JP2022055870A - スラスト磁気軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】スラスト磁気軸受のコイルを冷却する。【解決手段】コイル（20）は、導線が巻回されることにより構成される。コア（30）は、コイル（20）を収容する。コア（30）には、冷媒入口（61）と、冷媒出口（62）とが設けられる。コイル（20）とコア（30）との間には、冷媒入口（61）と冷媒出口（62）とを繋ぐ冷媒流路（65）が設けられる。冷媒流路（65）は、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向かう冷媒が主にコイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿って流れるように形成される。【選択図】図２

Description

本開示は、スラスト磁気軸受に関する。

特許文献１には、スラスト磁気軸受が開示されている。このスラスト磁気軸受は、コイルを有するステータと、ロータとを備える。

特開２０１９－１７３８２３号公報

しかしながら、特許文献１では、スラスト磁気軸受のコイルをどのように冷却するのかについては、論じられていない。

本開示の第１の態様は、スラスト磁気軸受に関し、このスラスト磁気軸受は、導線が巻回されることにより構成されるコイル（20）と、前記コイル（20）を収容するコア（30）とを備え、前記コア（30）には、冷媒入口（61）と、冷媒出口（62）とが設けられ、前記コイル（20）と前記コア（30）との間には、前記冷媒入口（61）と前記冷媒出口（62）とを繋ぐ冷媒流路（65）が設けられ、前記冷媒流路（65）は、前記冷媒入口（61）から前記冷媒出口（62）へ向かう冷媒が主に前記コイル（20）の巻回方向に前記コイル（20）に沿って流れるように形成される。

第１の態様では、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、前記冷媒流路（65）は、前記コイル（20）の巻回方向に前記コイル（20）に沿うように延びる主流路（66）を有することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第２の態様では、主流路（66）によりコイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができる。これにより、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第３の態様は、第２の態様において、前記コイル（20）と前記コア（30）とを絶縁する絶縁部材（40）を備え、前記絶縁部材（40）は、前記コイル（20）の軸方向の両側および径方向の内側に配置され、前記主流路（66）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間を含むことを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第３の態様では、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に冷媒を主に流すことができる。なお、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延びる。したがって、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第４の態様は、第３の態様において、前記コア（30）と、前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間における前記冷媒の流れを阻害する阻害部材（70）を備えることを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第４の態様では、コア（30）と絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間における冷媒の流れを阻害することにより、主流路（66）に冷媒が流れやすくなる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことが容易となり、コイル（20）を効果的に冷却することが容易となる。

本開示の第５の態様は、第３の態様において、前記冷媒流路（65）は、前記主流路（66）と、前記コア（30）と前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間を含む副流路（67）とを有することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第５の態様では、主流路（66）における冷媒の流量は、副流路（67）における冷媒の流量よりも多い。したがって、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第６の態様は、第５の態様において、前記主流路（66）の流路断面積は、前記副流路（67）の流路断面積よりも大きいことを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第６の態様では、主流路（66）の流路断面積を副流路（67）の流路断面積よりも大きくすることにより、主流路（66）における冷媒の流量を副流路（67）における冷媒の流量よりも多くすることができる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができ、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第７の態様は、第３の態様において、前記コア（30）には、前記コイル（20）よりも前記径方向の内側において前記コア（30）を前記軸方向に貫通する貫通孔（35）が設けられ、前記貫通孔（35）には、内部に前記冷媒が流れて回転により前記冷媒を径方向に放出可能なシャフト（14）が挿通され、前記冷媒入口（61）は、前記貫通孔（35）の内周面に開口することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第７の態様では、シャフト（14）から放出された冷媒は、貫通孔（35）の内周面に開口する冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入する。これにより、シャフト（14）から放出された冷媒を用いてコイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第８の態様は、第７の態様において、前記冷媒流路（65）は、前記主流路（66）と、前記コア（30）と前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間を含み前記冷媒入口（61）と前記主流路（66）とを繋ぐ連絡流路（68）とを有することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第８の態様では、コア（30）と絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間を通じて冷媒入口（61）から主流路（66）へ冷媒を流すことができる。

本開示の第９の態様は、第７の態様において、前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）の前記コア（30）と対向する面には、前記径方向に延びる溝（41g）が設けられ、前記冷媒流路（65）は、前記主流路（66）と、前記絶縁部材（40）の壁部（41）の溝（41g）を含み前記冷媒入口（61）と前記主流路（66）とを繋ぐ連絡流路（68）とを有することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第９の態様では、絶縁部材（40）の壁部（41）の溝（41g）を通じて冷媒入口（61）から主流路（66）へ冷媒を流すことができる。

本開示の第１０の態様は、第３～第９の態様のいずれか１つにおいて、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間に設けられる仕切板（80,81,82）を備えることを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１０の態様では、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に仕切板（80,81,82）を設けることにより、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間における冷媒の流れを調節することができる。

本開示の第１１の態様は、第１０の態様において、前記仕切板（80,81,82）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間を複数の流路に区画することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１１の態様では、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を複数の流路に区画することにより、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間における冷媒の偏流を抑制することができる。

本開示の第１２の態様は、第１０または第１１の態様において、前記仕切板（81,82）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間を前記巻回方向に区画することを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１２の態様では、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間において冷媒の巻回方向における偏流を抑制することができる。

本開示の第１３の態様は、第１０または第１１の態様において、前記仕切板（80）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間を前記軸方向に区画し、前記仕切板（80）には、前記冷媒を前記軸方向に通過させる切り欠き（80a）が設けられ、前記冷媒入口（61）および前記冷媒出口（62）の少なくとも一方は、前記軸方向に見た場合に前記切り欠き（80a）と重なる位置を避けて設けられることを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１３の態様では、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向けて冷媒が軸方向に直線的に流れることを阻止することができる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒が流れやすくなるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第１４の態様は、第１～第１２の態様のいずれか１つにおいて、前記冷媒出口（62）は、前記コイル（20）の軸方向に見た場合に前記冷媒入口（61）から見通せる位置を避けて設けられることを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１４の態様では、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向けて冷媒が軸方向に直線的に流れることを阻止することができる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒が流れやすくなるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第１５の態様は、第１～第１４の態様のいずれか１つにおいて、前記冷媒流路（65）は、前記コイル（20）に面していることを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１５の態様では、冷媒流路（65）がコイル（20）に面していない場合よりも、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

本開示の第１６の態様は、第１～第１５の態様のいずれか１つにおいて、前記冷媒入口（61）における冷媒圧力は、前記冷媒出口（62）における冷媒圧力よりも高いことを特徴とするスラスト磁気軸受である。

第１６の態様では、冷媒入口（61）と冷媒出口（62）との冷媒の圧力差により冷媒流路（65）に冷媒を流すことができる。

図１は、ターボ圧縮機の構成を例示する縦断面図である。 図２は、実施形態のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図３は、スラスト磁気軸受の比較例の構成を例示する断面斜視図である。 図４は、実施形態の変形例１のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図５は、実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図６は、実施形態の変形例３のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図７は、実施形態の変形例４のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図８は、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図９は、実施形態の変形例５の仕切板の構成を例示する平面図である。 図１０は、実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図１１は、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図１２は、実施形態の変形例７の絶縁部材の構成を例示する平面図である。 図１３は、実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受の構成を例示する断面斜視図である。 図１４は、実施形態の変形例８の絶縁部材の構成を例示する平面図である。 図１５は、実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受の構成の一部を例示する平面図である。

以下、実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施形態）
図１は、実施形態のターボ圧縮機（10）の構成を例示する。ターボ圧縮機（10）は、ケーシング（11）と、インペラ（12）と、モータ（13）と、シャフト（14）と、タッチダウン軸受（15）と、スラスト磁気軸受（16）と、ラジアル磁気軸受（17）と、制御部（18）と、電源部（19）とを備える。

〔ケーシング〕
ケーシング（11）は、両端が閉塞された円筒状に形成され、円筒軸線が水平向きとなるように配置される。ケーシング（11）内の空間は、壁部（11a）により区画され、壁部（11a）よりも前側の空間がインペラ（12）を収容するインペラ空間（S1）を構成し、壁部（11a）よりも後側の空間がモータ（13）とタッチダウン軸受（15）とスラスト磁気軸受（16）とラジアル磁気軸受（17）とを収容する駆動機構空間（S2）を構成する。シャフト（14）は、インペラ空間（S1）内のインペラ（12）と駆動機構空間（S2）内のモータ（13）とを連結する。

〔インペラ〕
インペラ（12）は、複数の羽根によって外形が略円錐形状となるように形成される。インペラ（12）は、シャフト（14）の一端部に固定された状態で、インペラ空間（S1）に収容される。インペラ空間（S1）には、吸入管（12a）と吐出管（12b）とが接続され、インペラ空間（S1）の外周部には、圧縮空間（S12）が形成される。インペラ（12）が回転すると、吸入管（12a）を通じて流体が外部からインペラ空間（S1）内に導かれ、インペラ空間（S1）内に導かれた流体が圧縮空間（S12）において圧縮され、圧縮空間（S12）の高圧の流体が吐出管（12b）を通じて外部に戻される。

〔モータ〕
モータ（13）は、シャフト（14）を回転駆動する。モータ（13）は、ステータ（13a）とロータ（13b）を有する。ステータ（13a）は、ケーシング（11）の内周壁に固定され、ロータ（13b）は、シャフト（14）に固定される。ロータ（13b）は、ロータ（13b）の外周面がステータ（13a）の内周面と所定のギャップをおいて対向するように、ステータ（13a）の内側に配置される。

〔タッチダウン軸受〕
タッチダウン軸受（15）は、スラスト磁気軸受（16）およびラジアル磁気軸受（17）が駆動しておらずシャフト（14）が浮上していない場合に、シャフト（14）と接触してシャフト（14）を支持する。

〈スラスト磁気軸受〉
スラスト磁気軸受（16）は、電磁力によりシャフト（14）のスラスト方向における位置を非接触で制御する。スラスト磁気軸受（16）は、ステータ（16a）とロータ（16b）とを有する。ステータ（16a）は、ケーシング（11）の内周壁に固定され、ロータ（16b）は、シャフト（14）に固定される。ロータ（16b）は、シャフト（14）のスラスト方向においてステータ（16a）と所定のギャップをおいて対向するように配置される。

この例では、２つのスラスト磁気軸受（16）が設けられる。２つのスラスト磁気軸受（16）の一方は、シャフト（14）の一端側に配置され、２つのスラスト磁気軸受（16）の他方は、シャフト（14）の他端側（インペラ（12）側の反対側）に配置される。

〈ラジアル磁気軸受〉
ラジアル磁気軸受（17）は、電磁力によりシャフト（14）のラジアル方向における位置を非接触で制御する。ラジアル磁気軸受（17）は、ステータ（17a）とロータ（17b）とを有する。ステータ（17a）は、ケーシング（11）の内周壁に固定され、ロータ（17b）は、シャフト（14）に固定される。ロータ（17b）は、シャフト（14）のラジアル方向においてステータ（17a）と所定のギャップをおいて対向するように、ステータ（17a）の内側に配置される。

この例では、２つのラジアル磁気軸受（17）が設けられる。２つのラジアル磁気軸受（17）は、２つのスラスト磁気軸受（16）の間に配置される。２つのラジアル磁気軸受（17）の間には、モータ（13）が配置される。２つのラジアル磁気軸受（17）の一方は、シャフト（14）の一端側に配置され、２つのラジアル磁気軸受（17）の他方は、シャフト（14）の他端側（インペラ（12）側の反対側）に配置される。

〈非磁性リング〉
また、この例では、スラスト磁気軸受（16）のロータ（16b）とラジアル磁気軸受（17）のロータ（17b）との間には、非磁性リング（14a）が設けられる。

〔各種センサ〕
スラスト磁気軸受（16）およびラジアル磁気軸受（17）には、ギャップセンサなどの各種センサ（図示を省略）が設けられる。例えば、スラスト磁気軸受（16）には、スラスト方向におけるステータ（16a）とロータ（16b）との間のギャップを検出するスラストギャップセンサ（図示を省略）が設けられ、ラジアル磁気軸受（17）には、ラジアル方向の一例であるＸ軸方向におけるステータ（17a）とロータ（17b）との間のギャップを検出するラジアルギャップセンサ（図示を省略）と、ラジアル方向の一例であるＹ軸方向におけるステータ（17a）とロータ（17b）との間のギャップを検出するラジアルギャップセンサ（図示を省略）とが設けられる。これらの各種センサの検出信号（検出結果）は、制御部（18）に送信される。

〔制御部〕
制御部（18）は、シャフト（14）の位置が所望の位置となるように、スラスト磁気軸受（16）およびラジアル磁気軸受（17）に設けられた各種センサ（例えばスラストギャップセンサやラジアルギャップセンサなど）の検出信号に基づいて、スラスト磁気軸受（16）およびラジアル磁気軸受（17）の各々に供給される電流を制御するための指令値を出力する。例えば、制御部（18）は、プロセッサと、プロセッサと電気的に接続されてプロセッサを動作させるためのプログラムおよび情報を記憶するメモリとにより構成される。

〔電源部〕
電源部（19）は、制御部（18）から出力された指令値に基づいて、スラスト磁気軸受（16）およびラジアル磁気軸受（17）の各々に電流を供給する。例えば、電源部（19）は、ＰＷＭアンプにより構成される。

（スラスト磁気軸受）
図２は、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。スラスト磁気軸受（16）のステータ（16a）は、コイル（20）と、コア（30）と、絶縁部材（40）とを備える。なお、図２では、スラスト磁気軸受（16）のロータ（16b）の図示を省略している。

〔コイル〕
コイル（20）は、導線が巻回されることにより構成される。

以下では、コイル（20）の巻回軸線（Q）の方向を「軸方向」と記載し、コイル（20）の巻回軸線（Q）の方向と直交する方向を「径方向」と記載する。また、軸方向に沿う断面を「縦断面」と記載する。なお、巻回軸線（Q）は、巻回されるコイル（20）の巻回の軸線のことである。

この例では、コイル（20）は、環状に形成される。コイル（20）の縦断面形状は、矩形状となっている。コイル（20）は、軸方向における一端部である第１端部（21）と、軸方向における他端部である第２端部（22）とを有する。

〔コア〕
コア（30）は、コイル（20）を収容する。コア（30）は、コイル（20）の径方向の外側を囲う。コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間には、隙間が形成される。例えば、コア（30）は、電磁鋼板が積層されることで構成される積層コアである。なお、コア（30）は、圧粉磁心などのその他の磁性材料で構成されてもよい。

また、コア（30）には、貫通孔（35）が設けられる。貫通孔（35）は、コイル（20）よりも径方向の内側においてコア（30）を軸方向に貫通する。貫通孔（35）には、シャフト（14）が挿通される。

この例では、コア（30）は、環状に形成される。コア（30）の縦断面形状は、径方向の内側に開口するＵ字状となっている。具体的には、コア（30）は、第１コア（31）と、第２コア（32）とを有する。

第１コア（31）および第２コア（32）は、軸方向に並ぶ。第１コア（31）は、コア（30）の軸方向の一端側を構成し、第２コア（32）は、コア（30）の軸方向の他端側を構成する。第１コア（31）および第２コア（32）の各々は、環状に形成される。第１コア（31）の縦断面形状は、Ｌ字状となっている。第２コア（32）の縦断面形状は、矩形状となっている。第１コア（31）および第２コア（32）の内周面は、貫通孔（35）を構成する。

第１コア（31）と第２コア（32）との間には、コイル（20）を収容する収容部（50）が形成される。収容部（50）は、環状に形成される。収容部（50）の縦断面形状は、矩形状となっている。

収容部（50）は、軸方向における一端部である第１端部（51）と、軸方向における他端部である第２端部（52）とを有する。収容部（50）の第１端部（51）は、軸方向においてコイル（20）の第１端部（21）と対向する。収容部（50）の第２端部（52）は、軸方向においてコイル（20）の第２端部（22）と対向する。収容部（50）の径方向の外側（この例では外周面）は、コイル（20）の径方向の外側（この例では外周面）と対向する。

なお、収容部（50）の径方向の外側とコイル（20）の径方向の外側との間には、隙間が形成される。この隙間は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に対応する。

〔絶縁部材〕
絶縁部材（40）は、コイル（20）とコア（30）とを絶縁する。絶縁部材（40）は、コイル（20）の軸方向の両側および径方向の内側に配置される。絶縁部材（40）は、コイル（20）とともにコア（30）に収容される。

この例では、絶縁部材（40）は、環状に形成される。絶縁部材（40）の縦断面形状は、径方向の外方に開口するＵ字状となっている。具体的には、絶縁部材（40）は、軸方向における一方の壁部である第１壁部（41）と、軸方向における他方の壁部である第２壁部（42）と、第１壁部（41）と第２壁部（42）とを連結する連結部（43）とを有する。

絶縁部材（40）の第１壁部（41）は、コイル（20）の第１端部（21）に配置される。絶縁部材（40）の第２壁部（42）は、コイル（20）の第２端部（22）に配置される。絶縁部材（40）の連結部（43）は、コイル（20）の径方向の内側（この例では内周面）に配置される。絶縁部材（40）は、コイル（20）とともに収容部（50）に収容される。絶縁部材（40）の第１壁部（41）は、軸方向において収容部（50）の第１端部（51）と対向する。絶縁部材（40）の第２壁部（42）は、軸方向において収容部（50）の第２端部（52）と対向する。

なお、コア（30）とコイル（20）の第１端部（21）に配置される絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間には、隙間が形成される。具体的には、収容部（50）の第１端部（51）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間には、隙間が形成される。

〔冷媒入口と冷媒出口〕
コア（30）には、冷媒入口（61）と、冷媒出口（62）とが設けられる。

この例では、冷媒入口（61）は、コア（30）の軸方向の一端側に設けられる。具体的には、冷媒入口（61）は、第１コア（31）を軸方向に貫通する。絶縁部材（40）の第１壁部（41）には、冷媒入口（61）を、コイル（20）の径方向の外側と収容部（50）の径方向の外側との間の隙間に連通させる連通孔が設けられる。

また、この例では、冷媒出口（62）は、コア（30）の軸方向の他端側に設けられる。具体的には、冷媒出口（62）は、第２コア（32）を軸方向に貫通する。絶縁部材（40）の第２壁部（42）には、冷媒出口（62）を、コイル（20）の径方向の外側と収容部（50）の径方向の外側との間の隙間に連通させる連通孔が設けられる。

また、この例では、冷媒出口（62）は、軸方向に見た場合に冷媒入口（61）から見通せる位置を避けて設けられる。具体的には、冷媒出口（62）は、軸方向に見た場合に冷媒入口（61）と重なる位置を避けて設けられる。例えば、冷媒出口（62）は、巻回軸線（Q）を中心として冷媒入口（61）の位置から９０°以上ずれた位置に配置される。図２の例では、冷媒出口（62）は、巻回軸線（Q）を中心として冷媒入口（61）の位置から１８０°ずれた位置に配置されている。

また、この例では、冷媒入口（61）における冷媒圧力は、冷媒出口（62）における冷媒圧力よりも高い。

〔冷媒流路〕
コイル（20）とコア（30）との間には、冷媒流路（65）が設けられる。冷媒流路（65）は、冷媒入口（61）と冷媒出口（62）とを繋ぐ。冷媒流路（65）は、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向かう冷媒が主にコイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿って流れるように形成される。

この例では、冷媒流路（65）は、主流路（66）と、副流路（67）とを有する。

主流路（66）は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延びる。この例では、主流路（66）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を含む。

副流路（67）は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延びる。この例では、副流路（67）は、コア（30）とコイル（20）の第１端部（21）に配置される絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間を含む。

なお、主流路（66）の流路断面積は、副流路（67）の流路断面積よりも大きい。

また、この例では、冷媒流路（65）は、コイル（20）に面している。具体的には、冷媒流路（65）の主流路（66）がコイル（20）に面している。なお、冷媒流路（65）の副流路（67）は、コイル（20）に面していない。

〔冷媒の流れ〕
次に、実施形態のスラスト磁気軸受（16）における冷媒の流れについて説明する。

冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入した冷媒は、主に、主流路（66）を流れる。主流路（66）において、冷媒は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、コイル（20）が冷却される。そして、主流路（66）の冷媒は、冷媒出口（62）を通じて流出する。

また、冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入した冷媒の一部は、副流路（69）を流れる。なお、副流路（67）を流れる冷媒の流量は、主流路（66）を流れる冷媒の流量よりも少ない。副流路（67）において、冷媒は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、絶縁部材（40）の第１壁部（41）が冷却され、コイル（20）が間接的に冷却される。そして、副流路（67）の冷媒は、冷媒出口（62）または貫通孔（35）を通じて流出する。

〔比較例の説明〕
次に、図３を参照して、スラスト磁気軸受（16）の比較例について説明する。なお、以下では、スラスト磁気軸受（16）の比較例を「スラスト磁気軸受（9）」と記載する。また、説明の便宜上、スラスト磁気軸受（9）の構成要素のうち実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成要素と同様の構成要素については、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成要素の符号と同一の符号を付している。

図３に示すように、スラスト磁気軸受（9）は、冷媒入口（91）と冷媒出口（92）が実施形態のスラスト磁気軸受（16）と異なる。スラスト磁気軸受（9）のコア（90）では、冷媒出口（92）は、軸方向に見た場合に冷媒入口（91）から見通せる位置（具体的には冷媒入口（91）と重なる位置）に設けられる。なお、スラスト磁気軸受（9）のその他の構成は、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成と同様である。

スラスト磁気軸受（9）では、冷媒出口（92）が軸方向に見た場合に冷媒入口（91）から見通せる位置に設けられているので、冷媒入口（91）を通じてコイル（20）の径方向の外側とコア（90）との間の隙間に流入した冷媒は、主に、冷媒出口（92）へ向けて軸方向に直線的に流れる。そのため、冷媒入口（91）を通じてコイル（20）の径方向の外側とコア（90）との間の隙間に流入した冷媒は、コイル（20）の巻回方向に流れにくい。

〔実施形態の効果〕
実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒流路（65）は、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向かう冷媒が主にコイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿って流れるように形成される。このような構成により、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができ、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒流路（65）は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延びる主流路（66）を有する。主流路（66）によりコイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができる。これにより、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、主流路（66）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を含む。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に冷媒を主に流すことができる。なお、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延びる。したがって、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒流路（65）は、主流路（66）と、絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間を含む副流路（67）とを有する。主流路（66）における冷媒の流量は、副流路（67）における冷媒の流量よりも多い。したがって、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。また、副流路（67）に冷媒を流すことにより、コイル（20）を間接的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、主流路（66）の流路断面積は、副流路（67）の流路断面積よりも大きい。主流路（66）の流路断面積を副流路（67）の流路断面積よりも大きくすることにより、主流路（66）における冷媒の流量を副流路（67）における冷媒の流量よりも多くすることができる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒出口（62）は、軸方向に見た場合に冷媒入口（61）から見通せる位置を避けて設けられる。このような構成により、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向けて冷媒が軸方向に直線的に流れることを阻止することができる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒が流れやすくなるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒流路（65）は、コイル（20）に面している。このような構成により、冷媒流路（65）がコイル（20）に面していない場合よりも、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒入口（61）における冷媒圧力は、冷媒出口（62）における冷媒圧力よりも高い。冷媒入口（61）と冷媒出口（62）との冷媒の圧力差により冷媒流路（65）に冷媒を流すことができる。

（実施形態の変形例１）
図４は、実施形態の変形例１のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例１のスラスト磁気軸受（16）は、冷媒出口（62）が図２に示した実施形態のスラスト磁気軸受（16）と異なる。実施形態の変形例１のスラスト磁気軸受（16）のその他の構成は、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成と同様である。

変形例１では、冷媒出口（62）は、コア（30）の軸方向の一端側に設けられる。具体的には、冷媒出口（62）は、第１コア（31）を軸方向に貫通する。絶縁部材（40）の第１壁部（41）には、冷媒出口（62）を、コイル（20）の径方向の外側と収容部（50）の径方向の外側との間の隙間に連通させる連通孔が設けられる。

〔実施形態の変形例１の効果〕
実施形態の変形例１のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

（実施形態の変形例２）
図５は、実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受（16）は、冷媒入口（61）が図２に示した実施形態のスラスト磁気軸受（16）と異なる。実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受（16）のその他の構成は、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成と同様である。

変形例２では、冷媒入口（61）は、コア（30）の径方向の外側に設けられる。具体的には、冷媒入口（61）は、第１コア（31）を径方向に貫通し、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間と連通する。

〔実施形態の変形例２の効果〕
実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

（実施形態の変形例３）
図６は、実施形態の変形例３のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例３のスラスト磁気軸受（16）は、冷媒出口（62）が図５に示した実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受（16）と異なる。実施形態の変形例３のスラスト磁気軸受（16）のその他の構成は、実施形態の変形例２のスラスト磁気軸受（16）の構成と同様である。

変形例３では、冷媒出口（62）は、コア（30）の径方向の外側に設けられる。具体的には、冷媒出口（62）は、第１コア（31）を径方向に貫通し、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間と連通する。

〔実施形態の変形例３の効果〕
実施形態の変形例３のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

（実施形態の変形例４）
図７は、実施形態の変形例４のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例４のスラスト磁気軸受（16）は、図２に示した実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成に加えて、阻害部材（70）を備える。

阻害部材（70）は、コア（30）と、コイル（20）の第１端部（21）に配置される絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間における冷媒の流れを阻害する。

この例では、阻害部材（70）は、弾性を有する弾性部材である。阻害部材（70）は、絶縁部材（40）の第２壁部（42）と収容部（50）の第２端部（52）との間に設けられる。そして、阻害部材（70）は、絶縁部材（40）を収容部（50）の第１端部（51）へ向けて押し付ける。これにより、収容部（50）の第１端部（51）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間をなくしている。

〔実施形態の変形例４の効果〕
実施形態の変形例４のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例４のスラスト磁気軸受（16）は、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間における冷媒の流れを阻害する阻害部材（70）を備える。コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間における冷媒の流れを阻害することにより、主流路（66）に冷媒が流れやすくなる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことが容易となり、コイル（20）を効果的に冷却することが容易となる。

なお、阻害部材（70）は、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間をシールするシール部材であってもよい。この場合、阻害部材（70）は、収容部（50）の第１端部（51）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間に設けられることで、収容部（50）の第１端部（51）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間をなくす。このように構成した場合も、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間における冷媒の流れを阻害することができる。

（実施形態の変形例５）
図８は、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）は、図２に示した実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成に加えて、仕切板（80）を備える。

図８に示すように、仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に設けられる。この例では、仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を軸方向に区画する。仕切板（80）には、切り欠き（80a）が設けられる。切り欠き（80a）は、冷媒を軸方向に通過させる。

図９に示すように、仕切板（80）は、環状に形成される。図８に示すように、仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側（この例では外周面）から収容部（50）の径方向の外側（この例では外周面）まで延びる。仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側と収容部（50）の径方向の外側との間の隙間を巻回方向の全周に亘って軸方向に区画する。

変形例５では、主流路（66）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間のうち仕切板（80）と収容部（50）の第１端部（51）との間に挟まれた部分を含む。なお、変形例５における副流路（67）の構成は、図２に示した実施形態における副流路（67）の構成と同様である。

また、変形例５では、冷媒入口（61）および冷媒出口（62）の少なくとも一方は、軸方向に見た場合に切り欠き（80a）と重なる位置を避けて設けられる。この例では、冷媒出口（62）は、軸方向に見た場合に切り欠き（80a）と重なる位置に設けられる。冷媒入口（61）は、軸方向に見た場合に切り欠き（80a）と重なる位置を避けて設けられる。例えば、冷媒入口（61）は、巻回軸線（Q）を中心として冷媒出口（62）の位置から９０°以上ずれた位置に配置される。図８の例では、冷媒入口（61）は、巻回軸線（Q）を中心として冷媒出口（62）の位置から１８０°ずれた位置に配置されている。

〔冷媒の流れ〕
次に、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）における冷媒の流れについて説明する。

冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入した冷媒は、主に、主流路（66）を流れる。主流路（66）において、冷媒は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、コイル（20）が冷却される。そして、主流路（66）の冷媒は、仕切板（80）の切り欠き（80a）と冷媒出口（62）とを通じて流出する。

また、冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入した冷媒の一部は、副流路（69）を流れる。なお、副流路（67）を流れる冷媒の流量は、主流路（66）を流れる冷媒の流量よりも少ない。副流路（67）において、冷媒は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、絶縁部材（40）の第１壁部（41）が冷却され、コイル（20）が間接的に冷却される。そして、副流路（67）の冷媒は、仕切板（80）の切り欠き（80a）と冷媒出口（62）とを通じて流出する。

〔実施形態の変形例５の効果〕
実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に設けられる仕切板（80）を備える。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間における冷媒の流れを調節することができる。

また、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）では、仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を軸方向に区画する。仕切板（80）には、冷媒を軸方向に通過させる切り欠き（80a）が設けられる。冷媒入口（61）および冷媒出口（62）の少なくとも一方は、軸方向に見た場合に切り欠き（80a）と重なる位置を避けて設けられる。このような構成により、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向けて冷媒が軸方向に直線的に流れることを阻止することができる。これにより、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒が流れやすくなるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

（実施形態の変形例６）
図１０は、実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受（16）は、冷媒出口（62）が図８に示した実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）と異なる。実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受（16）のその他の構成は、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）の構成と同様である。

変形例６では、冷媒入口（61）および冷媒出口（62）は、軸方向に見た場合に切り欠き（80a）と重なる位置を避けて設けられる。例えば、冷媒入口（61）および冷媒出口（62）は、巻回軸線（Q）を中心として仕切板（80）の切り欠き（80a）の位置から９０°以上ずれた位置に配置される。図１０の例では、冷媒入口（61）および冷媒出口（62）は、巻回軸線（Q）を中心として仕切板（80）の切り欠き（80a）の位置から１８０°ずれた位置に配置されている。

また、変形例６では、冷媒出口（62）は、軸方向に見た場合に冷媒入口（61）と重なる位置に設けられる。なお、冷媒入口（61）と冷媒出口（62）との間には、仕切板（80）が配置される。このような構成により、軸方向に見た場合に冷媒出口（62）が冷媒入口（61）と重なる位置に設けられるが、仕切板（80）により冷媒入口（61）から冷媒出口（62）が見通せなくなるので、冷媒入口（61）から冷媒出口（62）へ向けて冷媒が軸方向に直線的に流れることが阻止されている。

また、変形例６では、仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を軸方向に区画することで、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を複数の流路に区画する。複数の流路は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延び、仕切板（80）の切り欠き（80a）を通じて連通する。主流路（66）は、複数の流路を含む。

〔冷媒の流れ〕
次に、実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受（16）における冷媒の流れについて説明する。

冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入した冷媒は、主に、主流路（66）を流れる。主流路（66）において、冷媒は、冷媒入口（61）から仕切板（80）の切り欠き（80a）へ向けて、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れ、仕切板（80）の切り欠き（80a）を軸方向に通過する。これにより、コイル（20）が冷却される。仕切板（80）の切り欠き（80a）を通過した冷媒は、仕切板（80）の切り欠き（80a）から冷媒出口（61）へ向けて、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、コイル（20）が冷却される。そして、主流路（66）の冷媒は、冷媒出口（62）を通じて流出する。

〔実施形態の変形例６の効果〕
実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態の変形例５のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例６のスラスト磁気軸受（16）では、仕切板（80）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を複数の流路に区画する。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間における冷媒の偏流を抑制することができる。

（実施形態の変形例７）
図１１は、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）は、冷媒入口（61）と冷媒流路（65）が図２に示した実施形態のスラスト磁気軸受（16）と異なる。実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）のその他の構成は、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成と同様である。

図１１に示すように、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）により非接触で支持されるシャフト（14）の内部には、冷媒が流れる。このシャフト（14）は、回転により冷媒を径方向に放出可能である。具体的には、シャフト（14）には、シャフト（14）の延伸方向に延びる第１流路（14b）と、シャフト（14）の延伸方向と直交する方向に延びる第２流路（14c）とが設けられる。第１流路（14b）および第２流路（14c）には、冷媒が流れる。シャフト（14）が回転すると、遠心ポンプ効果により第１流路（14b）から第２流路（14c）を通じて冷媒が径方向に放出される。

変形例７では、冷媒入口（61）は、貫通孔（35）の内周面に開口する。この例では、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間のうち径方向の端部が冷媒入口（61）を構成する。図１２に示すように、冷媒入口（61）は、コイル（20）の巻回方向の全周に亘るように形成される。

また、変形例７では、冷媒流路（65）は、主流路（66）と連絡流路（68）とを有する。なお、変形例７における主流路（66）の構成は、図２に示した実施形態における主流路（66）の構成と同様である。

図１１に示すように、連絡流路（68）は、コア（30）とコイル（20）の第１端部（21）に配置される絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間を含む。連絡流路（68）は、冷媒入口（61）と主流路（66）とを繋ぐ。図１２に示すように、連絡流路（68）は、コイル（20）の巻回方向の全周に亘るように形成される。

〔冷媒の流れ〕
次に、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）における冷媒の流れについて説明する。

シャフト（14）から放出された冷媒は、冷媒入口（61）を通じて連絡流路（68）に流入する。連絡流路（68）において、冷媒は、径方向の外方へ向けて流れ、主流路（66）に流入する。主流路（66）において、冷媒は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、コイル（20）が冷却される。主流路（66）の冷媒は、冷媒出口（62）を通じて流出する。

〔実施形態の変形例７の効果〕
実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）では、貫通孔（35）には、内部に冷媒が流れて回転により冷媒を径方向に放出可能なシャフト（14）が挿通される。冷媒入口（61）は、貫通孔（35）の内周面に開口する。このような構成により、シャフト（14）から放出された冷媒は、貫通孔（35）の内周面に開口する冷媒入口（61）を通じて冷媒流路（65）に流入する。これにより、シャフト（14）から放出された冷媒を用いてコイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒流路（65）は、主流路（66）と、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間を含み冷媒入口（61）と主流路（66）とを繋ぐ連絡流路（68）とを有する。このような構成により、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間を通じて冷媒入口（61）から主流路（66）へ冷媒を流すことができる。

（実施形態の変形例８）
図１３は、実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受（16）は、図１１に示した実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）の構成に加えて、阻害部材（70）を備える。また、実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受（16）は、絶縁部材（40）が図１１に示した実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）と異なる。実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受（16）のその他の構成は、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）と同様である。

変形例８では、阻害部材（70）は、コア（30）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間における冷媒の流れを阻害する。この例では、阻害部材（70）は、弾性を有する弾性部材である。阻害部材（70）は、絶縁部材（40）の第２壁部（42）と収容部（50）の第２端部（52）との間に設けられる。そして、阻害部材（70）は、絶縁部材（40）を収容部（50）の第１端部（51）へ向けて押し付ける。これにより、収容部（50）の第１端部（51）と絶縁部材（40）の第１壁部（41）との間の隙間をなくしている。

また、変形例８では、コイル（20）の第１端部（21）に配置される絶縁部材（40）の第１壁部（41）のコア（30）と対向する面に、径方向に延びる溝（41g）が設けられる。図１４に示すように、この例では、複数の溝（41g）が設けられる。

また、変形例８では、冷媒流路（65）は、主流路（66）と連絡流路（68）とを有する。なお、変形例８における主流路（66）の構成は、図２に示した実施形態における主流路（66）の構成と同様である。

図１３および図１４に示すように、連絡流路（68）は、絶縁部材（40）の第１壁部（41）の溝（41g）を含む。連絡流路（68）は、冷媒入口（61）と主流路（66）とを繋ぐ。

〔実施形態の変形例８の効果〕
実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態の変形例７のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例８のスラスト磁気軸受（16）では、冷媒流路（65）は、主流路（66）と、絶縁部材（40）の第１壁部（41）の溝（41g）を含み冷媒入口（61）と主流路（66）とを繋ぐ連絡流路（68）とを有する。このような構成により、絶縁部材（40）の第１壁部（41）の溝（41g）を通じて冷媒入口（61）から主流路（66）へ冷媒を流すことができる。

（実施形態の変形例９）
図１５は、実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）の構成を例示する。実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）は、図２に示した実施形態のスラスト磁気軸受（16）の構成に加えて、第１仕切板（81）および第２仕切板（82）を備える。

図１５に示すように、第１仕切板（81）および第２仕切板（82）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に設けられる。この例では、第１仕切板（81）および第２仕切板（82）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間を巻回方向に区画することで、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を複数の流路（66a）に区画する。複数の流路（66a）は、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように延びる。主流路（66）は、複数の流路（66a）を含む。

具体的には、第１仕切板（81）は、矩形状に形成される。第１仕切板（81）は、コイル（20）の径方向の外側（この例では外周面）から収容部（50）の径方向の外側（この例では外周面）まで延びる。第１仕切板（81）は、コイル（20）の径方向の外側と収容部（50）の径方向の外側との間の隙間を軸方向の全域に亘って巻回方向に区画する。第２仕切板（82）の構成は、第１仕切板（81）の構成と同様である。第２仕切板（82）は、巻回軸線（Q）を中心として第１仕切板（81）の位置から１８０°ずれた位置に配置される。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側と収容部（50）の径方向の外側との間の隙間は、２つの流路（66a）に区画される。

変形例１５では、第１仕切板（81）の近傍に複数の冷媒入口（61）が設けられ、第２仕切板（82）の近傍に複数の冷媒出口（62）が設けられる。具体的には、２つの流路（66a）に対応する２つの冷媒入口（61）と、２つの流路（66a）に対応する２つの冷媒出口（62）とが設けられる。

〔冷媒の流れ〕
次に、実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）における冷媒の流れについて説明する。以下では、２つの流路（66a）の一方を「第１流路（66a）」と記載し、２つの流路（66a）の他方を「第２流路（66a）」と記載する。第１流路（66a）に対応する冷媒入口（61）および冷媒出口（62）を「第１冷媒入口（61）」および「第１冷媒出口（62）」と記載し、第２流路（66a）に対応する冷媒入口（61）および冷媒出口（62）を「第２冷媒入口（61）」および「第２冷媒出口（62）」と記載する。

第１冷媒入口（61）を通じて第１流路（66a）に流入した冷媒は、コイル（20）の巻回方向（例えば図１５における時計回り方向）にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、コイル（20）の半分が冷却される。そして、第１流路（66a）の冷媒は、第１冷媒出口（62）を通じて流出する。

第２冷媒入口（61）を通じて第２流路（66a）に流入した冷媒は、コイル（20）の巻回方向（例えば図１５における反時計回り方向）にコイル（20）に沿うように流れる。これにより、コイル（20）の残りの半分が冷却される。そして、第２流路（66a）の冷媒は、第２冷媒出口（62）を通じて流出する。

〔実施形態の変形例９の効果〕
実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）では、実施形態のスラスト磁気軸受（16）の効果と同様の効果を得ることができる。例えば、コイル（20）の巻回方向にコイル（20）に沿うように冷媒を主に流すことができるので、コイル（20）を効果的に冷却することができる。

また、実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間に設けられる第１仕切板（81）および第２仕切板（82）を備える。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間における冷媒の流れを調節することができる。

また、実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）では、第１仕切板（81）および第２仕切板（82）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間を複数の流路（66a）に区画する。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間における冷媒の偏流を抑制することができる。

また、実施形態の変形例９のスラスト磁気軸受（16）では、第１仕切板（81）および第２仕切板（82）は、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間を巻回方向に区画する。このような構成により、コイル（20）の径方向の外側とコア（30）との間の隙間において冷媒の巻回方向における偏流を抑制することができる。

（その他の実施形態）
以上の説明において、コイル（20）は、剥き出しになっていてもよいし、ポッテイング樹脂などに覆われていてもよい。

また、以上の説明において、コア（30）に収容されたコイル（20）は、コア（30）に完全に囲まれていてもよいし、コア（30）に完全に囲まれていなくてもよい。

また、以上の説明では、環状に形成された第１コア（31）および第２コア（32）を軸方向に並べることでコア（30）が構成される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、コア（30）は、Ｕ字状のコア、Ｌ字状のコアなど、その他の形状のコアの組合せにより構成されてもよい。

また、以上の説明では、冷媒入口（61）と冷媒出口（62）との冷媒の圧力差により冷媒流路（65）に冷媒を流す場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、冷媒入口（61）と冷媒出口（62）との高低差により冷媒流路（65）に冷媒を流すようにしてもよい。

また、冷媒の状態は、気体であってもよいし、液体であってもっよいし、気液二相の状態であってもよい。

また、以上の説明では、仕切板（80,81,82）により２つの流路が形成される場合を例に挙げたが、これに限定されない。仕切板（80,81,82）により３つ以上の流路が形成されてもよい。

また、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、スラスト磁気軸受として有用である。

１０ ターボ圧縮機
１１ ケーシング
１２ インペラ
１３ モータ
１４ シャフト
１５ タッチダウン軸受
１６ スラスト磁気軸受
１６ａ ステータ
１６ｂ ロータ
１７ ラジアル磁気軸受
１８ 制御部
１９ 電源部
２０ コイル
２１ 第１端部
２２ 第２端部
３０ コア
３１ 第１コア
３２ 第２コア
４０ 絶縁部材
４１ 第１壁部
４２ 第２壁部
４３ 連結部
４１ｇ 溝
５０ 収容部
５１ 第１端部
５２ 第２端部
６１ 冷媒入口
６２ 冷媒出口
６５ 冷媒流路
６６ 主流路
６７ 副流路
６８ 連絡流路
７０ 阻害部材
８０ 仕切板
８１ 第１仕切板
８２ 第２仕切板
９ スラスト磁気軸受（比較例）
９０ コア（比較例）
９１ 冷媒入口（比較例）
９２ 冷媒出口（比較例）

また、冷媒の状態は、気体であってもよいし、液体であってもよいし、気液二相の状態であってもよい。

Claims (16)

1. 導線が巻回されることにより構成されるコイル（20）と、
   前記コイル（20）を収容するコア（30）とを備え、
   前記コア（30）には、冷媒入口（61）と、冷媒出口（62）とが設けられ、
   前記コイル（20）と前記コア（30）との間には、前記冷媒入口（61）と前記冷媒出口（62）とを繋ぐ冷媒流路（65）が設けられ、
   前記冷媒流路（65）は、前記冷媒入口（61）から前記冷媒出口（62）へ向かう冷媒が主に前記コイル（20）の巻回方向に前記コイル（20）に沿って流れるように形成される
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
2. 請求項１において、
   前記冷媒流路（65）は、前記コイル（20）の巻回方向に前記コイル（20）に沿うように延びる主流路（66）を有する
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
3. 請求項２において、
   前記コイル（20）と前記コア（30）とを絶縁する絶縁部材（40）を備え、
   前記絶縁部材（40）は、前記コイル（20）の軸方向の両側および径方向の内側に配置され、
   前記主流路（66）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間を含む
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
4. 請求項３において、
   前記コア（30）と、前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間における前記冷媒の流れを阻害する阻害部材（70）を備える
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
5. 請求項３において、
   前記冷媒流路（65）は、前記主流路（66）と、前記コア（30）と前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間を含む副流路（67）とを有する
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
6. 請求項５において、
   前記主流路（66）の流路断面積は、前記副流路（67）の流路断面積よりも大きい
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
7. 請求項３において、
   前記コア（30）には、前記コイル（20）よりも前記径方向の内側において前記コア（30）を前記軸方向に貫通する貫通孔（35）が設けられ、
   前記貫通孔（35）には、内部に前記冷媒が流れて回転により前記冷媒を径方向に放出可能なシャフト（14）が挿通され、
   前記冷媒入口（61）は、前記貫通孔（35）の内周面に開口する
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
8. 請求項７において、
   前記冷媒流路（65）は、前記主流路（66）と、前記コア（30）と前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）との間の隙間を含み前記冷媒入口（61）と前記主流路（66）とを繋ぐ連絡流路（68）とを有する
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
9. 請求項７において、
   前記コイル（20）の前記軸方向の端部（21）に配置される前記絶縁部材（40）の壁部（41）の前記コア（30）と対向する面には、前記径方向に延びる溝（41g）が設けられ、
   前記冷媒流路（65）は、前記主流路（66）と、前記絶縁部材（40）の壁部（41）の溝（41g）を含み前記冷媒入口（61）と前記主流路（66）とを繋ぐ連絡流路（68）とを有する
   ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
10. 請求項３～９のいずれか１つにおいて、
    前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間に設けられる仕切板（80,81,82）を備える
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
11. 請求項１０において、
    前記仕切板（80,81,82）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間を複数の流路に区画する
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
12. 請求項１０または１１において、
    前記仕切板（81,82）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間を前記巻回方向に区画する
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
13. 請求項１０または１１において、
    前記仕切板（80）は、前記コイル（20）の径方向の外側と前記コア（30）との間の隙間を前記軸方向に区画し、
    前記仕切板（80）には、前記冷媒を前記軸方向に通過させる切り欠き（80a）が設けられ、
    前記冷媒入口（61）および前記冷媒出口（62）の少なくとも一方は、前記軸方向に見た場合に前記切り欠き（80a）と重なる位置を避けて設けられる
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
14. 請求項１～１２のいずれか１つにおいて、
    前記冷媒出口（62）は、前記コイル（20）の軸方向に見た場合に前記冷媒入口（61）から見通せる位置を避けて設けられる
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
15. 請求項１～１４のいずれか１つにおいて、
    前記冷媒流路（65）は、前記コイル（20）に面している
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。
16. 請求項１～１５のいずれか１つにおいて、
    前記冷媒入口（61）における冷媒圧力は、前記冷媒出口（62）における冷媒圧力よりも高い
    ことを特徴とするスラスト磁気軸受。

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