、吸い込みパイプ２１が接続されており、第１シリンダ室５１には、アキュムレータ１２で気液分離された気体冷媒が吸い込みパイプ２１を通じて供給される。また、第１シリンダ４１、仕切板４３及び第２シリンダ４２には、吸込み孔７６と第２シリンダ室５２とを連通する分岐通路Ｐが形成されており、第２シリンダ室５２にも、アキュムレータ１２で気液分離された気体冷媒が吸い込みパイプ２１を通じて供給される。
【００１９】
仕切板４３は、第１シリンダ４１と第２シリンダ４２との間に配置され、第１シリンダ４１と第２シリンダ４２との間に挟まれている。仕切板４３は、第１シリンダ４１の内部空間に面して、第１シリンダ室５１の一面を規定している。仕切板４３は、第２シリンダ４２の内部空間に面して、第２シリンダ室５２の一面を規定している。仕切板４３は、第１シリンダ４１の下端開口部および第２シリンダ４２の上端開口部を閉塞する閉塞部材である。
仕切板４３には、軸方向Ｚに回転軸３１が通される開口部５５が設けられている。
【００２０】
主軸受４４は、第１シリンダ４１に対して仕切板４３とは反対側に位置する。主軸受４４は、仕切板４３とは反対側から第１シリンダ４１の内部空間に面して、第１シリンダ室５１の別の一面を規定している。主軸受４４は、第１シリンダ４１を挟んで仕切板４３と対向している。主軸受４４は、第１シリンダ４１の上端開口部を閉塞する閉塞部材である。
副軸受４５は、第２シリンダ４２に対して仕切板４３とは反対側に位置する。副軸受４５は、仕切板４３とは反対側から第２シリンダ４２の内部空間に面して、第２シリンダ室５２の別の一面を規定している。副軸受４５は、第２シリンダ４２を挟んで仕切板４３と対向している。副軸受４５は、第２シリンダ４２の下端開口部を閉塞する閉塞部材である。
【００２１】
回転軸３１は、第１シリンダ４１，第２シリンダ４２、および仕切板４３を貫通するとともに、主軸受４４と副軸受４５とによって回転可能に支持されている。回転軸３１には、第１偏心部６１と、第２偏心部６２とが設けられている。第１偏心部６１は、回転軸３１のなかで第１シリンダ室５１に対応する部分に設けられ、第１シリンダ室５１内に配置されている。第２偏心部６２は、回転軸３１のなかで第２シリンダ室５２に対応する部分に設けられ、第２シリンダ室５２内に配置されている。第１偏心部６１および第２偏心部６２の各々は、軸方向Ｚに沿う円柱状に形成されている。第１偏心部６１および第２偏心部６２は、軸線Ｏに対して径方向Ｒに同一量ずつ偏心している。第１偏心部６１および第２偏心部６２は、軸方向Ｚから見た平面視で例えば同形同大に形成されるとともに、周方向θに１８０°の位相差をもって配置されている。
【００２２】
複数のローラは、第１ローラ４６と、第２ローラ４７とを含む。第１ローラ４６および第２ローラ４７の各々は、軸方向Ｚに沿う筒状に形成されている。
第１ローラ４６は、第１偏心部６１に嵌められて、第１シリンダ室５１内に位置する。第１ローラ４６は、第１偏心部６１の外周側に配置されている。第２ローラ４７は、第２偏心部６２に嵌められて、第２シリンダ室５２内に位置する。第２ローラ４７は、第２偏心部６２の外周側に配置されている。図２に示す４６ｂは第１偏心部６１の外周面６１ａに嵌められるローラ４６の内周面である。４７ｂは第２偏心部６２の外周面６２ａに嵌められるローラ４７の内周面である。
【００２３】
第１ローラ４６および第２ローラ４７の各々は、回転軸３１の回転に伴い、各ローラ４６，４７の外周面４６ａ，４７ａを各シリンダ４１，４２の内周面に摺接させながらシリンダ室５１，５２の内側で偏心回転する（図２参照）。
【００２４】
次に、シリンダの内部構成について説明する。
第１シリンダ４１の内部構成と第２シリンダ４２の内部構成は、偏心部６１，６２およびローラ４６，４７の位相差に応じて異なる部分以外は、互いに略同じであるため、ここでは第１シリンダ４１の内部構成を代表して説明する。第２シリンダ４２において第１シリンダ４１と同一の機能を有する構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
図２に示すように、第１シリンダ４１の内周面には、径方向Ｒの外側に向けて延びたベーン溝７１が設けられている。ベーン溝７１は、軸方向Ｚにおいて第１シリンダ４１の全体にわたって形成されている（図１参照）。
【００２６】
ベーン溝７１には、径方向Ｒに沿ってスライド移動可能なベーン７２が挿入されている。ベーン７２は、図示しない付勢手段によって径方向Ｒの内側に向けて付勢され、その先端面７２ａ（径方向Ｒの内側端面）が第１シリンダ室５１内で第１ローラ４６の外周面４６ａに当接している。これにより、ベーン７２は、第１シリンダ室５１の内部を、吸込室７４と圧縮室７５とに仕切っている。
ベーン７２の先端面７２ａは、軸方向Ｚから見て、径方向Ｒの内側に向けて凸となる円弧状とされている。先端面７２ａは、第１ローラ４６の外周面４６ａに対向する。ベーン７２の側面７２ｂは、ベーン溝７１の内面７１ａと対向する溝対向面である。
【００２７】
ベーン７２は、第１ローラ４６の偏心回転に伴って第１シリンダ室５１に対して進退する。このため、第１シリンダ室５１内で第１ローラ４６が偏心回転すると、第１ローラ４６の偏心回転およびそれに伴うベーン７２の進退動作によって、第１シリンダ室５１内で気体冷媒を圧縮する圧縮動作が行われる。以下、第１シリンダ４１に設けられたベーン７２を第１ベーン７２Ａといい、第２シリンダ４２に設けられたベーン７２を第２ベーン７２Ｂということがある。
【００２８】
第１シリンダ４１には、吸込孔７６と、吐出溝７７とが設けられている。
吸込孔７６は、第１シリンダ室５１から径方向Ｒの外側に向けて第１シリンダ４１を貫通している。吸込孔７６の径方向Ｒの外側の端部には、上述した吸い込みパイプ２１が接続されている（図１参照）。一方で、吸込孔７６の径方向Ｒの内側の端部は、第１シリンダ室５１の吸込室７４に連通している。吸込孔７６は、吸い込みパイプ２１から送られた気体冷媒を第１シリンダ室５１の吸込室７４に流入させる。
【００２９】
吐出溝７７は、圧縮室７５に設けられている。吐出溝７７は、第１シリンダ４１の内周面に軸方向Ｚに沿って設けられ、主軸受４４の吐出孔７８（図１参照）に連通している。吐出溝７７は、圧縮室７５で圧縮された気体冷媒を主軸受４４の吐出孔７８に吐出する。主軸受４４の吐出孔７８に吐出された気体冷媒は、主軸受４４の弁機構などを通じて密閉容器３４内に排出される。
【００３０】
第２シリンダ４２に設けられた吐出溝７７は、副軸受４５の吐出孔７９（図１参照）に連通している。第２シリンダ４２の吐出溝７７は、圧縮室７５で圧縮された気体冷媒を副軸受４５の吐出孔７９に吐出する。副軸受４５の吐出孔７９に吐出された気体冷媒は、副軸受４５の弁機構などを通じて密閉容器３４内に排出される。
【００３１】
密閉容器３４内には、潤滑油Ｊが貯留されており、圧縮機構部３３の一部は潤滑油Ｊに浸かっている。
圧縮機構部３３は、給油通路（図示略）を有する。給油通路は、例えば回転軸３１および偏心部６１，６２に形成される。給油通路（図示略）には、密閉容器３４に貯留された潤滑油Ｊが流入する。潤滑油Ｊは、給油通路（図示略）を通して圧縮機構部３３の摺動部分に供給される。
【００３２】
潤滑油Ｊは、例えば、エステル系、エーテル系、アルキルベンゼン系およびポリアルキレングリコール系のいずれか、もしくはこれらを組み合わせた混合油等を用いることができる。冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を用いる場合には、冷媒は圧縮時に高温高圧となりやすい。そのため、潤滑油Ｊは、高粘度であることが好ましく、例えば４０℃における動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましい。この条件を満たす潤滑油としては、ポリアルキレングリコールがある。なお、動粘度は、ＪＩＳ  Ｋ２２８３に準じて測定した値である。
【００３３】
回転式圧縮機２では、電動機部３２の固定子３６のコイルに電流が供給されることで、回転子３７とともに回転軸３１が軸線Ｏ周りに回転する。回転軸３１の回転に伴い、偏心部６１，６２およびローラ４６，４７がシリンダ室５１，５２内で偏心回転する。このとき、ローラ４６，４７がシリンダ４１，４２の内周面にそれぞれ摺接することで、吸込孔７６を通じてシリンダ室５１，５２内に気体冷媒が取り込まれるとともに、シリンダ室５１，５２内に取り込まれた気体冷媒が圧縮される。圧縮された気体冷媒は、吐出溝７７から主軸受４４および副軸受４５の吐出孔７８，７９を通って密閉容器３４内に吐出される。密閉容器３４内に吐出された気体冷媒は、上述したように凝縮器３に送り込まれる。
【００３４】
図３は、圧縮機構部３３の、軸方向Ｚに沿う模式的な断面図である。
主軸受４４の下面４４ａは、ベーン７２（第１ベーン７２Ａ）の上端面７２ｃ（対向面）が対向する被対向面である。仕切板４３の上面４３ａは、ベーン７２（第１ベーン７２Ａ）の下端面７２ｄ（対向面）が対向する被対向面である。仕切板４３の下面４３ｂは、ベーン７２（第２ベーン７２Ｂ）の上端面７２ｃ（対向面）が対向する被対向面である。副軸受４５の上面４５ａは、ベーン７２（第２ベーン７２Ｂ）の下端面７２ｄ（対向面）が対向する被対向面である。
【００３５】
主軸受４４の下面４４ａ、仕切板４３の上面４３ａおよび下面４３ｂ、および、副軸受４５の上面４５ａのうち少なくとも１つには、リン酸マンガンの被膜処理または二硫化モリブデンの被膜処理を施してもよい。この被膜処理によって、当該面（被対向面）の硬度および表面粗さを小さくできる。よって、ベーン７２の対向面（上端面７２ｃおよび下端面７２ｄ）の摩耗を抑制できる。
リン酸マンガンの被膜処理または二硫化モリブデンの被膜処理は、主軸受４４の下面４４ａ、仕切板４３の上面４３ａおよび下面４３ｂ、および、副軸受４５の上面４５ａのうち、１つのみに施してもよいし、これらのすべてに施してもよい。
【００３６】
ベーン溝７１およびベーン７２には、潤滑油Ｊが供給される。そのため、図２に示すように、ベーン７２の側面７２ｂは、ベーン溝７１の内面７１ａに対して潤滑油Ｊの油膜を介して摺動可能である。図３に示すように、ベーン７２（第１ベーン７２Ａ）の上端面７２ｃおよび下端面７２ｄは、それぞれ主軸受４４の下面４４ａ、および仕切板４３の上面４３ａに対して潤滑油Ｊの油膜を介して摺動可能である。ベーン７２（第２ベーン７２Ｂ）の上端面７２ｃおよび下端面７２ｄは、それぞれ仕切板４３の下面４３ｂ、および副軸受４５の上面４５ａに対して潤滑油Ｊの油膜を介して摺動可能である。
【００３７】
図４は、ベーン７２の模式的な斜視図である。図５（Ａ）は、図４のＩＩ−ＩＩ線に沿うベーン７２の一部断面図である。図５（Ｂ）は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うベーン７２の断面図である。
図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、ベーン７２は、基材８１と、基材８１の外面を被覆する被膜８２と、を有している。
基材８１は、例えば高速度工具鋼材（例えば、ＳＫＨ５１）等により構成されている。基材８１は、概略、直方体形状に形成され、ベーン７２の外形を構成している。基材８１の先端面８１ａは、軸方向Ｚから見て、径方向Ｒの内側に向けて凸となる円弧状とされている。
【００３８】
被膜８２は、基材８１よりも硬度が高い。具体的には、被膜８２としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）被膜（ＨＶ０．０２５が約２５００）が用いられる。ＤＬＣ被膜は、例えばＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって成膜することができる。
【００３９】
ＤＬＣ被膜８２は、基材８１の外面のうち、少なくとも先端面８１ａおよび側面８１ｂを被覆している。先端面８１ａおよび側面８１ｂに形成されたＤＬＣ被膜８２の外面は、それぞれベーン７２の先端面７２ａおよび側面７２ｂを構成している。
ＤＬＣ被膜８２は、基材８１の外面のうち上端面８１ｃおよび下端面８１ｄには形成されていない。そのため、基材８１の上端面８１ｃおよび下端面８１ｄは露出している。上端面８１ｃおよび下端面８１ｄは、それぞれベーン７２の上端面７２ｃおよび下端面７２ｄを構成している。
【００４０】
ベーン７２は、先端面７２ａおよび側面７２ｂにＤＬＣ被膜８２が形成されているため、耐摩耗性を向上させることができる。そのため、ベーン７２の耐久性を高め、動作信頼性を確保できる。
【００４１】
被対向面のうちの少なくとも１つに対向するベーン７２の対向面の表面粗さＲ１（例えば、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規格化されている十点平均粗さＲｚｊｉｓ）は、先端面７２ａおよび側面７２ｂの表面粗さより大きく、また、前記被対向面の表面粗さＲ２より大きい。すなわち、表面粗さＲ１＞表面粗さＲ２である。前記対向面の表面粗さＲ１は、基材８１の先端面８１ａおよび側面８１ｂの表面粗さより大きい。
ここでいう「被対向面のうち少なくとも１つ」とは、主軸受４４の下面４４ａ、仕切板４３の上面４３ａおよび下面４３ｂ、および、副軸受４５の上面４５ａのうち少なくとも１つである。「ベーン７２の対向面」とは、上端面７２ｃおよび下端面７２ｄのうち少なくとも１つである（図３参照）。
【００４２】
例えば、図３に示すように、実施形態の回転式圧縮機２では、ベーン７２（第１ベーン７２Ａ）の上端面７２ｃ（上端面８１ｃ）の表面粗さは、主軸受４４の下面４４ａの表面粗さより大きい。ベーン７２（第１ベーン７２Ａ）の下端面７２ｄ（下端面８１ｄ）の表面粗さは、仕切板４３の上面４３ａの表面粗さより大きい。ベーン７２（第２ベーン７２Ｂ）の上端面７２ｃ（上端面８１ｃ）の表面粗さは、仕切板４３の下面４３ｂの表面粗さより大きい。ベーン７２（第２ベーン７２Ｂ）の下端面７２ｄ（下端面８１ｄ）の表面粗さは、副軸受４５の上面４５ａの表面粗さより大きい。
【００４３】
表面粗さＲ１は、表面粗さＲ２の２倍以上であることが好ましい。表面粗さＲ１が表面粗さＲ２の２倍以上であると、後述のように、対向面と被対向面との貼りつきを起こりにくくする効果を高めることができる。また、被対向面に対するベーン７２の摺動がスムーズとなる。
【００４４】
図６は、ベーン７２の対向面と被対向面との表面粗さを概念的に示す図である。図６に示すように、ベーン７２の対向面９１（例えば図３に示す第２ベーン７２Ｂの下端面７２ｄ）の表面粗さは、被対向面９２（例えば図３に示す副軸受４５の上面４５ａ）の表面粗さより大きい。
【００４５】
図７は、回転式圧縮機２の圧縮機構部３３の動作を示す模式的な断面図である。図７に示すように、ベーン７２の対向面（上端面７２ｃおよび下端面７２ｄ）の表面粗さは、被対向面（下面４４ａ、上面４３ａ、下面４３ｂ、および上面４５ａ）の表面粗さより大きい。そのため、対向面と被対向面との隙間において潤滑油Ｊの流動が生じやすくなり、潤滑油Ｊの界面張力による対向面と被対向面との貼りつきが起こりにくくなる。これにより、回転軸３１の撓みを原因としてローラ４６，４７に傾きが生じた場合でも、ベーン７２はローラ４６，４７に追従して傾動する。そのため、ローラ４６，４７の外周面４６ａ，４７ａに対するベーン７２の先端面７２ａの当接圧力は均一となる。よって、ベーン７２の先端面７２ａの摩耗を抑制でき、ベーン７２の耐久性を向上させることができる。したがって、回転式圧縮機２は、長期にわたって高い動作信頼性を確保できる。
【００４６】
冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を用い、それに対応して、高粘度（例えば４０℃における動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以上）の潤滑油Ｊを用いる場合には、低粘度の潤滑油Ｊを用いる場合に比べて、対向面と被対向面との貼りつきは起こりやすくなる可能性がある。
これに対し、実施形態の回転式圧縮機２では、ベーン７２の対向面の表面粗さを被対向面の表面粗さより大きくすることによって、前記貼りつきを起こりにくくすることができる。よって、高粘度の潤滑油Ｊを用いる場合でも、ベーン７２の耐久性を向上させ、回転式圧縮機２の動作信頼性を高めることができる。
【００４７】
回転式圧縮機２では、ベーン７２の上端面７２ｃおよび下端面７２ｄに被膜８２が設けられていないため、その表面硬度は低い。そのため、被対向面（下面４４ａ、上面４３ａ、下面４３ｂ、および上面４５ａ）を傷付けることは抑制できる。
【００４８】
本実施形態の冷凍サイクル装置１では、上述の回転式圧縮機２を備えているため、長期にわたって高い動作信頼性を確保できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の回転式圧縮機２０２の圧縮機構部３３の軸方向に直交する断面図である。図９は、回転式圧縮機２０２のベーン２７２の模式的な斜視図である。図１０は、ベーン２７２の径方向Ｒに沿う断面図である。
【００５０】
図８〜図１０に示すように、回転式圧縮機２０２は、ベーン２７２の上端面７２ｃおよび下端面７２ｄに、給油溝２８１が形成されている点で、図２等に示す回転式圧縮機２と異なる。
給油溝２８１は、軸方向Ｚから見た平面視で径方向Ｒに沿って延びる直線状とされている。給油溝２８１の幅は、径方向Ｒにわたって一様とされている。給油溝２８１は、例えば切削加工により形成することができる。
【００５１】
図１０に示すように、給油溝２８１は、径方向Ｒの外側端部側に位置する直線延在部２８２と、直線延在部２８２における径方向Ｒの内側端部に連なる傾斜部２８３と、を有している。
直線延在部２８２は、軸方向Ｚの溝深さが径方向の全体にわたって一様とされている。直線延在部２８２は、径方向Ｒの外側端部がベーン２７２の外側端部に達している。これにより、直線延在部２８２における径方向Ｒの外側端部は、ベーン溝７１（図９参照）を通して密閉容器３４（図１参照）の内部空間に連通している。そのため、給油溝２８１内には、潤滑油Ｊがベーン溝７１を通して流入する。
傾斜部２８３は、径方向Ｒの内側に向かうに従い、溝深さが漸次浅くなっている。
【００５２】
回転式圧縮機２０２では、ベーン２７２に給油溝２８１が形成されているため、ベーン２７２の対向面（上端面７２ｃおよび下端面７２ｄ）と被対向面（下面４４ａ、上面４３ａ、下面４３ｂ、および上面４５ａ）（図３参照）との間において潤滑油Ｊの流動が生じやすくなる。そのため、潤滑油Ｊの界面張力による対向面と被対向面との貼りつきが起こりにくくなる。これにより、回転軸３１の撓みを原因としてローラ４６，４７に傾きが生じた場合でも、ベーン２７２はローラ４６，４７に追従して傾動する。そのため、ローラ４６，４７の外周面４６ａ，４７ａに対するベーン２７２の先端面７２ａの当接圧力は均一となる。よって、ベーン２７２の先端面７２ａの摩耗を抑制でき、ベーン２７２の耐久性を向上させることができる。したがって、回転式圧縮機２０２は、長期にわたって高い動作信頼性を確保できる。
【００５３】
以上、実施形態に係る回転式圧縮機および冷凍サイクル装置について説明したが、実施形態の構成は上記例に限定されない。
例えば、実施形態に係る回転式圧縮機２，２０２は、２つのシリンダを備えているが、シリンダの数は３以上の任意の数であってもよい。シリンダの数によらず、仕切板は、軸方向に隣り合う２つのシリンダの間に配置される。
図４に示すベーン７２では、被膜８２が、基材８１の外面のうち、少なくとも先端面８１ａおよび側面８１ｂを被覆しているが、被膜８２は、基材８１の外面のうち、上端面８１ｃおよび下端面８１ｄを除く部分であって、少なくとも側面８１ｂに形成されていれば、先端面８１ａに形成されていなくてもよい。
図１０に示すベーン２７２では、上端面７２ｃおよび下端面７２ｄの両方に給油溝２８１が形成されているが、給油溝はベーン２７２の対向面の少なくともいずれか１つに形成されていればよい。例えば、給油溝２８１は上端面７２ｃと下端面７２ｄのうちいずれか一方にのみ形成されていてもよい。
【００５４】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ベーン７２の対向面（上端面７２ｃおよび下端面７２ｄ）の表面粗さは、被対向面（下面４４ａ、上面４３ａ、下面４３ｂ、および上面４５ａ）の表面粗さより大きい。そのため、対向面と被対向面との隙間において潤滑油Ｊの流動が生じやすくなり、潤滑油Ｊの界面張力による対向面と被対向面との貼りつきが起こりにくくなる。これにより、回転軸３１の撓みを原因としてローラ４６，４７に傾きが生じた場合でも、ベーン７２はローラ４６，４７に追従して傾動する。そのため、ローラ４６，４７の外周面４６ａ，４７ａに対するベーン７２の先端面７２ａの当接圧力は均一となる。よって、ベーン７２の先端面７２ａの摩耗を抑制でき、ベーン７２の耐久性を向上させることができる。したがって、回転式圧縮機２は、長期にわたって高い動作信頼性を確保できる。
【００５５】
本発明のいくつかの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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００５６】
１…冷凍サイクル装置、２…回転式圧縮機、３…放熱器、４…膨張装置、５…蒸発器、３１…回転軸、３４…密閉容器、４１，４２…シリンダ、４３…仕切板、４３ａ…仕切板の上面（被対向面）、４３ｂ…仕切板の下面（被対向面）、４４…主軸受、４４ａ…主軸受の下面（被対向面）、４５…副軸受、４５ａ…副軸受の上面（被対向面）、４６，４７…ローラ、４６ａ，４７ａ…外周面、５１，５２…シリンダ室、６１，６２…偏心部、７１…ベーン溝、７１ａ…ベーン溝の内面、７２…ベーン、７２ｃ…上端面（対向面）、７２ｄ…下端面（対向面）、７４…吸込室、７５…圧縮室、８１…基材、８１ａ…先端面、８１ｂ…側面、８２…被膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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