CN113474560B - 压缩机及空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

压缩机(3)具备：电动机(6)；由电动机驱动的压缩机构部(31)；以及将电动机与压缩机构部连结的旋转轴(10)。旋转轴的至少一部分由纵弹性模量比铸铁高且热传导率比铸铁高的材料构成。

Description

压缩机及空气调节装置
技术领域
本发明涉及压缩机及空气调节装置。
背景技术
空气调节装置等所使用的压缩机具有压缩机构部、电动机以及将它们连结的旋转轴。旋转轴被设置于压缩机构部的轴承部悬臂支承(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-248843号公报(参照图1)
发明内容
发明所要解决的课题
为了提高压缩机的输出，需要增大压缩机的行程容量，使转子高速旋转。然而，在该情况下，由于转矩以及离心力的增大，产生转子的振摆回转，压缩机的振动以及噪音有可能增加。另外，随着高速旋转，转子的铁损变大，因此转子的温度上升，搭载于转子的永久磁铁发生减磁，另外旋转轴与轴承部的滑动损失有可能增加。
因此，要求抑制压缩机的振动及噪音，且抑制温度上升。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于抑制压缩机的振动以及噪音，且抑制温度上升。
用于解决课题的方案
本发明的一个方式的压缩机具备：电动机；由电动机驱动的压缩机构部；以及将电动机与压缩机构部连结的旋转轴。旋转轴在以该旋转轴的旋转中心为中心的径向的内侧具有第一轴部，在第一轴部的径向的外侧具有第二轴部。第一轴部由纵弹性模量比铸铁高且热传导率比铸铁高的材料构成。
发明效果
根据本发明，旋转轴的至少一部分由纵弹性模量比铸铁高且热传导率比铸铁高的材料构成，因此，能够抑制压缩机的振动及噪音且抑制温度上升。
附图说明
图1是表示实施方式1的压缩机的纵剖视图。
图2是表示实施方式1的电动机的横剖视图。
图3是表示实施方式1的压缩机构部的纵剖视图。
图4是表示实施方式1的压缩机构部的横剖视图。
图5是表示实施方式2的压缩机的纵剖视图。
图6是表示实施方式2的压缩机构部的纵剖视图。
图7是表示实施方式3的压缩机构部的纵剖视图。
图8是表示各实施方式的压缩机能够应用的空气调节装置的结构的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。
实施方式1
[压缩机的结构]
图1是表示实施方式1的压缩机3的纵剖视图。压缩机3是旋转式压缩机。压缩机3具备压缩机构部31、驱动压缩机构部31的电动机6、连结压缩机构部31和电动机6的旋转轴10、以及收容它们的密闭容器32。在此，旋转轴10的轴向为铅垂方向，电动机6相对于压缩机构部31配置于上方。
以下，将作为旋转轴10的旋转中心的轴线C1的方向设为“轴向”。另外，将以轴线C1为中心的径向设为“径向”，将以轴线C1为中心的周向(图2中用箭头R1表示)设为“周向”。另外，将与轴线C1平行的面的剖视图作为纵剖视图，将与轴线C1正交的面的剖视图作为横剖视图。
[电动机的结构]
图2是表示电动机6的横剖视图。电动机6是被称为内转子型的电动机，具有定子5和以能够旋转的方式设置于定子5的内侧的转子4。在转子4与定子5之间形成有例如0.3～1.0mm的空隙。
转子4具有圆筒状的转子铁芯40和安装于转子铁芯40的永久磁铁45。转子铁芯40是将多个电磁钢板在轴向上层叠并通过铆接等一体化而成的。电磁钢板的板厚为0.1～0.7mm，在此为0.35mm。在转子铁芯40的径向的中心形成有轴孔44，上述的旋转轴10通过热压配合、压入或粘接等而被固定。
沿着转子铁芯40的外周形成有供永久磁铁45插入的多个磁铁插入孔41。磁铁插入孔41的数量在此为6。但是，磁铁插入孔41的数量并不限定于6个，只要是2个以上即可。1个磁铁插入孔41相当于1个磁极，相邻的磁铁插入孔41之间为极间。磁铁插入孔41以周向的中心部向径向内侧突出的方式形成为V字状。
在各磁铁插入孔41中插入有2个永久磁铁45。永久磁铁45在转子铁芯40的周向上具有宽度，在径向上具有厚度。永久磁铁45的厚度为转子4与定子5之间的空隙的2.5倍以上，例如为2mm。
永久磁铁45例如由以钕(Nd)、铁(Fe)及硼(B)为主成分的稀土类磁铁构成。永久磁铁45不含有镝(Dy)、铽(Tb)等重稀土元素，或者即使含有重稀土元素，重稀土元素的含量也为2重量％以下。
各永久磁铁45在厚度方向上被磁化。插入到相同的磁铁插入孔41中的2个永久磁铁45在径向外侧具有彼此相同的磁极。插入到相邻的磁铁插入孔41中的永久磁铁45在径向外侧具有彼此相反的磁极。另外，磁铁插入孔41的形状不限于V字状。另外，在1个磁铁插入孔41中配置至少1个永久磁铁45即可。
在各磁铁插入孔41的周向两端部形成有作为漏磁通抑制孔的隔磁磁桥42。隔磁磁桥42与转子铁芯40的外周之间的铁芯部分成为薄壁部，抑制相邻的磁极间的漏磁通。
转子铁芯40的外径Dr(图1)为后述的缸室26的内径Ds(图4)以下。另外，转子铁芯40的轴向的长度Lr(图1)比转子铁芯40的外径Dr大。由此，能够抑制转子4高速旋转时的离心力，且能够提高电动机6的转矩。
在转子4的轴向两端，为了使永久磁铁45不从磁铁插入孔41脱落，固定有圆板状的端板47、48。在端板47、48上分别设置有用于提高转子4的旋转平衡的平衡配重。
另外，为了提高刚性，转子4具有覆盖转子铁芯40的外周的圆筒状的保持部46。保持部46通过粘接剂、压入、热压配合或冷缩配合而固定于转子铁芯40的外周。保持部46例如由碳纤维增强塑料(CFRP)、不锈钢或树脂构成。
定子5具有定子铁芯50和卷绕于定子铁芯50的线圈55。定子铁芯50是将多个电磁钢板沿轴向层叠并通过铆接等一体化而成的。电磁钢板的板厚为0.1～0.5mm，在此为0.25mm。
此外，定子铁芯50的电磁钢板的板厚优选比转子铁芯40的电磁钢板的板厚薄。在定子5中，与转子4相比铁损容易变大，因此通过使用更薄的电磁钢板，能够抑制定子5的温度上升。
定子铁芯50具有以轴线C1为中心的环状的轭部51和从轭部51向径向内侧延伸的多个齿52。齿52在周向上以恒定间隔配置。齿52的数量在此为9。但是，齿52的数量并不限定于9个，只要是2个以上即可。在周向上相邻的齿52之间形成有作为收容线圈55的空间的槽53。
在此，定子铁芯50具有按照每个齿52沿周向连结多个分割铁芯5A而成的结构。分割铁芯5A的数量与齿52的数量相同。各分割铁芯5A通过设置于轭部51的外周侧的端部的连结部51a而相互连结。但是，定子铁芯50并不限定于连结分割铁芯5A而成的结构。
在定子铁芯50与线圈55之间设置有例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等树脂构成的绝缘部54(图1)。绝缘部54通过将树脂的成形体安装于定子铁芯50、或者利用树脂将定子铁芯50一体成形而形成。
定子铁芯50通过热压配合、压入或焊接等组装于压缩机3的密闭容器32(图1)的内侧。
[压缩机构部的结构]
如图1所示，压缩机构部31具有：缸体21，具有缸室26；旋转活塞22，固定于旋转轴10；叶片25(图4)，将缸室26内分为吸入侧和压缩侧；以及上部框架23和下部框架24，封闭缸室26的轴向端部。在上部框架23和下部框架24上分别安装有上部排出消音器27和下部排出消音器28。
密闭容器32是对钢板进行拉深加工而形成的圆筒状的容器。电动机6的定子5通过热压配合、压入或焊接等方法组装于密闭容器32的内侧。在密闭容器32的底部贮存有作为对压缩机构部31的滑动部进行润滑的润滑剂的冷冻机油。
另外，在密闭容器32的上部设置有将制冷剂向外部排出的排出管35和用于向定子5的线圈55供给电力的端子36。另外，在密闭容器32的外部经由固定部37固定有储存制冷剂气体的储存器33。
图3是表示压缩机构部31的纵剖视图，图4是表示图1所示的线段IV～IV处的压缩机构部31的横剖视图。压缩机构部31的缸体21具有以轴线C1为中心的圆筒状的缸室26。旋转轴10具有位于缸室26的内部的偏心轴部14。偏心轴部14是具有相对于轴线C1偏心的中心轴的圆筒状部分。
在偏心轴部14的外周嵌合有环状的旋转活塞22。通过旋转轴10的旋转，偏心轴部14及旋转活塞22在缸室26内以相对于轴线C1偏心的中心轴为中心旋转。
在旋转轴10中，将比偏心轴部14靠电动机6侧的部分称为主轴部101。另外，将隔着偏心轴部14与主轴部101相反的一侧的部分称为副轴部102。在此，主轴部101位于上侧，副轴部102位于下侧。主轴部101及副轴部102均在轴线C1上具有中心。另外，在旋转轴10的中心，沿着轴线C1形成有中心孔13。
上部框架23具有将缸室26的上端部封闭的平板部23a和将旋转轴10的主轴部101支承为能够旋转的轴承部23b。轴承部23b是滑动轴承。上部框架23由铸铁等铁构成，例如通过螺栓等固定于缸体21的上表面。
贮存在密闭容器32的底部的冷冻机油通过旋转轴10的中心孔13及供油路15供给到上部框架23的轴承部23b与主轴部101之间。主轴部101通过冷冻机油的油膜的流体润滑而能够旋转地支承于轴承部23b。
下部框架24具有将缸室26的下端部封闭的平板部24a和将旋转轴10的副轴部102支承为能够旋转的轴承部24b。轴承部24b是滑动轴承。下部框架24由铸铁等铁构成，例如通过螺栓等固定于缸体21的下表面。
贮存于密闭容器32的底部的冷冻机油通过旋转轴10的中心孔13及供油路16而被供给到下部框架24的轴承部24b与副轴部102之间。副轴部102通过冷冻机油的油膜的流体润滑而能够旋转地支承于轴承部24b。
如图4所示，缸体21具有沿以轴线C1为中心的径向延伸的叶片槽21a。叶片槽21a的一端与缸室26连通，叶片槽21a的另一端与背压室21b连通。在叶片槽21a中插入有叶片25。叶片25能够在叶片槽21a内往复。在背压室21b设置有弹簧，将叶片25从叶片槽21a向缸室26内推出，使叶片25的末端与旋转活塞22的外周面抵接。
叶片25将由缸室26的内周面和旋转活塞22的外周面形成的空间分隔为两个工作室。两个工作室中的与吸入口29连通的工作室作为吸入低压的制冷剂气体的吸入室26a发挥功能，另一个工作室作为压缩制冷剂的压缩室26b发挥功能。在缸体21形成有从密闭容器32的外部向缸室26内吸入制冷剂气体的吸入口29。吸入口29与缸室26内的吸入室26a连通。
吸入口29与储存器33(图1)的吸入管34连接。从空气调节装置7的制冷剂回路向压缩机3混合供给低压的制冷剂气体和液体制冷剂，但若液体制冷剂流入压缩机构部31而被压缩，则成为压缩机构部31的故障的原因。因此，利用储存器33将液体制冷剂与制冷剂气体分离，仅将制冷剂气体向压缩机构部31供给。
另外，在上部框架23设置有将在缸室26内的压缩室26b(图4)中被压缩的制冷剂气体向缸室26的外部排出的排出口。在排出口设置有排出阀。排出阀在缸室26的压缩室26b内被压缩的制冷剂气体的压力成为规定压力以上时开口，使制冷剂气体向密闭容器32内排出。
从缸室26排出到密闭容器32内的制冷剂气体向密闭容器32的上方流动。制冷剂气体通过电动机6的转子4与定子5之间的间隙、以及定子5与密闭容器32的内周面之间的间隙而向上方流动，并从排出管35向密闭容器32的外部送出。
作为制冷剂，例如使用R410A、R407C或R22等。从防止全球变暖的观点出发，优选使用GWP(全球变暖潜能值)低的制冷剂。
转子铁芯40的轴向长度Lr优选为压缩机构部31的缸体21的轴向长度Ls以上，更优选为缸体21的轴向长度Ls的2倍以上。转子铁芯40的轴向长度Lr越长，永久磁铁45的轴向长度越长，磁力越大，因此转矩提高。
[旋转轴的结构]
旋转轴10具有径向内侧的第一轴部11和径向外侧的第二轴部12。第一轴部11以及第二轴部12均从旋转轴10的轴向的一端形成至另一端，即从图1中的下端形成至上端。
第一轴部11由纵弹性模量及热传导率比铸铁高的材料构成。纵弹性模量和热传导率比铸铁高的材料例如是碳纤维增强塑料(CFRP)。另一方面，第二轴部12由铁构成，更具体而言由铸铁构成。
碳纤维增强塑料例如优选包含纤维长度50μm～3μm的沥青系碳纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等热塑性树脂。沥青系碳纤维优选为超高弹性模量(ultra high modulus)型。
铸铁的纵弹性模量为100～170[GPa]。碳纤维增强塑料的纵弹性模量为300～900[GPa]。即，碳纤维增强塑料的纵弹性模量为铸铁的纵弹性模量的3～5倍。
铸铁的热传导率为40～50[W/mK]。碳纤维增强塑料的热传导率为150～900[W/mK]。即，碳纤维增强塑料的热传导率为铸铁的热传导率的3～18倍。
具有这样的结构的旋转轴10通过将由碳纤维增强塑料构成的第一轴部11作为芯棒插入由铸铁的铸件构成的第二轴部12的内侧来制造。
铸铁是用于一般的压缩机的旋转轴的材料。可以说旋转轴10的第一轴部11由纵弹性模量以及热传导率比一般的压缩机的旋转轴的构成材料高的材料构成。另一方面，可以说第二轴部12由与一般的压缩机的旋转轴的构成材料相同的材料构成。
通过由纵弹性模量及热传导率比铸铁高的材料构成第一轴部11，能够抑制旋转轴10的挠曲，抑制振动及噪音。另外，能够将转子4中的铁损以及滑动损失所产生的热经由旋转轴10散热，能够抑制转子4的温度上升。
在与轴向正交的截面中，第一轴部11的外径D1小于旋转轴10的外径D0的90％(D1<0.9×D0)。通过不使第二轴部12的厚度过薄，能够防止第二轴部12从第一轴部11剥离。
[压缩机的动作]
接着，对压缩机3的动作进行说明。当从端子36向定子5的线圈55供给电流时，通过由线圈55的电流产生的磁场和转子4的永久磁铁45的磁场，在定子5和转子4之间产生吸引力及排斥力，转子4旋转。伴随于此，固定于转子4的旋转轴10也旋转。
在缸室26内，旋转轴10的偏心轴部14和安装于该偏心轴部14的旋转活塞22以相对于轴线C1偏心的轴为中心，向图4中箭头A所示的方向旋转。通过偏心轴部14及旋转活塞22在缸室26内偏心旋转，与吸入口29连通的工作室作为吸入室26a发挥功能，吸入低压的制冷剂气体。
储存器33内的制冷剂气体通过吸入管34向缸室26的吸入室26a供给。被供给了制冷剂气体的吸入室26a通过偏心轴部14及旋转活塞22的偏心旋转而在缸室26内移动，与吸入口29的连通被切断，之后作为压缩室26b发挥功能。通过偏心轴部14及旋转活塞22的偏心旋转，压缩室26b的容积缩小而压缩制冷剂气体。
随着偏心轴部14及旋转活塞22的偏心旋转的进行，压缩室26b与排出口连通。由此，压缩室26b内的高压的制冷剂气体经由排出口向密闭容器32内排出。当偏心轴部14及旋转活塞22进一步偏心旋转时，压缩室26b与排出口的连通被切断，再次与吸入口29连通，之后作为吸入室26a发挥功能。
在缸室26中被压缩的制冷剂通过排出消音器27、28，进而通过转子4与定子5的空隙以及定子5与密闭容器32之间，在密闭容器32内上升。在密闭容器32内上升的制冷剂从排出管35排出，并被送出至空气调节装置7(图8)的制冷剂回路。
[作用]
在由于组装时的偏差等而转子4相对于旋转轴10偏心地安装的情况下，转子4与定子5的空隙在整个周向上变得不均匀，磁吸引力有可能作用于转子4与定子5之间。另外，若转子4的质量分布存在不平衡，则存在较大的离心力作用于转子4的可能性。这些力以在高速旋转时使转子4振摆回转的方式发挥作用。
另外，旋转轴10被压缩机构部31的轴承部23b、24b悬臂支承，因此以轴承部23b、24b为支点，以使旋转轴10挠曲的方式作用力。
在该实施方式1中，旋转轴10的第一轴部11由纵弹性模量比铸铁高的材料构成，因此能够提高旋转轴10的刚性，能够抑制磁吸引力以及离心力引起的旋转轴10的挠曲。
由此，即使在使转子4例如以每分钟7800转以上的高速旋转的情况下，也能够抑制压缩机3的振动以及噪音。即，能够得到高输出且可靠性高的压缩机3。
另外，通过提高旋转轴10的刚性，能够使旋转轴10的外径变细，增大缸室26的容积。另外，通过使旋转轴10的外径变细，能够降低旋转轴10与轴承部23b、24b的滑动损失，抑制压缩机3的温度上升。
另外，在转子4高速旋转时，由于转子铁芯40的铁损及永久磁铁45的涡流损耗、以及轴承部23b、24b与旋转轴10的滑动损失(摩擦)而产生热。由于旋转轴10的第一轴部11由热传导率比铸铁高的材料构成，因此能够经由旋转轴10散热，抑制压缩机3的温度上升。此外，从旋转轴10放出的热与制冷剂一起通过排出管35向外部放出。
另外，在转子4的旋转中也产生由永久磁铁45的涡流损耗引起的热，但通过将该热经由旋转轴10散热，能够抑制永久磁铁45的温度上升。构成永久磁铁45的稀土类磁铁的温度越高则越容易减磁，因此通过抑制永久磁铁45的温度上升，能够抑制减磁。
另外，旋转轴10的第二轴部12由铸铁等铁构成，因此能够良好地保持与由铸铁等铁构成的轴承部23b、24b的滑动特性。即，能够不损害旋转轴10与轴承部23b、24b的滑动特性地提高旋转轴10的刚性。
另外，在与轴向正交的截面中，第一轴部11的外径D1小于旋转轴10的外径D0的90％(D1<0.9×D0)。通过不使第二轴部12的厚度过薄，能够防止第二轴部12从第一轴部11剥离。
另外，由于如上述那样抑制旋转轴10的挠曲，因此即使在使旋转轴10的外径变细的情况下，也能够抑制旋转轴10的粘着磨损以及卡住(擦伤)。即，能够降低压缩机3的机械损失，能够得到小型且高效率的压缩机3。
另外，如上所述，转子铁芯40的外径Dr为缸室26的内径Ds(图4)以下。这样，通过不使转子铁芯40的外径Dr过大，能够抑制转子4高速旋转时的离心力。另外，转子铁芯40的轴向的长度Lr比转子铁芯40的外径Dr大。转子铁芯40的长度Lr越长，永久磁铁45的长度也越长，因此永久磁铁45的磁力变大，转矩变高。因此，能够产生与压缩机构部31的行程容积相应的足够的转矩。其结果，能够高速且高转矩地驱动电动机6。
另外，如上所述，转子铁芯40的轴向长度Lr优选为压缩机构部31的缸体21的轴向长度Ls以上，更优选为缸体21的轴向长度Ls的2倍以上。转子铁芯40的轴向长度越长，永久磁铁45的轴向长度越长，磁力越大，因此转矩越高。其结果，例如即使如压缩机构部31的行程容积为200cc以上的情况那样压缩负荷增加，也能够产生与该压缩负荷对应的转矩。另外，能够抑制由电动机1的转矩不足引起的压缩机构部31的负荷变动。
另外，如上所述，转子4具有覆盖转子铁芯40的外周的保持部46。保持部46例如由碳纤维增强塑料、不锈钢或树脂构成。通过设置保持部46，能够提高转子4的刚性。由此，能够在不降低电动机6的性能的情况下使转子4高速旋转，能够增加电动机6的输出。
保持部46优选由非磁性材料构成。即，保持部46优选由非磁性的碳纤维增强塑料、非磁性的不锈钢、或者非磁性的树脂构成。通过由非磁性材料构成保持部46，能够减少转子4的相邻的磁极间的漏磁通，进一步增大转子4的磁力。另外，能够抑制转子4中的涡电流的增加。
保持部46的线膨胀系数优选比转子铁芯40的线膨胀系数小。例如，在保持部46由碳纤维增强塑料制成的情况下，保持部46的线膨胀系数比构成转子铁芯40的电磁钢板的线膨胀系数小。由此，能够抑制转子4与定子5之间的空隙的温度变化。
另外，由于碳纤维增强塑料具有高强度，因此通过由碳纤维增强塑料构成保持部46，能够使保持部46的厚度变薄。由此，能够减小转子4与定子5之间的空隙，有效地利用永久磁铁45的磁力。其结果，能够使转子4的旋转速度高速化，提高电动机效率。
[实施方式的效果]
如以上说明的那样，实施方式1的压缩机3具备电动机6、由电动机6驱动的压缩机构部31、以及将电动机6与压缩机构部31连结的旋转轴10，旋转轴10的第一轴部11由纵弹性模量比铸铁高且热传导率比铸铁高的材料构成。因此，能够提高旋转轴10的刚性而抑制旋转轴10的挠曲，能够抑制振动以及噪音。另外，通过旋转轴10的散热效果，能够抑制压缩机3的温度上升。其结果，能够以高速且高转矩驱动电动机6，能够提高压缩机3的输出。
特别是，通过由碳纤维增强塑料构成第一轴部11，能够进一步提高旋转轴10的刚性以及散热性，进一步提高压缩机3的输出。
另外，旋转轴10具有相对于轴线C1偏心的偏心轴部14，压缩机构部31具备安装于偏心轴部14的旋转活塞22和具有配置有偏心轴部14及旋转活塞22的缸室26的缸体21。因此，通过旋转轴10的旋转，偏心轴部14及旋转活塞22在缸室26内偏心旋转，制冷剂被压缩。
另外，旋转轴10在径向的内侧具有第一轴部11，在第一轴部11的径向的外侧具有第二轴部12，第一轴部11由纵弹性模量比铸铁高且热传导率比铸铁高的材料、例如碳纤维增强塑料构成。因此，能够提高旋转轴10的刚性以及散热性。
另外，第二轴部12由铁、更具体而言铸铁构成，因此能够得到旋转轴10与轴承部23b、24b的良好的滑动特性，能够抑制滑动损失。
另外，由于第一轴部11以及第二轴部12从旋转轴10的轴向的一端延伸至另一端，因此不需要在旋转轴10设置异种材料彼此在轴向上接合的接合部。由此，能够提高旋转轴10的整体的刚性。
另外，转子4具有转子铁芯40和永久磁铁45，永久磁铁45为稀土类磁铁，因此能够产生高转矩。
另外，转子4具有从径向外侧保持转子铁芯40的保持部46，因此能够提高转子4的刚性，能够使转子4的旋转速度高速化。
另外，通过由非磁性材料构成保持部46，能够减少转子4的相邻的磁极间的漏磁通。其结果，能够进一步增大转子4的永久磁铁45的磁力，产生更高的转矩。
实施方式2
图5是表示实施方式2的压缩机3A的纵剖视图。图6是表示实施方式2的压缩机3A的压缩机构部31A的纵剖视图。实施方式2的压缩机3A在旋转轴10A的结构上与实施方式1的压缩机3不同。
在该实施方式2的旋转轴10A中，主轴部101及副轴部102由纵弹性模量及热传导率比铸铁高的材料构成。而且，偏心轴部14的中心部14A、即具有与主轴部101及副轴部102相同的截面形状的部分也由纵弹性模量及热传导率比铸铁高的材料构成。
这些旋转轴10A的主轴部101及副轴部102、以及偏心轴部14的中心部14A例如由碳纤维增强塑料构成。另外，偏心轴部14的中心部14A以外的部分由铁、例如铸铁构成。
具有这样的结构的旋转轴10A例如通过将由碳纤维增强塑料构成的轴部作为芯棒插入由铸铁的铸件构成的偏心轴部14的内侧来制造。
在该实施方式2中，旋转轴10A的主轴部101和副轴部102以及偏心轴部14的中心部14A由纵弹性模量和热传导率比铸铁高的材料构成，因此能够进一步提高旋转轴10A的刚性和散热性。其结果，能够抑制压缩机3A的振动及噪音，且能够抑制温度上升，能够进一步提高压缩机3A的输出。
实施方式3
图7是表示实施方式3的压缩机3B的压缩机构部31B的纵剖视图。实施方式3的压缩机3B在旋转轴10B的结构上与实施方式1的压缩机3不同。
在该实施方式3中，包含主轴部101、副轴部102和偏心轴部14的旋转轴10B的整体由纵弹性模量和热传导率比铸铁高的材料构成。更具体而言，旋转轴10B的整体例如由碳纤维增强塑料构成。
这样的旋转轴10B通过注塑成型法，例如使用碳纤维增强塑料对包含主轴部101、副轴部102和偏心轴部14的成型体进行成型，并对成型体的与轴承部23b、24b的滑动面进行研磨来制造。
在该实施方式3中，旋转轴10B的整体由纵弹性模量以及热传导率比铸铁高的材料构成，因此能够进一步提高旋转轴10B的刚性以及散热性。其结果，能够抑制压缩机3B的振动及噪音，且能够抑制温度上升，能够进一步提高压缩机3B的输出。
此外，在上述的实施方式1～3中，从旋转轴10(10A、10B)的轴向的一端到另一端的整体由纵弹性模量以及热传导率比铸铁高的材料构成，但至少位于压缩机构部31(31A、31B)内的部分由纵弹性模量以及热传导率比铸铁高的材料构成即可。
[空气调节装置]
接着，对各实施方式的压缩机3能够应用的空气调节装置7(也称为制冷空调装置)进行说明。图8是表示空气调节装置7的结构的图。图8所示的空气调节装置7具备实施方式1的压缩机3、作为切换阀的四通阀71、冷凝器72、减压装置73、蒸发器74以及制冷剂配管70。压缩机3、冷凝器72、减压装置73以及蒸发器74通过制冷剂配管70连结，构成制冷剂回路。另外，压缩机3具备与冷凝器72相向的室外送风机75和与蒸发器74相向的室内送风机76。
空气调节装置7的动作如下。压缩机3将吸入的制冷剂压缩而作为高温高压的气体制冷剂送出。四通阀71切换制冷剂的流动方向，在制冷运转时，如图8所示，使从压缩机3送出的制冷剂流向冷凝器72。冷凝器72进行从压缩机3送出的制冷剂与由室外送风机75送出的室外空气的热交换，将制冷剂冷凝而作为液体制冷剂送出。减压装置73使从冷凝器72送出的液体制冷剂膨胀，作为低温低压的液体制冷剂送出。
蒸发器74进行从减压装置73送出的低温低压的液体制冷剂与室内空气的热交换，使制冷剂蒸发(气化)，并作为气体制冷剂送出。在蒸发器74中被夺去热量的空气通过室内送风机76而被供给至作为空调对象空间的室内。
此外，在制热运转时，四通阀71将从压缩机3送出的制冷剂向蒸发器74送出。在该情况下，蒸发器74作为冷凝器发挥功能，冷凝器72作为蒸发器发挥功能。
如在实施方式1中说明的那样，空气调节装置7的压缩机3通过振动和噪音的抑制以及温度上升的抑制而具有较高的输出。因此，能够提高空气调节装置7的静音性，提高运转效率。
另外，也可以使用实施方式2或3的压缩机来代替实施方式1的压缩机。另外，空气调节装置7中的压缩机3以外的构成要素并不限定于上述的结构例。
以上，对本发明的优选实施方式进行了具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种改良或变形。
附图标记的说明
1电动机、3、3A、3B压缩机、4转子、5定子、5A分割铁芯、6电动机、7空气调节装置、10、10A、10B旋转轴、11第一轴部、12第二轴部、13中心孔、14偏心轴部、15、16供油路、21缸体、22旋转活塞、23上部框架、23a平板部、23b轴承部、24下部框架、24a平板部、24b轴承部、25叶片、26缸室、29吸入口、31、31A、31B压缩机构部、32密闭容器、33储存器、34吸入管、40转子铁芯、41磁铁插入孔、45永久磁铁、46保持部、50定子铁芯、55线圈、70制冷剂配管、71四通阀(切换阀)、72冷凝器、73减压装置、74蒸发器、101主轴部、102副轴部。

Claims (17)

1.一种压缩机，其中，
该压缩机具备：电动机；压缩机构部，其被所述电动机驱动；以及旋转轴，其连结所述电动机和所述压缩机构部，
所述旋转轴在以该旋转轴的旋转中心为中心的径向的内侧具有第一轴部，在所述第一轴部的所述径向的外侧具有第二轴部，
所述第一轴部由纵弹性模量比铸铁高且热传导率比铸铁高的材料构成。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，
所述旋转轴的所述第一轴部由碳纤维增强塑料构成。
3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，
所述旋转轴具有相对于所述旋转轴的旋转中心偏心的偏心轴部，
所述压缩机构部具有：旋转活塞，其安装于所述偏心轴部；以及缸体，其具有配置有所述偏心轴部和所述旋转活塞的缸室。
4.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，
所述第一轴部和所述第二轴部从所述旋转轴的轴向的一端延伸至另一端。
5.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，
若设所述旋转轴的所述径向的外径为D0，
且设所述第一轴部的所述径向的外径为D1，
则D1<0.9×D0成立。
6.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，
所述第二轴部由铁构成。
7.根据权利要求3所述的压缩机，其中，
所述电动机具有固定于所述旋转轴的转子，
所述压缩机构部具有支承所述旋转轴的轴承部。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其中，
以所述旋转轴的旋转中心为中心的径向上的所述转子的转子铁芯的外径为该径向的方向上的所述缸室的内径以下。
9.根据权利要求7所述的压缩机，其中，
所述旋转轴的轴向上的所述转子的转子铁芯的长度为该轴向的方向上的所述缸体的长度以上。
10.根据权利要求7所述的压缩机，其中，
所述转子的外径比所述旋转轴的轴向上的所述转子的长度短。
11.根据权利要求7所述的压缩机，其中，
所述转子具有转子铁芯和安装于所述转子铁芯的永久磁铁。
12.根据权利要求11所述的压缩机，其中，
所述永久磁铁为稀土类磁铁。
13.根据权利要求11所述的压缩机，其中，
所述转子具有保持部，该保持部从以所述旋转轴的旋转中心为中心的径向的外侧保持所述转子铁芯。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其中，
所述保持部由碳纤维增强塑料、不锈钢或树脂构成。
15.根据权利要求13所述的压缩机，其中，
所述保持部由非磁性材料构成。
16.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，
所述压缩机构部配置在所述电动机的上方。
17.一种空气调节装置，其中，
该空气调节装置具备：
权利要求1至16中任一项所述的压缩机；
冷凝器，其将从所述压缩机送出的制冷剂冷凝；
减压装置，其对由所述冷凝器冷凝后的制冷剂进行减压；以及
蒸发器，其使由所述减压装置减压后的制冷剂蒸发。
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