JP2019157708A - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】増速機に供給されるオイルを含む流体におけるオイルの比率が少なくなってしまうことを抑制すること。【解決手段】遠心圧縮機１０は、オイル供給通路６０から重力方向上側に分岐して増速機室に連通する気体逃がし通路７３，７４を備えている。オイル供給通路６０を流れるオイルに気体が混入されている場合、オイルに混入されている気体は、オイル供給通路６０と気体逃がし通路７３，７４との分岐点において、オイルと気体との比重差によって、気体が気体逃がし通路７３，７４へ流れて、気体逃がし通路７３，７４を介して増速機室に戻される。よって、オイル供給通路６０と気体逃がし通路７３，７４との分岐点で、気体がオイルから分離されるため、気体が混入されている状態でオイルが増速機に供給されてしまうことが抑制される。【選択図】図３

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。

遠心圧縮機は、低速側シャフトと、高速側シャフトに取り付けられたインペラと、低速側シャフトの動力を高速側シャフトに伝達する増速機と、を備えている。遠心圧縮機のハウジング内には、インペラを収容するインペラ室と、増速機を収容する増速機室とが形成されている。インペラ室と増速機室とは仕切壁によって仕切られている。仕切壁には、シャフト挿通孔が形成されている。高速側シャフトは、増速機室内からシャフト挿通孔を通過してインペラ室内に突出している。

このような遠心圧縮機においては、高速側シャフトと増速機との摺動部分の摩擦や焼き付きを抑制するために、例えば特許文献１のように、増速機にオイルが供給されている。増速機に供給されたオイルは、増速機室内に貯留されるため、増速機室内に貯留されるオイルが、シャフト挿通孔を介してインペラ室内へ洩れ出すことを規制するために、高速側シャフトの外周面とシャフト挿通孔の内周面との間にはシール部材が設けられている。

特開２０１６−１８６２３８号公報

ところで、増速機及びシール部材に供給されるオイルには、気体が混入されていることがある。オイルに気体が混入されていると、増速機に供給されるオイルを含む流体におけるオイルの比率が少なくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、増速機に供給されるオイルを含む流体におけるオイルの比率が少なくなってしまうことを抑制することができる遠心圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する遠心圧縮機は、低速側シャフトと、高速側シャフトに取り付けられたインペラと、前記低速側シャフトの動力を前記高速側シャフトに伝達する増速機と、前記インペラを収容するインペラ室、及び前記増速機を収容する増速機室が形成されたハウジングと、前記インペラ室と前記増速機室とを仕切る仕切壁と、前記仕切壁に形成されるとともに前記高速側シャフトが挿通されるシャフト挿通孔と、前記高速側シャフトの外周面と前記シャフト挿通孔の内周面との間に設けられるシール部材と、前記増速機にオイルを供給するオイル供給通路と、を備えた遠心圧縮機であって、前記オイル供給通路から重力方向上側に分岐して前記増速機室に連通する気体逃がし通路を備え、前記オイル供給通路と前記気体逃がし通路とは、それぞれ異なる位置で前記増速機室に連通されている。

これによれば、オイル供給通路を流れるオイルに気体が混入されている場合、オイルに混入されている気体は、オイル供給通路と気体逃がし通路との分岐点において、オイルと気体との比重差によって、気体が気体逃がし通路へ流れて、気体逃がし通路を介して増速機室に戻される。よって、オイル供給通路と気体逃がし通路との分岐点で、気体がオイルから分離されるため、気体が混入されている状態でオイルが増速機に供給されてしまうことを抑制することができる。その結果、増速機に供給されるオイルを含む流体におけるオイルの比率が少なくなってしまうことを抑制することができる。

上記遠心圧縮機において、前記オイル供給通路は、前記シール部材にもオイルを供給し、前記オイル供給通路は、前記増速機にオイルを供給する増速機側供給通路と、前記シール部材にオイルを供給するシール部材側供給通路と、前記増速機側供給通路及び前記シール部材側供給通路にオイルを供給する共通通路と、を有し、前記ハウジングには、前記増速機側供給通路を形成するための第１穿設孔と、前記シール部材側供給通路を形成するための第２穿設孔と、が形成されており、前記第１穿設孔と前記第２穿設孔とは、途中で交差することにより互いに連通しており、前記増速機側供給通路及び前記シール部材側供給通路は、前記第１穿設孔と前記第２穿設孔との交差点よりも前記重力方向下側に位置しており、前記気体逃がし通路は、前記第１穿設孔及び前記第２穿設孔の一方における前記交差点よりも前記重力方向上側に位置する部分を含み、前記共通通路は、前記第１穿設孔及び前記第２穿設孔の他方における前記交差点よりも重力方向上側に位置しており、前記第１穿設孔及び前記第２穿設孔内には、前記ハウジングの内部と外部とをシールする穿設孔シール部材がそれぞれ配設されているとよい。

これによれば、増速機側供給通路及びシール部材側供給通路を形成するために必要となる第１穿設孔及び第２穿設孔の一方における第１穿設孔と第２穿設孔との交差点よりも重力方向上側に位置する部分を、気体逃がし通路として利用しているため、既存構造からの変更を最小限に抑えて気体逃がし通路を構成することができる。

この発明によれば、増速機に供給されるオイルを含む流体におけるオイルの比率が少なくなってしまうことを抑制することができる。

実施形態における遠心圧縮機を示す側断面図。 図１における２−２線断面図。 オイル供給通路及び気体逃がし通路を示す断面図。 別の実施形態における遠心圧縮機を示す側断面図。

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。本実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池を電力源として走行する燃料電池車両（ＦＣＶ）に搭載され、燃料電池に対して空気を供給する。

図１に示すように、遠心圧縮機１０のハウジング１１は、モータハウジング１２と、モータハウジング１２に連結される増速機ハウジング１３と、増速機ハウジング１３に連結されるプレート１４と、プレート１４に連結されるコンプレッサハウジング１５と、を備えている。モータハウジング１２、増速機ハウジング１３、プレート１４、及びコンプレッサハウジング１５は、例えばアルミニウムにより形成された金属材料製である。ハウジング１１は略筒状である。モータハウジング１２、増速機ハウジング１３、プレート１４、及びコンプレッサハウジング１５は、ハウジング１１の軸線方向にこの順序で配列されている。

モータハウジング１２は、円板状の底壁１２ａと、底壁１２ａの外周縁から円筒状に延設された周壁１２ｂと、を有する有底円筒状である。増速機ハウジング１３は、円板状の底壁１３ａと、底壁１３ａの外周縁から円筒状に延設された周壁１３ｂと、を有する有底円筒状である。

モータハウジング１２の周壁１２ｂにおける底壁１２ａとは反対側の端部は、増速機ハウジング１３の底壁１３ａに連結されている。そして、モータハウジング１２の周壁１２ｂにおける底壁１２ａとは反対側の開口は、増速機ハウジング１３の底壁１３ａによって閉塞されている。底壁１３ａの中央部には、貫通孔１３ｈが形成されている。

増速機ハウジング１３の周壁１３ｂにおける底壁１３ａとは反対側の端部は、プレート１４に連結されている。そして、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂにおける底壁１３ａとは反対側の開口は、プレート１４によって閉塞されている。プレート１４の中央部には、シャフト挿通孔１４ｈが形成されている。

コンプレッサハウジング１５は、プレート１４における増速機ハウジング１３とは反対側の面に連結されている。コンプレッサハウジング１５には、流体である空気が吸入される吸入口１５ａが形成されている。吸入口１５ａは、コンプレッサハウジング１５におけるプレート１４とは反対側の端面の中央部に開口するとともに、コンプレッサハウジング１５におけるプレート１４とは反対側の端面の中央部からハウジング１１の軸線方向に延びている。

遠心圧縮機１０は、低速側シャフト１６と、低速側シャフト１６を回転させる電動モータ１７と、を備えている。ハウジング１１内には、電動モータ１７を収容するモータ室１２ｃが形成されている。モータ室１２ｃは、モータハウジング１２の底壁１２ａの内面、周壁１２ｂの内周面、及び増速機ハウジング１３の底壁１３ａの外面によって区画されている。低速側シャフト１６は、低速側シャフト１６の軸線方向がモータハウジング１２の軸線方向に一致した状態でモータハウジング１２内に収容されている。低速側シャフト１６は、例えば鉄又は合金で形成された金属材料製である。

モータハウジング１２の底壁１２ａの内面には、筒状のボス部１２ｆが突出している。低速側シャフト１６の一端部は、ボス部１２ｆ内に挿入されている。低速側シャフト１６の一端部とボス部１２ｆとの間には、第１軸受１８が設けられている。そして、低速側シャフト１６の一端部は、第１軸受１８を介してモータハウジング１２の底壁１２ａに回転可能に支持されている。

低速側シャフト１６の他端部は、貫通孔１３ｈに挿入されている。低速側シャフト１６の他端部と貫通孔１３ｈとの間には、第２軸受１９が設けられている。そして、低速側シャフト１６の他端部は、第２軸受１９を介して増速機ハウジング１３の底壁１３ａに回転可能に支持されている。よって、低速側シャフト１６は、ハウジング１１に回転可能に支持されている。低速側シャフト１６の他端は、モータ室１２ｃから貫通孔１３ｈを通過して増速機ハウジング１３内に突出している。

低速側シャフト１６の他端部と貫通孔１３ｈとの間には、シール部材２０が設けられている。シール部材２０は、低速側シャフト１６の他端部と貫通孔１３ｈとの間において、第２軸受１９よりもモータ室１２ｃ寄りに配置されている。シール部材２０は、低速側シャフト１６の外周面と貫通孔１３ｈの内周面との間をシールする。

電動モータ１７は、筒状のステータ２１と、ステータ２１の内側に配置されるロータ２２とからなる。ロータ２２は、低速側シャフト１６に固定されるとともに低速側シャフト１６と一体的に回転する。ステータ２１は、ロータ２２を取り囲んでいる。ロータ２２は、低速側シャフト１６に止着された円筒状のロータコア２２ａと、ロータコア２２ａに設けられた複数の永久磁石（図示せず）と、を有している。ステータ２１は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定された筒状のステータコア２１ａと、ステータコア２１ａに捲回されたコイル２１ｂと、を有している。そして、コイル２１ｂに電流が流れることによって、ロータ２２と低速側シャフト１６とが一体的に回転する。

遠心圧縮機１０は、高速側シャフト３１と、低速側シャフト１６の動力を高速側シャフト３１に伝達する増速機３０と、を備えている。ハウジング１１内には、増速機３０を収容する増速機室１３ｃが形成されている。増速機室１３ｃは、増速機ハウジング１３の底壁１３ａの内面、周壁１３ｂの内周面、及びプレート１４によって区画されている。増速機室１３ｃ内にはオイルが貯留されている。シール部材２０は、増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルが、低速側シャフト１６の外周面と貫通孔１３ｈの内周面との間を介してモータ室１２ｃに洩れ出すことを規制している。

高速側シャフト３１は、例えば鉄又は合金で形成された金属材料製である。高速側シャフト３１は、高速側シャフト３１の軸線方向が増速機ハウジング１３の軸線方向に一致した状態で増速機室１３ｃに収容されている。高速側シャフト３１におけるモータハウジング１２とは反対側の端部は、プレート１４のシャフト挿通孔１４ｈを通過してコンプレッサハウジング１５内に突出している。高速側シャフト３１の軸線は、低速側シャフト１６の軸線と一致している。

遠心圧縮機１０は、高速側シャフト３１に取り付けられたインペラ２４を備えている。ハウジング１１内には、インペラ２４を収容するインペラ室１５ｂが形成されている。インペラ室１５ｂは、コンプレッサハウジング１５とプレート１４とによって区画されている。プレート１４は、インペラ室１５ｂと増速機室１３ｃとを仕切る仕切壁である。そして、高速側シャフト３１が挿通されるシャフト挿通孔１４ｈは、仕切壁であるプレート１４に形成されている。

高速側シャフト３１の外周面とシャフト挿通孔１４ｈの内周面との間には、シール部材２３が設けられている。シール部材２３は、例えば、メカニカルシールである。シール部材２３は、高速側シャフト３１の外周面とシャフト挿通孔１４ｈの内周面との間をシールする。そして、シール部材２３によって、増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルが高速側シャフト３１の外周面とシャフト挿通孔１４ｈの内周面との間を介してインペラ室１５ｂに洩れ出すことが規制されている。

インペラ室１５ｂと吸入口１５ａとは連通している。インペラ室１５ｂは、吸入口１５ａから離れるにつれて徐々に拡径していく略円錐台孔形状になっている。高速側シャフト３１におけるコンプレッサハウジング１５内に突出している突出端部は、インペラ室１５ｂに突出している。

インペラ２４は、基端面２４ａから先端面２４ｂに向かうに従って徐々に縮径した筒状である。インペラ２４は、インペラ２４の回転軸線方向に延び、且つ、高速側シャフト３１が挿通可能な挿通孔２４ｃを有している。インペラ２４は、高速側シャフト３１におけるコンプレッサハウジング１５内に突出している突出端部が挿通孔２４ｃに挿通された状態で、高速側シャフト３１と一体的に回転可能に高速側シャフト３１に取り付けられている。これにより、高速側シャフト３１が回転することによってインペラ２４が回転して、吸入口１５ａから吸入された空気が圧縮される。

また、遠心圧縮機１０は、インペラ２４によって圧縮された空気が流入するディフューザ流路２５と、ディフューザ流路２５を通過した空気が流入する吐出室２６と、を備えている。

ディフューザ流路２５は、コンプレッサハウジング１５におけるプレート１４と対向する面と、プレート１４とによって区画されている。ディフューザ流路２５は、インペラ室１５ｂよりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置するとともにインペラ室１５ｂに連通している。ディフューザ流路２５は、インペラ２４及びインペラ室１５ｂを囲む環状に形成されている。

吐出室２６は、ディフューザ流路２５よりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置するとともにディフューザ流路２５に連通している。吐出室２６は環状である。インペラ室１５ｂと吐出室２６とはディフューザ流路２５を介して連通している。インペラ２４によって圧縮された空気は、ディフューザ流路２５を通ることによって、更に圧縮されて吐出室２６に流れ、吐出室２６から吐出される。

増速機３０は、低速側シャフト１６の回転を増速させて高速側シャフト３１に伝達する。増速機３０は、所謂トラクションドライブ式（摩擦ローラ式）である。増速機３０は、低速側シャフト１６の他端に連結されたリング部材３２を備えている。リング部材３２は金属製である。リング部材３２は、低速側シャフト１６の回転に伴って回転する。リング部材３２は、低速側シャフト１６の他端に連結された円板状のベース３３と、ベース３３の外縁部から円筒状に延設された筒部３４と、を有する有底円筒状である。ベース３３は、低速側シャフト１６に対して低速側シャフト１６の径方向に延びている。筒部３４の軸線は、低速側シャフト１６の軸線と一致している。

図２に示すように、高速側シャフト３１の一部は、筒部３４の内側に配置されている。また、増速機３０は、筒部３４と高速側シャフト３１との間に設けられる３つのローラ３５を備えている。３つのローラ３５は、例えば金属製であり、高速側シャフト３１と同一金属、例えば鉄又は鉄の合金で構成されている。３つのローラ３５は、高速側シャフト３１の周方向に互いに所定の間隔（例えば１２０度ずつ）をあけて配置されている。３つのローラ３５は同一形状である。３つのローラ３５は、筒部３４の内周面及び高速側シャフト３１の外周面の双方と当接する。

図１に示すように、各ローラ３５は、円柱状のローラ部３５ａと、ローラ部３５ａの軸線方向の第１端面３５ｂから突出する円柱状の第１突起３５ｃと、ローラ部３５ａの軸線方向の第２端面３５ｄから突出する円柱状の第２突起３５ｅと、を有している。ローラ部３５ａの軸心、第１突起３５ｃの軸心、及び第２突起３５ｅの軸心は一致している。各ローラ３５のローラ部３５ａの軸心が延びる方向（回転軸線方向）と高速側シャフト３１の軸線方向とは一致している。ローラ部３５ａの外径は、高速側シャフト３１の外径よりも大きい。

図１及び図２に示すように、増速機３０は、プレート１４と協働して各ローラ３５を回転可能に支持する支持部材３９を備えている。支持部材３９は、筒部３４の内側に配置されている。支持部材３９は、円板状の支持ベース４０と、支持ベース４０から立設された柱状の３つの立設壁４１と、を有している。支持ベース４０は、プレート１４に対して各ローラ３５の回転軸線方向に対向配置されている。３つの立設壁４１は、支持ベース４０におけるプレート１４側の面４０ａからプレート１４に向けてそれぞれ延びている。そして、３つの立設壁４１は、筒部３４の内周面と、隣り合う２つのローラ部３５ａの外周面とによって区画された３つの空間を埋めるようにそれぞれ配置されている。

支持部材３９には、ボルト４４が挿通可能なボルト挿通孔４５が３つ形成されている。各ボルト挿通孔４５は、３つの立設壁４１それぞれをローラ３５の回転軸線方向に貫通している。図１に示すように、プレート１４における支持部材３９側の面１４ａには、各ボルト挿通孔４５に連通する雌ねじ孔４６がそれぞれ形成されている。そして、支持部材３９は、各ボルト挿通孔４５に挿通された各ボルト４４が各雌ねじ孔４６に螺合されることによってプレート１４に取り付けられている。

プレート１４における支持部材３９側の面１４ａは、３つの凹部５１（図１では一つの凹部５１のみ図示）を有している。３つの凹部５１は、高速側シャフト３１の周方向に互いに所定の間隔（例えば１２０度ずつ）をあけて配置されている。３つの凹部５１それぞれの配置位置は、３つのローラ３５それぞれの配置位置に対応している。３つの凹部５１内には、円環状のローラ軸受５２がそれぞれ配置されている。

支持ベース４０におけるプレート１４側の面４０ａは、３つの凹部５３（図１では一つの凹部５３のみ図示）を有している。３つの凹部５３は、高速側シャフト３１の周方向に互いに所定の間隔（例えば１２０度ずつ）をあけて配置されている。３つの凹部５３それぞれの配置位置は、３つのローラ３５それぞれの配置位置に対応している。３つの凹部５３内には、円環状のローラ軸受５４が配置されている。

各ローラ３５の第１突起３５ｃは、各凹部５１内のローラ軸受５２内に挿入され、ローラ軸受５２を介してプレート１４に回転可能に支持されている。各ローラ３５の第２突起３５ｅは、各凹部５３内のローラ軸受５４内に挿入され、ローラ軸受５４を介して支持部材３９に回転可能に支持されている。

高速側シャフト３１には、高速側シャフト３１の軸線方向に離間して対向配置された一対のフランジ部３１ｆが設けられている。３つのローラ３５のローラ部３５ａは、一対のフランジ部３１ｆによって挟持されている。これにより、高速側シャフト３１の軸線方向における高速側シャフト３１と３つのローラ３５のローラ部３５ａとの位置ずれが抑制されている。

図２に示すように、３つのローラ３５、リング部材３２、及び高速側シャフト３１は、３つのローラ３５と高速側シャフト３１及び筒部３４とが互いに押し付けあっている状態でユニット化されている。そして、高速側シャフト３１は、３つのローラ３５によって回転可能に支持されている。

３つのローラ３５のローラ部３５ａの外周面と筒部３４の内周面との当接箇所であるリング側当接箇所Ｐａには押し付け荷重が付与されている。また、３つのローラ３５の外周面と高速側シャフト３１の外周面との当接箇所であるシャフト側当接箇所Ｐｂには、押し付け荷重が付与されている。リング側当接箇所Ｐａ及びシャフト側当接箇所Ｐｂは、高速側シャフト３１の軸線方向に延びている。

そして、電動モータ１７が駆動して、低速側シャフト１６及びリング部材３２が回転すると、リング部材３２の回転力が、各リング側当接箇所Ｐａを介して３つのローラ３５に伝達されて３つのローラ３５が回転し、３つのローラ３５の回転力が、各シャフト側当接箇所Ｐｂを介して高速側シャフト３１に伝達される。その結果、高速側シャフト３１が回転する。このとき、リング部材３２は、低速側シャフト１６と同一速度で回転し、３つのローラ３５は低速側シャフト１６よりも高速で回転する。そして、３つのローラ３５の外径よりも外径が小さい高速側シャフト３１は、３つのローラ３５よりも高速で回転する。これにより、増速機３０によって、高速側シャフト３１が低速側シャフト１６よりも高速で回転する。

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、増速機３０及びシール部材２３にオイルを供給するオイル供給通路６０を備えている。よって、オイル供給通路６０は、シール部材２３にもオイルを供給する。また、遠心圧縮機１０は、オイル供給通路６０を流れるオイルを冷却するオイルクーラ５５と、オイル供給通路６０を流れるオイルが貯留されるオイルパン５６と、オイルパン５６に貯留されたオイルを吸い上げて吐出するオイルポンプ５７と、を備えている。

オイルクーラ５５は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの外周面に取り付けられる有底筒状のカバー部材５５ａを有している。そして、カバー部材５５ａの内面とモータハウジング１２の周壁１２ｂの外周面とによって空間５５ｂが区画されている。また、オイルクーラ５５は、空間５５ｂ内に配置される冷却配管５５ｃを有している。冷却配管５５ｃの両端部は、モータハウジング１２に支持されている。冷却配管５５ｃは、オイル供給通路６０の一部を形成する。

また、カバー部材５５ａには、導入配管５５ｄ及び排出配管５５ｅが設けられている。空間５５ｂには、導入配管５５ｄから低温流体が導入される。空間５５ｂに導入された低温流体は、排出配管５５ｅから排出されて図示しない冷却装置によって冷却された後、再び導入配管５５ｄを介して空間５５ｂに導入される。低温流体は、例えば、水である。

オイルパン５６は、モータハウジング１２の底壁１２ａの内部に形成されている。オイルパン５６は、モータハウジング１２の底壁１２ａにおける外周側の部位に位置している。また、オイルポンプ５７は、モータハウジング１２の底壁１２ａの内部に設けられている。オイルポンプ５７は、例えば、トロコイドポンプである。オイルポンプ５７は、低速側シャフト１６の一端部に連結されている。そして、オイルポンプ５７は、低速側シャフト１６の回転に伴って駆動する。

オイル供給通路６０は、増速機室１３ｃとオイルクーラ５５とを接続する第１接続通路６１を有している。第１接続通路６１は、増速機ハウジング１３を貫通してモータハウジング１２の周壁１２ｂの内部まで延びている。第１接続通路６１の一端は、増速機室１３ｃ内に開口している。第１接続通路６１の他端は、冷却配管５５ｃの一端に接続されている。

遠心圧縮機１０は、第１接続通路６１における増速機室１３ｃ内に開口する部分が重力方向下側に位置するように燃料電池車両に搭載されている。よって、増速機室１３ｃ内のオイルは、第１接続通路６１に流入する。

オイル供給通路６０は、オイルクーラ５５とオイルパン５６とを接続する第２接続通路６２を有している。第２接続通路６２は、モータハウジング１２の内部に形成されている。第２接続通路６２の一端は、冷却配管５５ｃの他端に接続されている。第２接続通路６２の他端は、オイルパン５６内に開口している。

増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルは、第１接続通路６１に流入して、第１接続通路６１、冷却配管５５ｃ、及び第２接続通路６２を通過する。ここで、冷却配管５５ｃを通過するオイルは、オイルクーラ５５の空間５５ｂに導入される低温流体との熱交換が行われることにより冷却される。そして、オイルクーラ５５によって冷却されたオイルが、オイルパン５６に貯留される。

オイル供給通路６０は、オイルパン５６とオイルポンプ５７とを接続する第３接続通路６３を有している。第３接続通路６３は、モータハウジング１２の内部に形成されている。第３接続通路６３の一端は、オイルパン５６内に突出している。第３接続通路６３の他端はオイルポンプ５７の吸入口５７ａに接続されている。

オイル供給通路６０は、オイルポンプ５７の吐出口５７ｂに接続される第４接続通路６４を有している。第４接続通路６４は、モータハウジング１２の底壁１２ａ及び周壁１２ｂを貫通して増速機ハウジング１３の周壁１３ｂの内部まで延びている。第４接続通路６４の一端は、オイルポンプ５７の吐出口５７ｂに接続されている。第４接続通路６４の他端は、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂの内部に位置している。

オイル供給通路６０は、第４接続通路６４の他端から分岐する第１分岐通路６５及び第２分岐通路６６を有している。第１分岐通路６５は、第４接続通路６４の他端からモータハウジング１２に向けて延びており、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂ及び増速機ハウジング１３の底壁１３ａを貫通している。第１分岐通路６５の一端は、第４接続通路６４の他端に連通している。第１分岐通路６５の他端は、貫通孔１３ｈに開口している。

第２分岐通路６６は、第４接続通路６４の他端からプレート１４に向けて延びており、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂを貫通してプレート１４の内部まで延びている。第２分岐通路６６の一端は、第４接続通路６４の他端に連通している。第２分岐通路６６の他端は、プレート１４の内部に位置している。

図３に示すように、オイル供給通路６０は、第２分岐通路６６の他端に連通する第１共通通路６７を有している。第１共通通路６７は、第２分岐通路６６に対して直交する方向であって、且つ第２分岐通路６６の他端から重力方向下側へ直線状に延びている。また、オイル供給通路６０は、第１共通通路６７から分岐する第２共通通路６８を有している。第２共通通路６８は、第１共通通路６７から重力方向下側へ直線状に延びている。

オイル供給通路６０は、シール部材２３にオイルを供給するシール部材側供給通路６９，７０を有している。シール部材側供給通路６９は、第１共通通路６７における重力方向下側の端部から分岐するとともに重力方向下側へ直線状に延びてシャフト挿通孔１４ｈに開口している。シール部材側供給通路６９におけるシャフト挿通孔１４ｈに対する開口は、シール部材２３と対向している。シール部材側供給通路６９における第１共通通路６７との接続箇所は、第２共通通路６８における第１共通通路６７との接続箇所よりも重力方向下側に位置している。シール部材側供給通路７０は、第２共通通路６８における重力方向下側の端部から分岐するとともに重力方向下側へ直線状に延びてシャフト挿通孔１４ｈに開口している。シール部材側供給通路７０におけるシャフト挿通孔１４ｈに対する開口は、シール部材２３と対向している。

オイル供給通路６０は、増速機３０にオイルを供給する増速機側供給通路７１，７２を有している。増速機側供給通路７１は、第１通路７１ａ、第２通路７１ｂ、及び第３通路７１ｃにより形成されている。第１通路７１ａは、第１共通通路６７における重力方向下側の端部に連通するとともに第１共通通路６７と同一直線上に延びている。第２通路７１ｂは、第１通路７１ａに対して直交する方向であって、且つ第１通路７１ａからコンプレッサハウジング１５とは反対側に向けて直線状に延びている。図１に示すように、第２通路７１ｂは、プレート１４を貫通して立設壁４１の内部まで延びている。図２に示すように、第３通路７１ｃは、立設壁４１に形成されている。第３通路７１ｃの一端は、第２通路７１ｂに連通するとともに、第３通路７１ｃの他端は、立設壁４１におけるローラ部３５ａの外周面と向かい合う位置に開口している。

増速機側供給通路７２は、第１通路７２ａ、第２通路７２ｂ、及び第３通路７２ｃにより形成されている。図３に示すように、第１通路７２ａは、第２共通通路６８における重力方向下側の端部に連通するとともに第２共通通路６８と同一直線上に延びている。第２通路７２ｂは、第１通路７２ａに対して直交する方向であって、且つ第１通路７２ａからコンプレッサハウジング１５とは反対側に向けて直線状に延びている。図１に示すように、第２通路７２ｂは、プレート１４を貫通して立設壁４１の内部まで延びている。図２に示すように、第３通路７２ｃは、立設壁４１に形成されている。第３通路７２ｃの一端は、第２通路７２ｂに連通するとともに、第３通路７２ｃの他端は、立設壁４１におけるローラ部３５ａの外周面と向かい合う位置に開口している。

図３に示すように、遠心圧縮機１０は、オイル供給通路６０から重力方向上側に分岐して増速機室１３ｃに連通する気体逃がし通路７３，７４を備えている。オイル供給通路６０と気体逃がし通路７３，７４とは、それぞれ異なる位置で増速機室１３ｃに連通されている。気体逃がし通路７３は、第１通路７３ａ及び第２通路７３ｂにより形成されている。第１通路７３ａは、第１共通通路６７における重力方向下側の端部から分岐するとともに重力方向上側へ直線状に延びている。第１通路７３ａは、シール部材側供給通路６９と同一直線上に延びている。第２通路７３ｂは、第１通路７３ａに対して直交する方向であって、且つ第１通路７３ａからコンプレッサハウジング１５とは反対側に向けて直線状に延びている。図１に示すように、第２通路７３ｂは、プレート１４を貫通して増速機室１３ｃに開口している。

図３に示すように、気体逃がし通路７４は、第１通路７４ａ及び第２通路７４ｂにより形成されている。第１通路７４ａは、第２共通通路６８における重力方向下側の端部から分岐するとともに重力方向上側へ直線状に延びている。第１通路７４ａは、シール部材側供給通路７０と同一直線上に延びている。第２通路７４ｂは、第１通路７４ａに対して直交する方向であって、且つ第１通路７４ａからコンプレッサハウジング１５とは反対側に向けて直線状に延びている。図１に示すように、第２通路７４ｂは、プレート１４を貫通して増速機室１３ｃに開口している。

図３に示すように、プレート１４には、第１穿設孔７５，７６及び第２穿設孔７７，７８が形成されている。第１穿設孔７５，７６及び第２穿設孔７７，７８は、例えば、ドリルを用いて、プレート１４の外周面からプレート１４に直線状に穿孔される。第１穿設孔７５，７６におけるプレート１４の外周面側の開口、及び第２穿設孔７７，７８におけるプレート１４の外周面側の開口は、ゴム製の穿設孔シール部材７９によってそれぞれ閉塞されている。よって、第１穿設孔７５，７６及び第２穿設孔７７，７８内には、ハウジング１１の内部と外部とをシールする穿設孔シール部材７９がそれぞれ配設されている。そして、第１穿設孔７５，７６及び第２穿設孔７７，７８から外部へオイルが洩れてしまうことが各穿設孔シール部材７９によって規制されている。

第１穿設孔７５は、第１共通通路６７及び増速機側供給通路７１の第１通路７１ａを形成している。また、第１穿設孔７６は、第２共通通路６８及び増速機側供給通路７２の第１通路７２ａを形成している。よって、第１穿設孔７５，７６は、増速機側供給通路７１，７２を形成するためにプレート１４に形成されている。

第２穿設孔７７は、気体逃がし通路７３の第１通路７３ａ及びシール部材側供給通路６９を形成している。また、第２穿設孔７８は、気体逃がし通路７４の第１通路７４ａ及びシール部材側供給通路７０を形成している。よって、第２穿設孔７７，７８は、シール部材側供給通路６９，７０を形成するためにプレート１４に形成されている。

第１穿設孔７５と第２穿設孔７７とは、途中で交差することにより互いに連通している。そして、増速機側供給通路７１の第１通路７１ａ及びシール部材側供給通路６９は、第１穿設孔７５と第２穿設孔７７との交差点Ｘ１よりも重力方向下側に位置している。気体逃がし通路７３の第１通路７３ａは、第２穿設孔７７における第１穿設孔７５と第２穿設孔７７との交差点Ｘ１よりも重力方向上側（穿設孔シール部材７９側）に位置する部分に形成されている。よって、気体逃がし通路７３は、第２穿設孔７７における第１穿設孔７５と第２穿設孔７７との交差点Ｘ１よりも重力方向上側に位置する部分を含んでいる。第１共通通路６７は、第１穿設孔７５における第１穿設孔７５と第２穿設孔７７との交差点Ｘ１よりも重力方向上側に位置している。

第１穿設孔７６と第２穿設孔７８とは、途中で交差することにより互いに連通している。そして、増速機側供給通路７２の第１通路７２ａ及びシール部材側供給通路７０は、第１穿設孔７６と第２穿設孔７８との交差点Ｘ２よりも重力方向下側に位置している。気体逃がし通路７４の第１通路７４ａは、第２穿設孔７８における第１穿設孔７６と第２穿設孔７８との交差点Ｘ２よりも重力方向上側（穿設孔シール部材７９側）に位置する部分に形成されている。よって、気体逃がし通路７４は、第２穿設孔７８における第１穿設孔７６と第２穿設孔７８との交差点Ｘ２よりも重力方向上側に位置する部分を含んでいる。第２共通通路６８は、第１穿設孔７６における第１穿設孔７６と第２穿設孔７８との交差点Ｘ２よりも重力方向上側に位置している。第１共通通路６７及び第２共通通路６８は、増速機側供給通路７１，７２及びシール部材側供給通路６９，７０にオイルを供給する共通通路を形成している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
電動モータ１７が駆動されると、低速側シャフト１６の回転によりオイルポンプ５７が駆動されて、オイルパン５６内に貯留されているオイルが第３接続通路６３及び吸入口５７ａを介してオイルポンプ５７内に吸入され、吐出口５７ｂを介して第４接続通路６４に吐出される。オイルポンプ５７は、低速側シャフト１６の回転数の増加に伴い、吐出口５７ｂから吐出されるオイルの量が比例的に増加するように駆動される。そして、第４接続通路６４に吐出されたオイルは、第４接続通路６４を流れて第１分岐通路６５及び第２分岐通路６６にそれぞれ分配される。

第４接続通路６４から第１分岐通路６５に分配されたオイルは、第１分岐通路６５を流れて貫通孔１３ｈ内に流入し、シール部材２０及び第２軸受１９に供給される。これにより、シール部材２０と低速側シャフト１６との摺動部分、及び第２軸受１９と低速側シャフト１６との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。

第４接続通路６４から第２分岐通路６６に分配されたオイルは、第２分岐通路６６を介して第１共通通路６７に流入する。第１共通通路６７を流れるオイルは、図３において実線の矢印で示すように、その一部が第２共通通路６８に分配される。また、第１共通通路６７を流れるオイルは、第２共通通路６８における第１共通通路６７との接続箇所よりも重力方向下側で、その一部がシール部材側供給通路６９に分配され、その他のオイルが増速機側供給通路７１の第１通路７１ａを流れる。第１共通通路６７からシール部材側供給通路６９に分配されたオイルは、シール部材側供給通路６９を流れてシャフト挿通孔１４ｈに流入し、シール部材２３に供給される。これにより、シール部材２３と高速側シャフト３１との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。また、増速機側供給通路７１の第１通路７１ａを流れるオイルは、第２通路７１ｂ及び第３通路７１ｃを介してローラ部３５ａの外周面に供給される。これにより、ローラ部３５ａと高速側シャフト３１との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。

第１共通通路６７から第２共通通路６８に分配されたオイルは、第２共通通路６８を流れてその一部がシール部材側供給通路７０に分配され、その他のオイルが増速機側供給通路７２の第１通路７２ａを流れる。第２共通通路６８からシール部材側供給通路７０に分配されたオイルは、シール部材側供給通路７０を流れてシャフト挿通孔１４ｈに流入し、シール部材２３に供給される。これにより、シール部材２３と高速側シャフト３１との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。増速機側供給通路７２の第１通路７２ａを流れるオイルは、第２通路７２ｂ及び第３通路７２ｃを介してローラ部３５ａの外周面に供給される。これにより、ローラ部３５ａと高速側シャフト３１との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。シール部材２３と高速側シャフト３１との摺動部分、及びローラ部３５ａと高速側シャフト３１との摺動部分の潤滑に寄与したオイルは、増速機室１３ｃ内に戻される。

ここで、例えば、増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルが、増速機３０のリング部材３２やローラ３５の回転によって撹拌されて、オイルに気体が混入している場合がある。そして、第１共通通路６７を流れるオイルに気体が混入されている場合、オイルに混入されている気体は、図３において二点鎖線の矢印で示すように、第１共通通路６７と気体逃がし通路７３の第１通路７３ａとの分岐点において、オイルと気体との比重差によって、気体が気体逃がし通路７３の第１通路７３ａへ流れる。よって、第１共通通路６７と気体逃がし通路７３の第１通路７３ａとの分岐点で、気体がオイルから分離される。気体逃がし通路７３の第１通路７３ａへ流れた気体は、第２通路７３ｂを介して増速機室１３ｃに戻される。したがって、シール部材側供給通路６９及び増速機側供給通路７１の第１通路７１ａには、気体が分離されたオイルが流れるため、気体が混入されている状態でオイルがローラ部３５ａの外周面及びシール部材２３に供給されてしまうことが抑制される。

また、第１共通通路６７から第２共通通路６８に分配されるオイルにも気体が混入している場合がある。この場合、オイルに混入されている気体は、図３において二点鎖線の矢印で示すように、第２共通通路６８と気体逃がし通路７４の第１通路７４ａとの分岐点において、オイルと気体との比重差によって、気体が気体逃がし通路７４の第１通路７４ａへ流れる。よって、第２共通通路６８と気体逃がし通路７４の第１通路７４ａとの分岐点で、気体がオイルから分離される。気体逃がし通路７４の第１通路７４ａへ流れた気体は、第２通路７４ｂを介して増速機室１３ｃに戻される。したがって、シール部材側供給通路７０及び増速機側供給通路７２の第１通路７２ａには、気体が分離されたオイルが流れるため、気体が混入されている状態でオイルがローラ部３５ａの外周面及びシール部材２３に供給されてしまうことが抑制される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）遠心圧縮機１０は、オイル供給通路６０から重力方向上側に分岐して増速機室１３ｃに連通する気体逃がし通路７３，７４を備えている。これによれば、オイル供給通路６０を流れるオイルに気体が混入されている場合、オイルに混入されている気体は、オイル供給通路６０と気体逃がし通路７３，７４との分岐点において、オイルと気体との比重差によって、気体が気体逃がし通路７３，７４へ流れて、気体逃がし通路７３，７４を介して増速機室１３ｃに戻される。よって、オイル供給通路６０と気体逃がし通路７３，７４との分岐点で、気体がオイルから分離されるため、気体が混入されている状態でオイルが増速機３０に供給されてしまうことを抑制することができる。その結果、増速機３０に供給されるオイルを含む流体におけるオイルの比率が少なくなってしまうことを抑制することができる。

（２）シール部材側供給通路６９，７０を形成するために必要となる第２穿設孔７７，７８における第１穿設孔７５，７６と第２穿設孔７７，７８との交差点Ｘ１，Ｘ２よりも重力方向上側に位置する部分を、気体逃がし通路７３，７４として利用している。このため、既存構造からの変更を最小限に抑えて気体逃がし通路７３，７４を構成することができる。

（３）気体が混入されている状態でオイルが増速機３０及びシール部材２３に供給されてしまうことを抑制することができるため、気体がローラ部３５ａやシール部材２３に衝突して消滅する際に生じる圧力によって、ローラ部３５ａやシール部材２３が損傷してしまうといった問題を抑制することができる。

（４）オイルクーラ５５やオイルパン５６内に空気溜まりが生じて、オイルがオイルクーラ５５やオイルパン５６を通過する際に、オイルに気体が混入し易い環境であったとしても、オイル供給通路６０と気体逃がし通路７３，７４との分岐点で、気体をオイルから分離することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図４に示すように、気体逃がし通路８０が、第４接続通路６４から重力方向上側に分岐して増速機室１３ｃに連通していてもよい。気体逃がし通路８０は、第４接続通路６４におけるモータハウジング１２の周壁１２ｂ及び増速機ハウジング１３の周壁１３ｂに沿って延びる部分から重力方向上側に分岐している。

○ 実施形態において、例えば、増速機側供給通路７１，７２を形成するために必要となる第１穿設孔７５，７６における第１穿設孔７５，７６と第２穿設孔７７，７８との交差点Ｘ１，Ｘ２よりも重力方向上側に位置する部分を、気体逃がし通路７３，７４として利用してもよい。要は、気体逃がし通路７３，７４は、第１穿設孔７５，７６及び第２穿設孔７７，７８の一方における第１穿設孔７５，７６と第２穿設孔７７，７８との交差点Ｘ１，Ｘ２よりも重力方向上側に位置する部分を含んでいればよい。そして、第１共通通路６７及び第２共通通路６８は、第１穿設孔７５，７６及び第２穿設孔７７，７８の他方における第１穿設孔７５，７６と第２穿設孔７７，７８との交差点Ｘ１，Ｘ２よりも重力方向上側に位置していればよい。

○ 実施形態において、シール部材側供給通路６９，７０及び増速機側供給通路７１，７２の数は、適宜変更してもよい。
○ 実施形態において、気体逃がし通路７３，７４の数は、シール部材側供給通路６９，７０及び増速機側供給通路７１，７２の数に応じて適宜変更してもよい。

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０の適用対象及び圧縮対象の流体は任意である。例えば、遠心圧縮機１０は空調装置に用いられていてもよく、圧縮対象の流体は冷媒であってもよい。また、遠心圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず任意である。

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１３ｃ…増速機室、１４…仕切壁であるプレート、１４ｈ…シャフト挿通孔、１５ｂ…インペラ室、１６…低速側シャフト、２３…シール部材、２４…インペラ、３０…増速機、３１…高速側シャフト、６０…オイル供給通路、６７…共通通路を形成する第１共通通路、６８…共通通路を形成する第２共通通路、６９，７０…シール部材側供給通路、７１，７２…増速機側供給通路、７３，７４，８０…気体逃がし通路、７５，７６…第１穿設孔、７７，７８…第２穿設孔、７９…穿設孔シール部材。

Claims (2)

1. 低速側シャフトと、
   高速側シャフトに取り付けられたインペラと、
   前記低速側シャフトの動力を前記高速側シャフトに伝達する増速機と、
   前記インペラを収容するインペラ室、及び前記増速機を収容する増速機室が形成されたハウジングと、
   前記インペラ室と前記増速機室とを仕切る仕切壁と、
   前記仕切壁に形成されるとともに前記高速側シャフトが挿通されるシャフト挿通孔と、
   前記高速側シャフトの外周面と前記シャフト挿通孔の内周面との間に設けられるシール部材と、
   前記増速機にオイルを供給するオイル供給通路と、を備えた遠心圧縮機であって、
   前記オイル供給通路から重力方向上側に分岐して前記増速機室に連通する気体逃がし通路を備え、
   前記オイル供給通路と前記気体逃がし通路とは、それぞれ異なる位置で前記増速機室に連通されていることを特徴とする遠心圧縮機。
2. 前記オイル供給通路は、前記シール部材にもオイルを供給し、
   前記オイル供給通路は、
   前記増速機にオイルを供給する増速機側供給通路と、
   前記シール部材にオイルを供給するシール部材側供給通路と、
   前記増速機側供給通路及び前記シール部材側供給通路にオイルを供給する共通通路と、を有し、
   前記ハウジングには、
   前記増速機側供給通路を形成するための第１穿設孔と、
   前記シール部材側供給通路を形成するための第２穿設孔と、が形成されており、
   前記第１穿設孔と前記第２穿設孔とは、途中で交差することにより互いに連通しており、
   前記増速機側供給通路及び前記シール部材側供給通路は、前記第１穿設孔と前記第２穿設孔との交差点よりも前記重力方向下側に位置しており、
   前記気体逃がし通路は、前記第１穿設孔及び前記第２穿設孔の一方における前記交差点よりも前記重力方向上側に位置する部分を含み、
   前記共通通路は、前記第１穿設孔及び前記第２穿設孔の他方における前記交差点よりも重力方向上側に位置しており、
   前記第１穿設孔及び前記第２穿設孔内には、前記ハウジングの内部と外部とをシールする穿設孔シール部材がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。