特開 2024-90664 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】P2024090664

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】遠心圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/10 20060101AFI20240627BHJP

   F04D 29/12 20060101ALI20240627BHJP

   F04D 25/16 20060101ALI20240627BHJP

   F16J 15/54 20060101ALI20240627BHJP

   F16J 15/44 20060101ALI20240627BHJP

   F16J 15/48 20060101ALI20240627BHJP

   F16J 15/3268 20160101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

F04D29/10 A

F04D29/12 Z

F04D25/16

F16J15/54

F16J15/44 C

F16J15/48

F16J15/3268

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206704

(22)【出願日】2022-12-23

(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】伊藤 正悟

(72)【発明者】

【氏名】石原 佳季

(72)【発明者】

【氏名】光田 聡

(72)【発明者】

【氏名】加藤 弘晃

(72)【発明者】

【氏名】中根 芳之

【テーマコード（参考）】

3H130

3J042

3J043

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB27

3H130AB47

3H130AB62

3H130AB65

3H130AC03

3H130AC13

3H130BA53F

3H130BA66F

3H130DA02Z

3H130DB01Z

3H130DB02Z

3H130DC13X

3H130DC20X

3H130DD01Z

3H130EA06F

3H130EB01A

3H130EB01F

3H130EC01F

3H130EC04A

3J042AA04

3J042BA03

3J042CA05

3J042DA20

3J043AA16

3J043BA04

3J043DA20

(57)【要約】

【課題】広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機の運転効率の向上を図ること。
【解決手段】シールリング６２が、第１凹部６１内において、バネ６３の付勢力に抗する洩れ空気から受ける圧力に応じて回転軸４１の軸方向に移動し、回転軸４１の径方向において第１対向面６４又は第２対向面６５に対向することで、シール間隔が変化する。例えば、洩れ空気の圧力が比較的小さい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、一対の第２対向面６５の一方に対向する。例えば、洩れ空気の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、一対の第２対向面６５の他方に対向する。洩れ空気の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、第１対向面６４に対向する。
【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、及び前記インペラによって圧縮された流体が吐出される吐出室を区画するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、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遠心圧縮機であって、
前記挿通孔と前記回転軸との間には、前記回転軸が挿通され、前記インペラの背面に洩れてきた洩れ流体をシールするシール機構が設けられ、
前記シール機構は、
前記回転軸及び前記挿通孔の一方に設けられるとともに他方に向けて開口する環状の第１凹部と、
前記第１凹部に設けられ、前記他方に向けて前記開口から突出する突出部を有し、前記回転軸の軸方向に移動可能に設けられる環状のシールリングと、
前記第１凹部に設けられ、前記シールリングを前記モータ室側から前記インペラ室側に向けて前記軸方向に付勢するバネと、
前記回転軸及び前記挿通孔の他方に設けられ、前記回転軸の径方向において前記シールリングとのシール間隔が所定間隔となるように対向する環状の第１対向面と、
前記第１対向面を間に挟んで前記モータ室側及び前記インペラ室側に設けられ、前記シール間隔が前記所定間隔よりも大きくなるように対向する環状の一対の第２対向面と、を有し、
前記軸方向において、前記シールリングの幅は、一対の前記第２対向面の各々の幅よりも小さく、
前記シール機構は、前記シールリングが、前記第１凹部内において、前記バネの付勢力に抗する前記洩れ流体から受ける圧力に応じて前記軸方向に移動され、前記径方向において前記第１対向面又は前記第２対向面に対向することで、前記シール間隔が変化されることを特徴とする遠心圧縮機。

【請求項2】

前記回転軸は、前記第１対向面と一対の前記第２対向面とを有する第２凹部を有し、
前記第１対向面は、前記第２対向面から突出する円環状の凸部の上面を構成し、
前記第２凹部は、前記軸方向に対して前記凸部を間に挟んで並ぶ低圧力用凹部と高圧力用凹部とを有し、
一対の前記第２対向面のうち、
一方の前記第２対向面は前記低圧力用凹部の底面を構成し、
他方の前記第２対向面は前記高圧力用凹部の底面を構成し、
前記バネの付勢力は、
前記圧力が第１所定圧力以下のときに前記径方向で前記低圧力用凹部と重なる位置に前記シールリングが配置され、
前記圧力が前記第１所定圧力よりも大きい第２所定圧力以上のときに前記径方向で前記高圧力用凹部と重なる位置に前記シールリングが配置され、
前記圧力が前記第１所定圧力よりも大きく、且つ、前記第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力のときに前記挿通孔と前記回転軸との間が前記シールリング及び前記第１対向面によってシールされるように設定され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】

前記第１対向面及び一対の前記第２対向面は、前記回転軸の外周面に形成されており、
前記第１凹部は、前記挿通孔の内周面に形成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】

前記第２対向面には、前記シールリングに向けて前記径方向へ突出する突起が形成され、前記第２対向面に対する前記突起の突出高さは、前記第２対向面に対する前記凸部の突出高さよりも低いことを特徴とする請求項２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】

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、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、及び吐出室を区画する。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。吐出室には、インペラによって圧縮された流体が吐出される。ハウジングは、仕切壁を有している。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、インペラによって圧縮されて吐出室に吐出される流体の一部が、インペラの背面に洩れてくる場合がある。そして、インペラの背面に洩れてきた流体が、挿通孔を介してモータ室内へ洩れてしまう虞がある。その結果、遠心圧縮機において、流体の無駄な圧縮が増えることになるため、運転効率が低下する要因となる。そこで、挿通孔と回転軸との間をシールするシールリングを備えた遠心圧縮機が知られている。これによれば、挿通孔を介してモータ室内へ流体が洩れてしまうことがシールリングによって抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１５５６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、回転軸が回転することに伴い、シールリングと回転軸との間では摺動抵抗が生じる。シールリングと回転軸との間で生じる摺動抵抗は、遠心圧縮機の動力損失となる。遠心圧縮機の動力損失は、遠心圧縮機の運転効率が低下する要因となる。

【0006】

ここで、例えば、インペラの背面に洩れてきた洩れ流体の圧力が比較的小さい状態で遠心圧縮機が運転している場合を考える。この場合、挿通孔を介してモータ室内へ流体が洩れたとしても、遠心圧縮機の運転効率はさほど低下しない。したがって、洩れ流体の圧力が比較的小さい状態では、挿通孔と回転軸との間をシールリングによってシールする必要が無いにもかかわらず、シールリングと回転軸との間で摺動抵抗が生じることにより、遠心圧縮機の動力損失が生じてしまう。

【0007】

一方で、例えば、インペラの背面に洩れてきた洩れ流体の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機が運転している場合を考える。この場合、挿通孔を介してモータ室内へ流体が洩れてしまうと、遠心圧縮機の運転効率が低下する。したがって、挿通孔と回転軸との間をシールリングによってシールする必要がある。しかしながら、洩れ流体の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機が運転している場合は、回転軸の回転数が高いため、シールリングと回転軸との間で生じる摺動抵抗が比較的大きくなる。したがって、遠心圧縮機の動力損失が比較的大きくなる。ここで、シールリングと回転軸との間での摺動抵抗に伴う遠心圧縮機の動力損失による運転効率の低下は、挿通孔を介したモータ室内への流体の洩れによる運転効率の低下に比較して影響が大きい。したがって、洩れ流体の圧力が比較的大きい状態では、挿通孔と回転軸との間をシールするシールリングが無いほうが、遠心圧縮機の運転効率の面で有利である。

【0008】

さらには、インペラの背面に洩れてきた洩れ流体の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態で遠心圧縮機が運転している場合を考える。この場合、シールリングと回転軸との間での摺動抵抗に伴う遠心圧縮機の動力損失による運転効率の低下は、挿通孔を介したモータ室内への流体の洩れによる運転効率の低下に比較して影響が小さい。したがって、洩れ流体の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態では、挿通孔を介したモータ室内への流体の洩れを抑制することが望まれている。このように、広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機の運転効率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】

【0009】

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、及び前記インペラによって圧縮された流体が吐出される吐出室を区画するハウジングと、を備え、前記ハウジングは、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遠心圧縮機であって、前記挿通孔と前記回転軸との間には、前記回転軸が挿通され、前記インペラの背面に洩れてきた洩れ流体をシールするシール機構が設けられ、前記シール機構は、前記回転軸及び前記挿通孔の一方に設けられるとともに他方に向けて開口する環状の第１凹部と、前記第１凹部に設けられ、前記他方に向けて前記開口から突出する突出部を有し、前記回転軸の軸方向に移動可能に設けられる環状のシールリングと、前記第１凹部に設けられ、前記シールリングを前記モータ室側から前記インペラ室側に向けて前記軸方向に付勢するバネと、前記回転軸及び前記挿通孔の他方に設けられ、前記回転軸の径方向において前記シールリングとのシール間隔が所定間隔となるように対向する環状の第１対向面と、前記第１対向面を間に挟んで前記モータ室側及び前記インペラ室側に設けられ、前記シール間隔が前記所定間隔よりも大きくなるように対向する環状の一対の第２対向面と、を有し、前記軸方向において、前記シールリングの幅は、一対の前記第２対向面の各々の幅よりも小さく、前記シール機構は、前記シールリングが、前記第１凹部内において、前記バネの付勢力に抗する前記洩れ流体から受ける圧力に応じて前記軸方向に移動され、前記径方向において前記第１対向面又は前記第２対向面に対向することで、前記シール間隔が変化される。

【0010】

これによれば、シールリングが、第１凹部内において、バネの付勢力に抗する洩れ流体から受ける圧力に応じて回転軸の軸方向に移動し、回転軸の径方向において第１対向面又は第２対向面に対向することで、シール間隔が変化する。したがって、例えば、洩れ流体の圧力が比較的小さい状態で遠心圧縮機が運転している場合、シールリングは、一対の第２対向面の一方に対向する。よって、シールリングと回転軸との間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機の動力損失を抑制することができる。また、例えば、洩れ流体の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機が運転している場合、シールリングは、一対の第２対向面の他方に対向する。よって、シールリングと回転軸との間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機の動力損失を抑制することができる。さらに、例えば、洩れ流体の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態で遠心圧縮機が運転している場合、シールリングは、第１対向面に対向する。よって、洩れ流体が挿通孔を介してモータ室内へ洩れてしまうことが抑制される。以上により、広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機の運転効率の向上を図ることができる。

【0011】

上記遠心圧縮機において、前記回転軸は、前記第１対向面と一対の前記第２対向面とを有する第２凹部を有し、前記第１対向面は、前記第２対向面から突出する円環状の凸部の上面を構成し、前記第２凹部は、前記軸方向に対して前記凸部を間に挟んで並ぶ低圧力用凹部と高圧力用凹部とを有し、一対の前記第２対向面のうち、一方の前記第２対向面は前記低圧力用凹部の底面を構成し、他方の前記第２対向面は前記高圧力用凹部の底面を構成し、前記バネの付勢力は、前記圧力が第１所定圧力以下のときに前記径方向で前記低圧力用凹部と重なる位置に前記シールリングが配置され、前記圧力が前記第１所定圧力よりも大きい第２所定圧力以上のときに前記径方向で前記高圧力用凹部と重なる位置に前記シールリングが配置され、前記圧力が前記第１所定圧力よりも大きく、且つ、前記第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力のときに前記挿通孔と前記回転軸との間が前記シールリング及び前記第１対向面によってシールされるように設定されているとよい。

【0012】

例えば、洩れ流体の圧力が第１所定圧力以下のとき、シールリングが回転軸の径方向で低圧力用凹部と重なる位置に配置される。したがって、洩れ流体の圧力が第１所定圧力以下のときに、シールリングと回転軸との間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機の動力損失を抑制することができる。

【0013】

また、例えば、洩れ流体の圧力が第２所定圧力以上のとき、シールリングが回転軸の径方向で高圧力用凹部と重なる位置に配置される。したがって、洩れ流体の圧力が第２所定圧力以上のときに、シールリングと回転軸との間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機の動力損失を抑制することができる。

【0014】

さらに、例えば、洩れ流体の圧力が第１所定圧力よりも大きく、且つ、第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力のとき、挿通孔と回転軸との間がシールリング及び第１対向面によってシールされるようになっている。したがって、洩れ流体の圧力が第１所定圧力よりも大きく、且つ、第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力のときに、洩れ流体が挿通孔を介してモータ室内へ洩れてしまうことが抑制される。以上により、広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機の運転効率の向上を図ることができる。

【0015】

上記遠心圧縮機において、前記第１対向面及び一対の前記第２対向面は、前記回転軸の外周面に形成されており、前記第１凹部は、前記挿通孔の内周面に形成されているとよい。

【0016】

第１対向面及び一対の第２対向面が、回転軸の外周面に形成されており、且つ、第１凹部が、挿通孔の内周面に形成されている構成は、シールリングを第１凹部内で回転軸の軸方向で往復動可能とする構成として好適である。

【0017】

上記遠心圧縮機において、前記第２対向面には、前記シールリングに向けて前記径方向へ突出する突起が形成され、前記第２対向面に対する前記突起の突出高さは、前記第２対向面に対する前記凸部の突出高さよりも低いとよい。

【0018】

これによれば、洩れ流体の一部が突起によって遮られる。したがって、洩れ流体が挿通孔を介してモータ室内へ洩れてしまうことを抑制することができる。その結果、遠心圧縮機の運転効率の向上をさらに図ることができる。

【発明の効果】

【0019】

この発明によれば、広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機の運転効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【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】遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。

【図5】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示す断面図である。

【図7】別の実施形態における遠心圧縮機の一部分を示す断面図である。

【図8】別の実施形態における遠心圧縮機の一部分を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図１～図５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。

【0022】

＜遠心圧縮機１０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、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。

【0023】

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、モータ室１８を区画する。

【0024】

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。

【0025】

遠心圧縮機１０は、モータ２０を備えている。モータ２０は、モータ室１８に収容されている。したがって、モータ室１８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。

【0026】

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、モータ室１８内に連通している。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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、モータ室１８内に連通している。

【0030】

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、モータハウジング１２の端壁１２ａの中央部、及び第２プレート１６の中央部を貫通している。第２挿通孔２６は、第２軸受保持部２５の内側に連通している。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。

【0031】

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２７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。吸入口２７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。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。

【0032】

遠心圧縮機１０は、インペラ室２８、吐出室２９、及びディフューザ流路３０を備えている。インペラ室２８、吐出室２９、及びディフューザ流路３０は、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、インペラ室２８、及び吐出室２９を区画する。第１プレート１５及び第３プレート１７は、インペラ室２８とモータ室１８とを仕切る仕切壁を構成している。したがって、ハウジング１１は、仕切壁を有している。インペラ室２８は、吸入口２７に連通している。吐出室２９は、インペラ室２８の周囲で吸入口２７の軸線周りに延びている。ディフューザ流路３０は、インペラ室２８と吐出室２９とを連通している。インペラ室２８は、第１挿通孔２３に連通している。

【0033】

遠心圧縮機１０は、吐出通路３１を有している。吐出通路３１の第１端は、吐出室２９に連通している。吐出通路３１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。

【0034】

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３２を有する筒状である。タービンハウジング１４は、吐出口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。吐出口３２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。

【0035】

遠心圧縮機１０は、タービン室３３、タービンスクロール流路３４、及び連通通路３５を備えている。タービン室３３、タービンスクロール流路３４、及び連通通路３５は、タービンハウジング１４と第２プレート１６との間に形成されている。モータハウジング１２の端壁１２ａ、及び第２プレート１６は、タービン室３３とモータ室１８とを仕切っている。タービン室３３は、吐出口３２に連通している。タービンスクロール流路３４は、タービン室３３の周囲で吐出口３２の軸線周りに延びている。連通通路３５は、タービン室３３とタービンスクロール流路３４とを連通している。タービン室３３は、第２挿通孔２６に連通している。

【0036】

遠心圧縮機１０は、吸入通路３６を有している。吸入通路３６の第１端は、タービンスクロール流路３４に連通している。吸入通路３６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。

【0037】

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、インペラ４２、タービンホイール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と、インペラ４２と、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。

【0038】

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、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、回転軸４１が挿通される挿通孔である。このように、ハウジング１１は、インペラ室２８とモータ室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。回転軸４１の第２端部は、モータ室１８から第２軸受保持部２５の内側、及び第２挿通孔２６を通過して、タービン室３３内に突出している。

【0039】

図２に示すように、インペラ４２は、回転軸４１の第１端に連結されている。インペラ４２は、インペラ室２８に収容されている。したがって、インペラ室２８は、インペラ４２を収容する。インペラ４２は、回転軸４１と一体的に回転することでインペラ室２８に吸入された空気を圧縮する。

【0040】

インペラ４２は、背面４２ａから先端に向かうに従って徐々に縮径した筒状である。インペラ４２の背面４２ａは、第３プレート１７に対向している。インペラ４２は、貫通孔４２ｈを有している。貫通孔４２ｈの軸線は、インペラ４２の回転軸線に一致している。なお、インペラ４２の回転軸線は、回転軸４１の軸線でもある。

【0041】

インペラ４２は、円筒状のボス部４２ｂを有している。ボス部４２ｂは、インペラ４２の背面４２ａの中央部から突出している。ボス部４２ｂの内側は、貫通孔４２ｈに連通している。回転軸４１の第１端は、ボス部４２ｂの内側及び貫通孔４２ｈを通過している。ボス部４２ｂは、第１挿通孔２３に入り込んでいる。したがって、ボス部４２ｂは、第１挿通孔２３の内側に配置されている。ボス部４２ｂは、回転体４０における第１挿通孔２３の内側に位置する部分である。インペラ４２において、ボス部４２ｂは、回転軸４１の一部を構成しているとも言える。ボス部４２ｂの外周面は、第１挿通孔２３の内周面から離間している。

【0042】

図１に示すように、タービンホイール４３は、回転軸４１の第２端に連結されている。タービンホイール４３は、タービン室３３に収容されている。タービンホイール４３は、回転軸４１と一体的に回転する。

【0043】

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。

【0044】

遠心圧縮機１０は、シール部材４５を備えている。シール部材４５は、第２挿通孔２６と回転軸４１との間に設けられている。シール部材４５は、タービン室３３からモータ室１８に向かう空気の洩れを抑制する。シール部材４５は、例えば、シールリングである。

【0045】

モータ２０は、筒状のロータ４７と、筒状のステータ４８と、を備えている。ロータ４７は、回転軸４１に固定されている。ステータ４８は、ハウジング１１に固定されている。ロータ４７は、ステータ４８の径方向内側に配置されている。ロータ４７は、回転軸４１と一体的に回転する。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。ステータ４８は、ロータ４７を取り囲んでいる。ステータ４８は、円筒状のステータコア５０と、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。コイル５１は、ステータコア５０に巻回されている。

【0046】

回転軸４１は、図示しないインバータを図示しないバッテリからコイル５１に電流が流れるように制御することによって、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、インペラ４２とタービンホイール４３との間に配置されている。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

＜燃料電池システム５５＞
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５５の一部を構成している。燃料電池システム５５は、遠心圧縮機１０の他に、燃料電池スタック５６と、供給流路５７と、排出流路５８と、を備えている。燃料電池スタック５６は、図示しない複数の電池セルから構成されている。供給流路５７は、吐出通路３１と燃料電池スタック５６とを接続する。排出流路５８は、燃料電池スタック５６と吸入通路３６とを接続する。

【0052】

インペラ４２が回転すると、吸入口２７からインペラ室２８に空気が吸入される。インペラ室２８に吸入された空気は、インペラ４２の回転によって加速されながら、ディフューザ流路３０に送り込まれて、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、ディフューザ流路３０を通過した空気は、吐出室２９に吐出される。したがって、吐出室２９には、インペラ４２によって圧縮された空気が吐出される。

【0053】

吐出室２９に吐出された空気は、吐出通路３１に吐出される。吐出通路３１に吐出された空気は、供給流路５７を介して燃料電池スタック５６に供給される。燃料電池スタック５６に供給された空気は、燃料電池スタック５６を発電するために使用される。その後、燃料電池スタック５６を通過する空気は、燃料電池スタック５６の排気として排出流路５８へ排出される。

【0054】

燃料電池スタック５６の排気は、排出流路５８及び吸入通路３６を介してタービンスクロール流路３４に吸入される。タービンスクロール流路３４に吸入される燃料電池スタック５６の排気は、連通通路３５を通じてタービン室３３に導入される。タービンホイール４３は、タービン室３３に導入された燃料電池スタック５６の排気により回転する。回転軸４１は、モータ２０の駆動による回転に加え、燃料電池スタック５６の排気により回転するタービンホイール４３の回転によっても回転する。そして、燃料電池スタック５６の排気によるタービンホイール４３の回転により回転軸４１の回転が補助される。タービン室３３を通過した排気は、吐出口３２から外部へ吐出される。

【0055】

＜シール機構６０＞
図２に示すように、第１挿通孔２３とボス部４２ｂとの間には、シール機構６０が設けられている。シール機構６０は、回転軸４１が挿通され、インペラ４２の背面４２ａに洩れてきた洩れ流体である洩れ空気をシールする。インペラの背面４２ａに洩れてきた洩れ空気とは、インペラ４２の背面４２ａと第３プレート１７との間の空隙Ｃ１を介して第１挿通孔２３に流れ込む空気のことである。なお、以下の説明では、「インペラ４２の背面４２ａに洩れてきた洩れ空気」を単に「洩れ空気」と記載する場合もある。

【0056】

図３に示すように、シール機構６０は、第１凹部６１と、シールリング６２と、バネ６３と、第１対向面６４と、一対の第２対向面６５と、を有している。ボス部４２ｂは、第２凹部６６を有している。第２凹部６６は、第１対向面６４と一対の第２対向面６５とを有している。第１対向面６４は、第２対向面６５から突出する円環状の凸部６７の上面を構成している。したがって、第１対向面６４は、ボス部４２ｂに設けられている。

【0057】

第２凹部６６は、低圧力用凹部６８と高圧力用凹部６９とを有している。低圧力用凹部６８と高圧力用凹部６９とは、回転軸４１の軸方向に対して凸部６７を間に挟んで並んでいる。一対の第２対向面６５のうち、一方の第２対向面６５は低圧力用凹部６８の底面を構成している。一対の第２対向面６５のうち、他方の第２対向面６５は高圧力用凹部６９の底面を構成している。したがって、一対の第２対向面６５は、第１対向面６４を間に挟んでモータ室１８側及びインペラ室２８側に設けられている。第１対向面６４及び一対の第２対向面６５は、ボス部４２ｂの外周面に形成されている。第１対向面６４は、環状である。一対の第２対向面６５は、環状である。

【0058】

第１凹部６１は、第１挿通孔２３に設けられている。第１凹部６１は、第１挿通孔２３の内周面に形成されている。第１凹部６１は、環状である。第１凹部６１は、ボス部４２ｂに向けて開口している。第１凹部６１におけるインペラ室２８側の端面である第１端面６１ａは、平坦面状である。第１凹部６１におけるモータ室１８側の端面である第２端面６１ｂは、平坦面状である。第１凹部６１の第１端面６１ａは、回転軸４１の径方向で低圧力用凹部６８と重なる位置に配置されている。第１凹部６１の第２端面６１ｂは、回転軸４１の径方向でボス部４２ｂの外周面における高圧力用凹部６９よりもモータ室１８寄りの部分と重なる位置に配置されている。

【0059】

シールリング６２は、第１凹部６１に設けられている。シールリング６２は、環状である。シールリング６２は、シールリング６２の厚み方向が回転軸４１の軸方向に一致した状態で、第１凹部６１に設けられている。シールリング６２の内周部は、第１凹部６１からボス部４２ｂに向けて突出している。シールリング６２の内周部は、第１挿通孔２３の内周面よりも低圧力用凹部６８に向けて突出している。シールリング６２の内周部は、第１挿通孔２３の内周面よりも高圧力用凹部６９に向けて突出している。シールリング６２の内周部は、第１挿通孔２３の内周面よりも凸部６７の上面に向けて突出している。シールリング６２の内周部は、第１挿通孔２３の内周面よりも回転軸４１に向けて環状に突出している。したがって、シールリング６２は、ボス部４２ｂに向けて第１凹部６１の開口から突出する突出部６２ａを有している。シールリング６２は、回転軸４１の軸方向に移動可能に設けられている。

【0060】

バネ６３は、第１凹部６１に設けられている。また、第１凹部６１には、バネ受け部材７０が設けられている。バネ受け部材７０は、第１凹部６１の第２端面６１ｂに設けられている。バネ受け部材７０は、円環状である。バネ受け部材７０は、板状である。バネ受け部材７０は、第１凹部６１の第２端面６１ｂに取り付けられている。バネ受け部材７０は、シールリング６２に対して、回転軸４１の軸方向で対向している。

【0061】

バネ６３は、例えば、コイルばねである。バネ６３は、シールリング６２とバネ受け部材７０との間に介在されている。バネ６３の第１端は、シールリング６２に支持されている。バネ６３の第２端は、バネ受け部材７０に支持されている。バネ６３は、シールリング６２を第１端面６１ａに向けて付勢している。したがって、バネ６３は、シールリング６２をモータ室１８側からインペラ室２８側に向けて回転軸４１の軸方向に付勢する。

【0062】

バネ６３は、シールリング６２が第１凹部６１の第１端面６１ａに当接するまでシールリング６２を第１端面６１ａに向けて付勢することが可能になっている。シールリング６２が第１端面６１ａに当接している状態では、シールリング６２は、回転軸４１の径方向で低圧力用凹部６８と重なる位置に配置されている。また、バネ６３は、回転軸４１の径方向で高圧力用凹部６９と重なる位置にシールリング６２が配置されるまでシールリング６２とバネ受け部材７０との間で圧縮可能になっている。

【0063】

回転軸４１の軸方向において、シールリング６２の幅は、一対の第２対向面６５の各々の幅よりも小さい。シール機構６０は、シールリング６２が、第１凹部６１内において、バネ６３の付勢力に抗する洩れ空気から受ける圧力に応じて回転軸４１の軸方向に移動される。

【0064】

図３に示すように、例えば、シールリング６２が第１端面６１ａに当接している状態では、シールリング６２の突出部６２ａにおいて、インペラ室２８側の面は洩れ空気の圧力を受ける。そして、洩れ空気の圧力によって、シールリング６２が第２端面６１ｂに向けて押圧される。洩れ空気によるシールリング６２を第２端面６１ｂに向けて押圧する力は、洩れ空気の圧力が大きくなるほど大きくなる。そして、洩れ空気の圧力によるシールリング６２を第２端面６１ｂに向けて押圧する力が、バネ６３の付勢力に打ち勝つと、シールリング６２が第１凹部６１内を第２端面６１ｂに向けて移動する。

【0065】

図４に示すように、シールリング６２が第１凹部６１内を第１端面６１ａから第２端面６１ｂに向けて移動する途中で、シールリング６２は、第１対向面６４上を通過する。第１対向面６４は、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が所定間隔となるように対向する。図３に示すように、シールリング６２が、回転軸４１の径方向で低圧力用凹部６８と重なる位置に配置されている場合、第２対向面６５は、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が所定間隔よりも大きくなるように対向する。図５に示すように、シールリング６２が、回転軸４１の径方向で高圧力用凹部６９と重なる位置に配置されている場合、第２対向面６５は、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が所定間隔よりも大きくなるように対向する。したがって、一対の第２対向面６５は、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が所定間隔よりも大きくなるように対向する。よって、シール機構６０は、回転軸４１の径方向において第１対向面６４又は第２対向面６５に対向することで、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が変化される。

【0066】

＜バネ６３の付勢力＞
遠心圧縮機１０では、運転範囲が低負荷状態から高負荷状態になるほど、インペラ４２によって圧縮される空気の流量である吐出流量が多くなる。吐出流量は、燃料電池スタック５６に供給される空気の目標流量によって決まる。モータ２０は、インペラ４２によって圧縮される空気の流量が目標流量になるように回転軸４１を回転させる。吐出流量が多くなるほど、洩れ空気の圧力も大きくなる。

【0067】

図３では、洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下の状態で遠心圧縮機１０が運転している状態を示している。図３に示すように、バネ６３の付勢力は、洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下のときに回転軸４１の径方向で低圧力用凹部６８と重なる位置にシールリング６２が配置されるように設定されている。よって、洩れ空気の圧力が比較的小さい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、一対の第２対向面６５の一方に対向する。洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下である場合、シールリング６２は、バネ６３の付勢力によって、第１凹部６１の第１端面６１ａに当接した状態に維持されている。

【0068】

図５では、洩れ空気の圧力が第１所定圧力よりも大きい第２所定圧力以上の状態で遠心圧縮機１０が運転している状態を示している。図５に示すように、バネ６３の付勢力は、洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上のときに回転軸４１の径方向で高圧力用凹部６９と重なる位置にシールリング６２が配置されるように設定されている。よって、洩れ空気の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、一対の第２対向面６５の他方に対向する。洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上である場合、洩れ空気の圧力によるシールリング６２を第２端面６１ｂに向けて押圧する力が、バネ６３の付勢力に打ち勝つ。これにより、シールリング６２が第１端面６１ａから離間する。そして、洩れ空気の圧力によるシールリング６２を第２端面６１ｂに向けて押圧する力とバネ６３の付勢力とのバランスによって、シールリング６２が、回転軸４１の径方向で高圧力用凹部６９と重なる位置に維持されている。

【0069】

図４では、洩れ空気の圧力が第１所定圧力よりも大きく、且つ、第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力の状態で遠心圧縮機１０が運転している状態を示している。図４に示すように、バネ６３の付勢力は、洩れ空気の圧力が第３所定圧力のときに第１挿通孔２３とボス部４２ｂとの間がシールリング６２及び第１対向面６４によってシールされるように設定されている。よって、洩れ空気の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、第１対向面６４に対向する。洩れ空気の圧力が第３所定圧力の場合、洩れ空気の圧力によるシールリング６２を第２端面６１ｂに向けて押圧する力が、バネ６３の付勢力に打ち勝つ。これにより、シールリング６２が第１端面６１ａから離間する。そして、洩れ空気の圧力によるシールリング６２を第２端面６１ｂに向けて押圧する力とバネ６３の付勢力とのバランスによって、シールリング６２が、第１対向面６４上に維持されている。

【0070】

［実施形態の作用］
次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、例えば、洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下のとき、シールリング６２が回転軸４１の径方向で低圧力用凹部６８と重なる位置に配置されている。したがって、洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下のときに、シールリング６２とボス部４２ｂとの間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されている。このため、遠心圧縮機１０の動力損失が生じてしまうことが抑制されている。洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下の状態で遠心圧縮機１０が運転しているときは、洩れ空気は、第１挿通孔２３を通過してモータ室１８に向かって流れる。

【0071】

図５に示すように、例えば、洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上のとき、シールリング６２が回転軸４１の径方向で高圧力用凹部６９と重なる位置に配置されている。したがって、洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上のときに、シールリング６２とボス部４２ｂとの間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されている。このため、遠心圧縮機１０の動力損失が生じてしまうことが抑制されている。洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上の状態で遠心圧縮機１０が運転しているときは、洩れ空気は、第１挿通孔２３を通過してモータ室１８に向かって流れる。

【0072】

図４に示すように、例えば、洩れ空気の圧力が第３所定圧力のとき、第１挿通孔２３とボス部４２ｂとの間がシールリング６２及び第１対向面６４によってシールされている。したがって、洩れ空気の圧力が第３所定圧力のときに、洩れ空気が第１挿通孔２３を介してモータ室１８内へ洩れてしまうことが抑制されている。

【0073】

［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）例えば、第１挿通孔２３とボス部４２ｂとの間がシール機構６０によってシールされていないとすると、洩れ空気が、第１挿通孔２３を介してモータ室１８内へ洩れてしまう。その結果、遠心圧縮機１０において、空気の無駄な圧縮が増えることになるため、運転効率が低下する要因となる。

【0074】

一方で、回転軸４１が回転することに伴い、シールリング６２とボス部４２ｂとの間では摺動抵抗が生じる。シールリング６２とボス部４２ｂとの間で生じる摺動抵抗は、遠心圧縮機１０の動力損失となる。遠心圧縮機１０の動力損失は、遠心圧縮機１０の運転効率が低下する要因となる。

【0075】

例えば、洩れ空気の圧力が比較的小さい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、第１挿通孔２３を介してモータ室１８内へ空気が洩れたとしても、遠心圧縮機１０の運転効率はさほど低下しない。

【0076】

一方で、例えば、洩れ空気の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、回転軸４１の回転数が高いため、シールリング６２とボス部４２ｂとの間で生じる摺動抵抗が比較的高くなる。したがって、遠心圧縮機１０の動力損失が比較的大きくなる。ここで、シールリング６２とボス部４２ｂとの間での摺動抵抗に伴う遠心圧縮機１０の動力損失による運転効率の低下は、第１挿通孔２３を介したモータ室１８内への空気の洩れによる運転効率の低下に比較して影響が大きい。

【0077】

さらには、例えば、洩れ空気の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態で遠心圧縮機１０が運転している場合を考える。この場合、シールリング６２とボス部４２ｂとの間での摺動抵抗に伴う遠心圧縮機１０の動力損失による運転効率の低下は、第１挿通孔２３を介したモータ室１８内への空気の洩れによる運転効率の低下に比較して影響が小さい。

【0078】

そこで、シールリング６２が、第１凹部６１内において、バネ６３の付勢力に抗する洩れ空気から受ける圧力に応じて回転軸４１の軸方向に移動し、回転軸４１の径方向において第１対向面６４又は第２対向面６５に対向することで、シール間隔が変化する。したがって、例えば、洩れ空気の圧力が比較的小さい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、一対の第２対向面６５の一方に対向する。よって、シールリング６２と回転軸４１との間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機１０の動力損失を抑制することができる。また、例えば、洩れ空気の圧力が比較的大きい状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、一対の第２対向面６５の他方に対向する。よって、シールリング６２と回転軸４１との間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機１０の動力損失を抑制することができる。さらに、例えば、洩れ空気の圧力が比較的小さくもなく、且つ、比較的大きくもない中間の圧力の状態で遠心圧縮機１０が運転している場合、シールリング６２は、第１対向面６４に対向する。よって、洩れ空気が第１挿通孔２３を介してモータ室１８内へ洩れてしまうことが抑制される。以上により、広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機１０の運転効率の向上を図ることができる。

【0079】

（２）例えば、洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下のとき、シールリング６２が回転軸４１の径方向で低圧力用凹部６８と重なる位置に配置される。したがって、洩れ空気の圧力が第１所定圧力以下のときに、シールリング６２とボス部４２ｂとの間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機１０の動力損失を抑制することができる。

【0080】

また、例えば、洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上のとき、シールリング６２が回転軸４１の径方向で高圧力用凹部６９と重なる位置に配置される。したがって、洩れ空気の圧力が第２所定圧力以上のときに、シールリング６２とボス部４２ｂとの間で摺動抵抗が生じてしまうことが低減されるため、遠心圧縮機１０の動力損失を抑制することができる。

【0081】

さらに、例えば、洩れ空気の圧力が第１所定圧力よりも大きく、且つ、第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力のとき、第１挿通孔２３とボス部４２ｂとの間がシールリング６２及び第１対向面６４によってシールされるようになっている。したがって、洩れ空気の圧力が第１所定圧力よりも大きく、且つ、第２所定圧力よりも小さい第３所定圧力のときに、洩れ空気が第１挿通孔２３を介してモータ室１８内へ洩れてしまうことが抑制される。以上により、広範囲の運転範囲において、遠心圧縮機１０の運転効率の向上を図ることができる。

【0082】

（３）第１対向面６４及び一対の第２対向面６５は、ボス部４２ｂの外周面に形成されており、第１凹部６１は、第１挿通孔２３の内周面に形成されている。この構成は、シールリング６２を第１凹部６１内で回転軸４１の軸方向で往復動可能とする構成として好適である。

【0083】

［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。

【0084】

○ 図６に示すように、第１挿通孔２３の内周面に、第１対向面６４と、一対の第２対向面６５と、が設けられていてもよい。そして、ボス部４２ｂの外周面に、第１凹部６１が設けられていてもよい。この場合、シールリング６２は、第１凹部６１に設けられ、第１挿通孔２３に向けて第１凹部６１の開口から突出する突出部６２ａを有している。要は、第１凹部６１は、回転軸４１及び第１挿通孔２３の一方に設けられるとともに他方に向けて開口する環状であればよい。そして、シールリング６２は、第１凹部６１に設けられ、回転軸４１及び第１挿通孔２３の他方に向けて第１凹部６１の開口から突出する突出部６２ａを有していればよい。第１対向面６４と、一対の第２対向面６５とは、回転軸４１及び第１挿通孔２３の他方に設けられていればよい。

【0085】

○ 図７に示すように、第２対向面６５には、シールリング６２に向けて回転軸４１の径方向へ突出する突起７１が形成されていてもよい。第２対向面６５に対する突起７１の突出高さは、第２対向面６５に対する凸部６７の突出高さよりも低い。これによれば、洩れ空気の一部が突起７１によって遮られる。したがって、洩れ空気が第１挿通孔２３を介してモータ室１８内へ洩れ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の運転効率の向上をさらに図ることができる。

【0086】

○ 図８に示すように、ボス部４２ｂは、第２凹部６６を有していなくてもよい。ボス部４２ｂの外周面には第１挿通孔２３の内周面に向けて突出する円環状の段差部７２が設けられている。段差部７２の外周面は、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が所定間隔となるように対向する環状の第１対向面６４になっている。要は、ボス部４２ｂには、回転軸４１の径方向においてシールリング６２とのシール間隔が所定間隔となるように対向する環状の第１対向面６４が設けられていればよい。そして、ボス部４２ｂには、第１対向面６４を間に挟んでモータ室１８側及びインペラ室２８側に一対の第２対向面６５が設けられていればよい。

【0087】

○ 実施形態において、第１挿通孔２３の内側にボス部４２ｂが入り込んでおらず、例えば、回転軸４１のみが挿通されている構成であってもよい。この場合、回転軸４１の外周面に、第２凹部６６が形成されている。

【0088】

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、タービンホイール４３を備えていない構成であってもよい。
○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、タービンホイール４３に代えて、インペラを備えている構成であってもよい。つまり、遠心圧縮機１０は、回転軸４１の両端にそれぞれにインペラが取り付けられており、一方のインペラによって圧縮された空気が、他方のインペラによって再び圧縮されるような構成であってもよい。

【0089】

○ 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。
○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、燃料電池スタック５６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。

【符号の説明】

【0090】

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１５…第１プレート（仕切壁）、１７…第３プレート（仕切壁）、１８…モータ室、２０…モータ、２３…挿通孔である第１挿通孔、２８…インペラ室、２９…吐出室、４１…回転軸、４２…インペラ、４２ａ…背面、６０…シール機構、６１…第１凹部、６２…シールリング、６２ａ…突出部、６３…バネ、６４…第１対向面、６５…第２対向面、６６…第２凹部、６７…凸部、６８…低圧力用凹部、６９…高圧力用凹部、７１…突起。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】