特開 2024-122618 遠心圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122618

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】遠心圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/08 20060101AFI20240902BHJP

   F04D 29/58 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

F04D29/08 F

F04D29/58 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030274

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】竹内 花帆

(72)【発明者】

【氏名】森 英文

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB07

3H130AB12

3H130AB27

3H130AB47

3H130AB62

3H130AB65

3H130AB69

3H130AC13

3H130BA32G

3H130BA52D

3H130BA52F

3H130CA06

3H130CA21

3H130DA02X

3H130DC12X

3H130DD01X

3H130DJ01X

3H130EA07A

3H130EA07D

3H130EB01A

3H130EB01D

(57)【要約】

【課題】回転軸の振れを抑えつつも、シール性の向上を図ること。
【解決手段】遠心圧縮機１０は、径路８２を備えている。固定部材７３は、径路衝突壁８３を有している。第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を通過した空気が径路８２に流れ込む。径路８２に流れ込んだ空気は径路衝突壁８３に衝突する。これにより、空気の圧力が減圧されるため、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことが抑制される。シール性の向上を図るために、溝７７の数を増やす必要が無いため、溝７７の数を増やすことによって第２挿通孔２６の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無い。よって、回転軸４１の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無く、回転軸４１の振れが大きくなってしまうといった問題が回避される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と、
前記回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮するインペラと、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室と前記モータ室とを仕切るとともに前記回転軸が挿通される挿通孔が形成されている仕切壁を有するハウジングと、
前記仕切壁における前記挿通孔を形成する孔形成面、及び前記回転軸における前記孔形成面と対向する対向面の少なくとも一方に形成されるとともに前記回転軸の軸方向に並んで配置される複数の溝と、を備え、
前記複数の溝は、前記インペラの背面と前記仕切壁との間の空隙からの前記挿通孔を介した前記モータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成している遠心圧縮機であって、
前記回転軸と共に一体回転する流路形成部材と前記仕切壁とで画定され、前記挿通孔に連通するとともに前記挿通孔に対して前記回転軸の径方向に延びることで前記モータ室に形成される径路を備え、
前記流路形成部材及び前記仕切壁の少なくとも一方は、前記挿通孔から前記径路に流れ込んだ流体の前記径方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更する径路衝突壁を有していることを特徴とする遠心圧縮機。

【請求項2】

前記流路形成部材と前記仕切壁とで画定され、前記径路における前記挿通孔とは反対側の端部に連通するとともに前記回転軸の軸方向に延び、且つ、前記挿通孔と前記回転軸の径方向で重なる位置に配置される軸路を備え、
前記流路形成部材及び前記仕切壁の少なくとも一方は、前記径路から前記軸路に流れ込んだ流体の前記軸方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更する空気が衝突する軸路衝突壁を有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。

【請求項3】

前記径路には、前記径路衝突壁が前記回転軸の径方向に並んで複数配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心圧縮機。

【請求項4】

前記軸路には、前記軸路衝突壁が前記回転軸の軸方向に並んで複数配置されていることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。

【請求項5】

前記径路を流れた流体の流れが淀む径路淀み部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。

【請求項6】

前記軸路を流れた流体の流れが淀む軸路淀み部を備えていることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の遠心圧縮機。

【請求項7】

前記モータは、前記回転軸と一体的に回転するモータロータを有し、
前記回転軸に固定されるレゾルバロータ、及び前記レゾルバロータを前記回転軸に固定する固定部材を有するとともに前記モータロータの回転角を検出するレゾルバを備え、
前記モータ室は、前記レゾルバを収容するレゾルバ室と、前記モータロータを収容するモータ収容室と、を含み、
前記仕切壁は、
前記インペラ室と前記レゾルバ室とを仕切る第１壁構成体と、
前記レゾルバ室と前記モータ収容室とを仕切る第２壁構成体と、を有し、
前記第１壁構成体には、前記挿通孔が形成されており、
前記第２壁構成体は、前記回転軸を回転可能に支持する軸受を保持する筒状の軸受保持部を有し、
前記軸受保持部の内側は、前記モータ収容室と前記レゾルバ室とを連通しており、
前記径路は、前記流路形成部材である前記固定部材と前記第１壁構成体とで画定されており、
前記固定部材は、前記径路衝突壁を有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。

【請求項8】

前記インペラは、
前記回転軸の第１端に連結される第１インペラと、
前記回転軸の第２端に連結されるとともに前記第１インペラの回転によって圧縮された後の流体を圧縮するために回転する第２インペラと、を含み、
前記インペラ室は、
前記第１インペラを収容する第１インペラ室と、
前記第２インペラを収容する第２インペラ室と、を含み、
前記仕切壁は、
前記第１インペラ室と前記モータ室とを仕切る第１仕切壁と、
前記第２インペラ室と前記モータ室とを仕切る第２仕切壁と、を含み、
前記挿通孔は、
前記第１仕切壁に形成されるとともに前記回転軸が挿通される第１挿通孔と、
前記第２仕切壁に形成されるとともに前記回転軸が挿通される第２挿通孔と、を含み、
前記複数の溝は、前記第２インペラの背面と前記第２仕切壁との間の空隙からの前記第２挿通孔を介した前記モータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成しており、
前記径路は、前記流路形成部材と前記第２仕切壁とで画定され、前記第２挿通孔に連通するとともに前記第２挿通孔に対して前記回転軸の径方向に延びており、
前記流路形成部材及び前記第２仕切壁の少なくとも一方は、前記径路衝突壁を有し、
前記径路衝突壁は、前記第２挿通孔から前記径路に流れ込んだ流体の前記径方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠心圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

遠心圧縮機は、回転軸と、インペラと、を備えている。インペラは、回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮する。遠心圧縮機は、モータと、ハウジングと、を備えている。モータは、回転軸を回転させる。ハウジングは、インペラ室、モータ室、及び仕切壁を有している。インペラ室は、インペラを収容する。モータ室は、モータを収容する。仕切壁は、インペラ室とモータ室とを仕切る。仕切壁には、回転軸が挿通される挿通孔が形成されている。

【0003】

ところで、このような遠心圧縮機においては、インペラの背面と仕切壁との間の空隙に流体が流れ込む場合がある。すると、インペラの背面と仕切壁との間の空隙に流れ込んだ流体が、挿通孔を介してモータ室内に侵入してしまう虞がある。インペラの背面と仕切壁との間の空隙を流れる流体は、インペラの回転によって圧縮された空気であるため温度が高い。したがって、インペラの背面と仕切壁との間の空隙に流れ込んだ流体が、挿通孔を介してモータ室内に侵入してしまうと、モータ室内に侵入した流体によってモータが暖められてしまう。その結果、遠心圧縮機の耐久性が低下する。

【0004】

そこで、例えば特許文献１のように、仕切壁における挿通孔を形成する孔形成面、及び回転軸における孔形成面と対向する対向面の少なくとも一方に形成されるとともに回転軸の軸方向に並んで配置される複数の溝を備えている場合がある。複数の溝は、インペラの背面と仕切壁との間の空隙からの挿通孔を介したモータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成している。これによれば、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことが抑制されるため、モータが暖められてしまうことが抑制される。その結果、遠心圧縮機の耐久性が向上する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－７２７３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、このようなラビリンスシールのシール性を向上させるためには、ラビリンスシールを構成する溝の数を増やすことが考えられる。しかしながら、溝の数を増やすほど、挿通孔における回転軸の軸方向の長さが長くなる。その結果、回転軸の軸方向の長さも長くなるため、回転軸の振れが大きくなる要因となる。回転軸の振れが大きくなると、インペラがハウジングに干渉する等の不具合が生じる虞がある。したがって、回転軸の振れを抑えつつも、シール性の向上を図ることが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する遠心圧縮機は、回転軸と、前記回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮するインペラと、前記回転軸を回転させるモータと、前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室と前記モータ室とを仕切るとともに前記回転軸が挿通される挿通孔が形成されている仕切壁を有するハウジングと、前記仕切壁における前記挿通孔を形成する孔形成面、及び前記回転軸における前記孔形成面と対向する対向面の少なくとも一方に形成されるとともに前記回転軸の軸方向に並んで配置される複数の溝と、を備え、前記複数の溝は、前記インペラの背面と前記仕切壁との間の空隙からの前記挿通孔を介した前記モータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成している遠心圧縮機であって、前記回転軸と共に一体回転する流路形成部材と前記仕切壁とで画定され、前記挿通孔に連通するとともに前記挿通孔に対して前記回転軸の径方向に延びることで前記モータ室に形成される径路を備え、前記流路形成部材及び前記仕切壁の少なくとも一方は、前記挿通孔から前記径路に流れ込んだ流体の前記径方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更する径路衝突壁を有している。

【0008】

これによれば、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を通過した流体が、径路に流れ込む。そして、径路に流れ込んだ流体が径路衝突壁に衝突する。これにより、流体における回転軸の径方向への流れが堰き止められるとともに流体の流れの方向が変更される。よって、流体の圧力が減圧されるため、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機においてシール性の向上を図ることができる。

【0009】

また、シール性の向上を図るために、ラビリンスシールを構成する溝の数を増やす必要が無いため、溝の数を増やすことによって挿通孔における回転軸の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無い。よって、挿通孔における回転軸の軸方向の長さが長くなることによって、回転軸の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無く、回転軸の振れが大きくなってしまうといった問題を回避することができる。以上により、回転軸の振れを抑えつつも、シール性の向上を図ることができる。

【0010】

上記遠心圧縮機において、前記流路形成部材と前記仕切壁とで画定され、前記径路における前記挿通孔とは反対側の端部に連通するとともに前記回転軸の軸方向に延び、且つ、前記挿通孔と前記回転軸の径方向で重なる位置に配置される軸路を備え、前記流路形成部材及び前記仕切壁の少なくとも一方は、前記径路から前記軸路に流れ込んだ流体の前記軸方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更する空気が衝突する軸路衝突壁を有しているとよい。

【0011】

これによれば、径路から軸路に流れ込んだ流体が軸路衝突壁に衝突することにより、流体における回転軸の軸方向への流れが堰き止められるとともに流体の流れの方向が変更される。よって、流体の圧力が減圧されるため、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。その結果、ラビリンスシールを構成する溝の数を増やすことなく、遠心圧縮機においてシール性の向上をさらに図ることができる。軸路は、挿通孔と回転軸の径方向で重なる位置に配置されている。したがって、遠心圧縮機が軸路を備えている構成であっても、挿通孔における回転軸の軸方向の長さが長くなることは無い。よって、挿通孔における回転軸の軸方向の長さが長くなることによって、回転軸の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無く、回転軸の振れが大きくなってしまうといった問題を回避することができる。以上により、回転軸の振れを抑えつつも、シール性の向上をさらに図ることができる。

【0012】

上記遠心圧縮機において、前記径路には、前記径路衝突壁が前記回転軸の径方向に並んで複数配置されているとよい。
これによれば、挿通孔から径路に流れ込んだ流体が各径路衝突壁に衝突する度に流体の圧力が減圧される。したがって、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

【0013】

上記遠心圧縮機において、前記軸路には、前記軸路衝突壁が前記回転軸の軸方向に並んで複数配置されているとよい。
これによれば、径路から軸路に流れ込んだ流体が各軸路衝突壁に衝突する度に流体の圧力が減圧される。したがって、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

【0014】

上記遠心圧縮機において、前記径路を流れた流体の流れが淀む径路淀み部を備えているとよい。
これによれば、径路を流れた流体の流れが径路淀み部で淀むことにより、流体の圧力が減圧される。したがって、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

【0015】

上記遠心圧縮機において、前記軸路を流れた流体の流れが淀む軸路淀み部を備えているとよい。
これによれば、軸路を流れた流体の流れが軸路淀み部で淀むことにより、流体の圧力が減圧される。したがって、インペラの背面と仕切壁との間の空隙から挿通孔を介してモータ室内に流体が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

【0016】

上記遠心圧縮機において、前記モータは、前記回転軸と一体的に回転するモータロータを有し、前記回転軸に固定されるレゾルバロータ、及び前記レゾルバロータを前記回転軸に固定する固定部材を有するとともに前記モータロータの回転角を検出するレゾルバを備え、前記モータ室は、前記レゾルバを収容するレゾルバ室と、前記モータロータを収容するモータ収容室と、を含み、前記仕切壁は、前記インペラ室と前記レゾルバ室とを仕切る第１壁構成体と、前記レゾルバ室と前記モータ収容室とを仕切る第２壁構成体と、を有し、前記第１壁構成体には、前記挿通孔が形成されており、前記第２壁構成体は、前記回転軸を回転可能に支持する軸受を保持する筒状の軸受保持部を有し、前記軸受保持部の内側は、前記モータ収容室と前記レゾルバ室とを連通しており、前記径路は、前記流路形成部材である前記固定部材と前記第１壁構成体とで画定されており、前記固定部材は、前記径路衝突壁を有しているとよい。

【0017】

レゾルバ室に収容されているレゾルバの固定部材は、レゾルバ室が比較的広いスペースであるため、第１壁構成体に対する位置が調整し易い。したがって、固定部材における第１壁構成体に対する位置の調整を行うことで、径路の寸法を精度良く設定することができる。

【0018】

上記遠心圧縮機において、前記インペラは、前記回転軸の第１端に連結される第１インペラと、前記回転軸の第２端に連結されるとともに前記第１インペラの回転によって圧縮された後の流体を圧縮するために回転する第２インペラと、を含み、前記インペラ室は、前記第１インペラを収容する第１インペラ室と、前記第２インペラを収容する第２インペラ室と、を含み、前記仕切壁は、前記第１インペラ室と前記モータ室とを仕切る第１仕切壁と、前記第２インペラ室と前記モータ室とを仕切る第２仕切壁と、を含み、前記挿通孔は、前記第１仕切壁に形成されるとともに前記回転軸が挿通される第１挿通孔と、前記第２仕切壁に形成されるとともに前記回転軸が挿通される第２挿通孔と、を含み、前記複数の溝は、前記第２インペラの背面と前記第２仕切壁との間の空隙からの前記第２挿通孔を介した前記モータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成しており、前記径路は、前記流路形成部材と前記第２仕切壁とで画定され、前記第２挿通孔に連通するとともに前記第２挿通孔に対して前記回転軸の径方向に延びており、前記流路形成部材及び前記第２仕切壁の少なくとも一方は、前記径路衝突壁を有し、前記径路衝突壁は、前記第２挿通孔から前記径路に流れ込んだ流体の前記径方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更するとよい。

【0019】

第２インペラの回転によって圧縮された流体は、第１インペラの回転によって圧縮された後の流体を再び圧縮した流体であるため、第１インペラの回転によって圧縮された後の流体に比べると温度が高い。ここで、第２インペラの背面と第２仕切壁との間の空隙から第２挿通孔を通過した流体が、径路に流れ込む。そして、径路に流れ込んだ流体が径路衝突壁に衝突する。これにより、流体における回転軸の径方向への流れが堰き止められるとともに流体の流れの方向が変更される。よって、流体の圧力が減圧される。したがって、第１インペラの回転によって圧縮された後の流体よりも温度が高い流体が、第２インペラの背面と第２仕切壁との間の空隙から第２挿通孔を介してモータ室内に侵入してしまうことを抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

この発明によれば、回転軸の振れを抑えつつも、シール性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施形態における遠心圧縮機の断面図である。

【図2】遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。

【図3】遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。

【図4】別の実施形態における遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。

【図5】別の実施形態における遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。

【図6】別の実施形態における遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、遠心圧縮機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。なお、以下に説明する実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池車に搭載されている。遠心圧縮機は、燃料電池スタックに供給される流体としての空気を圧縮する。

【0023】

＜遠心圧縮機の基本構成＞
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、金属材料製である。ハウジング１１は、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、第１コンプレッサハウジング１３、第２コンプレッサハウジング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。ハウジング１１は、モータ室Ｓ１を有している。モータ室Ｓ１は、モータ収容室１８、レゾルバ室６１、及びスラスト軸受収容室２４を含む。

【0024】

モータハウジング１２は、端壁１２ａと、周壁１２ｂと、を有している。端壁１２ａは、板状である。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及び第１プレート１５によってモータ収容室１８が区画されている。したがって、ハウジング１１は、モータ収容室１８を有している。

【0025】

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は、第２プレート１６の厚み方向がモータハウジング１２の端壁１２ａの厚み方向に一致した状態で、モータハウジング１２の端壁１２ａに取り付けられている。

【0026】

遠心圧縮機１０は、モータ２０を備えている。モータ２０は、モータ収容室１８に収容されている。したがって、モータ室Ｓ１は、モータ２０を収容する。モータハウジング１２は、モータ２０を取り囲んでいる。

【0027】

遠心圧縮機１０は、第１軸受保持部２１を備えている。第１軸受保持部２１は、第１プレート１５の中央部からモータ収容室１８内に突出している。したがって、第１プレート１５は、第１軸受保持部２１を有している。第１軸受保持部２１は、円筒状である。第１軸受保持部２１の内側は、モータ収容室１８に連通している。

【0028】

第１プレート１５は、室形成凹部２２を有している。室形成凹部２２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形成されている。室形成凹部２２は、円孔状である。第１軸受保持部２１の内側は、第１プレート１５を貫通して室形成凹部２２の底面に開口している。室形成凹部２２の軸線と第１軸受保持部２１の軸線とは一致している。

【0029】

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は、第３プレート１７の厚み方向が第１プレート１５の厚み方向に一致した状態で、第１プレート１５に取り付けられている。第３プレート１７は、第１挿通孔２３を有している。第１挿通孔２３は、第３プレート１７の中央部に形成されている。第１挿通孔２３の軸線は、室形成凹部２２の軸線、及び第１軸受保持部２１の軸線と一致している。そして、室形成凹部２２と第３プレート１７とによって、スラスト軸受収容室２４が区画されている。スラスト軸受収容室２４は、第１軸受保持部２１の内側に連通している。また、スラスト軸受収容室２４は、第１挿通孔２３に連通している。したがって、第１軸受保持部２１は、スラスト軸受収容室２４を介して第１挿通孔２３に連通している。

【0030】

遠心圧縮機１０は、第２軸受保持部２５を備えている。第２軸受保持部２５は、モータハウジング１２の端壁１２ａの中央部からモータ収容室１８内に突出している。したがって、モータハウジング１２は、第２軸受保持部２５を有している。第２軸受保持部２５は、円筒状である。第２軸受保持部２５の内側は、モータ収容室１８に連通している。

【0031】

ハウジング１１は、第２挿通孔２６を有している。第２挿通孔２６は、第２プレート１６の中央部を貫通している。第２挿通孔２６の軸線は、第２軸受保持部２５の軸線と一致している。

【0032】

第１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第１吸入口２７を有する筒状である。第１コンプレッサハウジング１３は、第１吸入口２７の軸線が、第１挿通孔２３の軸線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とは反対側の端面に連結されている。第１吸入口２７は、第１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。第１吸入口２７には、図示しないエアクリーナによって清浄化された空気が流れる。

【0033】

遠心圧縮機１０は、第１インペラ室２８、第１吐出室２９、及び第１ディフューザ流路３０を備えている。第１インペラ室２８、第１吐出室２９、及び第１ディフューザ流路３０は、第１コンプレッサハウジング１３と第３プレート１７との間に形成されている。したがって、ハウジング１１は、第１インペラ室２８を有している。第１プレート１５及び第３プレート１７は、第１インペラ室２８とモータ室Ｓ１とを仕切る第１仕切壁を構成している。第１インペラ室２８は、第１吸入口２７に連通している。第１吐出室２９は、第１インペラ室２８の周囲で第１吸入口２７の軸線周りに延びている。第１ディフューザ流路３０は、第１インペラ室２８と第１吐出室２９とを連通している。第１インペラ室２８は、第１挿通孔２３に連通している。

【0034】

遠心圧縮機１０は、第１吐出通路３１を有している。第１吐出通路３１の第１端は、第１吐出室２９に連通している。第１吐出通路３１の第２端は、第１コンプレッサハウジング１３の外周面に開口している。

【0035】

第２コンプレッサハウジング１４は、空気が吸入される円孔状の第２吸入口３２を有する筒状である。第２コンプレッサハウジング１４は、第２吸入口３２の軸線が、第２挿通孔２６の軸線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とは反対側の端面に連結されている。第２吸入口３２は、第２コンプレッサハウジング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。

【0036】

遠心圧縮機１０は、第２インペラ室３３、第２吐出室３４、及び第２ディフューザ流路３５を備えている。第２インペラ室３３、第２吐出室３４、及び第２ディフューザ流路３５は、第２コンプレッサハウジング１４と第２プレート１６との間に形成されている。したがって、ハウジング１１は、第２インペラ室３３を有している。モータハウジング１２の端壁１２ａ、及び第２プレート１６は、第２インペラ室３３とモータ室Ｓ１とを仕切る第２仕切壁を構成している。第２インペラ室３３は、第２吸入口３２に連通している。第２吐出室３４は、第２インペラ室３３の周囲で第２吸入口３２の軸線周りに延びている。第２ディフューザ流路３５は、第２インペラ室３３と第２吐出室３４とを連通している。第２インペラ室３３は、第２挿通孔２６に連通している。

【0037】

モータハウジング１２は、室形成凹部６０を有している。室形成凹部６０は、モータハウジング１２の端壁１２ａの外面に形成されている。室形成凹部６０は、円孔状である。室形成凹部６０の軸線は、第２軸受保持部２５の軸線及び第２挿通孔２６の軸線と一致している。そして、室形成凹部６０と第２プレート１６とによって、レゾルバ室６１が区画されている。したがって、ハウジング１１は、レゾルバ室６１を有している。

【0038】

レゾルバ室６１は、第２軸受保持部２５の内側に連通している。したがって、第２軸受保持部２５の内側は、モータ収容室１８とレゾルバ室６１とを連通している。また、レゾルバ室６１は、第２挿通孔２６に連通している。したがって、第２挿通孔２６は、レゾルバ室６１及び第２軸受保持部２５の内側を介してモータ収容室１８内に連通している。第２プレート１６は、第２インペラ室３３とレゾルバ室６１とを仕切る第１壁構成体である。モータハウジング１２の端壁１２ａは、レゾルバ室６１とモータ収容室１８とを仕切る第２壁構成体である。したがって、第２仕切壁は、第１壁構成体と、第２壁構成体と、を有している。第１壁構成体には、第２挿通孔２６が形成されている。

【0039】

遠心圧縮機１０は、第２吐出通路３６を有している。第２吐出通路３６の第１端は、第２吐出室３４に連通している。第２吐出通路３６の第２端は、第２コンプレッサハウジング１４の外周面に開口している。第２吐出通路３６には、供給配管３７が接続されている。供給配管３７は、燃料電池スタック３８に接続されている。供給配管３７の第１端は、第２吐出通路３６に接続されている。供給配管３７の第２端は、燃料電池スタック３８に接続されている。第２吐出室３４は、第２吐出通路３６及び供給配管３７を介して燃料電池スタック３８に接続されている。

【0040】

遠心圧縮機１０は、接続配管３９を備えている。接続配管３９の第１端は、第１吐出通路３１に連通している。接続配管３９の第２端は、第２吸入口３２に連通している。接続配管３９内には、第１吐出室２９から第１吐出通路３１に吐出された空気が流れる。そして、接続配管３９内を通過した空気は、第２吸入口３２を介して第２インペラ室３３に吸入される。

【0041】

遠心圧縮機１０は、回転体４０を備えている。回転体４０は、回転軸４１、第１インペラ４２、第２インペラ４３、及び支持部４４を含む。したがって、遠心圧縮機１０は、回転軸４１を備えている。回転軸４１は、ハウジング１１内に収容されている。

【0042】

回転軸４１は、モータハウジング１２の軸線に沿って延びた状態で、モータ収容室１８を横切っている。回転軸４１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。回転軸４１の第１端部は、モータ収容室１８から第１軸受保持部２１の内側、スラスト軸受収容室２４、及び第１挿通孔２３を通過して、第１インペラ室２８内に突出している。したがって、第１挿通孔２３は、第１仕切壁に形成されるとともに回転軸４１が挿通される挿通孔である。

【0043】

回転軸４１の第２端部は、モータ収容室１８から第２軸受保持部２５の内側、レゾルバ室６１、及び第２挿通孔２６を通過して、第２インペラ室３３内に突出している。したがって、第２挿通孔２６は、第２仕切壁に形成されるとともに回転軸４１が挿通される挿通孔である。挿通孔は、第１挿通孔２３と、第２挿通孔２６と、を含む。レゾルバ室６１は、回転軸４１の軸方向でモータ収容室１８と第２インペラ室３３との間に配置されている。

【0044】

第１インペラ４２は、回転軸４１の第１端に連結されている。第１インペラ４２は、第１インペラ室２８に収容されている。したがって、第１インペラ室２８は、第１インペラ４２を収容する。第１インペラ４２は、回転軸４１と一体的に回転することで第１インペラ室２８に吸入された空気を圧縮する。したがって、第１インペラ４２は、回転軸４１と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラである。よって、第１インペラ室２８は、インペラを収容するインペラ室である。ハウジング１１は、第１インペラ室２８とモータ収容室１８とを仕切るとともに回転軸４１が挿通される第１挿通孔２３が形成されている仕切壁を有している。

【0045】

第２インペラ４３は、回転軸４１の第２端に連結されている。第２インペラ４３は、第２インペラ室３３に収容されている。したがって、第２インペラ室３３は、第２インペラ４３を収容する。第２インペラ４３は、回転軸４１と一体的に回転することで第２インペラ室３３に吸入された空気を圧縮する。したがって、第２インペラ４３は、回転軸４１と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラである。インペラは、第１インペラ４２と、第２インペラ４３と、を含む。よって、第２インペラ室３３は、インペラを収容するインペラ室である。したがって、ハウジング１１は、インペラを収容するインペラ室を有している。インペラ室は、第１インペラ室２８と、第２インペラ室３３と、を含む。ハウジング１１は、第２インペラ室３３とモータ収容室１８とを仕切るとともに回転体４０が挿通される第２挿通孔２６が形成されている仕切壁を有している。仕切壁は、第１仕切壁と、第２仕切壁と、を含む。第２インペラ４３は、第１インペラ４２の回転によって圧縮された後の空気を圧縮するために回転する。

【0046】

支持部４４は、回転軸４１の外周面から環状に突出している。支持部４４は、円板状である。支持部４４は、回転軸４１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４１の外周面に固定されている。したがって、支持部４４は、回転軸４１とは別体である。支持部４４は、スラスト軸受収容室２４内に配置されている。支持部４４は、回転軸４１と一体的に回転する。

【0047】

モータ２０は、筒状のモータロータ４７と、筒状のモータステータ４８と、を有している。モータ収容室１８は、モータロータ４７を収容する。モータロータ４７は、回転軸４１に固定されている。モータステータ４８は、ハウジング１１に固定されている。モータロータ４７は、モータステータ４８の径方向内側に配置されている。モータロータ４７は、回転軸４１と一体的に回転する。モータロータ４７は、回転軸４１に固定された円筒状のロータコア４９と、ロータコア４９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。モータステータ４８は、モータロータ４７を取り囲んでいる。モータステータ４８は、円筒状のステータコア５０と、モータコイル５１と、を有している。ステータコア５０は、モータハウジング１２の内周面に固定されている。モータコイル５１は、ステータコア５０に巻回されている。

【0048】

回転軸４１は、図示しないバッテリからモータコイル５１に電流が流れることによって、モータロータ４７と一体的に回転する。したがって、モータ２０は、回転軸４１を回転させる。モータ２０は、回転軸４１の軸方向において、第１インペラ４２と第２インペラ４３との間に配置されている。

【0049】

遠心圧縮機１０は、第１ラジアル軸受５２を備えている。第１ラジアル軸受５２は円筒状である。第１ラジアル軸受５２は、第１軸受保持部２１に保持されている。第１ラジアル軸受５２は、回転軸４１におけるモータ２０よりも回転軸４１の第１端部寄りに位置する部位を回転可能に支持する。したがって、第１ラジアル軸受５２は、回転軸４１を回転可能に支持する軸受である。そして、第１軸受保持部２１は、軸受を保持する軸受保持部である。

【0050】

遠心圧縮機１０は、第２ラジアル軸受５３を備えている。第２ラジアル軸受５３は円筒状である。第２ラジアル軸受５３は、第２軸受保持部２５に保持されている。第２ラジアル軸受５３は、回転軸４１におけるモータ２０よりも回転軸４１の第２端部寄りに位置する部位を回転可能に支持する。したがって、第２ラジアル軸受５３は、回転軸４１を回転可能に支持する軸受である。そして、第２軸受保持部２５は、軸受を保持する軸受保持部である。第２壁構成体であるモータハウジング１２の端壁１２ａは、軸受保持部を有している。

【0051】

第１ラジアル軸受５２及び第２ラジアル軸受５３は、モータ２０を回転軸４１の軸方向で挟んだ両側の位置で回転軸４１をラジアル方向で回転可能に支持する。なお、「ラジアル方向」とは、回転軸４１の軸方向に対して直交する方向である。

【0052】

遠心圧縮機１０は、スラスト軸受５４を備えている。スラスト軸受５４は、スラスト軸受収容室２４に収容されている。したがって、スラスト軸受収容室２４は、スラスト軸受５４を収容する。スラスト軸受５４は、支持部４４をスラスト方向で回転可能に支持する。したがって、スラスト軸受５４は、支持部４４を介して回転軸４１を回転可能に支持する。なお、「スラスト方向」とは、回転軸４１の軸線方向に対して平行な方向である。

【0053】

第１吸入口２７を介して第１インペラ室２８に吸入された空気は、第１インペラ４２の回転によって加速されながら、第１ディフューザ流路３０に送り込まれて、第１ディフューザ流路３０を通過することにより昇圧される。そして、第１ディフューザ流路３０を通過した空気は、第１吐出室２９に吐出される。第１吐出室２９に吐出された空気は、第１吐出通路３１に吐出される。第１吐出通路３１に吐出された空気は、接続配管３９及び第２吸入口３２を介して第２インペラ室３３に吸入される。第２インペラ室３３に吸入された空気は、第２インペラ４３の回転によって加速されながら、第２ディフューザ流路３５に送り込まれて、第２ディフューザ流路３５を通過することにより昇圧される。そして、第２ディフューザ流路３５を通過した空気は、第２吐出室３４に吐出される。第２吐出室３４に吐出された空気は、第２吐出通路３６に吐出される。第２吐出通路３６に吐出された空気は、供給配管３７を介して燃料電池スタック３８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３８に対して空気を供給する。燃料電池スタック３８に供給された空気に含まれる酸素は、燃料電池スタック３８の発電に寄与する。

【0054】

回転体４０は、回転軸４１、及び回転軸４１と一体的に回転することで空気を圧縮する第１インペラ４２及び第２インペラ４３を含む。したがって、回転体４０は、インペラを含む。

【0055】

遠心圧縮機１０は、導入通路５６を備えている。導入通路５６は、第１プレート１５に形成されている。導入通路５６の第１端は、第１プレート１５の外周面に開口している。導入通路５６の第２端は、スラスト軸受収容室２４に連通している。

【0056】

導入通路５６の第１端には、分岐配管５７が接続されている。分岐配管５７は、供給配管３７の途中から分岐されている。分岐配管５７の第１端は、供給配管３７に接続されている。分岐配管５７の第２端は、導入通路５６の第１端に接続されている。分岐配管５７の途中には、インタークーラ５８が設けられている。インタークーラ５８は、分岐配管５７内を流れる空気を冷却する。

【0057】

供給配管３７を流れる空気の一部は、分岐配管５７に流れ込む。分岐配管５７を流れる空気は、インタークーラ５８によって冷却される。これにより、インタークーラ５８を通過した空気は、第２吐出室３４に吐出された空気の温度よりも低い温度となる。そして、インタークーラ５８によって冷却された空気は、導入通路５６、スラスト軸受収容室２４、及び第１軸受保持部２１の内側を通過してモータ収容室１８内へ導入される。したがって、導入通路５６は、第２インペラ４３によって圧縮された空気の一部を、第２吐出室３４に吐出された空気の温度よりも低い温度の状態でモータ収容室１８内へ導入する。

【0058】

遠心圧縮機１０は、排出路５９を備えている。排出路５９は、モータハウジング１２の端壁１２ａに形成されている。排出路５９の第１端は、レゾルバ室６１内に連通している。排出路５９の第２端は、モータハウジング１２の端壁１２ａの外周面に開口している。したがって、排出路５９は、ハウジング１１の外部に連通している。そして、モータ収容室１８内の空気は、第２軸受保持部２５の内側、レゾルバ室６１、及び排出路５９を介してハウジング１１の外部へ排出される。

【0059】

図２に示すように、第２インペラ４３は、背面４３ａから先端に向かうに従って徐々に縮径した筒状である。第２インペラ４３の背面４３ａは、第２プレート１６に対向している。よって、第２プレート１６は、第２インペラ４３の背面４３ａに対向する対向面１６ａを有している。第２インペラ４３は、貫通孔４３ｈを有している。貫通孔４３ｈの軸線は、第２インペラ４３の回転軸線に一致している。なお、第２インペラ４３の回転軸線は、回転軸４１の軸線でもある。回転軸４１の軸線は、回転体４０の回転軸線Ｌ１である。

【0060】

室形成凹部６０は、小径孔６２と、大径孔６３と、を有している。小径孔６２は、第２軸受保持部２５の内側に連通している。大径孔６３は、小径孔６２における第２軸受保持部２５の内側とは反対側の端部に連通している。大径孔６３における小径孔６２とは反対側の開口は、室形成凹部６０の開口である。大径孔６３の開口は、第２プレート１６により閉塞されている。

【0061】

回転軸４１は、第１軸部６４と、第２軸部６５と、第３軸部６６と、第４軸部６７と、を有している。第１軸部６４の外径は、第２軸部６５、第３軸部６６、及び第４軸部６７それぞれの外径よりも大きい。第１軸部６４は、モータ収容室１８から第２軸受保持部２５の内側を通過するとともに室形成凹部６０の小径孔６２の内側に至るまで延びている。第１軸部６４は、第２ラジアル軸受５３に回転可能に支持されている。

【0062】

第２軸部６５は、第１軸部６４に連続している。第１軸部６４の外周面と第２軸部６５の外周面とは、環状の第１段差面６８ａによって接続されている。第２軸部６５の外径は、第３軸部６６及び第４軸部６７それぞれの外径よりも大きい。第２軸部６５は、小径孔６２の内側から大径孔６３の内側に至るまで延びている。

【0063】

第３軸部６６は、第２軸部６５における第１軸部６４とは反対側の端部に連続している。第２軸部６５の外周面と第３軸部６６の外周面とは、環状のテーパ面６８ｂによって接続されている。第３軸部６６の外径は、第４軸部６７の外径よりも大きい。第３軸部６６の外径は、第２挿通孔２６の孔径よりも小さい。第３軸部６６は、大径孔６３の内側から第２挿通孔２６の内側に挿入されている。第３軸部６６における第２挿通孔２６の内側に位置する部分は、回転体４０における第２挿通孔２６の内側に位置する部分である。

【0064】

第４軸部６７は、第３軸部６６における第２軸部６５とは反対側の端部に連続している。第３軸部６６の外周面と第４軸部６７の外周面とは、環状の第２段差面６８ｃによって接続されている。第４軸部６７は、第２インペラ４３の貫通孔４３ｈを貫通した状態で、第２インペラ４３に連結されている。したがって、第２インペラ４３は、第４軸部６７に連結されている。

【0065】

＜レゾルバ＞
遠心圧縮機１０は、レゾルバ７０を備えている。レゾルバ７０は、モータロータ４７の回転角を検出する。レゾルバ７０は、レゾルバ室６１に収容されている。したがって、レゾルバ室６１は、レゾルバ７０を収容する。レゾルバ７０は、筒状のレゾルバロータ７１、筒状のレゾルバステータ７２、及び固定部材７３を有している。固定部材７３は、レゾルバロータ７１を回転軸４１に固定する。したがって、レゾルバロータ７１は、回転軸４１に固定されている。レゾルバロータ７１は、回転軸４１と一体的に回転する。

【0066】

レゾルバステータ７２は、レゾルバコイル７４を有している。レゾルバコイル７４からは図示しないレゾルバ配線が引き出されている。レゾルバ配線は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。そして、レゾルバロータ７１の回転によって、レゾルバロータ７１の回転を検出した２相出力からなるレゾルバ信号がレゾルバコイル７４からレゾルバ配線を介して制御装置に送信される。

【0067】

レゾルバステータ７２は、小径孔６２の内側に配置されている。レゾルバステータ７２は、室形成凹部６０における小径孔６２を画定する部分の内周面に圧入されている。レゾルバステータ７２は、モータハウジング１２に固定されている。

【0068】

レゾルバロータ７１は、小径孔６２の内側に配置されている。レゾルバロータ７１は、レゾルバステータ７２の径方向内側に配置されている。レゾルバロータ７１は、第２軸部６５に対して第２軸部６５の径方向外側に配置されている。したがって、第２軸部６５は、レゾルバロータ７１の内側を貫通している。レゾルバロータ７１は、第１段差面６８ａに当接している。

【0069】

＜固定部材＞
固定部材７３は、筒状である。固定部材７３は、第１端面７３ａ及び第２端面７３ｂを有している。第１端面７３ａは、固定部材７３における軸方向の一方に位置する端面である。第１端面７３ａは、平坦面状である。第２端面７３ｂは、固定部材７３における軸方向の他方に位置する端面である。第２端面７３ｂは、平坦面状である。

【0070】

第２軸部６５は、固定部材７３の内側を貫通している。固定部材７３は、第２軸部６５の外周面に圧入されている。固定部材７３は、第１端面７３ａがレゾルバロータ７１に当接した状態で、第２軸部６５に対して配置されている。固定部材７３は、回転軸４１の第１段差面６８ａと共にレゾルバロータ７１を回転軸４１の軸方向で挟み込んでいる。レゾルバロータ７１は、回転軸４１の第１段差面６８ａと固定部材７３とによって挟み込まれることにより、回転軸４１に固定されている。このようにして、固定部材７３は、レゾルバロータ７１を回転軸４１に固定している。レゾルバロータ７１及び固定部材７３は、回転体４０の一部を構成している。固定部材７３は、回転軸４１と共に一体回転する。

【0071】

図３に示すように、固定部材７３は、筒状の突出壁７５を有している。突出壁７５は、第２端面７３ｂから突出している。突出壁７５は、第２端面７３ｂの外周部から第２プレート１６に向けて突出している。突出壁７５の先端面と第２プレート１６との間には隙間７６が形成されている。隙間７６は、回転軸４１の径方向に延びている。

【0072】

＜ラビリンスシール＞
遠心圧縮機１０は、複数の溝７７を備えている。複数の溝７７は、第２プレート１６における第２挿通孔２６を形成する孔形成面７８に形成されている。なお、第３軸部６６における第２挿通孔２６の内側に位置する部分の外周面は、孔形成面７８と対向する対向面７９である。本実施形態では、孔形成面７８に２つの溝７７が形成されている。複数の溝７７は、回転軸４１の軸方向に並んで配置されている。そして、複数の溝７７は、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０からの第２挿通孔２６を介したモータ室Ｓ１への空気の洩れを減少させるラビリンスシールを構成している。

【0073】

なお、図１に示すように、第３プレート１７における第１挿通孔２３を形成する孔形成面にも複数の溝７７が形成されている。複数の溝７７は、第１インペラ４２の背面と第３プレート１７との間の空隙からの第１挿通孔２３を介したモータ室Ｓ１への空気の洩れを減少させるラビリンスシールを構成している。

【0074】

＜径路＞
図３に示すように、第２プレート１６は、環状壁８１を有している。環状壁８１は、第２プレート１６におけるレゾルバ室６１側の内面１６１から突出している。環状壁８１は、第２プレート１６の内面１６１における第２挿通孔２６の周囲に設けられている。環状壁８１の内周面は、孔形成面７８の一部を構成している。したがって、環状壁８１の内側は、第２挿通孔２６の一部である。環状壁８１は、第２プレート１６の内面１６１から固定部材７３の突出壁７５の内側に突出している。環状壁８１は、第２プレート１６の内面１６１から固定部材７３の第２端面７３ｂに向けて突出している。

【0075】

遠心圧縮機１０は、径路８２を備えている。径路８２は、固定部材７３の第２端面７３ｂと環状壁８１の先端面８１ａとの間に形成されている。したがって、径路８２は、固定部材７３と第２プレート１６とで画定されている。固定部材７３は、回転軸４１と共に一体回転する流路形成部材である。径路８２は、回転軸４１の径方向に延びている。径路８２の径方向内側の端部は、第２挿通孔２６に連通している。したがって、径路８２は、第２挿通孔２６に連通するとともに第２挿通孔２６に対して回転軸４１の径方向に延びることでモータ室Ｓ１に形成されている。

【0076】

＜径路衝突壁＞
固定部材７３は、径路衝突壁８３を有している。径路衝突壁８３は、突出壁７５における径路８２と回転軸４１の径方向で重なる部分である。径路衝突壁８３には、第２挿通孔２６から径路８２に流れ込んだ空気が衝突する。

【0077】

＜軸路＞
遠心圧縮機１０は、軸路８４を備えている。軸路８４は、突出壁７５の内周面と環状壁８１の外周面との間に形成されている。したがって、軸路８４は、固定部材７３と第２プレート１６とで画定されている。軸路８４は、回転軸４１の軸方向に延びている。軸路８４は、径路８２における第２挿通孔２６とは反対側の端部に連通している。軸路８４は、径路８２における第２挿通孔２６とは反対側の端部から回転軸４１の軸方向に延びている。軸路８４は、第２挿通孔２６と回転軸４１の径方向で重なる位置に配置されている。したがって、軸路８４は、回転軸４１の軸方向に延び、且つ、第２挿通孔２６と回転軸４１の径方向で重なる位置に配置されている。

【0078】

＜軸路淀み部＞
遠心圧縮機１０は、軸路淀み部８５を備えている。軸路淀み部８５は、第２プレート１６の内面１６１における環状壁８１の周囲に環状に形成される凹部である。軸路淀み部８５の一部分は、軸路８４と回転軸４１の軸方向で重なっている。軸路淀み部８５の内側には、軸路８４を流れた空気が流れ込む。そして、軸路８４から軸路淀み部８５の内側に流れ込んだ空気の流れが軸路淀み部８５の内側で淀む。したがって、軸路淀み部８５では、軸路８４を流れた空気の流れが淀む。

【0079】

＜軸路衝突壁＞
軸路８４から軸路淀み部８５の内側に流れ込んだ空気は、軸路淀み部８５の底面に衝突する。よって、第２プレート１６における軸路淀み部８５の底面を形成する壁は、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気が衝突する軸路衝突壁８６である。したがって、第２プレート１６は、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気が衝突する軸路衝突壁８６を有している。

【0080】

［実施形態の作用］
次に、実施形態の作用について説明する。
スラスト軸受５４は、導入通路５６からスラスト軸受収容室２４内に導入された空気によって冷却される。スラスト軸受収容室２４内の空気は、第１軸受保持部２１の内側を通過する。第１ラジアル軸受５２は、第１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。第１軸受保持部２１の内側を通過した空気は、モータ収容室１８内へ導入される。モータ２０は、モータ収容室１８に導入された空気によって冷却される。モータ収容室１８内に導入された空気は、第２軸受保持部２５の内側を通過する。第２ラジアル軸受５３は、第２軸受保持部２５の内側を通過する空気によって冷却される。第２軸受保持部２５の内側を通過した空気はレゾルバ室６１内に導入される。レゾルバ７０は、レゾルバ室６１内に導入された空気によって冷却される。レゾルバ室６１内に導入された空気は、排出路５９を介してハウジング１１の外部へ排出される。

【0081】

ところで、第２インペラ４３の回転によって圧縮された空気の一部が、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０に流れ込む。そして、空隙８０に流れ込んだ空気は、空隙８０から第２挿通孔２６の内側に流れ込む。第２挿通孔２６の内側に流れ込んだ空気は、各溝７７の内側に流れ込むことにより空気の流れが淀む。これにより、第２挿通孔２６の内側を流れる空気の圧力が減圧される。

【0082】

第２挿通孔２６を通過した空気は、径路８２に流れ込む。そして、径路８２に流れ込んだ空気が径路衝突壁８３に衝突する。これにより、空気における回転軸４１の径方向への流れが堰き止められるとともに空気の流れの方向が変更される。よって、空気の圧力が減圧される。したがって、径路衝突壁８３は、第２挿通孔２６から径路８２に流れ込んだ空気の回転軸４１の径方向への流れを衝突により堰き止めることで空気の流れの方向を変更する。

【0083】

さらに、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気が、軸路衝突壁８６に衝突することにより、空気における回転軸４１の軸方向への流れが堰き止められるとともに空気の流れの方向が変更される。よって、空気の圧力が減圧される。したがって、軸路衝突壁８６は、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気の回転軸４１の軸方向への流れを衝突により堰き止めることで空気の流れの方向を変更する。

【0084】

また、軸路８４を流れた空気の流れが軸路淀み部８５で淀むことにより、空気の圧力が減圧される。このように、空気の圧力が減圧されていくことにより、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことが抑制されている。

【0085】

［実施形態の効果］
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）遠心圧縮機１０は、第２挿通孔２６に連通するとともに第２挿通孔２６に対して回転軸４１の径方向に延びることでモータ室Ｓ１に形成される径路８２を備えている。固定部材７３は、第２挿通孔２６から径路８２に流れ込んだ空気の回転軸４１の径方向への流れを衝突により堰き止めることで空気の流れの方向を変更する径路衝突壁８３を有している。これによれば、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を通過した空気が、径路８２に流れ込む。そして、径路８２に流れ込んだ空気が径路衝突壁８３に衝突する。これにより、空気における回転軸４１の径方向への流れが堰き止められるとともに空気の流れの方向が変更される。よって、空気の圧力が減圧されるため、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機１０においてシール性の向上を図ることができる。

【0086】

また、シール性の向上を図るために、ラビリンスシールを構成する溝７７の数を増やす必要が無いため、溝７７の数を増やすことによって第２挿通孔２６における回転軸４１の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無い。よって、第２挿通孔２６における回転軸４１の軸方向の長さが長くなることによって、回転軸４１の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無く、回転軸４１の振れが大きくなってしまうといった問題を回避することができる。以上により、回転軸４１の振れを抑えつつも、シール性の向上を図ることができる。

【0087】

（２）遠心圧縮機１０は、径路８２における第２挿通孔２６とは反対側の端部に連通するとともに回転軸４１の軸方向に延び、且つ、第２挿通孔２６と回転軸４１の径方向で重なる位置に配置される軸路８４を備えている。第２プレート１６は、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気の回転軸４１の軸方向への流れを衝突により堰き止めることで空気の流れの方向を変更する軸路衝突壁８６を有している。これによれば、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気が軸路衝突壁８６に衝突することにより、空気における回転軸４１の軸方向への流れが堰き止められるとともに空気の流れの方向が変更される。よって、空気の圧力が減圧されるため、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。その結果、ラビリンスシールを構成する溝７７の数を増やすことなく、遠心圧縮機１０においてシール性の向上をさらに図ることができる。軸路８４は、第２挿通孔２６と回転軸４１の径方向で重なる位置に配置されている。したがって、遠心圧縮機１０が軸路８４を備えている構成であっても、第２挿通孔２６における回転軸４１の軸方向の長さが長くなることは無い。よって、第２挿通孔２６における回転軸４１の軸方向の長さが長くなることによって、回転軸４１の軸方向の長さが長くなってしまうといったことが無く、回転軸４１の振れが大きくなってしまうといった問題を回避することができる。以上により、回転軸４１の振れを抑えつつも、シール性の向上をさらに図ることができる。

【0088】

（３）遠心圧縮機１０は、軸路８４を流れた空気の流れが淀む軸路淀み部８５を備えている。これによれば、軸路８４を流れた空気の流れが軸路淀み部８５で淀むことにより、空気の圧力が減圧される。したがって、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

【0089】

（４）レゾルバ室６１に収容されているレゾルバ７０の固定部材７３は、レゾルバ室６１が比較的広いスペースであるため、第２プレート１６に対する位置が調整し易い。したがって、固定部材７３における第２プレート１６に対する位置の調整を行うことで、径路８２の寸法を精度良く設定することができる。

【0090】

（５）第２インペラ４３の回転によって圧縮された空気は、第１インペラ４２の回転によって圧縮された後の空気を再び圧縮した空気であるため、第１インペラ４２の回転によって圧縮された後の空気に比べると温度が高い。ここで、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を通過した空気が、径路８２に流れ込む。そして、径路８２に流れ込んだ空気が径路衝突壁８３に衝突する。これにより、空気における回転軸４１の径方向への流れが堰き止められるとともに空気の流れの方向が変更される。よって、空気の圧力が減圧される。したがって、第１インペラ４２の回転によって圧縮された後の空気よりも温度が高い空気が、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に侵入してしまうことを抑制することができる。

【0091】

［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。

【0092】

○ 図４に示すように、遠心圧縮機１０は、径路淀み部８７を備えていてもよい。径路淀み部８７は、突出壁７５の内周面における径路８２と回転軸４１の径方向で重なる部分に環状に形成される凹部である。径路淀み部８７の内側には、径路８２を流れた空気が流れ込む。そして、径路８２から径路淀み部８７の内側に流れ込んだ空気の流れが径路淀み部８７の内側で淀む。したがって、径路淀み部８７では、径路８２を流れた空気の流れが淀む。なお、この場合、径路８２から径路淀み部８７の内側に流れ込んだ空気は、径路淀み部８７の内周面に衝突する。よって、突出壁７５における径路淀み部８７の内周面を形成する壁は、第２挿通孔２６から径路８２に流れ込んだ空気が衝突する径路衝突壁８３である。

【0093】

これによれば、径路８２を流れた空気の流れが径路淀み部８７で淀むことにより、空気の圧力が減圧される。したがって、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。なお、図４に示すように、遠心圧縮機１０は、軸路淀み部８５を備えていない構成であってもよい。

【0094】

○ 図５に示すように、径路８２には、径路衝突壁８３ａ，８３ｂが回転軸４１の径方向に並んで複数配置されていてもよい。固定部材７３の第２端面７３ｂには、径路衝突壁８３ａが複数突出している。各径路衝突壁８３ａは、円環状である。各径路衝突壁８３ａは、回転軸４１の径方向に並んで配置されている。各径路衝突壁８３ａは、固定部材７３の軸線を中心とした同心円上に配置されている。各径路衝突壁８３ａは、固定部材７３の第２端面７３ｂから環状壁８１の先端面８１ａに向けて突出している。各径路衝突壁８３ａの先端と環状壁８１の先端面８１ａとの間には隙間が形成されている。

【0095】

環状壁８１の先端面８１ａには、径路衝突壁８３ｂが複数突出している。各径路衝突壁８３ｂは、円環状である。各径路衝突壁８３ｂは、回転軸４１の径方向に並んで配置されている。各径路衝突壁８３ｂは、環状壁８１の軸線を中心とした同心円上に配置されている。各径路衝突壁８３ｂは、環状壁８１の先端面８１ａから固定部材７３の第２端面７３ｂに向けて突出している。各径路衝突壁８３ｂの先端と固定部材７３の第２端面７３ｂとの間には隙間が形成されている。

【0096】

各径路衝突壁８３ａ，８３ｂは、回転軸４１の径方向で交互に配置されている。これにより、径路８２は、第２挿通孔２６に対して回転軸４１の径方向に蛇行しながら延びている。これによれば、第２挿通孔２６から径路８２に流れ込んだ空気が各径路衝突壁８３ａ，８３ｂに衝突する度に空気の圧力が減圧される。したがって、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。なお、図５に示すように、遠心圧縮機１０は、軸路８４を備えていない構成であってもよい。

【0097】

○ 図５に示す実施形態において、例えば、環状壁８１の先端面８１ａに径路衝突壁８３ｂが突出していなくてもよい。また、図５に示す実施形態において、例えば、固定部材７３の第２端面７３ｂに径路衝突壁８３ａが突出していなくてもよい。さらには、図５に示す実施形態において、固定部材７３が突出壁７５を有していなくてもよい。要は、固定部材７３及び第２プレート１６の少なくとも一方が径路衝突壁を有していればよい。

【0098】

○ 図６に示すように、軸路８４には、軸路衝突壁８６ａ，８６ｂが回転軸４１の軸方向に並んで複数配置されていてもよい。突出壁７５の内周面には、軸路衝突壁８６ａが複数突出している。各軸路衝突壁８６ａは、円環状である。各軸路衝突壁８６ａは、回転軸４１の軸方向に並んで配置されている。各軸路衝突壁８６ａは、突出壁７５の内周面から回転軸４１の径方向に延びている。各軸路衝突壁８６ａは、突出壁７５の内周面から環状壁８１の外周面に向けて突出している。各軸路衝突壁８６ａの先端と環状壁８１の外周面との間には隙間が形成されている。

【0099】

環状壁８１の外周面には、軸路衝突壁８６ｂが複数突出している。各軸路衝突壁８６ｂは、円環状である。各軸路衝突壁８６ｂは、回転軸４１の軸方向に並んで配置されている。各軸路衝突壁８６ｂは、環状壁８１の外周面から回転軸４１の径方向に延びている。各軸路衝突壁８６ｂは、環状壁８１の外周面から突出壁７５の内周面に向けて突出している。各軸路衝突壁８６ｂの先端と突出壁７５の内周面との間には隙間が形成されている。

【0100】

各軸路衝突壁８６ａ，８６ｂは、回転軸４１の軸方向で交互に配置されている。これにより、軸路８４は、径路８２における第２挿通孔２６とは反対側の端部から回転軸４１の軸方向に蛇行しながら延びている。これによれば、径路８２から軸路８４に流れ込んだ空気が各軸路衝突壁８６に衝突する度に空気の圧力が減圧される。したがって、第２インペラ４３の背面４３ａと第２プレート１６との間の空隙８０から第２挿通孔２６を介してモータ室Ｓ１内に空気が侵入してしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

【0101】

○ 図６に示す実施形態において、例えば、環状壁８１の外周面に軸路衝突壁８６ｂが突出していなくてもよい。また、図６に示す実施形態において、例えば、突出壁７５の内周面に軸路衝突壁８６ａが突出していなくてもよい。さらには、図６に示す実施形態において、第２プレート１６が軸路衝突壁８６を有していなくてもよい。要は、固定部材７３及び第２プレート１６の少なくとも一方が軸路衝突壁を有していればよい。

【0102】

○ 実施形態において、例えば、孔形成面７８に加えて、対向面７９にも溝７７が複数形成されていてもよい。また、孔形成面７８に溝７７が形成されておらず、対向面７９に溝７７が複数形成されていてもよい。要は、孔形成面７８及び対向面７９の少なくとも一方に複数の溝７７が形成されていればよい。

【0103】

○ 実施形態において、孔形成面７８に形成されている溝７７の数は複数であればよく、その数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、固定部材７３は、第２軸部６５の外周面に圧入されていたが、これに限らず、例えば、固定部材７３がナットであり、第２軸部６５の外周面に形成された雌ねじにねじ込まれていてもよい。

【0104】

○ 実施形態において、例えば、第２インペラ４３の背面４３ａの中央部からボス部が突出しており、ボス部が第２挿通孔２６の内側に挿入されていてもよい。この場合、第２インペラ４３のボス部は、回転体４０における第２挿通孔２６の内側に位置する部分である。第２インペラ４３において、ボス部は、回転軸４１の一部を構成しているとも言える。そして、第２インペラ４３において、ボス部を除く部位は、回転軸４１と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラとして機能する部分と言える。

【0105】

○ 実施形態において、導入通路５６は、第１インペラ４２によって圧縮された空気の一部をモータ室Ｓ１内へ導入してもよい。第１インペラ４２によって圧縮された空気の温度は、第２インペラ４３によって圧縮されて第２吐出室３４に吐出される空気の温度よりも低い。要は、導入通路５６は、第２吐出室３４に吐出された空気の温度よりも低い温度の状態でモータ室Ｓ１内へ空気を導入すればよい。

【0106】

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、第２インペラ４３を備えていない構成であってもよい。この場合、径路８２は、例えば、支持部４４等の回転軸４１とは別部材である流路形成部材と第３プレート１７とで画定され、第１挿通孔２３に連通するとともに第１挿通孔２３に対して回転軸４１の径方向に延びている。また、支持部４４及び第３プレート１７の少なくとも一方は、径路衝突壁８３を有している。そして、径路衝突壁８３には、第１挿通孔２３から径路８２に流れ込んだ空気が衝突する。

【0107】

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、第２インペラ４３に代えて、タービンホイールを備えている構成であってもよい。
○ 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ていなくてもよい。要は、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。

【0108】

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、燃料電池スタック３８に供給される空気を圧縮するために用いられるものに限らない。要は、遠心圧縮機１０は、流体を圧縮するものであればよい。

【0109】

上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。
＜付記１＞
回転軸と、
前記回転軸と一体的に回転することで流体を圧縮するインペラと、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室と前記モータ室とを仕切るとともに前記回転軸が挿通される挿通孔が形成されている仕切壁を有するハウジングと、
前記仕切壁における前記挿通孔を形成する孔形成面、及び前記回転軸における前記孔形成面と対向する対向面の少なくとも一方に形成されるとともに前記回転軸の軸方向に並んで配置される複数の溝と、を備え、
前記複数の溝は、前記インペラの背面と前記仕切壁との間の空隙からの前記挿通孔を介した前記モータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成している遠心圧縮機であって、
前記回転軸と共に一体回転する流路形成部材と前記仕切壁とで画定され、前記挿通孔に連通するとともに前記挿通孔に対して前記回転軸の径方向に延びることで前記モータ室に形成される径路を備え、
前記流路形成部材及び前記仕切壁の少なくとも一方は、前記挿通孔から前記径路に流れ込んだ流体の前記径方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更する径路衝突壁を有していることを特徴とする遠心圧縮機。

【0110】

＜付記２＞
前記流路形成部材と前記仕切壁とで画定され、前記径路における前記挿通孔とは反対側の端部に連通するとともに前記回転軸の軸方向に延び、且つ、前記挿通孔と前記回転軸の径方向で重なる位置に配置される軸路を備え、
前記流路形成部材及び前記仕切壁の少なくとも一方は、前記径路から前記軸路に流れ込んだ流体の前記軸方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更する空気が衝突する軸路衝突壁を有していることを特徴とする＜付記１＞に記載の遠心圧縮機。

【0111】

＜付記３＞
前記径路には、前記径路衝突壁が前記回転軸の径方向に並んで複数配置されていることを特徴とする＜付記１＞又は＜付記２＞に記載の遠心圧縮機。

【0112】

＜付記４＞
前記軸路には、前記軸路衝突壁が前記回転軸の軸方向に並んで複数配置されていることを特徴とする＜付記２＞に記載の遠心圧縮機。

【0113】

＜付記５＞
前記径路を流れた流体の流れが淀む径路淀み部を備えていることを特徴とする＜付記１＞～＜付記４＞のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。

【0114】

＜付記６＞
前記軸路を流れた流体の流れが淀む軸路淀み部を備えていることを特徴とする＜付記２＞又は＜付記４＞に記載の遠心圧縮機。

【0115】

＜付記７＞
前記モータは、前記回転軸と一体的に回転するモータロータを有し、
前記回転軸に固定されるレゾルバロータ、及び前記レゾルバロータを前記回転軸に固定する固定部材を有するとともに前記モータロータの回転角を検出するレゾルバを備え、
前記モータ室は、前記レゾルバを収容するレゾルバ室と、前記モータロータを収容するモータ収容室と、を含み、
前記仕切壁は、
前記インペラ室と前記レゾルバ室とを仕切る第１壁構成体と、
前記レゾルバ室と前記モータ収容室とを仕切る第２壁構成体と、を有し、
前記第１壁構成体には、前記挿通孔が形成されており、
前記第２壁構成体は、前記回転軸を回転可能に支持する軸受を保持する筒状の軸受保持部を有し、
前記軸受保持部の内側は、前記モータ収容室と前記レゾルバ室とを連通しており、
前記径路は、前記流路形成部材である前記固定部材と前記第１壁構成体とで画定されており、
前記固定部材は、前記径路衝突壁を有していることを特徴とする＜付記１＞～＜付記６＞のいずれか１つに記載の遠心圧縮機。

【0116】

＜付記８＞
前記インペラは、
前記回転軸の第１端に連結される第１インペラと、
前記回転軸の第２端に連結されるとともに前記第１インペラの回転によって圧縮された後の流体を圧縮するために回転する第２インペラと、を含み、
前記インペラ室は、
前記第１インペラを収容する第１インペラ室と、
前記第２インペラを収容する第２インペラ室と、を含み、
前記仕切壁は、
前記第１インペラ室と前記モータ室とを仕切る第１仕切壁と、
前記第２インペラ室と前記モータ室とを仕切る第２仕切壁と、を含み、
前記挿通孔は、
前記第１仕切壁に形成されるとともに前記回転軸が挿通される第１挿通孔と、
前記第２仕切壁に形成されるとともに前記回転軸が挿通される第２挿通孔と、を含み、
前記複数の溝は、前記第２インペラの背面と前記第２仕切壁との間の空隙からの前記第２挿通孔を介した前記モータ室への流体の洩れを減少させるラビリンスシールを構成しており、
前記径路は、前記流路形成部材と前記第２仕切壁とで画定され、前記第２挿通孔に連通するとともに前記第２挿通孔に対して前記回転軸の径方向に延びており、
前記流路形成部材及び前記第２仕切壁の少なくとも一方は、前記径路衝突壁を有し、
前記径路衝突壁は、前記第２挿通孔から前記径路に流れ込んだ流体の前記径方向への流れを衝突により堰き止めることで前記流体の流れの方向を変更することを特徴とする＜付記１＞～＜付記７＞のいずれか１つに記載の遠心圧縮機。

【符号の説明】

【0117】

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１２ａ…第２壁構成体である端壁（仕切壁及び第２仕切壁）、１５…第１プレート（仕切壁及び第１仕切壁）、１６…第１壁構成体である第２プレート（仕切壁及び第２仕切壁）、１７…第３プレート（仕切壁及び第１仕切壁）、１８…モータ収容室、２０…モータ、２１…第１軸受保持部（軸受保持部）、２３…第１挿通孔（挿通孔）、２５…第２軸受保持部（軸受保持部）、２６…第２挿通孔（挿通孔）、２８…第１インペラ室（インペラ室）、３３…第２インペラ室（インペラ室）、４０…回転体、４１…回転軸、４２…第１インペラ（インペラ）、４３…第２インペラ（インペラ）、４３ａ…背面、４７…モータロータ、５２…第１ラジアル軸受（軸受）、５３…第２ラジアル軸受（軸受）、６１…レゾルバ室、７０…レゾルバ、７１…レゾルバロータ、７３…流路形成部材である固定部材、７７…溝、７８…孔形成面、７９…対向面、８０…空隙、８２…径路、８３，８３ａ，８３ｂ…径路衝突壁、８４…軸路、８５…軸路淀み部、８６，８６ａ，８６ｂ…軸路衝突壁、８７…径路淀み部、Ｓ１…モータ室。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】