JP7789618B2

JP7789618B2 - 回転式圧縮機

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Publication number: JP7789618B2
Application number: JP2022071539A
Authority: JP
Inventors: 雅也市原
Original assignee: Carrier Japan Corp
Current assignee: Carrier Japan Corp
Priority date: 2022-04-25
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2025-12-22
Anticipated expiration: 2042-04-25
Also published as: JP2023161270A

Description

本発明の実施形態は、回転式圧縮機に関する。

冷凍サイクル装置において、冷媒を圧縮するために回転式圧縮機が利用されている。回転式圧縮機は、ロータシャフトを有する。ロータシャフトは、様々な材料で構成される。リサイクルのため、ロータシャフトを材料毎に分解することができる回転式圧縮機が求められる。

特開２００９－２６４１６２号公報

本発明が解決しようとする課題は、ロータシャフトを材料毎に分解することができる回転式圧縮機を提供することである。

実施形態の回転式圧縮機は、ロータと、第１シャフトと、第２シャフトと、連結部材と、を持つ。ロータは、円柱状であり、軸方向である第１方向に貫通するロータ孔を有する。第１シャフトは、円柱状であり、第１方向の第１側の端部から第１方向に伸びる第１シャフト孔を有する。第１シャフトの第１方向の第１側の端部がロータ孔の内側に配置される。第２シャフトは、円柱状であり、第１方向に貫通する第２シャフト孔を有する。第２シャフトの第１方向の第１側とは反対側である第２側の端部がロータ孔の内側に配置される。連結部材は、第１シャフト孔および第２シャフト孔の内側に配置され、第１シャフトおよび第２シャフトを第１方向に連結する。第１シャフトは、ロータの第１方向の第２側の端面と当接する第１当接部を有する。第２シャフトは、ロータの第１方向の第１側の端面と当接する第２当接部を有する。ロータの径方向を第２方向とする。第１シャフトは、第１シャフト孔の第２方向の内側に突出する第１係合部を有する。第２シャフトは、第２シャフト孔の第２方向の内側に突出する第２係合部を有する。連結部材は、第２方向の外側に突出する一対の第３係合部を有する。第１係合部および第２係合部は、第１方向において一対の第３係合部の間に配置され、一対の第３係合部に係合する。

冷凍サイクル装置の回路図。実施形態の回転式圧縮機の正面断面図。実施形態の回転式圧縮機の平面断面図。ロータシャフトの斜視図。図４のＶ－Ｖ線における断面図。ロータシャフトの分解斜視図。連結部材の斜視図。

以下、実施形態の回転式圧縮機を、図面を参照して説明する。
図１は、冷凍サイクル装置の回路図である。冷凍サイクル装置１は、回転式圧縮機１０と、四方弁３と、第１熱交換器４と、膨張装置５と、第２熱交換器６と、これらに対して冷媒を流通させる冷媒流路８と、を有する。冷媒は、相変化しながら冷凍サイクル装置１を循環する。

回転式圧縮機１０は、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。回転式圧縮機１０の上流側には、アキュムレータ（気液分離器）２ｂが配置される。アキュムレータ２ｂは、気液二相冷媒を分離して、気体冷媒を回転式圧縮機１０に供給する。

四方弁３は、第１熱交換器４、膨張装置５および第２熱交換器６の冷媒流路８における冷媒の流通方向を逆転させる。四方弁３が図１の状態にあるとき、回転式圧縮機１０から吐出された冷媒は、第１熱交換器４、膨張装置５、第２熱交換器６の順に流通する。このとき、第１熱交換器４は凝縮器（放熱器）として機能し、第２熱交換器６は蒸発器（吸熱器）として機能する。
四方弁３が図１の状態から切り換わると、回転式圧縮機１０から吐出された冷媒は、第２熱交換器６、膨張装置５、第１熱交換器４の順に流通する。このとき、第２熱交換器６は凝縮器（放熱器）として機能し、第１熱交換器４は蒸発器（吸熱器）として機能する。

凝縮器は、回転式圧縮機１０から吐出される高温・高圧の気体冷媒から放熱して、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。
膨張装置５は、凝縮器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・低圧の気液二相冷媒にする。膨張装置５は、例えば膨張弁である。
蒸発器は、膨張装置５から送り込まれる気液二相冷媒を低圧の気体冷媒にする。蒸発器において、低圧の気液二相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。蒸発器を通過した低圧の気体冷媒は、アキュムレータ２ｂを介して、上述した回転式圧縮機１０の内部に取り込まれる。

このように、冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体と液体との間で相変化しながら循環する。冷媒は、気体から液体に相変化する過程で放熱し、液体から気体に相変化する過程で吸熱する。冷凍サイクル装置１は、冷媒の放熱または吸熱を利用して、暖房や冷房、除霜などを行う。

図２は、実施形態の回転式圧縮機１０の正面断面図である。図２は、図３のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。図３は、実施形態の回転式圧縮機１０の平面断面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。

本願において、円筒座標系のＺ方向、Ｒ方向およびθ方向が以下のように定義される。Ｚ方向（第１方向）は、ロータ４０の軸方向である。＋Ｚ方向（第１方向の第２側）は圧縮機構部２０から電動機部１２に向かう方向であり、－Ｚ方向（第１方向の第１側）は＋Ｚ方向の反対側である。例えば、Ｚ方向は鉛直方向であり、＋Ｚ方向は鉛直上方である。Ｒ方向（第２方向）は、ロータ４０の径方向である。＋Ｒ方向は、径方向の外側である。θ方向は、ロータ４０の周方向である。

回転式圧縮機１０は、スライディングベーン（ロータリーベーン）型の回転式圧縮機である。図２に示されるように、回転式圧縮機１０は、ケース１１と、電動機部１２と、ロータシャフト１３と、圧縮機構部２０と、を有する。

ケース１１は、両端部が閉塞された円筒状に形成される。ケース１１は、電動機部１２、ロータシャフト１３および圧縮機構部２０を収容する。ケース１１の内部の下方には、圧縮機構部２０を潤滑する潤滑油が存在する。ケース１１の内部の上方には、圧縮機構部２０により圧縮された気体冷媒が存在する。ケース１１の内部の気体冷媒および潤滑油は高圧である。

電動機部１２は、ケース１１の内部の＋Ｚ方向に配置される。電動機部１２は、固定子１２ａと、回転子１２ｂと、を有する。固定子１２ａは、ケース１１の内周面に固定される。回転子１２ｂは、固定子１２ａの内側に配置される。

ロータシャフト１３は、ケース１１と同軸状に配置される。ロータシャフト１３は、シャフト３０と、ロータ４０と、を有する。シャフト３０の＋Ｚ方向には、電動機部１２の回転子１２ｂが固定される。シャフト３０の－Ｚ方向には、ロータ４０が固定される。電動機部１２は、シャフト３０を介して、ロータ４０を回転させる。ロータ４０は、圧縮機構部２０に収容される。

シャフト３０は、シャフト孔３１と、給油孔３２，３３と、を有する。シャフト孔３１は、シャフト３０の－Ｚ方向の端部から＋Ｚ方向に伸びる。給油孔３２，３３は、シャフト３０をＲ方向に貫通する。給油孔３２，３３は、第１給油孔３２および第２給油孔３３である。第１給油孔３２は、ロータ４０のＺ方向の両端面の外側に配置される。第２給油孔３３は、第１軸受１５の＋Ｚ方向に配置される。
シャフト３０が回転すると、ケース１１の内部の下方に存在する潤滑油が、シャフト孔３１を通って上昇する。潤滑油は、シャフト孔３１から給油孔３２，３３を通って、圧縮機構部２０の各部に供給される。

圧縮機構部２０は、ケース１１の内部の－Ｚ方向に配置される。圧縮機構部２０は、シリンダ２１と、ベーン４６（図３参照）と、第１軸受１５と、第２軸受１９と、マフラ１６と、を有する。

シリンダ２１は、ケース１１と同軸状に配置される。シリンダ２１は、ケース１１の内周面に固定される。図３に示されるように、シリンダ２１は、シリンダ室２２を有する。シリンダ室２２は、シリンダ２１をＺ方向に貫通する貫通孔の内側に形成される。シリンダ室２２の中心軸は、シリンダ２１の中心軸から＋Ｒ方向にずれている。シリンダ室２２の内側にロータ４０が配置される。ロータ４０の中心軸は、シリンダ２１の中心軸に一致する。

シリンダ２１は、冷媒の吸込孔２３と、吐出室２６と、吐出孔２５と、を有する。吸込孔２３は、シリンダ２１をＲ方向に貫通する。吸込孔２３は、アキュムレータ２ｂ（図１参照）から供給された気体冷媒を、シリンダ室２２に導入する。吐出室２６は、シリンダ２１の外周の凹部に形成される。吐出孔２５は、シリンダ２１をＲ方向に貫通し、シリンダ室２２と吐出室２６とを連通する。吐出室２６には、吐出孔２５を開閉する弁体２７が配置される。

ベーン４６は、平板状である。ベーン４６は、ロータ４０に形成されたスリット４７に収容される。スリット４７は、ロータ４０をＺ方向に貫通する。スリット４７の＋Ｒ方向の端部は、ロータ４０の外周に開口する。スリットの－Ｒ方向の端部には、背圧室４８が形成される。背圧室４８には高圧の潤滑油が進入する。ベーン４６は、潤滑油の圧力および遠心力により、シリンダ室２２の側壁に向かって押し付けられる。

ベーン４６は、シリンダ室２２をθ方向に、吸込室および圧縮室に区画する。図３の例では、ロータ４０と共にベーン４６が反時計回りに回転する。ベーン４６の上流側の吸込室は、吸込孔２３を介して気体冷媒を吸い込む。ベーン４６の下流側の圧縮室は、気体冷媒を圧縮する。圧縮室の気体冷媒の圧力が上昇すると、弁体２７が吐出孔２５を開放する。高圧の気体冷媒が、吐出孔２５から吐出室２６に吐出される。

複数のベーン４６が、θ方向に等角度間隔で配置される。ロータ４０の１回転当たりに、複数回の冷媒の吸込みおよび吐出が行われる。図３の例では２個のベーンが配置されるが、ベーン４６の個数は１個でもよく、３個以上でもよい。

第１軸受（主軸受）１５は、図２に示されるように、シリンダ２１の＋Ｚ方向に配置される。第１軸受１５は、ロータ４０の＋Ｚ方向のシャフト３０を回転可能に支持する。第１軸受１５は、シリンダ室２２の＋Ｚ方向の開口を閉塞する。

第２軸受（副軸受）１９は、シリンダ２１の－Ｚ方向に配置される。第２軸受１９は、ロータ４０の－Ｚ方向のシャフト３０を回転可能に支持する。第２軸受１９は、シリンダ室２２の－Ｚ方向の開口を閉塞する。

マフラ１６は、第１軸受１５の＋Ｚ方向に配置される。マフラ１６と第１軸受１５との間にマフラ室１７が形成される。マフラ１６は、マフラ孔１８を有する。マフラ孔１８は、マフラ室１７とケース１１の内部とを連通する。

図３に示されるように、シリンダ室２２で圧縮された気体冷媒は、吐出孔２５から吐出室２６に吐出される。吐出室２６の気体冷媒は、連通孔２８を通って、図２に示されるマフラ室１７に流入する。マフラ室１７の気体冷媒は、マフラ孔１８からケース１１の内部に吐出される。ケース１１の内部の気体冷媒は、ケース１１の上部に設けられた吐出口（不図示）から、四方弁３（図１参照）に供給される。

スライディングベーン型の回転式圧縮機１０は、ロータ４０がシャフト３０と同軸で回転する。この回転式圧縮機１０は、低コスト、低振動および低騒音である。この回転式圧縮機１０では、複数のベーン４６によりシリンダ室２２が複数の小室に区画される。一区画当たりの体積流量が低減され、吸込脈動および吐出脈動が低減される。この回転式圧縮機１０では、ベーン４６がロータ４０に配置され、シリンダ２１に配置されない。シリンダ室２２の内径寸法が大きくなり、排除容積が大きくなって、圧縮性能が向上する。

ロータシャフト１３について詳細に説明する。
図４は、ロータシャフト１３の斜視図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線における断面図である。図６は、ロータシャフトの分解斜視図である。図４に示されるように、ロータシャフト１３は、ロータ４０と、シャフト３０と、を有する。図５に示されるように、シャフト３０は、第１シャフト（主軸部）３０ａと、第２シャフト（副軸部）３０ｂと、連結部材５０と、を有する。第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂは、鉄系材料により形成される。鉄系材料の密度は、７．９×１０^３ｋｇ／ｍ^３（７．９ｇ／ｃｍ^３）程度である。

ロータ４０は、第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂより密度の小さい材料で形成される。ロータ４０の密度ρ（ｋｇ／ｍ^３）は、１．０×１０^３≦ρ≦３．０×１０^３を満たす。例えば、ロータ４０はアルミニウムまたは樹脂材料で形成される。アルミニウムの密度は、２．７×１０^３ｋｇ／ｍ^３（２．７ｇ／ｃｍ^３）程度である。樹脂材料のうちフェノール樹脂の密度は、１．２～１．９５×１０^３ｋｇ／ｍ^３（１．２～１．９５ｇ／ｃｍ^３）程度である。ロータ４０の体積は、第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂの体積より大きい。ロータ４０を密度の小さい材料で形成することにより、回転式圧縮機が軽量化される。

ロータ４０の縦弾性係数Ｅ（ＧＰａ）は、１０≦Ｅ≦１００を満たす。ロータ４０の剛性が確保される。

ロータ４０は円柱状である。ロータ４０は、Ｚ方向に貫通するロータ孔４１を有する。ロータ孔４１は、ロータ４０のＲ方向の中心に配置される。図４に示されるように、ロータ４０のＺ方向の端面には、凹部４２が形成される。凹部４２の底面には、スリット４７の背圧室４８が開口する。シャフト３０の第１給油孔３２（図２参照）から流出した潤滑油は、凹部４２を介して背圧室４８に流入する。

第１シャフト３０ａは、ロータ４０の＋Ｚ方向に配置される。図５に示されるように、第１シャフト３０ａは円柱状（円筒状）である。第１シャフト３０ａは、第１シャフト孔３１ａを有する。第１シャフト孔３１ａは、第１シャフト３０ａの－Ｚ方向の端部から、＋Ｚ方向に伸びる。図５の例では、第１シャフト孔３１ａが第１シャフト３０ａを貫通している。第１シャフト３０ａは、第１給油孔３２および第２給油孔３３を有する。第１シャフト孔３１ａの第２給油孔３３より＋Ｚ方向には、潤滑油を流通させる必要がない。第１シャフト孔３１ａは、第１シャフト３０ａの－Ｚ方向の端部から、少なくとも第２給油孔３３の位置まで、＋Ｚ方向に伸びていればよく、第１シャフト３０ａを貫通する必要はない。

第１シャフト３０ａは、－Ｚ方向の端部に第１小径部３４ａを有し、第１小径部３４ａの＋Ｚ方向に第１大径部３６ａを有する。第１小径部３４ａの外径は、第１大径部３６ａの外径より小さい。第１小径部３４ａのＺ方向の長さは、ロータ４０のＺ方向の長さの半分程度である。第１小径部３４ａは、ロータ孔４１の内側に配置される。ロータ孔４１と第１小径部３４ａとの嵌め合いは、すきま嵌めである。ロータシャフト１３の分解時に、ロータ孔４１から第１シャフト３０ａを容易に引き抜くことができる。ロータ孔４１の内径と第１小径部３４ａの外径との差Δｄ（μｍ）は、０＜Δｄ≦１０を満たす。回転式圧縮機１０の運転時には、ロータ４０が熱膨張することによりΔｄが小さくなる。ロータ４０と第１シャフト３０ａとのＲ方向の相対移動が抑制される。

第２シャフト３０ｂは、ロータ４０の－Ｚ方向に配置される。第２シャフト３０ｂは円柱状（円筒状）である。第２シャフト３０ｂは、第２シャフト孔３１ｂを有する。第２シャフト孔３１ｂは、第２シャフト３０ｂを貫通する。第２シャフト３０ｂは、第１給油孔３２を有する。

第２シャフト３０ｂは、＋Ｚ方向の端部に第２小径部３４ｂを有し、第２小径部３４ｂの－Ｚ方向に第２大径部３６ｂを有する。第２小径部３４ｂの外径は、第２大径部３６ｂの外径より小さい。第２小径部３４ｂのＺ方向の長さは、ロータ４０のＺ方向の長さの半分程度である。第２小径部３４ｂは、ロータ孔４１の内側に配置される。ロータ孔４１と第２小径部３４ｂとの嵌め合いは、すきま嵌めである。ロータシャフト１３の分解時に、ロータ孔４１から第２シャフト３０ｂを容易に引き抜くことができる。ロータ孔４１の内径と第２小径部３４ｂの外径との差Δｄ（μｍ）は、０＜Δｄ≦１０を満たす。回転式圧縮機１０の運転時には、ロータ４０が熱膨張することによりΔｄが小さくなる。ロータ４０と第２シャフト３０ｂとのＲ方向の相対移動が抑制される。

第１シャフト３０ａは、第１小径部３４ａの外周に第１キー溝３７ａを有する。第１キー溝３７ａは、第１小径部３４ａの－Ｚ方向の端部に形成される。第２シャフト３０ｂは、第２小径部３４ｂの外周に第２キー溝３７ｂを有する。第２キー溝３７ｂは、第２小径部３４ｂの＋Ｚ方向の端部に形成される。ロータ４０は、ロータ孔４１の内周に第３キー溝４３を有する。第３キー溝４３は、ロータ孔４１のＺ方向の全長にわたって形成される。第１キー溝３７ａ、第２キー溝３７ｂおよび第３キー溝４３の内側に、キー（平行キー）４４が配置される。キー４４は、鉄系材料により形成される。キー４４により、ロータ４０とシャフト３０とのθ方向の相対移動が抑制される。

第１シャフト３０ａは、ロータ４０の＋Ｚ方向の端面と当接する第１当接部３５ａを有する。第１当接部３５ａは、第１大径部３６ａの－Ｚ方向の端面であり、第１小径部３４ａの＋Ｚ方向の端部にある。第１当接部３５ａは、第１小径部３４ａの＋Ｒ方向にある。第１大径部３６ａと同径のシャフトに第１小径部３４ａを形成すれば、同時に第１当接部３５ａが形成される。第１当接部３５ａの形成が容易であり、回転式圧縮機１０のコストが抑制される。第１当接部３５ａがロータ４０の＋Ｚ方向の端面に当接することにより、第１シャフト３０ａのロータ孔４１への入り込みが規制される。

第２シャフト３０ｂは、ロータ４０の－Ｚ方向の端面と当接する第２当接部３５ｂを有する。第２当接部３５ｂは、第２大径部３６ｂの＋Ｚ方向の端面であり、第２小径部３４ｂの－Ｚ方向の端部にある。第２当接部３５ｂは、第２小径部３４ｂの＋Ｒ方向にある。第２大径部３６ｂと同径のシャフトに第２小径部３４ｂを形成すれば、同時に第２当接部３５ｂが形成される。第２当接部３５ｂの形成が容易であり、回転式圧縮機１０のコストが抑制される。第２当接部３５ｂがロータ４０の－Ｚ方向の端面と当接することにより、第２シャフト３０ｂのロータ孔４１への入り込みが規制される。

第１シャフト３０ａの－Ｚ方向の端部と、第２シャフト３０ｂの＋Ｚ方向の端部とは、相互に当接しないことが望ましい。これにより、第１当接部３５ａおよび第２当接部３５ｂの両方が、ロータ４０のＺ方向の端面に当接する。

第１シャフト３０ａは、第１係合部３８ａを有する。第１係合部３８ａは、第１シャフト孔３１ａの内周面から－Ｒ方向に突出する。第１係合部３８ａは、第１シャフト孔３１ａの全周に形成される。第１係合部３８ａは、第１シャフト孔３１ａの－Ｚ方向の端部に形成される。

第２シャフト３０ｂは、第２係合部３８ｂを有する。第２係合部３８ｂは、第２シャフト３０ｂの内周面から－Ｒ方向に突出する。第２係合部３８ｂは、第２シャフト３０ｂの全周に形成される。第２係合部３８ｂは、第２シャフト孔３１ｂの＋Ｚ方向の端部に形成される。

図７は、連結部材５０の斜視図である。
連結部材５０は、鉄系材料により形成される。連結部材５０は、円筒状である。連結部材５０は、θ方向の一部にスリット５４を有する。スリット５４は、連結部材５０をＺ方向およびＲ方向に貫通する。連結部材５０は、第３係合部５２を有する。第３係合部５２は、連結部材５０の外周面から＋Ｒ方向に突出し、先端が連結部材５０のＺ方向の端部とは反対側に延びる。第３係合部５２は、スリット５４の位置を除いて連結部材５０の全周に形成される。一対の第３係合部５２が、連結部材５０のＺ方向の両端部に形成される。第３係合部５２は、Ｚ方向の外側に向かって先細る形状である。

図５に示されるように、連結部材５０は、第１シャフト孔３１ａおよび第２シャフト孔３１ｂの内側に配置される。Ｚ方向において、連結部材５０の一対の第３係合部５２の間に、第１シャフト３０ａの第１係合部３８ａおよび第２シャフト３０ｂの第２係合部３８ｂが配置される。一対の第３係合部５２が、Ｚ方向において第１係合部３８ａおよび第２係合部３８ｂに係合する。これにより、第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂのロータ孔４１からの抜け出しが規制される。以上により、第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂとロータ４０とのＺ方向の相対移動が抑制される。

ロータシャフト１３の組み立て方法について説明する。
図６に示されるように、第１シャフト３０ａの第１キー溝３７ａまたは第２シャフト３０ｂの第２キー溝３７ｂにキー４４が配置される。第１シャフト３０ａの第１小径部３４ａおよび第２シャフト３０ｂの第２小径部３４ｂが、ロータ孔４１に挿入される。これと同時に、ロータ４０の第３キー溝４３に、キー４４が挿入される。第１シャフト３０ａの第１当接部３５ａおよび第２シャフト３０ｂの第２当接部３５ｂが、ロータ４０のＺ方向の両端面に当接する。

第２シャフト３０ｂの－Ｚ方向の端部から、第２シャフト孔３１ｂに、連結部材５０が挿入される。図７に示される連結部材５０のスリット５４を押しつぶし、連結部材５０を縮径させた状態で、連結部材５０が挿入される。図５に示される連結部材５０の＋Ｚ方向の第３係合部５２が、第１シャフト３０ａの第１係合部３８ａおよび第２シャフト３０ｂの第２係合部３８ｂを乗り越える。第３係合部５２は＋Ｚ方向に向かって先細る形状なので、連結部材５０の挿入抵抗が小さい。Ｚ方向において、一対の第３係合部５２の間に、第１係合部３８ａおよび第２係合部３８ｂが配置される。第２シャフト孔３１ｂを通して、－Ｚ方向の第３係合部５２の加締めが実施されてもよい。一対の第３係合部５２が、第１係合部３８ａおよび第２係合部３８ｂに密着する。以上により、ロータシャフト１３の組み立てが完了する。

ロータシャフト１３の分解方法について説明する。
第２シャフト３０ｂの－Ｚ方向の端部から、第２シャフト孔３１ｂに、ドリルが挿入される。ドリルにより、連結部材５０の－Ｚ方向の第３係合部５２が破壊（破砕）される。－Ｚ方向の第３係合部５２と第２シャフト３０ｂの第２係合部３８ｂとの係合が解消される。第２シャフト３０ｂが、ロータ孔４１から－Ｚ方向に引き抜かれる。第１シャフト３０ａおよび連結部材５０が、ロータ孔４１から＋Ｚ方向に引き抜かれる。連結部材５０は、第１シャフト孔３１ａの＋Ｚ方向の端部から取り出される。第１キー溝３７ａ、第２キー溝３７ｂまたは第３キー溝４３から、キー４４が取り出される。以上により、ロータシャフト１３が、材料の異なる構成部材に分解される。

（付記１）
円柱状であり、軸方向である第１方向に貫通するロータ孔を有するロータと、
円柱状であり、前記第１方向の第１側の端部から前記第１方向に伸びる第１シャフト孔を有し、前記第１方向の前記第１側の端部が前記ロータ孔の内側に配置される第１シャフトと、
円柱状であり、前記第１方向に貫通する第２シャフト孔を有し、前記第１方向の前記第１側とは反対側である第２側の端部が前記ロータ孔の内側に配置される第２シャフトと、
前記第１シャフト孔および前記第２シャフト孔の内側に配置され、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトを前記第１方向に連結する連結部材と、を有する、
回転式圧縮機。

第２シャフト孔３１ｂから連結部材を破壊すれば、第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂをロータ孔４１から引き抜くことができる。これにより、ロータシャフト１３を材料毎に分解することができる。ロータシャフト１３をリサイクルすることができる。

（付記２）
前記第１シャフトは、外周に第１キー溝を有し、
前記第２シャフトは、外周に第２キー溝を有し、
前記ロータ孔は、内周に第３キー溝を有し、
前記第１キー溝、前記第２キー溝および前記第３キー溝の内側に、キーが配置される、
付記１に記載の回転式圧縮機。

第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂとロータ４０との周方向の相対移動が抑制される。

（付記３）
前記第１シャフトは、前記ロータの前記第１方向の前記第２側の端面と当接する第１当接部を有し、
前記第２シャフトは、前記ロータの前記第１方向の前記第１側の端面と当接する第２当接部を有する、
付記１または２に記載の回転式圧縮機。

第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂのロータ孔４１への入り込みが規制される。

（付記４）
前記第１シャフトは、前記第１方向の前記第１側の端部に前記ロータ孔の内側に配置される第１小径部を有するとともに、前記第１小径部の前記第１方向の前記第２側の端部に前記第１当接部を有し、
前記第２シャフトは、前記第１方向の前記第２側の端部に前記ロータ孔の内側に配置される第２小径部を有するとともに、前記第２小径部の前記第１方向の前記第１側の端部に前記第２当接部を有する、
付記３に記載の回転式圧縮機。

第１大径部３６ａと同径のシャフトに第１小径部３４ａを形成すれば、同時に第１当接部３５ａが形成される。第２大径部３６ｂと同径のシャフトに第２小径部３４ｂを形成すれば、同時に第２当接部３５ｂが形成される。第１当接部３５ａおよび第２当接部３５ｂの形成が容易であり、回転式圧縮機１０のコストが抑制される。

（付記５）
前記ロータの径方向を第２方向としたとき、
前記第１シャフトは、前記第１シャフト孔の前記第２方向の内側に突出する第１係合部を有し、
前記第２シャフトは、前記第２シャフト孔の前記第２方向の内側に突出する第２係合部を有し、
前記連結部材は、前記第２方向の外側に突出する一対の第３係合部を有し、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記第１方向において前記一対の第３係合部の間に配置され、前記一対の第３係合部に係合する、
付記３または４に記載の回転式圧縮機。

第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂのロータ孔４１からの抜け出しが規制される。第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂとロータ４０とのＺ方向の相対移動が抑制される。

（付記６）
前記連結部材は、円筒状であり、周方向の一部に前記第１方向および前記第２方向に貫通するスリットを有する、
付記５に記載の回転式圧縮機。

スリット５４を押しつぶし、連結部材５０を縮径させることにより、第２シャフト孔３１ｂへの連結部材５０の挿入が容易になる。

（付記７）
前記ロータ孔の内径と前記第１シャフトおよび第２シャフトの外径との差Δｄ（μｍ）は、０＜Δｄ≦１０を満たす、
付記１から６のいずれか１つに記載の回転式圧縮機。

ロータシャフト１３の分解時に、ロータ孔４１から第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂを容易に引き抜くことができる。第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂとロータ４０との第２方向の相対移動が抑制される。

（付記８）
前記ロータは、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトより密度の小さい材料で形成される、
付記１から７のいずれか１つに記載の回転式圧縮機。

ロータ４０の体積は、第１シャフト３０ａおよび第２シャフト３０ｂの体積より大きい。ロータ４０を密度の小さい材料で形成することにより、回転式圧縮機が軽量化される。

実施形態では、第１大径部３６ａと第１小径部３４ａとの間に第１当接部３５ａが形成され、第２大径部３６ｂと第２小径部３４ｂとの間に第２当接部３５ｂが形成される。これに対して、外径が一定のシャフトの外周に突起を設けて、第１当接部３５ａおよび第２当接部３５ｂが形成されてもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ロータ４０と、第１シャフト３０ａと、第２シャフト３０ｂと、連結部材５０と、を持つ。これにより、ロータシャフト１３を材料毎に分解することができる。

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。

１０…回転式圧縮機、１３…ロータシャフト、３０ａ…第１シャフト、３０ｂ…第２シャフト、３１ａ…第１シャフト孔、３１ｂ…第２シャフト孔、３４ａ…第１小径部、３４ｂ…第２小径部、３５ａ…第１当接部、３５ｂ…第２当接部、３７ａ…第１キー溝、３７ｂ…第２キー溝、３８ａ…第１係合部、３８ｂ…第２係合部、４０…ロータ、４１…ロータ孔、４３…第３キー溝、４４…キー、５０…連結部材、５２…第３係合部、５４…スリット。

Claims

円柱状であり、軸方向である第１方向に貫通するロータ孔を有するロータと、
円柱状であり、前記第１方向の第１側の端部から前記第１方向に伸びる第１シャフト孔を有し、前記第１方向の前記第１側の端部が前記ロータ孔の内側に配置される第１シャフトと、
円柱状であり、前記第１方向に貫通する第２シャフト孔を有し、前記第１方向の前記第１側とは反対側である第２側の端部が前記ロータ孔の内側に配置される第２シャフトと、
前記第１シャフト孔および前記第２シャフト孔の内側に配置され、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトを前記第１方向に連結する連結部材と、を有し、
前記第１シャフトは、前記ロータの前記第１方向の前記第２側の端面と当接する第１当接部を有し、
前記第２シャフトは、前記ロータの前記第１方向の前記第１側の端面と当接する第２当接部を有し、
前記ロータの径方向を第２方向としたとき、
前記第１シャフトは、前記第１シャフト孔の前記第２方向の内側に突出する第１係合部を有し、
前記第２シャフトは、前記第２シャフト孔の前記第２方向の内側に突出する第２係合部を有し、
前記連結部材は、前記第２方向の外側に突出する一対の第３係合部を有し、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記第１方向において前記一対の第３係合部の間に配置され、前記一対の第３係合部に係合する、
回転式圧縮機。
前記第１シャフトは、外周に第１キー溝を有し、
前記第２シャフトは、外周に第２キー溝を有し、
前記ロータ孔は、内周に第３キー溝を有し、
前記第１キー溝、前記第２キー溝および前記第３キー溝の内側に、キーが配置される、
請求項１に記載の回転式圧縮機。
前記第１シャフトは、前記第１方向の前記第１側の端部に前記ロータ孔の内側に配置される第１小径部を有するとともに、前記第１小径部の前記第１方向の前記第２側の端部に前記第１当接部を有し、
前記第２シャフトは、前記第１方向の前記第２側の端部に前記ロータ孔の内側に配置される第２小径部を有するとともに、前記第２小径部の前記第１方向の前記第１側の端部に前記第２当接部を有する、
請求項１に記載の回転式圧縮機。
前記連結部材は、円筒状であり、周方向の一部に前記第１方向および前記第２方向に貫通するスリットを有する、
請求項１に記載の回転式圧縮機。
前記ロータ孔の内径と前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの外径との差Δｄ（μｍ）は、０＜Δｄ≦１０を満たす、
請求項１または２に記載の回転式圧縮機。
前記ロータは、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトより密度の小さい材料で形成される、
請求項１または２に記載の回転式圧縮機。