CN114962290B - 流体机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供提高耐久性的流体机械。流体机械具备旋转体、与所述旋转体一体地旋转的动作体、壳体、将所述旋转体支承为能够相对于所述壳体旋转的多个动压滑动轴承、以及配置于所述壳体内的冷却流路。各所述动压滑动轴承在与所述旋转体对置的部位具有树脂制的涂层。所述多个动压滑动轴承包括至少一组动压滑动轴承。各所述组包括沿着在所述冷却流路中流动的所述流体的流动方向配置于不同位置的上游侧动压滑动轴承和下游侧动压滑动轴承。所述上游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度低于所述下游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度。

Description

流体机械

技术领域

本发明涉及流体机械。

背景技术

流体机械具备旋转体、以及与旋转体一体地旋转的动作体。流体机械的壳体收容旋转体以及动作体。另外，流体机械例如具备多个动压滑动轴承。各动压滑动轴承将旋转体支承为能够相对于壳体旋转。

动压滑动轴承以与旋转体接触的状态对旋转体进行支承，直至旋转体的转速达到旋转体由于动压滑动轴承而浮起的浮起转速。并且，当旋转体的转速达到浮起转速时，由于在动压滑动轴承与旋转体之间产生的动压，旋转体相对于动压滑动轴承浮起。由此，旋转体以相对于动压滑动轴承非接触的状态被支承为能够旋转。

动压滑动轴承在旋转体的转速低于浮起转速的情况下，以与旋转体接触的状态对旋转体进行支承，因此此时，例如若从旋转体对动压滑动轴承施加过大的载荷，则有可能在动压滑动轴承与旋转体之间产生烧结。因此，例如在专利文献1中公开了在动压滑动轴承中的与旋转体对置的部位具有树脂制的涂层的动压滑动轴承。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-82195号公报

发明内容

当旋转体以与动压滑动轴承接触的状态旋转时，动压滑动轴承由于在动压滑动轴承与旋转体之间产生的摩擦而发热。因此，在流体机械中，考虑在壳体内配置供用于冷却动压滑动轴承的流体流动的冷却流路。

然而，若在动压滑动轴承的涂层与旋转体接触的状态下进行旋转，则涂层被旋转体磨削，而产生涂层的磨损粉末。在此，在配置于冷却流路的流动中的动压滑动轴承的涂层发生了磨损的情况下，存在所产生的磨损粉末与流体一起流入到配置在比该动压滑动轴承靠流动方向上的下游侧的位置的动压滑动轴承与旋转体之间的情况。于是，有可能由于该磨损粉末而促进配置在下游侧的动压滑动轴承的涂层的磨损。其结果是，配置在下游侧的动压滑动轴承的寿命变短，耐久性降低。

用于解决课题的方案

本发明的一方案的流体机械具备：旋转体；动作体，其与所述旋转体一体地旋转；壳体，其收容所述动作体以及所述旋转体；多个动压滑动轴承，它们将所述旋转体支承为能够相对于所述壳体旋转；以及冷却流路，其配置于所述壳体内，且供直接冷却所述多个动压滑动轴承的流体流动，各所述动压滑动轴承在与所述旋转体对置的部位具有树脂制的涂层，其中，所述多个动压滑动轴承包括至少一组动压滑动轴承，各所述组包括沿着在所述冷却流路中流动的所述流体的流动方向配置于不同位置的上游侧动压滑动轴承和下游侧动压滑动轴承，所述上游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度低于所述下游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度。

附图说明

图1是示出实施方式中的电动压缩机的侧剖视图。

图2是将图1的电动压缩机的一部分放大示出的侧剖视图。

图3是将图1的电动压缩机的一部分放大示出的侧剖视图。

图4是将旋转体以及动压滑动轴承的涂层的一部分放大示出的剖视图。

具体实施方式

以下，根据图1～图4对将流体机械具体化为电动压缩机的实施方式进行说明。本实施方式的电动压缩机搭载于燃料电池车。在燃料电池车搭载有向车载用燃料电池供给氧以及氢而使其发电的燃料电池系统。并且，电动压缩机对向车载用燃料电池供给的含有氧的空气进行压缩。

如图1所示，作为流体机械的电动压缩机10具备壳体11。壳体11为金属材料制，例如为铝制。壳体11具有马达壳体构件12、压缩机壳体构件13、涡轮壳体构件14、第一板15、第二板16以及第三板17。

马达壳体构件12具有板状的端壁12a以及周壁12b。周壁12b从端壁12a的外周部呈筒状延伸。第一板15与马达壳体构件12的周壁12b的开口侧的端部连结，并将马达壳体构件12的周壁12b的开口封堵。第一板15具有面向马达壳体构件12的端面15a以及与端面15a相反一侧的端面15b。

通过端壁12a的内表面121a、周壁12b的内周面121b以及第一板15的端面15a而划分出马达室S1。在马达室S1内收容有电动马达18。

第一板15具有第一轴承保持部20。第一轴承保持部20从端面15a的中央部朝向电动马达18突出。第一轴承保持部20具有截面呈圆形的贯通孔。

在第一板15的端面15b开设有凹部15c。凹部15c具有截面呈圆形的内周面15e。第一轴承保持部20的贯通孔贯通第一板15并在凹部15c的底面15d开口。凹部15c的轴心与第一轴承保持部20的轴心一致。凹部15c的内周面15e在端面15b与底面15d之间延伸。

马达壳体构件12具有第二轴承保持部22。第二轴承保持部22从内表面121a的中央部朝向电动马达18突出。第二轴承保持部22具有截面呈圆形的贯通孔。第二轴承保持部22的贯通孔贯通端壁12a并在端壁12a的外表面122a开口。第一轴承保持部20的轴心与第二轴承保持部22的轴心一致。

如图2所示，第二板16与第一板15的端面15b连结。在第二板16的中央部开设有轴插通孔16a。轴插通孔16a与凹部15c的内侧连通。轴插通孔16a的轴心与凹部15c的轴心以及第一轴承保持部20的轴心一致。第二板16具有与第一板15接触的端面16c以及与端面16c相反的一侧的端面16b。并且，通过第二板16的端面16c以及第一板15的凹部15c而划分出推力轴承收容室S2。

压缩机壳体构件13为筒状，且具有吸入空气的圆孔即吸入口13a。压缩机壳体构件13在吸入口13a的轴心与第二板16的轴插通孔16a的轴心以及第一轴承保持部20的轴心一致的状态下与第二板16的端面16b连结。吸入口13a在压缩机壳体构件13中的与第二板16相反的一侧的端面开口。在压缩机壳体构件13与第二板16的端面16b之间配置有第一叶轮室13b、排出室13c以及第一扩散流路13d。第一叶轮室13b与吸入口13a连通。排出室13c在第一叶轮室13b的周围绕吸入口13a的轴心延伸。第一扩散流路13d将第一叶轮室13b与排出室13c连通。第一叶轮室13b与第二板16的轴插通孔16a连通。

如图3所示，第三板17与端壁12a的外表面122a连结。第三板17具有将第三板17的中央贯通的轴插通孔17a。并且，第三板17具有与涡轮壳体构件14接触的端面17b。轴插通孔17a与第二轴承保持部22的贯通孔连通。轴插通孔17a的轴心与第二轴承保持部22的轴心一致。

涡轮壳体构件14为筒状，且具有吸入空气的圆孔即排出口14a。涡轮壳体构件14在排出口14a的轴心与第三板17的轴插通孔17a的轴心以及第二轴承保持部22的轴心一致的状态下与第三板17的端面17b连结。排出口14a在涡轮壳体构件14中的与第三板17相反的一侧的端面开口。在涡轮壳体构件14与第三板17的端面17b之间形成有第二叶轮室14b、吸入室14c以及第二扩散流路14d。第二叶轮室14b与排出口14a连通。吸入室14c在第二叶轮室14b的周围绕排出口14a的轴心延伸。第二扩散流路14d将第二叶轮室14b与吸入室14c连通。第二叶轮室14b与轴插通孔17a连通。

如图1所示，在壳体11内收容有旋转体24。旋转体24具有作为轴部的旋转轴24a、第一支承部24b、第二支承部24c以及作为扩径部的第三支承部24d。第一支承部24b以沿着外周面240a的方式配置在旋转轴24a的靠第一端部24e的部位。第一支承部24b配置在第一轴承保持部20的贯通孔内。第一支承部24b以从外周面240a突出的方式一体地形成于旋转轴24a。

第二支承部24c以沿着外周面240a的方式配置在旋转轴24a的靠第二端部24f的部位。第二支承部24c配置在第二轴承保持部22的贯通孔内。第二支承部24c以从外周面240a呈环状突出的方式固定于外周面240a。第二支承部24c能够与旋转轴24a一体地旋转。

第三支承部24d配置于推力轴承收容室S2。第三支承部24d以从外周面240a呈环状突出的方式固定于外周面240a。第三支承部24d与旋转轴24a分体。第三支承部24d能够与旋转轴24a一体地旋转。第三支承部24d配置于相对于电动马达18在旋转体24的旋转轴线方向上分离的位置。

在旋转体24的第一端部24e连结有作为动作体的第一叶轮25。第一叶轮25在旋转轴24a上配置于比第三支承部24d靠第一端部24e的位置。第一叶轮25收容于第一叶轮室13b。在旋转体24的第二端部24f连结有作为动作体的第二叶轮26。第二叶轮26在旋转轴24a上配置于比第二支承部24c靠第二端部24f的位置。第二叶轮26收容于第二叶轮室14b。因此，壳体11收容第一叶轮25、第二叶轮26以及旋转体24。另外，电动马达18在旋转体24的旋转轴线方向上配置在第一叶轮25与第二叶轮26之间。

在第二板16的轴插通孔16a内设置有将旋转体24包围的环状的第一密封构件27。第一密封构件27抑制空气从第一叶轮室13b朝向马达室S1的泄漏。另外，在第三板17的轴插通孔17a内设置有将旋转体24包围的环状的第二密封构件28。第二密封构件28抑制空气从第二叶轮室14b朝向马达室S1的泄漏。第一密封构件27以及第二密封构件28例如是密封环。

电动马达18具有筒状的转子31以及筒状的定子32。转子31固定于旋转轴24a。定子32固定于壳体11。转子31配置于定子32的径向内侧并且与旋转体24一体地旋转。转子31具有固定于旋转轴24a的圆筒状的转子铁芯31a、以及设置于转子铁芯31a的未图示的多个永磁铁。定子32将转子31包围。定子32具有固定于内周面121b的圆筒状的定子铁芯33、以及卷绕于定子铁芯33的线圈34。旋转体24通过从未图示的蓄电池向线圈34流通电流而与转子31一体地旋转。因此，电动马达18使旋转体24旋转。因此，电动马达18为用于使旋转体24旋转的驱动源。

燃料电池系统1具备作为车载用燃料电池的燃料电池堆100、电动压缩机10、供给流路L1、排出流路L2以及分支流路L3。燃料电池堆100由多个燃料电池构成。供给流路L1将排出室13c与燃料电池堆100连接。排出流路L2将燃料电池堆100与吸入室14c连接。

当旋转体24与转子31一体地旋转时，第一叶轮25以及第二叶轮26与旋转体24一体地旋转。于是，从吸入口13a吸入的空气在第一叶轮室13b内被第一叶轮25压缩，并且通过第一扩散流路13d而从排出室13c排出。并且，从排出室13c排出的空气经由供给流路L1而向燃料电池堆100供给。被供给到燃料电池堆100的空气在燃料电池堆100中被用于发电。然后，来自燃料电池堆100的废气被向排出流路L2排出。来自燃料电池堆100的废气经由排出流路L2而被吸入吸入室14c。被吸入到吸入室14c的废气通过第二扩散流路14d而向第二叶轮室14b排出。第二叶轮26通过被排出到第二叶轮室14b的废气而旋转。旋转体24除了通过电动马达18的驱动而旋转以外，还通过利用来自燃料电池堆100的废气而旋转的第二叶轮26的旋转而旋转。因此，第一叶轮25以及第二叶轮26为与旋转体24一体地旋转的动作体。因此，动作体包括第一叶轮25和第二叶轮26。并且，通过由来自燃料电池堆100的废气引起的第二叶轮26的旋转，来辅助旋转体24的旋转。被排出到吸入室14c的来自燃料电池堆100的废气从排出口14a向外部排出。

电动压缩机10具备多个动压滑动轴承B1。多个动压滑动轴承B1将旋转体24支承为能够相对于壳体11旋转。多个动压滑动轴承B1包括第一动压径向轴承21、第二动压径向轴承23以及动压推力轴承40。第一动压径向轴承21以及第二动压径向轴承23在径向方向上将旋转体24支承为能够旋转。需要说明的是，“径向方向”是指相对于旋转体24的旋转轴线方向正交的方向。

如图2所示，第一动压径向轴承21呈圆筒状。第一动压径向轴承21保持于第一轴承保持部20。因此，第一动压径向轴承21位于比电动马达18靠旋转体24的第一端部24e的位置。第一动压径向轴承21对旋转体24的第一支承部24b进行支承。

第一动压径向轴承21以与第一支承部24b接触的状态对旋转体24进行支承，直至旋转体24的转速达到旋转体24由于第一动压径向轴承21而浮起的浮起转速。并且，当旋转体24的转速达到浮起转速时，由于在第一支承部24b与第一动压径向轴承21之间产生的空气膜的动压，第一支承部24b相对于第一动压径向轴承21浮起。由此，第一动压径向轴承21以与第一支承部24b非接触的状态对旋转体24进行支承。因此，第一动压径向轴承21为气体轴承。

如图3所示，第二动压径向轴承23呈圆筒状。第二动压径向轴承23保持于第二轴承保持部22。因此，第二动压径向轴承23位于比电动马达18靠旋转体24的第二端部24f的位置。第二动压径向轴承23对旋转体24的第二支承部24c进行支承。

第二动压径向轴承23以与第二支承部24c接触的状态对旋转体24进行支承，直至旋转体24的转速达到旋转体24由于第二动压径向轴承23而浮起的浮起转速。并且，当旋转体24的转速达到浮起转速时，由于在第二支承部24c与第二动压径向轴承23之间产生的空气膜的动压，第二支承部24c相对于第二动压径向轴承23浮起。由此，第二动压径向轴承23以与第二支承部24c非接触的状态对旋转体24进行支承。因此，第二动压径向轴承23为气体轴承。

如图2所示，动压推力轴承40在推力方向上将旋转体24支承为能够旋转。需要说明的是，“推力方向”是指旋转体24的旋转轴线方向。

动压推力轴承40包括第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42。第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42配置于推力轴承收容室S2。第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42以将第三支承部24d夹入的方式配置。第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42相对于第三支承部24d在旋转体24的旋转轴线方向上对置。

第一动压推力轴承41以与第三支承部24d接触的状态对旋转体24进行支承，直至旋转体24的转速达到旋转体24由于第一动压推力轴承41而浮起的浮起转速。并且，当旋转体24的转速达到浮起转速时，由于在第三支承部24d与第一动压推力轴承41之间产生的空气膜的动压，第三支承部24d相对于第一动压推力轴承41浮起。由此，第一动压推力轴承41以与第三支承部24d非接触的状态对旋转体24进行支承。因此，第一动压推力轴承41为气体轴承。并且，第一动压推力轴承41将第三支承部24d中的在旋转体24的旋转轴线方向上位于靠电动马达18的位置的部位支承为能够旋转。

第二动压推力轴承42以与第三支承部24d接触的状态对旋转体24进行支承，直至旋转体24的转速达到旋转体24由于第二动压推力轴承42而浮起的浮起转速。并且，当旋转体24的转速达到浮起转速时，由于在第三支承部24d与第二动压推力轴承42之间产生的空气膜的动压，第三支承部24d相对于第二动压推力轴承42浮起。由此，第二动压推力轴承42以与第三支承部24d非接触的状态对旋转体24进行支承。因此，第二动压推力轴承42为气体轴承。第二动压推力轴承42将第三支承部24d中的在旋转体24的旋转轴线方向上位于与电动马达18相反的一侧的部位支承为能够旋转。

因此，第一动压推力轴承41在推力方向上将旋转体24支承为能够旋转。第二动压推力轴承42在推力方向上将旋转体24支承为能够旋转。因此，动压推力轴承40承受第一叶轮25与第二叶轮26之间的压差。

动压滑动轴承B1在与旋转体24对置的部位具有树脂制的涂层C1。涂层C1由未图示的母材和粉末状的固体润滑剂形成。母材由粘合剂树脂和强化材料构成。作为粘合剂树脂，例如使用聚酰胺酰亚胺树脂。作为强化材料，例如使用二氧化钛。作为固体润滑剂，例如使用二硫化钼。

涂层C1包括在第一动压径向轴承21中的与第一支承部24b对置的部位形成的第一径向涂层21b、以及在第二动压径向轴承23中的与第二支承部24c对置的部位形成的第二径向涂层23b。并且，涂层C1包括在第一动压推力轴承41中的与第三支承部24d对置的部位形成的第一推力涂层41b、以及在第二动压推力轴承42中的与第三支承部24d对置的部位形成的第二推力涂层42b。

如图1、图2以及图3所示，在壳体11形成有冷却流路50。在冷却流路50流动作为流体的空气。因此，在冷却流路50中流动的流体为气体。冷却流路50以遍及第二板16、第一板15、马达壳体构件12以及第三板17的方式形成。冷却流路50具有第一流路51以及第二流路52。

第一流路51设置于第二板16。第一流路51具有在第二板16的外周面开口的流入口51a。第一流路51与推力轴承收容室S2连通。

第二流路52设置于第三板17。第二流路52具有在第三板17的外周面开口的排出口52a。第二流路52经由第二动压径向轴承23与第二支承部24c之间而与马达室S1连通。

在此，分支流路L3从供给流路L1分支。分支流路L3将供给流路L1与第一流路51的流入口51a连接。在分支流路L3的中途设置有中间冷却器R1。中间冷却器R1对在分支流路L3中流动的空气进行冷却。

在供给流路L1中朝向燃料电池堆100流动的空气的一部分经由分支流路L3而向第一流路51流入。需要说明的是，向第一流路51流入的空气在流动在分支流路L3的中途被中间冷却器R1冷却。流入到第一流路51的空气依次通过第二动压推力轴承42与旋转轴24a之间、第二动压推力轴承42与第三支承部24d之间、凹部15c的内周面15e与第三支承部24d之间、第一动压推力轴承41与第三支承部24d之间、以及第一动压推力轴承41与旋转轴24a之间。然后，通过第一动压径向轴承21与第一支承部24b之间并流入马达室S1内。流入到马达室S1内的空气例如通过转子31与定子32之间并流入第二动压径向轴承23与第二支承部24c之间。接着，流入到第二动压径向轴承23与第二支承部24c之间的空气流入第二流路52，并从排出口52a排出。因此，第一流路51、第二动压推力轴承42与旋转轴24a之间、第二动压推力轴承42与第三支承部24d之间、凹部15c的内周面15e与第三支承部24d之间、第一动压推力轴承41与第三支承部24d之间、第一动压推力轴承41与旋转轴24a之间、第一动压径向轴承21与第一支承部24b之间、马达室S1、第二动压径向轴承23与第二支承部24c之间、以及第二流路52构成冷却流路50。

这样，通过空气在冷却流路50中流动，从而电动马达18、第一动压径向轴承21、第二动压径向轴承23、第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42分别被空气直接冷却。因此，朝向燃料电池堆100流动的空气的一部分作为在冷却流路50中流动的气体向冷却流路50流入。冷却流路50以使在冷却流路50中流动的空气依次串联地流过第二动压推力轴承42、第一动压推力轴承41、第一动压径向轴承21以及第二动压径向轴承23的方式配置于壳体11。

第二推力涂层42b的硬度低于第一推力涂层41b的硬度。第一推力涂层41b的硬度低于第一径向涂层21b的硬度。第一径向涂层21b的硬度低于第二径向涂层23b的硬度。

因此，第二推力涂层42b的硬度低于第一推力涂层41b的硬度、第一径向涂层21b的硬度以及第二径向涂层23b的硬度。第一推力涂层41b的硬度低于第一径向涂层21b的硬度以及第二径向涂层23b的硬度。第一径向涂层21b的硬度低于第二径向涂层23b的硬度。这样，多个动压滑动轴承B1包括至少一组、例如六组动压滑动轴承B1，各组包括沿着在冷却流路50中流动的空气的流动方向配置于不同位置的上游侧动压滑动轴承B1和下游侧动压滑动轴承B1，上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度低于下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度。需要说明的是，涂层C1的硬度例如通过母材的硬度、固体润滑剂的含有率以及固体润滑剂的粒径等进行调整。

如图4所示，在旋转体24以与第一径向涂层21b接触的状态旋转时，第一支承部24b相对于第一径向涂层21b滑动。此时，存在如下情况：第一径向涂层21b的一部分被第一支承部24b磨削，被磨削的第一径向涂层21b的一部分附着于第一支承部24b中的与第一动压径向轴承21对置的部位，从而在第一支承部24b形成转移层C2。像这样形成的转移层C2的硬度与第一径向涂层21b的硬度同等，因此与未形成转移层C2的第一支承部24b以与第一径向涂层21b直接接触的状态旋转的情况相比，第一径向涂层21b难以磨损。

需要说明的是，存在在第二支承部24c中的与第二动压径向轴承23对置的部位、第三支承部24d中的与第一动压推力轴承41对置的部位、以及第三支承部24d中的与第二动压推力轴承42对置的部位也同样形成有转移层C2的情况，但省略其详细的说明。

<作用>

接下来，对本实施方式的作用进行说明。

若在动压滑动轴承B1的涂层C1与旋转体24接触的状态下进行旋转，则涂层C1被旋转体24磨削，而产生涂层C1的磨损粉末。在此，在产生了配置在空气的流动中的动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损粉末的情况下，存在该磨损粉末与空气一起流入配置在比该轴承B1靠空气的流动方向的下游侧的位置的动压滑动轴承B1与旋转体24之间的情况。

在本发明中，配置在上游侧的动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度低于配置在比其靠下游侧的位置的动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度。因此，由配置在上游侧的动压滑动轴承B1的涂层C1产生的磨损粉末的硬度比配置在下游侧的动压滑动轴承B1的涂层C1低。因此，即使配置在上游侧的动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损粉末与空气一起流入到配置在下游侧的动压滑动轴承B1与旋转体24之间，也能抑制配置在下游侧的动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损。

<效果>

在上述实施方式中，能够得到以下的效果。

(1)多个动压滑动轴承B1包括至少一组动压滑动轴承B1、B1，各组包括沿着在冷却流路50中流动的空气的流动方向配置于不同位置的上游侧动压滑动轴承B1和下游侧动压滑动轴承B1，上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度低于下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度。因此，由上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1产生的磨损粉末的硬度低于下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度。因此，即使上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损粉末与空气一起流入到下游侧动压滑动轴承B1与旋转体24之间，也能够抑制下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损。

另外，与下游侧动压滑动轴承B1相比，上游侧动压滑动轴承B1容易被在冷却流路50中流动的空气冷却。因此，即使使上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度低于下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度，也难以产生上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损粉末。因此，能够提高电动压缩机10的耐久性。

(2)利用对第一动压径向轴承21、第二动压径向轴承23、第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42进行冷却的空气来对电动马达18进行冷却。因此，无需另行准备供用于冷却电动马达18的空气流动的冷却流路。其结果是，能够使电动压缩机10的结构简化。

(3)通过使上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度低于下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度，从而抑制下游侧动压滑动轴承B1的涂层C1的磨损。由此，例如，无需设置在由上游侧动压滑动轴承B1的涂层C1产生的磨损粉末流入下游侧动压滑动轴承B1与旋转体24之间前对其进行捕捉的过滤器。因此，能够抑制部件数量的增加。

(4)冷却流路50以使在冷却流路50中流动的空气依次串联地流过第二动压推力轴承42、第一动压推力轴承41、第一动压径向轴承21以及第二动压径向轴承23的方式配置在壳体11内。例如，与以使在冷却流路50中流动的空气相对于轴承42、41、21、23分别并排地流动的方式配置在壳体11内的情况相比，能够使冷却流路50的路径简化。

(5)以使依次串联地流过第二动压推力轴承42、第一动压推力轴承41、第一动压径向轴承21以及第二动压径向轴承23的空气冷却电动马达18的方式构成冷却流路50。由此，能够使利用对轴承21、23、41、42进行冷却的空气也对电动马达18进行冷却的冷却流路50的结构简化。

(6)朝向燃料电池堆100流动的空气的一部分作为在冷却流路50中流动的气体向冷却流路50流入。由此，能够利用用于向燃料电池堆100供给的空气来冷却轴承21、23、41、42。因此，能够使搭载燃料电池堆100的车辆的结构简化。

<变更例>

需要说明的是，上述实施方式能够如下那样变更来实施。上述实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。

ο流体并不限定于空气。例如，也可以使用油作为流体。在该情况下，当旋转体24的转速达到浮起转速时，例如，由于在第一支承部24b与第一动压径向轴承21之间产生的油膜的动压，第一支承部24b相对于第一动压径向轴承21浮起。

ο流体机械也可以不具备电动马达18。在该情况下，作为用于使旋转体24旋转的驱动源，例如也可以使用发动机。

ο例如，也可以是第一推力涂层41b、第一径向涂层21b以及第二径向涂层23b各自的硬度相等的结构。另外，也可以是，第一推力涂层41b的硬度与第二推力涂层42b的硬度相等，第一径向涂层21b的硬度与第二径向涂层23b的硬度相等。在该情况下，只要推力涂层41b、42b的硬度低于径向涂层21b、23b的硬度即可。总而言之，只要至少两个动压滑动轴承B1在冷却流路50的流动中沿着该流动方向配置于不同位置，且该两个动压滑动轴承B1中的一方的动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度比配置于比其靠下游侧的位置的动压滑动轴承B1的涂层C1的硬度低即可。

ο在实施方式中，冷却流路50以使在冷却流路50中流动的空气依次串联地流过第二动压推力轴承42、第一动压推力轴承41、第一动压径向轴承21以及第二动压径向轴承23的方式配置于壳体11，但并不限定于此。例如，冷却流路50也可以以具有使在冷却流路50中流动的空气依次串联地流过第二动压推力轴承42以及第一动压推力轴承41的流路、以及使在冷却流路50中流动的空气依次串联地流过第一动压径向轴承21以及第二动压径向轴承23的流路的方式配置于壳体11。

ο为了在推力方向上对旋转体24进行支承，也可以使用其他推力轴承、例如静压推力轴承。

ο为了在径向方向上对旋转体24进行支承，也可以使用其他径向轴承、例如静压径向轴承。

ο例如，也可以将动压径向轴承21、23配置于比动压推力轴承41、42靠空气的流动方向上的上游侧的位置。另外，电可以将动压径向轴承21、23在空气的流动方向上配置在第一动压推力轴承41与第二动压推力轴承42之间。总而言之，只要电动压缩机10的耐久性提高即可，第一动压径向轴承21、第二动压径向轴承23、第一动压推力轴承41以及第二动压推力轴承42的配置位置没有特别限定。

ο也可以是，在推力涂层41b、42b中，在旋转体24旋转时承受的推力载荷较大的一方的硬度高于在旋转体24旋转时承受的推力载荷较小的一方的硬度。

例如，考虑在旋转体24旋转时承受的推力载荷较大的动压推力轴承40的涂层C1的硬度与在旋转体24旋转时承受的推力载荷较小的动压推力轴承40的涂层C1的硬度相同的情况。在旋转体24旋转时承受的推力载荷越大，则越对动压推力轴承40的涂层C1施加负载。因此，与在旋转体24旋转时承受的推力载荷较小的动压推力轴承40相比，在旋转体24旋转时承受的推力载荷较大的动压推力轴承40的耐久性容易降低。因此，在第一推力涂层41b以及第二推力涂层42b中，使在旋转体24旋转时承受的推力载荷较大的一方的硬度高于在旋转体24旋转时承受的推力载荷较小的一方的硬度。因此，在推力涂层41b、42b中，在旋转体24旋转时承受的推力载荷较大的一方难以被磨削。因此，能够提高电动压缩机10的耐久性。

在该情况下，也可以是，在动压推力轴承41、42中，将在旋转体24旋转时承受的推力载荷较大的一方配置于比在旋转体24旋转时承受的推力载荷较小的一方靠空气的流动方向上的上游侧的位置。

ο构成涂层C1的材料也可以适当变更。例如，作为固体润滑剂，也可以使用二硫化钨。总而言之，只要通过使涂层C1的硬度不同而提高电动压缩机10的耐久性即可。

ο在实施方式中，第一支承部24b一体地形成于旋转轴24a，但并不限定于此。例如，第一支承部24b也可以与旋转轴24a分体。

ο第三支承部24d也可以一体地形成于旋转轴24a。

ο电动压缩机10也可以不具备第二叶轮26。

ο在冷却流路50中流动的气体并不限定于空气，例如，也可以使用冷媒气体。

ο在实施方式中，朝向燃料电池堆100流动的空气的一部分作为在冷却流路50中流动的气体向冷却流路50流入，但并不限定于此，也可以是与朝向燃料电池堆100流动的空气不同的空气。

ο第一密封构件27以及第二密封构件28并不限定于密封环。第一密封构件27以及第二密封构件28例如也可以是迷宫式密封件。

ο电动压缩机10也可以是利用第二叶轮26再次压缩被第一叶轮25压缩了的流体的结构。

ο第一叶轮25以及第二叶轮26压缩的流体并不限定于空气。因此，电动压缩机10的适用对象及压缩对象的流体是任意的。例如，电动压缩机10也可以用于空调装置，压缩对象的流体也可以是冷媒。另外，电动压缩机10的搭载对象并不限定于车辆而是任意的。

ο也可以采用涡旋型压缩机作为流体机械，其中，涡旋型压缩机具备涡旋机构来作为通过旋转体24的旋转而动作的动作体。另外，也可以采用罗茨泵作为流体机械，其中，罗茨泵具备两个转子来作为动作体。

Claims (5)

1.一种流体机械，其具备：

旋转体；

动作体，其与所述旋转体一体地旋转；

壳体，其收容所述动作体以及所述旋转体；

多个动压滑动轴承，它们将所述旋转体支承为能够相对于所述壳体旋转；以及

冷却流路，其配置于所述壳体内，且供直接冷却所述多个动压滑动轴承的流体流动，

各所述动压滑动轴承在与所述旋转体对置的部位具有树脂制的涂层，

其中，

所述多个动压滑动轴承包括至少一组动压滑动轴承，各所述组包括沿着在所述冷却流路中流动的所述流体的流动方向配置于不同位置的上游侧动压滑动轴承和下游侧动压滑动轴承，所述上游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度低于所述下游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度，

由所述上游侧动压滑动轴承的所述涂层产生的磨损粉末的硬度低于所述下游侧动压滑动轴承的所述涂层的硬度。

2.根据权利要求1所述的流体机械，其中，

在所述冷却流路中流动的所述流体为气体，

各所述动压滑动轴承为气体轴承。

3.根据权利要求2所述的流体机械，其中，

所述动作体包括：

第一叶轮，其设置于所述旋转体的旋转轴线方向上的第一端部；以及

第二叶轮，其设置于所述旋转体的所述旋转轴线方向上的第二端部，

所述流体机械具备电动马达，所述电动马达构成为在所述旋转轴线方向上配置于所述第一叶轮与所述第二叶轮之间且使所述旋转体旋转，

多个所述气体轴承包括：

第一动压径向轴承，其位于比所述电动马达靠所述旋转体的所述第一端部的位置；

第二动压径向轴承，其位于比所述电动马达靠所述旋转体的所述第二端部的位置；以及

一个以上的动压推力轴承，其承受所述第一叶轮与所述第二叶轮的压差，

所述气体对所述第一动压径向轴承、所述第二动压径向轴承、所述一个以上的动压推力轴承以及所述电动马达进行冷却。

4.根据权利要求3所述的流体机械，其中，

所述旋转体具有：

轴部；以及

扩径部，其从所述轴部的外周面呈环状突出并且与所述轴部一体地旋转，

所述扩径部配置于相对于所述电动马达在所述旋转轴线方向上分离的位置，

所述一个以上的动压推力轴承包括：

第一动压推力轴承，其将所述扩径部中的在所述旋转轴线方向上位于靠所述电动马达的位置的部位支承为能够旋转；以及

第二动压推力轴承，其将所述扩径部中的在所述旋转轴线方向上位于与所述电动马达相反的一侧的部位支承为能够旋转，

在所述第一动压推力轴承的所述涂层以及所述第二动压推力轴承的所述涂层中，在所述旋转体旋转时承受的推力载荷较大的一方的硬度高于在所述旋转体旋转时承受的推力载荷较小的一方的硬度。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的流体机械，其中，

朝向车载用燃料电池流动的空气的一部分作为所述气体向所述冷却流路流入。