JP6931783B2 - Centrifugal compressor and mechanical seal - Google Patents

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本発明は、遠心圧縮機及びメカニカルシールに関する。 The present invention relates to a centrifugal compressor and a mechanical seal .

遠心圧縮機は、低速側シャフトと、高速側シャフトに取り付けられたインペラと、低速側シャフトの動力を高速側シャフトに伝達する増速機と、を備えている。遠心圧縮機のハウジング内には、インペラを収容するインペラ室と、増速機を収容する増速機室とが形成されている。インペラ室と増速機室とは仕切壁によって仕切られている。仕切壁には、シャフト挿通孔が形成されている。高速側シャフトは、増速機室内からシャフト挿通孔を通過してインペラ室内に突出している。 The centrifugal compressor includes a low-speed side shaft, an impeller attached to the high-speed side shaft, and a speed increaser that transmits the power of the low-speed side shaft to the high-speed side shaft. In the housing of the centrifugal compressor, an impeller chamber for accommodating the impeller and a speed increaser chamber for accommodating the speed increaser are formed. The impeller room and the speed increaser room are separated by a partition wall. A shaft insertion hole is formed in the partition wall. The high-speed side shaft passes through the shaft insertion hole from the speed increaser chamber and protrudes into the impeller chamber.

このような遠心圧縮機においては、高速側シャフトと増速機との摺動部分の摩擦や焼き付きを抑制するために、増速機にオイルが供給されている。増速機に供給されたオイルは、増速機室内に貯留されるため、増速機室内に貯留されるオイルが、シャフト挿通孔を介してインペラ室内へ洩れ出すことを抑制するために、シャフト挿通孔には、例えば、メカニカルシールが設けられている。 In such a centrifugal compressor, oil is supplied to the speed increaser in order to suppress friction and seizure of the sliding portion between the high speed side shaft and the speed increaser. Since the oil supplied to the speed increaser is stored in the speed increaser room, the shaft is used to prevent the oil stored in the speed increaser room from leaking into the impeller room through the shaft insertion hole. The insertion hole is provided with, for example, a mechanical seal.

一般的に、メカニカルシールは、高速側シャフトと一体的に回転する回転環と、回転環に対して高速側シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに高速側シャフトを取り囲んだ状態でシャフト挿通孔に固定された固定環と、を備えている。回転環における固定環側の端面は、固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有している。固定環における回転環側の端面は、回転環の回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有している。さらに、固定側摺動面は、回転側摺動面とのシール面を有している。 Generally, the mechanical seal is arranged in the shaft insertion hole in a state where the rotary ring that rotates integrally with the high-speed side shaft is arranged so as to face the rotary ring in the axial direction of the high-speed side shaft and surrounds the high-speed side shaft. It has a fixed ring and a fixed ring. The end face on the fixed ring side of the rotating ring has a flat surface-shaped sliding surface on the rotating side that slides on the fixed ring. The end face on the rotary ring side of the fixed ring has a flat surface-like sliding surface on the fixed side that slides on the sliding surface on the rotary side of the rotary ring. Further, the fixed side sliding surface has a sealing surface with the rotating side sliding surface.

図８に示すように、例えば特許文献１のメカニカルシール１００では、固定環１０１の固定側摺動面１０２に、正圧発生溝１０３（レイリーステップ機構）、負圧発生溝１０４（逆レイリーステップ機構）、及び連通溝１０５（半径方向溝）が形成されている。正圧発生溝１０３、負圧発生溝１０４、及び連通溝１０５は、固定側摺動面１０２のシール面１０２ｓよりも高速側シャフトの径方向外側に位置している。連通溝１０５は、正圧発生溝１０３及び負圧発生溝１０４に連通するとともに固定環１０１の外周側に連通している。正圧発生溝１０３は、負圧発生溝１０４よりも高速側シャフトの径方向外側に位置している。正圧発生溝１０３は、連通溝１０５から回転環の回転方向（図８において矢印Ｒ１００で示す方向）に向けて延びている。負圧発生溝１０４は、連通溝１０５から回転環の回転方向とは逆方向に向けて延びている。 As shown in FIG. 8, for example, in the mechanical seal 100 of Patent Document 1, the positive pressure generating groove 103 (Rayleigh step mechanism) and the negative pressure generating groove 104 (reverse Rayleigh step mechanism) are formed on the fixed side sliding surface 102 of the fixed ring 101. ), And a communication groove 105 (radial groove) is formed. The positive pressure generating groove 103, the negative pressure generating groove 104, and the communicating groove 105 are located radially outside the high-speed side shaft with respect to the sealing surface 102s of the fixed side sliding surface 102. The communication groove 105 communicates with the positive pressure generating groove 103 and the negative pressure generating groove 104 and also communicates with the outer peripheral side of the fixed ring 101. The positive pressure generating groove 103 is located radially outside the high-speed side shaft with respect to the negative pressure generating groove 104. The positive pressure generating groove 103 extends from the communication groove 105 in the direction of rotation of the rotary ring (the direction indicated by the arrow R100 in FIG. 8). The negative pressure generation groove 104 extends from the communication groove 105 in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring.

正圧発生溝１０３は、正圧発生溝１０３における連通溝１０５とは反対側の端部に正圧段差面１０３ａ（レイリーステップ）を有している。固定側摺動面１０２は、正圧段差面１０３ａに対して回転環の回転方向で連続する正圧平坦面１０２ａを有している。また、負圧発生溝１０４は、負圧発生溝１０４における連通溝１０５とは反対側の端部に負圧段差面１０４ａ（逆レイリーステップ）を有している。固定側摺動面１０２は、負圧段差面１０４ａに対して回転環の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面１０２ｂを有している。 The positive pressure generating groove 103 has a positive pressure stepped surface 103a (Rayleigh step) at an end of the positive pressure generating groove 103 opposite to the communication groove 105. The fixed-side sliding surface 102 has a positive pressure flat surface 102a that is continuous with the positive pressure step surface 103a in the rotation direction of the rotary ring. Further, the negative pressure generating groove 104 has a negative pressure step surface 104a (reverse Rayleigh step) at an end portion of the negative pressure generating groove 104 opposite to the communication groove 105. The fixed-side sliding surface 102 has a negative pressure flat surface 102b that is continuous with respect to the negative pressure step surface 104a in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring.

そして、高速側シャフトの回転に伴って回転環が回転すると、回転環と固定環１０１との間に介在するオイルが回転環の回転に追従して移動する。このとき、連通溝１０５を介して正圧発生溝１０３内に供給されているオイルは、回転環の回転に追従して正圧段差面１０３ａに向けて移動し、正圧段差面１０３ａを乗り越えて正圧平坦面１０２ａに向けて移動しようとする。これにより、回転側摺動面と固定側摺動面１０２との間に正圧が発生し、回転側摺動面と固定側摺動面１０２との間隔が広がって回転側摺動面と固定側摺動面１０２との間にオイルによる油膜が形成され、回転側摺動面と固定側摺動面１０２のシール面１０２ｓとの間の摺動性が向上する。 Then, when the rotary ring rotates with the rotation of the high-speed side shaft, the oil interposed between the rotary ring and the fixed ring 101 moves following the rotation of the rotary ring. At this time, the oil supplied into the positive pressure generating groove 103 through the communication groove 105 moves toward the positive pressure stepped surface 103a following the rotation of the rotating ring, and overcomes the positive pressure stepped surface 103a. It tries to move toward the positive pressure flat surface 102a. As a result, a positive pressure is generated between the rotating side sliding surface and the fixed side sliding surface 102, and the distance between the rotating side sliding surface and the fixed side sliding surface 102 is widened to be fixed to the rotating side sliding surface. An oil film of oil is formed between the sliding surface 102 on the rotating side, and the slidability between the sliding surface on the rotating side and the sealing surface 102s of the sliding surface 102 on the fixed side is improved.

また、高速側シャフトの回転に伴って回転環が回転すると、回転側摺動面と固定側摺動面１０２の負圧平坦面１０２ｂとの間に介在するオイルが回転環の回転に追従して移動して、負圧段差面１０４ａを介して負圧発生溝１０４に流れ込む。これにより、負圧発生溝１０４内が負圧になって、増速機室内からシャフト挿通孔を介してインペラ室内へ洩れ出そうとするオイルが負圧発生溝１０４内に吸い込まれ易くなる。そして、負圧発生溝１０４内に吸い込まれたオイルは、回転環の回転に追従して連通溝１０５に向けて流れ、連通溝１０５を介してシャフト挿通孔内における固定環１０１の外周面よりも高速側シャフトの径方向外側に排出される。これにより、増速機室内に貯留されるオイルが、回転側摺動面と固定側摺動面１０２のシール面１０２ｓとの間を介してインペラ室内へ洩れ出すことが抑制される。 Further, when the rotating ring rotates with the rotation of the high-speed shaft, the oil interposed between the rotating side sliding surface and the negative pressure flat surface 102b of the fixed side sliding surface 102 follows the rotation of the rotating ring. It moves and flows into the negative pressure generating groove 104 through the negative pressure step surface 104a. As a result, the inside of the negative pressure generating groove 104 becomes negative pressure, and the oil that is about to leak from the speed increaser chamber to the impeller chamber through the shaft insertion hole is easily sucked into the negative pressure generating groove 104. Then, the oil sucked into the negative pressure generating groove 104 flows toward the communicating groove 105 following the rotation of the rotating ring, and flows through the communicating groove 105 from the outer peripheral surface of the fixed ring 101 in the shaft insertion hole. It is discharged outward in the radial direction of the high-speed shaft. As a result, the oil stored in the speed increaser chamber is prevented from leaking into the impeller chamber through between the rotating side sliding surface and the sealing surface 102s of the fixed side sliding surface 102.

国際公開第２０１４／１４８３１６号International Publication No. 2014/148316

しかしながら、特許文献１のようなメカニカルシール１００を用いた場合、オイルが回転側摺動面と負圧平坦面１０２ｂとの間を通過してシール面１０２ｓに向けて流れ込むため、増速機室内のオイルが回転側摺動面とシール面１０２ｓとの間を介してインペラ室内へ洩れ出してしまう虞がある。 However, when the mechanical seal 100 as in Patent Document 1 is used, oil passes between the rotating side sliding surface and the negative pressure flat surface 102b and flows toward the sealing surface 102s, so that the inside of the speed increaser chamber Oil may leak into the impeller chamber via the sliding surface on the rotating side and the sealing surface 102s.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、増速機室内のオイルがインペラ室内へ洩れ出してしまうことを抑制することができる遠心圧縮機及びメカニカルシールを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a centrifugal compressor and a mechanical seal capable of suppressing oil from leaking into the impeller chamber of the speed increaser chamber. To provide.

上記課題を解決する遠心圧縮機は、低速側シャフトと、高速側シャフトに取り付けられたインペラと、前記低速側シャフトの動力を前記高速側シャフトに伝達する増速機と、前記インペラを収容するインペラ室、及び前記増速機を収容する増速機室が形成されたハウジングと、前記インペラ室と前記増速機室とを仕切る仕切壁と、前記仕切壁に形成されるとともに前記高速側シャフトが挿通されるシャフト挿通孔と、前記増速機にオイルを供給するオイル供給通路と、前記シャフト挿通孔に設けられるメカニカルシールと、を備え、前記メカニカルシールは、前記高速側シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記高速側シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記高速側シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、前記固定側摺動面は、前記回転側摺動面とのシール面を有し、前記固定側摺動面には、正圧発生溝、負圧発生溝、前記正圧発生溝に連通する第１連通溝、及び前記負圧発生溝に連通する第２連通溝が形成され、前記正圧発生溝、前記負圧発生溝、前記第１連通溝、及び前記第２連通溝は、前記シール面よりも前記高速側シャフトの径方向外側に位置し、前記第１連通溝及び前記第２連通溝は、前記固定環の外周側に連通しており、前記正圧発生溝は、前記第１連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記第１連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、前記負圧発生溝は、前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて延びるとともに前記負圧発生溝における前記第２連通溝とは反対側の端部に負圧段差面を有し、前記固定側摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面と、前記負圧段差面に対して前記回転環の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面と、を有している遠心圧縮機であって、前記負圧発生溝は、前記負圧平坦面に対して前記高速側シャフトの径方向で重なるオーバーラップ溝を有し、前記オーバーラップ溝は、前記負圧発生溝が、前記第２連通溝との接続位置と前記負圧段差面との位置が前記高速側シャフトの径方向でオフセットされるように前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びることにより形成されている。 The centrifugal compressor that solves the above problems includes a low-speed side shaft, an impeller attached to the high-speed side shaft, a speed increaser that transmits the power of the low-speed side shaft to the high-speed side shaft, and an impeller that accommodates the impeller. A housing in which a chamber and a speed-up gear chamber for accommodating the speed-up gear are formed, a partition wall for partitioning the impeller chamber and the speed-up gear chamber, and a high-speed side shaft formed in the partition wall. A shaft insertion hole to be inserted, an oil supply passage for supplying oil to the speed increaser, and a mechanical seal provided in the shaft insertion hole are provided, and the mechanical seal rotates integrally with the high-speed side shaft. The rotary ring and the fixed ring which are arranged to face the rotary ring in the axial direction of the high-speed side shaft and are fixed to the shaft insertion hole while surrounding the high-speed side shaft are provided. The end face on the fixed ring side of the ring has a flat rotating side sliding surface that slides on the fixed ring, and the end face on the rotating ring side of the fixed ring slides on the rotating side sliding surface. It has a moving flat surface-like fixed-side sliding surface, the fixed-side sliding surface has a sealing surface with the rotating-side sliding surface, and the fixed-side sliding surface has a positive pressure. A positive pressure generation groove, a negative pressure generation groove, a first communication groove communicating with the positive pressure generation groove, and a second communication groove communicating with the negative pressure generation groove are formed, and the positive pressure generation groove, the negative pressure generation groove, and the like. The first communication groove and the second communication groove are located radially outside the high-speed side shaft with respect to the sealing surface, and the first communication groove and the second communication groove are on the outer peripheral side of the fixed ring. The positive pressure generation groove extends from the first communication groove in the rotation direction of the rotary ring and is positive at the end of the positive pressure generation groove opposite to the first communication groove. It has a pressure step surface, and the negative pressure generating groove extends from the second communicating groove in a direction opposite to the rotation direction of the rotating ring and is on the opposite side of the negative pressure generating groove to the second communicating groove. The fixed-side sliding surface has a negative pressure stepped surface at the end of the impeller, and the fixed side sliding surface has a positive pressure flat surface continuous with the positive pressure stepped surface in the rotation direction of the rotary ring and the negative pressure stepped surface. A centrifugal compressor having a negative pressure flat surface that is continuous in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring, and the negative pressure generating groove is on the high speed side with respect to the negative pressure flat surface. It has overlapping grooves that overlap in the radial direction of the shaft, and in the overlapping groove, the position where the negative pressure generating groove is connected to the second communication groove and the position of the negative pressure step surface is the position of the high-speed side shaft. Axis It is formed by extending from the second communication groove in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring over 360 degrees or more so as to be offset in the direction.

これによれば、回転側摺動面と負圧平坦面との間を通過してシール面に向けて流れ込もうとするオイルを、オーバーラップ溝によって吸い込むことができる。したがって、オイルが回転側摺動面と負圧平坦面との間を通過してシール面に向けて流れ込んで、増速機室内のオイルが回転側摺動面とシール面との間を介してインペラ室内へ洩れ出してしまうことを抑制することができる。 According to this, the oil that has passed between the sliding surface on the rotating side and the flat surface with negative pressure and is about to flow toward the sealing surface can be sucked through the overlap groove. Therefore, the oil passes between the rotating side sliding surface and the negative pressure flat surface and flows toward the sealing surface, and the oil in the speed increaser chamber passes between the rotating side sliding surface and the sealing surface. It is possible to prevent leakage into the impeller room.

これによれば、オーバーラップ溝を有する負圧発生溝を容易に形成することができる。
上記課題を解決するメカニカルシールは、ハウジング内を区画する仕切壁に形成されたシャフト挿通孔に設けられ、前記シャフト挿通孔と該シャフト挿通孔に挿通されるシャフトとの間をシールするメカニカルシールであって、前記シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、前記固定側摺動面には、正圧発生溝、負圧発生溝、前記正圧発生溝に連通する第１連通溝、及び前記負圧発生溝に連通する第２連通溝が形成され、前記第１連通溝及び前記第２連通溝は、前記固定側摺動面の摺動面径方向の外部に連通しており、前記正圧発生溝は、前記第１連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記第１連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、前記負圧発生溝は、前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて延びるとともに前記負圧発生溝における前記第２連通溝とは反対側の端部に負圧段差面を有し、前記固定側摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面と、前記負圧段差面に対して前記回転環の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面と、を有し、前記負圧発生溝は、前記負圧平坦面に対して前記シャフトの径方向で重なるオーバーラップ溝を有し、前記オーバーラップ溝は、前記負圧発生溝が、前記第２連通溝との接続位置と前記負圧段差面との位置が前記シャフトの径方向でオフセットされるように前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びることにより形成されている。 According to which this, the negative pressure generating grooves having overlapping grooves can be easily formed.
The mechanical seal that solves the above problems is a mechanical seal that is provided in a shaft insertion hole formed in a partition wall that partitions the inside of the housing and seals between the shaft insertion hole and the shaft that is inserted into the shaft insertion hole. A rotating ring that rotates integrally with the shaft and a fixed ring that is arranged to face the rotating ring in the axial direction of the shaft and is fixed to the shaft insertion hole while surrounding the shaft. The end face of the rotary ring on the fixed ring side has a flat surface-like sliding surface on the rotary side that slides on the fixed ring, and the end face of the fixed ring on the rotary ring side is the rotation. has a flat surface shape of the stationary side sliding surface of the side sliding surface and the sliding, before Symbol stationary sliding surface, the positive pressure generating groove, the negative pressure generating grooves, communicating with the positive pressure generating grooves A first communication groove and a second communication groove communicating with the negative pressure generating groove are formed, and the first communication groove and the second communication groove are outside the sliding surface radial direction of the fixed side sliding surface. The positive pressure generating groove extends from the first communicating groove in the rotation direction of the rotating ring and is positive at the end of the positive pressure generating groove opposite to the first communicating groove. It has a pressure step surface, and the negative pressure generating groove extends from the second communicating groove in a direction opposite to the rotation direction of the rotating ring and is on the opposite side of the negative pressure generating groove to the second communicating groove. The fixed-side sliding surface has a negative pressure step surface at the end of the surface, and the fixed side sliding surface has a positive pressure flat surface continuous with the positive pressure step surface in the rotation direction of the rotary ring and the negative pressure step surface. The negative pressure flat surface is continuous in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring, and the negative pressure generating groove is an overlap groove that overlaps the negative pressure flat surface in the radial direction of the shaft. has the overlap groove, said negative pressure generating grooves, wherein the second communicating as offset connection position and the position of the negative pressure stage difference plane in the radial direction of the shaft of the second communicating groove the rotational direction of the rotary ring from the groove that is formed by extending over more than 360 degrees towards the opposite direction.

この発明によれば、増速機室内のオイルがインペラ室内へ洩れ出してしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the oil in the speed increaser chamber from leaking into the impeller chamber.

実施形態における遠心圧縮機を示す側断面図。A side sectional view showing a centrifugal compressor in an embodiment. 図１における２−２線断面図。FIG. 2-2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 in FIG. メカニカルシール周辺を拡大して示す側断面図。A side sectional view showing the area around the mechanical seal in an enlarged manner. 固定環の正面図。Front view of the fixed ring. （ａ）は正圧発生溝、連通溝、正圧平坦面、及び回転環の関係を模式的に示す図、（ｂ）は負圧発生溝、連通溝、負圧平坦面、及び回転環の関係を模式的に示す図。(A) is a diagram schematically showing the relationship between the positive pressure generating groove, the communicating groove, the positive pressure flat surface, and the rotating ring, and (b) is the negative pressure generating groove, the communicating groove, the negative pressure flat surface, and the rotating ring. The figure which shows the relationship schematically. 別の実施形態における固定環の正面図。Front view of the fixed ring in another embodiment. 別の実施形態における固定環の正面図。Front view of the fixed ring in another embodiment. 従来例における固定環の正面図。The front view of the fixed ring in the conventional example.

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。本実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池を電力源として走行する燃料電池車両（ＦＣＶ）に搭載され、燃料電池に対して空気を供給する。 Hereinafter, an embodiment in which the centrifugal compressor is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The centrifugal compressor of the present embodiment is mounted on a fuel cell vehicle (FCV) that travels using a fuel cell as an electric power source, and supplies air to the fuel cell.

図１に示すように、遠心圧縮機１０のハウジング１１は、モータハウジング１２と、モータハウジング１２に連結される増速機ハウジング１３と、増速機ハウジング１３に連結されるプレート１４と、プレート１４に連結されるコンプレッサハウジング１５と、を備えている。モータハウジング１２、増速機ハウジング１３、プレート１４、及びコンプレッサハウジング１５は、例えばアルミニウムにより形成された金属材料製である。ハウジング１１は略筒状である。モータハウジング１２、増速機ハウジング１３、プレート１４、及びコンプレッサハウジング１５は、ハウジング１１の軸線方向にこの順序で配列されている。 As shown in FIG. 1, the housing 11 of the centrifugal compressor 10 includes a motor housing 12, a speed-up gear housing 13 connected to the motor housing 12, a plate 14 connected to the speed-up gear housing 13, and a plate 14. A compressor housing 15 connected to the above is provided. The motor housing 12, the speed increaser housing 13, the plate 14, and the compressor housing 15 are made of, for example, a metal material made of aluminum. The housing 11 has a substantially tubular shape. 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.

モータハウジング１２は、円板状の底壁１２ａと、底壁１２ａの外周縁から円筒状に延設された周壁１２ｂと、を有する有底円筒状である。増速機ハウジング１３は、円板状の底壁１３ａと、底壁１３ａの外周縁から円筒状に延設された周壁１３ｂと、を有する有底円筒状である。 The motor housing 12 has a bottomed cylindrical shape having a disk-shaped bottom wall 12a and a peripheral wall 12b extending in a cylindrical shape from the outer peripheral edge of the bottom wall 12a. The speed increaser housing 13 has a bottomed cylindrical shape having a disk-shaped bottom wall 13a and a peripheral wall 13b extending in a cylindrical shape from the outer peripheral edge of the bottom wall 13a.

モータハウジング１２の周壁１２ｂにおける底壁１２ａとは反対側の端部は、増速機ハウジング１３の底壁１３ａに連結されている。そして、モータハウジング１２の周壁１２ｂにおける底壁１２ａとは反対側の開口は、増速機ハウジング１３の底壁１３ａによって閉塞されている。底壁１３ａの中央部には、貫通孔１３ｈが形成されている。 The end of the peripheral wall 12b of the motor housing 12 opposite to the bottom wall 12a is connected to the bottom wall 13a of the speed increaser housing 13. The opening of the peripheral wall 12b of the motor housing 12 on the opposite side of the bottom wall 12a is closed by the bottom wall 13a of the speed increaser housing 13. A through hole 13h is formed in the central portion of the bottom wall 13a.

増速機ハウジング１３の周壁１３ｂにおける底壁１３ａとは反対側の端部は、プレート１４に連結されている。そして、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂにおける底壁１３ａとは反対側の開口は、プレート１４によって閉塞されている。プレート１４の中央部には、シャフト挿通孔１４ｈが形成されている。 The end of the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13 opposite to the bottom wall 13a is connected to the plate 14. The opening of the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13 on the opposite side of the bottom wall 13a is closed by the plate 14. A shaft insertion hole 14h is formed in the central portion of the plate 14.

コンプレッサハウジング１５は、プレート１４における増速機ハウジング１３とは反対側の面に連結されている。コンプレッサハウジング１５には、気体である空気が吸入される吸入口１５ａが形成されている。吸入口１５ａは、コンプレッサハウジング１５におけるプレート１４とは反対側の端面の中央部に開口するとともに、コンプレッサハウジング１５におけるプレート１４とは反対側の端面の中央部からハウジング１１の軸線方向に延びている。 The compressor housing 15 is connected to the surface of the plate 14 opposite to the speed increaser housing 13. The compressor housing 15 is formed with a suction port 15a into which air as a gas is sucked. The suction port 15a opens at the center of the end face of the compressor housing 15 opposite to the plate 14, and extends in the axial direction of the housing 11 from the center of the end face of the compressor housing 15 opposite to the plate 14. ..

遠心圧縮機１０は、低速側シャフト１６と、低速側シャフト１６を回転させる電動モータ１７と、を備えている。ハウジング１１内には、電動モータ１７を収容するモータ室１２ｃが形成されている。モータ室１２ｃは、モータハウジング１２の底壁１２ａの内面、周壁１２ｂの内周面、及び増速機ハウジング１３の底壁１３ａの外面によって区画されている。低速側シャフト１６は、低速側シャフト１６の軸線方向がモータハウジング１２の軸線方向に一致した状態でモータハウジング１２内に収容されている。低速側シャフト１６は、例えば鉄又は合金で形成された金属材料製である。 The centrifugal compressor 10 includes a low-speed side shaft 16 and an electric motor 17 that rotates the low-speed side shaft 16. A motor chamber 12c for accommodating the electric motor 17 is formed in the housing 11. The motor chamber 12c is partitioned by an inner surface of the bottom wall 12a of the motor housing 12, an inner peripheral surface of the peripheral wall 12b, and an outer surface of the bottom wall 13a of the speed increaser housing 13. The low-speed side shaft 16 is housed in the motor housing 12 in a state where the axial direction of the low-speed side shaft 16 coincides with the axial direction of the motor housing 12. The low speed side shaft 16 is made of a metal material made of, for example, iron or an alloy.

モータハウジング１２の底壁１２ａの内面には、筒状のボス部１２ｆが突出している。低速側シャフト１６の一端部は、ボス部１２ｆ内に挿入されている。低速側シャフト１６の一端部とボス部１２ｆとの間には、第１軸受１８が設けられている。そして、低速側シャフト１６の一端部は、第１軸受１８を介してモータハウジング１２の底壁１２ａに回転可能に支持されている。 A tubular boss portion 12f projects from the inner surface of the bottom wall 12a of the motor housing 12. One end 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 bottom wall 12a of the motor housing 12 via the first bearing 18.

低速側シャフト１６の他端部は、貫通孔１３ｈに挿入されている。低速側シャフト１６の他端部と貫通孔１３ｈとの間には、第２軸受１９が設けられている。そして、低速側シャフト１６の他端部は、第２軸受１９を介して増速機ハウジング１３の底壁１３ａに回転可能に支持されている。よって、低速側シャフト１６は、ハウジング１１に回転可能に支持されている。低速側シャフト１６の他端は、モータ室１２ｃから貫通孔１３ｈを通過して増速機ハウジング１３内に突出している。 The other end of the low speed side 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 side shaft 16 is rotatably supported by the bottom wall 13a of the speed increaser housing 13 via the second bearing 19. Therefore, the low speed side shaft 16 is rotatably supported by the housing 11. The other end of the low-speed side shaft 16 passes through the through hole 13h from the motor chamber 12c and projects into the speed increaser housing 13.

低速側シャフト１６の他端部と貫通孔１３ｈとの間には、シール部材２０が設けられている。シール部材２０は、低速側シャフト１６の他端部と貫通孔１３ｈとの間において、第２軸受１９よりもモータ室１２ｃ寄りに配置されている。シール部材２０は、低速側シャフト１６の外周面と貫通孔１３ｈの内周面との間をシールする。 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 is arranged between the other end of the low-speed shaft 16 and the through hole 13h closer to the motor chamber 12c than the second bearing 19. The sealing member 20 seals between the outer peripheral surface of the low speed side shaft 16 and the inner peripheral surface of the through hole 13h.

電動モータ１７は、筒状のステータ２１と、ステータ２１の内側に配置されるロータ２２とからなる。ロータ２２は、低速側シャフト１６に固定されるとともに低速側シャフト１６と一体的に回転する。ステータ２１は、ロータ２２を取り囲んでいる。ロータ２２は、低速側シャフト１６に止着された円筒状のロータコア２２ａと、ロータコア２２ａに設けられた複数の永久磁石（図示せず）と、を有している。ステータ２１は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定された筒状のステータコア２１ａと、ステータコア２１ａに捲回されたコイル２１ｂと、を有している。そして、コイル２１ｂに電流が流れることによって、ロータ２２と低速側シャフト１６とが一体的に回転する。 The electric motor 17 includes a tubular stator 21 and a rotor 22 arranged inside the stator 21. The rotor 22 is fixed to the low-speed side shaft 16 and rotates integrally with the low-speed side shaft 16. The stator 21 surrounds the rotor 22. The rotor 22 has a cylindrical rotor core 22a anchored to the low-speed side shaft 16 and a plurality of permanent magnets (not shown) provided on the rotor core 22a. The stator 21 has a tubular stator core 21a fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall 12b of the motor housing 12, and a coil 21b wound around the stator core 21a. Then, when a current flows through the coil 21b, the rotor 22 and the low-speed side shaft 16 rotate integrally.

遠心圧縮機１０は、高速側シャフト３１と、低速側シャフト１６の動力を高速側シャフト３１に伝達する増速機３０と、を備えている。ハウジング１１内には、増速機３０を収容する増速機室１３ｃが形成されている。増速機室１３ｃは、増速機ハウジング１３の底壁１３ａの内面、周壁１３ｂの内周面、及びプレート１４によって区画されている。増速機室１３ｃ内にはオイルが貯留されている。シール部材２０は、増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルが、低速側シャフト１６の外周面と貫通孔１３ｈの内周面との間を介してモータ室１２ｃに洩れ出すことを抑制している。 The centrifugal compressor 10 includes a high-speed side shaft 31 and a speed-increasing machine 30 that transmits the power of the low-speed side shaft 16 to the high-speed side shaft 31. A speed-up gear chamber 13c for accommodating the speed-up gear 30 is formed in the housing 11. The speed increaser chamber 13c is partitioned by an inner surface of the bottom wall 13a of the speed increaser housing 13, an inner peripheral surface of the peripheral wall 13b, and a plate 14. Oil is stored in the speed increaser chamber 13c. The seal member 20 suppresses the oil stored in the speed increaser chamber 13c from leaking into the motor chamber 12c through between the outer peripheral surface of the low speed side shaft 16 and the inner peripheral surface of the through hole 13h. ing.

高速側シャフト３１は、例えば鉄又は合金で形成された金属材料製である。高速側シャフト３１は、高速側シャフト３１の軸線方向が増速機ハウジング１３の軸線方向に一致した状態で増速機室１３ｃに収容されている。高速側シャフト３１におけるモータハウジング１２とは反対側の端部は、プレート１４のシャフト挿通孔１４ｈを通過してコンプレッサハウジング１５内に突出している。高速側シャフト３１の軸線は、低速側シャフト１６の軸線と一致している。 The high speed side shaft 31 is made of a metal material made of, for example, iron or an alloy. The high-speed side shaft 31 is housed in the speed-up gear chamber 13c in a state where the axial direction of the high-speed side shaft 31 coincides with the axial direction of the speed-up gear housing 13. The end of the high-speed shaft 31 opposite to the motor housing 12 passes through the shaft insertion hole 14h of the plate 14 and projects into the compressor housing 15. The axis of the high-speed side shaft 31 coincides with the axis of the low-speed side shaft 16.

遠心圧縮機１０は、高速側シャフト３１に取り付けられたインペラ２４を備えている。ハウジング１１内には、インペラ２４を収容するインペラ室１５ｂが形成されている。インペラ室１５ｂは、コンプレッサハウジング１５とプレート１４とによって区画されている。プレート１４は、インペラ室１５ｂと増速機室１３ｃとを仕切る仕切壁である。そして、高速側シャフト３１が挿通されるシャフト挿通孔１４ｈは、仕切壁であるプレート１４に形成されている。 The centrifugal compressor 10 includes an impeller 24 attached to a high-speed side shaft 31. An impeller chamber 15b for accommodating the impeller 24 is formed in the housing 11. The impeller chamber 15b is partitioned by a compressor housing 15 and a plate 14. The plate 14 is a partition wall that separates the impeller chamber 15b and the speed increaser chamber 13c. The shaft insertion hole 14h through which the high-speed side shaft 31 is inserted is formed in the plate 14 which is a partition wall.

遠心圧縮機１０は、シャフト挿通孔１４ｈに設けられるメカニカルシール７１を備えている。メカニカルシール７１は、増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルがシャフト挿通孔１４ｈを介してインペラ室１５ｂに洩れ出すことを抑制する。 The centrifugal compressor 10 includes a mechanical seal 71 provided in the shaft insertion hole 14h. The mechanical seal 71 suppresses the oil stored in the speed increaser chamber 13c from leaking into the impeller chamber 15b through the shaft insertion hole 14h.

インペラ室１５ｂと吸入口１５ａとは連通している。インペラ室１５ｂは、吸入口１５ａから離れるにつれて徐々に拡径していく略円錐台孔形状になっている。高速側シャフト３１におけるコンプレッサハウジング１５内に突出している突出端部は、インペラ室１５ｂに突出している。 The impeller chamber 15b and the suction port 15a communicate with each other. The impeller chamber 15b has a substantially truncated cone shape in which the diameter gradually increases as the distance from the suction port 15a increases. The protruding end of the high-speed shaft 31 projecting into the compressor housing 15 projects into the impeller chamber 15b.

インペラ２４は、基端面２４ａから先端面２４ｂに向かうに従って徐々に縮径した筒状である。インペラ２４は、インペラ２４の回転軸線方向に延び、且つ、高速側シャフト３１が挿通可能な挿通孔２４ｃを有している。インペラ２４は、高速側シャフト３１におけるコンプレッサハウジング１５内に突出している突出端部が挿通孔２４ｃに挿通された状態で、高速側シャフト３１と一体的に回転可能に高速側シャフト３１に取り付けられている。これにより、高速側シャフト３１が回転することによってインペラ２４が回転して、吸入口１５ａから吸入された空気が圧縮される。よって、インペラ２４は、高速側シャフト３１と一体回転して空気を圧縮する。 The impeller 24 has a tubular shape whose diameter is gradually reduced from the base end surface 24a toward the tip end surface 24b. The impeller 24 has an insertion hole 24c that extends in the direction of the rotation axis of the impeller 24 and allows the high-speed side shaft 31 to be inserted. The impeller 24 is attached to the high-speed side shaft 31 so as to be rotatable integrally with the high-speed side shaft 31 in a state where the protruding end portion of the high-speed side shaft 31 projecting into the compressor housing 15 is inserted into the insertion hole 24c. There is. As a result, the impeller 24 is rotated by the rotation of the high-speed side shaft 31, and the air sucked from the suction port 15a is compressed. Therefore, the impeller 24 rotates integrally with the high-speed side shaft 31 to compress the air.

また、遠心圧縮機１０は、インペラ２４によって圧縮された空気が流入するディフューザ流路２５と、ディフューザ流路２５を通過した空気が流入する吐出室２６と、を備えている。 Further, the centrifugal compressor 10 includes a diffuser flow path 25 into which the air compressed by the impeller 24 flows in, and a discharge chamber 26 in which the air passing through the diffuser flow path 25 flows in.

ディフューザ流路２５は、コンプレッサハウジング１５におけるプレート１４と対向する面と、プレート１４とによって区画されている。ディフューザ流路２５は、インペラ室１５ｂよりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置するとともにインペラ室１５ｂに連通している。ディフューザ流路２５は、インペラ２４及びインペラ室１５ｂを囲む環状に形成されている。 The diffuser flow path 25 is partitioned by a surface of the compressor housing 15 facing the plate 14 and a plate 14. The diffuser flow path 25 is located radially outside the high-speed side shaft 31 with respect to the impeller chamber 15b and communicates with the impeller chamber 15b. The diffuser flow path 25 is formed in an annular shape surrounding the impeller 24 and the impeller chamber 15b.

吐出室２６は、ディフューザ流路２５よりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置するとともにディフューザ流路２５に連通している。吐出室２６は環状である。インペラ室１５ｂと吐出室２６とはディフューザ流路２５を介して連通している。インペラ２４によって圧縮された空気は、ディフューザ流路２５を通ることによって、更に圧縮されて吐出室２６に流れ、吐出室２６から吐出される。 The discharge chamber 26 is located radially outside the high-speed side shaft 31 of the diffuser flow path 25 and communicates with the diffuser flow path 25. The discharge chamber 26 is annular. The impeller chamber 15b and the discharge chamber 26 communicate with each other via the diffuser flow path 25. The air compressed by the impeller 24 is further compressed by passing through the diffuser flow path 25, flows into the discharge chamber 26, and is discharged from the discharge chamber 26.

増速機３０は、低速側シャフト１６の回転を増速させて高速側シャフト３１に伝達する。増速機３０は、所謂トラクションドライブ式（摩擦ローラ式）である。増速機３０は、低速側シャフト１６の他端に連結されたリング部材３２を備えている。リング部材３２は金属製である。リング部材３２は、低速側シャフト１６の回転に伴って回転する。リング部材３２は、低速側シャフト１６の他端に連結された円板状のベース３３と、ベース３３の外縁部から円筒状に延設された筒部３４と、を有する有底円筒状である。ベース３３は、低速側シャフト１６に対して低速側シャフト１６の径方向に延びている。筒部３４の軸線は、低速側シャフト１６の軸線と一致している。 The speed increasing machine 30 accelerates the rotation of the low speed side shaft 16 and transmits the rotation to the high speed side shaft 31. The speed increaser 30 is a so-called traction drive type (friction roller type). The speed increaser 30 includes a ring member 32 connected to the other end of the low speed side shaft 16. The ring member 32 is made of metal. The ring member 32 rotates with the rotation of the low speed side shaft 16. The ring member 32 has a bottomed cylindrical shape having a disk-shaped base 33 connected to the other end of the low-speed side shaft 16 and a cylindrical portion 34 extending cylindrically from the outer edge portion of the base 33. .. The base 33 extends in the radial direction of the low speed side shaft 16 with respect to the low speed side shaft 16. The axis of the tubular portion 34 coincides with the axis of the low speed shaft 16.

図２に示すように、高速側シャフト３１の一部は、筒部３４の内側に配置されている。また、増速機３０は、筒部３４と高速側シャフト３１との間に設けられる３つのローラ３５を備えている。３つのローラ３５は、例えば金属製であり、高速側シャフト３１と同一金属、例えば鉄又は鉄の合金で構成されている。３つのローラ３５は、高速側シャフト３１の周方向に互いに所定の間隔（例えば１２０度ずつ）をあけて配置されている。３つのローラ３５は同一形状である。３つのローラ３５は、筒部３４の内周面及び高速側シャフト３１の外周面の双方と当接する。 As shown in FIG. 2, a part of the high-speed side shaft 31 is arranged inside the tubular portion 34. Further, the speed increaser 30 includes three rollers 35 provided between the cylinder portion 34 and the high-speed side shaft 31. The three rollers 35 are made of, for example, metal, and are made of the same metal as the high-speed side shaft 31, such as iron or an alloy of iron. The three rollers 35 are arranged at predetermined intervals (for example, 120 degrees each) in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31. The three rollers 35 have the same shape. The three rollers 35 come into contact with both the inner peripheral surface of the tubular portion 34 and the outer peripheral surface of the high-speed side shaft 31.

図１に示すように、各ローラ３５は、円柱状のローラ部３５ａと、ローラ部３５ａの軸線方向の第１端面３５ｂから突出する円柱状の第１突起３５ｃと、ローラ部３５ａの軸線方向の第２端面３５ｄから突出する円柱状の第２突起３５ｅと、を有している。ローラ部３５ａの軸心、第１突起３５ｃの軸心、及び第２突起３５ｅの軸心は一致している。各ローラ３５のローラ部３５ａの軸心が延びる方向（回転軸線方向）と高速側シャフト３１の軸線方向とは一致している。ローラ部３５ａの外径は、高速側シャフト３１の外径よりも大きい。 As shown in FIG. 1, each roller 35 has a columnar roller portion 35a, a columnar first protrusion 35c protruding from the axial first end surface 35b of the roller portion 35a, and an axial direction of the roller portion 35a. It has a columnar second protrusion 35e protruding from the second end surface 35d. The axis of the roller portion 35a, the axis of the first protrusion 35c, and the axis of the second protrusion 35e are aligned. The direction in which the axial center of the roller portion 35a of each roller 35 extends (rotational axis direction) coincides with the axial direction of the high-speed side shaft 31. The outer diameter of the roller portion 35a is larger than the outer diameter of the high-speed side shaft 31.

図１及び図２に示すように、増速機３０は、プレート１４と協働して各ローラ３５を回転可能に支持する支持部材３９を備えている。支持部材３９は、筒部３４の内側に配置されている。支持部材３９は、円板状の支持ベース４０と、支持ベース４０から立設された柱状の３つの立設壁４１と、を有している。支持ベース４０は、プレート１４に対して各ローラ３５の回転軸線方向に対向配置されている。３つの立設壁４１は、支持ベース４０におけるプレート１４側の面４０ａからプレート１４に向けてそれぞれ延びている。そして、３つの立設壁４１は、筒部３４の内周面と、隣り合う２つのローラ部３５ａの外周面とによって区画された３つの空間を埋めるようにそれぞれ配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the speed increaser 30 includes a support member 39 that rotatably supports each roller 35 in cooperation with the plate 14. The support member 39 is arranged inside the tubular portion 34. The support member 39 has a disk-shaped support base 40 and three columnar standing walls 41 erected from the support base 40. The support base 40 is arranged to face the plate 14 in the direction of the rotation axis of each roller 35. Each of the three erection walls 41 extends from the surface 40a on the plate 14 side of the support base 40 toward the plate 14. The three erection walls 41 are arranged so as to fill the three spaces partitioned by the inner peripheral surface of the tubular portion 34 and the outer peripheral surfaces of the two adjacent roller portions 35a.

支持部材３９には、ボルト４４が挿通可能なボルト挿通孔４５が３つ形成されている。各ボルト挿通孔４５は、３つの立設壁４１それぞれをローラ３５の回転軸線方向に貫通している。図１に示すように、プレート１４における支持部材３９側の面１４ａには、各ボルト挿通孔４５に連通する雌ねじ孔４６がそれぞれ形成されている。そして、支持部材３９は、各ボルト挿通孔４５に挿通された各ボルト４４が各雌ねじ孔４６に螺合されることによってプレート１４に取り付けられている。 The support member 39 is formed with three bolt insertion holes 45 through which the bolts 44 can be inserted. Each bolt insertion hole 45 penetrates each of the three standing walls 41 in the direction of the rotation axis of the roller 35. As shown in FIG. 1, a female screw hole 46 communicating with each bolt insertion hole 45 is formed on the surface 14a of the plate 14 on the support member 39 side. The support member 39 is attached to the plate 14 by screwing each bolt 44 inserted into each bolt insertion hole 45 into each female screw hole 46.

プレート１４における支持部材３９側の面１４ａは、３つの凹部５１（図１では一つの凹部５１のみ図示）を有している。３つの凹部５１は、高速側シャフト３１の周方向に互いに所定の間隔（例えば１２０度ずつ）をあけて配置されている。３つの凹部５１それぞれの配置位置は、３つのローラ３５それぞれの配置位置に対応している。３つの凹部５１内には、円環状のローラ軸受５２がそれぞれ配置されている。 The surface 14a on the support member 39 side of the plate 14 has three recesses 51 (only one recess 51 is shown in FIG. 1). The three recesses 51 are arranged at predetermined intervals (for example, 120 degrees each) in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31. The arrangement position of each of the three recesses 51 corresponds to the arrangement position of each of the three rollers 35. An annular roller bearing 52 is arranged in each of the three recesses 51.

支持ベース４０におけるプレート１４側の面４０ａは、３つの凹部５３（図１では一つの凹部５３のみ図示）を有している。３つの凹部５３は、高速側シャフト３１の周方向に互いに所定の間隔（例えば１２０度ずつ）をあけて配置されている。３つの凹部５３それぞれの配置位置は、３つのローラ３５それぞれの配置位置に対応している。３つの凹部５３内には、円環状のローラ軸受５４が配置されている。 The surface 40a on the plate 14 side of the support base 40 has three recesses 53 (only one recess 53 is shown in FIG. 1). The three recesses 53 are arranged at predetermined intervals (for example, 120 degrees each) in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31. The arrangement position of each of the three recesses 53 corresponds to the arrangement position of each of the three rollers 35. An annular roller bearing 54 is arranged in the three recesses 53.

各ローラ３５の第１突起３５ｃは、各凹部５１内のローラ軸受５２内に挿入され、ローラ軸受５２を介してプレート１４に回転可能に支持されている。各ローラ３５の第２突起３５ｅは、各凹部５３内のローラ軸受５４内に挿入され、ローラ軸受５４を介して支持部材３９に回転可能に支持されている。 The first protrusion 35c of each roller 35 is inserted into the roller bearing 52 in each recess 51 and is rotatably supported by the plate 14 via the roller bearing 52. The second protrusion 35e of each roller 35 is inserted into the roller bearing 54 in each recess 53 and is rotatably supported by the support member 39 via the roller bearing 54.

高速側シャフト３１には、高速側シャフト３１の軸線方向に離間して対向配置された一対のフランジ部３１ｆが設けられている。３つのローラ３５のローラ部３５ａは、一対のフランジ部３１ｆによって挟持されている。これにより、高速側シャフト３１の軸線方向における高速側シャフト３１と３つのローラ３５のローラ部３５ａとの位置ずれが抑制されている。 The high-speed side shaft 31 is provided with a pair of flange portions 31f arranged so as to face each other so as to be separated from each other in the axial direction of the high-speed side shaft 31. The roller portions 35a of the three rollers 35 are sandwiched by a pair of flange portions 31f. As a result, the misalignment between the high-speed side shaft 31 and the roller portions 35a of the three rollers 35 in the axial direction of the high-speed side shaft 31 is suppressed.

図２に示すように、３つのローラ３５、リング部材３２、及び高速側シャフト３１は、３つのローラ３５と高速側シャフト３１及び筒部３４とが互いに押し付けあっている状態でユニット化されている。そして、高速側シャフト３１は、３つのローラ３５によって回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 2, the three rollers 35, the ring member 32, and the high-speed side shaft 31 are unitized in a state where the three rollers 35, the high-speed side shaft 31, and the tubular portion 34 are pressed against each other. .. The high-speed side shaft 31 is rotatably supported by three rollers 35.

３つのローラ３５のローラ部３５ａの外周面と筒部３４の内周面との当接箇所であるリング側当接箇所Ｐａには押し付け荷重が付与されている。また、３つのローラ３５の外周面と高速側シャフト３１の外周面との当接箇所であるシャフト側当接箇所Ｐｂには、押し付け荷重が付与されている。リング側当接箇所Ｐａ及びシャフト側当接箇所Ｐｂは、高速側シャフト３１の軸線方向に延びている。 A pressing load is applied to the ring-side contact portion Pa, which is the contact portion between the outer peripheral surface of the roller portion 35a of the three rollers 35 and the inner peripheral surface of the tubular portion 34. Further, a pressing load is applied to the shaft-side contact portion Pb, which is the contact portion between the outer peripheral surfaces of the three rollers 35 and the outer peripheral surfaces of the high-speed side shaft 31. The ring-side contact portion Pa and the shaft-side contact portion Pb extend in the axial direction of the high-speed side shaft 31.

そして、電動モータ１７が駆動して、低速側シャフト１６及びリング部材３２が回転すると、リング部材３２の回転力が、各リング側当接箇所Ｐａを介して３つのローラ３５に伝達されて３つのローラ３５が回転し、３つのローラ３５の回転力が、各シャフト側当接箇所Ｐｂを介して高速側シャフト３１に伝達される。その結果、高速側シャフト３１が回転する。このとき、リング部材３２は、低速側シャフト１６と同一速度で回転し、３つのローラ３５は低速側シャフト１６よりも高速で回転する。そして、３つのローラ３５の外径よりも外径が小さい高速側シャフト３１は、３つのローラ３５よりも高速で回転する。これにより、増速機３０によって、高速側シャフト３１が低速側シャフト１６よりも高速で回転する。 Then, when the electric motor 17 is driven and the low-speed side shaft 16 and the ring member 32 rotate, the rotational force of the ring member 32 is transmitted to the three rollers 35 via the contact points Pa on each ring side, and the three rollers 35 are transmitted. The rollers 35 rotate, and the rotational forces of the three rollers 35 are transmitted to the high-speed side shaft 31 via the respective shaft-side contact points Pb. As a result, the high-speed side shaft 31 rotates. At this time, the ring member 32 rotates at the same speed as the low-speed side shaft 16, and the three rollers 35 rotate at a higher speed than the low-speed side shaft 16. Then, the high-speed side shaft 31, whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the three rollers 35, rotates at a higher speed than the three rollers 35. As a result, the speed increaser 30 causes the high-speed side shaft 31 to rotate at a higher speed than the low-speed side shaft 16.

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、増速機３０にオイルを供給するオイル供給通路６０を備えている。また、オイル供給通路６０は、メカニカルシール７１にもオイルを供給する。さらに、遠心圧縮機１０は、オイル供給通路６０を流れるオイルを冷却するオイルクーラ５５と、オイル供給通路６０を流れるオイルが貯留されるオイルパン５６と、オイルパン５６に貯留されたオイルを吸い上げて吐出するオイルポンプ５７と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the centrifugal compressor 10 includes an oil supply passage 60 for supplying oil to the speed increaser 30. The oil supply passage 60 also supplies oil to the mechanical seal 71. Further, the centrifugal compressor 10 sucks up the oil cooler 55 that cools the oil flowing through the oil supply passage 60, the oil pan 56 that stores the oil flowing through the oil supply passage 60, and the oil stored in the oil pan 56. It includes an oil pump 57 for discharging.

オイルクーラ５５は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの外周面に取り付けられる有底筒状のカバー部材５５ａを有している。そして、カバー部材５５ａの内面とモータハウジング１２の周壁１２ｂの外周面とによって空間５５ｂが区画されている。また、オイルクーラ５５は、空間５５ｂ内に配置される冷却配管５５ｃを有している。冷却配管５５ｃの両端部は、モータハウジング１２に支持されている。冷却配管５５ｃは、オイル供給通路６０の一部を形成する。 The oil cooler 55 has a bottomed tubular cover member 55a attached to the outer peripheral surface of the peripheral wall 12b of the motor housing 12. The space 55b is partitioned by the inner surface of the cover member 55a and the outer peripheral surface of the peripheral wall 12b of the motor housing 12. Further, the oil cooler 55 has a cooling pipe 55c arranged in the space 55b. Both ends of the cooling pipe 55c are supported by the motor housing 12. The cooling pipe 55c forms a part of the oil supply passage 60.

また、カバー部材５５ａには、導入配管５５ｄ及び排出配管５５ｅが設けられている。空間５５ｂには、導入配管５５ｄから低温流体が導入される。空間５５ｂに導入された低温流体は、排出配管５５ｅから排出されて図示しない冷却装置によって冷却された後、再び導入配管５５ｄを介して空間５５ｂに導入される。低温流体は、例えば、水である。 Further, the cover member 55a is provided with an introduction pipe 55d and a discharge pipe 55e. A low temperature fluid is introduced into the space 55b from the introduction pipe 55d. The low-temperature fluid introduced into the space 55b is discharged from the discharge pipe 55e, cooled by a cooling device (not shown), and then introduced into the space 55b again via the introduction pipe 55d. The cold fluid is, for example, water.

オイルパン５６は、モータハウジング１２の底壁１２ａの内部に形成されている。オイルパン５６は、モータハウジング１２の底壁１２ａにおける外周側の部位に位置している。また、オイルポンプ５７は、モータハウジング１２の底壁１２ａの内部に設けられている。オイルポンプ５７は、例えば、トロコイドポンプである。オイルポンプ５７は、低速側シャフト１６の一端部に連結されている。そして、オイルポンプ５７は、低速側シャフト１６の回転に伴って駆動する。 The oil pan 56 is formed inside the bottom wall 12a of the motor housing 12. The oil pan 56 is located on the outer peripheral side of the bottom wall 12a of the motor housing 12. Further, the oil pump 57 is provided inside the bottom wall 12a of the motor housing 12. The oil pump 57 is, for example, a trochoidal pump. The oil pump 57 is connected to one end of the low speed shaft 16. Then, the oil pump 57 is driven as the low-speed side shaft 16 rotates.

オイル供給通路６０は、増速機室１３ｃとオイルクーラ５５とを接続する第１接続通路６１を有している。第１接続通路６１は、増速機ハウジング１３を貫通してモータハウジング１２の周壁１２ｂの内部まで延びている。第１接続通路６１の一端は、増速機室１３ｃ内に開口している。第１接続通路６１の他端は、冷却配管５５ｃの一端に接続されている。 The oil supply passage 60 has a first connection passage 61 that connects the speed increaser chamber 13c and the oil cooler 55. The first connection passage 61 penetrates the speed increaser housing 13 and extends to the inside of the peripheral wall 12b of the motor housing 12. One end of the first connecting passage 61 is open in the speed increaser chamber 13c. The other end of the first connection passage 61 is connected to one end of the cooling pipe 55c.

遠心圧縮機１０は、第１接続通路６１における増速機室１３ｃ内に開口する部分が重力方向下側に位置するように燃料電池車両に搭載されている。よって、増速機室１３ｃ内のオイルは、第１接続通路６１に流入する。 The centrifugal compressor 10 is mounted on the fuel cell vehicle so that the portion of the first connecting passage 61 that opens into the speed increaser chamber 13c is located on the lower side in the direction of gravity. Therefore, the oil in the speed increaser chamber 13c flows into the first connecting passage 61.

オイル供給通路６０は、オイルクーラ５５とオイルパン５６とを接続する第２接続通路６２を有している。第２接続通路６２は、モータハウジング１２の内部に形成されている。第２接続通路６２の一端は、冷却配管５５ｃの他端に接続されている。第２接続通路６２の他端は、オイルパン５６内に開口している。 The oil supply passage 60 has a second connection passage 62 that connects the oil cooler 55 and the oil pan 56. The second connection passage 62 is formed inside the motor housing 12. One end of the second connection passage 62 is connected to the other end of the cooling pipe 55c. The other end of the second connecting passage 62 is open in the oil pan 56.

増速機室１３ｃ内に貯留されているオイルは、第１接続通路６１に流入して、第１接続通路６１、冷却配管５５ｃ、及び第２接続通路６２を通過する。ここで、冷却配管５５ｃを通過するオイルは、オイルクーラ５５の空間５５ｂに導入される低温流体との熱交換が行われることにより冷却される。そして、オイルクーラ５５によって冷却されたオイルが、オイルパン５６に貯留される。 The oil stored in the speed increaser chamber 13c flows into the first connecting passage 61 and passes through the first connecting passage 61, the cooling pipe 55c, and the second connecting passage 62. Here, the oil passing through the cooling pipe 55c is cooled by heat exchange with the low temperature fluid introduced into the space 55b of the oil cooler 55. Then, the oil cooled by the oil cooler 55 is stored in the oil pan 56.

オイル供給通路６０は、オイルパン５６とオイルポンプ５７とを接続する第３接続通路６３を有している。第３接続通路６３は、モータハウジング１２の内部に形成されている。第３接続通路６３の一端は、オイルパン５６内に突出している。第３接続通路６３の他端はオイルポンプ５７の吸入口５７ａに接続されている。 The oil supply passage 60 has a third connection passage 63 that connects the oil pan 56 and the oil pump 57. The third connection passage 63 is formed inside the motor housing 12. One end of the third connecting passage 63 projects into the oil pan 56. The other end of the third connection passage 63 is connected to the suction port 57a of the oil pump 57.

オイル供給通路６０は、オイルポンプ５７の吐出口５７ｂに接続される第４接続通路６４を有している。第４接続通路６４は、モータハウジング１２の底壁１２ａ及び周壁１２ｂを貫通して増速機ハウジング１３の周壁１３ｂの内部まで延びている。第４接続通路６４の一端は、オイルポンプ５７の吐出口５７ｂに接続されている。第４接続通路６４の他端は、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂの内部に位置している。 The oil supply passage 60 has a fourth connection passage 64 connected to the discharge port 57b of the oil pump 57. The fourth connection passage 64 penetrates the bottom wall 12a and the peripheral wall 12b of the motor housing 12 and extends to the inside of the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13. One end of the fourth connection passage 64 is connected to the discharge port 57b of the oil pump 57. The other end of the fourth connecting passage 64 is located inside the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13.

オイル供給通路６０は、第４接続通路６４の他端から分岐する第１分岐通路６５及び第２分岐通路６６を有している。第１分岐通路６５は、第４接続通路６４の他端からモータハウジング１２に向けて延びており、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂ及び増速機ハウジング１３の底壁１３ａを貫通している。第１分岐通路６５の一端は、第４接続通路６４の他端に連通している。第１分岐通路６５の他端は、貫通孔１３ｈに開口している。 The oil supply passage 60 has a first branch passage 65 and a second branch passage 66 that branch from the other end of the fourth connection passage 64. The first branch passage 65 extends from the other end of the fourth connection passage 64 toward the motor housing 12, and penetrates the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13 and the bottom wall 13a of the speed increaser housing 13. One end of the first branch passage 65 communicates with the other end of the fourth connection passage 64. The other end of the first branch passage 65 is open to the through hole 13h.

第２分岐通路６６は、第４接続通路６４の他端からプレート１４に向けて延びており、増速機ハウジング１３の周壁１３ｂを貫通してプレート１４の内部まで延びている。第２分岐通路６６の一端は、第４接続通路６４の他端に連通している。第２分岐通路６６の他端は、プレート１４の内部に位置している。 The second branch passage 66 extends from the other end of the fourth connection passage 64 toward the plate 14, penetrates the peripheral wall 13b of the speed increaser housing 13, and extends to the inside of the plate 14. One end of the second branch passage 66 communicates with the other end of the fourth connection passage 64. The other end of the second branch passage 66 is located inside the plate 14.

オイル供給通路６０は、第２分岐通路６６の他端に連通する共通通路６７を有している。共通通路６７は、第２分岐通路６６に対して直交する方向であって、且つ第２分岐通路６６の他端から重力方向下側へ直線状に延びている。また、オイル供給通路６０は、共通通路６７から分岐するシール部材側供給通路６９及び増速機側供給通路７０を有している。シール部材側供給通路６９の一端は、共通通路６７に連通している。シール部材側供給通路６９の他端は、シャフト挿通孔１４ｈに開口している。増速機側供給通路７０は、共通通路６７からコンプレッサハウジング１５とは反対側に向けて直線状に延びてプレート１４を貫通し、立設壁４１を貫通して立設壁４１におけるローラ部３５ａの外周面と向かい合う位置に開口している。よって、増速機側供給通路７０は、増速機室１３ｃに連通している。 The oil supply passage 60 has a common passage 67 communicating with the other end of the second branch passage 66. The common passage 67 extends in a direction orthogonal to the second branch passage 66 and linearly extends downward from the other end of the second branch passage 66 in the direction of gravity. Further, the oil supply passage 60 has a seal member side supply passage 69 and a speed increaser side supply passage 70 branching from the common passage 67. One end of the seal member side supply passage 69 communicates with the common passage 67. The other end of the seal member side supply passage 69 is opened in the shaft insertion hole 14h. The speed increaser side supply passage 70 extends linearly from the common passage 67 toward the side opposite to the compressor housing 15 and penetrates the plate 14, penetrates the erection wall 41, and the roller portion 35a in the erection wall 41. It is open at a position facing the outer peripheral surface of the. Therefore, the speed increaser side supply passage 70 communicates with the speed increaser room 13c.

電動モータ１７が駆動されると、低速側シャフト１６の回転によりオイルポンプ５７が駆動されて、オイルパン５６内に貯留されているオイルが第３接続通路６３及び吸入口５７ａを介してオイルポンプ５７内に吸入され、吐出口５７ｂを介して第４接続通路６４に吐出される。オイルポンプ５７は、低速側シャフト１６の回転数の増加に伴い、吐出口５７ｂから吐出されるオイルの量が比例的に増加するように駆動される。そして、第４接続通路６４に吐出されたオイルは、第４接続通路６４を流れて第１分岐通路６５及び第２分岐通路６６にそれぞれ分配される。 When the electric motor 17 is driven, the oil pump 57 is driven by the rotation of the low-speed side shaft 16, and the oil stored in the oil pan 56 passes through the third connection passage 63 and the suction port 57a. It is sucked into the inside and discharged to the fourth connection passage 64 through the discharge port 57b. The oil pump 57 is driven so that the amount of oil discharged from the discharge port 57b increases proportionally as the rotation speed of the low-speed side shaft 16 increases. Then, the oil discharged to the fourth connecting passage 64 flows through the fourth connecting passage 64 and is distributed to the first branch passage 65 and the second branch passage 66, respectively.

第４接続通路６４から第１分岐通路６５に分配されたオイルは、第１分岐通路６５を流れて貫通孔１３ｈ内に流入し、シール部材２０及び第２軸受１９に供給される。これにより、シール部材２０と低速側シャフト１６との摺動部分、及び第２軸受１９と低速側シャフト１６との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。 The oil distributed from the fourth connecting passage 64 to the first branch passage 65 flows through the first branch passage 65, flows into the through hole 13h, and is supplied to the seal member 20 and the second bearing 19. As a result, the lubrication of the sliding portion between the seal member 20 and the low speed side shaft 16 and the sliding portion between the second bearing 19 and the low speed side shaft 16 becomes good.

第４接続通路６４から第２分岐通路６６に分配されたオイルは、第２分岐通路６６を介して共通通路６７に流入する。共通通路６７を流れるオイルは、その一部がシール部材側供給通路６９に分配され、その他のオイルが増速機側供給通路７０を流れる。共通通路６７からシール部材側供給通路６９に分配されたオイルは、シール部材側供給通路６９を流れてシャフト挿通孔１４ｈに流入し、メカニカルシール７１に供給される。また、増速機側供給通路７０を流れるオイルは、ローラ部３５ａの外周面に供給される。これにより、ローラ部３５ａと高速側シャフト３１との摺動部分の潤滑が良好なものとなる。メカニカルシール７１及びローラ部３５ａの外周面に供給されたオイルは、増速機室１３ｃ内に戻される。 The oil distributed from the fourth connecting passage 64 to the second branch passage 66 flows into the common passage 67 via the second branch passage 66. A part of the oil flowing through the common passage 67 is distributed to the seal member side supply passage 69, and the other oil flows through the speed increaser side supply passage 70. The oil distributed from the common passage 67 to the seal member side supply passage 69 flows through the seal member side supply passage 69, flows into the shaft insertion hole 14h, and is supplied to the mechanical seal 71. Further, the oil flowing through the speed increaser side supply passage 70 is supplied to the outer peripheral surface of the roller portion 35a. As a result, the lubrication of the sliding portion between the roller portion 35a and the high-speed side shaft 31 becomes good. The oil supplied to the outer peripheral surfaces of the mechanical seal 71 and the roller portion 35a is returned to the speed increaser chamber 13c.

図３に示すように、シャフト挿通孔１４ｈは、大径孔１４１ｈと、大径孔１４１ｈに連通する小径孔１４２ｈと、大径孔１４１ｈと小径孔１４２ｈとを接続する環状の段差面１４３ｈと、を有している。大径孔１４１ｈは、インペラ室１５ｂに連通している。小径孔１４２ｈは、増速機室１３ｃに連通している。段差面１４３ｈは、高速側シャフト３１の径方向に延びている。大径孔１４１ｈ及び小径孔１４２ｈは、円孔状であるとともにそれぞれの軸心は、高速側シャフト３１の回転軸線に一致している。 As shown in FIG. 3, the shaft insertion hole 14h includes a large-diameter hole 141h, a small-diameter hole 142h communicating with the large-diameter hole 141h, and an annular stepped surface 143h connecting the large-diameter hole 141h and the small-diameter hole 142h. have. The large diameter hole 141h communicates with the impeller chamber 15b. The small diameter hole 142h communicates with the speed increaser chamber 13c. The stepped surface 143h extends in the radial direction of the high-speed side shaft 31. The large-diameter hole 141h and the small-diameter hole 142h have a circular hole shape, and their respective axes coincide with the rotation axis of the high-speed side shaft 31.

一対のフランジ部３１ｆの一方は、小径孔１４２ｈ内に配置されている。高速側シャフト３１は、増速機室１３ｃ内から小径孔１４２ｈ及び大径孔１４１ｈを通過してインペラ室１５ｂ内に突出している。 One of the pair of flange portions 31f is arranged in the small diameter hole 142h. The high-speed side shaft 31 passes through the small-diameter hole 142h and the large-diameter hole 141h from the speed increaser chamber 13c and projects into the impeller chamber 15b.

メカニカルシール７１は、高速側シャフト３１と一体的に回転する回転環８１と、シャフト挿通孔１４ｈに固定される固定環９１と、を備えている。本実施形態において、小径孔１４２ｈ内に配置されるフランジ部３１ｆは、回転環８１として機能している。よって、本実施形態において、回転環８１は、高速側シャフト３１に一体形成されている。回転環８１は、円環状である。固定環９１は、回転環８１に対して高速側シャフト３１の軸線方向で対向配置されるとともに高速側シャフト３１を取り囲んだ状態で大径孔１４１ｈに固定されている。よって、固定環９１は、回転環８１よりもインペラ室１５ｂ寄りに配置されている。 The mechanical seal 71 includes a rotary ring 81 that rotates integrally with the high-speed side shaft 31, and a fixed ring 91 that is fixed to the shaft insertion hole 14h. In the present embodiment, the flange portion 31f arranged in the small diameter hole 142h functions as a rotary ring 81. Therefore, in the present embodiment, the rotary ring 81 is integrally formed with the high-speed side shaft 31. The rotating ring 81 is an annular shape. The fixed ring 91 is arranged to face the rotary ring 81 in the axial direction of the high-speed side shaft 31 and is fixed to the large-diameter hole 141h in a state of surrounding the high-speed side shaft 31. Therefore, the fixed ring 91 is arranged closer to the impeller chamber 15b than the rotating ring 81.

メカニカルシール７１は、固定環９１を回転環８１に向けて押圧するスプリング７２と、スプリング７２を保持するスプリング保持部７３と、スプリング７２及びスプリング保持部７３ごと固定環９１を覆った状態で固定環９１を保持するカートリッジ７４とを備えている。 The mechanical seal 71 covers the fixed ring 91 together with the spring 72 that presses the fixed ring 91 toward the rotating ring 81, the spring holding portion 73 that holds the spring 72, and the spring 72 and the spring holding portion 73. It includes a cartridge 74 that holds 91.

カートリッジ７４は、円環状の底壁７４ａと、底壁７４ａの内周縁から回転環８１に向けて起立する筒状の内周壁７４ｂと、底壁７４ａの外周縁から回転環８１に向けて起立する円筒状の外周壁７４ｃと、を有している。外周壁７４ｃは、大径孔１４１ｈの内周面に沿って延びている。カートリッジ７４は、外周壁７４ｃが大径孔１４１ｈの内周面に嵌合されることにより、シャフト挿通孔１４ｈに固定されている。高速側シャフト３１は、内周壁７４ｂの内側、及び底壁７４ａの内側を通過している。 The cartridge 74 has an annular bottom wall 74a, a cylindrical inner peripheral wall 74b that rises from the inner peripheral edge of the bottom wall 74a toward the rotary ring 81, and a cylindrical inner peripheral wall 74b that stands up from the outer peripheral edge of the bottom wall 74a toward the rotary ring 81. It has a cylindrical outer peripheral wall 74c and. The outer peripheral wall 74c extends along the inner peripheral surface of the large-diameter hole 141h. The cartridge 74 is fixed to the shaft insertion hole 14h by fitting the outer peripheral wall 74c to the inner peripheral surface of the large diameter hole 141h. The high-speed side shaft 31 passes through the inside of the inner peripheral wall 74b and the inside of the bottom wall 74a.

固定環９１、スプリング７２、及びスプリング保持部７３は、底壁７４ａ、内周壁７４ｂの外周面、及び外周壁７４ｃの内周面によって区画される空間内に配置されている。そして、カートリッジ７４は、高速側シャフト３１の軸線方向に移動可能な状態で、固定環９１を高速側シャフト３１と一体回転しないように保持している。このため、固定環９１は、高速側シャフト３１の軸線方向への移動が許容されている一方、高速側シャフト３１の周方向への移動が規制されている。 The fixed ring 91, the spring 72, and the spring holding portion 73 are arranged in a space partitioned by the bottom wall 74a, the outer peripheral surface of the inner peripheral wall 74b, and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall 74c. The cartridge 74 holds the fixed ring 91 so as not to rotate integrally with the high-speed side shaft 31 in a state where the cartridge 74 can move in the axial direction of the high-speed side shaft 31. Therefore, the fixed ring 91 is allowed to move in the axial direction of the high-speed side shaft 31, while the movement of the high-speed side shaft 31 in the circumferential direction is restricted.

スプリング７２及びスプリング保持部７３は、カートリッジ７４の底壁７４ａと固定環９１との間に配置されている。スプリング保持部７３は、固定環９１と当接しており、スプリング７２は、スプリング保持部７３と底壁７４ａとを連結している。これにより、スプリング７２の付勢力がスプリング保持部７３を介して固定環９１に伝達され、固定環９１が回転環８１に向けて押圧されている。 The spring 72 and the spring holding portion 73 are arranged between the bottom wall 74a of the cartridge 74 and the fixed ring 91. The spring holding portion 73 is in contact with the fixed ring 91, and the spring 72 connects the spring holding portion 73 and the bottom wall 74a. As a result, the urging force of the spring 72 is transmitted to the fixed ring 91 via the spring holding portion 73, and the fixed ring 91 is pressed toward the rotating ring 81.

回転環８１における固定環９１側の端面８１ａは、固定環９１と摺動する平坦面状の回転側摺動面８２を有している。固定環９１における回転環８１側の端面９１ａは、回転側摺動面８２と摺動する平坦面状の固定側摺動面９２を有している。固定側摺動面９２は、回転側摺動面８２とのシール面９２ｓを有している。 The end surface 81a on the fixed ring 91 side of the rotating ring 81 has a flat surface-shaped rotating side sliding surface 82 that slides on the fixed ring 91. The end face 91a on the rotary ring 81 side of the fixed ring 91 has a flat fixed-side sliding surface 92 that slides with the rotary-side sliding surface 82. The fixed side sliding surface 92 has a sealing surface 92s with the rotating side sliding surface 82.

また、固定環９１の内周面の一部は、高速側シャフト３１の径方向外側に凹んでいる。また、内周壁７４ｂの一部が高速側シャフト３１の径方向内側に凹んでいる。そして、固定環９１の内周面における高速側シャフト３１の径方向外側へ凹んだ部分と、内周壁７４ｂにおける高速側シャフト３１の径方向内側へ凹んだ部分との間には、円環状のシール部材７５が設けられている。 Further, a part of the inner peripheral surface of the fixed ring 91 is recessed outward in the radial direction of the high-speed side shaft 31. Further, a part of the inner peripheral wall 74b is recessed inward in the radial direction of the high-speed side shaft 31. An annular seal is formed between the portion of the inner peripheral surface of the fixed ring 91 that is recessed in the radial direction of the high-speed side shaft 31 and the portion of the inner peripheral wall 74b that is recessed in the radial direction of the high-speed side shaft 31. A member 75 is provided.

固定環９１の端面９１ａの外周部には、環状の切欠凹部９１ｂが形成されている。切欠凹部９１ｂは、高速側シャフト３１の軸線方向において段差面１４３ｈと接触している。シール部材側供給通路６９の他端は、小径孔１４２ｈの内周面及び段差面１４３ｈに開口している。よって、シール部材側供給通路６９の他端は、高速側シャフト３１の径方向において回転側摺動面８２と固定側摺動面９２との摺動部分に対向している。そして、シール部材側供給通路６９の他端からは、小径孔１４２ｈ内に向けてオイルが噴射される。 An annular notch recess 91b is formed on the outer peripheral portion of the end surface 91a of the fixed ring 91. The notch recess 91b is in contact with the stepped surface 143h in the axial direction of the high-speed side shaft 31. The other end of the seal member side supply passage 69 is open to the inner peripheral surface and the stepped surface 143h of the small diameter hole 142h. Therefore, the other end of the seal member side supply passage 69 faces the sliding portion between the rotating side sliding surface 82 and the fixed side sliding surface 92 in the radial direction of the high speed side shaft 31. Then, oil is injected from the other end of the seal member side supply passage 69 toward the inside of the small diameter hole 142h.

図４に示すように、固定環９１の固定側摺動面９２には、連通溝９３が複数形成されている。複数の連通溝９３は、高速側シャフト３１の周方向へ等間隔置きに配置されている。各連通溝９３は、固定側摺動面９２のシール面９２ｓよりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置している。各連通溝９３は、高速側シャフト３１の径方向に延びるとともに固定環９１の外周側に連通している。具体的には、各連通溝９３は、切欠凹部９１ｂに開口している。 As shown in FIG. 4, a plurality of communication grooves 93 are formed on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. The plurality of communication grooves 93 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31. Each communication groove 93 is located radially outside the high-speed side shaft 31 with respect to the sealing surface 92s of the fixed-side sliding surface 92. Each communication groove 93 extends in the radial direction of the high-speed side shaft 31 and communicates with the outer peripheral side of the fixed ring 91. Specifically, each communication groove 93 opens in the notch recess 91b.

固定環９１の固定側摺動面９２には、複数の正圧発生溝９４が形成されている。各正圧発生溝９４は、固定側摺動面９２のシール面９２ｓよりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置している。各正圧発生溝９４は、各連通溝９３に連通している。よって、各連通溝９３は、各正圧発生溝９４に連通する第１連通溝として機能する。 A plurality of positive pressure generating grooves 94 are formed on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. Each positive pressure generating groove 94 is located radially outside the high-speed side shaft 31 with respect to the sealing surface 92s of the fixed side sliding surface 92. Each positive pressure generation groove 94 communicates with each communication groove 93. Therefore, each communication groove 93 functions as a first communication groove that communicates with each positive pressure generation groove 94.

各正圧発生溝９４は、各連通溝９３から回転環８１の回転方向（図４において矢印Ｒ１で示す方向）に向けて延びている。各正圧発生溝９４は、高速側シャフト３１の周方向で隣り合う連通溝９３同士の間で、高速側シャフト３１の周方向に延びている。各正圧発生溝９４は、高速側シャフト３１の周方向で隣り合う連通溝９３のうち、回転環８１の回転方向とは逆方向に位置する連通溝９３に連通するとともに、回転環８１の回転方向に位置する連通溝９３とは非連通である。 Each positive pressure generating groove 94 extends from each communication groove 93 in the direction of rotation of the rotary ring 81 (the direction indicated by the arrow R1 in FIG. 4). Each positive pressure generating groove 94 extends in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31 between the communication grooves 93 adjacent to each other in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31. Each positive pressure generating groove 94 communicates with the communication groove 93 located in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81 among the communication grooves 93 adjacent to each other in the circumferential direction of the high-speed side shaft 31, and also rotates the rotary ring 81. There is no communication with the communication groove 93 located in the direction.

各正圧発生溝９４は、各正圧発生溝９４における連通溝９３とは反対側の端部に正圧段差面９４ａを有している。固定側摺動面９２は、各正圧発生溝９４の正圧段差面９４ａに対して回転環８１の回転方向で連続する正圧平坦面９２ａをそれぞれ有している。各正圧平坦面９２ａは、固定側摺動面９２において、高速側シャフト３１の周方向で隣り合う連通溝９３のうち、正圧発生溝９４と非連通である連通溝９３と正圧発生溝９４の正圧段差面９４ａとの間に位置する部位である。 Each positive pressure generating groove 94 has a positive pressure stepped surface 94a at an end of each positive pressure generating groove 94 opposite to the communication groove 93. The fixed-side sliding surface 92 has a positive pressure flat surface 92a that is continuous with the positive pressure stepped surface 94a of each positive pressure generating groove 94 in the rotation direction of the rotary ring 81. Each positive pressure flat surface 92a has a communication groove 93 and a positive pressure generation groove that are not in communication with the positive pressure generation groove 94 among the communication grooves 93 adjacent to each other in the circumferential direction of the high speed side shaft 31 on the fixed side sliding surface 92. It is a portion located between the positive pressure step surface 94a of 94.

固定環９１の固定側摺動面９２には、負圧発生溝９５が形成されている。負圧発生溝９５は、固定側摺動面９２のシール面９２ｓよりも高速側シャフト３１の径方向外側に位置している。負圧発生溝９５は、各正圧発生溝９４よりも高速側シャフト３１の径方向内側に位置している。負圧発生溝９５は、複数の連通溝９３のうちの一つの連通溝９３に連通しており、その連通している連通溝９３から回転環８１の回転方向とは逆方向に向けて延びている。したがって、負圧発生溝９５に連通している連通溝９３は、正圧発生溝９４に連通する第１連通溝、及び負圧発生溝９５に連通する第２連通溝として機能する。 A negative pressure generating groove 95 is formed on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. The negative pressure generating groove 95 is located on the radial side of the high-speed side shaft 31 with respect to the sealing surface 92s of the fixed side sliding surface 92. The negative pressure generating groove 95 is located radially inside the high-speed side shaft 31 with respect to each positive pressure generating groove 94. The negative pressure generating groove 95 communicates with one of the plurality of communication grooves 93, and extends from the communicating groove 93 in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81. There is. Therefore, the communication groove 93 communicating with the negative pressure generation groove 95 functions as a first communication groove communicating with the positive pressure generation groove 94 and a second communication groove communicating with the negative pressure generation groove 95.

負圧発生溝９５は、負圧発生溝９５における連通溝９３とは反対側の端部に負圧段差面９５ａを有している。固定側摺動面９２は、負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂを有している。負圧発生溝９５は、連通溝９３との接続位置９５ｂと負圧段差面９５ａとの位置が高速側シャフト３１の径方向でオフセットされるように連通溝９３から回転環８１の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びている。 The negative pressure generating groove 95 has a negative pressure stepped surface 95a at an end of the negative pressure generating groove 95 opposite to the communication groove 93. The fixed-side sliding surface 92 has a negative pressure flat surface 92b that is continuous with respect to the negative pressure step surface 95a in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81. The negative pressure generating groove 95 is different from the rotation direction of the rotary ring 81 from the communication groove 93 so that the position of the connection position 95b with the communication groove 93 and the position of the negative pressure step surface 95a are offset in the radial direction of the high-speed side shaft 31. It extends in the opposite direction over 360 degrees.

そして、負圧発生溝９５は、負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向で重なるオーバーラップ溝９６を有している。オーバーラップ溝９６は、負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向外側に位置している。本実施形態において、オーバーラップ溝９６は、負圧発生溝９５が、連通溝９３との接続位置９５ｂと負圧段差面９５ａとの位置が高速側シャフト３１の径方向でオフセットされるように連通溝９３から回転環８１の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びることにより形成されている。なお、各連通溝９３の深さは、各正圧発生溝９４の深さ及び負圧発生溝９５の深さよりも深い。また、各正圧発生溝９４の深さと負圧発生溝９５の深さはほぼ同じである。 The negative pressure generating groove 95 has an overlapping groove 96 that overlaps the negative pressure flat surface 92b in the radial direction of the high-speed side shaft 31. The overlap groove 96 is located radially outside the high-speed side shaft 31 with respect to the negative pressure flat surface 92b. In the present embodiment, the overlap groove 96 communicates with the negative pressure generating groove 95 so that the position of the connection position 95b with the communication groove 93 and the position of the negative pressure step surface 95a are offset in the radial direction of the high-speed side shaft 31. It is formed by extending from the groove 93 in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81 over 360 degrees or more. The depth of each communication groove 93 is deeper than the depth of each positive pressure generating groove 94 and the depth of the negative pressure generating groove 95. Further, the depth of each positive pressure generating groove 94 and the depth of the negative pressure generating groove 95 are substantially the same.

固定環９１は、複数の連通溝９３のうちの一つの連通溝９３が、シール部材側供給通路６９の他端と高速側シャフト３１の径方向で対向するように、シャフト挿通孔１４ｈに位置決めされている。そして、シール部材側供給通路６９の他端から噴射されるオイルは、シール部材側供給通路６９の他端と高速側シャフト３１の径方向で対向している連通溝９３に供給され、正圧発生溝９４に供給される。 The fixed ring 91 is positioned in the shaft insertion hole 14h so that one of the plurality of communication grooves 93, the communication groove 93, faces the other end of the seal member side supply passage 69 in the radial direction of the high-speed side shaft 31. ing. Then, the oil injected from the other end of the seal member side supply passage 69 is supplied to the communication groove 93 which faces the other end of the seal member side supply passage 69 in the radial direction of the high-speed shaft 31, and positive pressure is generated. It is supplied to the groove 94.

図５（ａ）に示すように、高速側シャフト３１の回転に伴って回転環８１が回転すると、連通溝９３を介して正圧発生溝９４内に供給されているオイルは、図５（ａ）において矢印Ｔ１で示すように、回転環８１の回転に追従して正圧段差面９４ａに向けて移動し、正圧段差面９４ａを乗り越えて正圧平坦面９２ａに向けて移動しようとする。これにより、回転側摺動面８２と固定側摺動面９２との間に正圧が発生し、回転側摺動面８２と固定側摺動面９２との間隔が広がって回転側摺動面８２と固定側摺動面９２との間にオイルによる油膜が形成され、回転側摺動面８２と固定側摺動面９２のシール面９２ｓとの間の摺動性が向上する。なお、回転環８１と固定環９１との間に介在するオイルが回転環８１の回転に追従して移動することにより、各連通溝９３にオイルが供給されるとともに、各連通溝９３から各正圧発生溝９４にオイルが供給されている。 As shown in FIG. 5 (a), when the rotary ring 81 rotates with the rotation of the high-speed side shaft 31, the oil supplied into the positive pressure generating groove 94 via the communication groove 93 is in FIG. 5 (a). ), As shown by the arrow T1, it moves toward the positive pressure step surface 94a following the rotation of the rotary ring 81, and tries to move over the positive pressure step surface 94a and toward the positive pressure flat surface 92a. As a result, a positive pressure is generated between the rotating side sliding surface 82 and the fixed side sliding surface 92, and the distance between the rotating side sliding surface 82 and the fixed side sliding surface 92 is widened to widen the distance between the rotating side sliding surface 82 and the fixed side sliding surface 92. An oil film of oil is formed between the 82 and the fixed side sliding surface 92, and the slidability between the rotating side sliding surface 82 and the sealing surface 92s of the fixed side sliding surface 92 is improved. The oil interposed between the rotating ring 81 and the fixed ring 91 moves following the rotation of the rotating ring 81, so that the oil is supplied to each communication groove 93 and each communication groove 93 is positive. Oil is supplied to the pressure generating groove 94.

図５（ｂ）に示すように、高速側シャフト３１の回転に伴って回転環８１が回転すると、回転側摺動面８２と固定側摺動面９２の負圧平坦面９２ｂとの間に介在するオイルは、図５（ｂ）において矢印Ｔ２で示すように、回転環８１の回転に追従して移動して、負圧段差面９５ａを介して負圧発生溝９５に流れ込む。これにより、負圧発生溝９５内が負圧になって、増速機室１３ｃ内からシャフト挿通孔１４ｈを介してインペラ室１５ｂ内へ洩れ出そうとするオイルが負圧発生溝９５内に吸い込まれ易くなる。 As shown in FIG. 5B, when the rotary ring 81 rotates with the rotation of the high-speed side shaft 31, it is interposed between the rotating side sliding surface 82 and the negative pressure flat surface 92b of the fixed side sliding surface 92. As shown by the arrow T2 in FIG. 5B, the oil moves following the rotation of the rotary ring 81 and flows into the negative pressure generating groove 95 through the negative pressure step surface 95a. As a result, the inside of the negative pressure generating groove 95 becomes negative pressure, and the oil that is about to leak from the speed increasing machine chamber 13c into the impeller chamber 15b through the shaft insertion hole 14h is sucked into the negative pressure generating groove 95. It becomes easy to get rid of.

そして、負圧発生溝９５内に吸い込まれたオイルは、回転環８１の回転に追従して負圧発生溝９５に連通している連通溝９３に向けて流れ、連通溝９３を介してシャフト挿通孔１４ｈ内における固定環９１の外周面よりも高速側シャフト３１の径方向外側に排出される。これにより、増速機室１３ｃ内に貯留されるオイルが、回転側摺動面８２と固定側摺動面９２のシール面９２ｓとの間を介してインペラ室１５ｂ内へ洩れ出すことが抑制される。 Then, the oil sucked into the negative pressure generation groove 95 flows toward the communication groove 93 communicating with the negative pressure generation groove 95 following the rotation of the rotary ring 81, and the shaft is inserted through the communication groove 93. It is discharged to the outside in the radial direction of the high-speed side shaft 31 with respect to the outer peripheral surface of the fixed ring 91 in the hole 14h. As a result, the oil stored in the speed increaser chamber 13c is suppressed from leaking into the impeller chamber 15b via the space between the rotating side sliding surface 82 and the sealing surface 92s of the fixed side sliding surface 92. NS.

次に、本実施形態の作用について説明する。
回転側摺動面８２と負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込もうとするオイルは、オーバーラップ溝９６によって吸い込まれる。したがって、オイルが回転側摺動面８２と負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込んでしまうことが抑制される。 Next, the operation of this embodiment will be described.
The oil that has passed between the rotating side sliding surface 82 and the negative pressure flat surface 92b and is about to flow toward the sealing surface 92s is sucked by the overlap groove 96. Therefore, it is possible to prevent the oil from passing between the rotating side sliding surface 82 and the negative pressure flat surface 92b and flowing toward the sealing surface 92s.

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）負圧発生溝９５は、負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向で重なるオーバーラップ溝９６を有している。これによれば、回転側摺動面８２と負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込もうとするオイルを、オーバーラップ溝９６によって吸い込むことができる。したがって、オイルが回転側摺動面８２と負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込んで、増速機室１３ｃ内のオイルが回転側摺動面８２とシール面９２ｓとの間を介してインペラ室１５ｂ内へ洩れ出してしまうことを抑制することができる。 In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The negative pressure generating groove 95 has an overlapping groove 96 that overlaps the negative pressure flat surface 92b in the radial direction of the high-speed side shaft 31. According to this, the oil that has passed between the rotating side sliding surface 82 and the negative pressure flat surface 92b and is about to flow toward the sealing surface 92s can be sucked through the overlap groove 96. Therefore, the oil passes between the rotating side sliding surface 82 and the negative pressure flat surface 92b and flows toward the sealing surface 92s, and the oil in the speed increaser chamber 13c passes between the rotating side sliding surface 82 and the sealing surface. It is possible to prevent the oil from leaking into the impeller chamber 15b via the 92s.

（２）オーバーラップ溝９６は、負圧発生溝９５が、連通溝９３との接続位置９５ｂと負圧段差面９５ａとの位置が高速側シャフト３１の径方向でオフセットされるように連通溝９３から回転環８１の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びることにより形成されている。これによれば、オーバーラップ溝９６を有する負圧発生溝９５を容易に形成することができる。 (2) The overlap groove 96 is the communication groove 93 so that the position of the negative pressure generating groove 95 with the connection position 95b with the communication groove 93 and the position of the negative pressure step surface 95a is offset in the radial direction of the high-speed side shaft 31. The ring 81 is formed by extending from the ring 81 in a direction opposite to the rotation direction over 360 degrees or more. According to this, the negative pressure generation groove 95 having the overlap groove 96 can be easily formed.

（３）オイルが回転側摺動面８２と負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込んで、増速機室１３ｃ内のオイルが回転側摺動面８２とシール面９２ｓとの間を介してインペラ室１５ｂ内へ洩れ出してしまうことを抑制することができるため、メカニカルシール７１に供給するオイルの量を増やすことができる。よって、回転側摺動面８２と固定側摺動面９２のシール面９２ｓとの間の摺動性を向上させ易くすることができる。 (3) Oil passes between the rotating side sliding surface 82 and the negative pressure flat surface 92b and flows toward the sealing surface 92s, and the oil in the speed increaser chamber 13c seals with the rotating side sliding surface 82. Since it is possible to prevent leakage into the impeller chamber 15b through the surface 92s, the amount of oil supplied to the mechanical seal 71 can be increased. Therefore, it is possible to easily improve the slidability between the rotating side sliding surface 82 and the sealing surface 92s of the fixed side sliding surface 92.

（４）増速機室１３ｃ内からインペラ室１５ｂ内へのオイルの洩れが抑制されるため、遠心圧縮機１０によって圧縮された空気と共にオイルが燃料電池に供給されてしまうことが抑制され、燃料電池の発電効率が低下してしまうことを回避することができる。 (4) Since the leakage of oil from the speed increaser chamber 13c into the impeller chamber 15b is suppressed, it is suppressed that the oil is supplied to the fuel cell together with the air compressed by the centrifugal compressor 10, and the fuel is fueled. It is possible to avoid a decrease in the power generation efficiency of the battery.

（５）例えば、固定環９１の固定側摺動面９２に負圧発生溝９５を形成せずに、回転環８１と固定環９１との相対回転摺動によりオイルを外周側に戻すポンピング作用を発生させるスパイラル溝を、固定側摺動面９２におけるシール面９２ｓを取り囲む位置に全周に亘って形成することが考えられる。この場合、インペラ２４の回転に伴って空気が圧縮されて、インペラ室１５ｂの圧力が高くなると、インペラ室１５ｂ内の空気がスパイラル溝を介して増速機室１３ｃへ洩れ易く、増速機室１３ｃ内の圧力が上昇してしまう場合がある。そして、例えば、インペラ２４が低速で回転している場合や、遠心圧縮機１０の運転が停止している場合のように、インペラ室１５ｂの圧力が増速機室１３ｃの圧力よりも低くなる条件となると、スパイラル溝によるポンピング作用が機能せずに、増速機室１３ｃ内のオイルがシャフト挿通孔１４ｈを介してインペラ室１５ｂに洩れ出してしまう虞がある。しかし、本実施形態では、ポンピング作用を発生させるスパイラル溝を採用せずに、負圧発生溝９５を固定側摺動面９２に形成し、負圧となる負圧発生溝９５内に、増速機室１３ｃ内からシャフト挿通孔１４ｈを介してインペラ室１５ｂ内へ洩れ出そうとするオイルを吸い込むことにより、インペラ室１５ｂ内へのオイルの洩れを抑制している。よって、インペラ２４の回転に伴って空気が圧縮されて、インペラ室１５ｂの圧力が高くなっても、インペラ室１５ｂ内の空気がシャフト挿通孔１４ｈを介して増速機室１３ｃへ洩れ難い。よって、例えば、インペラ２４が低速で回転している場合や、遠心圧縮機１０の運転が停止している場合のように、インペラ室１５ｂの圧力が増速機室１３ｃの圧力よりも低くなる条件となっても、増速機室１３ｃ内のオイルがシャフト挿通孔１４ｈを介してインペラ室１５ｂに洩れ出してしまうことを抑制することができる。 (5) For example, a pumping action of returning oil to the outer peripheral side by relative rotational sliding between the rotary ring 81 and the fixed ring 91 without forming a negative pressure generating groove 95 on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. It is conceivable that the spiral groove to be generated is formed over the entire circumference at a position surrounding the seal surface 92s on the fixed side sliding surface 92. In this case, when the air is compressed as the impeller 24 rotates and the pressure in the impeller chamber 15b increases, the air in the impeller chamber 15b easily leaks to the speed increaser chamber 13c through the spiral groove, and the speed increaser chamber 15b. The pressure in 13c may rise. Then, for example, a condition in which the pressure in the impeller chamber 15b is lower than the pressure in the speed increaser chamber 13c, such as when the impeller 24 is rotating at a low speed or when the operation of the centrifugal compressor 10 is stopped. In that case, the pumping action of the spiral groove does not function, and the oil in the speed increaser chamber 13c may leak to the impeller chamber 15b through the shaft insertion hole 14h. However, in the present embodiment, the negative pressure generating groove 95 is formed on the fixed side sliding surface 92 without adopting the spiral groove that generates the pumping action, and the speed is increased in the negative pressure generating groove 95 that becomes the negative pressure. By sucking the oil that is about to leak into the impeller chamber 15b from the machine chamber 13c through the shaft insertion hole 14h, the leakage of the oil into the impeller chamber 15b is suppressed. Therefore, even if the air is compressed as the impeller 24 rotates and the pressure in the impeller chamber 15b increases, the air in the impeller chamber 15b is unlikely to leak to the speed increaser chamber 13c through the shaft insertion hole 14h. Therefore, for example, a condition in which the pressure in the impeller chamber 15b is lower than the pressure in the speed increaser chamber 13c, such as when the impeller 24 is rotating at a low speed or when the operation of the centrifugal compressor 10 is stopped. Even so, it is possible to prevent the oil in the speed increaser chamber 13c from leaking to the impeller chamber 15b through the shaft insertion hole 14h.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図６に示すように、固定側摺動面９２に負圧発生溝９５Ａが二つ形成されていてもよい。二つの負圧発生溝９５Ａの一方は、二つの負圧発生溝９５Ａの他方に取り囲まれている。二つの負圧発生溝９５Ａの負圧段差面９５ａの位置は、高速側シャフト３１の径方向において、高速側シャフト３１を挟んで互いに反対側に位置している。よって、二つの負圧発生溝９５Ａの一方の負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂと、二つの負圧発生溝９５Ａの他方の負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂとは、高速側シャフト３１を挟んで互いに径方向反対側に位置している。なお、固定側摺動面９２には、二つの負圧発生溝９５Ａの一方における負圧段差面９５ａとは反対側の端部と、二つの負圧発生溝９５Ａの他方に連通する連通溝９３とを接続する接続溝９２１が形成されている。 The above embodiment may be changed as follows.
○ As shown in FIG. 6, two negative pressure generating grooves 95A may be formed on the fixed side sliding surface 92. One of the two negative pressure generating grooves 95A is surrounded by the other of the two negative pressure generating grooves 95A. The positions of the negative pressure stepped surfaces 95a of the two negative pressure generating grooves 95A are located on opposite sides of the high-speed side shaft 31 in the radial direction of the high-speed side shaft 31. Therefore, the negative pressure flat surface 92b that is continuous with respect to one negative pressure step surface 95a of the two negative pressure generation grooves 95A in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81, and the other of the two negative pressure generation grooves 95A. The negative pressure flat surface 92b, which is continuous with respect to the negative pressure step surface 95a in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81, is located on opposite sides in the radial direction with the high-speed side shaft 31 interposed therebetween. The fixed side sliding surface 92 has an end portion of one of the two negative pressure generating grooves 95A on the opposite side of the negative pressure stepped surface 95a and a communication groove 93 communicating with the other of the two negative pressure generating grooves 95A. A connection groove 921 is formed to connect with and.

二つの負圧発生溝９５Ａの一方は、二つの負圧発生溝９５Ａの他方の負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向内側で重なるオーバーラップ溝９６Ａを有している。また、二つの負圧発生溝９５Ａの他方は、二つの負圧発生溝９５Ａの一方の負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向外側で重なるオーバーラップ溝９６Ａを有している。これによれば、回転側摺動面８２と各負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込もうとするオイルは、各オーバーラップ溝９６Ａによって吸い込まれる。したがって、オイルが回転側摺動面８２と各負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込んでしまうことが抑制される。 One of the two negative pressure generating grooves 95A with respect to the negative pressure flat surface 92b which is continuous in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81 with respect to the other negative pressure stepped surface 95a of the two negative pressure generating grooves 95A. It has an overlapping groove 96A that overlaps on the radial inside of the high-speed side shaft 31. Further, the other of the two negative pressure generating grooves 95A is formed on a negative pressure flat surface 92b which is continuous with respect to one of the negative pressure stepped surfaces 95a of the two negative pressure generating grooves 95A in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81. On the other hand, it has an overlapping groove 96A that overlaps on the radial outer side of the high-speed side shaft 31. According to this, the oil that has passed between the rotating side sliding surface 82 and each negative pressure flat surface 92b and is about to flow toward the sealing surface 92s is sucked by each overlapping groove 96A. Therefore, it is possible to prevent the oil from passing between the rotating side sliding surface 82 and each negative pressure flat surface 92b and flowing toward the sealing surface 92s.

○ 実施形態において、固定環９１の固定側摺動面９２に、負圧発生溝が複数形成されていてもよい。例えば、図７に示すように、固定環９１の固定側摺動面９２には、負圧発生溝９５Ｂが二つ形成されている。二つの負圧発生溝９５Ｂは、高速側シャフト３１を挟んで互いに径方向反対側に位置する連通溝９３それぞれに連通している。二つの負圧発生溝９５Ｂの一方の負圧段差面９５ａは、二つの負圧発生溝９５Ｂの他方よりも高速側シャフト３１の径方向内側に位置するとともに、二つの負圧発生溝９５Ｂの他方が連通する連通溝９３よりも回転環８１の回転方向とは逆方向に位置している。また、二つの負圧発生溝９５Ｂの他方の負圧段差面９５ａは、二つの負圧発生溝９５Ｂの一方よりも高速側シャフト３１の径方向内側に位置するとともに、二つの負圧発生溝９５Ｂの一方が連通する連通溝９３よりも回転環８１の回転方向とは逆方向に位置している。 ○ In the embodiment, a plurality of negative pressure generating grooves may be formed on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. For example, as shown in FIG. 7, two negative pressure generating grooves 95B are formed on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. The two negative pressure generating grooves 95B communicate with each of the communication grooves 93 located on opposite sides in the radial direction with the high-speed side shaft 31 interposed therebetween. One negative pressure step surface 95a of the two negative pressure generating grooves 95B is located radially inside the high-speed side shaft 31 with respect to the other of the two negative pressure generating grooves 95B, and the other of the two negative pressure generating grooves 95B. It is located in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81 with respect to the communication groove 93 through which the communication ring 81 communicates. Further, the other negative pressure step surface 95a of the two negative pressure generating grooves 95B is located radially inside the high-speed side shaft 31 with respect to one of the two negative pressure generating grooves 95B, and the two negative pressure generating grooves 95B. It is located in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81 with respect to the communication groove 93 with which one communicates.

二つの負圧発生溝９５Ｂの一方は、二つの負圧発生溝９５Ｂの他方の負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向外側で重なるオーバーラップ溝９６Ｂを有している。また、二つの負圧発生溝９５Ｂの他方は、二つの負圧発生溝９５Ｂの一方の負圧段差面９５ａに対して回転環８１の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向外側で重なるオーバーラップ溝９６Ｂを有している。これによれば、回転側摺動面８２と各負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込もうとするオイルは、各オーバーラップ溝９６Ｂによって吸い込まれる。したがって、オイルが回転側摺動面８２と各負圧平坦面９２ｂとの間を通過してシール面９２ｓに向けて流れ込んでしまうことが抑制される。 One of the two negative pressure generating grooves 95B with respect to the negative pressure flat surface 92b which is continuous in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81 with respect to the other negative pressure stepped surface 95a of the two negative pressure generating grooves 95B. It has an overlapping groove 96B that overlaps on the radial outer side of the high-speed side shaft 31. Further, the other of the two negative pressure generating grooves 95B is formed on a negative pressure flat surface 92b that is continuous with respect to one of the negative pressure stepped surfaces 95a of the two negative pressure generating grooves 95B in the direction opposite to the rotation direction of the rotary ring 81. On the other hand, it has an overlapping groove 96B that overlaps on the radial outer side of the high-speed side shaft 31. According to this, the oil that has passed between the rotating side sliding surface 82 and each negative pressure flat surface 92b and is about to flow toward the sealing surface 92s is sucked by each overlapping groove 96B. Therefore, it is possible to prevent the oil from passing between the rotating side sliding surface 82 and each negative pressure flat surface 92b and flowing toward the sealing surface 92s.

○ 実施形態において、オーバーラップ溝９６が、負圧平坦面９２ｂに対して高速側シャフト３１の径方向内側に位置していてもよい。
○ 実施形態において、固定環９１の固定側摺動面９２に、正圧発生溝９４に連通する第１連通溝と、負圧発生溝９５に連通する第２連通溝とが、別々に形成されていてもよい。この場合、第１連通溝及び第２連通溝は、固定環９１の外周側に連通している。 O In the embodiment, the overlap groove 96 may be located radially inside the high-speed side shaft 31 with respect to the negative pressure flat surface 92b.
○ In the embodiment, a first communication groove communicating with the positive pressure generation groove 94 and a second communication groove communicating with the negative pressure generation groove 95 are separately formed on the fixed side sliding surface 92 of the fixed ring 91. It may be. In this case, the first communication groove and the second communication groove communicate with the outer peripheral side of the fixed ring 91.

○ 実施形態において、各正圧発生溝９４の深さが負圧発生溝９５の深さよりも深くてもよい。また、各正圧発生溝９４の深さが負圧発生溝９５の深さよりも浅くてもよい。
○ 実施形態において、連通溝９３及び正圧発生溝９４の数は適宜変更してもよい。 O In the embodiment, the depth of each positive pressure generating groove 94 may be deeper than the depth of the negative pressure generating groove 95. Further, the depth of each positive pressure generating groove 94 may be shallower than the depth of the negative pressure generating groove 95.
○ In the embodiment, the number of the communication groove 93 and the positive pressure generation groove 94 may be changed as appropriate.

○ 実施形態において、回転環８１が、高速側シャフト３１とは別部材であってもよい。
○ 実施形態において、遠心圧縮機１０の適用対象及び圧縮対象の気体は任意である。例えば、遠心圧縮機１０は空調装置に用いられていてもよく、圧縮対象の気体は冷媒ガスであってもよい。また、遠心圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず任意である。 ○ In the embodiment, the rotary ring 81 may be a member different from the high-speed side shaft 31.
○ In the embodiment, the application target of the centrifugal compressor 10 and the gas to be compressed are arbitrary. For example, the centrifugal compressor 10 may be used in an air conditioner, and the gas to be compressed may be a refrigerant gas. Further, the target of mounting the centrifugal compressor 10 is not limited to the vehicle and is arbitrary.

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１３ｃ…増速機室、１４…仕切壁であるプレート、１４ｈ…シャフト挿通孔、１５ｂ…インペラ室、１６…低速側シャフト、２４…インペラ、３０…増速機、３１…高速側シャフト、６０…オイル供給通路、７１…メカニカルシール、８１…回転環、８１ａ…端面、８２…回転側摺動面、９１…固定環、９１ａ…端面、９２…固定側摺動面、９２ａ…正圧平坦面、９２ｂ…負圧平坦面、９２ｓ…シール面、９３…第１連通溝及び第２連通溝として機能する連通溝、９４…正圧発生溝、９４ａ…正圧段差面、９５，９５Ａ，９５Ｂ…負圧発生溝、９５ａ…負圧段差面、９６，９６Ａ，９６Ｂ…オーバーラップ溝。 10 ... Centrifugal compressor, 11 ... Housing, 13c ... Accelerator chamber, 14 ... Partition wall plate, 14h ... Shaft insertion hole, 15b ... Impeller chamber, 16 ... Low speed side shaft, 24 ... Impeller, 30 ... Acceleration Machine, 31 ... High-speed side shaft, 60 ... Oil supply passage, 71 ... Mechanical seal, 81 ... Rotating ring, 81a ... End face, 82 ... Rotating side sliding surface, 91 ... Fixed ring, 91a ... End face, 92 ... Fixed side sliding Moving surface, 92a ... Positive pressure flat surface, 92b ... Negative pressure flat surface, 92s ... Seal surface, 93 ... Communication groove functioning as first communication groove and second communication groove, 94 ... Positive pressure generation groove, 94a ... Positive pressure Stepped surface, 95, 95A, 95B ... Negative pressure generating groove, 95a ... Negative pressure stepped surface, 96, 96A, 96B ... Overlapping groove.

Claims (2)

低速側シャフトと、
高速側シャフトに取り付けられたインペラと、
前記低速側シャフトの動力を前記高速側シャフトに伝達する増速機と、
前記インペラを収容するインペラ室、及び前記増速機を収容する増速機室が形成されたハウジングと、
前記インペラ室と前記増速機室とを仕切る仕切壁と、
前記仕切壁に形成されるとともに前記高速側シャフトが挿通されるシャフト挿通孔と、
前記増速機にオイルを供給するオイル供給通路と、
前記シャフト挿通孔に設けられるメカニカルシールと、を備え、
前記メカニカルシールは、
前記高速側シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記高速側シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記高速側シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、
前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、前記固定側摺動面は、前記回転側摺動面とのシール面を有し、
前記固定側摺動面には、正圧発生溝、負圧発生溝、前記正圧発生溝に連通する第１連通溝、及び前記負圧発生溝に連通する第２連通溝が形成され、前記正圧発生溝、前記負圧発生溝、前記第１連通溝、及び前記第２連通溝は、前記シール面よりも前記高速側シャフトの径方向外側に位置し、
前記第１連通溝及び前記第２連通溝は、前記固定環の外周側に連通しており、
前記正圧発生溝は、前記第１連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記第１連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、
前記負圧発生溝は、前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて延びるとともに前記負圧発生溝における前記第２連通溝とは反対側の端部に負圧段差面を有し、
前記固定側摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面と、前記負圧段差面に対して前記回転環の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面と、を有している遠心圧縮機であって、
前記負圧発生溝は、前記負圧平坦面に対して前記高速側シャフトの径方向で重なるオーバーラップ溝を有し、
前記オーバーラップ溝は、前記負圧発生溝が、前記第２連通溝との接続位置と前記負圧段差面との位置が前記高速側シャフトの径方向でオフセットされるように前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びることにより形成されていることを特徴とする遠心圧縮機。 Low speed side shaft and
The impeller attached to the high-speed shaft and
A speed-increasing machine that transmits the power of the low-speed side shaft to the high-speed side shaft,
A housing in which an impeller chamber for accommodating the impeller and an accelerator chamber for accommodating the speed increaser are formed, and a housing.
A partition wall separating the impeller chamber and the speed increaser chamber,
A shaft insertion hole formed in the partition wall and through which the high-speed side shaft is inserted,
An oil supply passage for supplying oil to the speed increaser and
A mechanical seal provided in the shaft insertion hole is provided.
The mechanical seal is
A rotary ring that rotates integrally with the high-speed side shaft is arranged so as to face the rotary ring in the axial direction of the high-speed side shaft, and is fixed to the shaft insertion hole in a state of surrounding the high-speed side shaft. With a fixed ring,
The end face on the fixed ring side of the rotating ring has a flat surface-shaped rotating side sliding surface that slides on the fixed ring, and the end face on the rotating ring side of the fixed ring is the rotating side sliding surface. It has a flat fixed-side sliding surface that slides with, and the fixed-side sliding surface has a sealing surface with the rotating-side sliding surface.
A positive pressure generating groove, a negative pressure generating groove, a first communicating groove communicating with the positive pressure generating groove, and a second communicating groove communicating with the negative pressure generating groove are formed on the fixed side sliding surface. The positive pressure generating groove, the negative pressure generating groove, the first communication groove, and the second communication groove are located radially outside the high-speed side shaft with respect to the sealing surface.
The first communication groove and the second communication groove communicate with each other on the outer peripheral side of the fixed ring.
The positive pressure generating groove extends from the first communicating groove in the rotation direction of the rotating ring and has a positive pressure stepped surface at an end of the positive pressure generating groove opposite to the first communicating groove. ,
The negative pressure generation groove extends from the second communication groove in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring, and a negative pressure step is formed at an end of the negative pressure generation groove opposite to the second communication groove. Has a face,
The fixed side sliding surface is a positive pressure flat surface continuous with the positive pressure step surface in the rotation direction of the rotary ring and a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring with respect to the negative pressure step surface. A centrifugal compressor having a continuous negative pressure flat surface.
The negative pressure generating groove has an overlapping groove that overlaps the negative pressure flat surface in the radial direction of the high-speed side shaft.
The overlap groove is the second communication groove so that the position where the negative pressure generating groove is connected to the second communication groove and the position of the negative pressure step surface are offset in the radial direction of the high-speed side shaft. A centrifugal compressor, characterized in that it is formed by extending 360 degrees or more in a direction opposite to the rotation direction of the rotating ring. ハウジング内を区画する仕切壁に形成されたシャフト挿通孔に設けられ、前記シャフト挿通孔と該シャフト挿通孔に挿通されるシャフトとの間をシールするメカニカルシールであって、
前記シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、
前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、
前記固定側摺動面には、正圧発生溝、負圧発生溝、前記正圧発生溝に連通する第１連通溝、及び前記負圧発生溝に連通する第２連通溝が形成され、
前記第１連通溝及び前記第２連通溝は、前記固定側摺動面の摺動面径方向の外部に連通しており、
前記正圧発生溝は、前記第１連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記第１連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、
前記負圧発生溝は、前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて延びるとともに前記負圧発生溝における前記第２連通溝とは反対側の端部に負圧段差面を有し、
前記固定側摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面と、前記負圧段差面に対して前記回転環の回転方向とは逆方向で連続する負圧平坦面と、を有し、
前記負圧発生溝は、前記負圧平坦面に対して前記シャフトの径方向で重なるオーバーラップ溝を有し、
前記オーバーラップ溝は、前記負圧発生溝が、前記第２連通溝との接続位置と前記負圧段差面との位置が前記シャフトの径方向でオフセットされるように前記第２連通溝から前記回転環の回転方向とは逆方向に向けて３６０度以上に亘って延びることにより形成されていることを特徴とするメカニカルシール。 A mechanical seal provided in a shaft insertion hole formed in a partition wall for partitioning the inside of a housing, and seals between the shaft insertion hole and the shaft inserted through the shaft insertion hole.
A rotary ring that rotates integrally with the shaft and a fixed ring that is arranged to face the rotary ring in the axial direction of the shaft and is fixed to the shaft insertion hole while surrounding the shaft. ,
The end face on the fixed ring side of the rotating ring has a flat surface-shaped rotating side sliding surface that slides on the fixed ring, and the end face on the rotating ring side of the fixed ring is the rotating side sliding surface. It has a flat fixed side sliding surface that slides with
The front Symbol stationary sliding surface, the positive pressure generating groove, the negative pressure generating grooves, a first communication groove communicating with the positive pressure generating groove, and a second communicating groove which communicates with the negative pressure generating grooves are formed,
The first communication groove and the second communication groove communicate with the outside in the sliding surface radial direction of the fixed side sliding surface.
The positive pressure generating groove extends from the first communicating groove in the rotation direction of the rotating ring and has a positive pressure stepped surface at an end of the positive pressure generating groove opposite to the first communicating groove. ,
The negative pressure generation groove extends from the second communication groove in a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring, and a negative pressure step is formed at an end of the negative pressure generation groove opposite to the second communication groove. Has a face,
The fixed side sliding surface is a positive pressure flat surface continuous with the positive pressure step surface in the rotation direction of the rotary ring and a direction opposite to the rotation direction of the rotary ring with respect to the negative pressure step surface. With a continuous negative pressure flat surface,
The negative pressure generating groove has an overlapping groove that overlaps the negative pressure flat surface in the radial direction of the shaft.
The overlap groove is formed from the second communication groove so that the position where the negative pressure generating groove is connected to the second communication groove and the position of the negative pressure step surface are offset in the radial direction of the shaft. A mechanical seal characterized in that it is formed by extending over 360 degrees or more in a direction opposite to the rotation direction of the rotating ring.
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