JP2024039921A - centrifugal compressor - Google Patents

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正悟 伊藤
芳之 中根
弘晃 加藤
聡 光田
陽平 ▲高▼瀬
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Abstract

【課題】インペラの背面と仕切壁との間における流体の流れを低減しつつも、インペラが回転することによりインペラに発生する応力が局所的に大きくなることを抑制できる遠心圧縮機を提供すること。【解決手段】遠心圧縮機のハブ411の背面S2には、ハウジングのプレートに向けて突出する複数の突出部80が設けられている。インペラ41の翼412と突出部80とは、回転軸の軸方向に重ならないように周方向Cに互いにずらして配置されている。【選択図】図4[Problem] To provide a centrifugal compressor capable of suppressing a local increase in stress generated in the impeller due to the rotation of the impeller while reducing the flow of fluid between the back surface of the impeller and a partition wall. [Solution] A back surface S2 of a hub 411 of the centrifugal compressor is provided with a plurality of protrusions 80 that protrude toward the plate of the housing. The blades 412 of the impeller 41 and the protrusions 80 are arranged to be offset from each other in the circumferential direction C so as not to overlap in the axial direction of the rotating shaft. [Selected Figure] Figure 4

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。 The present invention relates to a centrifugal compressor.

遠心圧縮機は、回転軸と、駆動部と、インペラと、ハウジングと、を備えている。駆動部は、回転軸を回転させる。インペラは、回転軸と一体的に回転する。インペラは、ハブ及び複数の翼を有している。ハブは、外周面と、背面と、を有している。外周面は、回転軸の一方側から他方側に向かうにしたがって次第に拡径する形状を有している。背面は、回転軸の他方側に形成されている。ハウジングは、回転軸、インペラ、及び駆動部を収容している。ハウジングは、インペラの背面と対向する仕切壁を有している。 A centrifugal compressor includes a rotating shaft, a drive section, an impeller, and a housing. The drive unit rotates the rotating shaft. The impeller rotates integrally with the rotating shaft. The impeller has a hub and multiple blades. The hub has an outer peripheral surface and a back surface. The outer circumferential surface has a shape that gradually increases in diameter from one side of the rotating shaft to the other side. The back surface is formed on the other side of the rotating shaft. The housing accommodates the rotating shaft, the impeller, and the drive section. The housing has a partition wall facing the back surface of the impeller.

特許文献1には、駆動部としてのモータ部により回転軸が回転することにより、インペラが回転軸と一体的に回転する遠心圧縮機が開示されている。特許文献1に記載された遠心圧縮機が備えるハウジングは、インペラを収容するコンプレッサ室と、モータ部を収容するモータ室と、を有している。ハウジングの仕切壁には、回転軸を支持する軸受が設けられている。インペラの背面には、仕切壁に向けて延びる円筒状の突出部が複数設けられている。各突出部は、回転軸線を中心として同心円状に設けられている。特許文献1に記載された遠心圧縮機では、インペラが回転することによりインペラの背面と仕切壁との間にガスが流れようとしても、複数の突出部によりインペラの背面と仕切壁との間におけるガスの流れが低減される。これにより、インペラの背面と仕切壁との間の圧力上昇に時間がかかるため、コンプレッサ室の圧力上昇の直後にコンプレッサ室からモータ室に向かう貫通気流が軸受を通過しにくくなる。このため、貫通気流により軸受のグリースが流出することが抑制される。 Patent Document 1 discloses a centrifugal compressor in which an impeller rotates integrally with the rotating shaft when the rotating shaft is rotated by a motor unit serving as a driving unit. The housing included in the centrifugal compressor described in Patent Document 1 includes a compressor chamber that accommodates an impeller and a motor chamber that accommodates a motor section. A bearing that supports the rotating shaft is provided on the partition wall of the housing. A plurality of cylindrical protrusions extending toward the partition wall are provided on the back surface of the impeller. Each protrusion is provided concentrically around the rotation axis. In the centrifugal compressor described in Patent Document 1, even if gas attempts to flow between the back surface of the impeller and the partition wall due to the rotation of the impeller, the plurality of protrusions prevent the gas from flowing between the back surface of the impeller and the partition wall. Gas flow is reduced. As a result, it takes time for the pressure between the back surface of the impeller and the partition wall to rise, so that it becomes difficult for the through airflow from the compressor chamber toward the motor chamber to pass through the bearing immediately after the pressure in the compressor chamber increases. Therefore, the grease from the bearing is prevented from flowing out due to the through-air flow.

特開2022-67667号公報JP2022-67667A

しかし、特許文献1の円筒状の突出部は、回転軸線を中心として同心円状のため、軸方向において翼と円筒状の突出部とが重なる。このため、インペラが回転することにより、インペラの翼及び円筒状の突出部には遠心力が作用することにより、翼に作用する遠心力によりインペラに発生する応力と、突出部に作用する遠心力によりインペラに発生する応力とがインペラの同一箇所に作用する。つまり、インペラが回転することによりインペラに発生する応力が局所的に大きくなる虞がある。 However, since the cylindrical protrusion in Patent Document 1 is concentric with the rotation axis, the blade and the cylindrical protrusion overlap in the axial direction. Therefore, as the impeller rotates, centrifugal force acts on the blades and cylindrical protrusion of the impeller, resulting in stress generated in the impeller due to the centrifugal force acting on the blades and centrifugal force acting on the protrusion. The stress generated in the impeller due to this acts on the same location of the impeller. In other words, as the impeller rotates, the stress generated in the impeller may locally increase.

上記課題を解決する遠心圧縮機は、回転軸と、前記回転軸を回転させる駆動部と、前記回転軸と一体的に回転するインペラと、前記回転軸、前記駆動部、及び前記インペラを収容し、前記回転軸を支持し、前記駆動部と前記インペラとを仕切る仕切壁を有するハウジングと、を有し、前記インペラは、前記回転軸の一方側から他方側に向かうにしたがって次第に拡径する形状を有する外周面と、前記外周面の前記回転軸における軸方向裏側の背面と、を有するハブ、及び前記ハブの前記外周面に設けられた複数の翼を有する遠心圧縮機であって、前記背面には、前記仕切壁に向けて突出する複数の突出部が設けられており、前記複数の翼は、前記ハブの周方向に第1所定間隔を有し、前記複数の突出部は、前記ハブの周方向に第2所定間隔を有し、前記複数の翼と前記複数の突出部とが前記回転軸の軸方向に重ならないように前記ハブの周方向に互いにずらして配置されている。 A centrifugal compressor that solves the above problems includes a rotating shaft, a driving section that rotates the rotating shaft, an impeller that rotates integrally with the rotating shaft, and housing the rotating shaft, the driving section, and the impeller. , a housing having a partition wall that supports the rotating shaft and partitions the drive unit and the impeller, and the impeller has a shape whose diameter gradually increases from one side of the rotating shaft to the other side. A centrifugal compressor comprising: a hub having an outer circumferential surface; and a back surface on the back side of the outer circumferential surface in the axial direction of the rotating shaft; and a plurality of blades provided on the outer circumferential surface of the hub, the centrifugal compressor comprising: is provided with a plurality of protrusions that protrude toward the partition wall, the plurality of wings have a first predetermined interval in the circumferential direction of the hub, and the plurality of protrusions have a second predetermined interval in the circumferential direction of the hub, and the plurality of blades and the plurality of protrusions are staggered from each other in the circumferential direction of the hub so that they do not overlap in the axial direction of the rotating shaft.

上記構成によれば、インペラが回転することによりインペラの背面と仕切壁との間に流体が流れようとしても、少なくとも突出部が当該流体の流れに干渉する。よって、インペラの背面と仕切壁との間における流体の流れを低減できる。 According to the above configuration, even if fluid attempts to flow between the back surface of the impeller and the partition wall due to rotation of the impeller, at least the protrusion interferes with the flow of the fluid. Therefore, the flow of fluid between the back surface of the impeller and the partition wall can be reduced.

また、複数の翼は、ハブの周方向に第1所定間隔を有し、複数の突出部は、ハブの周方向に第2所定間隔を有し、複数の翼と複数の突出部とが回転軸の軸方向に重ならないようにハブの周方向に互いにずらして配置されている。このため、インペラが回転したとき、インペラの翼に作用する遠心力によりインペラに発生する応力と、突出部に作用する遠心力によりインペラに発生する応力とが、インペラの同一箇所に作用しない。よって、インペラが回転することによりインペラに発生する応力が局所的に大きくなることを抑制できる。以上により、インペラの背面と仕切壁との間における流体の流れを低減しつつも、インペラが回転することによりインペラに発生する応力が局所的に大きくなることを抑制できる。 Further, the plurality of wings have a first predetermined interval in the circumferential direction of the hub, the plurality of protrusions have a second predetermined interval in the circumferential direction of the hub, and the plurality of wings and the plurality of protrusions rotate. They are arranged offset from each other in the circumferential direction of the hub so as not to overlap in the axial direction of the shaft. Therefore, when the impeller rotates, the stress generated in the impeller due to the centrifugal force acting on the blades of the impeller and the stress generated in the impeller due to the centrifugal force acting on the protrusion do not act on the same location of the impeller. Therefore, it is possible to suppress stress generated in the impeller from increasing locally due to rotation of the impeller. As described above, while reducing the flow of fluid between the back surface of the impeller and the partition wall, it is possible to suppress the stress generated in the impeller from increasing locally due to rotation of the impeller.

上記の遠心圧縮機において、前記背面は、全ての前記突出部よりも前記インペラの外径側にある第1背面と、全ての前記突出部よりも前記インペラの内径側にある第2背面と、を有し、前記複数の突出部が前記第2所定間隔を有することにより、前記ハブの周方向において隣り合う前記突出部の間には、前記インペラが回転することにより前記第1背面から前記第2背面に向けて流体が流れる空隙が形成され、前記突出部における前記インペラの回転方向に先行する端面は、前記インペラの回転方向に向かうにつれて前記ハブの径方向の外側に向けて延びているとよい。 In the above centrifugal compressor, the back surface includes a first back surface that is closer to the outer diameter side of the impeller than all of the protrusions, and a second back surface that is closer to the inner diameter side of the impeller than all of the protrusions; and the plurality of protrusions have the second predetermined interval, so that a space between the protrusions adjacent to each other in the circumferential direction of the hub is formed from the first back surface to the second predetermined interval by the rotation of the impeller. 2. A gap is formed in which fluid flows toward the rear surface, and an end surface of the protruding portion leading in the rotational direction of the impeller extends radially outward of the hub in the rotational direction of the impeller. good.

上記構成によれば、突出部におけるインペラの回転方向に先行する端面により、インペラの外径側から内径側に向けて流体を引き戻す流れをつくることができる。このため、例えば、差圧によって仕切壁と回転軸との間からインペラに向けて流体が流れようとしても、インペラの背面と仕切壁との間を通過しにくくなる。 According to the above configuration, the end surface of the protruding portion leading in the rotational direction of the impeller can create a flow that draws the fluid back from the outer diameter side of the impeller toward the inner diameter side. Therefore, even if fluid tries to flow toward the impeller from between the partition wall and the rotating shaft due to differential pressure, for example, it becomes difficult to pass between the back surface of the impeller and the partition wall.

上記の遠心圧縮機において、前記複数の突出部は、前記ハブの径方向に第3所定間隔を空けて前記ハブの径方向に複数周形成されており、前記ハブの径方向において隣り合う前記突出部のうち、前記ハブの径方向の外側に位置する前記突出部の前記端面は、前記ハブの径方向の内側に位置する前記突出部の前記端面よりも前記インペラの回転方向に先行しているとよい。 In the centrifugal compressor described above, the plurality of protrusions are formed around the hub in a plurality of circumferences in the radial direction of the hub at third predetermined intervals, and the protrusions are arranged around the plurality of protrusions that are adjacent to each other in the radial direction of the hub. The end face of the protruding part located on the radially outer side of the hub precedes the end face of the protruding part located on the radially inner side of the hub in the rotational direction of the impeller. Good.

上記構成によれば、ハブの径方向において隣り合う突出部において、ハブの径方向の外側に位置する突出部の端面によりインペラの外径側から内径側に向けて引き戻された流体は、ハブの径方向の内側に位置する突出部の端面によりインペラの内径側に引き戻されたり、ハブの径方向において隣り合う突出部の間を通過したりする。このため、ハブの径方向の内側に位置する突出部の端面によりインペラの外径側から内径側に向けて流体を引き戻しやすくしつつ、ハブの径方向において隣り合う突出部の間を流体が通過することにより、ハブの径方向において隣り合う突出部に流体が衝突したときの荷重の一部を逃がすことができる。よって、インペラの外径側から内径側に向けて流体を更に引き戻しやすくしつつ、ハブの径方向において隣り合う突出部の端面に流体が衝突した際に両突出部に発生する応力を低減できる。 According to the above configuration, in the protrusions adjacent in the radial direction of the hub, the fluid pulled back from the outer diameter side of the impeller toward the inner diameter side by the end face of the protrusion part located on the radially outer side of the hub is It is pulled back toward the inner diameter side of the impeller by the end face of the protrusion located on the radially inner side, or passes between adjacent protrusions in the radial direction of the hub. Therefore, while the end face of the protrusion located on the radially inner side of the hub makes it easier to pull the fluid back from the outer diameter side of the impeller toward the inner diameter side, the fluid passes between adjacent protrusions in the radial direction of the hub. By doing so, it is possible to release a portion of the load when fluid collides with protrusions adjacent in the radial direction of the hub. Therefore, while making it easier to pull the fluid back from the outer diameter side of the impeller toward the inner diameter side, it is possible to reduce the stress generated in both protrusions when the fluid collides with the end surfaces of the protrusions adjacent in the radial direction of the hub.

上記の遠心圧縮機において、前記仕切壁には、前記突出部が入り込んで前記ハブの径方向に対してラビリンスを形成する環状の溝が設けられているとよい。
上記構成によれば、インペラの背面と仕切壁との間に流体が流れようとしても、突出部と溝により形成されるラビリンスにより、インペラの背面と仕切壁との間における流体の流れを更に低減できる。
In the above centrifugal compressor, it is preferable that the partition wall is provided with an annular groove into which the protrusion enters and forms a labyrinth in a radial direction of the hub.
According to the above configuration, even if fluid tries to flow between the back surface of the impeller and the partition wall, the labyrinth formed by the protrusion and the groove further reduces the flow of fluid between the back surface of the impeller and the partition wall. can.

この発明によれば、インペラの背面と仕切壁との間における流体の流れを低減しつつも、インペラが回転することによりインペラに発生する応力が局所的に大きくなることを抑制できる。 According to this invention, while reducing the flow of fluid between the back surface of the impeller and the partition wall, it is possible to suppress the stress generated in the impeller from increasing locally due to rotation of the impeller.

実施形態における遠心圧縮機の断面図である。It is a sectional view of the centrifugal compressor in an embodiment. 遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the centrifugal compressor. インペラの背面側を示す斜視図である。It is a perspective view showing the back side of an impeller. インペラの背面の正面図である。It is a front view of the back of an impeller.

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図1~図4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に搭載され、且つ燃料電池に対してエアを供給する。 An embodiment of a centrifugal compressor will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. The centrifugal compressor of this embodiment is mounted on a fuel cell vehicle that runs using a fuel cell as a power source, and supplies air to the fuel cell.

<ハウジング>
図1に示すように、遠心圧縮機10は、筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11は、モータハウジング12と、増速機ハウジング13と、プレート14と、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、金属製であり、例えば、アルミニウムにより形成されている。
<Housing>
As shown in FIG. 1, the centrifugal compressor 10 includes a cylindrical housing 11. The housing 11 includes a motor housing 12, a speed increaser housing 13, a plate 14, and a compressor housing 15. The motor housing 12, the speed increaser housing 13, the plate 14, and the compressor housing 15 are made of metal, for example, aluminum.

モータハウジング12は、板状の端壁12aと、筒状の周壁12bと、を有している。周壁12bは、端壁12aの外周部から延びている。増速機ハウジング13は、板状の端壁13aと、筒状の周壁13bと、を有している。周壁13bは、端壁13aの外周部から延びている。 The motor housing 12 has a plate-shaped end wall 12a and a cylindrical peripheral wall 12b. The peripheral wall 12b extends from the outer periphery of the end wall 12a. The speed increaser housing 13 has a plate-shaped end wall 13a and a cylindrical peripheral wall 13b. The peripheral wall 13b extends from the outer periphery of the end wall 13a.

モータハウジング12の周壁12bにおける端壁12aとは反対側に位置する端部は、増速機ハウジング13の端壁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の開口は、増速機ハウジング13の端壁13aによって、閉塞されている。増速機ハウジング13の端壁13aの中央には、貫通孔13hが形成されている。 An end of the peripheral wall 12b of the motor housing 12 located on the opposite side of the end wall 12a is connected to an end wall 13a of the speed increaser housing 13. The opening of the peripheral wall 12b of the motor housing 12 is closed by the end wall 13a of the speed increaser housing 13. A through hole 13h is formed in the center of the end wall 13a of the speed increaser housing 13.

プレート14は、増速機ハウジング13の周壁13bにおける端壁13aとは反対側の端部に配置されている。プレート14の中央には、挿通孔14hが形成されている。プレート14は、第1面141aと、第2面141bと、を有している。第1面141aは、増速機ハウジング13の周壁13bにおける端壁13aとは反対側の端部に接触している。そして、増速機ハウジング13の周壁13bの開口は、プレート14の第1面141aによって、閉塞されている。第2面141bは、プレート14の厚さ方向において第1面141aとは反対側に位置する面である。 The plate 14 is arranged at the end of the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13 on the opposite side to the end wall 13a. An insertion hole 14h is formed in the center of the plate 14. The plate 14 has a first surface 141a and a second surface 141b. The first surface 141a is in contact with the end of the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13 on the opposite side to the end wall 13a. The opening of the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13 is closed by the first surface 141a of the plate 14. The second surface 141b is a surface located on the opposite side of the first surface 141a in the thickness direction of the plate 14.

コンプレッサハウジング15は、プレート14の第2面141bに連結されている。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、ハウジング11の軸線方向にこの順序で配列されている。 Compressor housing 15 is connected to second surface 141b of plate 14. The motor housing 12, the speed increaser housing 13, the plate 14, and the compressor housing 15 are arranged in this order in the axial direction of the housing 11.

コンプレッサハウジング15には、エアが吸入される吸入通路15aが区画されている。吸入通路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している。そして、吸入通路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からハウジング11の軸線方向に延びている。 The compressor housing 15 is defined with a suction passage 15a through which air is sucked. The suction passage 15a opens at the center of the end surface of the compressor housing 15 opposite to the plate 14. The suction passage 15a extends in the axial direction of the housing 11 from the center of the end surface of the compressor housing 15 opposite to the plate 14.

<低速シャフト及び電動モータ>
遠心圧縮機10は、低速シャフト16と、電動モータ17と、を備えている。電動モータ17は、低速シャフト16を回転させる。よって、低速シャフト16は、電動モータ17によって回転する。
<Low speed shaft and electric motor>
The centrifugal compressor 10 includes a low-speed shaft 16 and an electric motor 17. Electric motor 17 rotates low speed shaft 16 . Therefore, the low speed shaft 16 is rotated by the electric motor 17.

ハウジング11の内部には、電動モータ17を収容するモータ室25が区画されている。モータ室25は、モータハウジング12の端壁12aの内面、周壁12bの内周面、及び増速機ハウジング13の端壁13aの外面によって区画されている。低速シャフト16は、低速シャフト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。低速シャフト16は、例えば鉄又は合金で形成された金属製である。 A motor chamber 25 that accommodates the electric motor 17 is defined inside the housing 11 . The motor chamber 25 is defined by the inner surface of the end wall 12a of the motor housing 12, the inner peripheral surface of the peripheral wall 12b, and the outer surface of the end wall 13a of the speed increaser housing 13. The low-speed shaft 16 is housed in the motor housing 12 with the axial direction of the low-speed shaft 16 aligned with the axial direction of the motor housing 12. The low-speed shaft 16 is made of metal, such as iron or an alloy.

モータハウジング12の端壁12aの内面には、筒状のボス部12fが突出している。低速シャフト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の端壁12aに回転可能に支持されている。 A cylindrical boss portion 12f protrudes from the inner surface of the end wall 12a of the motor housing 12. One end portion of the low-speed shaft 16 is inserted into the boss portion 12f. A first bearing 18 is provided between one end of the low-speed shaft 16 and the boss portion 12f. One end of the low-speed shaft 16 is rotatably supported by the end wall 12a of the motor housing 12 via a first bearing 18.

低速シャフト16の他端部は、貫通孔13hに挿入されている。低速シャフト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の端壁13aに回転可能に支持されている。よって、低速シャフト16は、ハウジング11に回転可能に支持されている。低速シャフト16の他端は、モータ室25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。 The other end of the low-speed shaft 16 is inserted into the through hole 13h. A second bearing 19 is provided between the other end of the low-speed shaft 16 and the through hole 13h. The other end of the low-speed shaft 16 is rotatably supported by the end wall 13a of the speed increaser housing 13 via a second bearing 19. Therefore, the low-speed shaft 16 is rotatably supported by the housing 11. The other end of the low-speed shaft 16 passes through the through hole 13h from the motor chamber 25 and projects into the speed increaser housing 13.

低速シャフト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。 A seal member 20 is provided between the other end of the low-speed shaft 16 and the through hole 13h. The seal member 20 seals between the outer peripheral surface of the low-speed shaft 16 and the inner peripheral surface of the through hole 13h.

<増速機、高速シャフト、及び増速機室>
遠心圧縮機10は、増速機30と、回転軸としての高速シャフト31と、を備えている。高速シャフト31は、例えば鉄又は合金で形成された金属製である。高速シャフト31は、高速シャフト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ハウジング13に収容されている。高速シャフト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、高速シャフト31の一方側の端部である。挿通孔14hには、高速シャフト31が挿通されている。高速シャフト31の軸線は、低速シャフト16の軸線と一致している。高速シャフト31は、挿通孔14h内に配置される環状のフランジ部31aを有している。フランジ部31aは、高速シャフト31の軸方向に位置する軸端面31bを有している。フランジ部31aの軸端面31bは、高速シャフト31の径方向に延びている。
<Speed up gear, high speed shaft, and speed up gear room>
The centrifugal compressor 10 includes a speed increaser 30 and a high-speed shaft 31 as a rotating shaft. The high-speed shaft 31 is made of metal, such as iron or an alloy. The high-speed shaft 31 is housed in the speed increaser housing 13 with the axial direction of the high-speed shaft 31 aligned with the axial direction of the speed increaser housing 13 . The end of the high-speed shaft 31 on the side opposite to the motor housing 12 passes through the insertion hole 14h of the plate 14 and projects into the compressor housing 15. The end of the high-speed shaft 31 opposite to the motor housing 12 is one end of the high-speed shaft 31 . The high-speed shaft 31 is inserted through the insertion hole 14h. The axis of the high-speed shaft 31 coincides with the axis of the low-speed shaft 16. The high-speed shaft 31 has an annular flange portion 31a disposed within the insertion hole 14h. The flange portion 31a has a shaft end surface 31b located in the axial direction of the high-speed shaft 31. The shaft end surface 31b of the flange portion 31a extends in the radial direction of the high-speed shaft 31.

増速機30は、例えば、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、低速シャフト16の他端に連結されている。そして、電動モータ17が駆動して、低速シャフト16が回転すると、増速機30によって、高速シャフト31は、低速シャフト16よりも高速回転する。したがって、増速機30は、低速シャフト16の動力を高速シャフト31に伝達する。増速機30は、高速シャフト31を回転させる駆動部である。 The speed increaser 30 is, for example, a traction drive type (friction roller type). The speed increaser 30 is connected to the other end of the low speed shaft 16. When the electric motor 17 is driven and the low-speed shaft 16 rotates, the speed increaser 30 causes the high-speed shaft 31 to rotate at a higher speed than the low-speed shaft 16 . Therefore, the speed increaser 30 transmits the power of the low speed shaft 16 to the high speed shaft 31. The speed increaser 30 is a drive unit that rotates the high-speed shaft 31.

ハウジング11の内部には、増速機30を収容する増速機室40が区画されている。増速機室40は、増速機ハウジング13の端壁13aの内面、周壁13bの内周面、及び第1プレート141の第1面141aによって区画されている。増速機室40は、増速機30とともにオイルを収容している。シール部材20は、増速機室40内に貯留されているオイルが、低速シャフト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25に洩れ出すことを抑制している。 A speed increaser chamber 40 that accommodates the speed increaser 30 is partitioned inside the housing 11 . The speed increaser chamber 40 is defined by the inner surface of the end wall 13a of the speed increaser housing 13, the inner peripheral surface of the peripheral wall 13b, and the first surface 141a of the first plate 141. The speed increaser chamber 40 accommodates oil together with the speed increaser 30. The sealing member 20 suppresses oil stored in the speed increaser chamber 40 from leaking into the motor chamber 25 through the space between the outer circumferential surface of the low-speed shaft 16 and the inner circumferential surface of the through hole 13h. There is.

<インペラ及びインペラ室>
図2に示すように、遠心圧縮機10は、インペラ41を備えている。インペラ41は、略円錐台筒形状である。
<Impeller and impeller chamber>
2, the centrifugal compressor 10 includes an impeller 41. The impeller 41 has a generally truncated conical cylindrical shape.

インペラ41には、高速シャフト31の一方側の端部が挿入されている。インペラ41は、ハブ411及び複数の翼412を有している。以下、ハブ411の軸方向を単に「軸方向A」と記載する。軸方向Aは、高速シャフト31の軸方向と一致している。ハブ411の径方向を単に「径方向B」と記載する。径方向Bは、高速シャフト31の径方向と一致している。ハブ411の周方向を単に「周方向C」と記載する。周方向Cは、高速シャフト31の周方向と一致している。 One end of the high-speed shaft 31 is inserted into the impeller 41 . The impeller 41 has a hub 411 and a plurality of blades 412. Hereinafter, the axial direction of the hub 411 will be simply referred to as "axial direction A." The axial direction A coincides with the axial direction of the high-speed shaft 31. The radial direction of the hub 411 is simply referred to as "radial direction B." The radial direction B coincides with the radial direction of the high-speed shaft 31. The circumferential direction of the hub 411 is simply referred to as "circumferential direction C." The circumferential direction C coincides with the circumferential direction of the high-speed shaft 31.

ハブ411は、外周面S1と、背面S2と、挿通孔41dと、を有している。外周面S1は、高速シャフト31の一方側から他方側に向かうにしたがって次第に拡径する形状を有している。全ての翼412は、周方向Cに第1所定間隔を有している。全ての翼412は、周方向Cで第1所定間隔を空けてハブ411の外周面S1に設けられている。各翼412は、外周面S1における最も径方向Bの内側から外周面S1における最も径方向Bの外側に至るまで延びている。 The hub 411 has an outer peripheral surface S1, a back surface S2, and an insertion hole 41d. The outer circumferential surface S1 has a shape whose diameter gradually increases from one side of the high-speed shaft 31 to the other side. All the blades 412 have a first predetermined interval in the circumferential direction C. All the blades 412 are provided on the outer circumferential surface S1 of the hub 411 at first predetermined intervals in the circumferential direction C. Each blade 412 extends from the innermost side in the radial direction B on the outer circumferential surface S1 to the outermost side in the radial direction B on the outer circumferential surface S1.

挿通孔41dは、インペラ41を軸方向Aに貫通している。挿通孔41dは、背面S2の中央に開口している。挿通孔41dには、高速シャフト31が挿通されている。高速シャフト31の一方側の端部の一部は、インペラ41を貫通している。インペラ41を貫通した高速シャフト31の一部には、雄ねじ31dが形成されている。雄ねじ31dには、ナット95が螺合されている。ナット95が高速シャフト31の雄ねじ31dに螺合されることにより、軸方向Aにおいてインペラ41がナット95とフランジ部31aとに挟み込まれる。これにより、インペラ41は、高速シャフト31に固定される。したがって、インペラ41は、高速シャフト31と一体的に回転する。 The insertion hole 41d penetrates the impeller 41 in the axial direction A. The insertion hole 41d opens at the center of the back surface S2. The high-speed shaft 31 is inserted through the insertion hole 41d. A portion of one end of the high-speed shaft 31 passes through the impeller 41. A male thread 31d is formed in a portion of the high-speed shaft 31 that passes through the impeller 41. A nut 95 is screwed onto the male screw 31d. By screwing the nut 95 onto the external thread 31d of the high-speed shaft 31, the impeller 41 is sandwiched between the nut 95 and the flange portion 31a in the axial direction A. Thereby, the impeller 41 is fixed to the high speed shaft 31. Therefore, the impeller 41 rotates integrally with the high-speed shaft 31.

背面S2は、インペラ41における高速シャフト31の他方側に形成された面である。背面S2は、外周面S1の高速シャフト31における軸方向裏側に位置している。背面S2の一部は、プレート14の第2面141bに対向している。プレート14の第2面141bのうち、背面S2に対向している面を対向面141cとする。背面S2と対向面141cとの間に形成される空間を第1空間G1とする。 The back surface S2 is a surface formed on the other side of the high-speed shaft 31 in the impeller 41. The back surface S2 is located on the back side of the high-speed shaft 31 in the axial direction of the outer circumferential surface S1. A portion of the back surface S2 faces the second surface 141b of the plate 14. Among the second surfaces 141b of the plate 14, the surface facing the back surface S2 is referred to as an opposing surface 141c. The space formed between the back surface S2 and the opposing surface 141c is defined as a first space G1.

ハウジング11の内部には、インペラ41を収容するインペラ室42が区画されている。インペラ室42は、吸入通路15aに連通している。インペラ室42は、吸入通路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。インペラ室42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。遠心圧縮機10は、シール部材48を備えている。シール部材48は、高速シャフト31の外周面と、プレート14の挿通孔14hの内周面との間に設けられている。シール部材48は、例えば、メカニカルシールである。シール部材48は、増速機室40内に貯留されているオイルが挿通孔14hを介してインペラ室42に洩れ出すことを抑制する。高速シャフト31は、シール部材48を介してプレート14に対して回転可能に支持されている。よって、ハウジング11は、高速シャフト31を支持している。 An impeller chamber 42 that accommodates an impeller 41 is defined inside the housing 11 . The impeller chamber 42 communicates with the suction passage 15a. The impeller chamber 42 has a substantially truncated conical hole shape whose diameter gradually increases as it moves away from the suction passage 15a. The impeller chamber 42 is partitioned by the compressor housing 15 and the plate 14. The centrifugal compressor 10 includes a seal member 48. The seal member 48 is provided between the outer peripheral surface of the high-speed shaft 31 and the inner peripheral surface of the insertion hole 14h of the plate 14. The seal member 48 is, for example, a mechanical seal. The seal member 48 suppresses oil stored in the speed increaser chamber 40 from leaking into the impeller chamber 42 through the insertion hole 14h. The high-speed shaft 31 is rotatably supported by the plate 14 via a seal member 48 . Thus, the housing 11 supports the high speed shaft 31.

図1に示すように、プレート14は、インペラ41と増速機30とを仕切る仕切壁である。ハウジング11は、高速シャフト31、増速機30、及びインペラ41を収容している。プレート14は、背面S2と対向している。 As shown in FIG. 1, the plate 14 is a partition wall that partitions the impeller 41 and the speed increaser 30. The housing 11 accommodates a high-speed shaft 31, a speed increaser 30, and an impeller 41. The plate 14 faces the back surface S2.

<ディフューザ流路、吐出室、及び吐出口>
遠心圧縮機10は、ディフューザ流路43と、吐出室44と、吐出口45と、を備えている。ディフューザ流路43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43は、インペラ室42よりも高速シャフト31の径方向外側に位置している。ディフューザ流路43は、インペラ室42に連通している。ディフューザ流路43は、インペラ41及びインペラ室42を囲む環状に形成されている。
<Diffuser channel, discharge chamber, and discharge port>
The centrifugal compressor 10 includes a diffuser flow path 43, a discharge chamber 44, and a discharge port 45. The diffuser flow path 43 is defined by the plate 14 and a surface of the compressor housing 15 that faces the plate 14 . The diffuser flow path 43 is located outside the impeller chamber 42 in the radial direction of the high-speed shaft 31 . Diffuser flow path 43 communicates with impeller chamber 42 . The diffuser flow path 43 is formed in an annular shape surrounding the impeller 41 and the impeller chamber 42 .

吐出室44は、ディフューザ流路43よりも高速シャフト31の径方向外側に位置している。吐出室44は、ディフューザ流路43に連通している。吐出室44は環状である。インペラ室42と吐出室44とはディフューザ流路43を介して連通している。吐出口45は、吐出室44に連通している。吐出口45は、コンプレッサハウジング15の外部に連通している。 The discharge chamber 44 is located on the radially outer side of the high-speed shaft 31 than the diffuser flow path 43 is. The discharge chamber 44 communicates with the diffuser flow path 43. The discharge chamber 44 is annular. The impeller chamber 42 and the discharge chamber 44 communicate with each other via a diffuser flow path 43. The discharge port 45 communicates with the discharge chamber 44 . The discharge port 45 communicates with the outside of the compressor housing 15.

インペラ41が回転することにより、吸入通路15aから吸入されたエアは、インペラ室42に吸入される。そして、インペラ室42に吸入されたエアは、インペラ41によって圧縮される。インペラ41によって圧縮されたエアは、ディフューザ流路43に吐出される。ディフューザ流路43に吐出されたエアは、ディフューザ流路43を通過することによってさらに圧縮されるとともに吐出室44に吐出される。そして、吐出室44に吐出されたエアは、吐出口45からハウジング11外に設けられた燃料電池に供給される。 As the impeller 41 rotates, air sucked from the suction passage 15a is sucked into the impeller chamber 42. The air sucked into the impeller chamber 42 is compressed by the impeller 41. Air compressed by the impeller 41 is discharged into the diffuser flow path 43. The air discharged into the diffuser flow path 43 is further compressed by passing through the diffuser flow path 43 and is discharged into the discharge chamber 44 . The air discharged into the discharge chamber 44 is supplied from the discharge port 45 to the fuel cell provided outside the housing 11.

<インペラの背面側の構成>
図2に示すように、インペラ41の背面S2は、基端面41aと、テーパ面41bと、環状の平坦面41cと、を有している。基端面41aは、高速シャフト31のフランジ部31aに対向している。基端面41aは、フランジ部31aの軸端面31bに接触している。基端面41aには、挿通孔41dが開口している。基端面41aは、径方向Bに延びている。
<Configuration of the back side of the impeller>
As shown in FIG. 2, the back surface S2 of the impeller 41 has a base end surface 41a, a tapered surface 41b, and an annular flat surface 41c. The base end surface 41a faces the flange portion 31a of the high-speed shaft 31. The base end surface 41a is in contact with the shaft end surface 31b of the flange portion 31a. An insertion hole 41d is opened in the base end surface 41a. The base end surface 41a extends in the radial direction B.

テーパ面41bは、基端面41aの外周縁から径方向Bの外側に向かうほど軸方向Aにおいて外周面S1側に向かうように徐々に拡径する面である。平坦面41cは、テーパ面41bの外周縁から径方向Bに延びている。テーパ面41b及び平坦面41cは、インペラ41が高速シャフト31に固定された状態においてプレート14から離れている。 The tapered surface 41b is a surface whose diameter gradually increases from the outer peripheral edge of the base end surface 41a toward the outer peripheral surface S1 side in the axial direction A as it goes outward in the radial direction B. The flat surface 41c extends in the radial direction B from the outer peripheral edge of the tapered surface 41b. The tapered surface 41b and the flat surface 41c are separated from the plate 14 when the impeller 41 is fixed to the high-speed shaft 31.

平坦面41cは、環状である。背面S2には、プレート14に向けて突出する複数の突出部80が設けられている。突出部80は、平坦面41cに設けられている。
図3に示すように、全ての突出部80は、周方向Cに第2所定間隔を有している。全ての突出部80は、周方向Cで第2所定間隔を空けて平坦面41cに設けられている。全ての突出部80が第2所定間隔を有することにより、周方向Cにおいて隣り合う突出部80の間には、空隙Vsが形成されている。
The flat surface 41c is annular. A plurality of protrusions 80 that protrude toward the plate 14 are provided on the back surface S2. The protrusion 80 is provided on the flat surface 41c.
As shown in FIG. 3, all the protrusions 80 have a second predetermined interval in the circumferential direction C. All the protrusions 80 are provided on the flat surface 41c at second predetermined intervals in the circumferential direction C. Since all the protrusions 80 have the second predetermined interval, a gap Vs is formed between adjacent protrusions 80 in the circumferential direction C.

図4に示すように、各翼412の底部412aをインペラ41の平坦面41cに投影した領域を第1領域91とする。底部412aとは、翼412におけるハブ411の外周面S1との接続部位である。底部412aとは、翼412におけるハブ411の外周面S1側の部位であり、インペラ41の回転時に応力が作用する部位である。第1領域91は、図4に斜線で示している。第1領域91は、周方向Cにおいて所定の間隔を空けて設けられている。つまり、全ての翼412は、周方向Cに第1所定間隔を有している。平坦面41cのうち周方向Cに隣り合う第1領域91の間の領域を第2領域92とする。第2領域92は、平坦面41cのうち各翼412の底部412aが投影されていない領域である。第1領域91と第2領域92とは、周方向Cで互い違いに配置されている。 As shown in FIG. 4, a region obtained by projecting the bottom portion 412a of each blade 412 onto the flat surface 41c of the impeller 41 is defined as a first region 91. The bottom portion 412a is a portion of the blade 412 that connects to the outer circumferential surface S1 of the hub 411. The bottom portion 412a is a portion of the blade 412 on the outer peripheral surface S1 side of the hub 411, and is a portion on which stress is applied when the impeller 41 rotates. The first region 91 is indicated by diagonal lines in FIG. The first regions 91 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction C. That is, all the blades 412 have the first predetermined interval in the circumferential direction C. The area between the first areas 91 adjacent to each other in the circumferential direction C on the flat surface 41c is defined as a second area 92. The second region 92 is a region of the flat surface 41c on which the bottom portion 412a of each wing 412 is not projected. The first region 91 and the second region 92 are arranged alternately in the circumferential direction C.

各突出部80は、第2領域92に設けられている。各突出部80の底部80bは、第2領域92に設けられている。底部80bとは、突出部80における第2領域92との接続部位である。底部80bとは、突出部80における第2領域92側の部位であり、インペラ41の回転時に応力が作用する部位である。第2領域92は、周方向Cにおいて所定の間隔を空けて設けられている。つまり、全ての突出部80は、周方向Cに第2所定間隔を有している。このため、翼412の底部412aと突出部80の底部80bとは、周方向Cで互い違いに配置されている。軸方向Aにおける翼412の底部412aの投影面と突出部80の底部80bの投影面とは、周方向Cで互い違いに配置されている。各突出部80は、各翼412の底部412aと軸方向Aに重ならないように背面S2に設けられている。つまり、全ての翼412は、周方向Cに第1所定間隔を有し、全ての突出部80は、周方向Cに第2所定間隔を有しているため、全ての翼412と全ての突出部80とが高速シャフト31の軸方向に重ならないように周方向Cに互いにずらして配置されている。 Each protrusion 80 is provided in the second region 92 . A bottom portion 80b of each protrusion 80 is provided in the second region 92. The bottom portion 80b is a connection portion of the protrusion 80 with the second region 92. The bottom portion 80b is a portion of the protrusion 80 on the second region 92 side, and is a portion on which stress is applied when the impeller 41 rotates. The second regions 92 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction C. That is, all the protrusions 80 have the second predetermined interval in the circumferential direction C. Therefore, the bottom portions 412a of the blades 412 and the bottom portions 80b of the protruding portions 80 are arranged alternately in the circumferential direction C. The projection plane of the bottom 412a of the blade 412 in the axial direction A and the projection plane of the bottom 80b of the protrusion 80 are arranged alternately in the circumferential direction C. Each protrusion 80 is provided on the back surface S2 so as not to overlap the bottom 412a of each wing 412 in the axial direction A. In other words, all the blades 412 have a first predetermined interval in the circumferential direction C, and all the protrusions 80 have a second predetermined interval in the circumferential direction C. Therefore, all the blades 412 and all the protrusions The portions 80 are arranged offset from each other in the circumferential direction C so as not to overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31.

背面S2は、第1背面411cと、第2背面412cと、を有している。第1背面411cは、全ての突出部80よりもインペラ41の外径側にある面である。全ての突出部80よりもインペラ41の外径側とは、全ての突出部80よりも平坦面41cの外周縁側と同義である。第1背面411cは、平坦面41cの一部である。第2背面412cは、全ての突出部80よりもインペラ41の内径側にある面である。全ての突出部80よりもインペラ41の内径側とは、全ての突出部80よりもインペラ41の挿通孔41d側と同義である。第2背面412cは、平坦面41cにおける全ての突出部80よりもインペラ41の内径側の部位と、テーパ面41bと、基端面41aとを含んでいる。 The back surface S2 has a first back surface 411c and a second back surface 412c. The first back surface 411c is a surface located closer to the outer diameter side of the impeller 41 than all the protrusions 80 are. The outer diameter side of the impeller 41 with respect to all the protrusions 80 has the same meaning as the outer peripheral edge side of the flat surface 41c with respect to all the protrusions 80. The first back surface 411c is a part of the flat surface 41c. The second back surface 412c is a surface that is closer to the inner diameter side of the impeller 41 than all the protrusions 80 are. The inner diameter side of the impeller 41 relative to all the protrusions 80 has the same meaning as the side closer to the insertion hole 41d of the impeller 41 than all the protrusions 80. The second back surface 412c includes a portion of the flat surface 41c that is closer to the inner diameter of the impeller 41 than all the protrusions 80, a tapered surface 41b, and a base end surface 41a.

全ての突出部80は、複数の第1突出部81と、複数の第2突出部82と、により構成されている。全ての第1突出部81は、周方向Cに延びる同一仮想円上に設けられている。全ての第1突出部81は、周方向Cに1周するように断続的に並べられている。全ての第1突出部81が周方向Cに1周するように断続的に並べられることにより形成された列を第1列L1とする。 All the protrusions 80 are composed of a plurality of first protrusions 81 and a plurality of second protrusions 82. All the first protrusions 81 are provided on the same virtual circle extending in the circumferential direction C. All the first protrusions 81 are arranged intermittently so as to go around once in the circumferential direction C. A row formed by intermittently arranging all the first protrusions 81 so as to go around once in the circumferential direction C is referred to as a first row L1.

全ての第2突出部82は、全ての第1突出部81よりも径方向Bの外側に位置している。全ての第2突出部82は、周方向Cに1周するように断続的に並べられている。全ての第2突出部82が周方向Cに1周するように断続的に並べられることにより形成された列を第2列L2とする。 All the second protrusions 82 are located on the outer side in the radial direction B than all the first protrusions 81. All the second protrusions 82 are arranged intermittently so as to go around once in the circumferential direction C. A row formed by intermittently arranging all the second protrusions 82 so as to go around once in the circumferential direction C is referred to as a second row L2.

各第2突出部82は、径方向Bにおいて各第1突出部81と対向している。各第2突出部82は、径方向Bにおいて第3所定間隔を空けて各第1突出部81と対向している。第1列L1と第2列L2とは、径方向Bに第3所定間隔を空けて配置されている。つまり、複数の突出部80は、径方向Bに第3所定間隔を空けて径方向Bに複数周形成されている。径方向Bにおいて隣り合う突出部80のうち、第2突出部82は径方向Bの外側に位置する突出部80であり、第1突出部81は径方向Bの内側に位置する突出部80である。 Each second protrusion 82 faces each first protrusion 81 in the radial direction B. Each of the second protrusions 82 faces each of the first protrusions 81 at a third predetermined interval in the radial direction B. The first row L1 and the second row L2 are arranged at a third predetermined interval in the radial direction B. That is, the plurality of protrusions 80 are formed around a plurality of circumferences in the radial direction B at third predetermined intervals in the radial direction B. Among the protrusions 80 adjacent in the radial direction B, the second protrusion 82 is the protrusion 80 located on the outside in the radial direction B, and the first protrusion 81 is the protrusion 80 located on the inside in the radial direction B. be.

第1突出部81における第2領域92との接続部位により突出部80の底部80bが形成されている。また、第2突出部82における第2領域92との接続部位により突出部80の底部80bが形成されている。 A bottom portion 80b of the protrusion 80 is formed by the connection portion of the first protrusion 81 with the second region 92. Further, a bottom portion 80b of the protrusion 80 is formed by a connecting portion of the second protrusion 82 with the second region 92.

第1突出部81は、周方向Cに円弧状に延びている。全ての第1突出部81は、第1内面81aと、第1外面81bと、第1先端面81cと、第1後端面81dと、を有している。第1内面81a及び第1外面81bは、第1突出部81における径方向Bに位置する円弧面である。第1内面81aは、インペラ41の内径側に向いている。第1外面81bは、インペラ41の外径側に向いている。 The first protrusion 81 extends in the circumferential direction C in an arc shape. All the first protrusions 81 have a first inner surface 81a, a first outer surface 81b, a first tip surface 81c, and a first rear end surface 81d. The first inner surface 81a and the first outer surface 81b are arcuate surfaces located in the radial direction B of the first protrusion 81. The first inner surface 81a faces toward the inner diameter side of the impeller 41. The first outer surface 81b faces toward the outer diameter side of the impeller 41.

第1先端面81c及び第1後端面81dは、周方向Cにおいて第1突出部81の両端に位置する端面である。第1先端面81cは、第1突出部81におけるインペラ41の回転方向Dに先行する端面である。第1先端面81cは、突出部80におけるインペラ41の回転方向Dに先行する端面である。第1先端面81cは、第1内面81aと第1外面81bとに連続している。第1先端面81cの第1内面81aから第1外面81bまでの幅は、第1内面81a及び第1外面81bの各々の周方向Cにおける幅よりも十分小さい。 The first tip surface 81c and the first rear end surface 81d are end surfaces located at both ends of the first protrusion 81 in the circumferential direction C. The first tip surface 81c is an end surface of the first protrusion 81 that precedes the impeller 41 in the rotation direction D. The first tip surface 81c is an end surface of the protrusion 80 that precedes the rotation direction D of the impeller 41. The first tip surface 81c is continuous with the first inner surface 81a and the first outer surface 81b. The width from the first inner surface 81a to the first outer surface 81b of the first tip surface 81c is sufficiently smaller than the width in the circumferential direction C of each of the first inner surface 81a and the first outer surface 81b.

第1先端面81cは、第1内面81aから第1外面81bに向かうにつれて回転方向Dに向けて延びる傾斜面である。第1先端面81cは、回転方向Dに向かうにつれて径方向Bの外側に向けて延びている。第1後端面81dは、第1内面81aと第1外面81bとに連続している。第1後端面81dの第1内面81aから第1外面81bまでの幅は、第1内面81a及び第1外面81bの各々の周方向Cにおける幅よりも十分に小さい。第1後端面81dの第1内面81aから第1外面81bまでの幅は、第1先端面81cの第1内面81aから第1外面81bまでの幅よりも小さい。第1後端面81dは、径方向Bに延びている。 The first tip surface 81c is an inclined surface extending in the rotation direction D from the first inner surface 81a toward the first outer surface 81b. The first tip surface 81c extends outward in the radial direction B as it goes in the rotation direction D. The first rear end surface 81d is continuous with the first inner surface 81a and the first outer surface 81b. The width from the first inner surface 81a to the first outer surface 81b of the first rear end surface 81d is sufficiently smaller than the width in the circumferential direction C of each of the first inner surface 81a and the first outer surface 81b. The width from the first inner surface 81a to the first outer surface 81b of the first rear end surface 81d is smaller than the width from the first inner surface 81a to the first outer surface 81b of the first tip surface 81c. The first rear end surface 81d extends in the radial direction B.

周方向Cに隣り合う第1突出部81において、第1先端面81cのうち最も回転方向Dに先行している縁と、当該第1先端面81cに対向する第1後端面81dとの周方向Cにおける間隔を間隔W1とする。 In the first protruding portions 81 adjacent in the circumferential direction C, the circumferential direction between the edge that is furthest in the rotational direction D among the first tip surfaces 81c and the first rear end surface 81d that opposes the first tip surface 81c. Let the interval at C be interval W1.

第2突出部82は、周方向Cに円弧状に延びている。全ての第2突出部82は、第2内面82aと、第2外面82bと、第2先端面82cと、第2後端面82dと、を有している。第2内面82a及び第2外面82bは、第2突出部82における径方向Bに位置する円弧面である。第2内面82aは、インペラ41の内径側に向けている。第2内面82aの一部は、径方向Bにおいて第1突出部81の第1外面81bの一部と対向している。 The second protrusion 82 extends in the circumferential direction C in an arc shape. All the second protrusions 82 have a second inner surface 82a, a second outer surface 82b, a second tip surface 82c, and a second rear end surface 82d. The second inner surface 82a and the second outer surface 82b are arcuate surfaces located in the radial direction B of the second protrusion 82. The second inner surface 82a faces toward the inner diameter side of the impeller 41. A portion of the second inner surface 82a faces a portion of the first outer surface 81b of the first protrusion 81 in the radial direction B.

第2先端面82c及び第2後端面82dは、周方向Cにおいて第2突出部82の両端に位置する端面である。第2先端面82cは、第2突出部82におけるインペラ41の回転方向Dに先行する端面である。第2先端面82cは、突出部80におけるインペラ41の回転方向Dに先行する端面である。第2先端面82cは、第2内面82aと第2外面82bとに連続している。第2先端面82cの第2内面82aから第2外面82bまでの幅は、第2内面82a及び第2外面82bの各々の周方向Cにおける幅よりも十分に小さい。第2先端面82cの第2内面82aから第2外面82bまでの幅は、第1先端面81cの第1内面81aから第1外面81bまでの幅と同じである。 The second front end surface 82c and the second rear end surface 82d are end surfaces located at both ends of the second protrusion 82 in the circumferential direction C. The second tip surface 82c is an end surface of the second protrusion 82 that precedes the impeller 41 in the rotation direction D. The second tip surface 82c is an end surface of the protrusion 80 that precedes the impeller 41 in the rotation direction D. The second tip surface 82c is continuous with the second inner surface 82a and the second outer surface 82b. The width from the second inner surface 82a to the second outer surface 82b of the second tip surface 82c is sufficiently smaller than the width in the circumferential direction C of each of the second inner surface 82a and the second outer surface 82b. The width from the second inner surface 82a to the second outer surface 82b of the second tip surface 82c is the same as the width from the first inner surface 81a to the first outer surface 81b of the first tip surface 81c.

第2先端面82cは、第2内面82aから第2外面82bに向かうにつれて回転方向Dに向けて延びる傾斜面である。第2先端面82cは、回転方向Dに向かうにつれて径方向Bの外側に向けて延びている。第2先端面82cは、第1先端面81cよりも回転方向Dに先行している。 The second tip surface 82c is an inclined surface extending in the rotation direction D from the second inner surface 82a toward the second outer surface 82b. The second tip surface 82c extends outward in the radial direction B as it goes in the rotation direction D. The second tip surface 82c precedes the first tip surface 81c in the rotation direction D.

第2後端面82dは、第2内面82aと第2外面82bとに連続している。第2後端面82dの第2内面82aから第2外面82bまでの幅は、第2内面82a及び第2外面82bの各々の周方向Cにおける幅よりも十分に小さい。第2後端面82dの第2内面82aから第2外面82bまでの幅は、第2先端面82cの第2内面82aから第2外面82bまでの幅よりも小さい。第2後端面82dは、径方向Bに延びている。第2後端面82dは、周方向Cにおいて第1突出部81の第1外面81bと同じ位置に設けられている。 The second rear end surface 82d is continuous with the second inner surface 82a and the second outer surface 82b. The width from the second inner surface 82a to the second outer surface 82b of the second rear end surface 82d is sufficiently smaller than the width in the circumferential direction C of each of the second inner surface 82a and the second outer surface 82b. The width from the second inner surface 82a to the second outer surface 82b of the second rear end surface 82d is smaller than the width from the second inner surface 82a to the second outer surface 82b of the second tip surface 82c. The second rear end surface 82d extends in the radial direction B. The second rear end surface 82d is provided at the same position as the first outer surface 81b of the first protrusion 81 in the circumferential direction C.

周方向Cに隣り合う第2突出部82において、第2先端面82cのうち最も回転方向Dに先行している縁と、当該第2先端面82cに対向する第2後端面82dとの周方向Cにおける間隔を間隔W2とする。間隔W2は、間隔W1よりも大きい。なお、第2所定間隔は、第1列L1及び第2列L2の各々における突出部80の周方向Cの間隔のことである。このため、第1列L1における第2所定間隔とは、周方向Cで隣り合う第1突出部81の間の間隔のことであり、第2列L2における第2所定間隔とは、周方向Cで隣り合う第2突出部82の間の間隔のことである。空隙Vsは、第1列L1における周方向Cで隣り合う第1突出部81の間の空間と、第2列L2における周方向Cで隣り合う第2突出部82の間の空間とが径方向Bで並ぶことにより形成されている。 In the second protruding portions 82 adjacent in the circumferential direction C, the circumferential direction between the edge of the second tip surface 82c that is furthest in the rotational direction D and the second rear end surface 82d opposing the second tip surface 82c. Let the interval at C be interval W2. The interval W2 is larger than the interval W1. Note that the second predetermined interval is the interval in the circumferential direction C between the protrusions 80 in each of the first row L1 and the second row L2. Therefore, the second predetermined interval in the first row L1 is the interval between the first protrusions 81 adjacent in the circumferential direction C, and the second predetermined interval in the second row L2 is the interval between the first protrusions 81 in the circumferential direction C. This is the distance between adjacent second protrusions 82. The gap Vs is such that the space between the first protrusions 81 adjacent in the circumferential direction C in the first row L1 and the space between the second protrusions 82 adjacent in the circumferential direction C in the second row L2 are radially It is formed by arranging B.

<ラビリンスシール部>
図2に示すように、プレート14の対向面141cには、2つの環状の溝141dが設けられている。各溝141dの径方向Bにおける幅は、各突出部80の径方向Bにおける厚さよりも大きい。各溝141dの対向面141cからの深さは、各突出部80の平坦面41cからの突出長さよりも大きい。1つの溝141dには、第1列L1が入り込み、且つ残りの溝141dには、第2列L2が入り込む。突出部80は、溝141dの内面に接触していない。突出部80と溝141dの内面との間に形成された空間を第2空間G2とする。第2空間G2は、第1空間G1と連続している。
<Labyrinth seal part>
As shown in FIG. 2, the opposing surface 141c of the plate 14 is provided with two annular grooves 141d. The width of each groove 141d in the radial direction B is larger than the thickness of each protrusion 80 in the radial direction B. The depth of each groove 141d from the opposing surface 141c is greater than the protrusion length of each protrusion 80 from the flat surface 41c. The first row L1 fits into one groove 141d, and the second row L2 fits into the remaining groove 141d. The protrusion 80 does not contact the inner surface of the groove 141d. The space formed between the protrusion 80 and the inner surface of the groove 141d is referred to as a second space G2. The second space G2 is continuous with the first space G1.

第2空間G2は、軸方向Aに延びる空間を少なくとも含む。つまり、第2空間G2は、径方向Bに対して交差する方向に延びる空間を少なくとも含んでいる。第2空間G2は、第1背面411cから第2背面412cに向かう、又は第2背面412cから第1背面411cに向かうときに延びる方向が蛇行する。このため、各溝141dは、突出部80が入り込んで径方向Bに対してラビリンスを形成している。このため、第1空間G1を流体が流れようとしても、ラビリンス状の第2空間G2により流体が径方向Bに流れにくくなる。よって、各溝141d及び突出部80により、第1空間G1に流れる流体の流れを低減する機能を有するラビリンスシール部100が形成されている。遠心圧縮機10は、ラビリンスシール部100を備えている。 The second space G2 includes at least a space extending in the axial direction A. That is, the second space G2 includes at least a space extending in a direction intersecting the radial direction B. The second space G2 has a meandering direction in which it extends from the first back surface 411c toward the second back surface 412c or from the second back surface 412c toward the first back surface 411c. Therefore, each groove 141d forms a labyrinth in the radial direction B into which the protrusion 80 enters. Therefore, even if fluid tries to flow through the first space G1, the labyrinth-shaped second space G2 makes it difficult for the fluid to flow in the radial direction B. Therefore, each groove 141d and the protruding portion 80 form a labyrinth seal portion 100 having a function of reducing the flow of fluid flowing into the first space G1. The centrifugal compressor 10 includes a labyrinth seal section 100.

[本実施形態の作用]
本実施形態の作用を説明する。
例えば、インペラ室42内の圧力が増速機室40内の圧力よりも低くなる条件となると、増速機室40内のオイルが、挿通孔14hを介して第1空間G1に洩れ出す場合がある。そして、オイルがインペラ41の内径側から外径側に向けて流れる場合がある。
[Operation of this embodiment]
The operation of this embodiment will be explained.
For example, if the pressure in the impeller chamber 42 becomes lower than the pressure in the speed increaser chamber 40, oil in the speed increaser chamber 40 may leak into the first space G1 through the insertion hole 14h. be. In some cases, oil flows from the inner diameter side of the impeller 41 toward the outer diameter side.

本実施形態では、インペラ41が回転することによりインペラ41の背面S2とプレート14の対向面141cとの間にオイルが流れようとしても、少なくとも突出部80がオイルの流れに干渉する。さらに、ラビリンスシール部100の第2空間G2によりオイルの流れが妨げられる。よって、インペラ41の背面S2とプレート14との間におけるオイルの流れが低減される。また、図4の矢印Eで示すように、インペラ41が回転することにより、第1先端面81c及び第2先端面82cがエアを第1背面411cから第2背面412cに向けて引き戻す流れを形成する。このため、空隙Vsには、インペラ41が回転することにより第1背面411cから第2背面412cに向けてエアが流れる。よって、インペラ41の背面S2とプレート14との間にオイルが流れようとしても、インペラ41の内径側から外径側に向かうオイルの流れがより低減される。 In this embodiment, even if oil attempts to flow between the back surface S2 of the impeller 41 and the facing surface 141c of the plate 14 due to the rotation of the impeller 41, at least the protrusion 80 interferes with the flow of oil. Furthermore, the second space G2 of the labyrinth seal portion 100 obstructs the flow of oil. Therefore, the flow of oil between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14 is reduced. Further, as shown by arrow E in FIG. 4, as the impeller 41 rotates, the first tip surface 81c and the second tip surface 82c form a flow that draws air back from the first back surface 411c toward the second back surface 412c. do. Therefore, air flows through the gap Vs from the first back surface 411c toward the second back surface 412c as the impeller 41 rotates. Therefore, even if oil tries to flow between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14, the flow of oil from the inner diameter side to the outer diameter side of the impeller 41 is further reduced.

また、全ての翼412は、ハブ411の周方向に第1所定間隔を有し、全ての突出部80は、ハブ411の周方向に第2所定間隔を有しているため、全ての翼412の底部412aと全ての突出部80の底部80bとが高速シャフト31の軸方向に重ならないように周方向Cにずらして配置されている。このため、インペラ41が回転したとき、インペラ41の翼412に作用する遠心力によりインペラ41に発生する応力と、突出部80に作用する遠心力によりインペラ41に発生する応力とが、インペラ41の同一箇所に作用しない。 Further, since all the blades 412 have a first predetermined interval in the circumferential direction of the hub 411 and all protrusions 80 have a second predetermined interval in the circumferential direction of the hub 411, all the blades 412 The bottom portion 412a of the protruding portion 80 and the bottom portions 80b of all the protruding portions 80 are arranged to be shifted in the circumferential direction C so that they do not overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31. Therefore, when the impeller 41 rotates, the stress generated in the impeller 41 due to the centrifugal force acting on the blades 412 of the impeller 41 and the stress generated in the impeller 41 due to the centrifugal force acting on the protrusion 80 are It does not act on the same location.

[本実施形態の効果]
本実施形態の効果を説明する。
(1)インペラ41が回転することによりインペラ41の背面S2とプレート14との間にオイルが流れようとしても、少なくとも突出部80がオイルの流れに干渉する。よって、インペラ41の背面S2とプレート14との間におけるオイルの流れを低減できる。
[Effects of this embodiment]
The effects of this embodiment will be explained.
(1) Even if oil attempts to flow between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14 as the impeller 41 rotates, at least the protrusion 80 interferes with the oil flow. Therefore, the flow of oil between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14 can be reduced.

また、全ての翼412は、ハブ411の周方向に第1所定間隔を有し、全ての突出部80は、ハブ411の周方向に第2所定間隔を有しているため、全ての翼412と全ての突出部80とが高速シャフト31の軸方向に重ならないように周方向Cにずらして配置されている。このため、インペラ41が回転したとき、インペラ41の翼412に作用する遠心力によりインペラ41に発生する応力と、突出部80に作用する遠心力によりインペラ41に発生する応力とが、インペラ41の同一箇所に作用しない。よって、インペラ41が回転することによりインペラ41に発生する応力が局所的に大きくなることを抑制できる。以上により、インペラ41の背面S2とプレート14との間におけるオイルの流れを低減しつつも、インペラ41が回転することによりインペラ41に発生する応力が局所的に大きくなることを抑制できる。 Further, since all the blades 412 have a first predetermined interval in the circumferential direction of the hub 411 and all protrusions 80 have a second predetermined interval in the circumferential direction of the hub 411, all the blades 412 and all the protrusions 80 are arranged to be shifted in the circumferential direction C so that they do not overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31. Therefore, when the impeller 41 rotates, the stress generated in the impeller 41 due to the centrifugal force acting on the blades 412 of the impeller 41 and the stress generated in the impeller 41 due to the centrifugal force acting on the protrusion 80 are It does not act on the same location. Therefore, it is possible to suppress the stress generated in the impeller 41 from increasing locally due to the rotation of the impeller 41. As described above, while reducing the flow of oil between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14, it is possible to suppress the stress generated in the impeller 41 from increasing locally due to the rotation of the impeller 41.

(2)第1先端面81c及び第2先端面82cにより、インペラ41の外径側から内径側に向けて流体を引き戻す流れをつくることができる。このため、例えば、インペラ室42と増速機室40との差圧によってプレート14と高速シャフト31との間からインペラ41に向けて流体としてのオイルが流れようとしても、インペラ41の背面S2とプレート14との間を通過しにくくなる。 (2) The first tip surface 81c and the second tip surface 82c can create a flow that draws the fluid back from the outer diameter side of the impeller 41 toward the inner diameter side. Therefore, for example, even if oil as a fluid tries to flow toward the impeller 41 from between the plate 14 and the high-speed shaft 31 due to the differential pressure between the impeller chamber 42 and the speed increaser chamber 40, the back surface S2 of the impeller 41 It becomes difficult to pass between the plate 14 and the plate 14.

(3)径方向Bにおいて隣り合う突出部80において、第2突出部82の第2先端面82cによりインペラ41の外径側から内径側に向けて引き戻された流体としてのオイルは、第1突出部81の第1先端面81cによりインペラ41の内径側に引き戻されたり、径方向Bにおいて隣り合う突出部80の間を通過したりする。このため、第1突出部81の第1先端面81cによりインペラ41の外径側から内径側に向けてオイルを引き戻しやすくしつつ、径方向Bにおいて隣り合う突出部80の間をオイルが通過することにより、径方向Bにおいて隣り合う突出部80にオイルが衝突したときの荷重の一部を逃がすことができる。よって、インペラ41の外径側から内径側に向けてオイルを更に引き戻しやすくしつつ、径方向Bにおいて隣り合う突出部80の第1先端面81c及び第2先端面82cにオイルが衝突した際に両突出部80に発生する応力を低減できる。 (3) In the protrusions 80 adjacent in the radial direction B, the oil as a fluid pulled back from the outer diameter side of the impeller 41 toward the inner diameter side by the second tip surface 82c of the second protrusion part 82 is transferred to the first protrusion 80. It is pulled back toward the inner diameter side of the impeller 41 by the first tip surface 81c of the portion 81, or passes between adjacent protrusions 80 in the radial direction B. Therefore, the oil passes between adjacent protrusions 80 in the radial direction B while the first tip surface 81c of the first protrusion 81 facilitates pulling the oil back from the outer diameter side to the inner diameter side of the impeller 41. As a result, part of the load when oil collides with adjacent protrusions 80 in the radial direction B can be released. Therefore, while making it easier to pull the oil back from the outer diameter side to the inner diameter side of the impeller 41, when the oil collides with the first tip surface 81c and the second tip surface 82c of the protruding portion 80 adjacent in the radial direction B, Stress generated in both protrusions 80 can be reduced.

(4)インペラ41の背面S2とプレート14との間にオイルが流れようとしても、ラビリンスシール部100により、インペラ41の背面S2とプレート14との間におけるオイルの流れを更に低減できる。 (4) Even if oil tries to flow between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14, the labyrinth seal portion 100 can further reduce the flow of oil between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14.

(5)第1突出部81及び第2突出部82が周方向Cに延びる円弧状である。上述したように径方向Bにおいて隣り合う突出部80の間を通過するオイルは、第1突出部81の第1外面81bと第2突出部82の第2内面82aとに沿って流れる。よって、第1突出部81と第2突出部82との間に流れたオイルが第1突出部81と第2突出部82との間に滞留することにより、第1突出部81及び第2突出部82に応力が発生することを抑制できる。つまり、径方向Bにおいて隣り合う突出部80に発生する応力を更に低減できる。 (5) The first protrusion 81 and the second protrusion 82 have an arc shape extending in the circumferential direction C. As described above, the oil passing between the adjacent protrusions 80 in the radial direction B flows along the first outer surface 81b of the first protrusion 81 and the second inner surface 82a of the second protrusion 82. Therefore, the oil flowing between the first protruding part 81 and the second protruding part 82 stays between the first protruding part 81 and the second protruding part 82, so that the first protruding part 81 and the second protruding part 82 Generation of stress in the portion 82 can be suppressed. In other words, stress generated in adjacent protrusions 80 in the radial direction B can be further reduced.

[変更例]
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
[Example of change]
Note that the above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modification examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

○ 実施形態において、第1列L1及び第2列L2に加え、複数の突出部80を周方向Cで1周するように断続的に並べることにより形成された第3列を背面S2に設けてもよい。第3列を形成する全ての突出部80における回転方向Dに先行する端面は、第1先端面81cや第2先端面82cのように形成するとよい。また、全ての突出部80における回転方向Dに先行する端面は、径方向Bの外側に位置する突出部80ほど回転方向Dに先行しているとよい。なお、複数の突出部80により形成される列の数は適宜変更してもよい。そして、当該列の数に応じて溝141dの数を変更するとよい。 In the embodiment, in addition to the first row L1 and the second row L2, a third row formed by arranging a plurality of protrusions 80 intermittently so as to go around once in the circumferential direction C is provided on the back surface S2. Good too. The end surfaces of all the protrusions 80 forming the third row that precede the rotational direction D are preferably formed like the first tip surface 81c and the second tip surface 82c. Further, it is preferable that the end faces of all the protrusions 80 that are located earlier in the rotational direction D are located on the outer side of the radial direction B. Note that the number of rows formed by the plurality of protrusions 80 may be changed as appropriate. The number of grooves 141d may be changed depending on the number of rows.

○ 実施形態において、対向面141cに形成された2つの溝141dを省略してもよい。この場合、径方向Bにおいて隣り合う全ての突出部80が入り込む1つの環状の溝を新たに追加してもよい。なお、径方向Bにおいて隣り合う全ての突出部80が入り込む1つの環状の溝を追加しなくてもよい。 In the embodiment, the two grooves 141d formed on the opposing surface 141c may be omitted. In this case, one annular groove into which all the protrusions 80 adjacent in the radial direction B fit may be newly added. Note that it is not necessary to add one annular groove into which all the protrusions 80 adjacent in the radial direction B fit.

○ 実施形態において、間隔W1と間隔W2とは同じ大きさであってもよい。もしくは、間隔W1が間隔W2よりも大きくてもよい。
○ 実施形態において、第1列L1を省略して、且つ第2列L2のみを背面S2に形成してもよい。また、第2列L2を省略して、且つ第1列L1のみを背面S2に形成してもよい。
○ In the embodiment, the interval W1 and the interval W2 may be the same size. Alternatively, the interval W1 may be larger than the interval W2.
In the embodiment, the first row L1 may be omitted and only the second row L2 may be formed on the back surface S2. Alternatively, the second row L2 may be omitted and only the first row L1 may be formed on the back surface S2.

○ 第1先端面81c及び第2先端面82cは、円弧面であってもよい。第1先端面81c及び第2先端面82cは、回転方向Dに向かうにつれて径方向Bの外側に向けて延びていればよい。 ○ The first tip surface 81c and the second tip surface 82c may be arcuate surfaces. The first tip surface 81c and the second tip surface 82c only need to extend outward in the radial direction B as they go in the rotation direction D.

○ 第1先端面81c及び第2先端面82cは、径方向Bに延びていてもよい。つまり、第1先端面81c及び第2先端面82cは、回転方向Dに向かうにつれて径方向Bの外側に向けて延びていなくてもよい。なお、第1先端面81c及び第2先端面82cの形状は、特に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。 The first tip surface 81c and the second tip surface 82c may extend in the radial direction B. That is, the first tip surface 81c and the second tip surface 82c do not need to extend outward in the radial direction B as they go in the rotation direction D. Note that the shapes of the first tip surface 81c and the second tip surface 82c are not particularly limited, and may be changed as appropriate.

○ 遠心圧縮機10は、増速機30により高速シャフト31を回転させることによりインペラ41を回転させていたが、これに限らない。遠心圧縮機10は、増速機30及び増速機室40が省略されたものであってもよい。例えば、遠心圧縮機10は、インペラ41が電動モータ17により回転する回転軸と一体的に回転するものであってもよい。このように変更する場合、電動モータ17は、回転軸を回転させる駆動部である。この場合、インペラ室42とモータ室25とが回転軸の軸方向において隣り合うように変更される。 Although the centrifugal compressor 10 rotates the impeller 41 by rotating the high-speed shaft 31 using the speed increaser 30, the invention is not limited thereto. The centrifugal compressor 10 may be one in which the speed increaser 30 and the speed increaser chamber 40 are omitted. For example, in the centrifugal compressor 10, the impeller 41 may rotate integrally with a rotating shaft rotated by the electric motor 17. In this modification, the electric motor 17 is a drive unit that rotates a rotating shaft. In this case, the impeller chamber 42 and the motor chamber 25 are changed to be adjacent to each other in the axial direction of the rotating shaft.

本変更例において、好ましくは、第1先端面81c及び第2先端面82cは、回転方向Dとは反対の方向に向かうにつれて径方向Bの外側に向けて延びているとよい。そして、第2先端面82cが第1先端面81cよりも回転方向Dとは反対の方向に配置されるように変更するとよい。 In this modification, preferably, the first tip surface 81c and the second tip surface 82c extend outward in the radial direction B in a direction opposite to the rotation direction D. The second tip end surface 82c may be arranged in a direction opposite to the rotational direction D than the first tip end surface 81c.

このように変更することにより、インペラ41が回転することにより、第1先端面81c及び第2先端面82cがエアを第2背面412cから第1背面411cに向けて押し出す流れを形成する。インペラ41が回転することによりインペラ41の背面S2とプレート14との間をインペラ41の外径側から内径側に向けて液体が流れようとしても、各突出部80が少なくとも液体の流れに干渉するとともに上記エアを押し出す流れにより液体が堰き止められる。よって、インペラ41の背面S2とプレート14との間に流れる流体を低減させることができる。ひいては、インペラ室42からモータ室25に液体が至りにくくなるため、電動モータ17の短絡が防止できる。 With this change, when the impeller 41 rotates, the first tip surface 81c and the second tip surface 82c form a flow that pushes air from the second back surface 412c toward the first back surface 411c. Even if the liquid tries to flow between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14 from the outer diameter side to the inner diameter side of the impeller 41 due to the rotation of the impeller 41, each protrusion 80 at least interferes with the flow of the liquid. At the same time, the liquid is dammed up by the flow that pushes out the air. Therefore, the fluid flowing between the back surface S2 of the impeller 41 and the plate 14 can be reduced. As a result, it becomes difficult for liquid to reach the motor chamber 25 from the impeller chamber 42, so that a short circuit in the electric motor 17 can be prevented.

○ 実施形態において、背面S2は平面となっていてもよい。
○ 実施形態において、全ての翼412と全ての突出部80とが高速シャフト31の軸方向に重ならないように周方向Cにずらして配置されていたが、これに限らない。例えば、全ての突出部80のうちのいくつかと、当該複数の突出部80の各々を周方向Cで挟む位置に配置された翼412とが高速シャフト31の軸方向で重ならないように周方向Cに互いにずらして配置されていてもよい。また、1つの突出部80と、当該1つの突出部80を周方向Cで挟む位置に配置された翼412とが高速シャフト31の軸方向で重ならないように周方向Cに互いにずらして配置されていてもよい。つまり、全ての突出部80の少なくとも1つと、当該少なくとも1つの突出部80を周方向Cで挟む位置に配置された翼412とが高速シャフト31の軸方向で重ならないように周方向Cに互いにずらして配置されていればよい。更に換言すると、全ての突出部80の少なくとも1つは、外周面S1における周方向Cで隣り合う翼412の間の部位と高速シャフト31の軸方向で重なり、且つ当該隣り合う翼412と高速シャフト31の軸方向で重ならないように配置されていればよい。
In the embodiment, the back surface S2 may be a flat surface.
In the embodiment, all the blades 412 and all the protrusions 80 are arranged offset in the circumferential direction C so as not to overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31, but the present invention is not limited to this. For example, some of all the protrusions 80 and the blades 412 disposed at positions sandwiching each of the plurality of protrusions 80 in the circumferential direction C may be arranged so that they do not overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31. may be arranged offset from each other. Further, one protrusion 80 and the blades 412 disposed at positions sandwiching the one protrusion 80 in the circumferential direction C are arranged so as to be shifted from each other in the circumferential direction C so that they do not overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31. You can leave it there. That is, at least one of all the protrusions 80 and the blades 412 disposed at positions sandwiching the at least one protrusion 80 in the circumferential direction C are mutually arranged in the circumferential direction C so that they do not overlap in the axial direction of the high-speed shaft 31. It is sufficient if they are staggered. In other words, at least one of all the protrusions 80 overlaps in the axial direction of the high-speed shaft 31 with a portion between the blades 412 adjacent in the circumferential direction C on the outer circumferential surface S1, and is located between the adjacent blades 412 and the high-speed shaft. It is sufficient if they are arranged so as not to overlap in the axial direction of 31.

○ 実施形態において、例えば、エンジンを駆動源とする車両に搭載される遠心圧縮機10であってもよい。また、例えば、遠心圧縮機10は、電動モータ17を省略してもよい。この場合、低速シャフト16は、例えば、車両に搭載されたエンジンによって回転してもよい。 In the embodiment, for example, the centrifugal compressor 10 may be mounted on a vehicle that uses an engine as a driving source. Further, for example, the centrifugal compressor 10 may omit the electric motor 17. In this case, the low-speed shaft 16 may be rotated by, for example, an engine mounted on the vehicle.

○ 実施形態において、遠心圧縮機10は、燃料電池車両に搭載され、燃料電池に対してエアを供給するために用いられるものに限らず、例えば、車両空調装置に用いられ、流体としての冷媒を圧縮するものであってもよい。また、遠心圧縮機10は、車両に搭載されるものに限定されるものではない。 In the embodiment, the centrifugal compressor 10 is not limited to one installed in a fuel cell vehicle and used for supplying air to a fuel cell, but for example, the centrifugal compressor 10 is used in a vehicle air conditioner to supply refrigerant as a fluid. It may also be compressed. Furthermore, the centrifugal compressor 10 is not limited to one that is mounted on a vehicle.

10…遠心圧縮機、11…ハウジング、14…仕切壁としてのプレート、30…駆動部としての増速機、31…回転軸としての高速シャフト、41…インペラ、80…突出部、81…突出部としての第1突出部、81c…第1突出部におけるインペラの回転方向に先行する端面、82…突出部としての第2突出部、82c…第2突出部におけるインペラの回転方向に先行する端面、141d…溝、411…ハブ、411c…第1背面、412c…第2背面、412…翼、B…ハブの径方向、C…ハブの周方向、D…インペラの回転方向、S1…ハブの外周面、S2…ハブの背面、Vs…空隙。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Centrifugal compressor, 11... Housing, 14... Plate as a partition wall, 30... Speed increaser as a drive part, 31... High speed shaft as a rotating shaft, 41... Impeller, 80... Projection part, 81... Projection part 81c...an end face of the first protrusion that precedes the rotational direction of the impeller; 82...a second protrusion as a protrusion; 82c...an end face of the second protrusion that precedes the rotational direction of the impeller; 141d...groove, 411...hub, 411c...first back surface, 412c...second back surface, 412...blade, B...radial direction of hub, C...circumferential direction of hub, D...rotational direction of impeller, S1...outer periphery of hub Surface, S2...Back side of hub, Vs...Void.

Claims (4)

回転軸と、
前記回転軸を回転させる駆動部と、
前記回転軸と一体的に回転するインペラと、
前記回転軸、前記駆動部、及び前記インペラを収容し、前記回転軸を支持し、前記駆動部と前記インペラとを仕切る仕切壁を有するハウジングと、を有し、
前記インペラは、前記回転軸の一方側から他方側に向かうにしたがって次第に拡径する形状を有する外周面と、前記外周面の前記回転軸における軸方向裏側の背面と、を有するハブ、及び前記ハブの前記外周面に設けられた複数の翼を有する遠心圧縮機であって、
前記背面には、前記仕切壁に向けて突出する複数の突出部が設けられており、
前記複数の翼は、前記ハブの周方向に第1所定間隔を有し、
前記複数の突出部は、前記ハブの周方向に第2所定間隔を有し、
前記複数の翼と前記複数の突出部とが前記回転軸の軸方向に重ならないように前記ハブの周方向に互いにずらして配置されていることを特徴とする遠心圧縮機。
a rotating shaft;
a drive unit that rotates the rotating shaft;
an impeller that rotates integrally with the rotating shaft;
a housing that accommodates the rotation shaft, the drive unit, and the impeller, supports the rotation shaft, and has a partition wall that partitions the drive unit and the impeller;
The impeller includes a hub having an outer circumferential surface having a shape whose diameter gradually increases from one side of the rotating shaft to the other side, and a back surface of the outer circumferential surface on the back side in the axial direction of the rotating shaft, and the hub. A centrifugal compressor having a plurality of blades provided on the outer peripheral surface of the centrifugal compressor,
The back surface is provided with a plurality of protrusions that protrude toward the partition wall,
The plurality of blades have a first predetermined interval in a circumferential direction of the hub,
The plurality of protrusions have a second predetermined interval in the circumferential direction of the hub,
A centrifugal compressor, wherein the plurality of blades and the plurality of protrusions are arranged so as to be offset from each other in the circumferential direction of the hub so that they do not overlap in the axial direction of the rotating shaft.
前記背面は、
全ての前記突出部よりも前記インペラの外径側にある第1背面と、
全ての前記突出部よりも前記インペラの内径側にある第2背面と、を有し、
前記複数の突出部が前記第2所定間隔を有することにより、前記ハブの周方向において隣り合う前記突出部の間には、前記インペラが回転することにより前記第1背面から前記第2背面に向けて流体が流れる空隙が形成され、
前記突出部における前記インペラの回転方向に先行する端面は、前記インペラの回転方向に向かうにつれて前記ハブの径方向の外側に向けて延びている、請求項1に記載の遠心圧縮機。
The back surface is
a first back surface located closer to the outer diameter side of the impeller than all of the protrusions;
a second back surface located closer to the inner diameter side of the impeller than all of the protrusions;
Since the plurality of protrusions have the second predetermined spacing, there is a space between the protrusions adjacent in the circumferential direction of the hub from the first back surface to the second back surface as the impeller rotates. A gap is formed through which fluid flows,
The centrifugal compressor according to claim 1, wherein an end surface of the protrusion that precedes the rotation direction of the impeller extends radially outward of the hub in the rotation direction of the impeller.
前記複数の突出部は、前記ハブの径方向に第3所定間隔を空けて前記ハブの径方向に複数周形成されており、
前記ハブの径方向において隣り合う前記突出部のうち、前記ハブの径方向の外側に位置する前記突出部の前記端面は、前記ハブの径方向の内側に位置する前記突出部の前記端面よりも前記インペラの回転方向に先行している、請求項2に記載の遠心圧縮機。
The plurality of protrusions are formed around a plurality of circumferences in the radial direction of the hub at third predetermined intervals in the radial direction of the hub,
Among the protrusions adjacent in the radial direction of the hub, the end face of the protrusion located on the radially outer side of the hub is larger than the end face of the protrusion located on the radially inner side of the hub. The centrifugal compressor according to claim 2, which precedes the impeller in the rotational direction.
前記仕切壁には、前記突出部が入り込んで前記ハブの径方向に対してラビリンスを形成する環状の溝が設けられている、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。 The centrifugal compression according to any one of claims 1 to 3, wherein the partition wall is provided with an annular groove into which the protrusion enters and forms a labyrinth in the radial direction of the hub. Machine.
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