(57)【要約】【課題】空気調和機を暖房機として低外気温で使用した場合でも、環状ピストンが異常摩耗することのないロータリ圧縮機を得ること。【解決手段】環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を有する圧縮部を備えるロータリ圧縮機において、前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面にダイヤモンド状炭素層が形成され、前記環状ピストンは、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに外周面に窒化鉄層が形成される。【選択図】図３
2015068324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出する圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
を備えるロータリ圧縮機において、
前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面にダイヤモンド状炭素層が形成され、
前記環状ピストンは、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに外周面に窒化鉄層が形成されることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記ベーンの母材とダイヤモンド状炭素層との間に、接合層として、ＳＰ３／ＳＰ２比率が５以下の層、ＣｒＮ層、窒化層のいずれかの層を形成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出する圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
を備えるロータリ圧縮機において、
前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面に下地層としてＨｍＶ１５００以上のダイヤモンド状炭素層が形成され、
前記ＨｍＶ１５００以上のダイヤモンド状炭素層の外側に、なじみ層としてＨｍＶ１２００以下のダイヤモンド状炭素層が形成され、
前記環状ピストンは、モニクロ鋳鉄若しくは０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに外周面に窒化鉄層が形成されることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンの母材と下地層としてのＨｍＶ１５００以上のダイヤモンド状炭素層との間に、接合層として、ＳＰ３／ＳＰ２比率が５以下の層、ＣｒＮ層、窒化層のいずれかの層を形成したことを特徴とする請求項３に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５】
前記なじみ層としてのＨｍＶ１２００以下のダイヤモンド状炭素層は、ダイヤモンド結合及びグラファイト結合に加えて金属その他の元素を添加することにより形成されていることを特徴とする請求項３に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機や冷凍機などに用いられるロータリ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクル中に設けられ、塩素を含まないフッ化炭素系冷媒を圧縮し循環させるコンプレッサ（ロータリ圧縮機）において、圧縮機構部を構成する摺動部材のうち、ブレード（ベーン）の母材を鉄鋼材料とし、前記母材の表面に窒化クロム層を形成すると共に、前記母材と前記窒化クロム層の間に接合層として窒化クロムを含む窒化鉄層を形成し、相手材となるローラ（環状ピストン）をＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋳鉄（モニクロ鋳鉄）で形成したコンプレッサが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１７５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、上記従来のロータリ圧縮機を用いた空気調和機を、暖房機として低外気温で使用する場合、冷媒の吸入圧力が低く、圧縮比が高く、吐出温度が高い運転条件となる。ロータリ圧縮機が、１１５℃を超える吐出温度で使用される場合、モニクロ鋳鉄製の環状ピストンが異常摩耗してしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転中のロータリ圧縮機の冷媒吐出温度が１１５℃を超える場合でも、環状ピストンが異常摩耗することのないロータリ圧縮機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、を備えるロータリ圧縮機において、前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面にダイヤモンド状炭素層が形成され、前記環状ピストンは、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに、外周面に窒化鉄層が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運転中のロータリ圧縮機の冷媒吐出温度が１１５℃を超える場合でも、環状ピストンが異常摩耗することはない、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例を示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施例の第１、第２の圧縮部の上から見た横断面図である。
【図３】図３は、実施例１の第１、第２環状ピストンと第１、第２ベーンとの摺動部を示す部分断面図である。
【図４】図４は、実施例２の第１、第２環状ピストンと第１、第２ベーンとの摺動部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例を示す縦断面図であり、図２は、実施例の第１、第２の圧縮部の上から見た横断面図である。
【００１１】
図１に示すように、実施例のロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０の上部に配置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、を備えている。
【００１２】
モータ１１のステータ１１１は、円筒状に形成され、圧縮機筐体１０の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ１１のロータ１１２は、円筒状のステータ１１１の内部に配置され、モータ１１と圧縮部１２とを機械的に接続する回転軸１５に焼きばめされて固定されている。
【００１３】
圧縮部１２は、第１の圧縮部１２Ｓと、第１の圧縮部１２Ｓと並列に配置され第１の圧縮部１２Ｓの上側に積層された第２の圧縮部１２Ｔと、を備えている。図２に示すように、第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔは、第１、第２側方張出部１２２Ｓ、１２２Ｔに、放射状に第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔが設けられた環状の第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔを備えている。
【００１４】
図２に示すように、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、モータ１１の回転軸１５と同心に、円形の第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔが形成されている。第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔ内には、シリンダ内径よりも小さい外径の第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが夫々配置され、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔと、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔが形成される。
【００１５】
第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔが形成され、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内に、夫々平板状の第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが、摺動自在に嵌合されている。
【００１６】
図２に示すように、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部には、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの外周部から第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔに連通するように第１、第２スプリング穴１２４Ｓ、１２４Ｔが形成されている。第１、第２スプリング穴１２４Ｓ、１２４Ｔには、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔの背面を押圧する第１、第２ベーンスプリング（図示せず）が挿入されている。
【００１７】
ロータリ圧縮機１の起動時は、この第１、第２ベーンスプリングの反発力により、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内から第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ内に突出し、その先端が、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの外周面に当接し、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔにより、第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔが、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと、第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔとに区画される。
【００１８】
また、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部と圧縮機筐体１０内とを、図１に示す開口部Ｒで連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒ガスを導入し、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔに、冷媒ガスの圧力により背圧をかける第１、第２圧力導入路１２９Ｓ、１２９Ｔが形成されている。
【００１９】
第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔに外部から冷媒を吸入するために、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと外部とを連通させる第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔが設けられている。
【００２０】
また、図１に示すように、第１シリンダ１２１Ｓと第２シリンダ１２１Ｔとの間には、中間仕切板１４０が配置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓ（図２参照）と第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔ（図２参照）とを区画、閉塞している。第１シリンダ１２１Ｓの下端部には、下端板１６０Ｓが配置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓを閉塞している。また、第２シリンダ１２１Ｔの上端部には、上端板１６０Ｔが配置され、第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔを閉塞している。
【００２１】
下端板１６０Ｓには、副軸受部１６１Ｓが形成され、副軸受部１６１Ｓに、回転軸１５の副軸部１５１が回転自在に支持されている。上端板１６０Ｔには、主軸受部１６１Ｔが形成され、主軸受部１６１Ｔに、回転軸１５の主軸部１５３が回転自在に支持されている。
【００２２】
回転軸１５は、互いに１８０°位相をずらして偏心させた第１偏心部１５２Ｓと第２偏心部１５２Ｔとを備え、第１偏心部１５２Ｓは、第１の圧縮部１２Ｓの第１環状ピストン１２５Ｓに回転自在に嵌合し、第２偏心部１５２Ｔは、第２の圧縮部１２Ｔの第２環状ピストン１２５Ｔに回転自在に嵌合している。
【００２３】
回転軸１５が回転すると、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔに沿って第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔ内を図２の反時計回りに公転し、これに追随して第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが往復運動する。この第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔ及び第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔの運動により、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔ及び第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔの容積が連続的に変化し、圧縮部１２は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。
【００２４】
図１に示すように、下端板１６０Ｓの下側には、下マフラーカバー１７０Ｓが配置され、下端板１６０Ｓとの間に下マフラー室１８０Ｓを形成している。そして、第１の圧縮部１２Ｓは、下マフラー室１８０Ｓに開口している。すなわち、下端板１６０Ｓの第１ベーン１２７Ｓ近傍には、第１シリンダ１２１Ｓの第１圧縮室１３３Ｓと下マフラー室１８０Ｓとを連通する第１吐出孔１９０Ｓ（図２参照）が設けられ、第１吐出孔１９０Ｓには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止する第１吐出弁２００Ｓが配置されている。
【００２５】
下マフラー室１８０Ｓは、環状に形成された１つの室であり、第１の圧縮部１２Ｓの吐出側を、下端板１６０Ｓ、第１シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、第２シリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通する冷媒通路１３６（図２参照）を通して上マフラー室１８０Ｔ内に連通させる連通路の一部である。下マフラー室１８０Ｓは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。また、第１吐出弁２００Ｓに重ねて、第１吐出弁２００Ｓの撓み開弁量を制限するための第１吐出弁押え２０１Ｓが、第１吐出弁２００Ｓとともにリベットにより固定されている。第１吐出孔１９０Ｓ、第１吐出弁２００Ｓ及び第１吐出弁押え２０１Ｓは、下端板１６０Ｓの第１吐出弁部を構成している。
【００２６】
図１に示すように、上端板１６０Ｔの上側には、上マフラーカバー１７０Ｔが配置され、上端板１６０Ｔとの間に上マフラー室１８０Ｔを形成している。上端板１６０Ｔの第２ベーン１２７Ｔ近傍には、第２シリンダ１２１Ｔの第２圧縮室１３３Ｔと上マフラー室１８０Ｔとを連通する第２吐出孔１９０Ｔ（図２参照）が設けられ、第２吐出孔１９０Ｔには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止するリード弁型の第２吐出弁２００Ｔが配置されている。また、第２吐出弁２００Ｔに重ねて、第２吐出弁２００Ｔの撓み開弁量を制限するための第２吐出弁押え２０１Ｔが、第２吐出弁２００Ｔとともにリベットにより固定されている。上マフラー室１８０Ｔは、吐出冷媒の圧力脈動を低減させる。第２吐出孔１９０Ｔ、第２吐出弁２００Ｔ及び第２吐出弁押え２０１Ｔは、上端板１６０Ｔの第２吐出弁部を構成している。
【００２７】
第１シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ、下マフラーカバー１７０Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ、上マフラーカバー１７０Ｔ及び中間仕切板１４０は、複数の通しボルト１７５等により一体に締結されている。通しボルト１７５等により一体に締結された圧縮部１２のうち、上端板１６０Ｔの外周部が、圧縮機筐体１０にスポット溶接により固着され、圧縮部１２を圧縮機筐体１０に固定している。
【００２８】
円筒状の圧縮機筐体１０の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第１、第２貫通孔１０１、１０２が、第１、第２吸入管１０４、１０５を通すために設けられている。また、圧縮機筐体１０の外側部には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ２５が、アキュムホルダー２５２及びアキュムバンド２５３により保持されている。
【００２９】
アキュムレータ２５の天部中心には、冷凍サイクルの蒸発器に接続するシステム接続管２５５が接続され、アキュムレータ２５の底部に設けられた底部貫通孔２５７には、一端がアキュムレータ２５の内部上方まで延設され、他端が、第１、第２吸入管１０４、１０５の他端に接続される第１、第２低圧連絡管３１Ｓ、３１Ｔが接続されている。
【００３０】
冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ２５を介して第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔに導く第１、第２低圧連絡管３１Ｓ、３１Ｔは、吸入部としての第１、第２吸入管１０４、１０５を介して第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ（図２参照）に接続されている。すなわち、第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔは、冷凍サイクルの蒸発器に並列に接続されている。
【００３１】
圧縮機筐体１０の天部には、冷凍サイクルと接続し高圧冷媒ガスを冷凍サイクルの凝縮器側に吐出する吐出部としての吐出管１０７が接続されている。すなわち、第１、第２吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔは、冷凍サイクルの凝縮器に接続されている。
【００３２】
圧縮機筐体１０内には、およそ第２シリンダ１２１Ｔの高さまで潤滑油が封入されている。また、潤滑油は、回転軸１５の下部に挿入される図示しないポンプ羽根により、回転軸１５の下端部に取付けられた給油パイプ１６から吸上げられ、圧縮部１２を循環し、摺動部品の潤滑を行なうと共に、圧縮部１２の微小隙間のシールをする。
【００３３】
次に、図３を参照して、実施例のロータリ圧縮機の特徴的な構成について説明する。図３は、実施例１の第１、第２環状ピストンと第１、第２ベーンとの摺動部を示す部分断面図である。図３に示すように、実施例１の第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔは、母材を高速度工具鋼（ＳＫＨ）或いはステンレス鋼（ＳＵＳ）などの鋼材とし、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとの摺動面（先端面）に、ダイヤモンド状炭素層（ＤＬＣ層）１２７ＳＤ、１２７ＴＤを形成している。ＤＬＣ層１２７ＳＤ、１２７ＴＤは、高真空中でのプラズマプロセスであるイオン化蒸着法により形成することができる。ダイヤモンド状炭素層（ＤＬＣ層）１２７ＳＤ、１２７ＴＤは、ダイヤモンド結合（ＳＰ３：高硬度物質）とグラファイト結合（ＳＰ２：低硬度、低摩擦物質）を有している。上記のＤＬＣ層１２７ＳＤ、１２７ＴＤは、ダイヤモンド結合（ＳＰ３）／グラファイト結合（ＳＰ２）比率が６〜１０であり、マイクロビッカース硬度は、ＨｍＶ１５００以上である。
【００３４】
ＤＬＣ層により耐摩耗性が向上しても、ＤＬＣ層と母材との密着力が不足していると、ＤＬＣ層の剥離が生じるので、ＤＬＣ層と母材との間に、接合層として、ＳＰ３／ＳＰ２比率が５以下のＤＬＣ層、あるいは、ＣｒＮ層、窒化層のいずれかの層を形成する。これらの接合層を形成することにより、ＤＬＣ層−接合層−母材と、硬度の変化を緩やかにして、ＤＬＣ層の母材への密着力を向上させることができる。
【００３５】
実施例１の第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの材料としては、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリン（Ｐ）を添加したモニクロ鋳鉄を用いる。鋳鉄にリンを添加すると極めて固いステダイト（Ｐ＋Ｆｅ＋Ｃ）が多く発生し、耐摩耗性が向上する。ただし、ステダイトが多くなると切削性が悪化するので、添加するリンの上限を０．４５ｗｔ％とする。
【００３６】
また、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの母材を鋳鉄又は鋼材とし、外周面に窒化鉄層１２５ＳＮ、１２５ＴＮ（図３参照）を形成したものを用いてもよい。第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔに窒化処理を施すことにより、耐摩耗性が向上する。窒化は、イオン窒化とし、外周面のみ窒化処理を施す。第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの内周面は、窒化処理せず、内周面と摺動する回転軸１５の第１、第２偏心部１５２Ｓ、１５２Ｔが異常摩耗するのを防止する。
【実施例２】
【００３７】
次に、図４を参照して、実施例２のロータリ圧縮機の特徴的な構成について説明する。図４は、実施例２の第１、第２環状ピストンと第１、第２ベーンとの摺動部を示す部分断面図である。図４に示すように、実施例２の第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔは、母材を高速度工具鋼（ＳＫＨ）或いはステンレス鋼（ＳＵＳ）などの鋼材とし、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとの摺動面（先端面）に、下地層として、ＨｍＶ１５００以上のＤＬＣ層１２７ＳＤ１、１２７ＴＤ１を形成し、下地層としてのＤＬＣ層１２７ＳＤ１、１２７ＴＤ１の外側に、なじみ層として、ＨｍＶ１２００以下のＤＬＣ層１２７ＳＤ２、１２７ＴＤ２を形成している。
【００３８】
前記のなじみ層としてのＨｍＶ１２００以下のＤＬＣ層１２７ＳＤ２、１２７ＴＤ２は、ダイヤモンド結合（ＳＰ３）及びグラファイト結合（ＳＰ２）に加えて金属その他の元素、例えば、タングステン（Ｗ）、ケイ素（Ｓｉ）、窒素（ｎ）などを添加することにより、下地層よりも硬度を落として軟質層としたものであり、軟質層を摺動により磨耗させ、微小突起や片当りをなくし、摺動時の面圧を下げ、焼付や異常磨耗を防止する。
【００３９】
また、下地層としてのＨｍＶ１５００以上のＤＬＣ層１２７ＳＤ１、１２７ＴＤ１は、ＳＰ３／ＳＰ２比率が６〜１０であるのに対して、なじみ層としてのＨｍＶ１２００以下のＤＬＣ層１２７ＳＤ２、１２７ＴＤ２は、ＳＰ３／ＳＰ２比率を５以下として、下地層よりも硬度を落とした軟質層としてもよい。
【００４０】
ＤＬＣ層により耐摩耗性が向上しても、ＤＬＣ層と母材との密着力が不足していると、ＤＬＣ層の剥離が生じるので、ＤＬＣ層と母材との間に、接合層として、ＳＰ３／ＳＰ２比率が５以下のＤＬＣ層、あるいは、ＣｒＮ層、窒化層のいずれかの層を形成する。これにより、ＤＬＣ層の母材への密着力を向上させることができる。
【００４１】
実施例２の第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの材料としては、モニクロ鋳鉄、あるいは、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリン（Ｐ）を添加したモニクロ鋳鉄を用いる。また、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの母材を鋳鉄又は鋼材とし、外周面に窒化鉄層１２５ＳＮ、１２５ＴＮ（図４参照）を形成したものを用いてもよい。窒化は、イオン窒化とし、外周面のみ窒化処理を施す。第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの内周面は、窒化処理せず、内周面と摺動する回転軸１５の第１、第２偏心部１５２Ｓ、１５２Ｔが異常摩耗するのを防止する。
【００４２】
以上説明した、実施例１又は実施例２の、摺動面にＤＬＣ層を設けた第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔと、実施例１又は実施例２の第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとを組合わせて用いることにより、運転中のロータリ圧縮機１の冷媒吐出温度が１１５℃を超える場合でも、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが異常摩耗することはない。
【符号の説明】
【００４３】
１  ロータリ圧縮機
１０  圧縮機筐体
１１  モータ
１２  圧縮部
１５  回転軸
１６  給油パイプ
２５  アキュムレータ
３１Ｓ  第１低圧連絡管
３１Ｔ  第２低圧連絡管
１０１  第１貫通孔
１０２  第２貫通孔
１０４  第１吸入管
１０５  第２吸入管
１０７  吐出管（吐出部）
１１１  ステータ
１１２  ロータ
１２Ｓ  第１の圧縮部
１２Ｔ  第２の圧縮部
１２１Ｓ  第１シリンダ（シリンダ）
１２１Ｔ  第２シリンダ（シリンダ）
１２２Ｓ  第１側方張出部
１２２Ｔ  第２側方張出部
１２３Ｓ  第１シリンダ内壁（シリンダ内壁）
１２３Ｔ  第２シリンダ内壁（シリンダ内壁）
１２４Ｓ  第１スプリング穴
１２４Ｔ  第２スプリング穴
１２５Ｓ  第１環状ピストン（環状ピストン）
１２５Ｔ  第２環状ピストン（環状ピストン）
１２５ＳＮ，１２５ＴＮ  窒化鉄層
１２７Ｓ  第１ベーン（ベーン）
１２７Ｔ  第２ベーン（ベーン）
１２７ＳＤ，１２７ＴＤ  ダイヤモンド状炭素層（ＤＬＣ層）
１２７ＳＤ１，１２７ＴＤ１  下地層（ＤＬＣ層）
１２７ＳＤ２，１２７ＴＤ２  なじみ層（ＤＬＣ層）
１２８Ｓ  第１ベーン溝（ベーン溝）
１２８Ｔ  第２ベーン溝（ベーン溝）
１２９Ｓ  第１圧力導入路
１２９Ｔ  第２圧力導入路
１３０Ｓ  第１作動室（作動室）
１３０Ｔ  第２作動室（作動室）
１３１Ｓ  第１吸入室（吸入室）
１３１Ｔ  第２吸入室（吸入室）
１３３Ｓ  第１圧縮室（圧縮室）
１３３Ｔ  第２圧縮室（圧縮室）
１３５Ｓ  第１吸入孔（吸入孔）
１３５Ｔ  第２吸入孔（吸入孔）
１３６  冷媒通路
１４０  中間仕切板
１５１  副軸部
１５２Ｓ  第１偏心部（偏心部）
１５２Ｔ  第２偏心部（偏心部）
１５３  主軸部
１６０Ｓ  下端板（端板）
１６０Ｔ  上端板（端板）
１６１Ｓ  副軸受部
１６１Ｔ  主軸受部
１７０Ｓ  下マフラーカバー
１７０Ｔ  上マフラーカバー
１７５  通しボルト
１８０Ｓ  下マフラー室
１８０Ｔ  上マフラー室
１９０Ｓ  第１吐出孔（吐出孔）
１９０Ｔ  第２吐出孔（吐出孔）
２００Ｓ  第１吐出弁
２００Ｔ  第２吐出弁
２０１Ｓ  第１吐出弁押え
２０１Ｔ  第２吐出弁押え
２５２  アキュムホルダー
２５３  アキュムバンド
２５５  システム接続管
Ｒ  開口部
【図１】
2015068324.tif 000003
【図２】
2015068324.tif 000004
【図３】
2015068324.tif 000005
【図４】
2015068324.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月19日(2014.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出する圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
を備えるロータリ圧縮機において、
前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面にダイヤモンド状炭素層が形成され、
前記環状ピストンは、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに外周面のみに窒化鉄層が形成され内周面は窒化処理されていないことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記ベーンの母材とダイヤモンド状炭素層との間に、接合層として、ＳＰ３／ＳＰ２比率が５以下の層、ＣｒＮ層、窒化層のいずれかの層を形成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出する圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
を備えるロータリ圧縮機において、
前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面に下地層としてＨｍＶ１５００以上のダイヤモンド状炭素層が形成され、
前記ＨｍＶ１５００以上のダイヤモンド状炭素層の外側に、なじみ層としてＨｍＶ１２００以下のダイヤモンド状炭素層が形成され、
前記環状ピストンは、モニクロ鋳鉄若しくは０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに外周面のみに窒化鉄層が形成され内周面は窒化処理されていないことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンの母材と下地層としてのＨｍＶ１５００以上のダイヤモンド状炭素層との間に、接合層として、ＳＰ３／ＳＰ２比率が５以下の層、ＣｒＮ層、窒化層のいずれかの層を形成したことを特徴とする請求項３に記載のロータリ圧縮機。
【請求項５】
前記なじみ層としてのＨｍＶ１２００以下のダイヤモンド状炭素層は、ダイヤモンド結合及びグラファイト結合に加えて金属その他の元素を添加することにより形成されていることを特徴とする請求項３に記載のロータリ圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの端部を閉塞する端板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダのベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、を備えるロータリ圧縮機において、前記ベーンは、鋼材で形成されるとともに前記環状ピストンとの摺動面にダイヤモンド状炭素層が形成され、前記環状ピストンは、０．１５〜０．４５ｗｔ％のリンを添加したモニクロ鋳鉄で形成される、又は、鋳鉄若しくは鋼材で形成されるとともに、外周面のみに窒化鉄層が形成され内周面は窒化処理されていないことを特徴とする。