CN111279086B - 离心压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种离心压缩机，具备：压缩机叶轮的旋转轴；支承所述旋转轴的气体轴承构造；使所述旋转轴旋转的马达；收容所述马达的马达壳体；收容所述压缩机叶轮并且具备吸入口和排出口的压缩机壳体；在所述压缩机壳体内设置于比所述压缩机叶轮靠流动方向的所述排出口侧的抽气口；将所述抽气口与所述气体轴承构造连接的轴承冷却线；以及配置在所述轴承冷却线上的热交换器，所述热交换器安装于所述马达壳体以及所述压缩机壳体的至少一方。

Description

离心压缩机
技术领域
本公开涉及离心压缩机。
背景技术
公知有具备电动增压器等离心压缩机的装置(参照专利文献1、2)。在这种离心压缩机中，存在使冷却油等循环从而对壳体内的马达等进行冷却的情况。另外，公知有利用空气轴承对压缩机叶轮的旋转轴进行支承的离心压缩机(参照专利文献3、4)。在利用空气轴承进行支承的离心压缩机中，例如存在将由压缩机叶轮压缩的空气作为加压空气来利用的情况。
专利文献1：日本特开2013－24041号公报
专利文献2：日本特开2012－62778号公报
专利文献3：日本实开平4－99418号公报
专利文献4：日本特开平5－33667号公报
然而，没有公开将空气轴承主动冷却的构造，假设通过使冷却油等循环来对空气轴承进行冷却，则壳体内的构造变得复杂，容易成为阻碍小型化的因素。
发明内容
本公开的目的在于，提供一种能够兼得空气轴承等气体轴承构造的高效的冷却和小型化的离心压缩机。
本公开的一个方式所涉及的离心压缩机具备：压缩机叶轮的旋转轴；气体轴承构造，对旋转轴进行支承；马达，使旋转轴旋转；马达壳体，收容马达；压缩机壳体，收容压缩机叶轮，并且具备吸入口和排出口；抽气口，在压缩机壳体内，设置于比压缩机叶轮靠流动方向的排出口侧的位置；轴承冷却线，将抽气口与气体轴承构造连接；以及热交换器，配置在轴承冷却线上，热交换器安装于马达壳体以及压缩机壳体的至少一方。
本公开的一个方式所涉及的离心压缩机具备：压缩机叶轮的旋转轴；气体轴承构造，对旋转轴进行支承；马达，使旋转轴旋转；马达壳体，收容马达；压缩机壳体，收容压缩机叶轮；轴承冷却线，将由压缩机叶轮压缩后的压缩气体的一部分供给至气体轴承构造；以及热交换器，配置在轴承冷却线上，热交换器安装于马达壳体以及压缩机壳体的至少一方。
根据本公开的几个方式，能够兼得气体轴承构造的高效的冷却和小型化。
附图说明
图1是示意地表示实施方式所涉及的电动增压器的说明图。
图2是表示实施方式所涉及的电动增压器的一个例子的剖视图。
图3是放大表示孔板的剖视图。
图4是在图2所示的剖视图中追加记述压缩空气的流动的说明图。
图5是示意地表示压缩空气的流动的说明图。
具体实施方式
本公开的一个方式所涉及的离心压缩机具备：压缩机叶轮的旋转轴；气体轴承构造，对旋转轴进行支承；马达，使旋转轴旋转；马达壳体，收容马达；压缩机壳体，收容压缩机叶轮，并且具备吸入口和排出口；抽气口，在压缩机壳体内，设置于比压缩机叶轮靠流动方向的排出口侧的位置；轴承冷却线，将抽气口与气体轴承构造连接；以及热交换器，配置在轴承冷却线上，热交换器安装于马达壳体以及压缩机壳体的至少一方。
在该离心压缩机中，由压缩机叶轮压缩后的压缩气体的一部分通过抽气口而供给至轴承冷却线。在轴承冷却线上配置有热交换器，由热交换器冷却的压缩气体向气体轴承构造供给而对气体轴承构造进行冷却。在该离心压缩机中，作为将气体轴承构造主动冷却的制冷剂而利用压缩气体。对压缩气体进行冷却的热交换器安装于马达壳体以及压缩机壳体的至少一方。因此，与将热交换器设置于外部的其他的场所的情况相比，能够缩短将由热交换器冷却的压缩气体向气体轴承构造供给时的路径，能够抑制热损失。另外，压缩气体与气体轴承构造的相容性也较好。因此，即使附加使用压缩气体以便进行气体轴承构造的冷却，机内的构造也不易变得复杂，有利于小型化。
在几个方式中，形成为如下离心压缩机，其中热交换器具备：供通过轴承冷却线的压缩气体通过的气体流路；供温度比压缩气体低的制冷剂通过的制冷剂流路，气体流路具备压缩空气的入口和出口，入口以沿着旋转轴的方向为基准，配置于比出口靠压缩机叶轮侧的位置。通过将气体流路的入口配置于压缩机叶轮侧，从而能够缩短将压缩气体导入至热交换器为止的路径，有利于小型化。
在几个方式中，能够形成为如下离心压缩机，其中气体轴承构造具备推力轴承和径向轴承，轴承冷却线具备至少通过推力轴承的第1路径、和不通过推力轴承而通过径向轴承的第2路径。通过划分对推力轴承进行冷却的第1路径、和不冷却推力轴承而冷却径向轴承的第2路径，从而有利于与推力轴承以及径向轴承的规格对应的高效的冷却。
在几个方式中，能够形成为如下离心压缩机，其中轴承冷却线在比气体轴承构造靠上游侧以及靠下游侧的至少一方，具备使第2路径的流路截面比第1路径的流路截面小的流量调整部。在流量调整部中，第1路径的流路截面比第2路径大。其结果是，针对由热交换器冷却的压缩气体的流量，容易使第1路径比第2路径大，有利于推力轴承的优先的冷却。
在几个方式中，能够形成为如下离心压缩机，其中流量调整部具备配置于第1路径的比气体轴承构造靠下游侧的第1小孔、和配置于第2路径的比气体轴承构造靠下游侧的第2小孔，第1小孔的小孔直径比第2小孔的小孔直径大。通过形成为具备第1小孔和第2小孔的流量调整部，容易使通过第1路径的压缩气体的流量更加可靠地比第2路径大，有利于推力轴承的优先的冷却。
本公开的一个方式所涉及的离心压缩机具备：压缩机叶轮的旋转轴；气体轴承构造，对旋转轴进行支承；马达，使旋转轴旋转；马达壳体，对马达进行收容；压缩机壳体，收容压缩机叶轮；轴承冷却线，将由压缩机叶轮压缩的压缩气体的一部分供给至气体轴承构造；以及热交换器，配置在轴承冷却线上，热交换器安装于马达壳体以及压缩机壳体的至少一方。
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中对于相同要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
对本实施方式所涉及的电动增压器(离心压缩机的一个例子)1进行说明。电动增压器1例如应用于燃料电池系统E(参照图5)。燃料电池系统的型式没有特别的限定。燃料电池系统例如也可以是固体高分子型燃料电池(PEFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)等。
如图1以及图2所示，电动增压器1具备涡轮2、压缩机3、以及在两端设置有涡轮2以及压缩机3的旋转轴4。在涡轮2与压缩机3之间，设置有用于向旋转轴4提供旋转驱动力的马达5。由压缩机3压缩后的压缩空气(“压缩气体”的一个例子)G作为氧化剂(氧)而被供给至上述的燃料电池系统E。在燃料电池系统E内，通过燃料与氧化剂的化学反应来进行发电。从燃料电池系统E排出包含水蒸气的空气，该空气被供给至涡轮2。
电动增压器1使用从燃料电池系统E排出的高温的空气，使涡轮2的涡轮叶轮21旋转。通过使涡轮叶轮21旋转，从而压缩机3的压缩机叶轮31旋转，压缩空气G被供给至燃料电池系统E。此外，在电动增压器1中，压缩机3的驱动力的大部分也可以由马达5给予。即，电动增压器1也可以是基本上由马达驱动的增压器。
燃料电池系统E以及电动增压器1例如可以搭载于车辆(电动汽车)。此外，可以向电动增压器1的马达5供给由燃料电池系统E发电的电力，但也可以从燃料电池系统E以外供给电力。
对电动增压器1进行更加详细的说明。电动增压器1具备涡轮2、压缩机3、旋转轴4、马达5、以及对马达5的旋转驱动进行控制的逆变器6。
涡轮2具备涡轮壳体22和收纳于涡轮壳体22的涡轮叶轮21。压缩机3具备压缩机壳体32和收纳于压缩机壳体32的压缩机叶轮31。涡轮叶轮21设置于旋转轴4的一端，压缩机叶轮31设置于旋转轴4的另一端。
在涡轮壳体22与压缩机壳体32之间设置有马达壳体7。旋转轴4经由空气轴承构造(“气体轴承构造”的一个例子)8以能够旋转的方式支承于马达壳体7。
在涡轮壳体22，设置有排气流入口(未图示)以及排气流出口22a。从燃料电池系统E排出的包含水蒸气在内的空气通过排气流入口而流入涡轮壳体22内。流入的空气通过涡轮涡旋流路22b而供给至涡轮叶轮21的入口侧。涡轮叶轮21例如是径向涡轮，利用所供给的空气的压力而产生旋转力。之后，空气通过排气流出口22a而向涡轮壳体22外流出。
在压缩机壳体32设置有吸入口32a以及排出口32b。若如上述那样使涡轮叶轮21旋转，则旋转轴4以及压缩机叶轮31旋转。旋转的压缩机叶轮31通过吸入口32a而吸入并压缩外部的空气。由压缩机叶轮31压缩后的压缩空气G通过压缩机涡旋流路32c而从排出口32b排出。从排出口32b排出的压缩空气G被供给至燃料电池系统E。
马达5例如是无刷交流马达，具备作为旋转件的转子51和作为固定件的定子52。转子51包括一个或者多个磁铁。转子51固定于旋转轴4，并能够与旋转轴4一同绕轴旋转。转子51配置于旋转轴4的轴线方向上的中央部。定子52具备多个线圈以及铁芯。定子52以在旋转轴4的周向包围转子51的方式配置。定子52围绕旋转轴4产生磁场，并通过与转子51的配合而使旋转轴4旋转。
接下来，对使在机内产生的热冷却的冷却构造进行说明。冷却构造具备：安装于马达壳体7的热交换器9；包括通过热交换器9的流路在内的制冷剂线(“制冷剂流路”的一个例子)10以及空冷线(“轴承冷却线”的一个例子)11。制冷剂线10与空冷线11在热交换器9内以能够进行热交换的方式连接。由压缩机3压缩后的压缩空气G的一部分通过空冷线11。至少有温度比通过空冷线11的压缩空气G低的冷却液C(“制冷剂”的一个例子)通过制冷剂线10。
制冷剂线10是与设置于电动增压器1外的散热器连接的循环线的一部分。通过制冷剂线10的冷却液C的温度为50℃以上、100℃以下。制冷剂线10具备沿着定子52配置的马达冷却部10a、以及沿着逆变器6配置的逆变器冷却部10b。通过了热交换器9的冷却液C在马达冷却部10a中围绕定子52边绕圈边流动，从而将定子52冷却。之后，冷却液C在逆变器冷却部10b中沿着逆变器6的控制电路、例如沿着IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、双极晶体管、MOSFET、或者GTO等蜿蜒并流动，从而对逆变器6进行冷却。
空冷线11是将由压缩机3压缩后的压缩空气G的一部分抽出来移送的线。在电动增压器1中，构成为压缩机3侧的压力比涡轮2侧的压力高。空冷线11是有效利用该压力差来冷却空气轴承构造8的构造。即，空冷线11是将由压缩机3压缩后的压缩空气G的一部分抽出，将该压缩空气G引导至空气轴承构造8，并将通过了空气轴承构造8的压缩空气G送至涡轮2的线路。此外，压缩空气G的温度为150℃以上、250℃以下，借助热交换器9而下降至70℃以上、110℃左右以下，优选下降至70℃～80℃左右。另一方面，空气轴承构造8的温度成为150℃以上，因此通过供给压缩空气G而能够适当地冷却。以下，对空冷线11进行详细的说明。
马达壳体7具备对包围转子51的定子52进行收容的定子壳体71、以及设置有空气轴承构造8的轴承壳体72。在定子壳体71以及轴承壳体72，形成有供旋转轴4贯通的轴空间A。在轴空间A的两端部，设置有用于将轴空间A内气密地保持的迷宫式构造33a、23a。
在轴承壳体72固定有压缩机壳体32。压缩机壳体32具备：收容压缩机叶轮31的叶轮室34；以及与叶轮室34配合地形成扩散流路32d的扩散板33。叶轮室34具备：收进空气的吸入口32a；将由压缩机叶轮31压缩后的压缩空气G排出的排出口32b；以及在压缩空气G的流动方向上设置于扩散流路32d的下游侧的压缩机涡旋流路32c。
在扩散板33设置有迷宫式构造33a。另外，在扩散板33形成有供压缩空气G的一部分通过的抽气口33b。抽气口33b在压缩机壳体32内，设置于比压缩机叶轮31靠流动方向的排出口32b侧、即下游侧的位置，是空冷线11的入口。抽气口33b与设置于轴承壳体72的第1连通流路12连接。第1连通流路12与热交换器9连接。热交换器9经由台座部91安装于马达壳体7的外周面。在台座部91形成有将热交换器9的入口与第1连通流路12连通的连通孔。此外，本实施方式所涉及的热交换器9安装于马达壳体7，但也可以仅至少一部分安装于压缩机壳体32。
在热交换器9，形成有供压缩空气G通过的空气流路(“气体流路”的一个例子)13。空气流路13是空冷线11的一部分，能够在与制冷剂线10之间进行热交换。热交换器9设置于横跨定子壳体71与轴承壳体72的位置。空气流路13的上游侧的入口13a设置于轴承壳体72侧，下游侧的出口13b设置于定子壳体71侧。即，空气流路13的入口13a以沿着旋转轴4的方向为基准，配置于比下游侧的出口13b靠压缩机叶轮31侧的位置。此外，“空气流路13的入口13a以沿着旋转轴4的方向为基准配置于比下游侧的出口13b靠压缩机叶轮31侧的位置”指的是：在考虑了沿着旋转轴4的方向(轴线方向)的距离的情况下，与出口13b相比，入口13a更接近压缩机叶轮31。
空气流路13的出口13b经由设置于台座部91的连通口，与第2连通流路14连接。第2连通流路14设置于马达壳体7。第2连通流路14是贯通定子壳体71以及轴承壳体72的流路，与配置于轴空间A的空气轴承构造8连接。这里，对本实施方式所涉及的空气轴承构造8进行说明。
空气轴承构造8具备一对径向轴承81、82、和推力轴承83。
一对径向轴承81、82允许旋转轴4的旋转，同时限制朝向与旋转轴4正交的方向的移动。一对径向轴承81、82是动压式的空气轴承，以隔着设置于旋转轴4的中央部的转子51的方式配置。
一对径向轴承81、82中的一方是配置在转子51与压缩机叶轮31之间的第1径向轴承81，另一方是配置在转子51与涡轮叶轮21之间的第2径向轴承82。第1径向轴承81与第2径向轴承82具备实质相同的构造，以第1径向轴承81为代表进行说明。
第1径向轴承81是伴随旋转轴4的旋转，将周边的空气诱导进旋转轴4与第1径向轴承81之间(楔形效应)，使压力上升从而得到负荷能力的构造。第1径向轴承81借助由楔形效应得到的负荷能力将旋转轴4支承为旋转自如。
第1径向轴承81例如具备：包围旋转轴4的筒状的轴承主体81a；以及设置在轴承主体81a与旋转轴4之间，通过旋转轴4的旋转而产生楔形效应的空气诱导部81b。轴承主体81a经由凸缘81c而固定于轴承壳体72。作为第1径向轴承81，例如能够使用箔轴承、可倾瓦轴承、螺旋槽轴承等。在这种形态的情况下，空气诱导部81b例如可以是具有挠性的箔、设置于轴承主体81a的内表面的锥形、螺旋槽。
在本实施方式中，通过上述的楔形效应在轴承主体81a与旋转轴4之间形成有空气层的缝隙，压缩空气G通过该缝隙。该缝隙成为空冷线11的一部分。此外，第2径向轴承82也同样地具备轴承主体82a、空气诱导部82b、以及凸缘82c，通过楔形效应在轴承主体82a与旋转轴4之间产生的缝隙成为空冷线11的一部分。
推力轴承83允许旋转轴4的旋转，同时限制旋转轴4的向轴线方向的移动。推力轴承83是动压式的空气轴承，配置在第1径向轴承81与压缩机叶轮31之间。
推力轴承83是伴随旋转轴4的旋转，将周边的空气诱导进旋转轴4与推力轴承83之间(楔形效应)，使压力上升而得到负荷能力的构造。推力轴承83通过由楔形效应得到的负荷能力将旋转轴4支承为旋转自如。
推力轴承83例如具备：固定于旋转轴4的环状的推力环83a；和固定于轴承壳体72的环状的轴承主体83c。推力环83a具备沿着与旋转轴4的轴线正交的平面设置的盘状的环垫83b。轴承主体83c具备：与环垫83b的两面分别对置地设置的一对轴承垫83d；和以规定的间隔保持一对轴承垫83d的环状的隔离件83e。隔离件83e沿着环垫83b的外周端配置，在隔离件83e与环垫83b之间形成有能够供压缩空气G通过的缝隙。
环垫83b与轴承垫83d配合地形成产生楔形效应的空气诱导部。例如，作为推力轴承83的空气诱导部，可以将具有挠性的箔设置在环垫83b与轴承垫83d之间，另外也可以在环垫83b设置锥形、槽。作为推力轴承83，例如能够使用箔轴承、可倾瓦轴承、螺旋槽轴承等。
在本实施方式中，通过上述的楔形效应而在环垫83b与轴承垫83d之间形成空气层的缝隙。另外，在隔离件83e与环垫83b之间也形成有能够供压缩空气G通过的缝隙。环垫83b与轴承垫83d之间的缝隙以及隔离件83e与环垫83b之间的缝隙成为供压缩空气G通过的空冷线11的一部分。
第2连通流路14与第1径向轴承81连接。具体地进行说明，在第1径向轴承81的轴承主体81a的外周面与轴承壳体72之间存在能够供压缩空气G通过的缝隙。第2连通流路14的下游侧的出口以能够连通的方式连接于轴承主体81a的外周面与轴承壳体72之间的缝隙。
在马达壳体7，设置有将轴空间A与涡轮壳体22连接的第3连通流路15、以及将轴空间A与涡轮壳体22连接的第4连通流路16。第3连通流路15的入口配置于比第2连通流路14的出口靠压缩机叶轮31侧的位置。第4连通流路16的入口配置于比第2连通流路14的出口靠涡轮叶轮21侧的位置。其结果是，经由第2连通流路14而到达轴空间A的压缩空气G分支成朝向第3连通流路15侧的流动、以及朝向第4连通流路16侧的流动。
在第3连通流路15侧流动的压缩空气G的流路为第1分支流路(“第1路径”的一个例子)R1，在第4连通流路16侧流动的压缩空气G的流路为第2分支流路(“第2路径”的一个例子)R2。在第1分支流路R1上配置有第1径向轴承81和推力轴承83，在第2分支流路R2上配置有第2径向轴承82。通过第1分支流路R1的压缩空气G主要对第1径向轴承81和推力轴承83进行冷却。通过第2分支流路R2的压缩空气G主要对第2径向轴承82进行冷却。
形成第1分支流路R1的第3连通流路15与推力轴承83连接。具体地进行说明，在推力轴承83的轴承主体83c的外周面与轴承壳体72之间以及轴承主体83c的外周面与扩散板33之间存在能够供压缩空气G通过的缝隙。第3连通流路15的上游侧的入口以能够连通的方式连接在轴承主体83c的外周面与轴承壳体72之间的缝隙。
第3连通流路15以通过轴承壳体72以及定子壳体71的方式设置。第3连通流路15的下游侧的出口与设置于涡轮壳体22的第5连通流路17连接。在第3连通流路15与第5连通流路17之间，设置有压缩空气G的流量调整用的第1孔板41。第5连通流路17的出口与涡轮壳体22的排气流出口22a连接。
即，第1分支流路R1是在轴空间A内，从第2连通流路14的出口通过第1径向轴承81以及推力轴承83，进而通过第3连通流路15以及第5连通流路17的压缩空气G的流路。
形成第2分支流路R2的第4连通流路16与第2径向轴承82连接。具体地进行说明，第2径向轴承82的轴承主体82a经由凸缘82c而固定于定子壳体71。在定子壳体71固定有涡轮壳体22。在定子壳体71与涡轮壳体22之间，配置有设置了迷宫式构造23a的密封板23。在轴承主体的凸缘82c与密封板23之间，形成有能够供压缩空气G通过的空间。第4连通流路16的上游侧的入口以能够连通的方式连接在轴承主体82a的凸缘82c与密封板23之间的空间。
第4连通流路16以通过密封板23以及定子壳体71的方式设置。第4连通流路16的下游侧的出口与设置于涡轮壳体22的第6连通流路18连接。在第4连通流路16与第6连通流路18之间设置有压缩空气G的流量调整用的第2孔板42。第6连通流路18的出口与涡轮壳体22的排气流出口22a连接。
即，第2分支流路R2是在轴空间A内，从第2连通流路14的出口通过第2径向轴承82，进而通过第4连通流路16以及第6连通流路18的压缩空气G的流路。
如图2以及图3所示，第1孔板41以及第2孔板42是使第2分支流路R2的流路截面比第1分支流路R1的流路截面小的流量调整部。具体地进行说明，设置于第1孔板41的小孔的孔径(小孔直径)d1比设置于第2孔板42的小孔的孔径(小孔直径)d2大。即，若其他的条件相同，则对于在第3连通流路15以及第5连通流路17流动的压缩空气G的流路(第1分支流路R1)而言，与在第4连通流路16以及第6连通流路18流动的压缩空气G的流路(第2分支流路R2)相比，供压缩空气G通过时的阻力较小。其结果是，第1分支流路R1的流量容易变得比第2分支流路R2的流量大。在第1分支流路R1上配置有第1径向轴承81与推力轴承83，在第2分支流路R2上配置有第2径向轴承82。而且，通过使第1分支流路R1的流量比第2分支流路R2的流量大，从而能够优先冷却第1径向轴承81与推力轴承83，特别是能够有效地冷却推力轴承83。
以上，本实施方式所涉及的电动增压器1在压缩机壳体32内具备：设置于比压缩机叶轮31靠流动方向的排出口32b侧的抽气口33b；将抽气口33b与空气轴承构造8连接的空冷线11；以及配置在空冷线11上的热交换器9。热交换器9安装于马达壳体7以及压缩机壳体32的至少一方。此外，“将抽气口与空气轴承构造连接”是指将压缩空气G的至少一部分和空气轴承构造8接触的位置与抽气口33b连通的构造。
这里，参照图4以及图5对本实施方式所涉及的电动增压器1中的压缩空气G的流动进行说明。
在压缩机壳体32内通过压缩机叶轮31压缩的压缩空气G从排出口32b排出，并向燃料电池系统E供给。另外，压缩空气G的一部分被从作为空冷线11的入口的抽气口33b抽出，通过第1连通流路12而向热交换器9供给。由热交换器9冷却的压缩空气G通过第2连通流路14而被供给至轴空间A。这里，压缩空气G被分为两个方向，一方通过第1分支流路R1，另一方通过第2分支流路R2。
通过第1分支流路R1的压缩空气G通过作为空气轴承构造8的第1径向轴承81以及推力轴承83，进而通过第1孔板41而向涡轮壳体22排出。
通过第2分支流路R2的压缩空气G通过作为空气轴承构造8的第2径向轴承82，进而通过第2孔板42而向涡轮壳体22排出。
如上所述，在本实施方式所涉及的电动增压器1中，由压缩机叶轮31压缩后的压缩空气G的一部分通过抽气口33b而供给至空冷线11。在供压缩空气G通过的空冷线11上配置有热交换器9，由热交换器9冷却的压缩空气G向空气轴承构造8供给而对空气轴承构造8进行冷却。在该电动增压器1中，作为将空气轴承构造8主动冷却的制冷剂而利用压缩空气G。将压缩空气G冷却的热交换器9安装于马达壳体7以及压缩机壳体32的至少一方。因此，与将热交换器9设置于外部的其他场所的情况相比，能够缩短将由热交换器9冷却的压缩空气G向空气轴承构造8供给时的路径，能够抑制热损失。另外，与冷却液C等的液体状的制冷剂相比，压缩空气G为气体，因此与空气轴承构造8的相容性也较好。因此，即使附加使用压缩空气G以便进行空气轴承构造8的冷却，机内的构造也不易变得复杂，有利于小型化。
另外，本实施方式所涉及的热交换器9具备：供通过空冷线11的压缩空气G通过的空气流路13；供温度比压缩空气G低的冷却液C通过的制冷剂线10。空气流路13具备压缩空气G的入口13a与出口13b，入口13a以沿着旋转轴4的方向为基准，配置于比出口13b靠压缩机叶轮31侧的位置。通过将空气流路13的入口13a配置于压缩机叶轮31侧，从而能够缩短将压缩空气G导入至热交换器9为止的路径，有利于小型化。
另外，本实施方式所涉及的空气轴承构造8具备推力轴承83和第1、第2径向轴承81、82，空冷线11具备：至少通过推力轴承83的第1分支流路R1、以及不通过推力轴承83而通过第2径向轴承82的第2分支流路R2。通过划分对推力轴承83进行冷却的第1分支流路R1、和不冷却推力轴承83而冷却第2径向轴承82的第2分支流路R2，从而有利于与推力轴承83以及第1、第2径向轴承81、82的规格对应地高效的冷却。
另外，本实施方式所涉及的空冷线11在比空气轴承构造8靠下游侧的位置具备流量调整部(第1孔板41、第2孔板42)。因流量调整部，从而第1分支流路R1与第2分支流路R2相比流路截面增大。其结果是，关于由热交换器9冷却的压缩空气G的流量，容易使第1分支流路R1比第2分支流路R2大，有利于推力轴承83的优先冷却。此外，流量调整部可以设置于比空气轴承构造8靠上游侧的位置，并且可以设置于上游侧与下游侧的双方。
另外，本实施方式所涉及的流量调整部具备：配置于第1分支流路R1的比空气轴承构造8(推力轴承83)靠下游侧的第1孔板41；以及配置于第2分支流路R2的比空气轴承构造8(第2径向轴承82)靠下游侧的第2孔板42，第2孔板42的小孔直径d2比第1孔板41的小孔直径d1小。通过形成为具备第1孔板41与第2孔板42的流量调整部，从而容易使通过第1分支流路R1的压缩空气G的流量更加可靠地比第2分支流路R2大，有利于推力轴承83的优先冷却。
本公开能够以上述的实施方式为主，以基于本领域技术人员的知识施行了各种变更、改进后的各种方式来实施。例如，在上述的实施方式中，作为流量调整部以第1孔板以及第2孔板为例进行了说明，也可以对流路中途的截面积设置大小、或设置阀等。另外，在上述的实施方式中，作为气体轴承构造，以动压式的空气轴承为例进行了说明，但也可以是静压式。另外，并不限定于将空冷线在中途分割而形成第1路径和第2路径的方式，例如也可以是设置两个抽气口，从最开始划分第1路径和第2路径的方式。
另外，本公开也可以应用于不具备涡轮的电动增压器。
附图标记的说明
1...电动增压器(离心压缩机)；4...旋转轴；5...马达；7...马达壳体；8...空气轴承构造(气体轴承构造)；9...热交换器；10...制冷剂线(制冷剂流路)；11...空冷线(轴承冷却线)；13...空气流路(气体流路)；13a...入口；13b...出口；31...压缩机叶轮；32...压缩机壳体；32a...吸入口；32b...排出口；33b...抽气口；41...第1孔板(第1小孔)；42...第2孔板(第2小孔)；81...第1径向轴承；82...第2径向轴承；83...推力轴承；d1...小孔直径；d2...小孔直径；G...压缩空气(压缩气体)；C...冷却液(制冷剂)；R1...第1分支流路(第1路径)；R2...第2分支流路(第2路径)。

Claims (5)

1.一种离心压缩机，其中，具备：
压缩机叶轮的旋转轴；
气体轴承构造，对所述旋转轴进行支承；
马达，使所述旋转轴旋转；
马达壳体，收容所述马达；
压缩机壳体，收容所述压缩机叶轮，并且具备吸入口和排出口；
抽气口，在所述压缩机壳体内设置于比所述压缩机叶轮靠流动方向的所述排出口侧的位置；
轴承冷却线，将所述抽气口与所述气体轴承构造连接；以及
热交换器，配置在所述轴承冷却线上，
所述热交换器安装于所述马达壳体以及所述压缩机壳体的至少一方，
所述气体轴承构造具备推力轴承和径向轴承，
所述轴承冷却线具备至少通过所述推力轴承的第1路径、和不通过所述推力轴承而通过所述径向轴承的第2路径。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其中，
所述热交换器具备：供通过所述轴承冷却线的压缩气体通过的气体流路；和供温度比所述压缩气体低的制冷剂通过的制冷剂流路，
所述气体流路具备所述压缩气体的入口和出口，
所述入口以沿着所述旋转轴的方向为基准，配置于比所述出口靠所述压缩机叶轮侧的位置。
3.根据权利要求1所述的离心压缩机，其中，
所述轴承冷却线在比所述气体轴承构造靠上游侧以及靠下游侧的至少一方，具备使所述第2路径的流路截面比所述第1路径的流路截面小的流量调整部。
4.根据权利要求3所述的离心压缩机，其中，
所述流量调整部具备配置于所述第1路径的比所述气体轴承构造靠下游侧的第1小孔、和配置于所述第2路径的比所述气体轴承构造靠下游侧的第2小孔，第1小孔的小孔直径比第2小孔的小孔直径大。
5.一种离心压缩机，其中，具备：
压缩机叶轮的旋转轴；
气体轴承构造，对所述旋转轴进行支承；
马达，使所述旋转轴旋转；
马达壳体，收容所述马达；
压缩机壳体，收容所述压缩机叶轮；
轴承冷却线，将由所述压缩机叶轮压缩后的压缩气体的一部分供给至所述气体轴承构造；以及
热交换器，配置在所述轴承冷却线上，
所述热交换器安装于所述马达壳体以及所述压缩机壳体的至少一方，
所述气体轴承构造具备推力轴承和径向轴承，
所述轴承冷却线具备至少通过所述推力轴承的第1路径、和不通过所述推力轴承而通过所述径向轴承的第2路径。
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