特許 7582173 遠心圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】遠心圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/58 20060101AFI20241106BHJP

   F04D 29/42 20060101ALI20241106BHJP

   H02K 9/06 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

F04D29/58 P

F04D29/42 H

F04D29/42 M

H02K9/06 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021208277

(22)【出願日】2021-12-22

(65)【公開番号】P2023092955

(43)【公開日】2023-07-04

【審査請求日】2024-03-14

(73)【特許権者】

【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】森 英文

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 潤也

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１３６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３８９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－３０８１８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／４２

Ｆ０４Ｄ ２９／５８

Ｈ０２Ｋ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、
前記ハウジングに収容されるとともに前記回転軸を回転させるモータと、
前記回転軸に取り付けられるとともに前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するコンプレッサインペラと、を備え、
前記モータは、
前記ハウジングの内周面に固定されるステータコアを有するステータと、
前記ステータの内側に配置されるとともに前記回転軸と一体的に回転するロータと、を備え、
前記ハウジングは、前記モータを収容するモータ室を有している遠心圧縮機であって、
前記モータ室内に、前記ハウジング外の空気を前記コンプレッサインペラによって圧縮し、圧縮された空気の一部を導入する圧縮空気導入口と、
前記モータ室内に、前記ハウジング外の空気を圧縮せずに導入する空気導入口と、
前記モータ室内の空気を前記モータ室外へ排出する排出口と、
前記モータ室内に、前記圧縮空気導入口から導入された空気を大気圧よりも低い圧力にした状態で前記モータ室内に噴出するノズルと、
前記ノズルの噴出先に配置され、前記空気導入口から前記モータ室内に導入された空気と前記ノズルから噴出された圧縮された空気とが混合される混合部と、
前記ステータと前記ロータとの間に設けられ、前記混合部からの空気を昇圧させて前記排出口に向けて流すディフューザ流路と、を備えていることを特徴とする遠心圧縮機。

【請求項2】

前記ハウジングは、
前記コンプレッサインペラを収容するインペラ室と、
前記インペラ室に空気を吸入する吸入口と、を有し、
前記コンプレッサインペラは、前記回転軸の第１端に連結されており、
前記空気導入口は、前記回転軸の前記第１端に開口するとともに前記吸入口に連通し、
前記回転軸内には、前記空気導入口と前記モータ室内とを連通する軸内通路が形成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】

前記ロータは、
筒部材と、
前記筒部材の内側に固定される磁性体と、を有し、
前記回転軸は、前記筒部材の軸方向の両端部にそれぞれ設けられる軸部材を含み、
前記軸内通路は、前記磁性体の内部を貫通していることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。

【請求項4】

前記モータよりも前記コンプレッサインペラ寄りで前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、
前記モータよりも前記コンプレッサインペラとは反対側で前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を備え、
前記ハウジングは、
前記モータ室に連通するとともに前記第１ラジアル軸受を保持する第１ラジアル軸受保持部と、
前記モータ室に連通するとともに前記第２ラジアル軸受を保持する第２ラジアル軸受保持部と、を有し、
前記ノズルは、前記第２ラジアル軸受保持部に設けられ、
前記混合部は、前記モータ室における前記モータと前記第２ラジアル軸受保持部との間に配置され、
前記軸内通路から前記ハウジング内に導入された空気は、前記第２ラジアル軸受保持部内を前記モータとは反対側から通過して、前記混合部において前記ノズルから噴出された圧縮された空気と混合することを特徴とする請求項３に記載の遠心圧縮機。

【請求項5】

前記コンプレッサインペラと前記第１ラジアル軸受との間で前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持するスラスト軸受を備え、
前記ハウジングは、前記第１ラジアル軸受保持部に連通するとともに前記スラスト軸受を収容するスラスト軸受収容室を有し、
前記回転軸の外周面には、前記スラスト軸受収容室内に配置されるとともに前記回転軸と一体的に回転する環状の支持部が設けられており、
前記スラスト軸受は、
前記支持部に対して前記コンプレッサインペラ寄りに位置する第１スラスト軸受部と、
前記支持部に対して前記第１ラジアル軸受寄りに位置する第２スラスト軸受部と、を含み、
前記ハウジングには、
前記第１ラジアル軸受保持部内の空気を前記排出口に向けて流す第１排出路と、
前記モータ室内の空気を前記スラスト軸受収容室に向けて流す第２排出路と、
前記スラスト軸受収容室における前記第１スラスト軸受部寄りの壁部から前記スラスト軸受収容室内の空気を前記排出口に向けて流す第３排出路と、が形成されていることを特徴とする請求項４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、ハウジングと、回転軸と、モータと、コンプレッサインペラと、を備えている。回転軸は、ハウジングに回転可能に支持されている。モータは、ハウジングに収容されるとともに回転軸を回転させる。コンプレッサインペラは、回転軸に取り付けられている。そして、コンプレッサインペラは、回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮する。モータは、ステータと、ロータと、を備えている。ステータは、ハウジングの内周面に固定されるステータコアを有している。ロータは、ステータの内側に配置されている。ロータは、回転軸と一体的に回転する。ハウジングは、モータを収容するモータ室を有している。

【0003】

ところで、このような遠心圧縮機においては、遠心圧縮機の耐久性の向上を図るために、例えば、モータのようなモータ室内に収容されている部品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、コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部をモータ室内に導入することが考えられている。このように、空気をモータ室内に導入することで、モータ等を空気によって冷却することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－２０２５８８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、コンプレッサインペラによって圧縮された空気は、ハウジング外の空気に比べると高温であるため、モータ等の冷却が不十分になる虞がある。したがって、遠心圧縮機の耐久性のさらなる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】

【0006】

上記課題を解決する遠心圧縮機は、ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記ハウジングに収容されるとともに前記回転軸を回転させるモータと、前記回転軸に取り付けられるとともに前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するコンプレッサインペラと、を備え、前記モータは、前記ハウジングの内周面に固定されるステータコアを有するステータと、前記ステータの内側に配置されるとともに前記回転軸と一体的に回転するロータと、を備え、前記ハウジングは、前記モータを収容するモータ室を有している遠心圧縮機であって、前記モータ室内に、前記ハウジング外の空気を前記コンプレッサインペラによって圧縮し、圧縮された空気の一部を導入する圧縮空気導入口と、前記モータ室内に、前記ハウジング外の空気を圧縮せずに導入する空気導入口と、前記モータ室内の空気を前記モータ室外へ排出する排出口と、前記モータ室内に、前記圧縮空気導入口から導入された空気を大気圧よりも低い圧力にした状態で前記モータ室内に噴出するノズルと、前記ノズルの噴出先に配置され、前記空気導入口から前記モータ室内に導入された空気と前記ノズルから噴出された圧縮された空気とが混合される混合部と、前記ステータと前記ロータとの間に設けられ、前記混合部からの空気を昇圧させて前記排出口に向けて流すディフューザ流路と、を備えている。

【0007】

これによれば、ノズルからモータ室内に噴出される圧縮された空気の圧力は、大気圧よりも低い。このため、ノズルの噴出先に配置された混合部が負圧となるため、空気導入口からモータ室内に導入された空気が混合部に向けて吸引され易くなる。そして、混合部からの空気がディフューザ流路によって昇圧されながら排出口に向けて流れて、排出口からモータ室外へ排出される。したがって、空気導入口からモータ室内に導入された空気が混合部に向けて吸引され易く、さらには、モータ室内の空気が排出口を介してモータ室外へ排出され易くなっている。その結果、ハウジング外の空気を圧縮せずに空気導入口を介してモータ室内に効率良く導入することができる。したがって、コンプレッサインペラによって圧縮された空気の一部よりも低温である空気を積極的にモータ室内に導入することができる。よって、例えば、モータのようなモータ室内に収容されている部品を、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。したがって、遠心圧縮機の耐久性の向上を図ることができる。

【0008】

上記遠心圧縮機において、前記ハウジングは、前記コンプレッサインペラを収容するインペラ室と、前記インペラ室に空気を吸入する吸入口と、を有し、前記コンプレッサインペラは、前記回転軸の第１端に連結されており、前記空気導入口は、前記回転軸の前記第１端に開口するとともに前記吸入口に連通し、前記回転軸内には、前記空気導入口と前記モータ室内とを連通する軸内通路が形成されているとよい。

【0009】

これによれば、インペラ室に吸入される前の空気が吸入口から空気導入口を介して軸内通路を通過して、モータ室内に導入される。したがって、例えば、空気導入口に空気を供給するための配管を別途設ける必要が無いため、遠心圧縮機の構成を簡素化することができる。

【0010】

上記遠心圧縮機において、前記ロータは、筒部材と、前記筒部材の内側に固定される磁性体と、を有し、前記回転軸は、前記筒部材の軸方向の両端部にそれぞれ設けられる軸部材を含み、前記軸内通路は、前記磁性体の内部を貫通しているとよい。

【0011】

これによれば、軸内通路を通過する空気によって磁性体を冷却することができる。したがって、磁性体を、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。よって、遠心圧縮機の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【0012】

上記遠心圧縮機において、前記モータよりも前記コンプレッサインペラ寄りで前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記モータよりも前記コンプレッサインペラとは反対側で前記回転軸をラジアル方向で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を備え、前記ハウジングは、前記モータ室に連通するとともに前記第１ラジアル軸受を保持する第１ラジアル軸受保持部と、前記モータ室に連通するとともに前記第２ラジアル軸受を保持する第２ラジアル軸受保持部と、を有し、前記ノズルは、前記第２ラジアル軸受保持部に設けられ、前記混合部は、前記モータ室における前記モータと前記第２ラジアル軸受保持部との間に配置され、前記軸内通路から前記ハウジング内に導入された空気は、前記第２ラジアル軸受保持部内を前記モータとは反対側から通過して、前記混合部において前記ノズルから噴出された圧縮された空気と混合するとよい。

【0013】

これによれば、空気によって磁性体を冷却しつつ、さらには、第２ラジアル軸受も空気によって冷却することができる。したがって、磁性体に加えて、第２ラジアル軸受も、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。よって、遠心圧縮機の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【0014】

上記遠心圧縮機において、前記コンプレッサインペラと前記第１ラジアル軸受との間で前記回転軸をスラスト方向で回転可能に支持するスラスト軸受を備え、前記ハウジングは、前記第１ラジアル軸受保持部に連通するとともに前記スラスト軸受を収容するスラスト軸受収容室を有し、前記回転軸の外周面には、前記スラスト軸受収容室内に配置されるとともに前記回転軸と一体的に回転する環状の支持部が設けられており、前記スラスト軸受は、前記支持部に対して前記コンプレッサインペラ寄りに位置する第１スラスト軸受部と、前記支持部に対して前記第１ラジアル軸受寄りに位置する第２スラスト軸受部と、を含み、前記ハウジングには、前記第１ラジアル軸受保持部内の空気を前記排出口に向けて流す第１排出路と、前記モータ室内の空気を前記スラスト軸受収容室に向けて流す第２排出路と、前記スラスト軸受収容室における前記第１スラスト軸受部寄りの壁部から前記スラスト軸受収容室内の空気を前記排出口に向けて流す第３排出路と、が形成されているとよい。

【0015】

これによれば、モータ室内においてディフューザ流路を通過した空気が、第１ラジアル軸受保持部内を通過し、その後、第１排出路を介して排出口からモータ室外へ排出される。したがって、第１ラジアル軸受保持部内を通過する空気によって、第１ラジアル軸受を冷却することができる。また、モータ室内においてディフューザ流路を通過した空気が、第２排出路を介してスラスト軸受収容室内に流入する。そして、スラスト軸受収容室内に流入した空気は、第１スラスト軸受部に向けて流れる空気と、第２スラスト軸受部に向けて流れる空気とに分岐される。第１スラスト軸受部に向けて流れた空気は、第３排出路を介して排出口からモータ室外へ排出される。したがって、スラスト軸受収容室内を第１スラスト軸受部に向けて流れる空気によって、第１スラスト軸受部を冷却することができる。さらに、スラスト軸受収容室と第１ラジアル軸受保持部とは連通しているため、第２スラスト軸受部に向けて流れた空気は、第１ラジアル軸受保持部内に流入し、第１排出路を介して排出口からモータ室外へ排出される。したがって、スラスト軸受収容室内を第２スラスト軸受部に向けて流れる空気によって、第２スラスト軸受部を冷却することができる。よって、空気によってスラスト軸受が効率良く冷却される。以上により、磁性体、第１ラジアル軸受、第２ラジアル軸受、及びスラスト軸受それぞれを効率良く冷却することができる。したがって、遠心圧縮機の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0016】

この発明によれば、遠心圧縮機の耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【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。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図１～図４にしたがって説明する。本実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池車に搭載されている。遠心圧縮機は、空気を圧縮する。
（遠心圧縮機１０の全体構成）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、ハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、金属材料製である。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、及びシールプレート１７を有している。

【0019】

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１８が区画されている。

【0020】

図２に示すように、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２凹部１５ｄは、第１凹部１５ｃの底面１５ｆに形成されている。第１凹部１５ｃの軸線と第２凹部１５ｄの軸線とは一致している。

【0021】

シールプレート１７は、第１凹部１５ｃに嵌め込まれている。シールプレート１７は、例えば、図示しないボルトによって第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２凹部１５ｄとによって、スラスト軸受収容室１９が区画されている。したがって、ハウジング１１は、スラスト軸受収容室１９を有している。また、シールプレート１７は、シャフト挿通孔１７ｈを有している。シャフト挿通孔１７ｈは、シールプレート１７の中央部に形成されている。シャフト挿通孔１７ｈは、スラスト軸受収容室１９に開口している。

【0022】

第１プレート１５は、第１ラジアル軸受保持部２１を有している。第１ラジアル軸受保持部２１は、円筒状である。第１ラジアル軸受保持部２１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１８内に突出している。第１ラジアル軸受保持部２１は、モータ室１８に連通している。第１ラジアル軸受保持部２１は、第１プレート１５を貫通して第２凹部１５ｄの底面１５ｈに開口している。したがって、第１ラジアル軸受保持部２１は、スラスト軸受収容室１９に連通している。よって、スラスト軸受収容室１９は、第１ラジアル軸受保持部２１に連通する。第１ラジアル軸受保持部２１の軸線は、第１凹部１５ｃの軸線及び第２凹部１５ｄの軸線と一致している。

【0023】

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２２を有している。コンプレッサハウジング１３は、吸入口２２の軸線が、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ｈの軸線と一致した状態で、第１プレート１５の端面１５ａに連結されている。吸入口２２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。

【0024】

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２３と、吐出室２４と、コンプレッサディフューザ流路２５と、が形成されている。したがって、ハウジング１１は、インペラ室２３を有している。シールプレート１７は、インペラ室２３とスラスト軸受収容室１９とを隔てている。インペラ室２３は、吸入口２２に連通している。インペラ室２３は、吸入口２２から離れるにつれて徐々に拡径していく略円錐台孔形状になっている。吐出室２４は、インペラ室２３の周囲で吸入口２２の軸線周りに延びている。コンプレッサディフューザ流路２５は、インペラ室２３と吐出室２４とを連通している。インペラ室２３は、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ｈに連通している。

【0025】

図３に示すように、モータハウジング１２の端壁１２ａは、第２ラジアル軸受保持部２６を有している。第２ラジアル軸受保持部２６は、円筒状である。第２ラジアル軸受保持部２６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１８内に突出している。第２ラジアル軸受保持部２６は、モータ室１８に連通している。第２ラジアル軸受保持部２６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ラジアル軸受保持部２１の軸線と第２ラジアル軸受保持部２６の軸線とは一致している。

【0026】

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、シャフト挿通孔１６ｈを有している。シャフト挿通孔１６ｈは、第２プレート１６の中央部に形成されている。

【0027】

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２７を有している。タービンハウジング１４は、吐出口２７の軸線が、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ｈ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１６ａに連結されている。吐出口２７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。

【0028】

タービンハウジング１４と第２プレート１６の端面１６ａとの間には、タービン室２８と、吸入室２９と、連通通路３０と、が形成されている。タービン室２８は、吐出口２７に連通している。吸入室２９は、タービン室２８の周囲で吐出口２７の軸線周りに延びている。連通通路３０は、タービン室２８と吸入室２９とを連通している。タービン室２８は、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ｈに連通している。

【0029】

（モータ３１の構成）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、モータ３１を備えている。モータ３１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３１を収容する。そして、モータ３１は、ハウジング１１内に収容されている。

【0030】

モータ３１は、ステータ３２と、ロータ３３と、を備えている。ステータ３２は、筒状のステータコア３４と、コイル３５と、を有している。コイル３５は、ステータコア３４に巻回されている。ステータコア３４は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定されている。ステータコア３４の両端面には、コイル３５の一部であるコイルエンド３６がそれぞれ突出している。なお、以下の説明では、ステータコア３４における第１プレート１５側に位置するコイルエンド３６を、「第１コイルエンド３６ａ」と記載する。また、ステータコア３４におけるモータハウジング１２の端壁１２ａ側に位置するコイルエンド３６を、「第２コイルエンド３６ｂ」と記載する。

【0031】

（樹脂部３７の構成）
図４に示すように、ステータ３２は、樹脂部３７を備えている。樹脂部３７は、ステータコア３４及びコイルエンド３６を被覆している。樹脂部３７は、第１樹脂部３８、第２樹脂部３９、及び第３樹脂部４０を有している。したがって、ステータ３２は、第１樹脂部３８、第２樹脂部３９、及び第３樹脂部４０を備えている。第１樹脂部３８は、第１コイルエンド３６ａを樹脂で覆う筒状である。第２樹脂部３９は、第２コイルエンド３６ｂを樹脂で覆う筒状である。第３樹脂部４０は、ステータコア３４の内周面を樹脂で覆う筒状である。第３樹脂部４０は、ステータコア３４の内側でステータコア３４の軸方向に延びている。第３樹脂部４０は、第１樹脂部３８と第２樹脂部３９とを接続している。第３樹脂部４０の内周面は、第２樹脂部３９から第１樹脂部３８に向かうにつれて内径が拡径していく円錐孔になっている。

【0032】

（ロータ３３の構成）
ロータ３３は、ステータ３２の内側に配置されている。ロータ３３は、筒部材４１と、磁性体である永久磁石４２と、を有している。本実施形態では、筒部材４１は、例えば、チタン合金製である。筒部材４１は、筒部材４１の軸線が直線状に延びる筒状である。筒部材４１の外径は一定である。永久磁石４２は、円筒状である。永久磁石４２は、筒部材４１の内側に配置されている。永久磁石４２の軸線は、筒部材４１の軸線と一致している。永久磁石４２は、永久磁石４２の径方向に着磁されている。永久磁石４２は、筒部材４１の内周面に圧入されている。したがって、永久磁石４２は、筒部材４１の内側に固定されている。

【0033】

永久磁石４２の軸方向に位置する両端面それぞれは、ステータコア３４の両端面それぞれに対してステータコア３４の径方向で重なる位置に配置されている。永久磁石４２における軸線が延びる方向の長さは、筒部材４１における軸線が延びる方向の長さよりも短い。永久磁石４２の両端面は、筒部材４１の内側に位置している。よって、筒部材４１の軸方向に位置する両端部それぞれは、永久磁石４２の両端面それぞれに対して軸方向へ突出している。そして、筒部材４１の両端部は、ステータコア３４の両端面それぞれに対して軸方向へ突出している。

【0034】

（回転軸４３について）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、回転軸４３を備えている。回転軸４３は、軸部材である第１軸部材４４及び第２軸部材４５を含む。第１軸部材４４及び第２軸部材４５は、筒部材４１の軸方向の両端部にそれぞれ設けられている。第１軸部材４４は、回転軸４３の軸方向における第１端側の部位を構成し、第２軸部材４５は、回転軸４３の軸方向における第２端側の部位を構成している。第１軸部材４４及び第２軸部材４５は、例えば、鉄製である。

【0035】

第１軸部材４４は、円柱状である。第１軸部材４４の一端部は、筒部材４１の内周面における軸方向の一端部に圧入されている。よって、第１軸部材４４は、筒部材４１の内周面に固定されている。第１軸部材４４の他端部は、モータ室１８から第１ラジアル軸受保持部２１の内側、スラスト軸受収容室１９、及びシャフト挿通孔１７ｈを通過して、インペラ室２３内に突出している。

【0036】

第２軸部材４５は、円柱状である。第２軸部材４５の一端部は、筒部材４１の内周面における軸方向の他端部に圧入されている。よって、第２軸部材４５は、筒部材４１の内周面に固定されている。第２軸部材４５の他端部は、モータ室１８から第２ラジアル軸受保持部２６の内側、及びシャフト挿通孔１６ｈを通過して、タービン室２８内に突出している。第１軸部材４４の他端は、回転軸４３の第１端であり、第２軸部材４５の他端は、回転軸４３の第２端である。

【0037】

シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ｈと第１軸部材４４との間には、第１シール部材４６が設けられている。第１シール部材４６は、インペラ室２３からモータ室１８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１６ｈと第２軸部材４５との間には、第２シール部材４７が設けられている。第２シール部材４７は、タービン室２８からモータ室１８に向かう空気の洩れを抑制する。第１シール部材４６及び第２シール部材４７は、例えば、シールリングである。

【0038】

回転軸４３は、図示しないバッテリからコイル３５に電流が流れることによって、ロータ３３と一体的に回転する。したがって、モータ３１は、回転軸４３を回転させる。よって、モータ３１は、回転軸４３を回転させるための駆動源である。ロータ３３は、回転軸４３と一体的に回転する。

【0039】

（支持部４８について）
遠心圧縮機１０は、支持部４８を備えている。支持部４８は、第１軸部材４４の外周面から環状に突出している。したがって、回転軸４３の外周面には、環状の支持部４８が設けられている。支持部４８は、円板状である。支持部４８は、第１軸部材４４の外周面から径方向外側へ環状に突出した状態で、第１軸部材４４の外周面に固定されている。したがって、支持部４８は、第１軸部材４４とは別体である。支持部４８は、スラスト軸受収容室１９内に配置されている。支持部４８は、第１軸部材４４と一体的に回転する。したがって、支持部４８は、回転軸４３と一体的に回転する。

【0040】

（コンプレッサインペラ４９について）
遠心圧縮機１０は、コンプレッサインペラ４９を備えている。コンプレッサインペラ４９は、第１軸部材４４の他端部に取り付けられている。したがって、コンプレッサインペラ４９は、回転軸４３に取り付けられている。コンプレッサインペラ４９は、回転軸４３の第１端に連結されている。コンプレッサインペラ４９は、第１軸部材４４における支持部４８よりも第１軸部材４４の他端部寄りに配置されている。コンプレッサインペラ４９は、背面から先端面に向かうに従って徐々に縮径した筒状である。コンプレッサインペラ４９は、インペラ室２３に収容されている。したがって、インペラ室２３は、コンプレッサインペラ４９を収容する。コンプレッサインペラ４９の外縁は、インペラ室２３の内周面に沿って延びている。コンプレッサインペラ４９は、第１軸部材４４と一体的に回転することで空気を圧縮する。

【0041】

（タービンホイール５０について）
遠心圧縮機１０は、タービンホイール５０を備えている。タービンホイール５０は、第２軸部材４５の他端部に取り付けられている。タービンホイール５０は、タービン室２８に収容されている。タービンホイール５０は、第２軸部材４５と一体的に回転する。

【0042】

（第１ラジアル軸受５１及び第２ラジアル軸受５２について）
遠心圧縮機１０は、第１ラジアル軸受５１及び第２ラジアル軸受５２を備えている。第１ラジアル軸受５１は、円筒状である。第１ラジアル軸受５１は、第１ラジアル軸受保持部２１に保持されている。したがって、第１ラジアル軸受保持部２１は、第１ラジアル軸受５１を保持する。第２ラジアル軸受５２は、円筒状である。第２ラジアル軸受５２は、第２ラジアル軸受保持部２６に保持されている。したがって、第２ラジアル軸受保持部２６は、第２ラジアル軸受５２を保持する。

【0043】

第１ラジアル軸受５１は、第１軸部材４４をラジアル方向で回転可能に支持する。したがって、第１ラジアル軸受５１は、モータ３１よりもコンプレッサインペラ４９寄りで回転軸４３をラジアル方向で回転可能に支持する。第２ラジアル軸受５２は、第２軸部材４５をラジアル方向で回転可能に支持する。したがって、第２ラジアル軸受５２は、モータ３１よりもコンプレッサインペラ４９とは反対側で回転軸４３をラジアル方向で回転可能に支持する。第１ラジアル軸受５１及び第２ラジアル軸受５２は、モータ３１を回転軸４３の軸方向で挟んだ両側の位置で回転軸４３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４３の軸方向に対して直交する方向である。

【0044】

（スラスト軸受５３について）
図２に示すように、遠心圧縮機１０は、スラスト軸受５３を備えている。スラスト軸受５３は、スラスト軸受収容室１９に収容されている。したがって、スラスト軸受収容室１９は、スラスト軸受５３を収容する。スラスト軸受５３は、第１スラスト軸受部５３ａと、第２スラスト軸受部５３ｂと、を含む。第１スラスト軸受部５３ａ及び第２スラスト軸受部５３ｂは、支持部４８を挟み込むように配置されている。第１スラスト軸受部５３ａは、支持部４８に対してコンプレッサインペラ４９寄りに位置する。第２スラスト軸受部５３ｂは、支持部４８に対して第１ラジアル軸受５１寄りに位置する。そして、第１スラスト軸受部５３ａ及び第２スラスト軸受部５３ｂは、支持部４８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５３は、コンプレッサインペラ４９と第１ラジアル軸受５１との間で支持部４８を介して回転軸４３をスラスト方向で回転可能に支持する。なお、「スラスト方向」とは、回転軸４３の軸線方向に対して平行な方向である。このように、回転軸４３は、ハウジング１１に回転可能に支持されている。

【0045】

（燃料電池システム５５について）
図１に示すように、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、複数の電池セルから構成されている。なお、説明の都合上、各電池セルの図示は省略している。供給流路５７は、吐出室２４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と吸入室２９とを接続する。

【0046】

回転軸４３がロータ３３と一体的に回転すると、コンプレッサインペラ４９及びタービンホイール５０が回転軸４３と一体的に回転する。すると、吸入口２２からインペラ室２３に空気が吸入される。したがって、吸入口２２は、インペラ室２３に空気を吸入する。なお、吸入口２２を流れる空気は、図示しないエアクリーナによって清浄化されている。

【0047】

吸入口２２から吸入された空気は、インペラ室２３内でコンプレッサインペラ４９によって圧縮されるとともにコンプレッサディフューザ流路２５を通過して吐出室２４から圧縮された空気として供給流路５７へ吐出される。そして、吐出室２４から供給流路５７へ吐出された空気は、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。

【0048】

燃料電池スタック５６の排気は、排出流路５８を介して吸入室２９に吸入される。吸入室２９に吸入される燃料電池スタック５６の排気は、連通通路３０を通じてタービン室２８に導入される。タービンホイール５０は、タービン室２８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４３は、モータ３１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５０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５０の回転により回転軸４３の回転が補助される。タービン室２８を通過した排気は、吐出口２７から外部へ吐出される。

【0049】

（圧縮空気導入口６０について）
図３に示すように、ハウジング１１は、圧縮空気導入口６０を有している。圧縮空気導入口６０は、第２プレート１６及びモータハウジング１２の端壁１２ａに形成されている。圧縮空気導入口６０は、モータ３１よりもタービン室２８側に配置されている。圧縮空気導入口６０は、第１導入路６１と、第２導入路６２と、を有している。第１導入路６１は、圧縮空気導入口６０において、第２プレート１６を回転軸４３の径方向に貫通して延びる部分である。第１導入路６１の第１端は、第２プレート１６の外周面に開口している。第１導入路６１の第２端は、第２プレート１６の内部に位置している。第２導入路６２は、圧縮空気導入口６０において、第２プレート１６及びモータハウジング１２の端壁１２ａを回転軸４３の径方向に対して交差する方向に貫通して延びる部分である。第２導入路６２の第１端は、第１導入路６１の第２端に連続している。第２導入路６２の第２端は、第２ラジアル軸受保持部２６の先端に開口している。第２導入路６２の第２端は、モータ室１８内に連通している。

【0050】

図１に示すように、燃料電池システム５５は、分岐流路５９を備えている。分岐流路５９の第１端は、供給流路５７に接続されている。したがって、分岐流路５９は、供給流路５７から分岐している。分岐流路５９の第２端は、第１導入路６１の第１端に接続されている。したがって、分岐流路５９は、圧縮空気導入口６０に接続されている。分岐流路５９の途中には、インタークーラ５９ａが設けられている。インタークーラ５９ａは、分岐流路５９を流れる空気を冷却する。そして、供給流路５７を流れる空気の一部は、分岐流路５９に流れ込み、インタークーラ５９ａによって冷却された後、分岐流路５９を介して圧縮空気導入口６０に導入される。圧縮空気導入口６０は、分岐流路５９から導入された空気を、モータ室１８内に導入する。したがって、圧縮空気導入口６０は、モータ室１８内に、ハウジング１１外の空気をコンプレッサインペラ４９によって圧縮し、圧縮された空気の一部を導入する。

【0051】

（ノズル６３について）
図３に示すように、遠心圧縮機１０は、ノズル６３を備えている。ノズル６３は、第２導入路６２の第２端の部分である。したがって、ノズル６３は、第２ラジアル軸受保持部２６に設けられている。ノズル６３は、モータ室１８内に、圧縮空気導入口６０から導入された空気を大気圧よりも低い圧力にした状態でモータ室１８内に噴出可能に構成されている。ノズル６３は、モータ室１８における第２樹脂部３９よりも内側の空間に向けて空気を噴出する。したがって、ノズル６３は、モータ室１８内に、圧縮空気導入口６０から導入された空気を大気圧よりも低い圧力にした状態でモータ室１８内に噴出する。

【0052】

（空気導入口７０及び軸内通路６５について）
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、軸内通路６５を備えている。軸内通路６５は、第１軸路６６、磁性体内通路６７、第２軸路６８、及び複数の径路６９を含む。第１軸路６６は、第１軸部材４４の内部を第１軸部材４４の軸方向に貫通している。第１軸路６６の第１端は、吸入口２２に連通している。磁性体内通路６７は、永久磁石４２の内部を永久磁石４２の軸方向に貫通している。したがって、軸内通路６５は、永久磁石４２の内部を貫通している。磁性体内通路６７の第１端は、第１軸路６６の第２端に連通している。第２軸路６８は、第２軸部材４５の内部を第２軸部材４５の軸方向に延びている。第２軸路６８の第１端は、磁性体内通路６７の第２端に連通している。第２軸路６８の第２端は、第２軸部材４５の内部に位置している。第２軸路６８の第２端は、第２軸部材４５の内部におけるシャフト挿通孔１６ｈの内部に位置する部位まで延びている。複数の径路６９は、第２軸路６８の第２端に連通している。各径路６９は、第２軸路６８の第２端から回転軸４３の径方向へ延びている。各径路６９の第１端は、第２軸路６８に連通している。各径路６９の他端は、第２軸部材４５の外周面に開口して、ハウジング１１内であるシャフト挿通孔１６ｈ内に連通している。各径路６９の他端は、シャフト挿通孔１６ｈ内における第２シール部材４７よりも第２ラジアル軸受保持部２６寄りの部分に連通している。

【0053】

第１軸路６６の第１端には、吸入口２２からの空気が導入される。そして、吸入口２２から第１軸路６６に導入された空気は、第１軸路６６、磁性体内通路６７、第２軸路６８、及び各径路６９を介してシャフト挿通孔１６ｈ内に導入される。シャフト挿通孔１６ｈ内に導入された空気は、第２ラジアル軸受保持部２６内を通過して、モータ室１８内に導入される。したがって、第１軸路６６の第１端は、モータ室１８内に、ハウジング１１外の空気を圧縮せずに導入する空気導入口７０になっている。よって、遠心圧縮機１０は、空気導入口７０を備えている。空気導入口７０は、回転軸４３の第１端に開口するとともに吸入口２２に連通している。このように、回転軸４３内には、空気導入口７０とモータ室１８内とを連通する軸内通路６５が形成されている。

【0054】

（混合部７１について）
図４に示すように、遠心圧縮機１０は、混合部７１を備えている。混合部７１は、モータ室１８における第２樹脂部３９よりも内側の空間である。よって、混合部７１は、ノズル６３の噴出先に配置されている。混合部７１では、シャフト挿通孔１６ｈから第２ラジアル軸受保持部２６内を通過してモータ室１８内に導入された空気とノズル６３から噴出された圧縮された空気とが混合される。したがって、混合部７１では、空気導入口７０からモータ室１８内に導入された空気とノズル６３から噴出された圧縮された空気とが混合される。このように、混合部７１は、モータ室１８におけるモータ３１と第２ラジアル軸受保持部２６との間に配置されている。そして、軸内通路６５からモータ室１８内に導入された空気は、第２ラジアル軸受保持部２６内をモータ３１とは反対側から通過して、混合部７１においてノズル６３から噴出された圧縮された空気と混合する。

【0055】

（ディフューザ流路７２について）
遠心圧縮機１０は、ディフューザ流路７２を備えている。ディフューザ流路７２は、第３樹脂部４０の内周面と筒部材４１の外周面との間に形成された空間である。したがって、ディフューザ流路７２は、ステータ３２とロータ３３との間に設けられている。ディフューザ流路７２は、モータ室１８における第２樹脂部３９よりも内側の空間である混合部７１と、モータ室１８における第１樹脂部３８よりも内側の空間である排出空間７３とを連通する。ディフューザ流路７２は、最も混合部７１寄りの部分の流路断面積が最小となるように流路が絞られている。ディフューザ流路７２は、最も排出空間７３寄りの部分の流路断面積が最大となる。したがって、ディフューザ流路７２は、混合部７１から排出空間７３に向けて流路断面積が漸次大きくなる。そして、ディフューザ流路７２は、混合部７１からの空気を昇圧させる。

【0056】

（排出口８０について）
図２に示すように、ハウジング１１は、排出口８０を有している。排出口８０は、第１プレート１５に形成されている。排出口８０は、モータ３１よりもインペラ室２３側に配置されている。排出口８０は、第１プレート１５の内部を回転軸４３の径方向に延びている。排出口８０の第１端は、第１プレート１５の外周面に開口している。排出口８０の第２端は、第１プレート１５の内部に位置している。排出口８０は、モータ室１８内の空気をモータ室１８外へ排出する。

【0057】

（第１排出路８１、第２排出路８２及び第３排出路８３について）
ハウジング１１には、第１排出路８１と、第２排出路８２と、第３排出路８３と、が形成されている。第１排出路８１は、第１プレート１５の内部を貫通している。第１排出路８１は、第１ラジアル軸受保持部２１内と排出口８０とを接続している。第１排出路８１の第１端は、第１ラジアル軸受保持部２１内に連通している。第１排出路８１の第２端は、排出口８０に連通している。第１排出路８１は、第１ラジアル軸受保持部２１内の空気を排出口８０に向けて流す。

【0058】

第２排出路８２は、第１プレート１５の内部を貫通している。第２排出路８２は、モータ室１８とスラスト軸受収容室１９とを接続している。第２排出路８２の第１端は、モータ室１８内におけるモータ３１よりも第１プレート１５寄りの空間に連通している。第２排出路８２の第２端は、第２凹部１５ｄの内周面に開口している。そして、第２排出路８２の第２端は、スラスト軸受収容室１９に連通している。第２排出路８２は、モータ室１８内の空気をスラスト軸受収容室１９に向けて流す。

【0059】

第３排出路８３は、シールプレート１７の内部、及び第１プレート１５の内部を貫通している。第３排出路８３は、シャフト挿通孔１７ｈと排出口８０とを接続している。第３排出路８３の第１端は、シャフト挿通孔１７ｈ内に連通している。第３排出路８３の第２端は、排出口８０に連通している。したがって、第３排出路８３は、シャフト挿通孔１７ｈを介してスラスト軸受収容室１９に接続されている。第３排出路８３は、スラスト軸受収容室１９における第１スラスト軸受部５３ａ寄りの壁部からスラスト軸受収容室１９内の空気を排出口８０に向けて流す。

【0060】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
コンプレッサインペラ４９によって圧縮されて供給流路５７へ吐出された空気の一部は、分岐流路５９を介して圧縮空気導入口６０に導入される。圧縮空気導入口６０に導入された空気は、ノズル６３から混合部７１に向けて噴出される。ノズル６３から混合部７１に向けて噴出される空気の圧力は、大気圧よりも低い。このため、ノズル６３の噴出先に配置された混合部７１が負圧となる。

【0061】

一方で、吸入口２２からの空気の一部は、空気導入口７０から軸内通路６５を通過してシャフト挿通孔１６ｈ内に導入される。したがって、軸内通路６５を通過する空気によって永久磁石４２が冷却される。さらに、シャフト挿通孔１６ｈ内に導入された空気は、第２ラジアル軸受保持部２６内を通過する。したがって、第２ラジアル軸受保持部２６内を通過する空気によって第２ラジアル軸受５２が冷却される。

【0062】

そして、第２ラジアル軸受保持部２６内を通過した空気は、混合部７１に導入される。このとき、混合部７１が負圧となっている。このため、空気導入口７０から導入された空気が混合部７１に向けて吸引され易くなっている。そして、混合部７１からの空気は、ディフューザ流路７２によって昇圧されながら排出空間７３に向けて流れる。

【0063】

ディフューザ流路７２から排出空間７３に排出された空気の一部は、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過する。したがって、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過する空気によって、第１ラジアル軸受５１が冷却される。第１ラジアル軸受保持部２１内を通過した空気は、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。このように、モータ室１８内においてディフューザ流路７２を通過した空気は、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過し、その後、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。

【0064】

また、ディフューザ流路７２から排出空間７３に排出された空気の一部は、モータ室１８内におけるモータ３１よりも第１プレート１５寄りの空間から第２排出路８２を介してスラスト軸受収容室１９内に流入する。そして、スラスト軸受収容室１９内に流入した空気は、第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れる空気と、第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れる空気とに分岐される。

【0065】

第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れた空気は、第３排出路８３を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。したがって、スラスト軸受収容室１９内を第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れる空気によって、第１スラスト軸受部５３ａが冷却される。さらに、スラスト軸受収容室１９と第１ラジアル軸受保持部２１とは連通している。このため、第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れた空気は、第１ラジアル軸受保持部２１内に流入し、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。したがって、スラスト軸受収容室１９内を第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れる空気によって、第２スラスト軸受部５３ｂが冷却される。よって、空気によってスラスト軸受５３が効率良く冷却される。

【0066】

このように、空気導入口７０からモータ室１８内に導入された空気が混合部７１に向けて吸引され易くなっている。さらには、ディフューザ流路７２は、混合部７１からの空気を昇圧させて排出口８０に向けて流す。そして、モータ室１８内の空気が排出口８０を介してモータ室１８外へ排出され易くなっている。その結果、空気が空気導入口７０を介してモータ室１８内に効率良く導入される。したがって、コンプレッサインペラ４９によって圧縮された空気の一部よりも低温である空気が積極的にモータ室１８内に導入される。

【0067】

（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）ノズル６３からモータ室１８内に噴出される空気の圧力は、大気圧よりも低い。このため、ノズル６３の噴出先に配置された混合部７１が負圧となるため、空気導入口７０からモータ室１８内に導入された空気が混合部７１に向けて吸引され易くなる。そして、混合部７１からの空気がディフューザ流路７２によって昇圧されながら排出口８０に向けて流れて、排出口８０からモータ室１８外へ排出される。したがって、空気導入口７０からモータ室１８内に導入された空気が混合部７１に向けて吸引され易く、さらには、モータ室１８内の空気が排出口８０を介してモータ室１８外へ排出され易くなっている。その結果、ハウジング１１外の空気を圧縮せずに空気導入口７０を介してモータ室１８内に効率良く導入することができる。したがって、コンプレッサインペラ４９によって圧縮された空気の一部よりも低温である空気を積極的にモータ室１８内に導入することができる。よって、例えば、モータ３１のようなモータ室１８内に収容されている部品を、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。したがって、遠心圧縮機１０の耐久性の向上を図ることができる。

【0068】

（２）空気導入口７０は、回転軸４３の第１端に開口するとともに吸入口２２に連通している。回転軸４３内には、空気導入口７０とモータ室１８内とを連通する軸内通路６５が形成されている。これによれば、インペラ室２３に吸入される前の空気が吸入口２２から空気導入口７０を介して軸内通路６５を通過して、モータ室１８内に導入される。したがって、例えば、空気導入口７０に空気を供給するための配管を別途設ける必要が無いため、遠心圧縮機１０の構成を簡素化することができる。

【0069】

（３）軸内通路６５は、永久磁石４２の内部を貫通している。これによれば、軸内通路６５を通過する空気によって永久磁石４２を冷却することができる。したがって、永久磁石４２を、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。よって、遠心圧縮機１０の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【0070】

（４）軸内通路６５からモータ室１８内に導入された空気は、第２ラジアル軸受保持部２６内をモータ３１とは反対側から通過して、混合部７１においてノズル６３から噴出された空気と混合する。これによれば、空気によって永久磁石４２を冷却しつつ、さらには、第２ラジアル軸受５２も空気によって冷却することができる。したがって、永久磁石４２に加えて、第２ラジアル軸受５２も、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。よって、遠心圧縮機１０の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【0071】

（５）ハウジング１１には、第１排出路８１と、第２排出路８２と、第３排出路８３と、が形成されている。これによれば、モータ室１８内においてディフューザ流路７２を通過した空気が、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過し、その後、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。したがって、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過する空気によって、第１ラジアル軸受５１を冷却することができる。また、モータ室１８内においてディフューザ流路７２を通過した空気が、第２排出路８２を介してスラスト軸受収容室１９内に流入する。そして、スラスト軸受収容室１９内に流入した空気は、第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れる空気と、第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れる空気とに分岐される。第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れた空気は、第３排出路８３を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。したがって、スラスト軸受収容室１９内を第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れる空気によって、第１スラスト軸受部５３ａを冷却することができる。さらに、スラスト軸受収容室１９と第１ラジアル軸受保持部２１とは連通しているため、第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れた空気は、第１ラジアル軸受保持部２１内に流入し、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。したがって、スラスト軸受収容室１９内を第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れる空気によって、第２スラスト軸受部５３ｂを冷却することができる。よって、空気によってスラスト軸受５３が効率良く冷却される。以上により、永久磁石４２、第１ラジアル軸受５１、第２ラジアル軸受５２、及びスラスト軸受５３それぞれを効率良く冷却することができる。したがって、遠心圧縮機１０の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【0072】

（６）吸入口２２から吸入された空気の一部を空気導入口７０から導入し、軸内通路６５を通過させることができる。このため、永久磁石４２を低温の空気によって効率良く冷却することができる。

【0073】

（７）コンプレッサインペラ４９によって圧縮された空気の一部は、圧縮された空気よりも低温である空気をモータ室１８内に効率良く導入するために、圧縮空気導入口６０からモータ室１８内に導入されている。したがって、圧縮空気導入口６０からモータ室１８内に導入される空気の流量は、モータ３１のようなモータ室１８内に収容されている部品の冷却に必要となる流量よりも比較的少なくて済む。したがって、コンプレッサインペラ４９によって圧縮された空気を、燃料電池スタック５６に効率良く供給することができる。したがって、遠心圧縮機１０の圧縮効率を向上させることができる。

【0074】

（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。

【0075】

○ 実施形態において、ステータコア３４の内周面が樹脂によって覆われていなくてもよい。そして、ステータコア３４の内周面が、第２コイルエンド３６ｂから第１コイルエンド３６ａに向かうにつれて内径が拡径していく円錐孔になっていてもよい。このようにして、ステータコア３４の内周面と筒部材４１の外周面との間にディフューザ流路７２が形成されていてもよい。

【0076】

○ 実施形態において、第３樹脂部４０の内周面の内径が一定であってもよい。そして、筒部材４１の外周面が、第２軸部材４５から第１軸部材４４に向かうにつれて外径が拡径していく円錐面であってもよい。そして、第３樹脂部４０の内周面と筒部材４１の外周面との間にディフューザ流路７２が形成されていてもよい。要は、ディフューザ流路７２は、ステータ３２とロータ３３との間に設けられていればよい。

【0077】

○ 実施形態において、回転軸４３内に、軸内通路６５が形成されていなくてもよい。そして、空気導入口７０が、例えば、モータハウジング１２の周壁１２ｂに形成されていてもよい。

【0078】

○ 実施形態において、軸内通路６５が、永久磁石４２の内部を貫通していなくてもよく、例えば、第１軸部材４４のみを貫通していてもよい。そして、軸内通路６５が、第１軸部材４４のみを貫通して、例えば、モータ室１８内に連通していてもよい。

【0079】

○ 実施形態において、軸内通路６５の各径路６９の他端が、シャフト挿通孔１６ｈ内に連通していなくてもよい。そして、例えば、各径路６９の他端が、混合部７１に連通していてもよい。したがって、軸内通路６５が、シャフト挿通孔１６ｈに連通していなくてもよく、例えば、混合部７１に連通していてもよい。このように、軸内通路６５からハウジング１１内に導入された空気が、第２ラジアル軸受保持部２６内をモータ３１とは反対側から通過しない構成であってもよい。

【0080】

○ 実施形態において、排出口８０が、例えば、モータハウジング１２の周壁１２ｂに形成されていてもよい。そして、排出口８０が、モータ室１８内におけるモータ３１よりも第１プレート１５寄りの空間に連通していてもよい。この場合、ハウジング１１には、第１排出路８１、第２排出路８２、及び第３排出路８３が形成されていなくてもよい。

【0081】

○ 実施形態において、圧縮空気導入口６０が、例えば、第１プレート１５に形成されており、スラスト軸受収容室１９に連通していてもよい。そして、圧縮空気導入口６０に導入された圧縮された空気が、スラスト軸受収容室１９及び第１ラジアル軸受保持部２１内を通過して、ノズル６３からモータ室１８内に噴出する構成であってもよい。この場合、ノズル６３は、例えば、第１ラジアル軸受保持部２１の先端に設けられている。また、この場合、空気導入口７０は、例えば、モータハウジング１２の周壁１２ｂに形成されている。空気導入口７０は、モータ室１８内におけるモータ３１よりも第１プレート１５寄りの空間に連通している。そして、混合部７１は、モータ室１８における第１樹脂部３８よりも内側の空間である。また、この場合、第３樹脂部４０の内周面は、第１樹脂部３８から第２樹脂部３９に向かうにつれて内径が拡径していく円錐孔になっている。そして、ディフューザ流路７２は、混合部７１からモータ室１８における第２樹脂部３９よりも内側の空間に向けて流路断面積が漸次大きくなる。さらに、この場合、排出口８０は、例えば、モータハウジング１２の周壁１２ｂに形成されている。排出口８０は、モータ室１８内におけるモータ３１よりも端壁１２ａ寄りの空間に連通している。そして、ディフューザ流路７２を通過することで昇圧された空気は、排出口８０からモータ室１８外へ排出される。このように構成することにより、例えば、モータ３１のようなモータ室１８内に収容されている部品を、圧縮された空気よりも低温である空気によって効率良く冷却することができる。

【0082】

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、タービンホイール５０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５０に代えて、コンプレッサ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４３の両端部にコンプレッサインペラが取り付けられており、一方のコンプレッサインペラによって圧縮された空気が、他方のコンプレッサ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。

【0083】

○ 実施形態において、磁性体としては、永久磁石４２に限らず、例えば、積層コア、アモルファスコア、又は、圧粉コア等であってもよい。
○ 実施形態において、筒部材４１が、例えば、炭素繊維強化プラスチックから構成されていてもよい。要は、筒部材４１の材質は、特に限定されるものではない。

【0084】

○ 実施形態において、ロータ３３の構成としては、例えば、電磁鋼板が複数積層されて構成されるロータコアと、ロータコアに埋設される磁性体と、を備えたロータであってもよい。

【0085】

○ 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。また、遠心圧縮機１０は、車両に搭載されるものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0086】

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１８…モータ室、１９…スラスト軸受収容室、２１…第１ラジアル軸受保持部、２２…吸入口、２３…インペラ室、２６…第２ラジアル軸受保持部、３１…モータ、３２…ステータ、３３…ロータ、３４…ステータコア、４１…筒部材、４２…磁性体である永久磁石、４３…回転軸、４４…軸部材である第１軸部材、４５…軸部材である第２軸部材、４８…支持部、４９…コンプレッサインペラ、５１…第１ラジアル軸受、５２…第２ラジアル軸受、５３…スラスト軸受、５３ａ…第１スラスト軸受部、５３ｂ…第２スラスト軸受部、６０…圧縮空気導入口、６３…ノズル、６５…軸内通路、７０…空気導入口、７１…混合部、７２…ディフューザ流路、８０…排出口、８１…第１排出路、８２…第２排出路、８３…第３排出路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】