JP2000002192A - Compressor device - Google Patents

Compressor device

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JP2000002192A
JP2000002192A JP10166795A JP16679598A JP2000002192A JP 2000002192 A JP2000002192 A JP 2000002192A JP 10166795 A JP10166795 A JP 10166795A JP 16679598 A JP16679598 A JP 16679598A JP 2000002192 A JP2000002192 A JP 2000002192A
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JP
Japan
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compressed air
bush
lubricating oil
compressor device
pressurized
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10166795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Kato
功 加藤
Keiichi Ishida
啓一 石田
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor device to discharge a compressed air, in which a lubricating oil for bearings is precluded from inclusion in the compressed air. SOLUTION: An impeller 2 is coupled with a rotary shaft 1 rotated by the exhaust gas or a motor, or by both of them, and a compressed air intake pipe line 22a is provided to tie a pressurizing volute 15 where a compressed air pressurized by the centrifugal force of the impeller 2 exists, with a bushing 6 on the rotary shaft 1, wherein the compressed air is taken in from an intake port 12 of the intake pipe line 22a left open to the volute 15. In this compressor device, the compressed air taken in and jetted out of a jet 13 against the bushing 6 blows off the lubricating oil going to pass through the gap 24 between the bushing 6 and a back plate 16 to cause the oil to be exhausted from an outlet port 5 via an exhaust pipe line 22b, and the compressed air discharged from the compressor is precluded from inclusion of the lubricating oil.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコンプレッサ装置に
関し、特に圧縮空気中に潤滑油が混入しないコンプレッ
サ装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor device, and more particularly to a compressor device in which lubricating oil is not mixed into compressed air.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術として、例えば、特公平5−
22047号公報に開示されている。本従来技術は内燃
機関のターボチャージャの制御装置に係わるものである
が、従来の遠心式コンプレッサ装置を代表している。
2. Description of the Related Art As a conventional technique, for example,
No. 22047 discloses this. This prior art relates to a control device for a turbocharger of an internal combustion engine, and represents a conventional centrifugal compressor device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、圧縮
空気に潤滑油が混入し、特に燃料電池に使用される場合
には性能に悪影響が発生するので使用できない。
The above prior art cannot be used because lubricating oil is mixed in the compressed air, and particularly when used in a fuel cell, the performance is adversely affected.

【0004】図4は、上記従来技術のコンプレッサ装置
であるターボチャージャのコンプレッサ部21の断面図
である。 前記コンプレッサ部21は、回転軸1、インペラ2、ベ
アリング4a,4b、ブッシュ6、ハウジング9、バッ
クプレート16等で構成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a compressor section 21 of a turbocharger which is the above-mentioned conventional compressor device. The compressor section 21 includes a rotating shaft 1, an impeller 2, bearings 4a and 4b, a bush 6, a housing 9, a back plate 16, and the like.

【0005】ハウジング9には、吸気口10、吐出口1
1が付属しており、ハウジング9とバックプレート16
で加圧ボリュート15を形成している。
The housing 9 has an inlet 10 and an outlet 1.
1 is attached, housing 9 and back plate 16
Pressurized volute 15 is formed.

【0006】回転軸1によってインペラ2が回転し、吸
気口10から吸い込まれた空気はインペラ2の遠心力で
加圧され、加圧ボリュート15を通って吐出口11から
排出される。 回転軸1はベアリング4a、4bで保持されており、こ
のベアリング4a、4bを潤滑するために潤滑油入口3
から潤滑油が供給され、その潤滑油は潤滑油出口5より
排出される。 コンプレッサ装置の起動時などの低回転時には、インペ
ラ2の背面空間23が負圧になるためベアリング4bの
潤滑油がブッシュ6とバックプレート16の隙間24を
通ってインペラ2の背面空間23に吸い込まれ、圧縮空
気に混入するという問題点があった。 比較的粒子径の大きいオイルミストは回転軸1とともに
回転するブッシュ6によってはじき飛ばされた後、バッ
フル7で受け止められ、潤滑油出口5から排出される。 しかし、粒子径の小さなオイルミストは、ブッシュ6と
バックプレート16の隙間24を通り、負圧によって更
にインペラ2の背面空間23に吸い込まれる。シールリ
ング8によってその大部分は防げるが、一部は圧縮空気
に混じり吐出口11より吐出される。
[0006] The impeller 2 is rotated by the rotating shaft 1, and the air sucked in from the intake port 10 is pressurized by the centrifugal force of the impeller 2 and discharged from the discharge port 11 through the pressurized volute 15. The rotating shaft 1 is held by bearings 4a and 4b, and a lubricating oil inlet 3 is provided to lubricate the bearings 4a and 4b.
And the lubricating oil is discharged from the lubricating oil outlet 5. At the time of low rotation such as when the compressor device is started, the back space 23 of the impeller 2 becomes negative pressure, so that the lubricating oil of the bearing 4b is sucked into the back space 23 of the impeller 2 through the gap 24 between the bush 6 and the back plate 16. However, there is a problem in that it is mixed into the compressed air. The oil mist having a relatively large particle diameter is repelled by a bush 6 rotating together with the rotating shaft 1, then received by a baffle 7, and discharged from a lubricating oil outlet 5. However, the oil mist having a small particle diameter passes through the gap 24 between the bush 6 and the back plate 16 and is further sucked into the back space 23 of the impeller 2 by the negative pressure. The seal ring 8 prevents most of it, but a part is mixed with the compressed air and discharged from the discharge port 11.

【0007】内燃機関の場合は、この潤滑油の混入は問
題にならないが、燃料電池に空気を送り込むコンプレッ
サ装置の場合は問題になる。
In the case of an internal combustion engine, mixing of this lubricating oil is not a problem, but is a problem in the case of a compressor device for feeding air to a fuel cell.

【0008】潤滑油の成分に燃料電池の電極触媒を被毒
させる物質が含まれる場合、燃料電池の性能を著しく低
下させる虞がある。
If the components of the lubricating oil include substances that poison the electrode catalyst of the fuel cell, the performance of the fuel cell may be significantly reduced.

【0009】また被毒物質が含まれていなくても潤滑油
が燃料電池の電極表面に付着して、電極の反応を阻害し
性能を低下させる。
[0009] Even if no poisoning substance is contained, the lubricating oil adheres to the electrode surface of the fuel cell, hinders the reaction of the electrode and lowers the performance.

【0010】本発明は、上記の問題を解決し、圧縮空気
中に潤滑油が混入しない構造のコンプレッサ装置を提供
する。
The present invention solves the above-mentioned problems and provides a compressor device having a structure in which lubricating oil is not mixed into compressed air.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項1において講じた技術的手段
(以下、第1の技術的手段と称する。)は、排ガス或い
は電動又はその両方を動力として回転する回転軸に結合
されたインペラの遠心力で加圧された圧縮空気が存在す
る加圧ボリュートと前記回転軸に設けられたブッシュ
と、前記回転軸を前記ブッシュを介して支持するバック
プレートとからなり、前記加圧ボリュートと前記ブッシ
ュとの間を結ぶ圧縮空気取入管路を設けたことを特徴と
するコンプレッサ装置である。
Means for Solving the Problems In order to solve the above technical problems, the technical means (hereinafter referred to as first technical means) taken in claim 1 of the present invention is an exhaust gas, an electric motor, or an electric motor. A pressurized volute in which there is compressed air pressurized by centrifugal force of an impeller coupled to a rotating shaft that rotates with both of them as power, a bush provided on the rotating shaft, and the bush provided on the rotating shaft via the bush A compressor device comprising a back plate for supporting, and a compressed air intake pipe connecting between the pressurized volute and the bush.

【0012】上記第1の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the first technical means are as follows.

【0013】即ち、加圧ボリュートの圧縮空気が、加圧
ボリュートと回転軸のブッシュの間を結ぶ圧縮空気取入
管路を通りブッシュに吹き付けられ、ブッシュとバック
プレートの隙間を通ろうとする潤滑油を吹き飛ばし潤滑
油出口から排出することにより、圧縮空気に潤滑油が混
入することを防止する効果を有する。
That is, the compressed air of the pressurized volute is blown to the bush through a compressed air intake pipe connecting between the pressurized volute and the bush of the rotating shaft, and lubricating oil which tries to pass through a gap between the bush and the back plate is removed. The discharge from the lubricating oil outlet has an effect of preventing lubricating oil from being mixed into the compressed air.

【0014】本発明の請求項2において講じた技術的手
段(以下、第2の技術的手段と称する。)は、前記加圧
ボリュートと前記回転軸のブッシュの間を結ぶ圧縮空気
取入管路上に開閉弁を設けたことを特徴とする請求項1
記載のコンプレッサ装置である。
The technical measures taken in claim 2 of the present invention (hereinafter referred to as second technical means) are provided on a compressed air intake pipe connecting between the pressurized volute and the bush of the rotary shaft. 2. An on-off valve is provided.
It is a compressor apparatus of a statement.

【0015】上記第2の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the second technical means are as follows.

【0016】コンプレッサ装置の回転数が10万回以上
の高回転になるとインペラの背面空間も高圧になるた
め、潤滑油が混入する虞がなくなる。
When the number of rotations of the compressor device is 100,000 or more, the space behind the impeller also becomes high pressure, so that there is no danger of lubricating oil being mixed.

【0017】この時にも圧縮空気を取り込みブッシュに
吹き付けることは圧縮空気とエネルギーの損失になる。
At this time, taking in compressed air and blowing it on the bush also results in loss of compressed air and energy.

【0018】そのため高回転時に開閉弁を閉じることに
より、圧縮空気の取り込みを中止しコンプレッサ装置の
圧縮空気とエネルギー損失を抑えることができる。
Therefore, by closing the on-off valve at the time of high rotation, the intake of the compressed air is stopped and the loss of the compressed air and energy of the compressor device can be suppressed.

【0019】本発明の請求項3において講じた技術的手
段(以下、第3の技術的手段と称する。)は、前記コン
プレッサ装置は、スタックからの未利用水素を燃焼させ
た燃焼排ガス或いは電動又はその両方を動力として、空
気を圧縮して該スタックに供給する燃料電池のコンプレ
ッサ装置であることを特徴とする請求項1記載のコンプ
レッサ装置である。
The technical means adopted in claim 3 of the present invention (hereinafter, referred to as third technical means) is that the compressor device is provided with a combustion exhaust gas obtained by burning unused hydrogen from a stack, an electric exhaust gas, or an electric motor. The compressor device according to claim 1, wherein the compressor device is a fuel cell compressor device that compresses air and supplies the compressed air to the stack using both of them as power.

【0020】上記第3の技術的手段による効果は、以下
のようである。
The effects of the third technical means are as follows.

【0021】即ち、燃料電池のスタックに供給される空
気に潤滑油が混入し燃料電池の電極表面に付着して、電
極の反応を阻害し燃料電池の性能が低下するのを防止す
る効果を有する。
That is, lubricating oil is mixed into the air supplied to the fuel cell stack and adheres to the electrode surface of the fuel cell, thereby preventing the reaction of the electrode and preventing the performance of the fuel cell from deteriorating. .

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings.

【0023】図1は、自動車用燃料電池システムの構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system for an automobile.

【0024】本システムは、メタノール改質器25と固
体高分子電解質型燃料電池のスタック60とターボアシ
ストコンプレッサ装置17等で構成されている。
The present system includes a methanol reformer 25, a solid polymer electrolyte fuel cell stack 60, a turbo assist compressor device 17, and the like.

【0025】ターボアシストコンプレッサ装置17は、
バーナ19、モータ18、タービン20及びコンプレッ
サ部21で構成されている。
The turbo assist compressor device 17
It comprises a burner 19, a motor 18, a turbine 20 and a compressor section 21.

【0026】モータ18、タービン20、コンプレッサ
部21は、共通の回転軸1で結ばれている。
The motor 18, the turbine 20, and the compressor section 21 are connected by a common rotary shaft 1.

【0027】エアフィルタ30とコンプレッサ部21の
吸気口10は第1配管31で結ばれている。
The air filter 30 and the intake port 10 of the compressor section 21 are connected by a first pipe 31.

【0028】コンプレッサ部21の排出口11とスタッ
ク60の空気側入口41は第2配管32で結ばれてい
る。
The outlet 11 of the compressor section 21 and the air inlet 41 of the stack 60 are connected by a second pipe 32.

【0029】スタック60の空気側出口43とバーナ1
9の吸気口51は第3配管33で結ばれている。
The air outlet 43 of the stack 60 and the burner 1
Nine intake ports 51 are connected by a third pipe 33.

【0030】メタノール改質器25は、燃料であるメタ
ノールと水から水素を主成分とする改質ガスに変換す
る。メタノール改質器25の改質ガス出口40とスタッ
ク60の燃料側入口42は第4配管34で結ばれてい
る。
The methanol reformer 25 converts fuel, methanol and water, into a reformed gas containing hydrogen as a main component. The reformed gas outlet 40 of the methanol reformer 25 and the fuel-side inlet 42 of the stack 60 are connected by a fourth pipe 34.

【0031】スタック60の燃料側出口44とバーナ1
9の燃料入口52は第5配管35で結ばれている。
The fuel outlet 44 of the stack 60 and the burner 1
Nine fuel inlets 52 are connected by a fifth pipe 35.

【0032】バーナ19の排気ガス出口53とタービン
20のタービン入口54は第6配管36で結ばれてい
る。
The exhaust gas outlet 53 of the burner 19 and the turbine inlet 54 of the turbine 20 are connected by a sixth pipe 36.

【0033】スタック60は、第4配管34で送られて
きた改質ガスとターボアシストコンプレッサ装置17の
コンプレッサ部21から第2配管32で送られたきた空
気を使用して電気化学反応により発電する。
The stack 60 generates power by an electrochemical reaction using the reformed gas sent through the fourth pipe 34 and the air sent from the compressor section 21 of the turbo assist compressor device 17 through the second pipe 32. .

【0034】スタック60では、改質ガス中の水素が1
00%利用されることはなく、利用率は約80%であ
る。利用されなかった未利用水素が第5配管35を通っ
てバーナ19に送られるとともに、第3配管33を通っ
てバーナ19に送られた利用されなかった未利用空気を
助燃剤にして、その未利用水素はバーナ19で燃焼す
る。
In the stack 60, the hydrogen in the reformed gas is 1
00% is not used, and the usage rate is about 80%. The unused hydrogen that has not been used is sent to the burner 19 through the fifth pipe 35, and the unused air sent to the burner 19 through the third pipe 33 is used as a combustion assisting agent. The used hydrogen is burned by the burner 19.

【0035】バーナ19の排ガスは、排ガス出口53か
ら第6配管36を通ってタービン入口54からタービン
20に供給されタービン20を回転させる。
The exhaust gas from the burner 19 is supplied from the exhaust gas outlet 53 through the sixth pipe 36 to the turbine 20 from the turbine inlet 54 to rotate the turbine 20.

【0036】コンプレッサ部21の回転軸1は、前記タ
ービン20の回転又はモータ18或いはその両方によっ
て回転しコンプレッサ部21を回転する。
The rotating shaft 1 of the compressor section 21 is rotated by the rotation of the turbine 20 and / or the motor 18 to rotate the compressor section 21.

【0037】コンプレッサ部21が回転することによ
り、外部の空気がエアフィルタ30を通り第1配管31
を通ってコンプレッサ部21の吸気口10に吸い込まれ
圧縮されて吐出口11から吐出され、第2配管32を通
ってスタック60の空気入口41に送られる。
When the compressor section 21 rotates, external air passes through the air filter 30 and the first pipe 31.
Then, the air is sucked into the intake port 10 of the compressor section 21, compressed, discharged from the discharge port 11, and sent to the air inlet 41 of the stack 60 through the second pipe 32.

【0038】図2は本発明の実施例(以下、第1の実施
例と称する。)のコンプレッサ装置のコンプレッサ部2
1の断面図である。
FIG. 2 shows a compressor unit 2 of a compressor device according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as a first embodiment).
1 is a sectional view of FIG.

【0039】コンプレッサ部21は、回転軸1、インペ
ラ2、ベアリング4a,4b、ブッシュ6、ハウジング
9、バックプレート16及び圧縮空気の圧縮空気取入管
路22aで構成されている。
The compressor section 21 includes a rotating shaft 1, an impeller 2, bearings 4a and 4b, a bush 6, a housing 9, a back plate 16, and a compressed air intake pipe 22a for compressed air.

【0040】ハウジング9には、吸気口10、吐出口1
1が付属しており、ハウジング9とバックプレート16
で加圧ボリュート15を形成している。
The housing 9 has an inlet 10 and an outlet 1
1 is attached, housing 9 and back plate 16
Pressurized volute 15 is formed.

【0041】バックプレート16内に加圧ボリュート1
5と回転軸1のブッシュ6に設けられた溝29の間を結
ぶL字状の圧縮空気取入管路22aが設けられている。
The pressurized volute 1 is placed in the back plate 16.
An L-shaped compressed air intake pipe 22a is provided which connects between the groove 5 and the groove 29 provided in the bush 6 of the rotary shaft 1.

【0042】このブッシュ6は、回転軸1と同心軸上の
円筒形状であり、その外周は円周上に溝29が刻設され
ている。又、上記溝29と潤滑油出口5の間を結ぶ排出
管路22bが設けられている。
The bush 6 has a cylindrical shape on the concentric axis of the rotary shaft 1, and has a groove 29 engraved on the outer periphery thereof. Further, a discharge conduit 22b is provided to connect between the groove 29 and the lubricating oil outlet 5.

【0043】前記圧縮空気取入管路22aの一方の端で
ある圧縮空気取入口12は加圧ボリュート15に開放さ
れ、他方の端である圧縮空気噴出口13はブッシュ6に
設けられた溝29に開放されている。
The compressed air inlet 12 which is one end of the compressed air intake pipe 22a is opened to the pressurized volute 15 and the compressed air outlet 13 which is the other end is connected to a groove 29 provided in the bush 6. It is open.

【0044】インペラ2が回転すると、吸気口10から
吸い込まれた空気はインペラ2の遠心力で加圧され、加
圧ボリュート15を通って吐出口11から排出される。
回転軸1はベアリング4a、4bで保持されており、こ
のベアリング4a、4bを潤滑するために潤滑油入口3
から潤滑油が供給され、その潤滑油は潤滑油出口5より
排出される。インペラ2の遠心力で加圧された圧縮空気
が圧縮空気取入管路22aの圧縮空気取入口12から取
り込まれ、この圧縮空気が圧縮空気取入管路22aを通
って圧縮空気噴出口13からブッシュ6の溝29に吹き
付けられる。
When the impeller 2 rotates, the air sucked from the intake port 10 is pressurized by the centrifugal force of the impeller 2 and is discharged from the discharge port 11 through the pressurized volute 15.
The rotating shaft 1 is held by bearings 4a and 4b, and a lubricating oil inlet 3 is provided to lubricate the bearings 4a and 4b.
And the lubricating oil is discharged from the lubricating oil outlet 5. Compressed air pressurized by the centrifugal force of the impeller 2 is taken in from the compressed air inlet 12 of the compressed air intake pipe 22a, and this compressed air passes through the compressed air intake pipe 22a from the compressed air jet port 13 to the bush 6. Is sprayed on the groove 29.

【0045】コンプレッサ装置の起動時などの低回転時
にインペラ2の背面空間23が負圧になることにより、
ブッシュ6とバックプレート16の隙間24を通ってイ
ンペラ2の背面空間23に吸い込まれようとするベアリ
ング4bの潤滑油を加圧ボリュート15の圧縮空気が圧
縮空気取入管路22aを通り、ブッシュ6に設けられた
溝29を介して吹き飛ばし下部の潤滑油出口5から排出
する。
At the time of low rotation such as when the compressor device is started, the back space 23 of the impeller 2 becomes negative pressure,
The lubricating oil of the bearing 4b, which is about to be sucked into the back space 23 of the impeller 2 through the gap 24 between the bush 6 and the back plate 16, is supplied to the bush 6 by the compressed air of the pressurized volute 15 passing through the compressed air intake pipe 22a. It is blown off through the groove 29 provided and discharged from the lubricating oil outlet 5 at the lower part.

【0046】これにより、潤滑油がインペラ2の背面空
間23に吸い込まれ圧縮空気に混入することを防止する
ことができる。
Thus, it is possible to prevent the lubricating oil from being sucked into the back space 23 of the impeller 2 and mixed into the compressed air.

【0047】なお、本実施例では、ブッシュ6にシール
リングが設けられていないが、溝29を設けると同時に
シールリングを設けても良い。
Although the bush 6 is not provided with a seal ring in this embodiment, the seal ring may be provided simultaneously with the provision of the groove 29.

【0048】図3は、本発明の別の実施例(以下、第2
の実施例と称する)のコンプレッサ装置のコンプレッサ
部21の断面図である。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a second embodiment).
FIG. 4 is a cross-sectional view of a compressor unit 21 of the compressor device of the present embodiment.

【0049】コンプレッサ部21は、回転軸1、インペ
ラ2、ベアリング4a,4b、ブッシュ6、ハウジング
9、バックプレート16及び圧縮空気の圧縮空気取入管
路122cと該管路122cの途中に設けた開閉弁14
で構成されている。
The compressor section 21 includes a rotating shaft 1, an impeller 2, bearings 4a and 4b, a bush 6, a housing 9, a back plate 16, a compressed air intake pipe 122c for compressed air, and an opening / closing port provided in the pipe 122c. Valve 14
It is composed of

【0050】ハウジング9には、吸気口10、吐出口1
1が付属しており、ハウジング9とバックプレート16
で加圧ボリュート15を形成している。
The housing 9 has an inlet 10 and an outlet 1
1 is attached, housing 9 and back plate 16
Pressurized volute 15 is formed.

【0051】加圧ボリュート15の上部凸部15aから
出て、バックプレート16の上部16aを通って回転軸
1のブッシュ6に設けられた溝29を結ぶ圧縮空気取入
管路122cが設けられ、該バックプレート16内に設
けられた溝29と潤滑油出口5の間を結ぶ排出管路12
2bが設けられている。
A compressed air intake conduit 122c is provided which exits from the upper convex portion 15a of the pressurizing volute 15 and passes through the upper portion 16a of the back plate 16 and connects the groove 29 provided in the bush 6 of the rotary shaft 1. The discharge line 12 that connects between the groove 29 provided in the back plate 16 and the lubricating oil outlet 5
2b is provided.

【0052】前記圧縮空気取入管路122cの一方の端
である圧縮空気取入口112は加圧ボリュート15に開
放され、他方の端である圧縮空気噴出口113はブッシ
ュ6に設けられた溝29に開放されている。
A compressed air inlet 112, which is one end of the compressed air intake pipe 122c, is open to the pressurized volute 15 and a compressed air outlet 113, which is the other end, is formed in a groove 29 provided in the bush 6. It is open.

【0053】前記圧縮空気取入管路122cの加圧ボリ
ュート15の上部凸部15aとバックプレート16の上
部16aを結ぶ圧縮空気取入管路122cの途中に開閉
弁14が設けられている。
An open / close valve 14 is provided in the middle of a compressed air intake line 122c connecting the upper convex portion 15a of the pressurized volute 15 of the compressed air intake line 122c and the upper portion 16a of the back plate 16.

【0054】インペラ2が回転すると、吸気口10から
吸い込まれた空気はインペラ2の遠心力で加圧され、加
圧ボリュート15を通って吐出口11から排出される。
回転軸1はベアリング4a、4bで保持されており、こ
のベアリング4a、4bを潤滑するために潤滑油入口3
から潤滑油が供給され、その潤滑油は潤滑油出口5より
排出される。インペラ2の背面空間23が負圧になるコ
ンプレッサ装置の起動時などの低回転時に開閉弁14は
開かれ、インペラ2の遠心力で加圧された圧縮空気が圧
縮空気取入管路122cの圧縮空気取入口112から取
り込まれ、この圧縮空気が圧縮空気取入管路122cを
通って圧縮空気噴出口13からブッシュ6の溝29に吹
き付けられる。
When the impeller 2 rotates, the air sucked from the intake port 10 is pressurized by the centrifugal force of the impeller 2 and is discharged from the discharge port 11 through the pressurized volute 15.
The rotating shaft 1 is held by bearings 4a and 4b, and a lubricating oil inlet 3 is provided to lubricate the bearings 4a and 4b.
And the lubricating oil is discharged from the lubricating oil outlet 5. The opening / closing valve 14 is opened during low rotation, such as when the compressor device is activated, in which the back space 23 of the impeller 2 becomes negative pressure, and the compressed air pressurized by the centrifugal force of the impeller 2 compresses the compressed air in the compressed air intake pipe 122c. The compressed air is taken in from the intake port 112 and is blown from the compressed air jet port 13 into the groove 29 of the bush 6 through the compressed air intake pipe 122c.

【0055】これにより、ブッシュ6とバックプレート
16の隙間24を通ってインペラ2の背面空間23に吸
い込まれようとするベアリング4bの潤滑油をブッシュ
6に設けられた溝29で吹き飛ばし下部の潤滑油出口5
から排出し、潤滑油がインペラ2の背面空間23に吸い
込まれ圧縮空気に混入することを防止することができ
る。
As a result, the lubricating oil of the bearing 4b, which is to be sucked into the back space 23 of the impeller 2 through the gap 24 between the bush 6 and the back plate 16, is blown off by the groove 29 provided in the bush 6 and the lubricating oil at the lower part Exit 5
And lubricating oil is prevented from being sucked into the back space 23 of the impeller 2 and mixed with the compressed air.

【0056】インペラ2の背面空間23が高圧で潤滑油
が圧縮空気に混入する虞がなくなる高回転時には開閉弁
14を閉じて圧縮空気の圧縮空気取入管路122cへの
取り込みを中止する。これにより圧縮空気とエネルギー
の損失を防ぐことができる。
When the back space 23 of the impeller 2 is at a high pressure and the lubricating oil does not mix with the compressed air at a high rotation speed, the on-off valve 14 is closed to stop the intake of the compressed air into the compressed air intake line 122c. This can prevent loss of compressed air and energy.

【0057】なお、本実施例では、ブッシュ6にシール
リングが設けられていないが、溝29を設けると同時に
シールリングを設けても良い。
In this embodiment, the bush 6 is not provided with a seal ring. However, the seal ring may be provided simultaneously with the provision of the groove 29.

【0058】又、図2及び図3に示す実施例では圧縮空
気取入管路22a、122cは、バックプレート16内
に、その通路が設けられている例を示すが、バックプレ
ート16内に設けることなくパイプ等にて直接ブッシュ
6の外周に連通する構成にすることも可能である。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the compressed air intake pipes 22 a and 122 c show an example in which the passages are provided in the back plate 16. Instead, it is also possible to adopt a configuration in which the outer periphery of the bush 6 is directly communicated with a pipe or the like.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように、本発明は、排ガス或いは
電動又はその両方を動力として回転する回転軸に結合さ
れたインペラの遠心力で加圧された圧縮空気が存在する
加圧ボリュートと前記回転軸に設けられたブッシュと、
前記回転軸を前記ブッシュを介して支持するバックプレ
ートとからなり、前記加圧ボリュートと前記ブッシュと
の間を結ぶ圧縮空気取入管路を設けたことを特徴とする
コンプレッサ装置であるので、加圧ボリュートの圧縮空
気が、加圧ボリュートと回転軸のブッシュの間を結ぶ圧
縮空気取入管路を通りブッシュに吹き付けられ、ブッシ
ュとバックプレートの隙間を通ろうとする潤滑油を吹き
飛ばし潤滑油出口から排出することにより、圧縮空気に
潤滑油が混入することを防止することができる。
As described above, the present invention relates to a pressurized volute in which compressed air pressurized by centrifugal force of an impeller connected to a rotating shaft rotated by exhaust gas and / or electric power is used. A bush provided on the rotating shaft;
The compressor device comprises a back plate that supports the rotating shaft via the bush, and a compressed air intake line that connects the pressurizing volute and the bush is provided. The compressed air of the volute is blown to the bush through a compressed air intake pipe connecting between the pressurized volute and the bush of the rotating shaft, and blows off the lubricating oil that tries to pass through the gap between the bush and the back plate, and discharges it from the lubricating oil outlet. This can prevent the lubricating oil from being mixed into the compressed air.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】自動車用燃料電池システムの構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system for an automobile.

【図2】本発明の第1の実施例のコンプレッサ部の断面
FIG. 2 is a sectional view of a compressor section according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例のコンプレッサ部の断面
FIG. 3 is a sectional view of a compressor section according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来技術のコンプレッサ部の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional compressor unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回転軸 2…インペラ 3…潤滑油入口 4a、4b…ベアリング 5…潤滑油出口 6…ブッシュ 7…バッフル 8…シールリング 9…ハウジング 10…吸気口 11…吐出口 12、112…圧縮空気取入口 13、113…圧縮空気噴出口 14…開閉弁 15…加圧ボリュート 16…バックプレート 17…ターボアシストコンプレッサ装置 18…モータ 19…バーナ 20…タービン 21…コンプレッサ部 22a、122c…圧縮空気取入管路 22b、122b…排出管路 23…背面空間 24…隙間 25…メタノール改質器 30…エアフィルタ 31…第1配管 32…第2配管 33…第3配管 34…第4配管 35…第5配管 36…第6配管 40…改質ガス出口 41…空気側入口 42…空気側出口 43…燃料側入口 44…燃料側出口 51…吸気口 52…燃料入口 53…排気ガス出口 54…タービン入口 60…スタック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating shaft 2 ... Impeller 3 ... Lubricating oil inlet 4a, 4b ... Bearing 5 ... Lubricating oil outlet 6 ... Bush 7 ... Baffle 8 ... Seal ring 9 ... Housing 10 ... Intake port 11 ... Discharge port 12, 112 ... Compressed air intake Inlet 13, 113 Compressed air outlet 14 On-off valve 15 Pressurized volute 16 Back plate 17 Turbo assist compressor device 18 Motor 19 Burner 20 Turbine 21 Compressor section 22a, 122c Compressed air intake line 22b, 122b discharge line 23 back space 24 gap 25 methanol reformer 30 air filter 31 first pipe 32 second pipe 33 third pipe 34 fourth pipe 35 fifth pipe 36 ... Sixth piping 40 ... Reformed gas outlet 41 ... Air side inlet 42 ... Air side outlet 43 ... Fuel side inlet 44 ... Fuel side outlet 51 ... intake port 52 ... fuel inlet 53 ... exhaust gas outlet 54 ... turbine inlet 60 ... stack

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排ガス或いは電動又はその両方を動力と
して回転する回転軸に結合されたインペラの遠心力で加
圧された圧縮空気が存在する加圧ボリュートと前記回転
軸に設けられたブッシュと、前記回転軸を前記ブッシュ
を介して支持するバックプレートとからなり、前記加圧
ボリュートと前記ブッシュとの間を結ぶ圧縮空気取入管
路を設けたことを特徴とするコンプレッサ装置。
1. A pressurized volute in which compressed air pressurized by centrifugal force of an impeller coupled to a rotating shaft rotated by exhaust gas or electric power or both is used as a power, and a bush provided on the rotating shaft; A compressor device, comprising: a back plate that supports the rotating shaft via the bush; and a compressed air intake conduit that connects the pressurized volute and the bush.
【請求項2】 前記加圧ボリュートと前記回転軸のブッ
シュの間を結ぶ圧縮空気取入管路上に開閉弁を設けたこ
とを特徴とする請求項1記載のコンプレッサ装置。
2. The compressor device according to claim 1, wherein an on-off valve is provided on a compressed air intake pipe connecting between the pressurized volute and the bush of the rotary shaft.
【請求項3】 前記コンプレッサ装置は、スタックから
の未利用水素を燃焼させた燃焼排ガス或いは電動又はそ
の両方を動力として、空気を圧縮して前記スタックに供
給する燃料電池のコンプレッサ装置であることを特徴と
する請求項1記載のコンプレッサ装置。
3. The fuel cell compressor device according to claim 1, wherein the compressor device is a fuel cell compressor device that compresses air and supplies the compressed air to the stack by using flue gas obtained by burning unused hydrogen from the stack and / or electric power. The compressor device according to claim 1, wherein:
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