JP2016102482A - Turbo type compressor - Google Patents

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Toshiro Fujii
俊郎 藤井
宏尚 横井
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宏尚 横井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbo type compressor that can restrain thrust bearings from increasing in size.SOLUTION: A turbo type compressor 10 comprises impellers 14 and 15 connected to a tip part 12b of a rotating shaft 12, and an electric motor 13 that rotates the rotating shaft 12, and compresses fluid with the rotation of the impellers 14 and 15 to discharge it to discharge chambers 32 and 42. The turbo type compressor 10 comprises thrust bearings 81 and 82 that receive a thrust force F generated by the rotation of the impellers 14 and 15, and also comprises a housing 11 in which the discharge chambers 32 and 42 and a thrust chamber 90 housing the thrust bearings 81 and 82 are defined.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ターボ式圧縮機に関する。   The present invention relates to a turbo compressor.

従来から、ターボ式圧縮機は、回転軸及び回転軸に連結されたインペラを備え、インペラの回転によって流体を圧縮して吐出室に吐出するものが知られている（例えば特許文献１参照）。この場合、インペラが回転するとスラスト力が発生する。これに対して、例えば特許文献１には、ターボ式圧縮機は、スラスト力を受けるスラスト軸受を備えている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a turbo compressor is known that includes a rotating shaft and an impeller coupled to the rotating shaft, and compresses fluid by the rotation of the impeller and discharges the fluid into a discharge chamber (see, for example, Patent Document 1). In this case, a thrust force is generated when the impeller rotates. On the other hand, for example, in Patent Document 1, a turbo compressor includes a thrust bearing that receives a thrust force.

特開２００９−２５７１６５号公報JP 2009-257165 A

ここで、例えばスラスト力が大きくなると、その大きなスラスト力を受けるためにスラスト軸受が大型なものとなり易い。すると、ターボ式圧縮機の大型化が懸念される。特に、スラスト力はインペラの回転数が高くなるに従って大きくなるため、インペラの回転数を高くしようとすると上記問題が発生し易い。   Here, for example, when the thrust force increases, the thrust bearing tends to be large in order to receive the large thrust force. Then, there is a concern about the enlargement of the turbo compressor. In particular, since the thrust force increases as the speed of the impeller increases, the above problem tends to occur when the speed of the impeller is increased.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はスラスト軸受の大型化を抑制できるターボ式圧縮機を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo compressor that can suppress an increase in the size of a thrust bearing.

上記目的を達成するターボ式圧縮機は、一端と他端とを有する回転軸の前記一端側に連結されたインペラの回転によって流体を圧縮して吐出室に吐出するものであって、前記インペラの回転によって生じる前記回転軸の前記一端側から前記他端側に向かうスラスト力を受ける第１スラスト軸受及び第２スラスト軸受と、前記吐出室と、前記両スラスト軸受及び前記回転軸に固定された板状の支持プレートの双方が収容されたスラスト室と、が区画されたハウジングと、を備え、前記第１スラスト軸受は、前記支持プレートに対して前記回転軸の軸線方向の一方側に配置されており、前記第２スラスト軸受は、前記支持プレートに対して前記回転軸の軸線方向の他方側に配置されており、前記スラスト室は、前記支持プレート及び前記両スラスト軸受によって区画された第１区画室及び第２区画室を有し、前記第１区画室は、前記支持プレートに対して前記インペラとは反対側に配置され、且つ、前記第１スラスト軸受を用いて区画されており、前記第２区画室は、前記支持プレートに対して前記第１区画室とは反対側に配置され、且つ、前記第２スラスト軸受を用いて区画されており、前記第１区画室の圧力は前記第２区画室の圧力よりも高くなるように構成されており、前記回転軸の軸線方向から見て、前記第１スラスト軸受の少なくとも一部は、前記第２スラスト軸受と重ならないことを特徴とする。   A turbo-type compressor that achieves the above object compresses a fluid by rotation of an impeller connected to the one end side of a rotary shaft having one end and the other end, and discharges the fluid into a discharge chamber. A first thrust bearing and a second thrust bearing that receive a thrust force from the one end side toward the other end side of the rotating shaft generated by rotation, the discharge chamber, the thrust bearings, and a plate fixed to the rotating shaft. A thrust chamber in which both of the cylindrical support plates are accommodated, and a housing partitioned, wherein the first thrust bearing is disposed on one side in the axial direction of the rotating shaft with respect to the support plate. The second thrust bearing is disposed on the other side in the axial direction of the rotary shaft with respect to the support plate, and the thrust chamber includes the support plate and the two thrusters. A first compartment and a second compartment defined by a bearing, the first compartment being disposed on the opposite side of the impeller relative to the support plate, and using the first thrust bearing; The second compartment is disposed on the opposite side of the support plate from the first compartment, and is partitioned using the second thrust bearing. The pressure in the compartment is configured to be higher than the pressure in the second compartment, and when viewed from the axial direction of the rotating shaft, at least a part of the first thrust bearing includes the second thrust bearing. It is characterized by not overlapping.

本願発明者らは、両スラスト軸受が同一形状であって回転軸の軸線方向に重なっている場合よりも、第１スラスト軸受に、回転軸の軸線方向から見て第２スラスト軸受と重なっていない部分がある場合の方が、スラスト力に対する抗力が大きくなることを見出した。そして、その知見に基づき、本構成では、回転軸の軸線方向から見て、第１スラスト軸受の少なくとも一部は、第２スラスト軸受と重なっていない。これにより、両スラスト軸受を大型にすることなく、スラスト力に対する抗力を大きくすることができる。よって、スラスト軸受の大型化の抑制を図ることができる。   The inventors of the present application do not overlap the first thrust bearing with the second thrust bearing when viewed from the axial direction of the rotating shaft, as compared to the case where both thrust bearings have the same shape and overlap in the axial direction of the rotating shaft. It has been found that the resistance against the thrust force increases when there is a portion. Based on this knowledge, in this configuration, at least a part of the first thrust bearing does not overlap with the second thrust bearing when viewed from the axial direction of the rotating shaft. As a result, the resistance against the thrust force can be increased without increasing the size of both thrust bearings. Therefore, it is possible to suppress an increase in the size of the thrust bearing.

上記ターボ式圧縮機について、前記第１スラスト軸受及び前記第２スラスト軸受は、前記回転軸の軸線方向から見て円環状であって、各々の軸線と前記回転軸とは、同一軸線上に配置されており、前記第１スラスト軸受の外径は、前記第２スラスト軸受の内径以下に設定されているとよい。かかる構成によれば、回転軸の軸線方向から見て、第２スラスト軸受の内側に第１スラスト軸受が配置されており、第１スラスト軸受の全部が第２スラスト軸受と重なっていない。これにより、スラスト力に対する抗力の更なる向上を図ることができる。   In the turbo compressor, the first thrust bearing and the second thrust bearing are annular when viewed from the axial direction of the rotary shaft, and each axis and the rotary shaft are arranged on the same axis. The outer diameter of the first thrust bearing may be set to be equal to or smaller than the inner diameter of the second thrust bearing. According to such a configuration, the first thrust bearing is disposed inside the second thrust bearing when viewed from the axial direction of the rotating shaft, and the first thrust bearing does not entirely overlap with the second thrust bearing. Thereby, the further improvement of the resistance with respect to a thrust force can be aimed at.

上記ターボ式圧縮機について、前記回転軸を回転させる電動モータを備え、前記ハウジングは、前記電動モータが収容されているものであって、前記第１区画室よりも圧力が低いモータ室と、前記モータ室と前記スラスト室とを仕切る仕切壁と、を備え、前記第２スラスト軸受は、前記仕切壁に固定されており、前記仕切壁には、前記第２区画室と前記モータ室とを連通させる連通孔が形成されているとよい。かかる構成によれば、モータ室とスラスト室とを仕切る仕切壁に第２スラスト軸受が固定されているため、第２スラスト軸受を固定するための専用のリブ等を設けることなく、第２スラスト軸受を固定できる。そして、その仕切壁に形成された連通孔を介して、モータ室と第２区画室とが連通しているため、第２区画室を、第１区画室よりも低圧にできる。   The turbo compressor includes an electric motor that rotates the rotating shaft, and the housing contains the electric motor, the motor chamber having a lower pressure than the first compartment, and the housing A partition wall that partitions the motor chamber and the thrust chamber, and the second thrust bearing is fixed to the partition wall, and the partition wall communicates with the second partition chamber and the motor chamber. It is preferable that a communication hole is formed. According to such a configuration, since the second thrust bearing is fixed to the partition wall that partitions the motor chamber and the thrust chamber, the second thrust bearing can be provided without providing a dedicated rib or the like for fixing the second thrust bearing. Can be fixed. And since the motor chamber and the 2nd partition chamber are connecting via the communicating hole formed in the partition wall, a 2nd partition chamber can be made into a low pressure rather than a 1st partition chamber.

上記ターボ式圧縮機について、前記ハウジングは、低圧流体を前記モータ室に吸入させるための低圧流体吸入口を有し、前記インペラは、第１インペラ及び第２インペラを有し、前記ハウジングには、前記第１インペラが収容された第１インペラ室と、前記第２インペラが収容されたものであって、前記モータ室の前記低圧流体が流入されるように前記モータ室と連通している第２インペラ室と、が区画されており、前記吐出室として、前記ハウジングに設けられた第１ディフューザ流路を介して前記第１インペラ室と連通している第１吐出室と、前記ハウジングに設けられた第２ディフューザ流路を介して前記第２インペラ室と連通している第２吐出室と、を有し、前記第１インペラにおける前記第１ディフューザ流路側の端面と、前記第２インペラにおける前記第２ディフューザ流路側の端面とが、互いに対向配置され、前記低圧流体が前記第２ディフューザ流路を通過することによって得られる前記第２吐出室の中間圧流体が前記第１インペラ室に供給され、前記中間圧流体が前記第１ディフューザ流路を通過することによって得られる前記第１吐出室の高圧流体の一部が、前記ハウジングに設けられたバイパス吸入口を介して前記第１区画室に供給されるとよい。かかる構成によれば、第１区画室には高圧流体が充填され、第２区画室には低圧流体が充填される。これにより、両区画室間にて圧力差が生じ、スラスト力に対する抗力が発生する。特に、中間圧流体ではなく、高圧流体と低圧流体とを用いることにより、両区画室間の圧力差を大きくすることができる。   In the turbo compressor, the housing has a low-pressure fluid suction port for sucking low-pressure fluid into the motor chamber, the impeller has a first impeller and a second impeller, and the housing includes A first impeller chamber in which the first impeller is accommodated, and a second impeller in which the second impeller is accommodated, and is in communication with the motor chamber so that the low-pressure fluid in the motor chamber flows into the second impeller. An impeller chamber, and the discharge chamber is provided in the housing with a first discharge chamber communicating with the first impeller chamber via a first diffuser channel provided in the housing. A second discharge chamber communicating with the second impeller chamber via a second diffuser flow path, and an end surface of the first impeller on the first diffuser flow path side, The end surface of the impeller on the second diffuser flow path side is disposed opposite to each other, and the intermediate pressure fluid in the second discharge chamber obtained by passing the low pressure fluid through the second diffuser flow path is the first impeller chamber. A part of the high pressure fluid in the first discharge chamber obtained by passing the intermediate pressure fluid through the first diffuser flow path is supplied to the first via a bypass suction port provided in the housing. It may be supplied to the compartment. According to this configuration, the first compartment is filled with a high pressure fluid, and the second compartment is filled with a low pressure fluid. Thereby, a pressure difference arises between both compartments, and the drag with respect to a thrust force generate | occur | produces. In particular, the pressure difference between the two compartments can be increased by using a high pressure fluid and a low pressure fluid instead of an intermediate pressure fluid.

上記ターボ式圧縮機について、前記スラスト室は、前記第１スラスト軸受を介して前記第１区画室と連通するとともに前記第２スラスト軸受を介して前記第２区画室と連通する第３区画室を有しているとよい。かかる構成によれば、第１区画室の高圧流体の第２区画室への流入が、両スラスト軸受によって規制されており、第３区画室が第１区画室及び第２区画室のバッファ層として機能する。これにより、両区画室の圧力差が小さくなることを抑制できる。   In the turbo compressor, the thrust chamber has a third compartment that communicates with the first compartment through the first thrust bearing and communicates with the second compartment through the second thrust bearing. It is good to have. According to such a configuration, inflow of the high-pressure fluid in the first compartment into the second compartment is regulated by both thrust bearings, and the third compartment serves as a buffer layer for the first compartment and the second compartment. Function. Thereby, it can suppress that the pressure difference of both compartments becomes small.

この発明によれば、スラスト軸受の大型化を抑制できる。   According to this invention, the enlargement of the thrust bearing can be suppressed.

ターボ式圧縮機及び車両空調装置の概要を示す模式図。The schematic diagram which shows the outline | summary of a turbo compressor and a vehicle air conditioner. スラスト室の周辺を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows the periphery of a thrust chamber typically. 回転軸の軸線方向から見た両スラスト軸受の正面図。The front view of the both thrust bearing seen from the axial direction of the rotating shaft. 別例のターボ式圧縮機及び車両空調装置の概要を示す模式図。The schematic diagram which shows the outline | summary of the turbo type compressor and vehicle air conditioner of another example.

以下、ターボ式圧縮機の一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、ターボ式圧縮機は車両に搭載されている。ターボ式圧縮機は、例えば流体装置としての車両空調装置に用いられる。なお、図１等においては、図示の都合上、回転軸１２については側面図で示し、図２においては、ドットハッチで圧力差を示す。また、図３においては、支持プレート８０及び第１スラスト軸受８１の一部を破断して示し、破断箇所においては第１スラスト軸受８１を二点鎖線で示す。   Hereinafter, an embodiment of a turbo compressor will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the turbo compressor is mounted on the vehicle. The turbo compressor is used for a vehicle air conditioner as a fluid device, for example. 1 and the like, for convenience of illustration, the rotary shaft 12 is shown in a side view, and in FIG. 2, the pressure difference is shown by a dot hatch. In FIG. 3, the support plate 80 and the first thrust bearing 81 are partially broken, and the first thrust bearing 81 is indicated by a two-dot chain line at the broken portion.

図１に示すように、ターボ式圧縮機１０は、その外郭を構成するハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、全体として例えば円筒形状である。
ターボ式圧縮機１０は、回転軸１２と、回転軸１２を回転させる電動モータ１３と、回転軸１２に連結された２つのインペラ１４，１５とを備えている。回転軸１２は、本体部１２ａと、本体部１２ａよりも縮径され、且つ、両インペラ１４，１５が連結された先端部１２ｂと、本体部１２ａよりも先端部１２ｂとは反対側に配置された基端部１２ｃとを有している。基端部１２ｃは、本体部１２ａより縮径されており、且つ、先端部１２ｂより拡径されている。 As shown in FIG. 1, the turbo compressor 10 includes a housing 11 that forms an outer shell thereof. The housing 11 has, for example, a cylindrical shape as a whole.
The turbo compressor 10 includes a rotating shaft 12, an electric motor 13 that rotates the rotating shaft 12, and two impellers 14 and 15 connected to the rotating shaft 12. The rotary shaft 12 has a diameter smaller than that of the main body portion 12a, the main body portion 12a, and is disposed on the opposite side of the front end portion 12b from the main body portion 12a. And a base end portion 12c. The proximal end portion 12c is smaller in diameter than the main body portion 12a and larger in diameter than the distal end portion 12b.

なお、回転軸１２の先端部１２ｂ側（すなわち回転軸１２の先端側）を単に前側ともいい、回転軸１２の基端部１２ｃ側（すなわち回転軸１２の基端側）を単に後側とも言う。回転軸１２の先端部１２ｂ側とは、回転軸１２においてインペラ１４，１５が設けられている側とも言え、回転軸１２の基端部１２ｃ側とは、回転軸１２においてインペラ１４，１５とは反対側とも言える。本実施形態では、先端部１２ｂが「回転軸の一端」に対応し、回転軸１２の先端側が「一端側」に対応する。また、基端部１２ｃが「回転軸の他端」に対応し、回転軸１２の基端側が「他端側」に対応する。   Note that the distal end portion 12b side of the rotating shaft 12 (that is, the distal end side of the rotating shaft 12) is also simply referred to as the front side, and the proximal end portion 12c side of the rotating shaft 12 (that is, the proximal end side of the rotating shaft 12) is also simply referred to as the rear side. . The distal end portion 12b side of the rotating shaft 12 can be said to be the side where the impellers 14 and 15 are provided on the rotating shaft 12, and the proximal end portion 12c side of the rotating shaft 12 is the impellers 14 and 15 on the rotating shaft 12. It can be said that the other side. In the present embodiment, the distal end portion 12b corresponds to “one end of the rotating shaft”, and the distal end side of the rotating shaft 12 corresponds to “one end side”. Further, the base end portion 12 c corresponds to “the other end of the rotating shaft”, and the base end side of the rotating shaft 12 corresponds to “the other end side”.

ハウジング１１は、インペラ１４，１５が収容されたインペラ室２１，２２等が区画されたフロントハウジング２０を備えている。フロントハウジング２０は、３つのパーツ２０ａ〜２０ｃで構成されており、各パーツ２０ａ〜２０ｃは、中間パーツ２０ｃを第１パーツ２０ａ及び第２パーツ２０ｂで挟持した状態でユニット化されている。この場合、第１インペラ室２１は、第１パーツ２０ａ及び中間パーツ２０ｃによって区画されており、第２インペラ室２２は、第２パーツ２０ｂ及び中間パーツ２０ｃによって区画されている。両インペラ室２１，２２は、中間パーツ２０ｃを介して回転軸１２の軸線方向Ｚに対向配置されている。   The housing 11 includes a front housing 20 in which impeller chambers 21 and 22 in which the impellers 14 and 15 are accommodated are partitioned. The front housing 20 is composed of three parts 20a to 20c, and each part 20a to 20c is unitized with the intermediate part 20c sandwiched between the first part 20a and the second part 20b. In this case, the first impeller chamber 21 is partitioned by the first part 20a and the intermediate part 20c, and the second impeller chamber 22 is partitioned by the second part 20b and the intermediate part 20c. Both impeller chambers 21 and 22 are disposed to face each other in the axial direction Z of the rotary shaft 12 via the intermediate part 20c.

なお、中間パーツ２０ｃには、回転軸１２の先端部１２ｂが挿通可能な挿通孔２０ｃｃが形成されており、回転軸１２の先端部１２ｂは、挿通孔２０ｃｃを貫通した状態で配置されている。このため、回転軸１２の先端部１２ｂは、両インペラ室２１，２２に跨って配置されている。   The intermediate part 20c is formed with an insertion hole 20cc through which the distal end portion 12b of the rotating shaft 12 can be inserted, and the distal end portion 12b of the rotating shaft 12 is disposed in a state of passing through the insertion hole 20cc. For this reason, the front-end | tip part 12b of the rotating shaft 12 is arrange | positioned ranging over both the impeller chambers 21 and 22. FIG.

フロントハウジング２０（詳細には第１パーツ２０ａ）には、流体（例えば冷媒）が吸入される第１吸入口３０が形成されている。第１吸入口３０は、回転軸１２の軸線方向Ｚの両端面１２ｄ，１２ｅのうち両インペラ１４，１５が連結されている側の端面１２ｄ（以降単に回転軸１２の先端面１２ｄという）と対向する位置に配置されている。そして、第１吸入口３０と、第１インペラ１４が収容されている第１インペラ室２１とは、回転軸１２の軸線方向Ｚに連通している。   The front housing 20 (specifically, the first part 20a) is formed with a first suction port 30 through which fluid (for example, refrigerant) is sucked. The first suction port 30 faces the end surface 12d (hereinafter simply referred to as the front end surface 12d of the rotating shaft 12) to which both the impellers 14 and 15 are connected, of both end surfaces 12d and 12e in the axial direction Z of the rotating shaft 12. It is arranged at the position to do. The first suction port 30 and the first impeller chamber 21 in which the first impeller 14 is accommodated communicate with each other in the axial direction Z of the rotary shaft 12.

図１に示すように、第１インペラ１４は、その基端面１４ａから先端面１４ｂに向けて徐々に縮径した略円錐台形状である。第１インペラ１４は、その先端面１４ｂが基端面１４ａよりも第１吸入口３０側に配置された状態で回転軸１２の先端部１２ｂに連結されている。第１インペラ室２１は、第１インペラ１４の形状に対応させて形成されており、詳細には第１インペラ１４よりも一回り大きい円錐台形状である。   As shown in FIG. 1, the first impeller 14 has a substantially truncated cone shape whose diameter is gradually reduced from the base end surface 14 a toward the front end surface 14 b. The first impeller 14 is coupled to the distal end portion 12b of the rotary shaft 12 with the distal end surface 14b being disposed closer to the first suction port 30 than the proximal end surface 14a. The first impeller chamber 21 is formed so as to correspond to the shape of the first impeller 14, and specifically has a truncated cone shape that is slightly larger than the first impeller 14.

フロントハウジング２０には、第１インペラ室２１の外周側に配置された第１ディフューザ流路３１と、第１ディフューザ流路３１と連通している第１吐出室３２とが区画されている。第１ディフューザ流路３１は、第１インペラ１４を囲む環状（詳細には円環状）である。第１吐出室３２は、第１ディフューザ流路３１の外周側に配置されている。第１インペラ室２１と第１吐出室３２とは、第１ディフューザ流路３１を介して連通している。第１吐出室３２は、フロントハウジング２０に形成された第１吐出口（図示略）と連通している。第１インペラ１４の基端面１４ａは、第１インペラ１４における第１ディフューザ流路３１側の端面である。   In the front housing 20, a first diffuser flow path 31 disposed on the outer peripheral side of the first impeller chamber 21 and a first discharge chamber 32 communicating with the first diffuser flow path 31 are partitioned. The first diffuser channel 31 has an annular shape (in detail, an annular shape) surrounding the first impeller 14. The first discharge chamber 32 is disposed on the outer peripheral side of the first diffuser flow path 31. The first impeller chamber 21 and the first discharge chamber 32 communicate with each other via the first diffuser flow path 31. The first discharge chamber 32 communicates with a first discharge port (not shown) formed in the front housing 20. The base end surface 14 a of the first impeller 14 is an end surface of the first impeller 14 on the first diffuser flow path 31 side.

第２インペラ１５は、第１インペラ１４と同様に、その基端面１５ａから先端面１５ｂに向けて徐々に縮径した略円錐台形状である。本実施形態では、第２インペラ１５は、第１インペラ１４よりも一回り小さく形成されており、詳細には、第２インペラ１５の基端面１５ａの径は、第１インペラ１４の基端面１４ａの径よりも短く設定されている。第２インペラ１５は、その基端面１５ａが第１インペラ１４の基端面１４ａと対向するように配置された状態で回転軸１２の先端部１２ｂに連結されている。すなわち、両インペラ１４，１５は、互いに基端面１４ａ，１５ａ同士が対向するように配置されている。   Similar to the first impeller 14, the second impeller 15 has a substantially truncated cone shape with a diameter gradually reduced from the base end surface 15a toward the front end surface 15b. In the present embodiment, the second impeller 15 is formed slightly smaller than the first impeller 14. Specifically, the diameter of the base end surface 15 a of the second impeller 15 is the same as that of the base end surface 14 a of the first impeller 14. It is set shorter than the diameter. The second impeller 15 is connected to the distal end portion 12 b of the rotating shaft 12 in a state where the proximal end surface 15 a is disposed so as to face the proximal end surface 14 a of the first impeller 14. That is, the impellers 14 and 15 are disposed so that the base end surfaces 14a and 15a face each other.

第２インペラ室２２は、第２インペラ１５に対応させて形成されており、詳細には第２インペラ１５よりも一回り大きい円錐台形状である。
フロントハウジング２０には、第２インペラ室２２の外周側に配置された環状の第２ディフューザ流路４１と、第２ディフューザ流路４１よりも外周側に設けられているものであって第２ディフューザ流路４１と連通している第２吐出室４２とが区画されている。第２インペラ室２２と第２吐出室４２とは、第２ディフューザ流路４１を介して連通している。第２吐出室４２は、フロントハウジング２０に形成された第２吐出口（図示略）と連通している。第２インペラ１５の基端面１５ａは、第２インペラ１５における第２ディフューザ流路４１側の端面である。 The second impeller chamber 22 is formed corresponding to the second impeller 15, and specifically has a truncated cone shape that is slightly larger than the second impeller 15.
The front housing 20 is provided with an annular second diffuser flow path 41 disposed on the outer peripheral side of the second impeller chamber 22 and on the outer peripheral side of the second diffuser flow path 41. The second diffuser A second discharge chamber 42 communicating with the flow path 41 is partitioned. The second impeller chamber 22 and the second discharge chamber 42 communicate with each other via the second diffuser channel 41. The second discharge chamber 42 communicates with a second discharge port (not shown) formed in the front housing 20. The base end surface 15 a of the second impeller 15 is an end surface of the second impeller 15 on the second diffuser flow path 41 side.

図１に示すように、ハウジング１１は、フロントハウジング２０と協働して電動モータ１３が収容されるモータ室５０を区画するモータハウジング５１及びエンドプレート５２を備えている。モータハウジング５１は略円筒形状であって、その軸線方向の両端は開口している。エンドプレート５２は、モータハウジング５１の外径と同一径の円板状のプレート本体部５３を有している。モータハウジング５１の軸線方向の一方の開口端はフロントハウジング２０の第２パーツ２０ｂに突き合わさり、他方の開口端はプレート本体部５３に突き合わさっている。モータ室５０は、モータハウジング５１、第２パーツ２０ｂ及びプレート本体部５３によって区画されている。モータ室５０は、第２インペラ室２２に対して後側に配置されており、モータ室５０と第２インペラ室２２とは連通している。   As shown in FIG. 1, the housing 11 includes a motor housing 51 and an end plate 52 that define a motor chamber 50 in which the electric motor 13 is accommodated in cooperation with the front housing 20. The motor housing 51 has a substantially cylindrical shape, and both axial ends thereof are open. The end plate 52 has a disk-shaped plate main body 53 having the same diameter as the outer diameter of the motor housing 51. One opening end of the motor housing 51 in the axial direction abuts on the second part 20 b of the front housing 20, and the other opening end abuts on the plate main body 53. The motor chamber 50 is partitioned by a motor housing 51, a second part 20b, and a plate body 53. The motor chamber 50 is disposed on the rear side with respect to the second impeller chamber 22, and the motor chamber 50 and the second impeller chamber 22 communicate with each other.

電動モータ１３は、回転軸１２（詳細には回転軸１２の本体部１２ａ）に固定されたロータ６１と、ロータ６１の外側に配置されるものであってモータハウジング５１に固定されたステータ６２とを備えている。ロータ６１とステータ６２とは回転軸１２と同一軸線上に配置されており、回転軸１２の径方向に対向している。   The electric motor 13 includes a rotor 61 fixed to the rotating shaft 12 (specifically, a main body portion 12a of the rotating shaft 12), a stator 62 disposed outside the rotor 61 and fixed to the motor housing 51, and It has. The rotor 61 and the stator 62 are disposed on the same axis as the rotary shaft 12 and face the radial direction of the rotary shaft 12.

ステータ６２は、円筒形状のステータコア６３と、ステータコア６３に捲回されたコイル６４とを備えている。コイル６４に電流が流れることによって、ロータ６１と回転軸１２とが一体的に回転する。   The stator 62 includes a cylindrical stator core 63 and a coil 64 wound around the stator core 63. When the current flows through the coil 64, the rotor 61 and the rotating shaft 12 rotate integrally.

図１に示すように、モータハウジング５１内には、回転軸１２の本体部１２ａが挿通可能な第１挿通孔７１ａが形成された第１ボス７１が設けられている。また、エンドプレート５２は、プレート本体部５３から前側（換言すれば回転軸１２の先端側）に突出した第２ボス７２を有している。プレート本体部５３及び第２ボス７２には、回転軸１２の本体部１２ａが挿通可能な第２挿通孔７２ａが形成されている。ボス７１，７２は、ロータ６１に対して回転軸１２の軸線方向Ｚの両側に配置されている。回転軸１２の本体部１２ａは、両挿通孔７１ａ，７２ａに挿通されている。   As shown in FIG. 1, a first boss 71 having a first insertion hole 71 a into which the main body 12 a of the rotating shaft 12 can be inserted is provided in the motor housing 51. Further, the end plate 52 has a second boss 72 that protrudes from the plate main body portion 53 to the front side (in other words, the tip end side of the rotating shaft 12). The plate body 53 and the second boss 72 are formed with a second insertion hole 72a through which the body 12a of the rotating shaft 12 can be inserted. The bosses 71 and 72 are disposed on both sides in the axial direction Z of the rotary shaft 12 with respect to the rotor 61. The main body portion 12a of the rotary shaft 12 is inserted through both the insertion holes 71a and 72a.

ここで、ボス７１，７２は、回転軸１２の本体部１２ａの径よりも若干長い内径を有する円筒形状である。そして、ボス７１，７２の内周面と回転軸１２の本体部１２ａとの間には、回転軸１２を回転可能な状態で支持するラジアル軸受７３が設けられている。なお、ラジアル軸受７３の具体的な構成は任意であるが、例えば回転軸１２の回転に伴って発生する動圧によって非接触で回転軸１２を支持する動圧軸受等が考えられる。   Here, the bosses 71 and 72 have a cylindrical shape having an inner diameter slightly longer than the diameter of the main body 12 a of the rotating shaft 12. A radial bearing 73 that supports the rotary shaft 12 in a rotatable state is provided between the inner peripheral surfaces of the bosses 71 and 72 and the main body 12 a of the rotary shaft 12. Although the specific configuration of the radial bearing 73 is arbitrary, for example, a dynamic pressure bearing that supports the rotating shaft 12 in a non-contact manner by a dynamic pressure generated as the rotating shaft 12 rotates can be considered.

ちなみに、図２に示すように、エンドプレート５２は、プレート本体部５３におけるモータ室５０側の第１プレート板面５３ａと、第２ボス７２の外周面７２ｂとの双方に連続する湾曲面７４を備えている。これにより、プレート本体部５３において湾曲面７４に対応する部分を含む第２ボス７２との接続部分７５は、プレート本体部５３及び第２ボス７２よりも肉厚となっている。   Incidentally, as shown in FIG. 2, the end plate 52 has a curved surface 74 that is continuous with both the first plate plate surface 53 a on the motor chamber 50 side in the plate main body 53 and the outer peripheral surface 72 b of the second boss 72. I have. Thereby, the connection part 75 with the 2nd boss | hub 72 including the part corresponding to the curved surface 74 in the plate main-body part 53 is thicker than the plate main-body part 53 and the 2nd boss | hub 72. FIG.

また、モータハウジング５１には、第２吸入口７６が形成されている。第２吸入口７６は、モータハウジング５１における電動モータ１３よりもエンドプレート５２側の位置に配置されている。   The motor housing 51 has a second suction port 76 formed therein. The second suction port 76 is disposed at a position closer to the end plate 52 than the electric motor 13 in the motor housing 51.

ここで、本実施形態では、図１の二点鎖線に示すように、両インペラ１４，１５が回転した場合に、回転軸１２の先端側から基端側に向かうスラスト力Ｆが発生する。これに対して、ターボ式圧縮機１０は、スラスト力Ｆを受けるための構成を備えている。当該構成について以下に詳細に説明する。   Here, in the present embodiment, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, when both the impellers 14 and 15 rotate, a thrust force F is generated from the distal end side to the proximal end side of the rotating shaft 12. On the other hand, the turbo compressor 10 has a configuration for receiving the thrust force F. The configuration will be described in detail below.

図１に示すように、ターボ式圧縮機１０は、回転軸１２に固定された板状の支持プレート（スラストライナ）８０を支持することによりスラスト力Ｆを受けるスラスト軸受８１，８２を備えている。   As shown in FIG. 1, the turbo compressor 10 includes thrust bearings 81 and 82 that receive a thrust force F by supporting a plate-like support plate (thrust liner) 80 fixed to the rotary shaft 12. .

支持プレート８０は例えば円板状であって、その中央部には、基端部１２ｃが嵌合可能な貫通孔８０ａが形成されている。支持プレート８０は、その貫通孔８０ａに基端部１２ｃが嵌合した状態で回転軸１２に固定されている。この場合、回転軸１２と支持プレート８０とは一体回転する。   The support plate 80 has a disk shape, for example, and a through hole 80a into which the base end portion 12c can be fitted is formed at the center. The support plate 80 is fixed to the rotating shaft 12 with the base end portion 12c fitted in the through hole 80a. In this case, the rotating shaft 12 and the support plate 80 rotate integrally.

ハウジング１１は、支持プレート８０及びスラスト軸受８１，８２の双方が収容されるスラスト室９０を区画するリアハウジング９１を備えている。リアハウジング９１は、一方向に開口した有底円柱形状であり、リアハウジング９１の開口部分とエンドプレート５２とが突き合わさることによってスラスト室９０が区画されている。スラスト室９０は、リアハウジング９１の内面９１ａと、エンドプレート５２のプレート本体部５３における第１プレート板面５３ａとは反対側の第２プレート板面５３ｂとにより区画されている。   The housing 11 includes a rear housing 91 that defines a thrust chamber 90 in which both the support plate 80 and the thrust bearings 81 and 82 are accommodated. The rear housing 91 has a bottomed cylindrical shape that opens in one direction, and the thrust chamber 90 is partitioned by the opening portion of the rear housing 91 and the end plate 52 abutting each other. The thrust chamber 90 is defined by an inner surface 91a of the rear housing 91 and a second plate plate surface 53b opposite to the first plate plate surface 53a in the plate body 53 of the end plate 52.

この場合、スラスト室９０とモータ室５０とは、エンドプレート５２のプレート本体部５３によって仕切られている。すなわち、エンドプレート５２（詳細にはプレート本体部５３）が、スラスト室９０とモータ室５０とを仕切る「仕切壁」に対応する。   In this case, the thrust chamber 90 and the motor chamber 50 are partitioned by the plate body 53 of the end plate 52. In other words, the end plate 52 (specifically, the plate main body 53) corresponds to a “partition wall” that partitions the thrust chamber 90 and the motor chamber 50.

図２に示すように、支持プレート８０は、リアハウジング９１の内面９１ａ（詳細には有底円柱形状のリアハウジング９１の底面）に対して回転軸１２の軸線方向Ｚに対向する第１対向面８０ｂと、プレート本体部５３の第２プレート板面５３ｂに対して回転軸１２の軸線方向Ｚに対向する第２対向面８０ｃとを備えている。両対向面８０ｂ，８０ｃは、回転軸１２の軸線方向Ｚと直交する方向の平面であって、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て円環状となっている。   As shown in FIG. 2, the support plate 80 is a first facing surface that faces the inner surface 91 a of the rear housing 91 (specifically, the bottom surface of the bottomed columnar rear housing 91) in the axial direction Z of the rotary shaft 12. 80b and a second facing surface 80c facing the second plate plate surface 53b of the plate body 53 in the axial direction Z of the rotary shaft 12. The opposing surfaces 80 b and 80 c are planes in a direction orthogonal to the axial direction Z of the rotating shaft 12, and are annular when viewed from the axial direction Z of the rotating shaft 12.

第１スラスト軸受８１は、支持プレート８０に対して回転軸１２の軸線方向Ｚの一方側（すなわち支持プレート８０に対して後側）、詳細にはリアハウジング９１の内面９１ａと第１対向面８０ｂとの間に設けられている。第１スラスト軸受８１は、回転軸１２の回転に伴って回転しないようにリアハウジング９１の内面９１ａに固定されている。   The first thrust bearing 81 is on one side in the axial direction Z of the rotary shaft 12 with respect to the support plate 80 (that is, on the rear side with respect to the support plate 80), specifically, the inner surface 91a and the first opposing surface 80b of the rear housing 91. Between. The first thrust bearing 81 is fixed to the inner surface 91a of the rear housing 91 so as not to rotate with the rotation of the rotating shaft 12.

第２スラスト軸受８２は、支持プレート８０に対して回転軸１２の軸線方向Ｚの他方側（すなわち支持プレート８０に対して前側）、詳細には第２プレート板面５３ｂと第２対向面８０ｃとの間に設けられている。第２スラスト軸受８２は、回転軸１２の回転に伴って回転しないように第２プレート板面５３ｂに固定されている。   The second thrust bearing 82 is the other side in the axial direction Z of the rotary shaft 12 with respect to the support plate 80 (that is, the front side with respect to the support plate 80), specifically, the second plate plate surface 53b and the second opposing surface 80c. It is provided between. The second thrust bearing 82 is fixed to the second plate plate surface 53b so as not to rotate with the rotation of the rotary shaft 12.

図２及び図３に示すように、第１スラスト軸受８１及び第２スラスト軸受８２は円環板状であって、各々の軸線と回転軸１２は、同一軸線上に配置されている。
ここで、本実施形態では、図３に示すように、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第１スラスト軸受８１の少なくとも一部（本実施形態では全部）は、第２スラスト軸受８２と重ならないようになっている。詳細には、第１スラスト軸受８１の内径及び外径を第１内径Ｒｉ１及び第１外径Ｒｏ１とし、第２スラスト軸受８２の内径及び外径を第２内径Ｒｉ２及び第２外径Ｒｏ２とする。この場合、第１外径Ｒｏ１は第２内径Ｒｉ２以下に設定されていると好ましく、本実施形態では両者は同一に設定されている。つまり、両スラスト軸受８１，８２は同心円状に配置されている。この場合、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第２スラスト軸受８２の内側に第１スラスト軸受８１が配置されているとも言える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first thrust bearing 81 and the second thrust bearing 82 have an annular plate shape, and each axis and the rotary shaft 12 are arranged on the same axis.
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12, at least a part (all in the present embodiment) of the first thrust bearing 81 is the second thrust bearing 82. It is designed not to overlap. Specifically, the inner diameter and the outer diameter of the first thrust bearing 81 are the first inner diameter Ri1 and the first outer diameter Ro1, and the inner diameter and the outer diameter of the second thrust bearing 82 are the second inner diameter Ri2 and the second outer diameter Ro2. . In this case, the first outer diameter Ro1 is preferably set to be equal to or smaller than the second inner diameter Ri2, and in the present embodiment, both are set to be the same. That is, both thrust bearings 81 and 82 are arranged concentrically. In this case, it can be said that the first thrust bearing 81 is disposed inside the second thrust bearing 82 when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12.

ちなみに、第１内径Ｒｉ１は、支持プレート８０の両対向面８０ｂ，８０ｃの内径である第３内径Ｒｉ３以上に設定されており、第２外径Ｒｏ２は、支持プレート８０の両対向面８０ｂ，８０ｃの外径である第３外径Ｒｏ３以下に設定されている。すなわち、スラスト軸受８１，８２は、対向面８０ｂ，８０ｃの範囲内に配置されている。   Incidentally, the first inner diameter Ri1 is set to be equal to or larger than the third inner diameter Ri3, which is the inner diameter of the opposing surfaces 80b and 80c of the support plate 80, and the second outer diameter Ro2 is set to the opposing surfaces 80b and 80c of the support plate 80. Is set to be equal to or smaller than the third outer diameter Ro3. That is, the thrust bearings 81 and 82 are disposed within the range of the opposed surfaces 80b and 80c.

第１スラスト軸受８１は、第１対向面８０ｂと対向する第１スラスト軸支面８１ａを有している。第２スラスト軸受８２は、第２対向面８０ｃと対向する第２スラスト軸支面８２ａを有している。ちなみに、第２スラスト軸支面８２ａの面積は、第１スラスト軸支面８１ａの面積よりも広く設定されている。   The first thrust bearing 81 has a first thrust shaft support surface 81a facing the first facing surface 80b. The second thrust bearing 82 has a second thrust shaft support surface 82a that faces the second facing surface 80c. Incidentally, the area of the second thrust shaft support surface 82a is set wider than the area of the first thrust shaft support surface 81a.

かかる構成によれば、回転軸１２の回転に伴って支持プレート８０が回転すると、第１対向面８０ｂと第１スラスト軸支面８１ａとの間、及び、第２対向面８０ｃと第２スラスト軸支面８２ａとの間に動圧が発生する。これにより、両スラスト軸受８１，８２によって、支持プレート８０が両スラスト軸支面８１ａ，８２ａに対して非接触の状態で支持される。この場合、両スラスト軸支面８１ａ，８２ａと支持プレート８０との間には隙間がある。   According to such a configuration, when the support plate 80 rotates with the rotation of the rotating shaft 12, it is between the first facing surface 80b and the first thrust shaft support surface 81a, and between the second facing surface 80c and the second thrust shaft. Dynamic pressure is generated between the support surface 82a. Thus, the support plate 80 is supported by the thrust bearings 81 and 82 in a non-contact state with respect to the thrust shaft support surfaces 81a and 82a. In this case, there is a gap between the thrust shaft support surfaces 81 a and 82 a and the support plate 80.

図２に示すように、スラスト室９０は、支持プレート８０及びスラスト軸受８１，８２によって区画された複数の区画室１０１〜１０３を有している。詳細には、スラスト室９０は、支持プレート８０に対してインペラ１４，１５とは反対側に配置された第１区画室１０１と、支持プレート８０の第２対向面８０ｃと第２プレート板面５３ｂとの間に配置された第２区画室１０２とを有している。第１区画室１０１は、円環状の第１スラスト軸受８１の内側に配置されており、第２区画室１０２は、円環状の第２スラスト軸受８２の内側に配置されている。第３区画室１０３は、両スラスト軸受８１，８２の外側に配置されている。なお、本実施形態では、第１区画室１０１の一部は、回転軸１２の基端面１２ｅに対してインペラ１４，１５とは反対側に配置されている。基端面１２ｅは、回転軸１２の軸線方向の両端面１２ｄ，１２ｅのうち先端面１２ｄとは反対側の端面である。回転軸１２の先端側を一端側とすると、基端面１２ｅは回転軸１２の他端側の端面と言える。   As shown in FIG. 2, the thrust chamber 90 has a plurality of compartments 101 to 103 partitioned by a support plate 80 and thrust bearings 81 and 82. Specifically, the thrust chamber 90 includes a first compartment 101 disposed on the opposite side of the support plate 80 from the impellers 14 and 15, a second facing surface 80c of the support plate 80, and a second plate plate surface 53b. And a second compartment 102 disposed between the two. The first compartment 101 is disposed inside the annular first thrust bearing 81, and the second compartment 102 is disposed inside the annular second thrust bearing 82. The third compartment 103 is disposed outside the thrust bearings 81 and 82. In the present embodiment, a part of the first compartment 101 is disposed on the side opposite to the impellers 14 and 15 with respect to the base end surface 12 e of the rotating shaft 12. The base end surface 12e is an end surface on the opposite side to the front end surface 12d among the both end surfaces 12d and 12e of the rotating shaft 12 in the axial direction. If the distal end side of the rotating shaft 12 is one end side, the base end surface 12 e can be said to be the end surface on the other end side of the rotating shaft 12.

第１区画室１０１は、回転軸１２の基端面１２ｅとハウジング１１（詳細にはリアハウジング９１において基端面１２ｅに対して回転軸１２の軸線方向Ｚに対向する部位）との間に配置されている。第１区画室１０１は、回転軸１２の基端面１２ｅ、リアハウジング９１の内面９１ａ、支持プレート８０及び第１スラスト軸受８１によって区画されている。すなわち、第１スラスト軸受８１は、第１区画室１０１を区画するのに用いられている。第１区画室１０１は、ハウジング１１（詳細にはリアハウジング９１）に形成された第３吸入口１０４と連通している。第３吸入口１０４は、リアハウジング９１における回転軸１２の基端面１２ｅと対向する位置に設けられている。   The first compartment 101 is disposed between the base end surface 12e of the rotary shaft 12 and the housing 11 (specifically, a portion of the rear housing 91 facing the base end surface 12e in the axial direction Z of the rotary shaft 12). Yes. The first compartment 101 is defined by the base end surface 12 e of the rotating shaft 12, the inner surface 91 a of the rear housing 91, the support plate 80, and the first thrust bearing 81. That is, the first thrust bearing 81 is used to partition the first compartment 101. The first compartment 101 communicates with a third suction port 104 formed in the housing 11 (specifically, the rear housing 91). The third suction port 104 is provided at a position facing the base end surface 12 e of the rotating shaft 12 in the rear housing 91.

第２区画室１０２は、第１区画室１０１よりもエンドプレート５２側の位置であって、支持プレート８０に対して第１区画室１０１とは反対側の位置に配置されている。第２区画室１０２は、支持プレート８０、第２プレート板面５３ｂ、回転軸１２及び第２スラスト軸受８２によって区画されている。すなわち、第２スラスト軸受８２は、第２区画室１０２を区画するのに用いられている。   The second compartment 102 is disposed at a position closer to the end plate 52 than the first compartment 101, and at a position opposite to the first compartment 101 with respect to the support plate 80. The second compartment 102 is partitioned by the support plate 80, the second plate plate surface 53b, the rotating shaft 12, and the second thrust bearing 82. That is, the second thrust bearing 82 is used to partition the second compartment 102.

ここで、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て両スラスト軸受８１，８２がずれるように、第２内径Ｒｉ２を第１内径Ｒｉ１よりも長くすることによって、第２区画室１０２が広がっている。   Here, the second compartment 102 is expanded by making the second inner diameter Ri2 longer than the first inner diameter Ri1 so that the thrust bearings 81 and 82 are displaced as seen from the axial direction Z of the rotating shaft 12.

また、第３区画室１０３は、スラスト軸受８１，８２を介して区画室１０１，１０２と連通している。第３区画室１０３は、支持プレート８０の側面及び第１対向面８０ｂの一部と、リアハウジング９１の内面９１ａと、両スラスト軸受８１，８２とによって区画されている。   Further, the third compartment 103 communicates with the compartments 101 and 102 through thrust bearings 81 and 82. The third compartment 103 is defined by the side surface of the support plate 80 and a part of the first facing surface 80b, the inner surface 91a of the rear housing 91, and both thrust bearings 81 and 82.

ここで、第１区画室１０１と第３区画室１０３との間の流体の移動は第１スラスト軸受８１によって規制され、第２区画室１０２と第３区画室１０３との間の流体の移動は第２スラスト軸受８２によって規制されている。しかしながら、既に説明した通り、支持プレート８０が支持されている状況においては、スラスト軸支面８１ａ，８２ａと対向面８０ｂ，８０ｃとの間には隙間が存在するため、当該隙間を介して、流体の一部がスラスト軸受８１，８２を通過し得る。   Here, the movement of the fluid between the first compartment 101 and the third compartment 103 is regulated by the first thrust bearing 81, and the movement of the fluid between the second compartment 102 and the third compartment 103 is performed. It is regulated by the second thrust bearing 82. However, as already described, in the situation where the support plate 80 is supported, there is a gap between the thrust shaft support surfaces 81a and 82a and the opposing surfaces 80b and 80c. Can pass through the thrust bearings 81, 82.

図２に示すように、スラスト室９０とモータ室５０とを仕切る仕切壁としてのエンドプレート５２には、スラスト室９０とモータ室５０とを連通させる連通孔１１０が形成されている。連通孔１１０は、プレート本体部５３において比較的肉厚となっている接続部分７５に形成されている。   As shown in FIG. 2, a communication hole 110 for communicating the thrust chamber 90 and the motor chamber 50 is formed in the end plate 52 as a partition wall that partitions the thrust chamber 90 and the motor chamber 50. The communication hole 110 is formed in the connection portion 75 that is relatively thick in the plate main body portion 53.

ここで、円筒形状の第２ボス７２に対応させて、接続部分７５は、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て回転軸１２を囲むような円環状となっている。かかる構成において、連通孔１１０は、接続部分７５における第２吸入口７６に対して比較的近い側の部位、詳細には回転軸１２よりも第２吸入口７６側の部位に形成されている。モータ室５０と第２区画室１０２とは、連通孔１１０を介して連通しているため、第２区画室１０２の圧力はモータ室５０の圧力と同様となる。なお、連通孔１１０の具体的な形状は任意であり、例えば円柱形状であっても角柱形状であってもよい。   Here, in correspondence with the cylindrical second boss 72, the connection portion 75 has an annular shape surrounding the rotary shaft 12 when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12. In such a configuration, the communication hole 110 is formed in a portion that is relatively close to the second suction port 76 in the connection portion 75, specifically, a portion that is closer to the second suction port 76 than the rotary shaft 12. Since the motor chamber 50 and the second compartment 102 communicate with each other via the communication hole 110, the pressure in the second compartment 102 is the same as the pressure in the motor chamber 50. The specific shape of the communication hole 110 is arbitrary, and may be, for example, a cylindrical shape or a prismatic shape.

本実施形態のターボ式圧縮機１０は、スラスト力Ｆに対する抗力Ｎが発生するように、第１区画室１０１と第２区画室１０２とで圧力差が生じるように構成されている。詳細には、第１区画室１０１の圧力が第２区画室１０２の圧力よりも高く設定される。なお、第１スラスト軸受８１は、相対的に高圧な室を区画するためのものであると言え、第２スラスト軸受８２は、相対的に低圧な室を区画するためのものであると言える。   The turbo compressor 10 of the present embodiment is configured such that a pressure difference is generated between the first compartment 101 and the second compartment 102 so that a drag N against the thrust force F is generated. Specifically, the pressure in the first compartment 101 is set higher than the pressure in the second compartment 102. The first thrust bearing 81 can be said to partition a relatively high pressure chamber, and the second thrust bearing 82 can be said to partition a relatively low pressure chamber.

上記圧力差を発生させる構成について以下に説明する。
図１に示すように、ターボ式圧縮機１０は、車両空調装置２００の一部を構成している。車両空調装置２００は、ターボ式圧縮機１０の他に、凝縮器２０１、気液分離器２０２、膨張弁２０３及び蒸発器２０４を備えている。これら凝縮器２０１、気液分離器２０２、膨張弁２０３及び蒸発器２０４は、配管を介して接続されている。また、凝縮器２０１は、第１吐出口を介して第１吐出室３２に接続されており、蒸発器２０４は、第２吸入口７６に接続されている。 The configuration for generating the pressure difference will be described below.
As shown in FIG. 1, the turbo compressor 10 constitutes a part of a vehicle air conditioner 200. In addition to the turbo compressor 10, the vehicle air conditioner 200 includes a condenser 201, a gas-liquid separator 202, an expansion valve 203, and an evaporator 204. The condenser 201, gas-liquid separator 202, expansion valve 203, and evaporator 204 are connected via a pipe. The condenser 201 is connected to the first discharge chamber 32 via the first discharge port, and the evaporator 204 is connected to the second suction port 76.

また、ターボ式圧縮機１０は、第２吐出口を介して第２吐出室４２と第１吸入口３０とを接続する配管１１１を備えている。更に、車両空調装置２００は、気液分離器２０２と膨張弁２０３とを接続している配管とは別に、気液分離器２０２と第３吸入口１０４とを接続するバイパス配管２０５を有している。   Further, the turbo compressor 10 includes a pipe 111 that connects the second discharge chamber 42 and the first suction port 30 via the second discharge port. Furthermore, the vehicle air conditioner 200 has a bypass pipe 205 that connects the gas-liquid separator 202 and the third suction port 104 separately from the pipe that connects the gas-liquid separator 202 and the expansion valve 203. Yes.

なお、本実施形態では、第２吸入口７６が「低圧流体吸入口」に対応し、第３吸入口１０４が「バイパス吸入口」に対応し、バイパス配管２０５が「圧力調整部」に対応する。
次に本実施形態の作用について説明する。 In the present embodiment, the second suction port 76 corresponds to the “low pressure fluid suction port”, the third suction port 104 corresponds to the “bypass suction port”, and the bypass pipe 205 corresponds to the “pressure adjusting unit”. .
Next, the operation of this embodiment will be described.

まず流体の流れについて説明すると、回転軸１２の回転に伴い両インペラ１４，１５が回転すると、図１の矢印Ａ１に示すように、蒸発器２０４から吐出された比較的低圧の流体（以降低圧流体という）が第２吸入口７６から吸入される。この場合、モータ室５０は低圧空間となる。モータ室５０に吸入された流体は、ロータ６１及びステータ６２間の隙間等を介して第２インペラ室２２に向かう（図１の矢印Ａ２参照）。そして、低圧流体は、第２インペラ１５の遠心作用によって第２インペラ室２２から第２ディフューザ流路４１に送り込まれ、当該第２ディフューザ流路４１にて圧縮されて第２吐出室４２に吐出される。なお、第２吐出室４２に導かれた流体の圧力は低圧流体の圧力よりも高い。なお、第２吐出室４２に導かれた流体を中間圧流体という。   First, the flow of the fluid will be described. When the impellers 14 and 15 rotate with the rotation of the rotary shaft 12, as shown by an arrow A1 in FIG. 1, a relatively low pressure fluid (hereinafter referred to as low pressure fluid) discharged from the evaporator 204 is obtained. Is sucked from the second suction port 76. In this case, the motor chamber 50 is a low pressure space. The fluid sucked into the motor chamber 50 is directed to the second impeller chamber 22 through a gap between the rotor 61 and the stator 62 (see arrow A2 in FIG. 1). The low-pressure fluid is sent from the second impeller chamber 22 to the second diffuser flow path 41 by the centrifugal action of the second impeller 15, compressed in the second diffuser flow path 41, and discharged to the second discharge chamber 42. The Note that the pressure of the fluid guided to the second discharge chamber 42 is higher than the pressure of the low-pressure fluid. Note that the fluid guided to the second discharge chamber 42 is referred to as an intermediate pressure fluid.

図１の矢印Ａ３に示すように、中間圧流体は、第２吐出室４２から吐出され、配管１１１を介して、第１吸入口３０に吸入される。中間圧流体は、第１インペラ１４の遠心作用によって第１インペラ室２１から第１ディフューザ流路３１に送り込まれ、当該第１ディフューザ流路３１にて圧縮されて第１吐出室３２に吐出される。第１吐出室３２に導かれた流体の圧力は、中間圧流体の圧力よりも高い。なお、第１吐出室３２に導かれた流体を高圧流体という。   As shown by an arrow A3 in FIG. 1, the intermediate pressure fluid is discharged from the second discharge chamber 42 and is sucked into the first suction port 30 via the pipe 111. The intermediate pressure fluid is sent from the first impeller chamber 21 to the first diffuser flow path 31 by the centrifugal action of the first impeller 14, compressed in the first diffuser flow path 31, and discharged to the first discharge chamber 32. . The pressure of the fluid guided to the first discharge chamber 32 is higher than the pressure of the intermediate pressure fluid. The fluid guided to the first discharge chamber 32 is referred to as a high pressure fluid.

高圧流体は、第２吐出室４２から凝縮器２０１に供給される。そして、高圧流体の一部は、バイパス配管２０５を介して第３吸入口１０４に供給される。これにより、第１区画室１０１には、高圧流体が充填される。一方、第２区画室１０２とモータ室５０とが連通孔１１０を介して連通しているため、第２区画室１０２には低圧流体が充填される。したがって、第１区画室１０１の圧力が、モータ室５０及び第２区画室１０２の圧力よりも高くなる。これにより、スラスト力Ｆに対する抗力Ｎが回転軸１２に付与される。詳細には、両区画室１０１，１０２の圧力差によって、回転軸１２の基端面１２ｅに対して押圧力が付与される。   The high pressure fluid is supplied from the second discharge chamber 42 to the condenser 201. A part of the high-pressure fluid is supplied to the third suction port 104 via the bypass pipe 205. Thereby, the first compartment 101 is filled with the high-pressure fluid. On the other hand, since the second compartment 102 and the motor chamber 50 communicate with each other via the communication hole 110, the second compartment 102 is filled with a low-pressure fluid. Therefore, the pressure in the first compartment 101 becomes higher than the pressure in the motor compartment 50 and the second compartment 102. As a result, a drag force N against the thrust force F is applied to the rotating shaft 12. Specifically, a pressing force is applied to the base end surface 12 e of the rotating shaft 12 due to a pressure difference between the two compartments 101 and 102.

ここで、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第１スラスト軸受８１と第２スラスト軸受８２とがずれていることによって、スラスト力Ｆに対する抗力Ｎが大きくなっている。
例えば、仮に、第１区画室１０１の圧力を１５ｋｇｆ／ｃｍ２とし、第２区画室１０２の圧力を２．０ｋｇｆ／ｃｍ２とし、第３区画室１０３の圧力を１１ｋｇｆ／ｃｍ２とし、両スラスト軸支面８１ａ，８２ａの圧力分布が線形であると仮定する。かかる条件において、仮に、両スラスト軸受８１，８２を同一形状とし、その内径及び外径を４．４ｃｍ及び８．０ｃｍと仮定して得られる抗力Ｎを計算すると、約２２８ｋｇｆとなる。 Here, the first thrust bearing 81 and the second thrust bearing 82 are displaced from each other when viewed from the axial direction Z of the rotating shaft 12, so that the drag N against the thrust force F is increased.
For example, if the pressure in the first compartment 101 and 15 kgf / cm 2, the pressure in the second compartment 102 and 2.0 kgf / cm 2, the pressure in the third compartment 103 and 11 kgf / cm 2, both thrust It is assumed that the pressure distribution on the shaft support surfaces 81a and 82a is linear. Under such conditions, if the thrust bearings 81 and 82 have the same shape, and the drag N obtained by assuming that the inner and outer diameters are 4.4 cm and 8.0 cm, it is about 228 kgf.

一方、仮に、第１内径Ｒｉ１を４．４ｃｍとし、第１外径Ｒｏ１及び第２内径Ｒｉ２を６．０ｃｍとし、第２外径Ｒｏ２を８．０ｃｍとして得られる抗力Ｎを計算すると、約２４３ｋｇｆとなる。   On the other hand, assuming that the first inner diameter Ri1 is 4.4 cm, the first outer diameter Ro1 and the second inner diameter Ri2 are 6.0 cm, and the second outer diameter Ro2 is 8.0 cm, the obtained drag N is about 243 kgf. It becomes.

また、第１区画室１０１にある高圧流体は、第１スラスト軸受８１によって第３区画室１０３への流入が規制されている。但し、既に説明した通り、非接触で支持プレート８０を支持する関係上、高圧流体の一部は、第１スラスト軸受８１を通過して第３区画室１０３に流入する。しかしながら、第２スラスト軸受８２によって、第３区画室１０３の流体の第２区画室１０２への流入が規制されている。すなわち、第１区画室１０１に充填された高圧流体の第２区画室１０２への流入は、両スラスト軸受８１，８２の双方によって規制されている。また、第３区画室１０３は、圧力が異なる第１区画室１０１と第２区画室１０２とのバッファ層（緩衝層）として機能している。   The high pressure fluid in the first compartment 101 is restricted from flowing into the third compartment 103 by the first thrust bearing 81. However, as already described, a part of the high-pressure fluid passes through the first thrust bearing 81 and flows into the third compartment 103 because the support plate 80 is supported without contact. However, the flow of the fluid in the third compartment 103 into the second compartment 102 is restricted by the second thrust bearing 82. That is, the flow of the high-pressure fluid filled in the first compartment 101 into the second compartment 102 is restricted by both the thrust bearings 81 and 82. The third compartment 103 functions as a buffer layer (buffer layer) between the first compartment 101 and the second compartment 102 having different pressures.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）ターボ式圧縮機１０は、回転軸１２の先端側の部位である先端部１２ｂに連結されたインペラ１４，１５と、回転軸１２を回転させる電動モータ１３とを備え、インペラ１４，１５の回転によって流体を圧縮して吐出室３２，４２に吐出するものである。ターボ式圧縮機１０は、インペラ１４，１５の回転によって生じるスラスト力Ｆを受けるスラスト軸受８１，８２とハウジング１１とを備えている。ハウジング１１には、吐出室３２，４２と、スラスト軸受８１，８２が収容されたスラスト室９０とが区画されている。 According to the embodiment described above in detail, the following effects are obtained.
(1) The turbo compressor 10 includes impellers 14 and 15 connected to a tip portion 12b that is a portion on the tip side of the rotary shaft 12, and an electric motor 13 that rotates the rotary shaft 12, and the impellers 14 and 15 The fluid is compressed by this rotation and discharged into the discharge chambers 32 and 42. The turbo compressor 10 includes thrust bearings 81 and 82 that receive a thrust force F generated by rotation of the impellers 14 and 15, and a housing 11. The housing 11 is divided into discharge chambers 32 and 42 and a thrust chamber 90 in which thrust bearings 81 and 82 are accommodated.

かかる構成において、ターボ式圧縮機１０は、スラスト室９０に収容されるものとして回転軸１２に固定された支持プレート８０を備えており、第１スラスト軸受８１は支持プレート８０の後側に配置されており、第２スラスト軸受８２は支持プレート８０の前側に配置されている。そして、スラスト室９０は、スラスト軸受８１，８２を用いて区画された第１区画室１０１及び第２区画室１０２を有している。第１区画室１０１は、支持プレート８０に対してインペラ１４，１５とは反対側に配置されている。第２区画室１０２は、支持プレート８０に対して第１区画室１０１とは反対側に配置されている。第１区画室１０１の圧力は、第２区画室１０２の圧力よりも高くなるように構成されている。そして、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第１スラスト軸受８１の少なくとも一部は、第２スラスト軸受８２と重ならない。これにより、高圧側の第１スラスト軸受８１によるスラスト力Ｆの受圧が、低圧側の第２スラスト軸受８２によって阻害されることを抑制できるため、スラスト軸受８１，８２及び支持プレート８０を大きくすることなく、スラスト力Ｆに対する抗力Ｎを大きくすることができる。よって、スラスト軸受８１，８２等の大型化を抑制できる。また、仮にインペラ１４，１５の高速回転化に伴ってスラスト力Ｆが大きくなったとしても、スラスト軸受８１，８２及び支持プレート８０の大型化を抑制しつつ、好適に対応できる。   In such a configuration, the turbo compressor 10 includes a support plate 80 fixed to the rotary shaft 12 so as to be accommodated in the thrust chamber 90, and the first thrust bearing 81 is disposed on the rear side of the support plate 80. The second thrust bearing 82 is disposed on the front side of the support plate 80. The thrust chamber 90 includes a first compartment 101 and a second compartment 102 that are partitioned using thrust bearings 81 and 82. The first compartment 101 is disposed on the side opposite to the impellers 14 and 15 with respect to the support plate 80. The second compartment 102 is disposed on the side opposite to the first compartment 101 with respect to the support plate 80. The pressure in the first compartment 101 is configured to be higher than the pressure in the second compartment 102. When viewed from the axial direction Z of the rotating shaft 12, at least a part of the first thrust bearing 81 does not overlap the second thrust bearing 82. Accordingly, the thrust pressure F received by the first thrust bearing 81 on the high-pressure side can be prevented from being inhibited by the second thrust bearing 82 on the low-pressure side, so that the thrust bearings 81 and 82 and the support plate 80 are enlarged. In addition, the resistance N against the thrust force F can be increased. Therefore, the enlargement of the thrust bearings 81, 82 and the like can be suppressed. Further, even if the thrust force F increases as the impellers 14 and 15 rotate at a higher speed, it is possible to appropriately cope with the increase in size of the thrust bearings 81 and 82 and the support plate 80.

（２）両スラスト軸受８１，８２は、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て円環状であって、各々の軸線と回転軸１２とは、同一軸線上に配置されている。第１スラスト軸受８１の外径である第１外径Ｒｏ１は、第２スラスト軸受８２の内径である第２内径Ｒｉ２以下に設定されている。かかる構成によれば、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第２スラスト軸受８２の内側に第１スラスト軸受８１が配置されている。この場合、第１スラスト軸受８１の全部が、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て第２スラスト軸受８２と重ならない。これにより、スラスト力Ｆに対する抗力Ｎの更なる向上を図ることができる。   (2) The thrust bearings 81 and 82 are annular when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12, and each axis and the rotary shaft 12 are arranged on the same axis. The first outer diameter Ro1 that is the outer diameter of the first thrust bearing 81 is set to be equal to or smaller than the second inner diameter Ri2 that is the inner diameter of the second thrust bearing 82. According to such a configuration, the first thrust bearing 81 is disposed inside the second thrust bearing 82 when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12. In this case, the entire first thrust bearing 81 does not overlap the second thrust bearing 82 when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12. Thereby, the further improvement of the drag N with respect to the thrust force F can be aimed at.

特に、本実施形態では、第２内径Ｒｉ２が第１外径Ｒｏ１以上に設定されている関係上、第２スラスト軸受８２の内側にスペースが形成されており、当該スペースが第２区画室１０２の一部となっている。これにより、スラスト室９０内における第２区画室１０２の領域を拡大することができ、それを通じてより好適にスラスト力Ｆに対する抗力Ｎを発生させることができる。   In particular, in the present embodiment, a space is formed inside the second thrust bearing 82 because the second inner diameter Ri2 is set to be equal to or larger than the first outer diameter Ro1, and the space is formed in the second compartment 102. It has become a part. Thereby, the area | region of the 2nd division chamber 102 in the thrust chamber 90 can be expanded, and the resistance N with respect to the thrust force F can be more suitably generated through it.

（３）ターボ式圧縮機１０は、回転軸１２を回転させる電動モータ１３を備えている。ハウジング１１は、電動モータ１３が収容され、且つ、第１区画室１０１よりも圧力が低いモータ室５０と、モータ室５０とスラスト室９０とを仕切る仕切壁としてのエンドプレート５２（詳細にはプレート本体部５３）とを備えている。第２スラスト軸受８２は、エンドプレート５２に固定されている。そして、エンドプレート５２には、第２区画室１０２とモータ室５０とを連通させる連通孔１１０が形成されている。かかる構成によれば、モータ室５０とスラスト室９０とを仕切るエンドプレート５２に第２スラスト軸受８２が固定されているため、第２スラスト軸受８２を固定するための専用のリブ等を設けることなく、第２スラスト軸受８２を固定できる。そして、そのエンドプレート５２に形成された連通孔１１０を介して、モータ室５０と第２区画室１０２とが連通しているため、第２区画室１０２を、第１区画室１０１よりも低圧にできる。よって、比較的容易に（１）等の効果を得ることができる。   (3) The turbo compressor 10 includes an electric motor 13 that rotates the rotating shaft 12. The housing 11 accommodates the electric motor 13 and has a lower pressure than the first compartment 101, and an end plate 52 (particularly a plate) as a partition wall that partitions the motor chamber 50 and the thrust chamber 90. Main body 53). The second thrust bearing 82 is fixed to the end plate 52. The end plate 52 is formed with a communication hole 110 that allows the second compartment 102 and the motor chamber 50 to communicate with each other. According to this configuration, since the second thrust bearing 82 is fixed to the end plate 52 that partitions the motor chamber 50 and the thrust chamber 90, a dedicated rib or the like for fixing the second thrust bearing 82 is not provided. The second thrust bearing 82 can be fixed. Since the motor chamber 50 and the second compartment 102 communicate with each other through the communication hole 110 formed in the end plate 52, the second compartment 102 is set to a lower pressure than the first compartment 101. it can. Therefore, the effects (1) and the like can be obtained relatively easily.

（４）ハウジング１１は、低圧流体をモータ室５０に吸入させるための低圧流体吸入口としての第２吸入口７６を有している。また、両インペラ１４，１５は、互いに基端面１４ａ，１５ａ同士が対向配置されている。そして、ハウジング１１には、インペラ１４，１５が収容されたインペラ室２１，２２と、当該ハウジング１１に設けられたディフューザ流路３１，４１を介してインペラ室２１，２２と連通している吐出室３２，４２とが区画されている。モータ室５０と第２インペラ室２２とは連通している。   (4) The housing 11 has a second suction port 76 as a low pressure fluid suction port for sucking the low pressure fluid into the motor chamber 50. Moreover, both the impellers 14 and 15 are arranged so that the base end surfaces 14a and 15a face each other. The housing 11 includes impeller chambers 21 and 22 in which the impellers 14 and 15 are accommodated, and discharge chambers that are in communication with the impeller chambers 21 and 22 via diffuser channels 31 and 41 provided in the housing 11. 32 and 42 are partitioned. The motor chamber 50 and the second impeller chamber 22 communicate with each other.

かかる構成において、ターボ式圧縮機１０は、低圧流体が第２ディフューザ流路４１を通過することによって得られる第２吐出室４２の中間圧流体が、第１インペラ室２１に供給されるように構成されている。そして、ターボ式圧縮機１０は、中間圧流体が第１ディフューザ流路３１を通過することによって得られる高圧流体の一部が、ハウジング１１に設けられたバイパス吸入口としての第３吸入口１０４を介して第１区画室１０１に供給されるように構成されている。これにより、第１区画室１０１には高圧流体が充填され、第２区画室１０２には低圧流体が充填されるため、両区画室１０１，１０２間で圧力差が生じ、スラスト力Ｆの抗力Ｎが生じる。   In this configuration, the turbo compressor 10 is configured such that the intermediate pressure fluid in the second discharge chamber 42 obtained by passing the low pressure fluid through the second diffuser flow path 41 is supplied to the first impeller chamber 21. Has been. In the turbo compressor 10, a part of the high-pressure fluid obtained by the intermediate pressure fluid passing through the first diffuser flow path 31 passes through the third suction port 104 as a bypass suction port provided in the housing 11. It is configured so as to be supplied to the first compartment 101 through. As a result, the first compartment 101 is filled with a high-pressure fluid and the second compartment 102 is filled with a low-pressure fluid, so that a pressure difference occurs between the two compartments 101 and 102, and a drag N of the thrust force F Occurs.

特に、本実施形態では、両区画室１０１，１０２のいずれか一方に中間圧流体が充填される構成と比較して、両区画室１０１，１０２間の圧力差が大きくなっているため、その分だけ上記抗力Ｎを大きくすることができる。   In particular, in this embodiment, since the pressure difference between the two compartments 101 and 102 is larger than that in the configuration in which one of the two compartments 101 and 102 is filled with the intermediate pressure fluid, the corresponding amount is increased. Only the drag N can be increased.

（５）スラスト室９０は、スラスト軸受８１，８２を介して区画室１０１，１０２と連通している第３区画室１０３を有している。これにより、第１区画室１０１の高圧流体の第２区画室１０２への流入が、両スラスト軸受８１，８２によって規制されており、第３区画室１０３が両区画室１０１，１０２のバッファ層として機能する。よって、両区画室１０１，１０２の圧力差が小さくなることを抑制でき、高圧流体の流入による抗力Ｎの低下を抑制できる。   (5) The thrust chamber 90 has a third compartment 103 that communicates with the compartments 101 and 102 via thrust bearings 81 and 82. As a result, the flow of the high-pressure fluid from the first compartment 101 into the second compartment 102 is restricted by the thrust bearings 81 and 82, and the third compartment 103 serves as a buffer layer for both compartments 101 and 102. Function. Therefore, it can suppress that the pressure difference of both the compartments 101 and 102 becomes small, and can suppress the fall of the drag N by the inflow of a high pressure fluid.

（６）第２吸入口７６は、モータハウジング５１における電動モータ１３よりもエンドプレート５２側の位置に設けられている。これにより、第２吸入口７６と連通孔１１０との距離を短くすることができるため、第２区画室１０２を、安定して低圧にできる。   (6) The second suction port 76 is provided at a position closer to the end plate 52 than the electric motor 13 in the motor housing 51. Thereby, since the distance between the second suction port 76 and the communication hole 110 can be shortened, the second compartment 102 can be stably at a low pressure.

詳述すると、仮に、第２吸入口７６がモータハウジング５１における電動モータ１３よりも第２インペラ１５側の位置に設けられている場合、第２吸入口７６と連通孔１１０との距離が長くなり、且つ、低圧流体は第２インペラ室２２に向けて流れる関係上、連通孔１１０周辺の流体が滞留し得る。すると、第２区画室１０２の圧力が低圧にならない場合があり得る。これに対して、本実施形態では、第２吸入口７６は、モータハウジング５１における電動モータ１３よりもエンドプレート５２側の位置に設けられているため、上記流体の滞留を抑制でき、それを通じて第２区画室１０２を安定して低圧にできる。   More specifically, if the second suction port 76 is provided at a position closer to the second impeller 15 than the electric motor 13 in the motor housing 51, the distance between the second suction port 76 and the communication hole 110 becomes longer. In addition, since the low-pressure fluid flows toward the second impeller chamber 22, the fluid around the communication hole 110 may stay. Then, the pressure in the second compartment 102 may not become low. On the other hand, in the present embodiment, the second suction port 76 is provided at a position closer to the end plate 52 than the electric motor 13 in the motor housing 51. Therefore, the retention of the fluid can be suppressed, and the second suction port 76 can be suppressed. The two compartments 102 can be stably kept at a low pressure.

また、電動モータ１３と熱交換を行う前の比較的低温の低圧流体が第２区画室１０２に供給されることとなるため、スラスト室９０を好適に冷却することができる。よって、スラスト軸受８１，８２を好適に冷却することができる。   In addition, since the relatively low-temperature low-pressure fluid before heat exchange with the electric motor 13 is supplied to the second compartment 102, the thrust chamber 90 can be suitably cooled. Therefore, the thrust bearings 81 and 82 can be suitably cooled.

（７）連通孔１１０は、回転軸１２よりも第２吸入口７６側に配置されている。これにより、連通孔１１０と第２吸入口７６との距離を、より短くすることができるため、より好適に上述した効果を得ることができる。   (7) The communication hole 110 is disposed closer to the second suction port 76 than the rotary shaft 12. Thereby, since the distance between the communication hole 110 and the second suction port 76 can be shortened, the above-described effects can be obtained more suitably.

（８）回転軸１２の基端部１２ｃは、本体部１２ａよりも縮径されている。これにより、支持プレート８０及びスラスト軸受８１，８２においては、スラスト力Ｆを受ける面積を確保しつつ小型化を図ることができる。一方、基端部１２ｃは、先端部１２ｂよりは拡径されている。これにより、回転軸１２の基端面１２ｅの面積を、ある程度確保することができるため、両区画室１０１，１０２の圧力差によって生じるものであって回転軸１２に付与される抗力Ｎを大きくすることができる。   (8) The base end portion 12c of the rotating shaft 12 is smaller in diameter than the main body portion 12a. As a result, the support plate 80 and the thrust bearings 81 and 82 can be reduced in size while securing an area for receiving the thrust force F. On the other hand, the base end portion 12c has a larger diameter than the tip end portion 12b. Thereby, since the area of the base end surface 12e of the rotating shaft 12 can be secured to some extent, the drag N applied to the rotating shaft 12 that is generated by the pressure difference between the two compartments 101 and 102 is increased. Can do.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１外径Ｒｏ１は、第２内径Ｒｉ２と同一に設定されている必要はなく、例えば第２内径Ｒｉ２未満に設定されてもよい。また、第１スラスト軸受８１の全部が第２スラスト軸受８２と重なっていなかったが、これに限られず、例えば一部が重なっている構成であってもよい。例えば、第１外径Ｒｏ１は、第２内径Ｒｉ２よりも長くてもよい。要は、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第１スラスト軸受８１の少なくとも一部が、第２スラスト軸受８２と重ならないようになっていればよい。換言すれば、両スラスト軸受８１，８２の少なくとも一方には、回転軸１２の軸線方向Ｚから見て重ならない部分が存在すればよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
The first outer diameter Ro1 does not have to be set to be the same as the second inner diameter Ri2, and may be set to be less than the second inner diameter Ri2, for example. Further, although the entire first thrust bearing 81 does not overlap the second thrust bearing 82, the present invention is not limited to this, and for example, a configuration in which a part thereof overlaps may be used. For example, the first outer diameter Ro1 may be longer than the second inner diameter Ri2. In short, it is only necessary that at least a part of the first thrust bearing 81 does not overlap the second thrust bearing 82 when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12. In other words, at least one of the thrust bearings 81 and 82 only needs to have a portion that does not overlap when viewed in the axial direction Z of the rotary shaft 12.

○ 実施形態では、第２スラスト軸支面８２ａの面積は、第１スラスト軸支面８１ａの面積よりも広く設定されていたが、大小関係は逆であってもよいし、両面積は同一であってもよい。   In the embodiment, the area of the second thrust shaft support surface 82a is set wider than the area of the first thrust shaft support surface 81a, but the magnitude relationship may be reversed, and both areas are the same. There may be.

○ 回転軸１２の軸線方向Ｚから見て、第１スラスト軸受８１の内側に第２スラスト軸受８２が配置されていてもよい。つまり、第２外径Ｒｏ２が第１内径Ｒｉ１以下に設定されていてもよい。   A second thrust bearing 82 may be disposed inside the first thrust bearing 81 when viewed from the axial direction Z of the rotary shaft 12. That is, the second outer diameter Ro2 may be set to be equal to or smaller than the first inner diameter Ri1.

抗力Ｎは、両スラスト軸受８１，８２の形状（大小関係）と第３区画室１０３の圧力とに依存する。このため、例えば、第１スラスト軸受８１と第２スラスト軸受８２との大小関係は、第３区画室１０３の圧力に応じて決定されてもよい。要は、両スラスト軸受８１，８２の大きさが同一である場合よりも抗力Ｎが大きくなるように、第３区画室１０３の圧力に対応させて、第１スラスト軸受８１と第２スラスト軸受８２との大小関係（例えば第１スラスト軸受８１の内側に第２スラスト軸受８２が配置されるのか、第２スラスト軸受８２の内側に第１スラスト軸受８１が配置されるのか）を適宜決定してもよい。   The drag N depends on the shape (the magnitude relationship) of both thrust bearings 81 and 82 and the pressure in the third compartment 103. For this reason, for example, the magnitude relationship between the first thrust bearing 81 and the second thrust bearing 82 may be determined according to the pressure in the third compartment 103. In short, the first thrust bearing 81 and the second thrust bearing 82 are made to correspond to the pressure in the third compartment 103 so that the drag N is larger than when both the thrust bearings 81 and 82 have the same size. (For example, whether the second thrust bearing 82 is disposed inside the first thrust bearing 81 or the first thrust bearing 81 is disposed inside the second thrust bearing 82). Good.

○ ターボ式圧縮機１０は、配管等を介して、第２吐出室４２から吐出される中間圧流体が第１吸入口３０と第３吸入口１０４との双方に供給される構成であってもよい。この場合、第１区画室１０１が中間圧となり、第２区画室１０２が低圧となる。   The turbo compressor 10 may be configured such that the intermediate pressure fluid discharged from the second discharge chamber 42 is supplied to both the first suction port 30 and the third suction port 104 via a pipe or the like. Good. In this case, the first compartment 101 has an intermediate pressure, and the second compartment 102 has a low pressure.

○ 第１吸入口３０に低圧流体が供給される構成であってもよい。詳細には、図４に示すように、車両空調装置２００は、配管を介して、蒸発器２０４から吐出される低圧流体が第１吸入口３０に供給され、且つ、第２吐出室４２から吐出される流体の一部が凝縮器２０１及び気液分離器２０２を介して第３吸入口１０４に供給されるように構成されている。そして、ハウジング１１（詳細にはフロントハウジング２０）には、第１吐出室３２とモータ室５０とを連通する中間圧ポート１２０が形成されている。なお、本別例においては、第２吸入口７６は形成されていない。   A configuration in which a low-pressure fluid is supplied to the first suction port 30 may be used. Specifically, as shown in FIG. 4, the vehicle air conditioner 200 is configured such that the low-pressure fluid discharged from the evaporator 204 is supplied to the first suction port 30 via the pipe and discharged from the second discharge chamber 42. A part of the fluid is supplied to the third suction port 104 via the condenser 201 and the gas-liquid separator 202. An intermediate pressure port 120 that communicates the first discharge chamber 32 and the motor chamber 50 is formed in the housing 11 (specifically, the front housing 20). Note that the second suction port 76 is not formed in this example.

かかる構成によれば、流体は、第１吸入口３０→第１インペラ室２１→第１ディフューザ流路３１→第１吐出室３２→中間圧ポート１２０→モータ室５０→第２インペラ室２２→第２ディフューザ流路４１→第２吐出室４２の順に流れる。この場合、モータ室５０には、低圧流体が第１ディフューザ流路３１を通過することによって得られた中間圧流体が充填される。このため、第２区画室１０２には中間圧流体が充填されることとなる。また、第２吐出室４２から吐出される流体は高圧流体であるため、第１区画室１０１には高圧流体が充填される。これにより、第１区画室１０１と第２区画室１０２とで圧力差が生じるため、スラスト力Ｆに対する抗力Ｎが生じる。   According to this configuration, the fluid flows from the first suction port 30 → the first impeller chamber 21 → the first diffuser flow path 31 → the first discharge chamber 32 → the intermediate pressure port 120 → the motor chamber 50 → the second impeller chamber 22 → the second The two diffuser flow paths 41 flow in the order of the second discharge chamber 42. In this case, the motor chamber 50 is filled with the intermediate pressure fluid obtained by passing the low pressure fluid through the first diffuser flow path 31. For this reason, the second compartment 102 is filled with the intermediate pressure fluid. Further, since the fluid discharged from the second discharge chamber 42 is a high-pressure fluid, the first compartment 101 is filled with the high-pressure fluid. Thereby, since a pressure difference arises between the first compartment 101 and the second compartment 102, a drag N against the thrust force F is produced.

○ 連通孔１１０の位置及び形状等は任意である。同様に、第２吸入口７６の位置も実施形態のものに限られず任意である。
○ 両スラスト軸支面８１ａ，８２ａに、第１区画室１０１から第２区画室１０２へ向かう高圧流体の流入を規制するスパイラルグルーブ溝が形成されていてもよい。要は、スラスト力Ｆを受けるものとしてスパイラルグルーブ軸受を採用してもよい。 ○ The position and shape of the communication hole 110 are arbitrary. Similarly, the position of the second suction port 76 is not limited to that of the embodiment and is arbitrary.
A spiral groove groove that restricts the inflow of high-pressure fluid from the first compartment 101 to the second compartment 102 may be formed on both thrust shaft support surfaces 81a and 82a. In short, a spiral groove bearing may be adopted for receiving the thrust force F.

○ ２つのインペラ１４，１５のうちいずれか一方を省略してもよい。この場合、省略するインペラに対応するディフューザ流路及び吐出室を省略してもよい。
○ 回転軸１２は、基端部１２ｃと本体部１２ａとで径が異なっていたが、これに限られず、同一であってもよい。先端部１２ｂについても同様である。 O Either one of the two impellers 14 and 15 may be omitted. In this case, the diffuser flow path and the discharge chamber corresponding to the impeller to be omitted may be omitted.
The diameter of the rotary shaft 12 is different between the base end portion 12c and the main body portion 12a, but is not limited thereto, and may be the same. The same applies to the front end portion 12b.

○ 支持プレート８０及び両スラスト軸受８１，８２の外径は、第１インペラ１４の最大外径以下であってもよい。
○ ターボ式圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず、任意である。 The outer diameters of the support plate 80 and the thrust bearings 81 and 82 may be equal to or smaller than the maximum outer diameter of the first impeller 14.
The target for mounting the turbo compressor 10 is not limited to the vehicle, but is arbitrary.

○ 実施形態のターボ式圧縮機１０は、車両空調装置２００の一部に用いられていたが、これに限られず、他の用途に用いてもよい。例えば、車両が燃料電池を搭載した燃料電池車両（ＦＣＶ）である場合には、当該ターボ式圧縮機１０は、上記燃料電池に空気を供給する供給装置に用いられてもよい。要は、圧縮対象の流体は、冷媒であってもよいし空気などであってもよく、流体装置は、車両空調装置２００に限られず、任意である。   The turbo compressor 10 of the embodiment has been used in a part of the vehicle air conditioner 200, but is not limited thereto, and may be used for other purposes. For example, when the vehicle is a fuel cell vehicle (FCV) equipped with a fuel cell, the turbo compressor 10 may be used in a supply device that supplies air to the fuel cell. In short, the fluid to be compressed may be a refrigerant or air, and the fluid device is not limited to the vehicle air conditioner 200 and is arbitrary.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）一端と他端とを有する回転軸の前記一端側に連結されたインペラの回転によって流体を圧縮して吐出室に吐出するターボ式圧縮機を備えた流体装置において、前記ターボ式圧縮機は、前記インペラの回転によって生じる前記回転軸の前記一端側から前記他端側に向かうスラスト力を受ける第１スラスト軸受及び第２スラスト軸受と、前記吐出室と、前記両スラスト軸受及び前記回転軸に固定された板状の支持プレートの双方が収容されたスラスト室と、が区画されたハウジングと、を備え、前記第１スラスト軸受は、前記支持プレートに対して前記回転軸の軸線方向の一方側に配置されており、前記第２スラスト軸受は、前記支持プレートに対して前記回転軸の軸線方向の他方側に配置されており、前記スラスト室は、前記支持プレート及び前記両スラスト軸受によって区画された第１区画室及び第２区画室を有し、前記第１区画室は、前記支持プレートに対して前記インペラとは反対側に配置され、且つ、前記第１スラスト軸受を用いて区画されており、前記第２区画室は、前記支持プレートに対して前記第１区画室とは反対側に配置され、且つ、前記第２スラスト軸受を用いて区画されており、前記流体装置は、前記第１区画室の圧力が前記第２区画室の圧力よりも高くなるように圧力調整を行う圧力調整部を備え、前記回転軸の軸線方向から見て、前記第１スラスト軸受の少なくとも一部は、前記第２スラスト軸受と重ならないことを特徴とする流体装置。 Next, a preferable example that can be grasped from the embodiment and another example will be described below.
(A) In a fluid apparatus including a turbo compressor that compresses fluid by a rotation of an impeller coupled to the one end of a rotary shaft having one end and the other end and discharges the fluid into a discharge chamber, the turbo compressor Are a first thrust bearing and a second thrust bearing that receive a thrust force from the one end side toward the other end side of the rotating shaft generated by the rotation of the impeller, the discharge chamber, the two thrust bearings, and the rotating shaft. A thrust chamber in which both of the plate-like support plates fixed to the housing are accommodated, and a housing that is partitioned, wherein the first thrust bearing is one of the axial directions of the rotary shaft with respect to the support plate. The second thrust bearing is disposed on the other side in the axial direction of the rotary shaft with respect to the support plate, and the thrust chamber is disposed on the support plate. And a first compartment and a second compartment defined by the thrust bearings, the first compartment being disposed on the opposite side of the impeller with respect to the support plate, and the first compartment The second partition chamber is partitioned using a thrust bearing, the second partition chamber is disposed on the side opposite to the first partition chamber with respect to the support plate, and is partitioned using the second thrust bearing. The fluid device includes a pressure adjusting unit that adjusts the pressure so that the pressure in the first compartment is higher than the pressure in the second compartment, and the fluid device includes the first pressure when viewed from the axial direction of the rotating shaft. At least a part of the thrust bearing does not overlap with the second thrust bearing.

１０…ターボ式圧縮機、１１…ハウジング、１２…回転軸、１３…電動モータ、１４，１５…インペラ、１４ａ，１５ａ…インペラの基端面、２１…第１インペラ室、２２…第２インペラ室、３１，４１…ディフューザ流路、３２，４２…吐出室、５０…モータ室、５２…エンドプレート（仕切壁）、５３…プレート本体部、７６…第２吸入口、８０…支持プレート、８０ｂ…第１対向面、８０ｃ…第２対向面、８１，８２…スラスト軸受、９０…スラスト室、９１ａ…リアハウジングの内面、１０１…第１区画室、１０２…第２区画室、１０３…第３区画室、１０４…第３吸入口、１１０…連通孔、２００…車両空調装置、２０５…バイパス配管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Turbo type compressor, 11 ... Housing, 12 ... Rotating shaft, 13 ... Electric motor, 14, 15 ... Impeller, 14a, 15a ... Impeller base end surface, 21 ... First impeller chamber, 22 ... Second impeller chamber, 31, 41 ... Diffuser flow path, 32, 42 ... Discharge chamber, 50 ... Motor chamber, 52 ... End plate (partition wall), 53 ... Plate body, 76 ... Second suction port, 80 ... Support plate, 80b ... First 1 opposing surface, 80c ... 2nd opposing surface, 81, 82 ... thrust bearing, 90 ... thrust chamber, 91a ... inner surface of rear housing, 101 ... 1st compartment, 102 ... 2nd compartment, 103 ... 3rd compartment 104 ... 3rd inlet, 110 ... Communication hole, 200 ... Vehicle air conditioner, 205 ... Bypass piping.

Claims (5)

一端と他端とを有する回転軸の前記一端側に連結されたインペラの回転によって流体を圧縮して吐出室に吐出するターボ式圧縮機において、
前記インペラの回転によって生じる前記回転軸の前記一端側から前記他端側に向かうスラスト力を受ける第１スラスト軸受及び第２スラスト軸受と、
前記吐出室と、前記両スラスト軸受及び前記回転軸に固定された板状の支持プレートの双方が収容されたスラスト室と、が区画されたハウジングと、
を備え、
前記第１スラスト軸受は、前記支持プレートに対して前記回転軸の軸線方向の一方側に配置されており、前記第２スラスト軸受は、前記支持プレートに対して前記回転軸の軸線方向の他方側に配置されており、
前記スラスト室は、前記支持プレート及び前記両スラスト軸受によって区画された第１区画室及び第２区画室を有し、
前記第１区画室は、前記支持プレートに対して前記インペラとは反対側に配置され、且つ、前記第１スラスト軸受を用いて区画されており、
前記第２区画室は、前記支持プレートに対して前記第１区画室とは反対側に配置され、且つ、前記第２スラスト軸受を用いて区画されており、
前記第１区画室の圧力は前記第２区画室の圧力よりも高くなるように構成されており、
前記回転軸の軸線方向から見て、前記第１スラスト軸受の少なくとも一部は、前記第２スラスト軸受と重ならないことを特徴とするターボ式圧縮機。 In the turbo compressor that compresses the fluid by the rotation of the impeller connected to the one end side of the rotary shaft having one end and the other end and discharges the fluid into the discharge chamber.
A first thrust bearing and a second thrust bearing that receive a thrust force from the one end side toward the other end side of the rotating shaft generated by the rotation of the impeller;
A housing in which the discharge chamber and a thrust chamber in which both the thrust bearings and the plate-like support plate fixed to the rotating shaft are accommodated are partitioned;
With
The first thrust bearing is disposed on one side in the axial direction of the rotary shaft with respect to the support plate, and the second thrust bearing is on the other side in the axial direction of the rotary shaft with respect to the support plate. Are located in
The thrust chamber has a first compartment and a second compartment defined by the support plate and both thrust bearings,
The first compartment is disposed on the opposite side of the impeller with respect to the support plate, and is partitioned using the first thrust bearing,
The second compartment is disposed on the opposite side of the support plate from the first compartment, and is partitioned using the second thrust bearing,
The pressure of the first compartment is configured to be higher than the pressure of the second compartment,
A turbo compressor, wherein at least a part of the first thrust bearing does not overlap the second thrust bearing when viewed from the axial direction of the rotating shaft. 前記第１スラスト軸受及び前記第２スラスト軸受は、前記回転軸の軸線方向から見て円環状であって、各々の軸線と前記回転軸とは、同一軸線上に配置されており、
前記第１スラスト軸受の外径は、前記第２スラスト軸受の内径以下に設定されている請求項１に記載のターボ式圧縮機。 The first thrust bearing and the second thrust bearing are annular when viewed from the axial direction of the rotary shaft, and each axis and the rotary shaft are arranged on the same axis,
The turbo compressor according to claim 1, wherein an outer diameter of the first thrust bearing is set to be equal to or smaller than an inner diameter of the second thrust bearing. 前記回転軸を回転させる電動モータを備え、
前記ハウジングは、
前記電動モータが収容されているものであって、前記第１区画室よりも圧力が低いモータ室と、
前記モータ室と前記スラスト室とを仕切る仕切壁と、
を備え、
前記第２スラスト軸受は、前記仕切壁に固定されており、
前記仕切壁には、前記第２区画室と前記モータ室とを連通させる連通孔が形成されている請求項１又は請求項２に記載のターボ式圧縮機。 An electric motor for rotating the rotating shaft;
The housing is
A motor chamber in which the electric motor is housed and having a lower pressure than the first compartment;
A partition wall that partitions the motor chamber and the thrust chamber;
With
The second thrust bearing is fixed to the partition wall;
The turbo compressor according to claim 1 or 2, wherein a communication hole for communicating the second compartment and the motor chamber is formed in the partition wall. 前記ハウジングは、低圧流体を前記モータ室に吸入させるための低圧流体吸入口を有し、
前記インペラは、第１インペラ及び第２インペラを有し、
前記ハウジングには、
前記第１インペラが収容された第１インペラ室と、
前記第２インペラが収容されたものであって、前記モータ室の前記低圧流体が流入されるように前記モータ室と連通している第２インペラ室と、
が区画されており、
前記吐出室として、
前記ハウジングに設けられた第１ディフューザ流路を介して前記第１インペラ室と連通している第１吐出室と、
前記ハウジングに設けられた第２ディフューザ流路を介して前記第２インペラ室と連通している第２吐出室と、
を有し、
前記第１インペラにおける前記第１ディフューザ流路側の端面と、前記第２インペラにおける前記第２ディフューザ流路側の端面とが、互いに対向配置され、
前記低圧流体が前記第２ディフューザ流路を通過することによって得られる前記第２吐出室の中間圧流体が前記第１インペラ室に供給され、
前記中間圧流体が前記第１ディフューザ流路を通過することによって得られる前記第１吐出室の高圧流体の一部が、前記ハウジングに設けられたバイパス吸入口を介して前記第１区画室に供給される請求項３に記載のターボ式圧縮機。 The housing has a low-pressure fluid inlet for sucking low-pressure fluid into the motor chamber,
The impeller has a first impeller and a second impeller,
The housing includes
A first impeller chamber in which the first impeller is housed;
A second impeller chamber containing the second impeller, the second impeller chamber communicating with the motor chamber so that the low-pressure fluid of the motor chamber flows in;
Is divided,
As the discharge chamber,
A first discharge chamber communicating with the first impeller chamber via a first diffuser flow path provided in the housing;
A second discharge chamber in communication with the second impeller chamber via a second diffuser flow path provided in the housing;
Have
An end face on the first diffuser flow path side in the first impeller and an end face on the second diffuser flow path side in the second impeller are arranged to face each other,
An intermediate pressure fluid in the second discharge chamber obtained by passing the low pressure fluid through the second diffuser flow path is supplied to the first impeller chamber;
Part of the high-pressure fluid in the first discharge chamber obtained by the intermediate pressure fluid passing through the first diffuser flow path is supplied to the first compartment through a bypass suction port provided in the housing. The turbo compressor according to claim 3. 前記スラスト室は、前記第１スラスト軸受を介して前記第１区画室と連通するとともに前記第２スラスト軸受を介して前記第２区画室と連通する第３区画室を有している請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のターボ式圧縮機。   2. The thrust chamber has a third compartment that communicates with the first compartment through the first thrust bearing and communicates with the second compartment through the second thrust bearing. The turbo compressor as described in any one of -4.
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