JP2023061141A - centrifugal compressor - Google Patents

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Takayuki Hirano
弘晃 加藤
Hiroaki Kato
潤也 鈴木
Junya Suzuki
英文 森
Hidefumi Mori
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Abstract

To achieve downsizing of a centrifugal compressor.SOLUTION: In a centrifugal compressor, an air axial path 61 of an air passage 60 is located between a first cooling axial path 52 and a second cooling axial path 53 and extends in an axial direction of a rotary shaft toward a first plate 15 and a second plate 16. Thus, it is not necessary to extend the air passage 60 toward the first plate 15 and the second plate 16 in a manner that the air passage 60 bypasses a motor cooling passage 50. Further, a heat exchanger is attached to a motor housing 12 so that a first port, a second port, and a third port overlap with the first cooling axial path 52, the second cooling axial path 53, and the air axial path 61 respectively at the radial outer side of the rotary shaft.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。 The present invention relates to centrifugal compressors.

遠心圧縮機は、回転軸と、電動モータと、コンプレッサインペラと、ハウジングと、を備えている。電動モータは、回転軸を駆動する。コンプレッサインペラは、回転軸と一体的に回転することによって流体を圧縮する。ハウジングは、電動モータを収容するモータ室を有している。また、遠心圧縮機は、第１空気軸受及び第２空気軸受を備えている。第１空気軸受及び第２空気軸受は、モータ室内に配置されている。そして、第１空気軸受及び第２空気軸受は、電動モータを回転軸の軸方向で挟んだ両側の位置で回転軸を回転可能に支持する。ハウジングは、電動モータを取り囲む周壁と、周壁の一方の開口を閉塞する第１端壁と、周壁の他方の開口を閉塞する第２端壁と、を有している。そして、周壁、第１端壁、及び第２端壁によってモータ室が区画されている。さらに、例えば、第１端壁は、第１空気軸受を保持しており、第２端壁は、第２空気軸受を保持している。 A centrifugal compressor includes a rotating shaft, an electric motor, a compressor impeller, and a housing. The electric motor drives the rotating shaft. The compressor impeller compresses the fluid by rotating integrally with the rotating shaft. The housing has a motor compartment that houses the electric motor. The centrifugal compressor also includes a first air bearing and a second air bearing. A first air bearing and a second air bearing are disposed within the motor chamber. The first air bearing and the second air bearing rotatably support the rotating shaft at positions on both sides of the electric motor in the axial direction of the rotating shaft. The housing has a peripheral wall surrounding the electric motor, a first end wall closing one opening of the peripheral wall, and a second end wall closing the other opening of the peripheral wall. A motor chamber is defined by the peripheral wall, the first end wall, and the second end wall. Further, for example, the first end wall holds a first air bearing and the second end wall holds a second air bearing.

ここで、例えば特許文献１に開示されているように、遠心圧縮機は、電動モータを冷却するための冷却流体が流れるモータ冷却流路を備えている場合がある。モータ冷却流路は、回転軸の軸方向に延び、且つ周壁の周方向に間隔を置いて配列される複数の冷却軸路を有している。そして、モータ冷却流路は、周壁の周方向で隣り合う冷却軸路同士を連結するようにハウジングに形成されている。これによれば、モータ冷却流路を周壁の周方向へ効率良く延ばすことができる。したがって、周壁に取り囲まれている電動モータが、モータ冷却流路を流れる冷却流体によって効率良く冷却される。 Here, as disclosed in Patent Literature 1, for example, the centrifugal compressor may include a motor cooling passage through which a cooling fluid for cooling the electric motor flows. The motor cooling passage has a plurality of cooling shaft passages extending in the axial direction of the rotating shaft and arranged at intervals in the circumferential direction of the peripheral wall. The motor cooling passage is formed in the housing so as to connect adjacent cooling shaft passages in the circumferential direction of the peripheral wall. According to this, the motor cooling flow path can be efficiently extended in the circumferential direction of the peripheral wall. Therefore, the electric motor surrounded by the peripheral wall is efficiently cooled by the cooling fluid flowing through the motor cooling passage.

ところで、遠心圧縮機においては、回転軸が高速回転するため、第１空気軸受及び第２空気軸受それぞれに熱が生じ易い。そこで、第１空気軸受及び第２空気軸受を冷却するための冷却空気を第１空気軸受及び第２空気軸受それぞれに供給する空気流路を備えた遠心圧縮機が、例えば特許文献２に開示されている。このような遠心圧縮機においては、冷却空気と冷却流体とを熱交換させることによって冷却空気を冷却する熱交換器を備えている。そして、熱交換器において冷却された冷却空気が、空気流路を介して第１空気軸受及び第２空気軸受それぞれに供給されることにより、第１空気軸受及び第２空気軸受が効率良く冷却される。 By the way, in the centrifugal compressor, since the rotating shaft rotates at high speed, heat is likely to be generated in each of the first air bearing and the second air bearing. Therefore, a centrifugal compressor provided with air passages for supplying cooling air for cooling the first air bearing and the second air bearing to each of the first air bearing and the second air bearing is disclosed in, for example, Patent Document 2. ing. Such a centrifugal compressor includes a heat exchanger that cools the cooling air by exchanging heat between the cooling air and a cooling fluid. The cooling air cooled in the heat exchanger is supplied to the first air bearing and the second air bearing through the air flow path, thereby efficiently cooling the first air bearing and the second air bearing. be.

韓国公開特許第１０－２０１７－００８８５８８号公報Korean Patent Publication No. 10-2017-0088588 国際公開第ＷＯ２０１９／０８７８６９号International Publication No. WO2019/087869

ところで、空気流路においては、第１端壁における第１空気軸受を保持する部分、及び第２端壁における第２空気軸受を保持する部分それぞれに向けて冷却空気を効率良く流す構造が求められる。したがって、空気流路が第１端壁及び第２端壁それぞれに向けて延びるように、空気流路をハウジングに形成する必要がある。 By the way, in the air flow path, a structure is required that allows cooling air to flow efficiently toward the portion of the first end wall that holds the first air bearing and the portion of the second end wall that holds the second air bearing. . Therefore, it is necessary to form air channels in the housing such that the air channels extend toward the first end wall and the second end wall, respectively.

ここで、特許文献１のように、モータ冷却流路が、周壁の周方向で隣り合う軸路同士を連結するようにハウジングに形成されている場合を考える。この場合、空気流路がモータ冷却流路に干渉してしまうことを回避しつつも、第１端壁及び第２端壁それぞれに向けて延びるように空気流路をハウジングに形成する必要がある。したがって、モータ冷却流路を迂回しながら空気流路を第１端壁及び第２端壁それぞれに向けて延ばす必要があるため、その分、遠心圧縮機が大型化してしまう虞がある。 Here, let us consider a case where the motor cooling flow path is formed in the housing so as to connect adjacent axial paths of the peripheral wall in the circumferential direction, as in Patent Document 1. In this case, it is necessary to form the air passages in the housing so as to extend toward the first end wall and the second end wall while avoiding the air passages from interfering with the motor cooling passage. . Therefore, it is necessary to extend the air flow path toward the first end wall and the second end wall while bypassing the motor cooling flow path, which may increase the size of the centrifugal compressor.

上記課題を解決する遠心圧縮機は、回転軸と、前記回転軸を駆動する電動モータと、前記回転軸と一体的に回転することによって流体を圧縮するコンプレッサインペラと、前記電動モータを収容するモータ室を有するハウジングと、前記電動モータを前記回転軸の軸方向で挟んだ両側の位置で前記回転軸を回転可能に支持する第１空気軸受及び第２空気軸受と、前記電動モータを冷却するための冷却流体が流れるモータ冷却流路と、前記第１空気軸受及び前記第２空気軸受を冷却するための冷却空気を前記第１空気軸受及び前記第２空気軸受それぞれに供給する空気流路と、前記冷却空気と前記冷却流体とを熱交換させることによって前記冷却空気を冷却する熱交換器と、を備え、前記ハウジングは、前記電動モータを取り囲む周壁と、前記周壁の一方の開口を閉塞し、前記第１空気軸受を保持する第１端壁と、前記周壁の他方の開口を閉塞し、前記第２空気軸受を保持する第２端壁と、を有し、前記周壁、前記第１端壁、及び前記第２端壁によって前記モータ室が区画されており、前記モータ冷却流路は、前記回転軸の軸方向に延び、且つ前記周壁の周方向に間隔を置いて配列される複数の冷却軸路を有するとともに前記周壁の周方向で隣り合う冷却軸路同士を連結するように前記ハウジングに形成されている遠心圧縮機であって、前記複数の冷却軸路は、前記熱交換器に前記冷却流体を供給する第１冷却軸路と、前記熱交換器から前記冷却流体が排出される第２冷却軸路と、を有し、前記空気流路は、前記ハウジングに形成され、前記第１冷却軸路と前記第２冷却軸路との間に位置し、且つ前記第１端壁及び前記第２端壁それぞれに向けて前記回転軸の軸方向に延びる空気軸路と、前記空気軸路と連通するとともに、前記第１空気軸受及び前記第２空気軸受に前記冷却空気を供給する空気径路と、を有し、前記熱交換器は、前記第１冷却軸路に連通する第１ポートと、前記第２冷却軸路に連通する第２ポートと、前記空気軸路に連通する第３ポートと、を有するとともに、前記第１ポート、前記第２ポート及び前記第３ポートが、前記回転軸の径方向外方で、前記第１冷却軸路、前記第２冷却軸路及び前記空気軸路それぞれと重なるように前記ハウジングに取り付けられている。 A centrifugal compressor that solves the above problems includes a rotating shaft, an electric motor that drives the rotating shaft, a compressor impeller that compresses fluid by rotating integrally with the rotating shaft, and a motor that houses the electric motor. a housing having a chamber; a first air bearing and a second air bearing for rotatably supporting the rotating shaft at positions on both sides of the rotating shaft sandwiching the rotating shaft; and cooling the electric motor. an air flow path for supplying cooling air for cooling the first air bearing and the second air bearing to each of the first air bearing and the second air bearing; a heat exchanger that cools the cooling air by exchanging heat between the cooling air and the cooling fluid, wherein the housing includes a peripheral wall surrounding the electric motor and one opening of the peripheral wall; a first end wall that holds the first air bearing; and a second end wall that closes the other opening of the peripheral wall and holds the second air bearing, wherein the peripheral wall and the first end wall , and the second end wall defines the motor chamber, and the motor cooling passage extends in the axial direction of the rotating shaft and has a plurality of cooling passages arranged at intervals in the circumferential direction of the peripheral wall. The centrifugal compressor is formed in the housing so as to connect cooling shafts that are adjacent to each other in the circumferential direction of the peripheral wall and that have shafts, wherein the plurality of cooling shafts are connected to the heat exchanger. a first cooling shaft for supplying a cooling fluid; and a second cooling shaft for discharging the cooling fluid from the heat exchanger, wherein the air flow path is formed in the housing; an air shaft located between the cooling shaft and the second cooling shaft and extending in the axial direction of the rotating shaft toward the first end wall and the second end wall, respectively; and an air path that supplies the cooling air to the first air bearing and the second air bearing, and the heat exchanger has a first port that communicates with the first cooling shaft. , a second port that communicates with the second cooling shaft, and a third port that communicates with the air shaft, wherein the first port, the second port, and the third port are connected to the rotating shaft. is attached to the housing so as to overlap with the first cooling shaft, the second cooling shaft, and the air shaft, respectively.

これによれば、空気流路の空気軸路が、第１冷却軸路と第２冷却軸路との間に位置し、且つ第１端壁及び第２端壁それぞれに向けて回転軸の軸方向に延びている。したがって、モータ冷却流路を迂回しながら空気流路を第１端壁及び第２端壁それぞれに向けて延ばす必要が無いため、遠心圧縮機の小型化を図ることができる。そして、空気軸路を流れた冷却空気が、空気径路を介して第１空気軸受及び第２空気軸受に供給されるため、第１空気軸受及び第２空気軸受が冷却空気によって効率良く冷却される。さらに、熱交換器が、第１ポート、第２ポート及び第３ポートが、回転軸の径方向外方で、第１冷却軸路、第２冷却軸路及び空気軸路それぞれと重なるようにハウジングに取り付けられている。以上により、遠心圧縮機の小型化を図ることができる。 According to this, the air axis of the air flow path is located between the first cooling axis and the second cooling axis, and the axis of the rotation axis is directed toward the first end wall and the second end wall, respectively. extending in the direction Therefore, since it is not necessary to extend the air flow path toward the first end wall and the second end wall while bypassing the motor cooling flow path, the size of the centrifugal compressor can be reduced. Since the cooling air flowing through the air shaft is supplied to the first air bearing and the second air bearing through the air path, the first air bearing and the second air bearing are efficiently cooled by the cooling air. . Further, the heat exchanger is arranged in the housing such that the first port, the second port, and the third port overlap the first cooling shaft, the second cooling shaft, and the air shaft, respectively, radially outwardly of the rotating shaft. attached to the As described above, the size of the centrifugal compressor can be reduced.

上記遠心圧縮機において、前記モータ冷却流路は、前記第１冷却軸路から前記冷却流体が排出される冷却流体排出流路と、前記第２冷却軸路に前記冷却流体を供給する冷却流体供給流路と、を有し、前記空気流路は、前記空気軸路に前記冷却空気を供給する空気供給流路を有し、前記周壁の外周面の一部は、前記熱交換器が取り付けられる取付面であり、前記取付面には、前記冷却流体供給流路、前記冷却流体排出流路、及び前記空気供給流路が開口しており、前記熱交換器は、前記取付面に取り付けられる被取付面を有し、前記被取付面には、前記冷却流体排出流路に連通する前記第１ポートと、前記冷却流体供給流路に連通する前記第２ポートと、前記空気供給流路に連通する前記第３ポートと、が開口しているとよい。 In the above centrifugal compressor, the motor cooling passage includes a cooling fluid discharge passage for discharging the cooling fluid from the first cooling shaft and a cooling fluid supply for supplying the cooling fluid to the second cooling shaft. a flow path, wherein the air flow path has an air supply flow path for supplying the cooling air to the air shaft, and the heat exchanger is attached to a part of the outer peripheral surface of the peripheral wall. a mounting surface in which the cooling fluid supply channel, the cooling fluid discharge channel, and the air supply channel are open; and the heat exchanger is mounted on the mounting surface. A mounting surface is provided, and the mounted surface is provided with the first port communicating with the cooling fluid discharge channel, the second port communicating with the cooling fluid supply channel, and the air supply channel communicating. It is preferable that the third port to be opened.

これによれば、冷却流体供給流路、冷却流体排出流路、及び空気供給流路それぞれの流路長を極力短くすることができる。したがって、遠心圧縮機の小型化をさらに図ることができる。 According to this, the channel lengths of the cooling fluid supply channel, the cooling fluid discharge channel, and the air supply channel can be shortened as much as possible. Therefore, it is possible to further reduce the size of the centrifugal compressor.

上記遠心圧縮機において、前記熱交換器を通過する冷却空気は、前記コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部であり、前記ハウジングには、前記コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部が分岐して流れるとともに前記取付面に開口する空気分岐流路が形成されており、前記被取付面には、前記空気分岐流路に連通する第４ポートがさらに開口しているとよい。 In the above centrifugal compressor, the cooling air passing through the heat exchanger is part of the air compressed by the compressor impeller, and part of the air compressed by the compressor impeller branches into the housing. It is preferable that an air branch passage is formed through which air flows through and opens to the mounting surface, and a fourth port that communicates with the air branch passage is further opened to the mounting surface.

これによれば、コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部を、第１空気軸受及び第２空気軸受を冷却するための冷却空気として利用することができる。したがって、コンプレッサインペラによって圧縮された空気とは別の空気を、第１空気軸受及び第２空気軸受を冷却するための冷却空気として、空気流路を介して第１空気軸受及び第２空気軸受それぞれに供給する必要が無い。その結果、第１空気軸受及び第２空気軸受を冷却するための構成を簡素化することができる。また、ハウジングには、取付面に開口するとともにコンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部が分岐して流れる空気分岐流路が形成されている。そして、被取付面には、空気分岐流路に連通する第４ポートがさらに開口している。これによれば、空気分岐流路の流路長を極力短くすることができるため、遠心圧縮機の小型化をさらに図ることができる。 According to this, part of the air compressed by the compressor impeller can be used as cooling air for cooling the first air bearing and the second air bearing. Therefore, air different from the air compressed by the compressor impeller is used as cooling air for cooling the first air bearing and the second air bearing through the air flow paths to the first air bearing and the second air bearing, respectively. does not need to be supplied to As a result, the configuration for cooling the first air bearing and the second air bearing can be simplified. Further, the housing is formed with an air branch flow path that is open to the mounting surface and through which part of the air that has been compressed by the compressor impeller branches and flows. A fourth port that communicates with the air branch flow path is further opened in the mounting surface. According to this, since the channel length of the air branch channel can be shortened as much as possible, the size of the centrifugal compressor can be further reduced.

この発明によれば、遠心圧縮機の小型化を図ることができる。 According to this invention, the size of the centrifugal compressor can be reduced.

実施形態における遠心圧縮機を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for explaining a centrifugal compressor in an embodiment. モータハウジング、熱交換器、及び第２ラジエータの関係を模式的に示す分解斜視図である。Fig. 3 is an exploded perspective view schematically showing the relationship between a motor housing, a heat exchanger, and a second radiator; モータ冷却流路及び空気流路をモデル化して示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a model of a motor cooling channel and an air channel; 熱交換器の正面図である。It is a front view of a heat exchanger. 別の実施形態における遠心圧縮機を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for explaining a centrifugal compressor in another embodiment. 熱交換器の正面図である。It is a front view of a heat exchanger.

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図１～図４にしたがって説明する。本実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池車に搭載されている。
（遠心圧縮機１０の全体構成）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、ハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。ハウジング１１は、モータハウジング１２、コンプレッサハウジング１３、タービンハウジング１４、第１プレート１５、第２プレート１６、及び第３プレート１７を有している。 An embodiment embodying a centrifugal compressor will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. The centrifugal compressor of this embodiment is mounted on a fuel cell vehicle.
(Overall Configuration of Centrifugal Compressor 10)
As shown in FIG. 1 , the centrifugal compressor 10 has a housing 11 . The housing 11 is made of a metal material, such as aluminum. Housing 11 has motor housing 12 , compressor housing 13 , turbine housing 14 , first plate 15 , second plate 16 and third plate 17 .

モータハウジング１２は、筒状に延びている。第１プレート１５は、モータハウジング１２の一方の開口側の端部に連結されている。第１プレート１５は、モータハウジング１２の一方の開口を閉塞している。第２プレート１６は、モータハウジング１２の他方の開口側の端部に連結されている、第２プレート１６は、モータハウジング１２の他方の開口を閉塞している。 The motor housing 12 extends cylindrically. The first plate 15 is connected to one open end of the motor housing 12 . The first plate 15 closes one opening of the motor housing 12 . The second plate 16 is connected to the other open end of the motor housing 12 . The second plate 16 closes the other opening of the motor housing 12 .

そして、モータハウジング１２、第１プレート１５，及び第２プレート１６によってモータ室Ｓ１が区画されている。モータ室Ｓ１は、電動モータ１８を収容する。したがって、ハウジング１１は、モータ室Ｓ１を有している。モータハウジング１２は、電動モータ１８を取り囲む周壁である。そして、第１プレート１５は、モータハウジング１２の一方の開口を閉塞する第１端壁である。第２プレート１６は、モータハウジング１２の他方の開口を閉塞する第２端壁である。 A motor chamber S<b>1 is defined by the motor housing 12 , the first plate 15 and the second plate 16 . The motor chamber S1 accommodates the electric motor 18 . Therefore, the housing 11 has a motor chamber S1. The motor housing 12 is a peripheral wall surrounding the electric motor 18 . The first plate 15 is a first end wall that closes one opening of the motor housing 12 . A second plate 16 is a second end wall that closes the other opening of the motor housing 12 .

第１プレート１５は、第１軸受保持部２０を有している。第１軸受保持部２０は、第１プレート１５の中央部から電動モータ１８に向けて突出している。第１軸受保持部２０は、円筒状である。 The first plate 15 has a first bearing holding portion 20 . The first bearing holding portion 20 protrudes from the central portion of the first plate 15 toward the electric motor 18 . The first bearing holding portion 20 is cylindrical.

第１プレート１５におけるモータハウジング１２とは反対側の端面には、室形成凹部１５ａが形成されている。室形成凹部１５ａは、円孔状である。第１軸受保持部２０の内側は、第１プレート１５を貫通して室形成凹部１５ａの底面に開口している。室形成凹部１５ａの軸心と第１軸受保持部２０の軸心とは一致している。 A chamber-forming concave portion 15 a is formed on the end surface of the first plate 15 opposite to the motor housing 12 . The chamber-forming concave portion 15a has a circular hole shape. The inner side of the first bearing holding portion 20 passes through the first plate 15 and opens to the bottom surface of the chamber-forming concave portion 15a. The axial center of the chamber forming recess 15a and the axial center of the first bearing holding portion 20 are aligned.

第２プレート１６は、第２軸受保持部２２を有している。第２軸受保持部２２は、第２プレート１６の中央部から電動モータ１８に向けて突出している。第２軸受保持部２２は、円筒状である。 The second plate 16 has a second bearing holding portion 22 . The second bearing holding portion 22 protrudes from the central portion of the second plate 16 toward the electric motor 18 . The second bearing holding portion 22 is cylindrical.

第２プレート１６の中央部にはシャフト挿通孔１６ａが形成されている。シャフト挿通孔１６ａは、第２軸受保持部２２の内側に連通している。シャフト挿通孔１６ａの軸心は、第２軸受保持部２２の軸心と一致している。 A shaft insertion hole 16 a is formed in the central portion of the second plate 16 . The shaft insertion hole 16 a communicates with the inside of the second bearing holding portion 22 . The axial center of the shaft insertion hole 16 a coincides with the axial center of the second bearing holding portion 22 .

第３プレート１７は、第１プレート１５におけるモータハウジング１２とは反対側の端面に連結されている。第３プレート１７の中央部にはシャフト挿通孔１７ａが形成されている。シャフト挿通孔１７ａは、室形成凹部１５ａの内側に連通している。シャフト挿通孔１７ａの軸心は、室形成凹部１５ａの軸心及び第１軸受保持部２０の軸心と一致している。そして、第３プレート１７と第１プレート１５の室形成凹部１５ａとによって、スラスト軸受収容室Ｓ２が区画されている。スラスト軸受収容室Ｓ２は、第１軸受保持部２０の内側に連通している。また、スラスト軸受収容室Ｓ２は、シャフト挿通孔１７ａに連通している。 The third plate 17 is connected to the end surface of the first plate 15 opposite to the motor housing 12 . A shaft insertion hole 17 a is formed in the central portion of the third plate 17 . The shaft insertion hole 17a communicates with the inside of the chamber forming recess 15a. The axial center of the shaft insertion hole 17 a coincides with the axial center of the chamber forming recess 15 a and the axial center of the first bearing holding portion 20 . A thrust bearing accommodating chamber S2 is defined by the third plate 17 and the chamber-forming concave portion 15a of the first plate 15. As shown in FIG. The thrust bearing accommodation chamber S2 communicates with the inner side of the first bearing holding portion 20 . Further, the thrust bearing accommodation chamber S2 communicates with the shaft insertion hole 17a.

コンプレッサハウジング１３は、空気が吸入される円孔状の吸入口１３ａを有する筒状である。コンプレッサハウジング１３は、吸入口１３ａの軸心が、第３プレート１７のシャフト挿通孔１７ａの軸心、及び第１軸受保持部２０の軸心と一致した状態で第３プレート１７における第１プレート１５とは反対側の端面１７ｂに連結されている。吸入口１３ａは、コンプレッサハウジング１３における第３プレート１７とは反対側の端面に開口している。 The compressor housing 13 is cylindrical and has a circular suction port 13a through which air is sucked. The compressor housing 13 is mounted on the first plate 15 of the third plate 17 in a state in which the axial center of the suction port 13 a coincides with the axial center of the shaft insertion hole 17 a of the third plate 17 and the axial center of the first bearing holding portion 20 . is connected to the end face 17b on the opposite side. The suction port 13 a opens at the end surface of the compressor housing 13 opposite to the third plate 17 .

コンプレッサハウジング１３と第３プレート１７の端面１７ｂとの間には、第１羽根車室１３ｂと、吐出室１３ｃと、第１ディフューザ流路１３ｄと、が形成されている。第１羽根車室１３ｂは、吸入口１３ａに連通している。吐出室１３ｃは、第１羽根車室１３ｂの周囲で吸入口１３ａの軸心周りに延びている。第１ディフューザ流路１３ｄは、第１羽根車室１３ｂと吐出室１３ｃとを連通している。第１羽根車室１３ｂは、第３プレート１７のシャフト挿通孔１７ａに連通している。また、コンプレッサハウジング１３は、吐出室１３ｃに連通する吐出通路１３ｅを有している。 Between the compressor housing 13 and the end surface 17b of the third plate 17, a first impeller chamber 13b, a discharge chamber 13c, and a first diffuser flow path 13d are formed. The first impeller chamber 13b communicates with the suction port 13a. The discharge chamber 13c extends around the axial center of the suction port 13a around the first impeller chamber 13b. The first diffuser flow path 13d communicates the first impeller chamber 13b and the discharge chamber 13c. The first impeller chamber 13 b communicates with the shaft insertion hole 17 a of the third plate 17 . The compressor housing 13 also has a discharge passage 13e communicating with the discharge chamber 13c.

タービンハウジング１４は、空気が吐出される円孔状の吐出口１４ａを有する筒状である。タービンハウジング１４は、吐出口１４ａの軸心が、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ａの軸心、及び第２軸受保持部２２の軸心と一致した状態で第２プレート１６におけるモータハウジング１２とは反対側の端面１６ｂに連結されている。吐出口１４ａは、タービンハウジング１４における第２プレート１６とは反対側の端面に開口している。 The turbine housing 14 is cylindrical and has a circular discharge port 14a through which air is discharged. The turbine housing 14 is mounted on the second plate 16 such that the axis of the discharge port 14 a is aligned with the axis of the shaft insertion hole 16 a of the second plate 16 and the axis of the second bearing holding portion 22 . is connected to the opposite end surface 16b. The discharge port 14 a opens at the end surface of the turbine housing 14 opposite to the second plate 16 .

タービンハウジング１４と第２プレート１６の端面１６ｂとの間には、第２羽根車室１４ｂと、吸入室１４ｃと、第２ディフューザ流路１４ｄと、が形成されている。第２羽根車室１４ｂは、吐出口１４ａに連通している。吸入室１４ｃは、第２羽根車室１４ｂの周囲で吐出口１４ａの軸心周りに延びている。第２ディフューザ流路１４ｄは、第２羽根車室１４ｂと吸入室１４ｃとを連通している。第２羽根車室１４ｂは、シャフト挿通孔１６ａに連通している。 Between the turbine housing 14 and the end surface 16b of the second plate 16, a second impeller chamber 14b, a suction chamber 14c, and a second diffuser flow path 14d are formed. The second impeller chamber 14b communicates with the discharge port 14a. The suction chamber 14c extends around the axis of the discharge port 14a around the second impeller chamber 14b. The second diffuser flow path 14d communicates the second impeller chamber 14b and the suction chamber 14c. The second impeller chamber 14b communicates with the shaft insertion hole 16a.

（回転軸２４の構成）
遠心圧縮機１０は、回転軸２４を有している。回転軸２４は、ハウジング１１内に収容されている。回転軸２４は、軸本体部２４ａと、第１支持部２４ｂと、第２支持部２４ｃと、第３支持部２４ｄと、を有している。 (Structure of rotating shaft 24)
The centrifugal compressor 10 has a rotating shaft 24 . The rotating shaft 24 is housed inside the housing 11 . The rotary shaft 24 has a shaft body portion 24a, a first support portion 24b, a second support portion 24c, and a third support portion 24d.

軸本体部２４ａの第１端部は、モータ室Ｓ１から第１軸受保持部２０の内側、スラスト軸受収容室Ｓ２、及びシャフト挿通孔１７ａを通過して、第１羽根車室１３ｂ内に突出している。軸本体部２４ａの第２端部は、モータ室Ｓ１から第２軸受保持部２２の内側、及びシャフト挿通孔１６ａを通過して、第２羽根車室１４ｂ内に突出している。よって、軸本体部２４ａは、モータハウジング１２の軸線に沿って延びた状態で、モータ室Ｓ１を横切っている。したがって、回転軸２４の軸方向は、モータハウジング１２の軸方向に一致している。 A first end portion of the shaft body portion 24a protrudes from the motor chamber S1 into the first impeller chamber 13b through the inner side of the first bearing holding portion 20, the thrust bearing housing chamber S2, and the shaft insertion hole 17a. there is The second end of the shaft body portion 24a protrudes from the motor chamber S1 into the second impeller chamber 14b through the inside of the second bearing holding portion 22 and the shaft insertion hole 16a. Therefore, the shaft body portion 24a extends along the axis of the motor housing 12 and crosses the motor chamber S1. Therefore, the axial direction of the rotating shaft 24 matches the axial direction of the motor housing 12 .

第１支持部２４ｂは、軸本体部２４ａの外周面における軸本体部２４ａの中央部よりも第１端部寄りの部位に設けられている。第１支持部２４ｂは、第１軸受保持部２０の内側に配置されている。第１支持部２４ｂは、軸本体部２４ａに一体的に形成されている。第１支持部２４ｂは、軸本体部２４ａの外周面から突出している。 The first support portion 24b is provided at a portion closer to the first end than the central portion of the shaft body portion 24a on the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a. The first support portion 24 b is arranged inside the first bearing holding portion 20 . The first support portion 24b is formed integrally with the shaft body portion 24a. The first support portion 24b protrudes from the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a.

第２支持部２４ｃは、軸本体部２４ａの外周面における軸本体部２４ａの中央部よりも第２端部寄りの部位に設けられている。第２支持部２４ｃは、第２軸受保持部２２の内側に配置されている。第２支持部２４ｃは、軸本体部２４ａの外周面から環状に突出した状態で、軸本体部２４ａの外周面に固定されている。第２支持部２４ｃは、軸本体部２４ａと一体的に回転可能である。 The second support portion 24c is provided at a portion closer to the second end than the central portion of the shaft body portion 24a on the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a. The second support portion 24 c is arranged inside the second bearing holding portion 22 . The second support portion 24c is fixed to the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a in a state of annularly protruding from the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a. The second support portion 24c is rotatable integrally with the shaft body portion 24a.

第３支持部２４ｄは、軸本体部２４ａの外周面における第１支持部２４ｂよりも第１端部寄りの部位に設けられている。第３支持部２４ｄは、スラスト軸受収容室Ｓ２に配置されている。第３支持部２４ｄは、軸本体部２４ａの外周面から環状に突出した状態で、軸本体部２４ａの外周面に固定されている。第３支持部２４ｄは、軸本体部２４ａと一体的に回転可能である。 The third support portion 24d is provided at a portion closer to the first end than the first support portion 24b on the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a. The third support portion 24d is arranged in the thrust bearing chamber S2. The third support portion 24d is fixed to the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a in a state of annularly protruding from the outer peripheral surface of the shaft body portion 24a. The third support portion 24d is rotatable integrally with the shaft body portion 24a.

第３プレート１７のシャフト挿通孔１７ａと回転軸２４との間には、第１シール部材２７が設けられている。第１シール部材２７は、第１羽根車室１３ｂからモータ室Ｓ１に向かう空気の洩れを抑制する。また、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ａと回転軸２４との間には、第２シール部材２８が設けられている。第２シール部材２８は、第２羽根車室１４ｂからモータ室Ｓ１に向かう空気の洩れを抑制する。第１シール部材２７及び第２シール部材２８は、例えば、シールリングである。 A first seal member 27 is provided between the shaft insertion hole 17 a of the third plate 17 and the rotating shaft 24 . The first seal member 27 suppresses leakage of air from the first impeller chamber 13b toward the motor chamber S1. A second seal member 28 is provided between the shaft insertion hole 16 a of the second plate 16 and the rotating shaft 24 . The second seal member 28 suppresses leakage of air from the second impeller chamber 14b toward the motor chamber S1. The first sealing member 27 and the second sealing member 28 are, for example, seal rings.

（コンプレッサインペラ２５について）
遠心圧縮機１０は、コンプレッサインペラ２５を備えている。コンプレッサインペラ２５は、軸本体部２４ａの第１端に連結されている。コンプレッサインペラ２５は、軸本体部２４ａにおける第３支持部２４ｄよりも第１端部寄りに配置されている。コンプレッサインペラ２５は、第１羽根車室１３ｂに収容されている。コンプレッサインペラ２５は、軸本体部２４ａと一体的に回転可能である。したがって、コンプレッサインペラ２５は、回転軸２４と一体的に回転する。 (Regarding compressor impeller 25)
The centrifugal compressor 10 has a compressor impeller 25 . The compressor impeller 25 is connected to the first end of the shaft body portion 24a. The compressor impeller 25 is arranged closer to the first end than the third support portion 24d of the shaft body portion 24a. The compressor impeller 25 is housed in the first impeller chamber 13b. The compressor impeller 25 is rotatable integrally with the shaft body portion 24a. Therefore, the compressor impeller 25 rotates integrally with the rotating shaft 24 .

（タービンホイール２６について）
遠心圧縮機１０は、タービンホイール２６を備えている。タービンホイール２６は、軸本体部２４ａの第２端に連結されている。タービンホイール２６は、軸本体部２４ａにおける第２支持部２４ｃよりも第２端部寄りに配置されている。タービンホイール２６は、第２羽根車室１４ｂに収容されている。タービンホイール２６は、軸本体部２４ａと一体的に回転可能である。したがって、タービンホイール２６は、回転軸２４と一体的に回転する。 (Regarding turbine wheel 26)
Centrifugal compressor 10 includes a turbine wheel 26 . The turbine wheel 26 is connected to the second end of the shaft body portion 24a. The turbine wheel 26 is arranged closer to the second end than the second support portion 24c of the shaft body portion 24a. The turbine wheel 26 is housed in the second impeller chamber 14b. The turbine wheel 26 is rotatable integrally with the shaft body portion 24a. Therefore, the turbine wheel 26 rotates integrally with the rotating shaft 24 .

（電動モータ１８の構成）
電動モータ１８は、筒状のロータ３１及び筒状のステータ３２を備えている。ロータ３１は、軸本体部２４ａに固定されている。ステータ３２は、モータハウジング１２の内周面に固定されている。ロータ３１は、ステータ３２の径方向内側に配置されている。ロータ３１は、軸本体部２４ａと一体的に回転する。ロータ３１は、軸本体部２４ａに止着された円筒状のロータコア３１ａと、ロータコア３１ａに設けられた図示しない複数の永久磁石と、を有している。 (Configuration of electric motor 18)
The electric motor 18 has a tubular rotor 31 and a tubular stator 32 . The rotor 31 is fixed to the shaft body portion 24a. The stator 32 is fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 12 . The rotor 31 is arranged radially inside the stator 32 . The rotor 31 rotates integrally with the shaft body portion 24a. The rotor 31 has a cylindrical rotor core 31a fixed to the shaft main body 24a and a plurality of permanent magnets (not shown) provided on the rotor core 31a.

ステータ３２は、ロータ３１を取り囲んでいる。ステータ３２は、モータハウジング１２の内周面に固定された円筒状のステータコア３３と、ステータコア３３に巻回されたコイル３４と、を有している。回転軸２４は、図示しないバッテリからコイル３４に電流が流れることによって、ロータ３１と一体的に回転する。したがって、電動モータ１８は、回転軸２４を駆動する。よって、電動モータ１８は、回転軸２４を回転させるための駆動源である。電動モータ１８は、回転軸２４の軸方向において、コンプレッサインペラ２５とタービンホイール２６との間に配置されている。 Stator 32 surrounds rotor 31 . The stator 32 has a cylindrical stator core 33 fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 12 and a coil 34 wound around the stator core 33 . The rotating shaft 24 rotates integrally with the rotor 31 when current flows from a battery (not shown) to the coil 34 . Therefore, the electric motor 18 drives the rotating shaft 24 . Therefore, the electric motor 18 is a drive source for rotating the rotary shaft 24 . The electric motor 18 is arranged between the compressor impeller 25 and the turbine wheel 26 in the axial direction of the rotating shaft 24 .

（第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３について）
遠心圧縮機１０は、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を備えている。第１空気軸受２１は円筒状である。第１空気軸受２１は、第１軸受保持部２０に保持されている。したがって、第１プレート１５は、第１空気軸受２１を保持している。第１空気軸受２１は、電動モータ１８よりも回転軸２４の第１端部寄りに位置する。第１空気軸受２１は、第１支持部２４ｂを支持する。 (Regarding the first air bearing 21 and the second air bearing 23)
The centrifugal compressor 10 has a first air bearing 21 and a second air bearing 23 . The first air bearing 21 is cylindrical. The first air bearing 21 is held by the first bearing holding portion 20 . Therefore, the first plate 15 holds the first air bearing 21 . The first air bearing 21 is located closer to the first end of the rotating shaft 24 than the electric motor 18 is. The first air bearing 21 supports the first support portion 24b.

第１空気軸受２１は、回転軸２４の回転数が、第１空気軸受２１により回転軸２４が浮上する浮上回転数に達するまでは、第１支持部２４ｂと接触した状態で回転軸２４を支持する。そして、回転軸２４の回転数が浮上回転数に達すると、第１支持部２４ｂと第１空気軸受２１との間に生じる空気膜の動圧によって、第１支持部２４ｂが第１空気軸受２１に対して浮上する。これにより、第１空気軸受２１は、第１支持部２４ｂと非接触の状態で回転軸２４を支持する。 The first air bearing 21 supports the rotating shaft 24 while being in contact with the first support portion 24 b until the rotation speed of the rotating shaft 24 reaches the floating rotation speed at which the rotating shaft 24 is floated by the first air bearing 21 . do. Then, when the rotation speed of the rotating shaft 24 reaches the floating rotation speed, the dynamic pressure of the air film generated between the first support portion 24b and the first air bearing 21 causes the first support portion 24b to move toward the first air bearing 21. float against Thereby, the first air bearing 21 supports the rotating shaft 24 in a non-contact state with the first support portion 24b.

第２空気軸受２３は円筒状である。第２空気軸受２３は、第２軸受保持部２２に保持されている。したがって、第２プレート１６は、第２空気軸受２３を保持している。第２空気軸受２３は、電動モータ１８よりも回転軸２４の第２端部寄りに位置する。第２空気軸受２３は、第２支持部２４ｃを支持する。 The second air bearing 23 is cylindrical. The second air bearing 23 is held by the second bearing holding portion 22 . Therefore, the second plate 16 holds the second air bearing 23 . The second air bearing 23 is located closer to the second end of the rotary shaft 24 than the electric motor 18 is. The second air bearing 23 supports the second support portion 24c.

第２空気軸受２３は、回転軸２４の回転数が、第２空気軸受２３により回転軸２４が浮上する浮上回転数に達するまでは、第２支持部２４ｃと接触した状態で回転軸２４を支持する。そして、回転軸２４の回転数が浮上回転数に達すると、第２支持部２４ｃと第２空気軸受２３との間に生じる空気膜の動圧によって、第２支持部２４ｃが第２空気軸受２３に対して浮上する。これにより、第２空気軸受２３は、第２支持部２４ｃと非接触の状態で回転軸２４を支持する。したがって、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３は、電動モータ１８を回転軸２４の軸方向で挟んだ両側の位置で回転軸２４を回転可能に支持する。 The second air bearing 23 supports the rotating shaft 24 while being in contact with the second support portion 24 c until the rotation speed of the rotating shaft 24 reaches the floating rotation speed at which the rotating shaft 24 is floated by the second air bearing 23 . do. Then, when the rotation speed of the rotating shaft 24 reaches the floating rotation speed, the dynamic pressure of the air film generated between the second support portion 24 c and the second air bearing 23 causes the second support portion 24 c to move toward the second air bearing 23 . float against Thereby, the second air bearing 23 supports the rotating shaft 24 in a non-contact state with the second support portion 24c. Therefore, the first air bearing 21 and the second air bearing 23 rotatably support the rotating shaft 24 at positions on both sides of the electric motor 18 in the axial direction of the rotating shaft 24 .

（スラスト軸受２９について）
スラスト軸受２９は、回転軸２４をスラスト方向で回転可能に支持する。なお、「スラスト方向」とは、回転軸２４の軸方向である。スラスト軸受２９は、スラスト軸受収容室Ｓ２に配置されている。スラスト軸受２９は、空気軸受である。 (Regarding Thrust Bearing 29)
The thrust bearing 29 rotatably supports the rotating shaft 24 in the thrust direction. The “thrust direction” is the axial direction of the rotating shaft 24 . The thrust bearing 29 is arranged in the thrust bearing accommodation chamber S2. Thrust bearing 29 is an air bearing.

スラスト軸受２９は、回転軸２４の回転数が、スラスト軸受２９により回転軸２４が浮上する浮上回転数に達するまでは、第３支持部２４ｄと接触した状態で回転軸２４を支持する。そして、回転軸２４の回転数が浮上回転数に達すると、第３支持部２４ｄとスラスト軸受２９との間に生じる空気膜の動圧によって、第３支持部２４ｄがスラスト軸受２９に対して浮上する。これにより、スラスト軸受２９は、第３支持部２４ｄと非接触の状態で回転軸２４を支持する。よって、スラスト軸受２９は、回転軸２４をスラスト方向で回転可能に支持する。スラスト軸受２９は、コンプレッサインペラ２５及びタービンホイール２６との間の差圧を受ける。 The thrust bearing 29 supports the rotating shaft 24 while being in contact with the third support portion 24d until the rotation speed of the rotating shaft 24 reaches the floating rotation speed at which the rotating shaft 24 is floated by the thrust bearing 29 . When the rotation speed of the rotating shaft 24 reaches the levitation rotation speed, the dynamic pressure of the air film generated between the third support portion 24d and the thrust bearing 29 causes the third support portion 24d to levitate relative to the thrust bearing 29. do. Thereby, the thrust bearing 29 supports the rotating shaft 24 in a non-contact state with the third support portion 24d. Therefore, the thrust bearing 29 rotatably supports the rotating shaft 24 in the thrust direction. Thrust bearing 29 receives differential pressure between compressor impeller 25 and turbine wheel 26 .

（燃料電池システム４０について）
上記構成の遠心圧縮機１０は、燃料電池車に搭載された燃料電池システム４０の一部を構成している。燃料電池システム４０は、遠心圧縮機１０の他に、燃料電池スタック４１と、供給流路４２と、排出流路４３と、を備えている。燃料電池スタック４１は、複数の電池セルから構成されている。なお、説明の都合上、各電池セルの図示は省略している。供給流路４２は、吐出通路１３ｅと燃料電池スタック４１とを接続する。排出流路４３は、燃料電池スタック４１と吸入室１４ｃとを接続する。 (Regarding fuel cell system 40)
The centrifugal compressor 10 configured as described above constitutes a part of a fuel cell system 40 mounted on a fuel cell vehicle. The fuel cell system 40 includes a fuel cell stack 41 , a supply channel 42 and a discharge channel 43 in addition to the centrifugal compressor 10 . The fuel cell stack 41 is composed of a plurality of battery cells. For convenience of explanation, illustration of each battery cell is omitted. The supply channel 42 connects the discharge passage 13 e and the fuel cell stack 41 . The discharge channel 43 connects the fuel cell stack 41 and the suction chamber 14c.

回転軸２４がロータ３１と一体的に回転すると、コンプレッサインペラ２５及びタービンホイール２６が回転軸２４と一体的に回転する。すると、吸入口１３ａから吸入された空気が第１羽根車室１３ｂ内でコンプレッサインペラ２５によって圧縮される。したがって、コンプレッサインペラ２５は、回転軸２４と一体的に回転することによって空気を圧縮する。 When the rotating shaft 24 rotates together with the rotor 31 , the compressor impeller 25 and the turbine wheel 26 rotate together with the rotating shaft 24 . Then, the air sucked from the suction port 13a is compressed by the compressor impeller 25 inside the first impeller chamber 13b. Therefore, the compressor impeller 25 compresses air by rotating integrally with the rotating shaft 24 .

第１羽根車室１３ｂ内で圧縮された空気は、第１ディフューザ流路１３ｄを通過して吐出室１３ｃから吐出される。そして、吐出室１３ｃから吐出された空気は、吐出通路１３ｅを介して供給流路４２に吐出される。供給流路４２に吐出された空気は、供給流路４２を介して燃料電池スタック４１に供給される。したがって、遠心圧縮機１０は、燃料電池スタック４１に対して空気を供給する。燃料電池スタック４１に供給された空気に含まれる酸素は、燃料電池スタック４１の発電に寄与する。 The air compressed in the first impeller chamber 13b passes through the first diffuser flow path 13d and is discharged from the discharge chamber 13c. The air discharged from the discharge chamber 13c is discharged to the supply channel 42 through the discharge passage 13e. The air discharged to the supply channel 42 is supplied to the fuel cell stack 41 via the supply channel 42 . Therefore, the centrifugal compressor 10 supplies air to the fuel cell stack 41 . Oxygen contained in the air supplied to the fuel cell stack 41 contributes to power generation of the fuel cell stack 41 .

ここで、燃料電池スタック４１の発電に寄与する酸素は、空気中に２割程度しか存在しない。したがって、燃料電池スタック４１に供給された空気の８割程度は、燃料電池スタック４１の発電に寄与されることなく燃料電池スタック４１から排出ガスとして排出流路４３へ排出される。排出流路４３に排出された排出ガスは、排出流路４３を介して吸入室１４ｃに吸入される。吸入室１４ｃに吸入された排出ガスは、第２ディフューザ流路１４ｄを通じて第２羽根車室１４ｂに導入される。そして、第２羽根車室１４ｂに導入された排出ガスの運動エネルギーによりタービンホイール２６が回転する。これにより、排出ガスの運動エネルギーがタービンホイール２６の回転エネルギーに変換される。このように、タービンホイール２６で発生した回転エネルギーは、回転軸２４の回転を補助する。そして、第２羽根車室１４ｂを通過した排出ガスは、吐出口１４ａから外部へ吐出される。 Here, only about 20% of the oxygen that contributes to the power generation of the fuel cell stack 41 exists in the air. Therefore, about 80% of the air supplied to the fuel cell stack 41 is discharged from the fuel cell stack 41 to the discharge passage 43 as exhaust gas without contributing to the power generation of the fuel cell stack 41 . The exhaust gas discharged to the discharge channel 43 is sucked into the suction chamber 14c via the discharge channel 43 . The exhaust gas sucked into the suction chamber 14c is introduced into the second impeller chamber 14b through the second diffuser flow path 14d. The kinetic energy of the exhaust gas introduced into the second impeller chamber 14b causes the turbine wheel 26 to rotate. This converts the kinetic energy of the exhaust gas into rotational energy of the turbine wheel 26 . Thus, the rotational energy generated by turbine wheel 26 assists in rotating shaft 24 . The exhaust gas that has passed through the second impeller chamber 14b is discharged to the outside from the discharge port 14a.

（冷却水回路４５について）
燃料電池システム４０は、冷却水回路４５を備えている。冷却水回路４５は、ポンプ４６と、第１ラジエータ４７と、第２ラジエータ４８と、を有している。冷却水回路４５には、冷却水（ＬＬＣ）が循環する。ポンプ４６は、冷却水回路４５を流れる冷却水を圧送する。冷却水回路４５を流れる冷却水は、第１ラジエータ４７を通過する際に、第１ラジエータ４７を介した外気との熱交換が行われることで冷却される。 (Regarding the cooling water circuit 45)
The fuel cell system 40 has a cooling water circuit 45 . The cooling water circuit 45 has a pump 46 , a first radiator 47 and a second radiator 48 . Cooling water (LLC) circulates in the cooling water circuit 45 . The pump 46 pumps the cooling water flowing through the cooling water circuit 45 . The cooling water flowing through the cooling water circuit 45 is cooled by heat exchange with the outside air via the first radiator 47 when passing through the first radiator 47 .

図２に示すように、モータハウジング１２は、第２ラジエータ４８が設置される設置面１２１を有している。なお、図２では、モータハウジング１２を模式的に示している。設置面１２１は、平坦面状である。第２ラジエータ４８の一面は、モータハウジング１２の設置面１２１に設置される被設置面４８１である。第２ラジエータ４８の被設置面４８１には、供給口４８ａ及び排出口４８ｂが形成されている。 As shown in FIG. 2, the motor housing 12 has an installation surface 121 on which the second radiator 48 is installed. Note that FIG. 2 schematically shows the motor housing 12 . The installation surface 121 is flat. One surface of the second radiator 48 is an installation surface 481 installed on the installation surface 121 of the motor housing 12 . The installation surface 481 of the second radiator 48 is formed with a supply port 48a and a discharge port 48b.

（モータ冷却流路５０、空気流路６０、及び熱交換器７０について）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、モータ冷却流路５０、空気流路６０、及び熱交換器７０を備えている。モータ冷却流路５０は、電動モータ１８を冷却するための冷却流体である冷却水が流れる。空気流路６０は、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気を第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３それぞれに供給する。熱交換器７０は、冷却空気を冷却するためにハウジング１１に取り付けられている。 (Motor Cooling Channel 50, Air Channel 60, and Heat Exchanger 70)
As shown in FIG. 1 , the centrifugal compressor 10 includes a motor cooling channel 50 , an air channel 60 and a heat exchanger 70 . Cooling water, which is a cooling fluid for cooling the electric motor 18 , flows through the motor cooling flow path 50 . The air flow path 60 supplies cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 to the first air bearing 21 and the second air bearing 23 respectively. A heat exchanger 70 is attached to the housing 11 for cooling the cooling air.

（モータ冷却流路５０の構成）
図２及び図３に示すように、モータ冷却流路５０は、複数の冷却軸路５１を有している。なお、図３では、モータ冷却流路５０をモデル化して示している。複数の冷却軸路５１は、モータハウジング１２の内部で回転軸２４の軸方向に延び、且つモータハウジング１２の周方向に間隔を置いて配列されている。モータ冷却流路５０は、モータハウジング１２の周方向で隣り合う冷却軸路５１同士を連結するようにハウジング１１に形成されている。 (Configuration of motor cooling flow path 50)
As shown in FIGS. 2 and 3, the motor cooling channel 50 has a plurality of cooling shafts 51 . In addition, in FIG. 3, the motor cooling flow path 50 is modeled and shown. The plurality of cooling shafts 51 extend in the axial direction of the rotating shaft 24 inside the motor housing 12 and are arranged at intervals in the circumferential direction of the motor housing 12 . The motor cooling passages 50 are formed in the housing 11 so as to connect cooling shaft passages 51 that are adjacent to each other in the circumferential direction of the motor housing 12 .

図１に示すように、具体的には、第１プレート１５におけるモータハウジング１２側の端面には、凹部１５１が形成されている。また、第２プレート１６におけるモータハウジング１２側の端面には、凹部１６１が形成されている。そして、図３に示すように、モータハウジング１２の周方向で隣り合う冷却軸路５１同士は、第１プレート１５の凹部１５１と、第２プレート１６の凹部１６１とによって順次連結されている。 Specifically, as shown in FIG. 1 , a recess 151 is formed in the end surface of the first plate 15 on the side of the motor housing 12 . A concave portion 161 is formed in the end surface of the second plate 16 on the motor housing 12 side. 3, adjacent cooling shaft paths 51 in the circumferential direction of the motor housing 12 are sequentially connected by the recess 151 of the first plate 15 and the recess 161 of the second plate 16. As shown in FIG.

複数の冷却軸路５１は、熱交換器７０に冷却水を供給する第１冷却軸路５２と、熱交換器７０から冷却水が排出される第２冷却軸路５３と、を有している。また、複数の冷却軸路５１は、第２ラジエータ４８に冷却水を供給する第３冷却軸路５４と、第２ラジエータ４８から冷却水が排出される第４冷却軸路５５と、を有している。第３冷却軸路５４と第４冷却軸路５５とは、モータハウジング１２の周方向で互いに隣り合っている。 The plurality of cooling shafts 51 has a first cooling shaft 52 that supplies cooling water to the heat exchanger 70 and a second cooling shaft 53 that discharges the cooling water from the heat exchanger 70. . Further, the plurality of cooling shafts 51 have a third cooling shaft 54 that supplies cooling water to the second radiator 48 and a fourth cooling shaft 55 that discharges the cooling water from the second radiator 48. ing. The third cooling shaft 54 and the fourth cooling shaft 55 are adjacent to each other in the circumferential direction of the motor housing 12 .

モータ冷却流路５０は、第１接続流路５６と、第２接続流路５７と、を有している。第１接続流路５６及び第２接続流路５７は、モータハウジング１２に形成されている。第１接続流路５６の一端は、第３冷却軸路５４に連通している。第１接続流路５６の他端は、モータハウジング１２の設置面１２１に開口している。そして、第１接続流路５６の他端は、第２ラジエータ４８の供給口４８ａに連通している。第２接続流路５７の一端は、第４冷却軸路５５に連通している。第２接続流路５７の他端は、モータハウジング１２の設置面１２１に開口している。そして、第２接続流路５７の他端は、第２ラジエータ４８の排出口４８ｂに連通している。 The motor cooling channel 50 has a first connection channel 56 and a second connection channel 57 . The first connection channel 56 and the second connection channel 57 are formed in the motor housing 12 . One end of the first connection channel 56 communicates with the third cooling shaft 54 . The other end of the first connection channel 56 is open to the installation surface 121 of the motor housing 12 . The other end of the first connection channel 56 communicates with the supply port 48 a of the second radiator 48 . One end of the second connection channel 57 communicates with the fourth cooling shaft 55 . The other end of the second connection channel 57 is open to the mounting surface 121 of the motor housing 12 . The other end of the second connection channel 57 communicates with the discharge port 48 b of the second radiator 48 .

モータ冷却流路５０は、冷却流体供給流路５８と、冷却流体排出流路５９と、を有している。冷却流体供給流路５８は、第２冷却軸路５３に連通している。そして、冷却流体供給流路５８は、第２冷却軸路５３に冷却水を供給する。冷却流体排出流路５９は、第１冷却軸路５２に連通している。そして、冷却流体排出流路５９には、第１冷却軸路５２から冷却水が排出される。 The motor cooling channel 50 has a cooling fluid supply channel 58 and a cooling fluid discharge channel 59 . The cooling fluid supply channel 58 communicates with the second cooling shaft 53 . The cooling fluid supply channel 58 supplies cooling water to the second cooling shaft 53 . The cooling fluid discharge channel 59 communicates with the first cooling shaft 52 . Cooling water is discharged from the first cooling shaft passage 52 to the cooling fluid discharge passage 59 .

（空気流路６０の構成）
空気流路６０は、空気軸路６１を有している。なお、図３では、空気流路６０をモデル化して示している。空気軸路６１は、モータハウジング１２に形成されている。空気軸路６１は、モータハウジング１２の周方向で第１冷却軸路５２と第２冷却軸路５３との間に位置し、且つ第１プレート１５及び第２プレート１６それぞれに向けて回転軸２４の軸方向に延びている。 (Configuration of air flow path 60)
The air channel 60 has an air shaft 61 . In addition, in FIG. 3, the air flow path 60 is modeled and shown. Air shaft 61 is formed in motor housing 12 . The air shaft 61 is located between the first cooling shaft 52 and the second cooling shaft 53 in the circumferential direction of the motor housing 12 and extends toward the first plate 15 and the second plate 16 respectively. extends in the axial direction of the

空気流路６０は、空気供給流路６２を有する。空気供給流路６２は、空気軸路６１に連通している。具体的には、空気供給流路６２は、空気軸路６１における軸方向の中央部よりも第２プレート１６寄りの部分に連通している。そして、空気供給流路６２は、空気軸路６１に冷却空気を供給する。 The air channel 60 has an air supply channel 62 . The air supply channel 62 communicates with the air shaft 61 . Specifically, the air supply channel 62 communicates with a portion closer to the second plate 16 than the central portion of the air shaft 61 in the axial direction. The air supply channel 62 supplies cooling air to the air shaft 61 .

図１に示すように、空気流路６０は、空気軸路６１に連通する空気径路としての第１空気径路６３及び第２空気径路６４を有している。第１空気径路６３は、第１空気軸受２１に冷却空気を供給する。第２空気径路６４は、第２空気軸受２３に冷却空気を供給する。第１空気径路６３は、空気軸路６１の一端に接続されている。第１空気径路６３は、第１プレート１５の内部を回転軸２４の径方向に延びている。第１空気径路６３は、スラスト軸受収容室Ｓ２に連通している。そして、第１空気径路６３は、スラスト軸受収容室Ｓ２に冷却空気を供給する。 As shown in FIG. 1 , the air flow path 60 has a first air path 63 and a second air path 64 as air paths communicating with the air shaft 61 . The first air path 63 supplies cooling air to the first air bearing 21 . The second air path 64 supplies cooling air to the second air bearing 23 . The first air path 63 is connected to one end of the air shaft 61 . The first air path 63 extends in the radial direction of the rotating shaft 24 inside the first plate 15 . The first air path 63 communicates with the thrust bearing accommodation chamber S2. The first air path 63 supplies cooling air to the thrust bearing housing chamber S2.

第２空気径路６４は、空気軸路６１の他端に接続されている。第２空気径路６４は、第２プレート１６の内部を回転軸２４の径方向に延びている。第２空気径路６４は、シャフト挿通孔１６ａに連通している。そして、第２空気径路６４は、シャフト挿通孔１６ａに冷却空気を供給する。 The second air path 64 is connected to the other end of the air shaft 61 . The second air path 64 extends in the radial direction of the rotating shaft 24 inside the second plate 16 . The second air path 64 communicates with the shaft insertion hole 16a. The second air path 64 supplies cooling air to the shaft insertion hole 16a.

（空気排出流路６５について）
遠心圧縮機１０は、空気排出流路６５を備えている。空気排出流路６５の一端は、モータ室Ｓ１に連通している。空気排出流路６５の他端は、タービンハウジング１４の吐出口１４ａに連通している。空気排出流路６５は、第２プレート１６の内部、及びタービンハウジング１４の内部を貫通した状態で延びている。そして、空気排出流路６５は、モータ室Ｓ１内の冷却空気を吐出口１４ａに排出する。 (Regarding the air discharge channel 65)
The centrifugal compressor 10 has an air discharge channel 65 . One end of the air discharge channel 65 communicates with the motor chamber S1. The other end of the air discharge passage 65 communicates with the discharge port 14 a of the turbine housing 14 . The air discharge channel 65 extends through the interior of the second plate 16 and the interior of the turbine housing 14 . The air discharge passage 65 discharges the cooling air in the motor chamber S1 to the discharge port 14a.

（取付面８０について）
図２に示すように、モータハウジング１２の外周面の一部は、熱交換器７０が取り付けられる取付面８０になっている。取付面８０は、平坦面状である。取付面８０には、冷却流体供給流路５８における第２冷却軸路５３とは反対側の端部が開口している。また、取付面８０には、冷却流体排出流路５９における第１冷却軸路５２とは反対側の端部が開口している。さらに、取付面８０には、空気供給流路６２における空気軸路６１とは反対側の端部が開口している。したがって、取付面８０には、冷却流体供給流路５８、冷却流体排出流路５９、及び空気供給流路６２が開口している。取付面８０は、第１冷却軸路５２、第２冷却軸路５３、及び空気軸路６１それぞれに対して、回転軸２４の径方向外方で重なっている。 (Regarding the mounting surface 80)
As shown in FIG. 2, a portion of the outer peripheral surface of the motor housing 12 forms a mounting surface 80 on which the heat exchanger 70 is mounted. The mounting surface 80 is flat. An end of the cooling fluid supply channel 58 opposite to the second cooling shaft 53 is open to the mounting surface 80 . The mounting surface 80 is open at the end of the cooling fluid discharge passage 59 opposite to the first cooling shaft passage 52 . Furthermore, the end of the air supply channel 62 opposite to the air shaft 61 is open to the mounting surface 80 . Therefore, the cooling fluid supply channel 58 , the cooling fluid discharge channel 59 , and the air supply channel 62 are opened in the mounting surface 80 . The mounting surface 80 overlaps the first cooling shaft 52 , the second cooling shaft 53 , and the air shaft 61 radially outward of the rotating shaft 24 .

（熱交換器７０の構成）
熱交換器７０は、扁平四角箱状である。熱交換器７０は、例えば、図示しないボルトによってモータハウジング１２の取付面８０に取り付けられている。熱交換器７０は、冷却空気とモータ冷却流路５０を通過した冷却水とを熱交換させることによって冷却空気を冷却する。熱交換器７０は、取付面８０に取り付けられる被取付面７０ａを有している。 (Configuration of heat exchanger 70)
The heat exchanger 70 has a flat rectangular box shape. The heat exchanger 70 is attached to the mounting surface 80 of the motor housing 12 by, for example, bolts (not shown). The heat exchanger 70 cools the cooling air by exchanging heat between the cooling air and the cooling water that has passed through the motor cooling flow path 50 . The heat exchanger 70 has an attached surface 70 a attached to the attachment surface 80 .

図４に示すように、被取付面７０ａには、第１ポート７１と、第２ポート７２と、第３ポート７３と、が開口している。第１ポート７１は、冷却流体排出流路５９に連通する。したがって、第１ポート７１は、冷却流体排出流路５９を介して第１冷却軸路５２に連通している。第２ポート７２は、冷却流体供給流路５８に連通する。したがって、冷却流体供給流路５８を介して第２冷却軸路５３に連通している。第３ポート７３は、空気供給流路６２に連通する。したがって、第３ポート７３は、空気供給流路６２を介して空気軸路６１に連通している。また、熱交換器７０における被取付面７０ａとは反対側の端面には、第４ポート７４が開口している。図２に示すように、第４ポート７４には、継手７５が接続されている。継手７５は、例えば、Ｌ字状に屈曲された配管である。 As shown in FIG. 4, a first port 71, a second port 72, and a third port 73 are opened in the mounting surface 70a. The first port 71 communicates with the cooling fluid discharge channel 59 . Therefore, the first port 71 communicates with the first cooling shaft 52 via the cooling fluid discharge passage 59 . The second port 72 communicates with the cooling fluid supply channel 58 . Therefore, it communicates with the second cooling shaft 53 via the cooling fluid supply channel 58 . The third port 73 communicates with the air supply channel 62 . Therefore, the third port 73 communicates with the air shaft 61 via the air supply channel 62 . A fourth port 74 is opened at the end surface of the heat exchanger 70 opposite to the mounting surface 70a. As shown in FIG. 2 , a joint 75 is connected to the fourth port 74 . The joint 75 is, for example, a pipe bent in an L shape.

（分岐配管９０について）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、分岐配管９０を備えている。分岐配管９０は、吐出通路１３ｅの途中から分岐してコンプレッサハウジング１３の外方へ延びている。そして、分岐配管９０における吐出通路１３ｅとは反対側の端部は、継手７５に接続されている。分岐配管９０の一端は、吐出通路１３ｅに連通している。分岐配管９０の他端は、継手７５を介して熱交換器７０の第４ポート７４に連通している。そして、吐出通路１３ｅを通過する空気の一部が、分岐配管９０、継手７５、及び第４ポート７４を介して熱交換器７０の内部に流入する。したがって、熱交換器７０を通過する冷却空気は、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気の一部である。 (Regarding the branch pipe 90)
As shown in FIG. 1 , the centrifugal compressor 10 has branch pipes 90 . The branch pipe 90 branches from the middle of the discharge passage 13 e and extends outside the compressor housing 13 . The end of the branch pipe 90 opposite to the discharge passage 13 e is connected to the joint 75 . One end of the branch pipe 90 communicates with the discharge passage 13e. The other end of the branch pipe 90 communicates with the fourth port 74 of the heat exchanger 70 via a joint 75 . A part of the air passing through the discharge passage 13 e flows into the heat exchanger 70 via the branch pipe 90 , the joint 75 and the fourth port 74 . The cooling air passing through heat exchanger 70 is therefore part of the air compressed by compressor impeller 25 .

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
熱交換器７０の内部を通過して熱交換器７０から第１ポート７１を介して冷却流体供給流路５８に排出された冷却水は、冷却流体供給流路５８を通過して第２冷却軸路５３に排出される。そして、冷却水は、モータ冷却流路５０において、第２冷却軸路５３から第３冷却軸路５４に向けて流れる。続いて、第３冷却軸路５４に達した冷却水は、第１接続流路５６、及び第２ラジエータ４８の供給口４８ａを介して第２ラジエータ４８に供給される。第２ラジエータ４８に供給された冷却水は、第２ラジエータ４８において、冷却水回路４５を循環する冷却水との熱交換が行われることにより冷却される。 (Action)
Next, the operation of this embodiment will be described.
The cooling water that has passed through the heat exchanger 70 and is discharged from the heat exchanger 70 to the cooling fluid supply passage 58 via the first port 71 passes through the cooling fluid supply passage 58 to the second cooling shaft. It is discharged to path 53 . The cooling water then flows from the second cooling shaft 53 toward the third cooling shaft 54 in the motor cooling flow path 50 . Subsequently, the cooling water that has reached the third cooling shaft 54 is supplied to the second radiator 48 via the first connection flow path 56 and the supply port 48 a of the second radiator 48 . The cooling water supplied to the second radiator 48 is cooled by heat exchange with the cooling water circulating in the cooling water circuit 45 in the second radiator 48 .

第２ラジエータ４８において冷却された冷却水は、第２ラジエータ４８から第２ラジエータ４８の排出口４８ｂを介して第２接続流路５７に排出される。第２接続流路５７に排出された冷却水は、第２接続流路５７を通過して、モータ冷却流路５０において、第４冷却軸路５５に排出される。そして、冷却水は、モータ冷却流路５０において、第４冷却軸路５５から第１冷却軸路５２に向けて流れる。続いて、第１冷却軸路５２に達した冷却水は、冷却流体排出流路５９、及び第２ポート７２を介して熱交換器７０に供給される。このように冷却水がモータ冷却流路５０を流れることにより、モータハウジング１２に取り囲まれている電動モータ１８が、モータ冷却流路５０を流れる冷却水によって冷却される。 The cooling water cooled in the second radiator 48 is discharged from the second radiator 48 to the second connection flow path 57 through the discharge port 48b of the second radiator 48 . The cooling water discharged to the second connection flow path 57 passes through the second connection flow path 57 and is discharged to the fourth cooling shaft 55 in the motor cooling flow path 50 . The cooling water then flows from the fourth cooling shaft 55 toward the first cooling shaft 52 in the motor cooling flow path 50 . Subsequently, the cooling water that has reached the first cooling shaft 52 is supplied to the heat exchanger 70 via the cooling fluid discharge channel 59 and the second port 72 . As the cooling water flows through the motor cooling passage 50 in this way, the electric motor 18 surrounded by the motor housing 12 is cooled by the cooling water flowing through the motor cooling passage 50 .

吐出通路１３ｅを通過する空気の一部は、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として、分岐配管９０、継手７５、及び第４ポート７４を介して熱交換器７０の内部に流入する。そして、熱交換器７０の内部を通過する冷却空気は、熱交換器７０を通過する冷却水との熱交換が行われることにより冷却される。続いて、熱交換器７０の内部を通過した冷却空気は、第３ポート７３を介して空気供給流路６２に流出する。空気供給流路６２に流出した冷却空気は、空気軸路６１を第１プレート１５及び第２プレート１６の双方に向けてそれぞれ流れる。 Part of the air passing through the discharge passage 13e is used as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 via the branch pipe 90, the joint 75, and the fourth port 74 to the heat exchanger. Flow into the interior of 70. The cooling air passing through the heat exchanger 70 is cooled by heat exchange with the cooling water passing through the heat exchanger 70 . Subsequently, the cooling air that has passed through the heat exchanger 70 flows out to the air supply channel 62 via the third port 73 . The cooling air that has flowed out to the air supply channel 62 flows through the air shaft 61 toward both the first plate 15 and the second plate 16 .

空気軸路６１を第１プレート１５に向けて流れる冷却空気は、第１空気径路６３に流出する。そして、第１空気径路６３を流れる冷却空気は、スラスト軸受収容室Ｓ２内に供給される。スラスト軸受収容室Ｓ２内に供給された冷却空気は、スラスト軸受２９を冷却する。続いて、スラスト軸受２９を冷却した冷却空気は、第１軸受保持部２０の内側に流れ込み、第１空気軸受２１に供給されて第１空気軸受２１を冷却する。第１空気軸受２１を冷却した冷却空気は、モータ室Ｓ１内において、電動モータ１８を冷却しつつ、空気排出流路６５に向けて流れる。 The cooling air flowing along the air shaft 61 toward the first plate 15 flows out to the first air path 63 . The cooling air flowing through the first air path 63 is supplied into the thrust bearing accommodation chamber S2. The cooling air supplied into the thrust bearing housing chamber S2 cools the thrust bearing 29 . Subsequently, the cooling air that has cooled the thrust bearing 29 flows inside the first bearing holding portion 20 and is supplied to the first air bearing 21 to cool the first air bearing 21 . The cooling air that has cooled the first air bearing 21 flows toward the air discharge passage 65 while cooling the electric motor 18 in the motor chamber S1.

一方、空気軸路６１を第２プレート１６に向けて流れる冷却空気は、第２空気径路６４に流出する。そして、第２空気径路６４を流れる冷却空気は、シャフト挿通孔１６ａ内に供給される。シャフト挿通孔１６ａ内に供給された冷却空気は、第２軸受保持部２２の内側に流れ込み、第２空気軸受２３に供給されて第２空気軸受２３を冷却する。第２空気軸受２３を冷却した冷却空気は、モータ室Ｓ１内において、空気排出流路６５に向けて流れる。そして、電動モータ１８内の冷却空気は、空気排出流路６５を通過して、吐出口１４ａに排出される。このようにして、スラスト軸受２９、第１空気軸受２１、及び第２空気軸受２３が冷却空気によって冷却される。 On the other hand, the cooling air flowing along the air shaft 61 toward the second plate 16 flows out to the second air path 64 . The cooling air flowing through the second air path 64 is supplied into the shaft insertion hole 16a. The cooling air supplied into the shaft insertion hole 16 a flows inside the second bearing holding portion 22 and is supplied to the second air bearing 23 to cool the second air bearing 23 . The cooling air that has cooled the second air bearing 23 flows toward the air discharge passage 65 within the motor chamber S1. The cooling air in the electric motor 18 passes through the air discharge passage 65 and is discharged to the discharge port 14a. In this manner, the thrust bearing 29, first air bearing 21, and second air bearing 23 are cooled by the cooling air.

（効果）
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）空気流路６０の空気軸路６１が、第１冷却軸路５２と第２冷却軸路５３との間に位置し、且つ第１プレート１５及び第２プレート１６それぞれに向けて回転軸２４の軸方向に延びている。したがって、モータ冷却流路５０を迂回しながら空気流路６０を第１プレート１５及び第２プレート１６それぞれに向けて延ばす必要が無いため、遠心圧縮機１０の小型化を図ることができる。そして、空気軸路６１を流れた冷却空気が、第１空気径路６３及び第２空気径路６４を介して第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３に供給されるため、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３が冷却空気によって効率良く冷却される。さらに、熱交換器７０が、第１ポート７１、第２ポート７２及び第３ポート７３が、回転軸２４の径方向外方で、第１冷却軸路５２、第２冷却軸路５３及び空気軸路６１それぞれと重なるようにモータハウジング１２に取り付けられている。以上により、遠心圧縮機１０の小型化を図ることができる。 (effect)
The following effects can be obtained in the above embodiment.
(1) The air shaft 61 of the air flow path 60 is located between the first cooling shaft 52 and the second cooling shaft 53 and rotates toward the first plate 15 and the second plate 16 respectively. 24 axially. Therefore, since it is not necessary to extend the air flow path 60 toward the first plate 15 and the second plate 16 while bypassing the motor cooling flow path 50, the size of the centrifugal compressor 10 can be reduced. Since the cooling air that has flowed through the air shaft 61 is supplied to the first air bearing 21 and the second air bearing 23 via the first air path 63 and the second air path 64, The second air bearing 23 is efficiently cooled by the cooling air. Further, the heat exchanger 70 has a first port 71 , a second port 72 and a third port 73 radially outward of the rotating shaft 24 , a first cooling shaft 52 , a second cooling shaft 53 and an air shaft. It is attached to the motor housing 12 so as to overlap each of the channels 61 . As described above, the size of the centrifugal compressor 10 can be reduced.

（２）モータハウジング１２の取付面８０には、冷却流体供給流路５８、冷却流体排出流路５９、及び空気供給流路６２が開口している。熱交換器７０の被取付面７０ａには、冷却流体排出流路５９に連通する第１ポート７１と、冷却流体供給流路５８に連通する第２ポート７２と、空気供給流路６２に連通する第３ポート７３と、が開口している。これによれば、冷却流体供給流路５８、冷却流体排出流路５９、及び空気供給流路６２それぞれの流路長を極力短くすることができる。したがって、遠心圧縮機１０の小型化をさらに図ることができる。 (2) The cooling fluid supply channel 58 , the cooling fluid discharge channel 59 , and the air supply channel 62 are opened in the mounting surface 80 of the motor housing 12 . The mounting surface 70 a of the heat exchanger 70 has a first port 71 communicating with the cooling fluid discharge channel 59 , a second port 72 communicating with the cooling fluid supply channel 58 , and an air supply channel 62 . A third port 73 is open. According to this, the channel lengths of the cooling fluid supply channel 58, the cooling fluid discharge channel 59, and the air supply channel 62 can be minimized. Therefore, the size of the centrifugal compressor 10 can be further reduced.

（３）熱交換器７０を通過する冷却空気は、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気の一部である。これによれば、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気の一部を、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として利用することができる。したがって、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気とは別の空気を、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として、空気流路６０を介して第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３それぞれに供給する必要が無い。その結果、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための構成を簡素化することができる。 (3) the cooling air passing through the heat exchanger 70 is part of the air compressed by the compressor impeller 25; According to this, part of the air compressed by the compressor impeller 25 can be used as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 . Therefore, air different from the air compressed by the compressor impeller 25 is used as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 via the air flow path 60 to the first air bearing 21 and the second air bearing 23 . There is no need to supply each of the second air bearings 23 . As a result, the configuration for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 can be simplified.

（変更例）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 (Change example)
It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.

○ 図５に示すように、ハウジング１１に、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気の一部が分岐して流れる空気分岐流路９１が形成されていてもよい。空気分岐流路９１は、取付面８０に開口している。そして、図６に示すように、熱交換器７０の被取付面７０ａには、空気分岐流路９１に連通する第４ポート９２がさらに開口している。そして、空気分岐流路９１を流れる空気は、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として、第４ポート９２を介して熱交換器７０の内部を通過する。したがって、熱交換器７０を通過する冷却空気は、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された流体である空気の一部である。 O As shown in FIG. 5, the housing 11 may be formed with an air branch passage 91 through which a portion of the air compressed by the compressor impeller 25 branches and flows. The air branch channel 91 opens to the mounting surface 80 . Further, as shown in FIG. 6 , a fourth port 92 that communicates with the air branch flow path 91 is further opened in the mounting surface 70 a of the heat exchanger 70 . The air flowing through the air branch flow path 91 passes through the inside of the heat exchanger 70 via the fourth port 92 as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 . The cooling air passing through the heat exchanger 70 is therefore part of the air that is the fluid compressed by the compressor impeller 25 .

これによれば、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気の一部を、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として利用することができる。したがって、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気とは別の空気を、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として、空気流路６０を介して第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３それぞれに供給する必要が無い。その結果、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための構成を簡素化することができる。また、ハウジング１１に、取付面８０に開口するとともにコンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気の一部が分岐して流れる空気分岐流路９１を形成した。そして、被取付面７０ａには、空気分岐流路９１に連通する第４ポート９２がさらに開口している。これによれば、空気分岐流路９１の流路長を極力短くすることができるため、遠心圧縮機１０の小型化をさらに図ることができる。 According to this, part of the air compressed by the compressor impeller 25 can be used as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 . Therefore, air different from the air compressed by the compressor impeller 25 is used as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 via the air flow path 60 to the first air bearing 21 and the second air bearing 23 . There is no need to supply each of the second air bearings 23 . As a result, the configuration for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23 can be simplified. Further, the housing 11 is formed with an air branch passage 91 that opens to the mounting surface 80 and through which part of the air compressed by the compressor impeller 25 branches and flows. A fourth port 92 that communicates with the air branch flow path 91 is further opened in the mounting surface 70a. According to this, since the channel length of the air branch channel 91 can be shortened as much as possible, the size of the centrifugal compressor 10 can be further reduced.

○ 実施形態において、コンプレッサインペラ２５によって圧縮された空気とは別の空気を、第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３を冷却するための冷却空気として、空気流路６０を介して第１空気軸受２１及び第２空気軸受２３それぞれに供給してもよい。 ○ In the embodiment, air other than the air compressed by the compressor impeller 25 is used as cooling air for cooling the first air bearing 21 and the second air bearing 23, and is passed through the air flow path 60 as the first air. It may be supplied to each of the bearing 21 and the second air bearing 23 .

○ 実施形態において、熱交換器７０は、扁平四角箱状であったが、熱交換器７０の形状は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、第２ラジエータ４８の被設置面４８１に、供給口４８ａ及び排出口４８ｂが形成されておらず、第２ラジエータ４８における被設置面４８１以外の面に供給口４８ａ及び排出口４８ｂが形成されていてもよい。要は、第１接続流路５６が供給口４８ａに連通しており、第２接続流路５７が排出口４８ｂに連通していれば、供給口４８ａ及び排出口４８ｂにおける第２ラジエータ４８に対する開口位置は、特に限定されるものではない。 (circle) in embodiment, although the heat exchanger 70 was a flat square box shape, the shape of the heat exchanger 70 is not specifically limited.
○ In the embodiment, the installation surface 481 of the second radiator 48 is not provided with the supply port 48a and the discharge port 48b, and the surface of the second radiator 48 other than the installation surface 481 is provided with the supply port 48a and the discharge port 48b. may be formed. In short, if the first connection channel 56 communicates with the supply port 48a and the second connection channel 57 communicates with the discharge port 48b, the openings of the supply port 48a and the discharge port 48b to the second radiator 48 The position is not particularly limited.

○ 実施形態において、冷却軸路５１及び空気軸路６１は、回転軸２４の軸方向に完全に一致した状態で延びていなくてもよく、回転軸２４の軸方向に対して所定の誤差の範囲内で斜めに延びていたり、屈曲していたりしてもよい。 ○ In the embodiment, the cooling shaft 51 and the air shaft 61 do not have to extend in a state of being completely aligned with the axial direction of the rotating shaft 24. It may extend obliquely inside or may be bent.

○ 実施形態において、第１空気径路６３及び第２空気径路６４は、回転軸２４の径方向に完全に一致した状態で延びていなくてもよく、回転軸２４の径方向に対して所定の誤差の範囲内で斜めに延びていたり、屈曲していたりしてもよい。 ○ In the embodiment, the first air path 63 and the second air path 64 do not have to extend completely in line with the radial direction of the rotating shaft 24, and have a predetermined error with respect to the radial direction of the rotating shaft 24. It may extend obliquely or bend within the range of .

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、燃料電池車に搭載され、燃料電池スタック４１に対して空気を供給するために用いられるものに限らず、例えば、車両空調装置に用いられ、流体としての冷媒を圧縮するものであってもよい。また、遠心圧縮機１０は、車両に搭載されるものに限定されるものではない。 ○ In the embodiment, the centrifugal compressor 10 is not limited to being mounted on a fuel cell vehicle and used to supply air to the fuel cell stack 41, for example, it is used in a vehicle air conditioner and used as a fluid. It may be one that compresses the refrigerant. Further, the centrifugal compressor 10 is not limited to one mounted on a vehicle.

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１２…周壁であるモータハウジング、１５…第１端壁である第１プレート、１６…第２端壁である第２プレート、１８…電動モータ、２１…第１空気軸受、２３…第２空気軸受、２４…回転軸、２５…コンプレッサインペラ、５０…モータ冷却流路、５１…冷却軸路、５２…第１冷却軸路、５３…第２冷却軸路、５８…冷却流体供給流路、５９…冷却流体排出流路、６０…空気流路、６１…空気軸路、６２…空気供給流路、６３…空気径路としての第１空気径路、６４…空気径路としての第２空気径路、７０…熱交換器、７０ａ…被取付面、７１…第１ポート、７２…第２ポート、７３…第３ポート、８０…取付面、９１…空気分岐流路、９２…第４ポート、Ｓ１…モータ室。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Centrifugal compressor 11... Housing 12... Motor housing which is a peripheral wall 15... First plate which is a first end wall 16... Second plate which is a second end wall 18... Electric motor 21... Second plate 1 air bearing 23 second air bearing 24 rotating shaft 25 compressor impeller 50 motor cooling passage 51 cooling shaft 52 first cooling shaft 53 second cooling shaft 58... cooling fluid supply channel, 59... cooling fluid discharge channel, 60... air channel, 61... air shaft, 62... air supply channel, 63... first air path as an air path, 64... air path 70 Heat exchanger 70a Mounting surface 71 First port 72 Second port 73 Third port 80 Mounting surface 91 Air branch flow path 92 ... 4th port, S1 ... motor room.

Claims (3)

回転軸と、
前記回転軸を駆動する電動モータと、
前記回転軸と一体的に回転することによって流体を圧縮するコンプレッサインペラと、
前記電動モータを収容するモータ室を有するハウジングと、
前記電動モータを前記回転軸の軸方向で挟んだ両側の位置で前記回転軸を回転可能に支持する第１空気軸受及び第２空気軸受と、
前記電動モータを冷却するための冷却流体が流れるモータ冷却流路と、
前記第１空気軸受及び前記第２空気軸受を冷却するための冷却空気を前記第１空気軸受及び前記第２空気軸受それぞれに供給する空気流路と、
前記冷却空気と前記冷却流体とを熱交換させることによって前記冷却空気を冷却する熱交換器と、を備え、
前記ハウジングは、前記電動モータを取り囲む周壁と、前記周壁の一方の開口を閉塞し、前記第１空気軸受を保持する第１端壁と、前記周壁の他方の開口を閉塞し、前記第２空気軸受を保持する第２端壁と、を有し、
前記周壁、前記第１端壁、及び前記第２端壁によって前記モータ室が区画されており、
前記モータ冷却流路は、前記回転軸の軸方向に延び、且つ前記周壁の周方向に間隔を置いて配列される複数の冷却軸路を有するとともに前記周壁の周方向で隣り合う冷却軸路同士を連結するように前記ハウジングに形成されている遠心圧縮機であって、
前記複数の冷却軸路は、前記熱交換器に前記冷却流体を供給する第１冷却軸路と、前記熱交換器から前記冷却流体が排出される第２冷却軸路と、を有し、
前記空気流路は、前記ハウジングに形成され、前記第１冷却軸路と前記第２冷却軸路との間に位置し、且つ前記第１端壁及び前記第２端壁それぞれに向けて前記回転軸の軸方向に延びる空気軸路と、前記空気軸路と連通するとともに、前記第１空気軸受及び前記第２空気軸受に前記冷却空気を供給する空気径路と、を有し、
前記熱交換器は、前記第１冷却軸路に連通する第１ポートと、前記第２冷却軸路に連通する第２ポートと、前記空気軸路に連通する第３ポートと、を有するとともに、前記第１ポート、前記第２ポート及び前記第３ポートが、前記回転軸の径方向外方で、前記第１冷却軸路、前記第２冷却軸路及び前記空気軸路それぞれと重なるように前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする遠心圧縮機。 a rotating shaft;
an electric motor that drives the rotating shaft;
a compressor impeller that compresses a fluid by rotating integrally with the rotating shaft;
a housing having a motor chamber that houses the electric motor;
a first air bearing and a second air bearing that rotatably support the rotating shaft at positions on both sides of the rotating shaft sandwiching the electric motor;
a motor cooling passage through which a cooling fluid for cooling the electric motor flows;
an air flow path for supplying cooling air for cooling the first air bearing and the second air bearing to each of the first air bearing and the second air bearing;
a heat exchanger that cools the cooling air by exchanging heat between the cooling air and the cooling fluid;
The housing includes a peripheral wall that surrounds the electric motor, a first end wall that closes one opening of the peripheral wall and holds the first air bearing, and a second air bearing that closes the other opening of the peripheral wall. a second end wall holding the bearing;
The motor chamber is defined by the peripheral wall, the first end wall, and the second end wall,
The motor cooling passage has a plurality of cooling shafts extending in the axial direction of the rotating shaft and arranged at intervals in the circumferential direction of the peripheral wall, and adjacent cooling shafts in the circumferential direction of the peripheral wall. a centrifugal compressor formed in the housing to connect
The plurality of cooling shafts has a first cooling shaft that supplies the cooling fluid to the heat exchanger and a second cooling shaft that discharges the cooling fluid from the heat exchanger,
The air passage is formed in the housing, positioned between the first cooling shaft and the second cooling shaft, and rotating toward the first end wall and the second end wall, respectively. an air shaft extending in the axial direction of the shaft; and an air path communicating with the air shaft and supplying the cooling air to the first air bearing and the second air bearing;
The heat exchanger has a first port communicating with the first cooling shaft, a second port communicating with the second cooling shaft, and a third port communicating with the air shaft, The first port, the second port, and the third port overlap the first cooling shaft, the second cooling shaft, and the air shaft, respectively, radially outwardly of the rotating shaft. A centrifugal compressor, characterized in that it is attached to a housing. 前記モータ冷却流路は、
前記第１冷却軸路から前記冷却流体が排出される冷却流体排出流路と、
前記第２冷却軸路に前記冷却流体を供給する冷却流体供給流路と、を有し、
前記空気流路は、前記空気軸路に前記冷却空気を供給する空気供給流路を有し、
前記周壁の外周面の一部は、前記熱交換器が取り付けられる取付面であり、
前記取付面には、前記冷却流体供給流路、前記冷却流体排出流路、及び前記空気供給流路が開口しており、
前記熱交換器は、前記取付面に取り付けられる被取付面を有し、
前記被取付面には、
前記冷却流体排出流路に連通する前記第１ポートと、
前記冷却流体供給流路に連通する前記第２ポートと、
前記空気供給流路に連通する前記第３ポートと、が開口していることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。 The motor cooling channel is
a cooling fluid discharge passage through which the cooling fluid is discharged from the first cooling shaft;
a cooling fluid supply passage for supplying the cooling fluid to the second cooling shaft;
The air flow path has an air supply flow path that supplies the cooling air to the air shaft,
a part of the outer peripheral surface of the peripheral wall is a mounting surface on which the heat exchanger is mounted;
The cooling fluid supply channel, the cooling fluid discharge channel, and the air supply channel are opened in the mounting surface,
The heat exchanger has a mounting surface attached to the mounting surface,
On the mounting surface,
the first port communicating with the cooling fluid discharge channel;
the second port communicating with the cooling fluid supply channel;
2. The centrifugal compressor according to claim 1, wherein said third port communicating with said air supply passage is open. 前記熱交換器を通過する冷却空気は、前記コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部であり、
前記ハウジングには、前記コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部が分岐して流れるとともに前記取付面に開口する空気分岐流路が形成されており、
前記被取付面には、前記空気分岐流路に連通する第４ポートがさらに開口していることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。 cooling air passing through the heat exchanger is part of the air compressed by the compressor impeller;
The housing is formed with an air branch flow path in which part of the air compressed by the compressor impeller branches and flows and opens to the mounting surface,
3. The centrifugal compressor according to claim 2, wherein a fourth port that communicates with the air branch flow path is further opened in the mounting surface.
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