JP2023118251A - Fluid machine - Google Patents

Abstract

To reduce power consumption.SOLUTION: A fluid machine 10 includes a confluent flow path 80 that merges air exhausted from a motor chamber S1 into a discharge flow path 25. The air introduced from an introduction flow path 70 into the motor chamber S1 merges to the discharge flow path 25 via the confluent flow path 80 after having cooled a motor 40. Therefore, the air after having cooled the motor 40 is not discharged from the motor chamber S1 directly into the atmosphere, but rather discharged into a regeneration chamber 14b via the confluent flow path 80 and the discharge flow path 25. Not only the air discharged from a fuel cell stack 2, but also the air discharged from the motor chamber S1 are discharged from the discharge flow path 25 into the regeneration chamber 14b. Thus, as a flow amount of the air discharged into the regeneration chamber 14b increases, regeneration by a turbine wheel 35 is efficiently carried out. Therefore, assistance in drive of the motor 40 by the turbine wheel 35 is efficiently carried out effectively using the air after having cooled the motor 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流体機械に関する。 The present invention relates to fluid machinery.

従来から、燃料電池システムに用いられる流体機械として、圧縮部と、モータと、回生部と、を備えたものがある。圧縮部は、燃料電池スタックに供給される空気を圧縮する。モータは、圧縮部を駆動する。回生部は、モータの駆動を補助する。流体機械のハウジングは、モータ室と、回生室と、を有している。モータ室は、モータを収容する。回生室は、回生部を収容する。流体機械は、供給流路と、排出流路と、を備えている。供給流路は、圧縮部で圧縮された空気を燃料電池スタックに供給する。排出流路は、燃料電池スタックからの空気を回生室へ排出する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid machine used in a fuel cell system includes a compression section, a motor, and a regeneration section. The compression section compresses the air supplied to the fuel cell stack. A motor drives the compression section. The regeneration section assists the driving of the motor. A fluid machine housing has a motor chamber and a regeneration chamber. A motor room accommodates a motor. The regeneration chamber accommodates the regeneration section. A fluid machine includes a supply channel and a discharge channel. The supply channel supplies the air compressed by the compressor to the fuel cell stack. The discharge channel discharges air from the fuel cell stack to the regeneration chamber.

ところで、このような流体機械においては、流体機械の耐久性の向上を図るために、モータを冷却したいという要望がある。そこで、例えば特許文献１のように、圧縮部で圧縮された空気の一部をモータ室へ導入することが考えられている。このように、空気をモータ室に導入することで、モータを空気によって冷却することができる。 By the way, in such a fluid machine, there is a demand for cooling the motor in order to improve the durability of the fluid machine. Therefore, it is considered to introduce part of the air compressed by the compression section into the motor chamber, as in Patent Document 1, for example. By introducing air into the motor chamber in this manner, the motor can be cooled by the air.

国際公開第２０１９／０８７８６９号WO2019/087869

ところで、このような流体機械においては、消費電力を低く抑えることが望まれている。 By the way, in such a fluid machine, it is desired to keep the power consumption low.

上記課題を解決する流体機械は、燃料電池スタックに供給される空気を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動するモータと、前記モータの駆動を補助する回生部と、前記モータを収容するモータ室、及び前記回生部を収容する回生室を有するハウジングと、前記圧縮部で圧縮された空気を前記燃料電池スタックに供給する供給流路と、前記燃料電池スタックからの空気を前記回生室へ排出する排出流路と、前記圧縮部で圧縮された空気の一部を前記モータ室へ導入する導入流路と、を備えている流体機械であって、前記モータ室から排出される空気を前記排出流路へ合流させる合流流路を備えている。 A fluid machine that solves the above problems includes a compression section that compresses air supplied to a fuel cell stack, a motor that drives the compression section, a regeneration section that assists the driving of the motor, and a motor that accommodates the motor. and a housing having a regeneration chamber for accommodating the regeneration unit, a supply passage for supplying air compressed by the compression unit to the fuel cell stack, and discharging air from the fuel cell stack to the regeneration chamber. and an introduction passage for introducing part of the air compressed by the compression section into the motor chamber, wherein the air discharged from the motor chamber is introduced into the discharge passage. A confluence channel is provided for joining the channels.

これによれば、導入流路からモータ室へ導入された空気が、モータを冷却した後、合流流路を介して排出流路へ合流する。よって、モータを冷却した後の空気がモータ室からそのまま大気へ排出されるのではなく、合流流路及び排出流路を介して回生室へ排出される。したがって、回生室には、燃料電池スタックから排出される空気に加えて、モータ室から排出される空気も排出流路から排出されることになる。よって、回生室へ排出される空気の流量が多くなるため、回生部での回生が効率良く行われる。したがって、モータを冷却した後の空気を有効活用しながら、回生部によるモータの駆動の補助が効率良く行われる。その結果、流体機械の消費電力を低く抑えることができる。 According to this, the air introduced into the motor chamber from the introduction flow path cools the motor, and then joins the discharge flow path through the confluence flow path. Therefore, the air after cooling the motor is not directly discharged from the motor chamber to the atmosphere, but is discharged to the regeneration chamber via the confluence flow path and the discharge flow path. Therefore, in addition to air discharged from the fuel cell stack, air discharged from the motor chamber is also discharged from the discharge passage to the regeneration chamber. Therefore, since the flow rate of the air discharged to the regeneration chamber increases, regeneration in the regeneration section is performed efficiently. Therefore, while the air after cooling the motor is effectively used, the regenerative unit efficiently assists the driving of the motor. As a result, the power consumption of the fluid machine can be kept low.

上記流体機械において、前記合流流路には、前記モータ室内の圧力と前記排出流路の圧力との差圧に基づいて開閉する調整弁が設けられ、前記調整弁は、前記モータ室内の圧力が前記排出流路の圧力よりも大きい場合に開状態となり、前記モータ室内の圧力が前記排出流路の圧力よりも小さい場合に閉状態となるとよい。 In the above fluid machine, the confluence passage is provided with an adjustment valve that opens and closes based on the pressure difference between the pressure in the motor chamber and the pressure in the discharge passage. Preferably, the open state is established when the pressure in the discharge passage is higher than the pressure in the discharge passage, and the closed state is established when the pressure in the motor chamber is lower than the pressure in the discharge passage.

これによれば、モータ室内の圧力が排出流路の圧力よりも大きい場合に調整弁が開状態となることにより、モータ室の空気が合流流路を介して排出流路へ合流する。ところで、燃料電池スタックが発電を行うと、燃料電池スタックの内部には水が生成される。したがって、燃料電池スタックからの空気には水が含まれている。ここで、調整弁は、モータ室内の圧力が排出流路の圧力よりも小さい場合には閉状態となる。したがって、モータ室内の圧力が排出流路の圧力よりも小さい場合に、排出流路を流れる空気が水と共に合流通路を介してモータ室へ流れ込むことが調整弁によって回避される。その結果、水がモータ室内に侵入してしまうことを回避することができるため、流体機械の信頼性を向上させることができる。 According to this, when the pressure in the motor chamber is higher than the pressure in the discharge passage, the air in the motor chamber merges with the discharge passage through the confluence passage by opening the regulating valve. By the way, when the fuel cell stack generates power, water is generated inside the fuel cell stack. Therefore, the air from the fuel cell stack contains water. Here, the regulating valve is closed when the pressure in the motor chamber is lower than the pressure in the discharge passage. Therefore, when the pressure in the motor chamber is lower than the pressure in the discharge passage, the regulating valve prevents the air flowing in the discharge passage from flowing into the motor chamber through the confluence passage together with the water. As a result, it is possible to prevent water from entering the motor chamber, thereby improving the reliability of the fluid machine.

上記流体機械において、前記回生部は、タービンホイールであり、前記排出流路は、前記タービンホイールを囲むタービンスクロール流路と、前記タービンスクロール流路よりも上流に位置する上流流路と、を有し、前記合流流路は、前記上流流路に接続されているとよい。 In the above fluid machine, the regeneration section is a turbine wheel, and the discharge passage has a turbine scroll passage surrounding the turbine wheel and an upstream passage located upstream of the turbine scroll passage. and the confluence channel is preferably connected to the upstream channel.

これによれば、モータ室からの空気が、合流流路を介して、タービンスクロール流路よりも上流に位置する上流流路へ合流するため、タービンスクロール流路を流れる空気の圧力損失を抑えることができる。よって、タービンスクロール流路から回生室へ空気がスムーズに流れるため、回生部での回生が効率良く行われる。その結果、回生部によるモータの駆動の補助が効率良く行われるため、流体機械の消費電力をさらに低く抑えることができる。 According to this, the air from the motor chamber merges into the upstream flow path located upstream of the turbine scroll flow path via the confluence flow path, so that the pressure loss of the air flowing through the turbine scroll flow path can be suppressed. can be done. Therefore, since the air smoothly flows from the turbine scroll passage to the regeneration chamber, regeneration in the regeneration section is performed efficiently. As a result, the power consumption of the fluid machine can be further reduced because the regeneration unit efficiently assists the driving of the motor.

この発明によれば、消費電力を低く抑えることができる。 According to this invention, power consumption can be kept low.

実施形態における流体機械の断面図である。1 is a cross-sectional view of a fluid machine in an embodiment; FIG. 調整弁の閉状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a closed state of the regulating valve; 調整弁の開状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an open state of the regulating valve;

以下、流体機械を具体化した一実施形態を図１～図３にしたがって説明する。本実施形態の流体機械は、燃料電池車に搭載されている。そして、流体機械は、燃料電池車に搭載された燃料電池システムの一部を構成している。 An embodiment embodying a fluid machine will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. The fluid machine of this embodiment is mounted on a fuel cell vehicle. The fluid machine constitutes a part of the fuel cell system mounted on the fuel cell vehicle.

＜燃料電池システム１＞
図１に示すように、燃料電池システム１は、燃料電池スタック２と、流体機械１０と、を備えている。流体機械１０は、燃料電池スタック２に空気を供給する。燃料電池スタック２は、図示しない複数の電池セルから構成されている。各電池セルは、酸素極と、水素極と、両極の間に配置された電解質膜と、が積層されることによって構成されている。燃料電池スタック２は、燃料ガスである水素と空気中の酸素とを化学反応させることにより発電する。燃料電池スタック２は、図示しない走行用モータに電気的に接続されている。走行用モータは、燃料電池スタック２により発電された電力を電力源として駆動する。走行用モータの動力は、図示しない動力伝達機構を介して車軸に伝達される。これにより、車両は、アクセルペダルのアクセル開度に応じた車速で走行する。 <Fuel cell system 1>
As shown in FIG. 1 , the fuel cell system 1 includes a fuel cell stack 2 and fluid machinery 10 . The fluid machine 10 supplies air to the fuel cell stack 2 . The fuel cell stack 2 is composed of a plurality of battery cells (not shown). Each battery cell is configured by stacking an oxygen electrode, a hydrogen electrode, and an electrolyte membrane interposed between the two electrodes. The fuel cell stack 2 generates electricity by chemically reacting hydrogen, which is fuel gas, with oxygen in the air. The fuel cell stack 2 is electrically connected to a driving motor (not shown). The traction motor is driven by electric power generated by the fuel cell stack 2 as a power source. Power from the drive motor is transmitted to the axle via a power transmission mechanism (not shown). As a result, the vehicle runs at a vehicle speed corresponding to the accelerator opening of the accelerator pedal.

燃料電池スタック２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ことから、燃料電池スタック２に供給された空気の８割程度は、燃料電池スタック２の発電に寄与されることなく燃料電池スタック２から排出される。また、燃料電池スタック２が発電すると、燃料電池スタック２の内部には、水素と酸素との化学反応によって水が生成される。したがって、燃料電池スタック２から排出される空気には、燃料電池スタック２が発電した際に生成される水が含まれている。 Since only about 20% of the oxygen that contributes to the power generation of the fuel cell stack 2 exists in the air, about 80% of the air supplied to the fuel cell stack 2 contributes to the power generation of the fuel cell stack 2. is discharged from the fuel cell stack 2 without Moreover, when the fuel cell stack 2 generates electricity, water is generated inside the fuel cell stack 2 by a chemical reaction between hydrogen and oxygen. Therefore, the air discharged from the fuel cell stack 2 contains water produced when the fuel cell stack 2 generates power.

燃料電池システム１は、供給配管Ｌ１と、排出配管Ｌ２と、分岐配管Ｌ３と、を備えている。供給配管Ｌ１は、燃料電池スタック２の供給口２ａに接続されている。供給配管Ｌ１は、燃料電池スタック２に空気を供給する。排出配管Ｌ２は、燃料電池スタック２の排出口２ｂに接続されている。排出配管Ｌ２内には、燃料電池スタック２からの空気が排出される。 The fuel cell system 1 includes a supply pipe L1, a discharge pipe L2, and a branch pipe L3. The supply pipe L<b>1 is connected to the supply port 2 a of the fuel cell stack 2 . The supply pipe L1 supplies air to the fuel cell stack 2 . The discharge pipe L2 is connected to the discharge port 2b of the fuel cell stack 2. As shown in FIG. Air from the fuel cell stack 2 is discharged into the discharge pipe L2.

分岐配管Ｌ３は、供給配管Ｌ１から分岐している。分岐配管Ｌ３内には、供給配管Ｌ１内を流れる空気の一部が分岐して流れる。分岐配管Ｌ３の途中には、インタークーラＲ１が設けられている。インタークーラＲ１は、分岐配管Ｌ３内を流れる空気を冷却可能に構成されている。 The branch pipe L3 is branched from the supply pipe L1. A part of the air flowing in the supply pipe L1 branches into the branch pipe L3. An intercooler R1 is provided in the middle of the branch pipe L3. The intercooler R1 is configured to be able to cool the air flowing through the branch pipe L3.

排出配管Ｌ２には、調圧弁３が設けられている。調圧弁３は、排出配管Ｌ２の流路断面積を調整可能に構成されている。調圧弁３は、燃料電池スタック２内の圧力を調整する。例えば、調圧弁３の開度を大きくするほど、燃料電池スタック２内の圧力は低くなる。一方で、例えば、調圧弁３の開度を小さくするほど、燃料電池スタック２内の圧力は高くなる。 A pressure regulating valve 3 is provided in the discharge pipe L2. The pressure regulating valve 3 is configured to be able to adjust the cross-sectional area of the discharge pipe L2. The pressure regulating valve 3 regulates the pressure inside the fuel cell stack 2 . For example, the pressure in the fuel cell stack 2 decreases as the opening of the pressure regulating valve 3 increases. On the other hand, for example, the smaller the degree of opening of the pressure regulating valve 3, the higher the pressure in the fuel cell stack 2 becomes.

＜流体機械１０＞
流体機械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、及びシールプレート１７を有している。 <Fluid machine 10>
The fluid machine 10 has a housing 11 . The housing 11 is made of a metal material, such as aluminum. Housing 11 includes motor housing 12 , compressor housing 13 , turbine housing 14 , first plate 15 , second plate 16 and seal plate 17 .

＜モータ室Ｓ１＞
モータハウジング１２は、筒状である。モータハウジング１２は、板状の端壁１２ａと、周壁１２ｂと、を有している。周壁１２ｂは、端壁１２ａの外周部から筒状に延びている。第１プレート１５は、モータハウジング１２の周壁１２ｂ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の周壁１２ｂの開口を閉塞している。そして、モータハウジング１２の端壁１２ａ及び周壁１２ｂと第１プレート１５とによって、モータ室Ｓ１が区画されている。したがって、ハウジング１１は、モータ室Ｓ１を有している。 <Motor room S1>
The motor housing 12 is cylindrical. The motor housing 12 has a plate-like end wall 12a and a peripheral wall 12b. The peripheral wall 12b extends cylindrically from the outer peripheral portion of the end wall 12a. The first plate 15 is connected to the opening side end of the peripheral wall 12 b of the motor housing 12 . The first plate 15 closes the opening of the peripheral wall 12 b of the motor housing 12 . A motor chamber S<b>1 is defined by the end wall 12 a and the peripheral wall 12 b of the motor housing 12 and the first plate 15 . Therefore, the housing 11 has a motor chamber S1.

＜第１凹部１５ｃ及び第２凹部１５ｄ＞
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１５ａには、第１凹部１５ｃ及び第２凹部１５ｄが形成されている。第１凹部１５ｃ及び第２凹部１５ｄは、円孔状である。第１凹部１５ｃの内径は、第２凹部１５ｄの内径よりも大きい。第１凹部１５ｃの軸心と第２凹部１５ｄの軸心とは一致している。第１凹部１５ｃの内周面は、端面１５ａと第１凹部１５ｃの底面とを接続している。第２凹部１５ｄの内周面は、第１凹部１５ｃの底面と第２凹部１５ｄの底面とを接続している。 <First recess 15c and second recess 15d>
A first concave portion 15c and a second concave portion 15d are formed in an end surface 15a of the first plate 15 opposite to the motor housing 12. As shown in FIG. The first recess 15c and the second recess 15d are circular holes. The inner diameter of the first recess 15c is larger than the inner diameter of the second recess 15d. The axial center of the 1st recessed part 15c and the axial center of the 2nd recessed part 15d correspond. The inner peripheral surface of the first recess 15c connects the end surface 15a and the bottom surface of the first recess 15c. The inner peripheral surface of the second recess 15d connects the bottom surface of the first recess 15c and the bottom surface of the second recess 15d.

＜第１軸受保持部２０＞
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、円筒状である。第１軸受保持部２０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１５ｂの中央部からモータ室Ｓ１内に突出している。第１軸受保持部２０は、第１プレート１５を貫通して第２凹部１５ｄの底面に開口している。第１軸受保持部２０の軸心は、第１凹部１５ｃの軸心及び第２凹部１５ｄと一致している。 <First bearing holding portion 20>
The first plate 15 has a first bearing holding portion 20 . The first bearing holding portion 20 is cylindrical. The first bearing holding portion 20 protrudes into the motor chamber S1 from the center portion of the end surface 15b of the first plate 15 on the motor housing 12 side. The first bearing holding portion 20 passes through the first plate 15 and opens to the bottom surface of the second recess 15d. The axis of the first bearing holding portion 20 coincides with the axis of the first recess 15c and the second recess 15d.

＜第２軸受保持部２１＞
モータハウジング１２は、第２軸受保持部２１を有している。第２軸受保持部２１は、円筒状である。第２軸受保持部２１は、モータハウジング１２の端壁１２ａの内面の中央部からモータ室Ｓ１内に突出している。第２軸受保持部２１の内側は、モータハウジング１２の端壁１２ａを貫通して端壁１２ａの外面に開口している。第１軸受保持部２０の軸心と第２軸受保持部２１の軸心とは一致している。 <Second bearing holding portion 21>
The motor housing 12 has a second bearing holding portion 21 . The second bearing holding portion 21 is cylindrical. The second bearing holding portion 21 protrudes from the center portion of the inner surface of the end wall 12a of the motor housing 12 into the motor chamber S1. The inner side of the second bearing holding portion 21 penetrates the end wall 12a of the motor housing 12 and opens to the outer surface of the end wall 12a. The axis of the first bearing holding portion 20 and the axis of the second bearing holding portion 21 are aligned.

＜シャフト挿通孔１６ａ，１７ａ＞
第２プレート１６は、モータハウジング１２の端壁１２ａの外面に連結されている。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２１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２１の軸心と一致している。シールプレート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の軸心は、第１軸受保持部２０の軸心と一致している。 <Shaft insertion holes 16a, 17a>
A second plate 16 is connected to the outer surface of the end wall 12 a of the motor housing 12 . 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 21 . The axial center of the shaft insertion hole 16 a coincides with the axial center of the second bearing holding portion 21 . A shaft insertion hole 17 a is formed in the central portion of the seal plate 17 . The axial center of the shaft insertion hole 17 a coincides with the axial center of the first bearing holding portion 20 .

＜スラスト軸受収容室Ｓ２＞
シールプレート１７は、第１凹部１５ｃに嵌め込まれた状態で、第１プレート１５に取り付けられている。シールプレート１７は、第２凹部１５ｄの開口を閉塞している。そして、シールプレート１７と第１プレート１５の第２凹部１５ｄとによって、スラスト軸受収容室Ｓ２が区画されている。 <Thrust bearing chamber S2>
The seal plate 17 is attached to the first plate 15 while being fitted in the first recess 15c. The seal plate 17 closes the opening of the second recess 15d. The seal plate 17 and the second concave portion 15d of the first plate 15 define a thrust bearing accommodation chamber S2.

＜吸入口１３ａ＞
コンプレッサハウジング１３は、筒状である。コンプレッサハウジング１３は、円孔状の吸入口１３ａを有している。コンプレッサハウジング１３は、吸入口１３ａの軸心が、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ａ、及び第１軸受保持部２０の軸心と一致した状態で第１プレート１５の端面１５ａ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１プレート１５とは反対側の端面に開口している。 <Suction port 13a>
The compressor housing 13 is cylindrical. The compressor housing 13 has a circular suction port 13a. The compressor housing 13 is connected to the end surface 15 a of the first plate 15 with the axial center of the suction port 13 a aligned with the shaft insertion hole 17 a of the seal plate 17 and the axial center of the first bearing holding portion 20 . The suction port 13 a opens at the end surface of the compressor housing 13 opposite to the first plate 15 .

＜インペラ室１３ｂ、吐出室１３ｃ、ディフューザ流路１３ｄ＞
コンプレッサハウジング１３とシールプレート１７との間には、インペラ室１３ｂと、吐出室１３ｃと、ディフューザ流路１３ｄと、が形成されている。インペラ室１３ｂは、吸入口１３ａに連通している。吐出室１３ｃは、インペラ室１３ｂの周囲で吸入口１３ａの軸心周りに延びている。ディフューザ流路１３ｄは、インペラ室１３ｂと吐出室１３ｃとを連通している。インペラ室１３ｂは、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ａに連通している。 <Impeller Chamber 13b, Discharge Chamber 13c, Diffuser Channel 13d>
Between the compressor housing 13 and the seal plate 17, an impeller chamber 13b, a discharge chamber 13c, and a diffuser flow path 13d are formed. The 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 impeller chamber 13b. 13 d of diffuser flow paths connect the impeller chamber 13b and the discharge chamber 13c. The impeller chamber 13 b communicates with the shaft insertion hole 17 a of the seal plate 17 .

＜供給流路１３ｅ＞
流体機械１０は、供給流路１３ｅを備えている。供給流路１３ｅは、コンプレッサハウジング１３に形成されている。供給流路１３ｅの第１端は、吐出室１３ｃに連通している。供給流路１３ｅの第２端は、コンプレッサハウジング１３の外周面に開口している。供給流路１３ｅの第２端には、供給配管Ｌ１が接続されている。 <Supply channel 13e>
The fluid machine 10 includes a supply channel 13e. The supply channel 13 e is formed in the compressor housing 13 . A first end of the supply channel 13e communicates with the discharge chamber 13c. A second end of the supply flow path 13 e opens to the outer peripheral surface of the compressor housing 13 . A supply pipe L1 is connected to the second end of the supply channel 13e.

＜吐出口１４ａ＞
タービンハウジング１４は、筒状である。タービンハウジング１４は、円孔状の吐出口１４ａを有している。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２１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。 <Discharge port 14a>
Turbine housing 14 is cylindrical. The turbine housing 14 has a circular discharge port 14a. The turbine housing 14 is mounted on the second plate 16 such that the axis of the discharge port 14a coincides with the axis of the shaft insertion hole 16a of the second plate 16 and the axis of the second bearing holding portion 21. 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 .

＜回生室１４ｂ、タービンスクロール流路１４ｃ、連通流路１４ｄ＞
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、回生室１４ｂと、タービンスクロール流路１４ｃと、連通流路１４ｄと、が形成されている。したがって、ハウジング１１は、回生室１４ｂを有している。回生室１４ｂは、吐出口１４ａに連通している。タービンスクロール流路１４ｃは、回生室１４ｂの周囲で吐出口１４ａの軸心周りに延びている。連通流路１４ｄは、回生室１４ｂとタービンスクロール流路１４ｃとを連通している。回生室１４ｂは、シャフト挿通孔１６ａに連通している。 <Regeneration Chamber 14b, Turbine Scroll Channel 14c, Communication Channel 14d>
Between the turbine housing 14 and the end surface 16b of the second plate 16, a regeneration chamber 14b, a turbine scroll flow path 14c, and a communication flow path 14d are formed. Therefore, the housing 11 has a regeneration chamber 14b. The regeneration chamber 14b communicates with the discharge port 14a. The turbine scroll passage 14c extends around the axis of the discharge port 14a around the regeneration chamber 14b. The communication passage 14d communicates the regeneration chamber 14b and the turbine scroll passage 14c. The regeneration chamber 14b communicates with the shaft insertion hole 16a.

＜上流流路１４ｅ＞
タービンハウジング１４には、上流流路１４ｅが形成されている。上流流路１４ｅの第１端は、タービンスクロール流路１４ｃに連通している。上流流路１４ｅの第２端は、タービンハウジング１４の外周面に開口している。上流流路１４ｅの第２端には、排出配管Ｌ２が接続されている。燃料電池スタック２から排出される空気は、排出配管Ｌ２を介して上流流路１４ｅに排出される。上流流路１４ｅは、タービンスクロール流路１４ｃよりも上流に位置する。 <Upstream flow path 14e>
An upstream flow path 14 e is formed in the turbine housing 14 . A first end of the upstream flow path 14e communicates with the turbine scroll flow path 14c. A second end of the upstream flow path 14 e opens to the outer peripheral surface of the turbine housing 14 . A discharge pipe L2 is connected to a second end of the upstream flow path 14e. Air discharged from the fuel cell stack 2 is discharged to the upstream flow path 14e via the discharge pipe L2. The upstream flow path 14e is located upstream of the turbine scroll flow path 14c.

＜排出流路２５＞
上流流路１４ｅ、タービンスクロール流路１４ｃ、及び連通流路１４ｄは、燃料電池スタック２からの空気を回生室１４ｂへ排出する排出流路２５を構成している。したがって、流体機械１０は、排出流路２５を備えている。排出流路２５は、タービンスクロール流路１４ｃと、上流流路１４ｅと、を有している。 <Discharge channel 25>
The upstream flow path 14e, turbine scroll flow path 14c, and communication flow path 14d form a discharge flow path 25 that discharges air from the fuel cell stack 2 to the regeneration chamber 14b. Therefore, the fluid machine 10 is provided with the discharge channel 25 . The discharge channel 25 has a turbine scroll channel 14c and an upstream channel 14e.

＜回転体２９＞
流体機械１０は、回転体２９を備えている。回転体２９は、回転軸３０と、第１支持部３１と、第２支持部３２と、支持プレート３３と、を有している。回転軸３０、第１支持部３１、第２支持部３２、及び支持プレート３３は、ハウジング１１内に収容されている。 <Rotating body 29>
The fluid machine 10 has a rotating body 29 . The rotating body 29 has a rotating shaft 30 , a first support portion 31 , a second support portion 32 and a support plate 33 . The rotary shaft 30 , the first support portion 31 , the second support portion 32 and the support plate 33 are housed inside the housing 11 .

回転軸３０は、回転軸３０の軸線方向がモータハウジング１２の軸線方向に一致した状態で、ハウジング１１内に収容されている。回転軸３０の第１端部３０ａ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、インペラ室１３ｂ内に突出している。回転軸３０の第２端部３０ｂは、モータ室Ｓ１から第２軸受保持部２１の内側、及びシャフト挿通孔１６ａを通過して、回生室１４ｂ内に突出している。 The rotating shaft 30 is accommodated in the housing 11 with the axial direction of the rotating shaft 30 aligned with the axial direction of the motor housing 12 . A first end portion 30a of the rotating shaft 30 protrudes from the motor chamber S1 into the 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. A second end portion 30b of the rotating shaft 30 protrudes from the motor chamber S1 into the regeneration chamber 14b through the inside of the second bearing holding portion 21 and the shaft insertion hole 16a.

シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ａと回転軸３０との間には、第１シール部材２２が設けられている。第１シール部材２２は、インペラ室１３ｂからモータ室Ｓ１に向かう空気の洩れを抑制する。第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ａと回転軸３０との間には、第２シール部材２３が設けられている。第２シール部材２３は、回生室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２２及び第２シール部材２３は、例えば、シールリングである。 A first seal member 22 is provided between the shaft insertion hole 17 a of the seal plate 17 and the rotating shaft 30 . The first seal member 22 suppresses leakage of air from the impeller chamber 13b toward the motor chamber S1. A second seal member 23 is provided between the shaft insertion hole 16 a of the second plate 16 and the rotating shaft 30 . The second seal member 23 suppresses leakage of air from the regeneration chamber 14b toward the motor chamber S1. The first sealing member 22 and the second sealing member 23 are, for example, seal rings.

第１支持部３１は、回転軸３０の外周面における第１端部３０ａ寄りの部位に設けられている。第１支持部３１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３１は、回転軸３０に一体的に形成されている。第１支持部３１は、回転軸３０の外周面から突出している。 The first support portion 31 is provided at a portion of the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 near the first end portion 30a. The first support portion 31 is arranged inside the first bearing holding portion 20 . The first support portion 31 is formed integrally with the rotating shaft 30 . The first support portion 31 protrudes from the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 .

第２支持部３２は、回転軸３０の外周面における第２端部３０ｂ寄りの部位に設けられている。第２支持部３２は、第２軸受保持部２１の内側に配置されている。第２支持部３２は、回転軸３０の外周面から環状に突出した状態で、回転軸３０の外周面に固定されている。第２支持部３２は、回転軸３０と一体的に回転可能である。 The second support portion 32 is provided at a portion of the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 near the second end portion 30b. The second support portion 32 is arranged inside the second bearing holding portion 21 . The second support portion 32 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 while projecting annularly from the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 . The second support portion 32 is rotatable integrally with the rotating shaft 30 .

支持プレート３３は、スラスト軸受収容室Ｓ２に収容されている。支持プレート３３は、回転軸３０の外周面から径方向外側へ環状に突出した状態で、回転軸３０の外周面に固定されている。したがって、支持プレート３３は、回転軸３０とは別体である。支持プレート３３は、回転軸３０と一体的に回転可能である。 The support plate 33 is accommodated in the thrust bearing accommodation chamber S2. The support plate 33 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 in a state of annularly protruding radially outward from the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 . Therefore, the support plate 33 is separate from the rotating shaft 30 . The support plate 33 is rotatable integrally with the rotating shaft 30 .

＜コンプレッサインペラ３４＞
流体機械１０は、コンプレッサインペラ３４を備えている。コンプレッサインペラ３４は、回転軸３０の軸線方向の第１端部３０ａに取り付けられている。コンプレッサインペラ３４は、回転軸３０における支持プレート３３よりも第１端部３０ａ寄りに配置されている。コンプレッサインペラ３４は、インペラ室１３ｂに収容されている。コンプレッサインペラ３４は、回転軸３０と一体的に回転する。 <Compressor impeller 34>
The fluid machine 10 has a compressor impeller 34 . The compressor impeller 34 is attached to the axial first end 30 a of the rotating shaft 30 . The compressor impeller 34 is arranged closer to the first end 30a than the support plate 33 on the rotating shaft 30 . The compressor impeller 34 is housed in the impeller chamber 13b. The compressor impeller 34 rotates integrally with the rotating shaft 30 .

コンプレッサインペラ３４は、吸入口１３ａから吸入された空気をインペラ室１３ｂ内において圧縮する。そして、コンプレッサインペラ３４によって圧縮された空気は、ディフューザ流路１３ｄを通過して吐出室１３ｃへ吐出される。吐出室１３ｃへ吐出された空気は、供給流路１３ｅを介して供給配管Ｌ１内へ吐出される。供給配管Ｌ１内を流れる空気は、燃料電池スタック２に供給される。したがって、供給流路１３ｅは、コンプレッサインペラ３４で圧縮された空気を燃料電池スタック２に供給する。よって、コンプレッサインペラ３４は、燃料電池スタック２に供給される空気を圧縮する圧縮部である。 The compressor impeller 34 compresses the air sucked from the suction port 13a in the impeller chamber 13b. The air compressed by the compressor impeller 34 passes through the diffuser passage 13d and is discharged to the discharge chamber 13c. The air discharged into the discharge chamber 13c is discharged into the supply pipe L1 through the supply flow path 13e. Air flowing through the supply pipe L<b>1 is supplied to the fuel cell stack 2 . Therefore, the supply channel 13 e supplies the air compressed by the compressor impeller 34 to the fuel cell stack 2 . Therefore, the compressor impeller 34 is a compression section that compresses air supplied to the fuel cell stack 2 .

＜タービンホイール３５＞
流体機械１０は、タービンホイール３５を備えている。タービンホイール３５は、回転軸３０の第２端部３０ｂに取り付けられている。タービンホイール３５は、回転軸３０における第２支持部３２よりも第２端部３０ｂ寄りに配置されている。タービンホイール３５は、回生室１４ｂに収容されている。したがって、回生室１４ｂは、回生部であるタービンホイール３５を収容する。そして、タービンスクロール流路１４ｃは、タービンホイール３５を囲む。タービンホイール３５は、回転軸３０と一体的に回転する。タービンホイール３５は、燃料電池スタック２から排出配管Ｌ２及び排出流路２５を介して回生室１４ｂへ排出された空気により回転する。 <Turbine wheel 35>
The fluid machine 10 has a turbine wheel 35 . A turbine wheel 35 is attached to the second end 30 b of the rotating shaft 30 . The turbine wheel 35 is arranged closer to the second end portion 30b than the second support portion 32 of the rotating shaft 30 . The turbine wheel 35 is housed in the regeneration chamber 14b. Therefore, the regeneration chamber 14b accommodates the turbine wheel 35, which is the regeneration section. The turbine scroll passage 14 c surrounds the turbine wheel 35 . Turbine wheel 35 rotates integrally with rotating shaft 30 . The turbine wheel 35 is rotated by air discharged from the fuel cell stack 2 to the regeneration chamber 14b through the discharge pipe L2 and the discharge passage 25. As shown in FIG.

＜モータ４０＞
流体機械１０は、モータ４０を備えている。モータ４０は、モータ室Ｓ１に収容されている。したがって、モータ室Ｓ１は、モータ４０を収容する。モータ４０は、筒状のロータ４１及び筒状のステータ４２を備えている。ロータ４１は、回転軸３０に固定されている。ステータ４２は、ハウジング１１に固定されている。ロータ４１は、ステータ４２の径方向内側に配置されるとともに回転軸３０と一体的に回転する。ロータ４１は、回転軸３０に固定された円筒状のロータコア４１ａと、ロータコア４１ａ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。ステータ４２は、ロータ４１を取り囲んでいる。 <Motor 40>
The fluid machine 10 has a motor 40 . The motor 40 is housed in the motor chamber S1. Therefore, the motor chamber S1 accommodates the motor 40 . The motor 40 has a tubular rotor 41 and a tubular stator 42 . The rotor 41 is fixed to the rotating shaft 30 . Stator 42 is fixed to housing 11 . The rotor 41 is arranged radially inside the stator 42 and rotates integrally with the rotating shaft 30 . The rotor 41 has a cylindrical rotor core 41a fixed to the rotating shaft 30 and a plurality of permanent magnets (not shown) provided on the rotor core 41a. Stator 42 surrounds rotor 41 .

ステータ４２は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定された円筒状のステータコア４３と、ステータコア４３に巻回されたコイル４４と、を有している。回転軸３０は、図示しないバッテリからコイル４４に電流が流れることによって、ロータ４１と一体的に回転する。したがって、モータ４０は、回転軸３０を回転させることによりコンプレッサインペラ３４を駆動する。モータ４０は、回転軸３０の軸線方向において、コンプレッサインペラ３４とタービンホイール３５との間に配置されている。 The stator 42 has a cylindrical stator core 43 fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall 12 b of the motor housing 12 and a coil 44 wound around the stator core 43 . The rotating shaft 30 rotates integrally with the rotor 41 when a current flows from a battery (not shown) to the coil 44 . Therefore, the motor 40 drives the compressor impeller 34 by rotating the rotating shaft 30 . The motor 40 is arranged between the compressor impeller 34 and the turbine wheel 35 in the axial direction of the rotating shaft 30 .

＜第１ラジアル軸受５０及び第２ラジアル軸受５１＞
流体機械１０は、第１ラジアル軸受５０及び第２ラジアル軸受５１を備えている。第１ラジアル軸受５０は、円筒状である。第１ラジアル軸受５０は、第１軸受保持部２０に保持されている。第２ラジアル軸受５１は、円筒状である。第２ラジアル軸受５１は、第２軸受保持部２１に保持されている。第１ラジアル軸受５０及び第２ラジアル軸受５１は、回転軸３０をラジアル方向でハウジング１１に対して回転可能に支持する。なお、「ラジアル方向」とは、回転軸３０の軸線方向に対して直交する方向である。 <First Radial Bearing 50 and Second Radial Bearing 51>
The fluid machine 10 has a first radial bearing 50 and a second radial bearing 51 . The first radial bearing 50 is cylindrical. The first radial bearing 50 is held by the first bearing holding portion 20 . The second radial bearing 51 is cylindrical. The second radial bearing 51 is held by the second bearing holding portion 21 . The first radial bearing 50 and the second radial bearing 51 support the rotating shaft 30 so as to be rotatable with respect to the housing 11 in the radial direction. Note that the “radial direction” is a direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft 30 .

＜第１スラスト軸受６０及び第２スラスト軸受６１＞
流体機械１０は、第１スラスト軸受６０及び第２スラスト軸受６１を備えている。第１スラスト軸受６０及び第２スラスト軸受６１は、支持プレート３３をスラスト方向でハウジング１１に対して回転可能に支持する。なお、「スラスト方向」とは、回転軸３０の軸線方向に対して平行な方向である。 <First Thrust Bearing 60 and Second Thrust Bearing 61>
The fluid machine 10 has a first thrust bearing 60 and a second thrust bearing 61 . The first thrust bearing 60 and the second thrust bearing 61 rotatably support the support plate 33 with respect to the housing 11 in the thrust direction. The “thrust direction” is a direction parallel to the axial direction of the rotating shaft 30 .

第１スラスト軸受６０及び第２スラスト軸受６１は、スラスト軸受収容室Ｓ２に収容されている。第１スラスト軸受６０及び第２スラスト軸受６１は、支持プレート３３を挟み込むように配置されている。第１スラスト軸受６０は、支持プレート３３に対してコンプレッサインペラ３４側に配置されている。第２スラスト軸受６１は、支持プレート３３に対してコンプレッサインペラ３４とは反対側に配置されている。 The first thrust bearing 60 and the second thrust bearing 61 are accommodated in the thrust bearing accommodation chamber S2. The first thrust bearing 60 and the second thrust bearing 61 are arranged so as to sandwich the support plate 33 . The first thrust bearing 60 is arranged on the compressor impeller 34 side with respect to the support plate 33 . The second thrust bearing 61 is arranged on the side opposite to the compressor impeller 34 with respect to the support plate 33 .

＜導入流路７０＞
流体機械１０は、導入流路７０を備えている。導入流路７０は、第１プレート１５に形成されている。導入流路７０は、回転軸３０の径方向に延びている。導入流路７０の第１端は、第１プレート１５の外面に開口している。導入流路７０の第１端には、分岐配管Ｌ３に接続されている。導入流路７０の第２端は、スラスト軸受収容室Ｓ２に連通している。導入流路７０は、スラスト軸受収容室Ｓ２及び第１軸受保持部２０の内側を介してモータ室Ｓ１に連通している。 <Introduction channel 70>
The fluid machine 10 includes an introduction channel 70 . The introduction channel 70 is formed in the first plate 15 . The introduction channel 70 extends in the radial direction of the rotating shaft 30 . A first end of the introduction channel 70 opens to the outer surface of the first plate 15 . A first end of the introduction channel 70 is connected to the branch pipe L3. A second end of the introduction channel 70 communicates with the thrust bearing accommodation chamber S2. The introduction flow path 70 communicates with the motor chamber S<b>1 via the thrust bearing housing chamber S<b>2 and the inner side of the first bearing holding portion 20 .

導入流路７０には、コンプレッサインペラ３４によって圧縮されて燃料電池スタック２に向かって供給配管Ｌ１内を流れる空気の一部が分岐配管Ｌ３内を介して流入される。なお、導入流路７０に流入される空気は、分岐配管Ｌ３内を流れる途中でインタークーラＲ１によって冷却されている。導入流路７０に流入した空気は、スラスト軸受収容室Ｓ２に流入される。スラスト軸受収容室Ｓ２内の空気は、第１軸受保持部２０の内側を通過する。そして、第１軸受保持部２０の内側を通過した空気は、モータ室Ｓ１へ導入される。したがって、導入流路７０は、コンプレッサインペラ３４で圧縮された空気の一部をモータ室Ｓ１へ導入する。 Part of the air that is compressed by the compressor impeller 34 and flows through the supply pipe L1 toward the fuel cell stack 2 flows into the introduction flow path 70 via the branch pipe L3. The air flowing into the introduction flow path 70 is cooled by the intercooler R1 while flowing through the branch pipe L3. The air that has flowed into the introduction passage 70 flows into the thrust bearing housing chamber S2. The air inside the thrust bearing housing chamber S2 passes through the inside of the first bearing holding portion 20 . Then, the air that has passed through the inside of the first bearing holding portion 20 is introduced into the motor chamber S1. Therefore, the introduction passage 70 introduces a part of the air compressed by the compressor impeller 34 into the motor chamber S1.

＜合流流路８０＞
流体機械１０は、合流流路８０を備えている。合流流路８０は、第１流路８１と、第２流路８２と、弁室８３と、を有している。第１流路８１及び弁室８３は、第２プレート１６に形成されている。第１流路８１は、回転軸３０の径方向に延びている。第１流路８１の第１端は、シャフト挿通孔１６ａにおける第２シール部材２３よりもモータハウジング１２寄りの部位に連通している。そして、第１流路８１は、シャフト挿通孔１６ａ及び第２軸受保持部２１の内側を介してモータ室Ｓ１に連通している。したがって、合流流路８０は、モータ室Ｓ１に連通している。第１流路８１の第２端は、弁室８３に連通している。 <Confluence channel 80>
The fluid machine 10 has a confluence flow path 80 . The confluence channel 80 has a first channel 81 , a second channel 82 and a valve chamber 83 . The first flow path 81 and the valve chamber 83 are formed in the second plate 16 . The first flow path 81 extends in the radial direction of the rotating shaft 30 . A first end of the first flow path 81 communicates with a portion closer to the motor housing 12 than the second seal member 23 in the shaft insertion hole 16a. The first flow path 81 communicates with the motor chamber S<b>1 via the shaft insertion hole 16 a and the inner side of the second bearing holding portion 21 . Therefore, the confluence flow path 80 communicates with the motor chamber S1. A second end of the first flow path 81 communicates with the valve chamber 83 .

弁室８３は、回転軸３０の径方向に延びている。弁室８３の第１端は、第１流路８１に連通している。弁室８３の第２端は、第２プレート１６の外面に開口している。そして、弁室８３の第２端は、閉塞部材８４によって閉塞されている。第１流路８１における弁室８３側の開口の周囲は、弁座８５になっている。 The valve chamber 83 extends radially of the rotating shaft 30 . A first end of the valve chamber 83 communicates with the first flow path 81 . A second end of the valve chamber 83 opens to the outer surface of the second plate 16 . A second end of the valve chamber 83 is closed by a closing member 84 . A valve seat 85 is provided around the opening of the first flow path 81 on the valve chamber 83 side.

第２流路８２は、弁室８３と上流流路１４ｅとを連通している。したがって、合流流路８０は、上流流路１４ｅに接続されている。よって、合流流路８０は、排出流路２５に連通している。第２流路８２は、第２プレート１６及びタービンハウジング１４を貫通している。したがって、本実施形態の合流流路８０は、ハウジング１１の内部に形成されている。 The second flow path 82 communicates the valve chamber 83 and the upstream flow path 14e. Therefore, the confluence channel 80 is connected to the upstream channel 14e. Therefore, the confluence channel 80 communicates with the discharge channel 25 . A second flow path 82 extends through the second plate 16 and the turbine housing 14 . Therefore, the confluence flow path 80 of this embodiment is formed inside the housing 11 .

＜調整弁８６＞
図２及び図３に示すように、弁室８３には、調整弁８６が設けられている。したがって、合流流路８０には、調整弁８６が設けられている。調整弁８６は、弁体８７と、付勢ばね８８と、を有している。弁体８７及び付勢ばね８８は、弁室８３に収容されている。弁体８７は、弁座８５に対して接離可能である。調整弁８６は、弁体８７が弁座８５から離間することにより開状態となる。一方で、調整弁８６は、弁体８７が弁座８５に着座することにより閉状態となる。付勢ばね８８は、弁体８７と閉塞部材８４との間に介在されている。付勢ばね８８は、弁体８７が弁座８５に接近する方向へ弁体８７を付勢している。 <Regulating valve 86>
As shown in FIGS. 2 and 3, the valve chamber 83 is provided with a regulating valve 86 . Therefore, a regulating valve 86 is provided in the confluence flow path 80 . The regulating valve 86 has a valve body 87 and an urging spring 88 . The valve body 87 and the biasing spring 88 are housed in the valve chamber 83 . The valve body 87 can move toward and away from the valve seat 85 . The adjustment valve 86 is opened when the valve body 87 is separated from the valve seat 85 . On the other hand, the regulating valve 86 is closed when the valve body 87 is seated on the valve seat 85 . A biasing spring 88 is interposed between the valve body 87 and the closing member 84 . A biasing spring 88 biases the valve body 87 in a direction in which the valve body 87 approaches the valve seat 85 .

調整弁８６は、モータ室Ｓ１内の圧力と排出流路２５の圧力との差圧に基づいて開閉する。調整弁８６は、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも大きい場合に開状態となる。具体的には、図３に示すように、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも大きい場合、モータ室Ｓ１内の圧力が付勢ばね８８の付勢力に抗することにより、弁体８７が弁座８５から離間する。これにより、調整弁８６が開状態となる。そして、調整弁８６が開状態となると、モータ室Ｓ１内の空気が、第２軸受保持部２１の内側、シャフト挿通孔１６ａ、及び合流流路８０を介して上流流路１４ｅへ流出する。したがって、合流流路８０は、モータ室Ｓ１から排出される空気を排出流路２５へ合流させる。 The adjustment valve 86 opens and closes based on the pressure difference between the pressure in the motor chamber S<b>1 and the pressure in the discharge passage 25 . The regulating valve 86 is opened when the pressure in the motor chamber S<b>1 is higher than the pressure in the discharge passage 25 . Specifically, as shown in FIG. 3, when the pressure in the motor chamber S1 is higher than the pressure in the discharge passage 25, the pressure in the motor chamber S1 resists the biasing force of the biasing spring 88, The valve body 87 is separated from the valve seat 85 . As a result, the regulating valve 86 is opened. When the adjustment valve 86 is opened, the air in the motor chamber S1 flows through the inside of the second bearing holding portion 21, the shaft insertion hole 16a, and the confluence flow path 80 into the upstream flow path 14e. Therefore, the confluence flow path 80 merges the air discharged from the motor chamber S<b>1 into the discharge flow path 25 .

一方で、調整弁８６は、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合に閉状態となる。具体的には、図２に示すように、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合、付勢ばね８８の付勢力によって弁体８７が弁座８５に向けて移動して、弁体８７が弁座８５に着座する。これにより、調整弁８６が閉状態となる。その結果、合流流路８０を介したモータ室Ｓ１と排出流路２５との連通が遮断される。 On the other hand, the regulating valve 86 is closed when the pressure in the motor chamber S<b>1 is lower than the pressure in the discharge passage 25 . Specifically, as shown in FIG. 2, when the pressure in the motor chamber S1 is lower than the pressure in the discharge passage 25, the biasing force of the biasing spring 88 causes the valve body 87 to move toward the valve seat 85. As a result, the valve body 87 is seated on the valve seat 85 . As a result, the regulating valve 86 is closed. As a result, communication between the motor chamber S1 and the discharge flow path 25 via the confluence flow path 80 is blocked.

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について説明する。
第１スラスト軸受６０及び第２スラスト軸受６１は、導入流路７０からスラスト軸受収容室Ｓ２に流入した空気によって冷却される。第１ラジアル軸受５０は、第１軸受保持部２０の内側を通過する空気によって冷却される。モータ４０は、モータ室Ｓ１へ導入された空気によって冷却される。第２ラジアル軸受５１は、第２軸受保持部２１の内側を通過する空気によって冷却される。 <Action>
Next, the operation of this embodiment will be described.
The first thrust bearing 60 and the second thrust bearing 61 are cooled by the air that has flowed from the introduction passage 70 into the thrust bearing housing chamber S2. The first radial bearing 50 is cooled by air passing inside the first bearing holding portion 20 . Motor 40 is cooled by the air introduced into motor chamber S1. The second radial bearing 51 is cooled by air passing inside the second bearing holding portion 21 .

燃料電池スタック２を通過する空気は、燃料電池スタック２の排気として排出配管Ｌ２へ吐出される。燃料電池スタック２からの空気は、排出配管Ｌ２を介して上流流路１４ｅに排出される。上流流路１４ｅに排出された空気は、タービンスクロール流路１４ｃ及び連通流路１４ｄを通じて回生室１４ｂへ排出される。 The air passing through the fuel cell stack 2 is discharged to the discharge pipe L2 as exhaust gas from the fuel cell stack 2 . Air from the fuel cell stack 2 is discharged to the upstream flow path 14e via the discharge pipe L2. The air discharged to the upstream flow path 14e is discharged to the regeneration chamber 14b through the turbine scroll flow path 14c and the communication flow path 14d.

ここで、調圧弁３の開度が調整されることにより、燃料電池スタック２内の圧力が調整されると、排出流路２５の圧力も燃料電池スタック２内の圧力に応じて変動する。そして、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも大きい場合に調整弁８６が開状態となることにより、モータ室Ｓ１の空気が合流流路８０を介して上流流路１４ｅへ合流する。したがって、導入流路７０からモータ室Ｓ１へ導入された空気が、モータ４０を冷却した後、合流流路８０を介して上流流路１４ｅへ合流する。そして、合流流路８０から上流流路１４ｅへ合流した空気は、燃料電池スタック２から排出配管Ｌ２を介して上流流路１４ｅに排出された空気と共に、タービンスクロール流路１４ｃ及び連通流路１４ｄを通じて回生室１４ｂへ排出される。 Here, when the pressure in the fuel cell stack 2 is adjusted by adjusting the opening degree of the pressure regulating valve 3 , the pressure in the discharge passage 25 also fluctuates according to the pressure in the fuel cell stack 2 . When the pressure in the motor chamber S1 is higher than the pressure in the discharge passage 25, the adjustment valve 86 is opened, so that the air in the motor chamber S1 joins the upstream passage 14e through the confluence passage 80. do. Therefore, the air introduced into the motor chamber S<b>1 from the introduction passage 70 cools the motor 40 and then joins the upstream passage 14 e via the confluence passage 80 . The air that joins the upstream flow path 14e from the confluence flow path 80 passes through the turbine scroll flow path 14c and the communication flow path 14d together with the air that is discharged from the fuel cell stack 2 to the upstream flow path 14e via the discharge pipe L2. It is discharged to the regeneration chamber 14b.

タービンホイール３５は、回生室１４ｂへ排出された空気により回転する。回転軸３０は、モータ４０の駆動による回転に加え、回生室１４ｂへ排出された空気により回転するタービンホイール３５の回転によっても回転する。そして、回生室１４ｂへ排出された空気によるタービンホイール３５の回転により回転軸３０の回転が補助される。したがって、タービンホイール３５は、モータ４０の駆動を補助する回生部である。 The turbine wheel 35 is rotated by the air discharged to the regeneration chamber 14b. The rotary shaft 30 is rotated not only by the rotation driven by the motor 40, but also by the rotation of the turbine wheel 35 which is rotated by the air discharged to the regeneration chamber 14b. The rotation of the rotating shaft 30 is assisted by the rotation of the turbine wheel 35 caused by the air discharged to the regeneration chamber 14b. Therefore, the turbine wheel 35 is a regeneration unit that assists driving the motor 40 .

ここで、回生室１４ｂには、燃料電池スタック２から排出される空気に加えて、モータ室Ｓ１から排出される空気も排出流路２５から排出されることになる。よって、回生室１４ｂへ排出される空気の流量が多くなるため、タービンホイール３５での回生が効率良く行われる。特に、モータ室Ｓ１から排出される空気は、コンプレッサインペラ３４で圧縮された空気の一部であって、且つモータ４０との熱交換が行われた後の空気である。このため、モータ室Ｓ１から排出される空気の温度は、燃料電池スタック２から排出される空気の温度よりも高い。したがって、モータ室Ｓ１からの空気が合流流路８０を介して排出流路２５へ合流することにより、排出流路２５を流れる空気の温度が上昇する。よって、排出流路２５から回生室１４ｂへ排出される空気の温度が高くなる。その結果、空気の熱エネルギーによりタービンホイール３５が回転することで発生する回転エネルギーの量が多くなるため、タービンホイール３５によるモータ４０の駆動の補助が効率良く行われる。その結果、流体機械１０の消費電力が低く抑えられる。回生室１４ｂを通過した空気は、吐出口１４ａから外部へ吐出される。 Here, in addition to the air discharged from the fuel cell stack 2, the air discharged from the motor chamber S1 is also discharged from the discharge passage 25 to the regeneration chamber 14b. Therefore, since the flow rate of the air discharged to the regeneration chamber 14b increases, regeneration at the turbine wheel 35 is efficiently performed. In particular, the air discharged from the motor chamber S1 is part of the air that has been compressed by the compressor impeller 34 and is the air that has undergone heat exchange with the motor 40 . Therefore, the temperature of the air discharged from the motor chamber S<b>1 is higher than the temperature of the air discharged from the fuel cell stack 2 . Therefore, the air from the motor chamber S1 merges into the discharge passage 25 via the confluence passage 80, and the temperature of the air flowing through the discharge passage 25 rises. Therefore, the temperature of the air discharged from the discharge passage 25 to the regeneration chamber 14b increases. As a result, the amount of rotational energy generated when the turbine wheel 35 rotates due to the thermal energy of the air increases, so that the turbine wheel 35 efficiently assists the driving of the motor 40 . As a result, the power consumption of the fluid machine 10 can be kept low. The air that has passed through the regeneration chamber 14b is discharged to the outside from the discharge port 14a.

一方、調整弁８６は、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合には閉状態となる。したがって、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合に、排出流路２５を流れる空気が水と共に合流流路８０を介してモータ室Ｓ１へ流れ込むことが調整弁８６によって回避される。その結果、水がモータ室Ｓ１内に侵入してしまうことが回避されている。 On the other hand, the regulating valve 86 is closed when the pressure in the motor chamber S<b>1 is lower than the pressure in the discharge passage 25 . Therefore, when the pressure in the motor chamber S1 is lower than the pressure in the discharge passage 25, the adjustment valve 86 prevents the air flowing through the discharge passage 25 from flowing into the motor chamber S1 through the confluence passage 80 together with water. be done. As a result, water is prevented from entering the motor chamber S1.

＜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）流体機械１０は、モータ室Ｓ１から排出される空気を排出流路２５へ合流させる合流流路８０を備えている。これによれば、導入流路７０からモータ室Ｓ１へ導入された空気が、モータ４０を冷却した後、合流流路８０を介して排出流路２５へ合流する。よって、モータ４０を冷却した後の空気がモータ室Ｓ１からそのまま大気へ排出されるのではなく、合流流路８０及び排出流路２５を介して回生室１４ｂへ排出される。したがって、回生室１４ｂには、燃料電池スタック２から排出される空気に加えて、モータ室Ｓ１から排出される空気も排出流路２５から排出されることになる。よって、回生室１４ｂへ排出される空気の流量が多くなるため、タービンホイール３５での回生が効率良く行われる。したがって、モータ４０を冷却した後の空気を有効活用しながら、タービンホイール３５によるモータ４０の駆動の補助が効率良く行われる。その結果、流体機械１０の消費電力を低く抑えることができる。 <effect>
The following effects can be obtained in the above embodiment.
(1) The fluid machine 10 includes a confluence flow path 80 that merges the air discharged from the motor chamber S<b>1 into the discharge flow path 25 . According to this, the air introduced into the motor chamber S<b>1 from the introduction flow path 70 cools the motor 40 and then joins the discharge flow path 25 via the confluence flow path 80 . Therefore, the air after cooling the motor 40 is not directly discharged from the motor chamber S1 to the atmosphere, but is discharged to the regeneration chamber 14b via the confluence flow path 80 and the discharge flow path 25. FIG. Therefore, in addition to the air discharged from the fuel cell stack 2, the air discharged from the motor chamber S1 is also discharged from the discharge passage 25 to the regeneration chamber 14b. Therefore, since the flow rate of the air discharged to the regeneration chamber 14b increases, regeneration at the turbine wheel 35 is efficiently performed. Therefore, the turbine wheel 35 efficiently assists the driving of the motor 40 while effectively utilizing the air after cooling the motor 40 . As a result, the power consumption of the fluid machine 10 can be kept low.

（２）調整弁８６は、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも大きい場合に開状態となり、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合に閉状態となる。これによれば、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも大きい場合に調整弁８６が開状態となることにより、モータ室Ｓ１の空気が合流流路８０を介して排出流路２５へ合流する。ところで、燃料電池スタック２が発電を行うと、燃料電池スタック２の内部には水が生成される。したがって、燃料電池スタック２からの空気には水が含まれている。ここで、調整弁８６は、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合には閉状態となる。したがって、モータ室Ｓ１内の圧力が排出流路２５の圧力よりも小さい場合に、排出流路２５を流れる空気が水と共に合流流路８０を介してモータ室Ｓ１へ流れ込むことが調整弁８６によって回避される。その結果、水がモータ室Ｓ１内に侵入してしまうことを回避することができるため、流体機械１０の信頼性を向上させることができる。 (2) The regulating valve 86 is open when the pressure in the motor chamber S1 is higher than the pressure in the discharge passage 25, and closed when the pressure in the motor chamber S1 is lower than the pressure in the discharge passage 25. becomes. According to this, when the pressure in the motor chamber S1 is higher than the pressure in the discharge passage 25, the regulating valve 86 is opened, so that the air in the motor chamber S1 flows through the confluence passage 80 to the discharge passage. Merge onto 25. By the way, when the fuel cell stack 2 generates power, water is generated inside the fuel cell stack 2 . Therefore, the air from the fuel cell stack 2 contains water. Here, the regulating valve 86 is closed when the pressure in the motor chamber S<b>1 is lower than the pressure in the discharge passage 25 . Therefore, when the pressure in the motor chamber S1 is lower than the pressure in the discharge passage 25, the adjustment valve 86 prevents the air flowing through the discharge passage 25 from flowing into the motor chamber S1 through the confluence passage 80 together with water. be done. As a result, water can be prevented from entering the motor chamber S1, so the reliability of the fluid machine 10 can be improved.

（３）合流流路８０は、上流流路１４ｅに接続されている。これによれば、モータ室Ｓ１からの空気が、合流流路８０を介して、タービンスクロール流路１４ｃよりも上流に位置する上流流路１４ｅへ合流するため、タービンスクロール流路１４ｃを流れる空気の圧力損失を抑えることができる。よって、タービンスクロール流路１４ｃから回生室１４ｂへ空気がスムーズに流れるため、タービンホイール３５での回生が効率良く行われる。その結果、タービンホイール３５によるモータ４０の駆動の補助が効率良く行われるため、流体機械１０の消費電力をさらに低く抑えることができる。 (3) The confluence channel 80 is connected to the upstream channel 14e. According to this, the air from the motor chamber S1 merges into the upstream flow path 14e located upstream of the turbine scroll flow path 14c via the confluence flow path 80, so that the air flowing through the turbine scroll flow path 14c Pressure loss can be suppressed. Therefore, since the air smoothly flows from the turbine scroll passage 14c to the regeneration chamber 14b, regeneration at the turbine wheel 35 is performed efficiently. As a result, the driving of the motor 40 is efficiently assisted by the turbine wheel 35, so that the power consumption of the fluid machine 10 can be further reduced.

（４）モータ室Ｓ１から排出される空気は、コンプレッサインペラ３４で圧縮された空気の一部であって、且つモータ４０との熱交換が行われた後の空気である。このため、モータ室Ｓ１から排出される空気の温度は、燃料電池スタック２から排出される空気の温度よりも高い。したがって、モータ室Ｓ１からの空気が合流流路８０を介して排出流路２５へ合流することにより、排出流路２５を流れる空気の温度が上昇する。よって、排出流路２５から回生室１４ｂへ排出される空気の温度が高くなる。その結果、空気の熱エネルギーによりタービンホイール３５が回転することで発生する回転エネルギーの量が多くなるため、タービンホイール３５によるモータ４０の駆動の補助が効率良く行われる。その結果、流体機械１０の消費電力をさらに低く抑え易くすることができる。 (4) The air discharged from the motor chamber S<b>1 is part of the air compressed by the compressor impeller 34 and is the air after heat exchange with the motor 40 . Therefore, the temperature of the air discharged from the motor chamber S<b>1 is higher than the temperature of the air discharged from the fuel cell stack 2 . Therefore, the air from the motor chamber S1 merges into the discharge passage 25 via the confluence passage 80, and the temperature of the air flowing through the discharge passage 25 rises. Therefore, the temperature of the air discharged from the discharge passage 25 to the regeneration chamber 14b increases. As a result, the amount of rotational energy generated when the turbine wheel 35 rotates due to the thermal energy of the air increases, so that the turbine wheel 35 efficiently assists the driving of the motor 40 . As a result, the power consumption of the fluid machine 10 can be easily reduced.

＜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.

○ 実施形態において、合流流路８０が、例えば、タービンスクロール流路１４ｃに接続されていてもよい。
○ 実施形態において、合流流路８０が、例えば、連通流路１４ｄに接続されていてもよい。 o In an embodiment, the confluence flow path 80 may be connected to the turbine scroll flow path 14c, for example.
(circle) in embodiment, the confluence|merging flow path 80 may be connected to 14 d of communication flow paths, for example.

○ 実施形態において、合流流路８０は、シャフト挿通孔１６ａ及び第２軸受保持部２１の内側を介してモータ室Ｓ１に連通していたが、これに限らず、例えば、合流流路８０がモータ室Ｓ１に直接連通していてもよい。 ○ In the embodiment, the confluence passage 80 communicates with the motor chamber S1 through the shaft insertion hole 16a and the inside of the second bearing holding portion 21, but this is not restrictive. It may be in direct communication with the chamber S1.

○ 実施形態において、例えば、合流流路８０の一部がハウジング１１の外部に延びていてもよい。例えば、合流流路８０の一部が、ハウジング１１の外部へ延びる配管であってもよい。 (circle) in embodiment, a part of confluence|merging flow path 80 may be extended outside the housing 11, for example. For example, part of the confluence flow path 80 may be piping extending to the outside of the housing 11 .

○ 実施形態において、導入流路７０は、スラスト軸受収容室Ｓ２及び第１軸受保持部２０の内側を介してモータ室Ｓ１に連通していたが、これに限らず、例えば、導入流路７０がモータ室Ｓ１に直接連通していてもよい。 ○ In the embodiment, the introduction passage 70 communicates with the motor chamber S1 through the thrust bearing housing chamber S2 and the inside of the first bearing holding portion 20, but this is not the only option. It may directly communicate with the motor chamber S1.

○ 実施形態において、導入流路７０には、コンプレッサインペラ３４によって圧縮されて燃料電池スタック２に向かって供給配管Ｌ１内を流れる空気の一部が分岐配管Ｌ３内を介して流入されたが、これに限らない。例えば、コンプレッサインペラ３４によって圧縮されてディフューザ流路１３ｄを通過している途中の空気の一部を導入流路７０に流入させてもよい。この場合、導入流路７０は、例えば、ディフューザ流路１３ｄとモータ室Ｓ１とを接続するようにハウジング１１に形成されている。 In the embodiment, part of the air that is compressed by the compressor impeller 34 and flows through the supply pipe L1 toward the fuel cell stack 2 flows into the introduction passage 70 via the branch pipe L3. is not limited to For example, part of the air that has been compressed by the compressor impeller 34 and is passing through the diffuser flow path 13 d may flow into the introduction flow path 70 . In this case, the introduction channel 70 is formed in the housing 11, for example, so as to connect the diffuser channel 13d and the motor chamber S1.

○ 実施形態において、調整弁８６が、例えば、電気的に開度が制御される構成であってもよい。この場合、流体機械１０は、例えば、モータ室Ｓ１の圧力を検出するセンサと、排出流路２５の圧力を検出するセンサと、調整弁８６の開度を制御する制御部と、を備えている。そして、制御部は、両センサの検出結果に基づいて、調整弁８６の開度を制御する。 O In the embodiment, the regulating valve 86 may be configured such that its opening is electrically controlled, for example. In this case, the fluid machine 10 includes, for example, a sensor that detects the pressure in the motor chamber S1, a sensor that detects the pressure in the discharge passage 25, and a controller that controls the opening of the adjustment valve 86. . Then, the control unit controls the opening degree of the adjustment valve 86 based on the detection results of both sensors.

○ 実施形態において、合流流路８０に調整弁８６が設けられていなくてもよい。
○ 実施形態において、コンプレッサインペラ３４を圧縮部として採用したが、これに限らず、例えば、スクロール式等の他の型式を圧縮部として採用してもよい。要は、圧縮部は、コンプレッサインペラ３４に限定されるものではない。 O In the embodiment, the confluence flow path 80 may not be provided with the adjustment valve 86 .
(circle) in embodiment, although the compressor impeller 34 was employ|adopted as a compression part, you may employ|adopt not only this but other types, such as a scroll type, as a compression part. In short, the compression section is not limited to the compressor impeller 34 .

○ 実施形態において、タービンホイール３５を回生部として採用したが、これに限らず、例えば、スクロール式等の他の型式を回生部として採用してもよい。要は、回生部は、タービンホイール３５に限定されるものではない。 O In the embodiment, the turbine wheel 35 is used as the regenerative unit, but it is not limited to this, and for example, other types such as a scroll type may be used as the regenerative unit. In short, the regeneration section is not limited to the turbine wheel 35 .

○ 実施形態において、燃料電池システム１は、燃料電池車以外に搭載されていてもよい。したがって、流体機械１０は、燃料電池車に搭載されるものに限定されるものではなく、流体機械１０の用途は適宜変更してもよい。 O In the embodiment, the fuel cell system 1 may be installed in a vehicle other than a fuel cell vehicle. Therefore, the fluid machine 10 is not limited to being mounted on a fuel cell vehicle, and the application of the fluid machine 10 may be changed as appropriate.

Ｓ１…モータ室、２…燃料電池スタック、１０…流体機械、１１…ハウジング、１３ｅ…供給流路、１４ｂ…回生室、１４ｃ…タービンスクロール流路、１４ｅ…上流流路、２５…排出流路、３４…圧縮部であるコンプレッサインペラ、３５…回生部であるタービンホイール、４０…モータ、７０…導入流路、８０…合流流路、８６…調整弁。 S1... Motor chamber 2... Fuel cell stack 10... Fluid machine 11... Housing 13e... Supply channel 14b... Regeneration chamber 14c... Turbine scroll channel 14e... Upstream channel 25... Discharge channel, 34 Compressor impeller as a compression section, 35 Turbine wheel as a regenerative section, 40 Motor, 70 Introductory passage, 80 Merging passage, 86 Regulating valve.

Claims (3)

燃料電池スタックに供給される空気を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動するモータと、
前記モータの駆動を補助する回生部と、
前記モータを収容するモータ室、及び前記回生部を収容する回生室を有するハウジングと、
前記圧縮部で圧縮された空気を前記燃料電池スタックに供給する供給流路と、
前記燃料電池スタックからの空気を前記回生室へ排出する排出流路と、
前記圧縮部で圧縮された空気の一部を前記モータ室へ導入する導入流路と、を備えている流体機械であって、
前記モータ室から排出される空気を前記排出流路へ合流させる合流流路を備えていることを特徴とする流体機械。 a compression section for compressing air supplied to the fuel cell stack;
a motor that drives the compression unit;
a regeneration unit that assists the driving of the motor;
a housing having a motor chamber that houses the motor and a regeneration chamber that houses the regeneration unit;
a supply channel for supplying the air compressed by the compression unit to the fuel cell stack;
a discharge passage for discharging air from the fuel cell stack to the regeneration chamber;
a fluid machine comprising an introduction passage for introducing part of the air compressed by the compression section into the motor chamber,
A fluid machine comprising a confluence passage for merging air discharged from the motor chamber into the discharge passage. 前記合流流路には、前記モータ室内の圧力と前記排出流路の圧力との差圧に基づいて開閉する調整弁が設けられ、
前記調整弁は、前記モータ室内の圧力が前記排出流路の圧力よりも大きい場合に開状態となり、前記モータ室内の圧力が前記排出流路の圧力よりも小さい場合に閉状態となることを特徴とする請求項１に記載の流体機械。 A regulating valve that opens and closes based on a pressure difference between the pressure in the motor chamber and the pressure in the discharge flow path is provided in the confluence flow path,
The regulating valve is in an open state when the pressure in the motor chamber is higher than the pressure in the discharge passage, and is in a closed state when the pressure in the motor chamber is lower than the pressure in the discharge passage. The fluid machine according to claim 1, wherein 前記回生部は、タービンホイールであり、
前記排出流路は、
前記タービンホイールを囲むタービンスクロール流路と、
前記タービンスクロール流路よりも上流に位置する上流流路と、を有し、
前記合流流路は、前記上流流路に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体機械。 The regeneration unit is a turbine wheel,
The discharge channel is
a turbine scroll passage surrounding the turbine wheel;
an upstream flow path located upstream of the turbine scroll flow path,
3. A fluid machine according to claim 1, wherein said confluence flow path is connected to said upstream flow path.

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