(57)【要約】【課題】第１、２の動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難く、安定して動圧を生じ易い流体機械を提供する。【解決手段】ターボ式圧縮機１００は、ハウジング１と、回転軸３と、第１、２インペラ室１７、１９内の冷媒を変化させる第１、２インペラ７、９と、第１、２吐出室２９、３１とを備えている。回転軸３は、第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３と第１、２スラストフォイル軸受５３、５５とにより回転可能に支持されている。ハウジング１には、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３のいずれも介することのない冷媒が第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に供給される供給流路が形成されている。回転軸３には、第１〜３軸内通路６３ｂ、６３ｃ、６３ｄが形成されている。【選択図】図１
2015183568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動室と吐出室とが形成されたハウジングと、前記ハウジングに第１の動圧軸受と第２の動圧軸受とにより回転可能に支持された回転軸と、前記回転軸に連結され、前記回転軸の回転により、前記作動室内の流体を前記吐出室に吐出する作動体とを備えた流体機械において、
前記ハウジングの外部から流入する流体を前記作動室に供給する流体供給路が形成され、
前記流体供給路は、前記第２の動圧軸受を介することなく前記第１の動圧軸受を通る第１供給路と、前記第１の動圧軸受を介することなく前記第２の動圧軸受を通る第２供給路とを有し、
前記流体供給路は、前記回転軸に形成されるとともに前記第１供給路及び前記第２供給路の少なくとも一方に連通する軸内通路を有することを特徴とする流体機械。
【請求項２】
前記ハウジングにはモータ室が形成され、
前記モータ室には、前記回転軸を回転駆動可能な電動モータが収納され、
前記流体供給路は、前記モータ室を介して前記作動室に連通している請求項１記載の流体機械。
【請求項３】
前記第２の動圧軸受は、ラジアル軸受であり、
前記ハウジングと前記回転軸との間には、スラスト軸受である第３の動圧軸受が設けられ、
前記流体供給路は、前記第１の動圧軸受及び前記第２の動圧軸受を介することなく前記第３の動圧軸受を通る第３供給路を有し、
前記軸内通路は、前記第２供給路及び前記第３供給路に連通するとともに、前記第２の動圧軸受の上流側の一端と、前記第３の動圧軸受の径方向の内周とで囲まれる位置に開口している請求項１又は２記載の流体機械。
【請求項４】
前記第１の動圧軸受は、スラスト軸受であり、
前記ハウジングと前記回転軸との間には、ラジアル軸受である第４の動圧軸受が設けられ、
前記流体供給路は、前記第１の動圧軸受、前記第２の動圧軸受及び前記第３の動圧軸受を介することなく前記第４の動圧軸受を通る第４供給路を有し、
前記軸内通路は、前記第４供給路に連通している請求項３記載の流体機械。
【請求項５】
前記第１の動圧軸受は、スラスト軸受であり、
前記第２の動圧軸受は、ラジアル軸受であり、
前記ハウジングと前記回転軸との間には、スラスト軸受である第３の動圧軸受が設けられ、
前記ハウジングと前記回転軸との間には、ラジアル軸受である第４の動圧軸受が設けられ、
前記流体供給路は、前記第１の動圧軸受、前記第２の動圧軸受及び前記第４の動圧軸受を介することなく前記第３の動圧軸受を通る第３供給路と、
前記第１の動圧軸受、前記第２の動圧軸受及び前記第３の動圧軸受を介することなく前記第４の動圧軸受を通る第４供給路とを有し、
前記軸内通路は、前記第１供給路、前記第３供給路及び前記第４供給路に連通するとともに、前記第１の動圧軸受の径方向の内周、前記第３の動圧軸受の径方向の内周及び前記第４の動圧軸受の上流側の一端にそれぞれ連通している請求項１又は２記載の流体機械。
【請求項６】
前記ハウジングには、前記吐出室の下流に位置し、異物を捕集可能な捕集手段が設けられている請求項１乃至５のいずれか１項記載の流体機械。
【請求項７】
各前記動圧軸受は、トップフォイルと、前記トップフォイルを弾性的に支持可能なバンプフォイルとを有するフォイル軸受である請求項１乃至６のいずれか１項記載の流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の流体機械であるガスタービン装置が開示されている。このガスタービン装置は、ハウジングと回転軸と作動体であるインペラとを備えている。ハウジングには、作動室であるインペラ室が形成されている。また、ハウジングには、インペラ室と連通するディフューザ及び吐出室が形成されている。回転軸は、ハウジングに第１、２ラジアル動圧軸受と第１、２スラスト動圧軸受とにより回転可能に支持されている。インペラは、回転軸に連結され、回転軸の回転により、インペラ室内の流体である空気を変化させる。つまり、インペラは、インペラ室内の空気の運動エネルギーを高め、ディフューザでその空気の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換し、その空気の吐出室への吐出を行う。
【０００３】
また、ハウジングには、回転軸の一端側に位置し、ラジアル力を支持する第１ラジアル動圧軸受と、回転軸の他端側に位置し、ラジアル力を支持する第２ラジアル動圧軸受とが設けられている。
【０００４】
回転軸の他端側には、円盤状の回転ディスクが取り付けられている。回転ディスクの一端側の表面には、第１スラスト動圧軸受が設けられている。回転ディスクの他端側の裏面には、第２スラスト動圧軸受が設けられている。
【０００５】
また、このガスタービン装置では、回転軸の他端側から空気を吸入させることが可能な吸入口がハウジングに形成されている。また、ハウジングには、吸入口を第２スラスト動圧軸受の中心側に連通させる第１連通路と、回転ディスクの外周に位置する外周空間と、外周空間を第１スラスト動圧軸受に連通させる第２連通路とが形成されている。
【０００６】
さらに、ハウジングには、第２連通路を第２ラジアル動圧軸受の一端側に連通させる第３連通路と、第３連通路を第１ラジアル動圧軸受の他端側に連通させる第４連通路とが形成されている。
【０００７】
このガスタービン装置では、吸入口から吸入された空気が第２スラスト動圧軸受、第１スラスト動圧軸受、第２ラジアル動圧軸受及び第１ラジウアル動圧軸受に供給され、これらに動圧を生じさせる。また、空気はこれらの冷却も行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２０２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記のような流体機械では、吸入口に吸入された流体が第１連通路から第２スラスト動圧軸受に供給され、外周空間に至る。そうして外周空間に至った流体は、第２連通路から第１スラスト動圧軸受に供給される。そして、第１スラスト動圧軸受を経た流体が第２ラジアル動圧軸受に供給される。次いで、第２ラジアル動圧軸受を経た流体が第１ラジアル動圧軸受に供給される。
【００１０】
換言すれば、第１スラスト動圧軸受については、第２スラスト動圧軸受を経た流体が供給される。また、第２ラジアル動圧軸受については、第２スラスト動圧軸受及び第１スラスト動圧軸受を経た流体が供給される。さらに、第１ラジアル動圧軸受については、第２スラスト動圧軸受、第１スラスト動圧軸受及び第２ラジアル動圧軸受を経た流体が供給される。
【００１１】
このため、第１スラスト動圧軸受、第２ラジアル動圧軸受及び第１ラジアル動圧軸受については、上流側の動圧軸受の熱エネルギーを吸収した高温の流体が供給される。このため、下流の動圧軸受程、高温になり易く、動圧軸受に焼付き等の不具合を生じるおそれがある。この不具合は、流体機械が小型化され、作動体が高速回転されつつ停止と起動とを繰り返されるような場合には、より顕著になる。
【００１２】
また、第１スラスト動圧軸受、第２ラジアル動圧軸受及び第１ラジアル動圧軸受については、上流側の動圧軸受で生じた異物を含む流体が供給される。このため、下流の動圧軸受程、異物と干渉して損傷を受け易く、動圧軸受が安定して動圧を生じ難くなるおそれがある。この不具合も、流体機械が小型化され、作動体が高速回転されつつ停止と起動とを繰り返されるような場合に、より顕著になる。
【００１３】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難く、安定して動圧を生じ易い流体機械を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の流体機械は、作動室と吐出室とが形成されたハウジングと、前記ハウジングに第１の動圧軸受と第２の動圧軸受とにより回転可能に支持された回転軸と、前記回転軸に連結され、前記回転軸の回転により、前記作動室内の流体を前記吐出室に吐出する作動体とを備えた流体機械において、
前記ハウジングの外部から流入する流体を前記作動室に供給する流体供給路が形成され、
前記流体供給路は、前記第２の動圧軸受を介することなく前記第１の動圧軸受を通る第１供給路と、前記第１の動圧軸受を介することなく前記第２の動圧軸受を通る第２供給路とを有し、
前記流体供給路は、前記回転軸に形成されるとともに前記第１供給路及び前記第２供給路の少なくとも一方に連通する軸内通路を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の流体機械では、第２の動圧軸受を経ていない流体が第１供給路を経由して第１の動圧軸受に供給され、第１の動圧軸受を経ていない流体が第２供給路を経由して第２の動圧軸受に供給される。
【００１６】
このため、この流体機械では、流体は、第１の動圧軸受で熱エネルギーを吸収することなく、第２の動圧軸受に供給される。また、流体は、第２の動圧軸受で熱エネルギーを吸収することなく、第１の動圧軸受に供給される。このため、この流体機械では、第１、２の動圧軸受が高温になり難く、第１、２の動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難い。
【００１７】
また、本発明の流体機械では、回転軸に軸内通路が形成されており、軸内通路を流体が通過するため、回転軸の発熱を抑えることが可能である。このため、第１、２の動圧軸受がより高温になり難く、第１、２の動圧軸受により焼付き等の不具合を生じ難い。
【００１８】
また、この流体機械では、流体は、異物を含まない状態で第１の動圧軸受及び第２の動圧軸受に供給され易い。このため、第１、２の動圧軸受は、損傷を受け難く、安定して動圧を生じ易い。
【００１９】
したがって、本発明の流体機械によれば、第１、２の動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難く、安定して動圧を生じ易い。このため、この流体機械を例えば、車両の空調装置等に用いることにより小型化し、作動体を高速回転しつつ停止と起動とを繰り返すようにしたとしても、高い耐久性を発揮することができる。
【００２０】
ハウジングにはモータ室が形成され得る。モータ室には、回転軸を回転駆動可能な電動モータが収納され得る。流体供給路は、モータ室を介して作動室に連通していることが好ましい。この場合、流体は、流体供給路を経由してモータ室へと流れる。このため、流体がモータ室内を冷却できる。
【００２１】
第２の動圧軸受は、ラジアル軸受であり得る。ハウジングと回転軸との間には、スラスト軸受である第３の動圧軸受が設けられ得る。流体供給路は、第１の動圧軸受及び第２の動圧軸受を介することなく第３の動圧軸受を通る第３供給路を有し得る。軸内通路は、第２供給路及び第３供給路に連通するとともに、第２の動圧軸受の上流側の一端と、第３の動圧軸受の径方向の内周とで囲まれる位置に開口していることが好ましい。
【００２２】
この場合、第３の動圧軸受には、第１の動圧軸受及び第２の動圧軸受を経ていない流体が供給される。このため、この流体機械では、流体は、第１、２の動圧軸受で熱エネルギーを吸収することなく、第３の動圧軸受に供給される。このため、この流体機械では、第３の動圧軸受が高温になり難く、第３の動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難い。
【００２３】
第１の動圧軸受は、スラスト軸受であり得る。ハウジングと回転軸との間には、ラジアル軸受である第４の動圧軸受が設けられ得る。流体供給路は、第１の動圧軸受、第２の動圧軸受及び第３の動圧軸受を介することなく第４の動圧軸受を通る第４供給路を有し得る。軸内通路は、第４供給路に連通していることが好ましい。
【００２４】
この場合、第４の動圧軸受には、第１の動圧軸受、第２の動圧軸受及び第３の動圧軸受を経ていない流体が供給される。このため、この流体機械では、流体は、第１、２、３の動圧軸受で熱エネルギーを吸収することなく、第４の動圧軸受に供給される。このため、この流体機械では、第４の動圧軸受が高温になり難く、第４の動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難い。
【００２５】
第１の動圧軸受は、スラスト軸受であり得る。第２の動圧軸受は、ラジアル軸受であり得る。ハウジングと回転軸との間には、スラスト軸受である第３の動圧軸受が設けられ得る。ハウジングと回転軸との間には、ラジアル軸受である第４の動圧軸受が設けられ得る。流体供給路は、第１の動圧軸受、第２の動圧軸受及び第４の動圧軸受を介することなく第３の動圧軸受を通る第３供給路と、第１の動圧軸受、第２の動圧軸受及び第３の動圧軸受を介することなく第４の動圧軸受を通る第４供給路とを有し得る。軸内通路は、第１供給路、第３供給路及び第４供給路に連通するとともに、第１の動圧軸受の径方向の内周、第３の動圧軸受の径方向の内周及び第４の動圧軸受の上流側の一端にそれぞれ連通していることが好ましい。この場合も、流体を第１〜４の動圧軸受に供給し易い。
【００２６】
ハウジングには、吐出室の下流に位置し、異物を捕集可能な捕集手段が設けられていることが好ましい。この場合、各動圧軸受で生じ、吐出室内に存在する異物が捕集手段によって捕集される。このため、このターボ型圧縮機では、ターボ型圧縮機を含めた冷凍回路内への異物の循環が防止され、流体に異物が含まれることを防止することができる。
【００２７】
動圧軸受としては、種々の構成のものを採用することができる。特に、各動圧軸受は、トップフォイルと、トップフォイルを弾性的に支持可能なバンプフォイルとを有するフォイル軸受であることが好ましい。この場合、トップフォイルと回転軸等との間に動圧が働き易く、本発明の作用効果を生じやすい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のターボ式圧縮機によれば、第１、２の動圧軸受に焼付き等の不具合を生じ難く、安定して動圧を生じ易い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１のターボ式圧縮機の断面図である。
【図２】実施例１のターボ式圧縮機に係り、図１のＡ−Ａ断面を示す部分断面図である。
【図３】実施例２のターボ式圧縮機の断面図である。
【図４】実施例３のターボ式圧縮機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した実施例１〜３について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
（実施例１）
図１に示すように、このターボ式圧縮機１００は、ハウジング１と、回転軸心Ｏを中心軸とする回転軸３と、電動モータ５と、第１インペラ７と、第２インペラ９とを備えている。第１、２インペラ７、９が作動体に相当する。
【００３２】
ハウジング１は、フロントハウジング１１、エンドプレート１３及びリヤハウジング１５を有している。
【００３３】
フロントハウジング１１は、第１フロントハウジング２１と、第２フロントハウジング２２と、第３フロントハウジング２３と、第４フロントハウジング２４とを有している。フロントハウジング１１は、前端側から後端側に向かって、第１フロントハウジング２１、第２フロントハウジング２２、第３フロントハウジング２３及び第４フロントハウジング２４がこの順序で接合されている。このフロントハウジング１１には、第１、２インペラ室１７、１９、第１、２ディフューザ２５、２７、第１、２吐出室２９、３１、第１、２モータ室３３ａ、３３ｂ、第１、２吸入ポート３５ａ、３５ｂ、中間圧ポート３７及び吐出ポート３９が形成されている。第２フロントハウジング２２には、回転軸心Ｏ方向に延びる第１軸孔２２ａが形成されている。第１、２インペラ室１７、１９が作動室に相当する。
【００３４】
第１インペラ室１７は、フロントハウジング１１の前端側に形成されている。第１インペラ室１７は、第１フロントハウジング２１と第２フロントハウジング２２とによって形成されている。第１インペラ室１７は、フロントハウジング１１の後方側から前方側に向って母線が回転軸心Ｏに近づくように湾曲した円錐台形状をなしている。
【００３５】
第２インペラ室１９は、フロントハウジング１１において、第１インペラ室１７よりも後方に形成されている。第２インペラ室１９は、第２フロントハウジング２２と第３フロントハウジング２３とによって形成されている。第２インペラ室１９は、フロントハウジング１１の前方側から後方側に向って母線が回転軸心Ｏに近づくように湾曲した円錐台形状をなしている。第２インペラ室１９は第１インペラ室１７よりも小さい相似形に形成されている。
【００３６】
第１ディフューザ２５は、第２フロントハウジング２２の前端側に形成されており、第１インペラ室１７の外周側に位置している。第１ディフューザ２５は、第１インペラ室１７の内径が最も大きい箇所で第１インペラ室１７と連通している。
【００３７】
第２ディフューザ２７は、第３フロントハウジング２３の前端側に形成されており、第２インペラ室１９の外周側に位置している。第２ディフューザ２７は、第２インペラ室１９の内径が最も大きい箇所で第２インペラ室１９と連通している。第２ディフューザ２７は第１ディフューザ２５よりも小径に形成されている。
【００３８】
第１吐出室２９は、第１フロントハウジング２１と第２フロントハウジング２２とによって形成されている。第１吐出室２９は、第１ディフューザ２５の外周側に位置しており、第１ディフューザ２５と連通している。第１吐出室２９は、環状の空間であり、徐々に断面積が拡大するように形成されている。第１吐出室２９は、第１ディフューザ２５を介して第１インペラ室１７と連通している。
【００３９】
第２吐出室３１は、第２フロントハウジング２２と第３フロントハウジング２３とによって形成されている。第２吐出室３１は第２ディフューザ２７の外周側に位置しており、第２ディフューザ２７と連通している。第２吐出室３１は、環状の空間であり、徐々に断面積が拡大するように形成されている。第２インペラ室１９及び第２ディフューザ２７がそれぞれ第１インペラ室１７及び第１ディフューザ２５よりも小径であることから、第２吐出室３１は、第１吐出室２９よりもフロントハウジング１１の内周側に位置している。第２吐出室３１は、第２ディフューザ２７を介して第２インペラ室１９と連通している。
【００４０】
第２吐出室３１は、吐出ポート３９と連通している。吐出ポート３９は、第２フロントハウジング２２と第３フロントハウジング２３とによって形成され、第２吐出室３１から径方向に延びている。吐出ポート３９は、第２吐出室３１とフロントハウジング１１の外部とを連通させている。吐出ポート３９には、第２吐出室３１の下流側に位置し、異物を捕集可能なフィルタ４１が設けられている。フィルタ４１が本発明の捕集手段に相当する。
【００４１】
第１モータ室３３ａは、第４フロントハウジング２４の前方側に形成されている。第２モータ室３３ｂは、第４フロントハウジング２４の後方側に形成されている。第１、２モータ室３３ａ、３３ｂは、回転軸心Ｏ方向に延びている。
【００４２】
第４フロントハウジング２４には、ハウジング１の外部と第２モータ室３３ｂと連通する第１供給ポート２４ｐが貫設されている。第４フロントハウジング２４には、回転軸心Ｏ方向で第１モータ室３３ａの後端側に向かって延びる第１ボス２４ａが形成されている。第１ボス２４ａには、第１軸孔２２ａと同軸の第２軸孔２４ｂが形成されている。この第２軸孔２４ｂ内には、第２ラジアルフォイル軸受４３が設けられている。第２ラジアルフォイル軸受４３が本発明の第４の動圧軸受に相当する。第２軸孔２４ｂには、第２ラジアルフォイル軸受４３を軸支し、回転軸心Ｏと同軸をなす第２ラジアル軸支面２４ｓが形成されている。第２ラジアル軸支面２４ｓには、図２に示すように、回転軸心Ｏ方向に延びるキー溝２４ｄが凹設されている。
【００４３】
第２ラジアルフォイル軸受４３は、第２トップフォイル４３ａと第２バンプフォイル４３ｂとを有している。第２トップフォイル４３ａは、第２ラジアル軸支面２４ｓの内周側に位置し、第２ラジアル軸支面２４ｓに対して変位可能である。第２トップフォイル４３ａは、金属薄板が略円弧状に湾曲している。第２トップフォイル４３ａは、前後方向に細長く延びる１つの隙間４３ｇを有している。
【００４４】
第２トップフォイル４３ａには、キー溝２４ｄに係合されるキー４３ｋが形成されている。キー４３ｋは、隙間４３ｇを形成する第２トップフォイル４３ａの端縁から径外方向に突出する小片である。キー４３ｋは、キー溝２４ｄに係合することにより、第２トップフォイル４３ａを第２軸孔２４ｂ内で回り止めしている。こうして、第２ラジアルフォイル軸受４３は、第２ラジアル軸支面２４ｓに組み付けられている。
【００４５】
第２バンプフォイル４３ｂは、第２トップフォイル４３ａの外周側に位置している。第２バンプフォイル４３ｂは、複数の湾曲部４３ｗが形成された金属薄板が略円弧状に湾曲している。第２バンプフォイル４３ｂは、各湾曲部４３ｗが潰れるように弾性変形し、又は元の形状に復元することにより、第２ラジアル軸支面２４ｓに対して変位して第２トップフォイル４３ａを弾性的に支持可能である。
【００４６】
図１に示すように、第１吸入ポート３５ａは、第１フロントハウジング２１の前端側に形成されている。第１吸入ポート３５ａは、回転軸心Ｏ方向に延びており、前端側が第１フロントハウジング２１の前端面に開口しており、後端側が第１インペラ室１７と連通している。
【００４７】
第２吸入ポート３５ｂは、第３フロントハウジング２３の後端側と、第４フロントハウジング２４の前端側とに跨って形成されている。第２吸入ポート３５ｂの後端側は、第１ボス２４ａの根元側において、第１モータ室３３ａ内に連通している。一方、第２吸入ポート３５ｂの前端側は第２インペラ室１９に連通している。また、第２吸入ポート３５ｂは第２軸孔２４ｂと連通している。すなわち、第２吸入ポート３５ｂは、第１モータ室３３ａと第２インペラ室１９とを連通させている。
【００４８】
中間圧ポート３７は、回転軸心Ｏ方向において、第２〜４フロントハウジング２２、２３、２４に跨って、第２吐出室３１よりも外側で形成されている。中間圧ポート３７は、前端が第１吐出室２９と連通し、後端が第１モータ室３３ａと連通している。すなわち、中間圧ポート３７は、第１吐出室２９と第１モータ室３３ａとを回転軸心Ｏ方向で連通している。
【００４９】
エンドプレート１３は、第４フロントハウジング２４の後端に接合されている。すなわち、エンドプレート１３は、第２モータ室３３ｂの後端を区画している。エンドプレート１３には、回転軸心Ｏ方向で第２モータ室３３ｂの前端側に向かって延びる第２ボス１３ａが形成されている。第２ボス１３ａには、回転軸心Ｏ方向に延びる第３軸孔１３ｂが形成されている。第３軸孔１３ｂには、第１ラジアルフォイル軸受４５が設けられている。第１ラジアルフォイル軸受４５が本発明の第２の動圧軸受に相当する。第３軸孔１３ｂには、第１ラジアルフォイル軸受４５を軸支し、回転軸心Ｏと同軸をなす第１ラジアル軸支面４５ｓが形成されている。また、エンドプレート１３の後端には、回転軸心Ｏと直交する第２スラスト軸支面１３ｓが形成されている。エンドプレート１３には、第２供給ポート１３ｐが第２スラスト軸支面１３ｓよりも外周側で貫設されている。
【００５０】
第１ラジアルフォイル軸受４５は、第１トップフォイル４５ａと第１バンプフォイル４５ｂとを有している。第１トップフォイル４５ａは、第１ラジアル軸支面４５ｓの内周側に位置している。第１バンプフォイル４５ｂは、第１トップフォイル４５ａの外周側に位置し、第１ラジアル軸支面４５ｓに対して変位して第１トップフォイル４５ａを弾性的に支持可能である。第１トップフォイル４５ａ及び第１バンプフォイル４５ｂは、第２トップフォイル４３ａと第２バンプフォイル４３ｂと同様の構成である。
【００５１】
リヤハウジング１５は、ハウジング１の後方に位置しており、エンドプレート１３の後端側と接合されている。リヤハウジング１５は、第４フロントハウジング２４と共にエンドプレート１３を挟持している。リヤハウジング１５には、前端側から後方に向って凹んでいる第１、２スラスト空間１５ａ、１５ｂが形成されている。リヤハウジング１５には、回転軸心Ｏと同軸をなす第３供給ポート１５ｐが貫設されている。第３供給ポート１５ｐはハウジング１の外部と第１スラスト空間１５ａとを連通させている。第２スラスト空間１５ｂは、第２供給ポート１３ｐを介して第２モータ室３３ｂと連通している。
【００５２】
第１スラスト空間１５ａの後端側、すなわちリヤハウジング１５内の前端には、回転軸心Ｏと直交する第１スラスト軸支面１５ｓが形成されている。第１、２スラスト空間１５ａ、１５ｂ内には、支持プレート４７と、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５が設けられている。
【００５３】
支持プレート４７は、回転軸心Ｏを中心とする孔が開いた円盤であり、第１、２スラスト空間１５ａ、１５ｂを跨るように配置されている。支持プレート４７の後端側には、第１スラスト軸支面１５ｓと対面する第１スラスト被軸支面４７ｓが形成されている。支持プレート４７の前端側には、第２スラスト軸支面１３ｓと対面する第２スラスト被軸支面４８ｓが形成されている。
【００５４】
第１スラストフォイル軸受５３は第１スラスト空間１５ａ内に位置している。第１スラストフォイル軸受５３が本発明の第１の動圧軸受に相当する。第１スラストフォイル軸受５３は、第１スラスト軸支面１５ｓと第１スラスト被軸支面４７ｓとの間に設けられ、第１スラスト軸支面１５ｓに組み付けられている。
【００５５】
第１スラストフォイル軸受５３は、第３トップフォイル５３ａと、第３バンプフォイル５３ｂとを有している。第３トップフォイル５３ａは、第１スラスト被軸支面４７ｓの後端側に位置し、第１スラスト軸支面１５ｓに対して変位可能である。第３バンプフォイル５３ｂは、第３トップフォイル５３ａと第１スラスト軸支面１５ｓとの間に位置し、第１スラスト軸支面１５ｓに対して変位して第３トップフォイル５３ａを弾性的に支持可能である。
【００５６】
第２スラストフォイル軸受５５は、第２スラスト空間１５ｂ内に位置している。第２スラストフォイル軸受５５が本発明の第３の動圧軸受に相当する。第２スラストフォイル軸受５５は、第２スラスト軸支面１３ｓと第２スラスト被軸支面４８ｓとの間に設けられ、第２スラスト軸支面１３ｓに組み付けられている。
【００５７】
第２スラストフォイル軸受５５は、第４トップフォイル５５ａと、第４バンプフォイル５５ｂとを有している。第４トップフォイル５５ａは、第２スラスト被軸支面４８ｓの前端側に位置し、第２スラスト軸支面１３ｓに対して変位可能である。第４バンプフォイル５５ｂは、第４トップフォイル５５ａと第２スラスト軸支面１３ｓとの間に位置し、第２スラスト軸支面１３ｓに対して変位して第４トップフォイル５５ａを弾性的に支持可能である。
【００５８】
回転軸３は、回転軸本体３ａと、回転軸本体３ａと一体をなし、回転軸本体３ａの前端側に位置する第１小径部３ｂと、回転軸本体３ａの後端側に位置する第２小径部３ｃとを有している。回転軸本体３ａは円柱状に形成されている。第１、２小径部３ｂ、３ｃは回転軸本体３ａよりも細い円柱状に形成されている。第１小径部３ｂは、第２小径部３ｃよりも小径に形成されている。
【００５９】
リヤハウジング１５には、リヤハウジング１５の前端と第２小径部３ｃの後端及び支持プレート４７の後端との間に区画され、第１スラストフォイル軸受５３の内周側に開口する第１通路６３ａが形成される。第１通路６３ａは、第３供給ポート１５ｐと連通している。
【００６０】
回転軸３には、第１軸内通路６３ｂと、第２軸内通路６３ｃと、第３軸内通路６３ｄとが形成されている。第１軸内通路６３ｂは、第２小径部３ｃの後端から回転軸本体３ａの前方側まで回転軸心Ｏ方向に延びている。第１軸内通路６３ｂは、第１通路６３ａと連通している。第２軸内通路６３ｃは、第１軸内通路６３ｂの後方側から回転軸心Ｏと直交する径方向に延び、第１ラジアルフォイル軸受４５の後端側及び第２スラストフォイル軸受５５の内周側に開口している。第２軸内通路６３ｃは、第２スラスト空間１５ｂ及び第３軸孔１３ｂと連通している。第３軸内通路６３ｄは、第１軸内通路６３ｂの前方側から回転軸心Ｏと直交する径方向に延び、第２ラジアルフォイル軸受４３の後端側に開口している。第３軸内通路６３ｄは、第２軸孔２４ｂと連通している。第１〜３軸内通路６３ｂ、６３ｃ、６３ｄが本発明の軸内通路に相当する。
【００６１】
回転軸３は、ハウジング１内に挿通されおり、回転軸心Ｏ周りで回転可能に支持されている。回転軸本体３ａの前端側は、第２軸孔２４ｂ内に挿通されており、第２ラジアルフォイル軸受４３に回転可能に支持されている。回転軸本体３ａの後端側は、第３軸孔１３ｂ内に挿通されており、第１ラジアルフォイル軸受４５に回転可能に支持されている。回転軸本体３ａの後端側には、回転軸心Ｏと同軸をなし、第１ラジアル軸支面４５ｓと対面する第１ラジアル被軸支面３ｓが形成されている。回転軸本体３ａの前端側には、回転軸心Ｏと同軸をなし、第２ラジアル軸支面２４ｓと対面する第２ラジアル被軸支面４ｓが形成されている。すなわち、第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間には第１ラジアルフォイル軸受４５が設けられている。また、第２ラジアル軸支面２４ｓと第２ラジアル被軸支面４ｓとの間には第２ラジアルフォイル軸受４３が設けられている。さらに、第１小径部３ｂは第１軸孔２２ａ内に挿通されている。
【００６２】
電動モータ５は、第１、２モータ室３３ａ、３３ｂ内で回転軸３を回転駆動可能に収納され、第１、２モータ室３３ａ、３３ｂを仕切っている。この電動モータ５は、ステータ５ａとロータ５ｂとを有している。ステータ５ａは、第４フロントハウジング２４の内壁に固定されている。このステータ５ａは、図示しないバッテリに電気的に接続されている。ロータ５ｂは、ステータ５ａの内周側に位置している。ロータ５ｂは回転軸本体３ａに固定されている。ロータ５ｂの外周側とステータ５ａの内周側との間には、第１隙間６５ａが形成されている。第１隙間６５ａは、第１モータ室３３ａと第２モータ室３３ｂとを連通している。
【００６３】
第２ボス１３ａの前端とロータ５ｂの後端との間は第２隙間６５ｂが形成されている。第２隙間６５ｂは、第３軸孔１３ｂと第２モータ室３３ｂとを連通させている。
【００６４】
第１インペラ７は、回転軸３における第１小径部３ｂの前端側に圧入されており、第１インペラ室１７内に設けられている。第１インペラ７は、回転軸３の回転に伴って第１インペラ室１７内で回転可能となっている。第１インペラ７は、母線が回転軸心Ｏに近づくように湾曲した円錐台形状をなしている。第１インペラ７には、複数枚のブレード６９が所定の間隔で設けられている。第１インペラ７は、小径に形成された部分が第１小径部３ｂの前端に位置し、大径に形成された部分が第１モータ室３３ａ側に位置している。
【００６５】
第２インペラ９は、回転軸３における第１小径部３ｂの後端側に圧入されており、第２インペラ室１９内に設けられている。第２インペラ９は、回転軸３の回転に伴って第２インペラ室１９内で回転可能となっている。第２インペラ９は、母線が回転軸心Ｏに近づくように湾曲した円錐台形状をなしている。第２インペラ９は、第１インペラ７と相似形をなしている。第２インペラ９は、小径に形成された部分が第１小径部３ｂの後端に位置し、大径に形成された部分が第１インペラ７側に位置している。すなわち、フロントハウジング１１において、第１インペラ７の大径に形成された部分と、第２インペラ９の大径に形成された部分とが対面するように配置されている。また、第２インペラ９には、複数枚のブレード７１が所定の間隔で設けられている。
【００６６】
このターボ式圧縮機１００では、吐出ポート３９に対して凝縮器１０１に繋がる配管１０３が接続される。凝縮器１０１は配管１０５を介して気液分離器１０７に接続される。気液分離器１０７は、配管１０９を介して膨張弁１１１に接続され、配管１１３ａを介して第３供給ポート１５ｐに接続され、配管１１３ｂを介して第１供給ポート２４ｐに接続されている。膨張弁１１１は、配管１１５を介して蒸発器１１７に接続される。蒸発器１１７は配管１１９を通じて第１吸入ポート３５ａと接続されている。これらのターボ式圧縮機１００、蒸発器１１７、膨張弁１１１、気液分離器１０７、凝縮器１０１等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。
【００６７】
以上のように構成されたターボ式圧縮機１００では、ステータ５ａへの通電によって、ロータ５ｂを回転軸心Ｏ周りに回転させる駆動力が発生し、回転軸３が回転する。これにより、第１インペラ７が第１インペラ室１７内で回転するとともに、第２インペラ９が第２インペラ室１９内で回転する。このため、蒸発器１１７を経た冷媒が配管１１９を通じて第１吸入ポート３５ａから吸入され、第１インペラ室１７内に至る。冷媒が本発明の流体に相当する。
【００６８】
第１インペラ７は、第１インペラ室１７内で回転することにより、第１インペラ室１７内の冷媒の運動エネルギーを高め、第１ディフューザ２５でその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮し、冷媒を第１吐出室２９へ吐出する。これにより、第１吐出室２９内の冷媒の圧力は中間圧となる。この中間圧となった冷媒は、実線矢印に示すように、第１吐出室２９から中間圧ポート３７を流通して第１モータ室３３ａ内に流入する。
【００６９】
第１モータ室３３ａ内に流入した冷媒は、実線矢印で示すように、第２吸入ポート３５ｂから第２インペラ室１９内へ吸入される。第２インペラ９は、第２インペラ室１９内で回転することにより、第２インペラ室１９内の冷媒の運動エネルギーを高め、第２ディフューザ２７でその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮し、冷媒を第２吐出室３１へ吐出する。そして、第２吐出室３１内の冷媒は、吐出ポート３９から凝縮器１０１へ吐出される。そして、冷媒は、気液分離器１０７、膨張弁１１１及び蒸発器１１７を経て再び第１吸入ポート３５ａから第１インペラ室１７に吸入される。こうして、車室の冷房が行われる。
【００７０】
この間、このターボ式圧縮機１００では、気液分離器１０７内の気相の冷媒は、第３供給ポート１５ｐ及び第１供給ポート２４ｐに導かれる。
【００７１】
第３供給ポート１５ｐに導かれた冷媒は、第１通路６３ａを通過し、第１スラスト空間１５ａに設けられている第１スラストフォイル軸受５３の内周側に供給される。すなわち、第１スラストフォイル軸受５３の内周側が上流であり、第１スラストフォイル軸受５３の外周側が下流である。冷媒は、第１スラスト軸支面１５ｓと第１スラスト被軸支面４７ｓとの間を通過する際に、第１スラストフォイル軸受５３に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第１スラストフォイル軸受５３の外周側に流れる。そして、この冷媒は、第２スラスト空間１５ｂの外周側を流れ、第２供給ポート１３ｐ、第２モータ室３３ｂ、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａを通過し、第２吸入ポート３５ｂを介して第２インペラ室１９に吸入される。第１スラスト空間１５ａが本発明の第１供給路に相当する。
【００７２】
また、第１通路６３ａに導かれた冷媒は、第１軸内通路６３ｂ及び第２軸内通路６３ｃを通過し、第２スラスト空間１５ｂに存在する第２スラストフォイル軸受５５の内周側に供給される。すなわち、第２スラストフォイル軸受５５の内周側が上流であり、第２スラストフォイル軸受５５の外周側が下流である。冷媒は、第２スラスト軸支面１３ｓと第２スラスト被軸支面４８ｓとの間を通過する際に、第２スラストフォイル軸受５５に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第２スラストフォイル軸受５５の外周側に流れる。この冷媒は、第１スラストフォイル軸受５３から流れてきた冷媒とともに、第２インペラ室１９内で回転する第２インペラ９によって、第２供給ポート１３ｐ、第２モータ室３３ｂ、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａを通過し、第２吸入ポート３５ｂを介して第２インペラ室１９に吸入される。第２スラスト空間１５ｂが本発明の第３供給路に相当する。
【００７３】
第２軸内通路６３ｃに存在する冷媒には、回転軸３が回転する際に遠心力が働く。第２スラストフォイル軸受５５は、遠心力が働く方向と同方向である回転軸心Ｏと直交する方向に配置されている。このため、第２スラストフォイル軸受５５の内周側から第２スラストフォイル軸受５５の外周側に向って流れ易い。このため、第２スラストフォイル軸受５５を通過する単位時間当たりの冷媒の流量は、第１スラストフォイル軸受５３及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３を通過する冷媒の流量に比べて大きくなる。このため、第２スラストフォイル軸受５５は冷却され易くなる。
【００７４】
さらに、第２軸内通路６３ｃを通過した冷媒は、第１ラジアルフォイル軸受４５の後端側に供給される。冷媒は、第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間を通過する際に、第１ラジアルフォイル軸受４５に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第１ラジアルフォイル軸受４５の前端側に流れる。そして、この冷媒は、第２隙間６５ｂを介して第２モータ室３３ｂに導かれる。そして、第２モータ室３３ｂの冷媒は、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａを通過し第２吸入ポート３５ｂを介して第２インペラ室１９に吸入される。第１ラジアルフォイル軸受４５の後端側は、上流側に相当する。また、第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間が本発明の第２供給路に相当する。
【００７５】
また、第１軸内通路６３ｂに導かれた冷媒は、第３軸内通路６３ｄを通過し、第２ラジアルフォイル軸受４３の後端側に供給される。冷媒は、第２ラジアル軸支面２４ｓと第２ラジアル被軸支面４ｓとの間を通過する際に、第２ラジアルフォイル軸受４３に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第２ラジアルフォイル軸受４３の前端側に流れる。そして、この冷媒は、第２吸入ポート３５ｂを介して第２インペラ室１９に吸入される。第２ラジアルフォイル軸受４５の後端側は、上流側に相当する。また、第２ラジアル軸支面２４ｓと第１ラジアル被軸支面４ｓとの間が本発明の第４供給路に相当する。第１、２スラスト空間１５ａ、１５ｂ、第１〜３軸内通路６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間及び第２ラジアル軸支面２４ｓと第２ラジアル被軸支面４ｓとの間が本発明の流体供給路に相当する。
【００７６】
第３軸内通路６３ｄに存在する冷媒にも、回転軸３が回転する際に遠心力が働く。第２ラジアルフォイル軸受４３は、遠心力が働く方向と直交している。この場合であっても、第２ラジアルフォイル軸受４３を通過する単位時間当たりの冷媒の流量は、少なくとも第１ラジアルフォイル軸受４５を通過する冷媒の流量に比べて大きくなる。このため、第２ラジアルフォイル軸受４３は冷却され易くなる。
【００７７】
こうして、このターボ式圧縮機１００では、冷媒は、第２ラジアルフォイル軸受４３、第１スラストフォイル軸受５３及び第２スラストフォイル軸受５５で熱エネルギーを吸収することなく、第１ラジアルフォイル軸受４５に供給される。また、冷媒は、第１スラストフォイル軸受５３、第２スラストフォイル軸受５５及び第１ラジアルフォイル軸受４５で熱エネルギーを吸収することなく、第２ラジアルフォイル軸受４３に供給される。また、冷媒は、第１ラジアルフォイル軸受４５、第２ラジアルフォイル軸受４３及び第２スラストフォイル軸受５５で熱エネルギーを吸収することなく、第１スラストフォイル軸受５３に供給される。さらに、冷媒は、第１ラジアルフォイル軸受４５、第２ラジアルフォイル軸受４３及び第１スラストフォイル軸受５３で熱エネルギーを吸収することなく、第２スラストフォイル軸受５５に供給される。
【００７８】
言い換えれば、このターボ式圧縮機１００では、第１通路６３ａ、第１〜３軸内通路６３ｂ、６３ｃ、６３ｄによって、いずれの第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３も経ていない冷媒が第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に供給される。
【００７９】
また、このターボ式圧縮機１００では、回転軸３に第１〜３軸内通路６３ｂ、６３ｃ、６３ｄが形成されており、第１〜３軸内通路６３ｂ、６３ｃ、６３ｄをいずれの第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３も経ていない冷媒が通過するため、回転軸３の発熱を抑えることが可能である。
【００８０】
そして、熱エネルギーを吸収した冷媒は、他の第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に供給されることなく第２吸入ポート３５ｂに導かれる。このため、このターボ式圧縮機１００では、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３が高温になり難く、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に焼付き等の不具合を生じ難い。この効果は、第２スラストフォイル軸受５５及び第２ラジアルフォイル軸受４３においてより顕著である。
【００８１】
また、このターボ式流体機械１００では、第１スラストフォイル軸受５３の下流側に第２スラストフォイル軸受５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３は存在しない。このため、第１スラストフォイル軸受５３で発生した異物は、冷媒とともに、第２インペラ室１９内で回転する第２インペラ９によって、第２供給ポート１３ｐ、第２モータ室３３ｂ、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａを通過し、第２吸入ポート３５ｂに吸入される。このため、この異物は、第２スラストフォイル軸受５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に進入することもない。
【００８２】
また、このターボ式流体機械１００では、第２スラストフォイル軸受５５の下流側に第１スラストフォイル軸受５３及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３は存在しない。このため、第２スラストフォイル軸受５５で発生した異物は、冷媒とともに、第２供給ポート１３ｐ、第２モータ室３３ｂ、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａを通過し、第２吸入ポート３５ｂに吸入される。このため、この異物は、第１スラストフォイル軸受５３及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に進入することもない。
【００８３】
さらに、このターボ式流体機械１００では、第１ラジアルフォイル軸受４５の下流側に第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第２ラジアルフォイル軸受４３は存在しない。このため、第１ラジアルフォイル軸受４５で発生した異物は、冷媒とともに、第２隙間６５ｂ、第２モータ室３３ｂ、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａを通過し第２吸入ポート３５ｂに吸入される。このため、この異物は、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第２ラジアルフォイル軸受４３に進入することもない。
【００８４】
また、このターボ式流体機械１００では、第２ラジアルフォイル軸受４３の下流側に第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１ラジアルフォイル軸受４５は存在しない。このため、第２ラジアルフォイル軸受４３で発生した異物は、冷媒とともに、第２吸入ポート３５ｂに吸入される。このため、この異物は、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１ラジアルフォイル軸受４５に進入することもない。
【００８５】
こうして、このターボ式圧縮機１００では、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３は、損傷を受け難く、安定して動圧を生じ易い。
【００８６】
このため、このターボ式圧縮機１００では、回転軸３が回転すれば、第１ラジアル被軸支面３ｓと第１トップフォイル４５ａとの間には、冷媒の動圧が作用する。また、第２ラジアル被軸支面４ｓと第２トップフォイル４３ａとの間にも、冷媒の動圧が作用する。この動圧によって、第１ラジアル被軸支面３ｓと第１トップフォイル４５ａとが離間し、第２ラジアル被軸支面４ｓと第２トップフォイル４３ａとが離間する。こうして、第１、２ラジアル被軸支面３ｓ、４ｓは、第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３によって非接触状態で支持される。
【００８７】
また、このターボ式圧縮機１００では、回転軸３が回転すれば、第１スラスト被軸支面４７ｓと第３トップフォイル５３ａとの間には、冷媒の動圧が作用する。また、第２スラスト被軸支面４８ｓと第４トップフォイル５５ａとの間にも、冷媒の動圧が作用する。この動圧によって、第１スラスト被軸支面４７ｓと第３トップフォイル５３ａとが離間し、第２スラスト被軸支面４８ｓと第４トップフォイル５５ａとが離間する。こうして、第１、２スラスト被軸支面４７ｓ、４８ｓは、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５によって非接触状態で支持される。
【００８８】
そして、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３で発生した異物は、第２吐出室３１を通過して吐出ポート３９に設けられているフィルタ４１によって捕集される。このため、このターボ式圧縮機１００では、冷媒に異物が含まれることを防止することができ、ターボ式圧縮機１００を含めた冷凍回路内への異物の循環が防止される。このため、冷凍回路を循環してターボ圧縮機１００内に再度流入する冷媒には、異物が含まれない。
【００８９】
また、このターボ式圧縮機１００では、中間圧ポート３７から流入された冷媒が第１モータ室３３ａへ導かれるため、作動時に発熱した電動モータ５を冷却することができる。また、第１供給ポート２４ｐに導かれた冷媒は、第２モータ室３３ｂに供給され、作動時に発熱した電動モータ５を冷却することができる。
【００９０】
したがって、このターボ式圧縮機１００によれば、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に焼付き等の不具合を生じ難く、安定して動圧を生じ易い。このため、このターボ式圧縮機１００を例えば、車両の空調装置等に用いることにより小型化し、第１、２インペラ７、９を高速回転しつつ停止と起動とを繰り返すようにしたとしても、高い耐久性を発揮することができる。
【００９１】
（実施例２）
図３に示すように、第１フロントハウジング２２１と第２フロントハウジング２２２との間には、第１吐出室２９から径方向に延びる吐出孔２４０が形成されている。吐出孔２４０は、第１吐出室２９とフロントハウジング１１の外部とを連通させている。吐出孔２４０は、第１供給ポート２４ｐと配管２１５で接続されている。吐出孔２４０は、配管２１５から分岐する配管２１７によって第３供給ポート１５ｐと接続されている。
【００９２】
このターボ式圧縮機２００では、吐出ポート３９に対して凝縮器２０１に繋がる配管２０３が接続される。凝縮器２０１は配管２０５を介して膨張弁２０７に接続されている。膨張弁２０７は、配管２０９を介して蒸発器２１１に接続される。蒸発器２１１は配管２１３を通じて第１吸入ポート３５ａと接続されている。これらのターボ式圧縮機２００、蒸発器２１１、膨張弁２０７、凝縮器２０１等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。このターボ式圧縮機２００における他の構成は、実施例１のターボ式圧縮機１００と同様である。
【００９３】
このターボ式圧縮機２００では、第１吐出室２９から、第３供給ポート１５ｐと第１供給ポート２４ｐとに冷媒が供給される。また、吐出ポート３９から吐出された冷媒は、凝縮器２０１、膨張弁２０７及び蒸発器２１１を経て再び第１吸入ポート３５ａから第１インペラ室１７に吸入される。こうして、車室の冷房が行われる。このターボ式圧縮機２００における他の作用効果は、実施例１のターボ式圧縮機１００と同様である。
【００９４】
（実施例３）
図４に示すように、このターボ式圧縮機３００は、ハウジング３０１と、回転軸心Ｏを中心軸とする回転軸３０３と、電動モータ５と、複数枚のブレード３６９が所定の間隔で設けられているインペラ３０７とを備えている。インペラ３０７が本発明の作動体に相当する。
【００９５】
ハウジング３０１は、フロントハウジング３１１、エンドプレート３１３及びリヤハウジング３１５を有している。
【００９６】
フロントハウジング３１１は、前端側から後端側に向かって、第１フロントハウジング３２１、第２フロントハウジング３２２、第３フロントハウジング３２３及び第４フロントハウジング３２４がこの順序で接合されている。フロントハウジング３１１には、インペラ室３１７、ディフューザ３２５、吐出室３２９、第１、２モータ室３３ａ、３３ｂ及び吐出ポート３３９が形成されている。
【００９７】
インペラ室３１７は、第１フロントハウジング３２１と第２フロントハウジング３２２とによって形成されている。インペラ室３１７は、フロントハウジング３１１の前方側から後方側に向って母線が回転軸心Ｏに近づくように湾曲した円錐台形状をなしている。吐出室３２９は、第１フロントハウジング３２１と第２フロントハウジング３２２とによって形成されている。吐出室３２９は、ディフューザ３２５を介してインペラ室３１７と連通している。
【００９８】
第２フロントハウジング３２２には、後端側から前方に向って凹んでいる第１、２スラスト空間３２２ａ、３２２ｂが形成されている。第１スラスト空間３２２ａは第１スラスト空間３２２ａの前方に位置し、第２スラスト空間３２２ｂは第２フロントハウジング３２２の前端側に位置している。第２スラスト空間３２２ｂの前端側、すなわち第２フロントハウジング３２２内の後端には、回転軸心Ｏと直交する第２スラスト軸支面３２２ｓが形成されている。第１、２スラスト空間３２２ａ、３２２ｂ内には、支持プレート３４７と、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５が設けられている。支持プレート３４７は、第１、２スラスト空間３２２ａ、３２２ｂを跨るように配置されている。第１スラストフォイル軸受５３は、第１スラスト空間３２２ａに設けられている。第２スラストフォイル軸受５５は、第２スラスト空間３２２ｂに設けられている。
【００９９】
第２フロントハウジング３２２には、吸入通路３２２ｉが形成されている。吸入通路３２２ｉは、第２スラスト空間３２２ｂとインペラ室３１７の最も内径が小さい部分とを連通させている。
【０１００】
第３フロントハウジング３２３の前端には、回転軸心Ｏと直交する第１スラスト軸支面３２３ｓが形成されている。第３フロントハウジング３２３には、第２供給ポート３２３ｐが第１スラスト軸支面３２３ｓよりも外周側で貫設されている。
【０１０１】
第３フロントハウジング３２３には、回転軸心Ｏ方向で第１モータ室３３ａの後端側に向かって延びる第１ボス３２３ａが形成されている。第１ボス３２３ａには、第３軸孔１３ｂと同軸の第２軸孔３２３ｂが形成されている。この第２軸孔３２３ｂ内には、第２ラジアルフォイル軸受４３が設けられている。第２軸孔３２３ｂ内には、第２ラジアルフォイル軸受４３を軸支し、回転軸心Ｏと同軸をなす第２ラジアル軸支面２４ｓが形成されている。第２軸孔３２３ｂの前端側には、第２軸孔３２３ｂから回転軸本体３０３ａに向って延びる環状凸部３２３ｒが形成されている。環状凸部３２３ｒは、冷媒が第２軸孔３２３ｂから第１スラスト空間３２２ａに流れることを抑制している。第１ボス３２３ａの前端側には、第１モータ室３３ａと第２軸孔３２３ｂとを連通させる連通孔３２３ｈが形成されている。
【０１０２】
リヤハウジング３１５の前方側には、エンドプレート３１３及び回転軸３０３の後端面との間に吸入室３１５ｒが形成されている。リヤハウジング３１５には、吸入室３１５ｒとハウジング３０１の外部とを連通させる吸入ポート３１５ｐが形成されている。リヤハウジング３１５の吸入ポート３１５ｐから第３軸孔１３ｂの後端までの流路を第１通路３６３ａとしている。
【０１０３】
回転軸３０３は、回転軸本体３０３ａと、回転軸本体３０３ａと一体をなし、回転軸本体３０３ａの前端側に位置する第１小径部３０３ｂと、回転軸本体３０３ａと第１小径部３０３ｂとの間に位置する第２小径部３０３ｃとを有している。回転軸本体３０３ａは円柱状に形成されている。第１、２小径部３０３ｂ、３０３ｃは回転軸本体３０３ａよりも細い円柱状に形成されている。第１小径部３０３ｂは、第２小径部３０３ｃよりも小径に形成されている。
【０１０４】
回転軸３０３には、第１軸内通路３６３ｂと、第２軸内通路３６３ｃと、第３軸内通路３６３ｄと、第４軸内通路３６３ｅとが形成されている。第１軸内通路３６３ｂは、回転軸本体３ａの後端から第２小径部３０３ｃまで回転軸心Ｏ方向に延びている。第２軸内通路３６３ｃは、第１軸内通路３６３ｂから回転軸心Ｏと直交する径方向に延び、第２ラジアルフォイル軸受４３の上流側である後端側に開口している。第３軸内通路３６３ｄは、第２小径部３０３ｃの後端側で第１軸内通路３６３ｂから回転軸心Ｏと直交する径方向に延び、第１スラストフォイル軸受５３の内周側に開口している。第４軸内通路３６３ｅは、第２小径部３０３ｃの前端側で第１軸内通路３６３ｂから回転軸心Ｏと直交する径方向に延び、第２スラストフォイル軸受５５の内周側に開口している。第１〜４軸内通路３６３ｂ、３６３ｃ、３６３ｄ、３６３ｅは本発明の軸内通路に相当する。
【０１０５】
第２小径部３０３ｃには、支持プレート３４７が圧入されている。支持プレート３４７の後端側には、第１スラスト軸支面３２３ｓと対面する第１スラスト被軸支面３４７ｓが形成されている。支持プレート３４７の前端側には、第２スラスト軸支面３２２ｓと対面する第２スラスト被軸支面３４８ｓが形成されている。
【０１０６】
第１スラスト軸支面３２３ｓと第１スラスト被軸支面３４７ｓとの間には、第１スラストフォイル軸受５３が第１スラスト軸支面３２３ｓに組み付けられている。
【０１０７】
第３トップフォイル５３ａは、第１スラスト被軸支面３４７ｓの後端側に位置し、第１スラスト軸支面３２３ｓに対して変位可能である。第３バンプフォイル５３ｂは、第３トップフォイル５３ａと第１スラスト軸支面３２３ｓとの間に位置し、第１スラスト軸支面３２３ｓに対して変位して第３トップフォイル５３ａを弾性的に支持可能である。
【０１０８】
第２スラスト軸支面３２２ｓと第２スラスト被軸支面３４８ｓとの間には、第２スラストフォイル軸受５５が第２スラスト軸支面３２２ｓに組み付けられている。
【０１０９】
第４トップフォイル５５ａは、第２スラスト被軸支面３４８ｓの前端側に位置し、第２スラスト軸支面３２２ｓに対して変位可能である。第４バンプフォイル５５ｂは、第４トップフォイル５５ａと第２スラスト軸支面３２２ｓとの間に位置し、第２スラスト軸支面３２２ｓに対して変位して第４トップフォイル５５ａを弾性的に支持可能である。
【０１１０】
インペラ３０７は、第２フロントハウジング３２２の前方側から後方側に向って母線が回転軸心Ｏに近づくように湾曲した円錐台形状をなしている。
【０１１１】
このターボ式圧縮機３００では、吐出ポート３３９から凝縮器４０１に繋がる配管４０３が接続される。凝縮器４０１は配管４０５を介して膨張弁４０７に接続されている。膨張弁４０７は、配管４０９を介して蒸発器４１１に接続される。蒸発器４１１は配管４１３を通じて吸入ポート３１５ｐと接続されている。これらのターボ式圧縮機３００、蒸発器４１１、膨張弁４０７、凝縮器４０１等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。このターボ式圧縮機３００における他の構成は、実施例１のターボ式圧縮機１００と同様である。
【０１１２】
このターボ式圧縮機３００では、ステータ５ａへの通電によって、ロータ５ｂを回転軸心Ｏ周りに回転させる駆動力が発生し、回転軸３０３が回転する。これにより、インペラ３０７がインペラ室３１７内で回転する。このため、蒸発器４１１を経た冷媒が配管４１３を通じて吸入ポート３１５ｐから吸入される。
【０１１３】
吸入ポート３１５ｐから供給された冷媒は、吸入室３１５ｒ内の第１通路３６３ａを通過し、第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間に供給される。すなわち、第１ラジアルフォイル軸受４５の上流側である後端側に供給される。冷媒は、第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間を通過する際に第１ラジアルフォイル軸受４５に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第１ラジアルフォイル軸受４５の前端側に流れる。そして、この冷媒は、第２隙間６５ｂを介して第２モータ室３３ｂに導かれる。そして、第２モータ室３３ｂの冷媒は、第１隙間６５ａ、第１モータ室３３ａ、第２供給ポート３２３ｐ、第１、２スラスト空間３２２ａ、３２３ｂの外周側及び吸入通路３２２ｉを通過し、インペラ室３１７に導かれる。第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間が本発明の第２供給路に相当する。
【０１１４】
また、第１通路３６３ａに導かれた冷媒は、第１軸内通路３６３ｂにも供給される。そして、この冷媒は、第１軸内通路３６３ｂ及び第２軸内通路３６３ｃを通過し、第２ラジアルフォイル軸受４３の上流側である後端面に供給される。冷媒は、第２ラジアル軸支面２４ｓと第２ラジアル被軸支面４ｓとの間を通過する際に第２ラジアルフォイル軸受４３に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第２ラジアルフォイル軸受４３の前端側に流れる。そして、この冷媒は、連通孔３２３ｈを介して第１モータ室３３ａに導かれる。そして、第１モータ室３３ａの冷媒は、第２供給ポート３２３ｐ、第１、２スラスト空間３２２ａ、３２３ｂの外周側及び吸入通路３２２ｉを通過し、インペラ室３１７に導かれる。第２ラジアル軸支面２４ｓと第２ラジアル被軸支面４ｓとの間が本発明の第４供給路に相当する。
【０１１５】
第１軸内通路３６３ｂに導かれた冷媒は、第３軸内通路３６３ｄを通過し、第１スラストフォイル軸受５３の内周側にも供給される。冷媒は、第１スラスト軸支面３２３ｓと第１スラスト被軸支面３４７ｓとの間を通過する際に第１スラストフォイル軸受５３に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第１スラストフォイル軸受５３の外周側に流れる。そして、この冷媒は、第２スラスト空間３２３ｂの外周側及び吸入通路３２２ｉを通過してインペラ室３１７に導かれる。第１スラスト軸支面３２３ｓと第１スラスト被軸支面３４７ｓとの間が本発明の第１供給路に相当する。
【０１１６】
第１軸内通路３６３ｂに導かれた冷媒は、第４軸内通路３６３ｅを通過し、第２スラストフォイル軸受５５の内周側にも供給される。冷媒は、第２スラスト軸支面３２２ｓと第２スラスト被軸支面３４８ｓとの間を通過する際に第２スラストフォイル軸受５５に発生した熱エネルギーを吸収しながら、第２スラストフォイル軸受５５の外周側に流れる。そして、この冷媒は、第２スラスト空間３２２ｂの外周側及び吸入通路３２２ｉを通過してインペラ室３１７に導かれる。第２スラスト軸支面３２２ｓと第２スラスト被軸支面３４８ｓとの間が本発明の第３供給路に相当する。第１ラジアル軸支面４５ｓと第１ラジアル被軸支面３ｓとの間、第２ラジアル軸支面２４ｓと第２ラジアル被軸支面４ｓとの間、第１〜４軸内通路３６３ｂ、３６３ｃ、３６３ｄ、３６３ｅ、第１、２スラスト空間３２２ａ、３２３ｂが本発明の流体供給路に相当する。
【０１１７】
第３軸内通路３６３ｄ及び第４軸内通路３６３ｅに存在する冷媒には、回転軸３０３が回転する際に遠心力が働く。第１、２スラストフォイル軸受５３、５５は、遠心力が働く方向と同方向である、回転軸心Ｏと直交する方向に配置されている。このため、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５の内周側から第１、２スラストフォイル軸受５３、５５の外周側に向って流れ易い。このため、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５を通過する単位時間当たりの冷媒の流量は、第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３を通過する冷媒の流量に比べて大きくなる。このため、第１、２スラストフォイル軸受５３、５５は冷却され易い。
【０１１８】
第１通路３６３ａに導かれた冷媒は、第２供給ポート１３ｐを通過し、第２モータ室３３ｂに供給され、第１隙間６５ａ及び第１モータ室３３ａを通過する。この際に、冷媒は、作動時に発熱した電動モータ５を冷却することができる。そして、第１モータ室３３ａ内の冷媒は、第２供給ポート３２３ｐ、第１、２スラスト空間３２２ａ、３２３ｂ及び吸入通路３２２ｉを通過し、インペラ室３１７に導かれる。
【０１１９】
インペラ室３１７内へ吸入された冷媒は、インペラ３０７がインペラ室３１７内で回転することにより、インペラ室３１７内の冷媒の運動エネルギーを高め、ディフューザ３２５でその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮し、冷媒を吐出室３２９へ吐出する。そして、第２吐出室３２９内の冷媒は、吐出ポート３３９から凝縮器４０１へ吐出される。そして、冷媒は、膨張弁４０７及び蒸発器４１１を経て再び吸入ポート３１５ｐから吸入室３１５ｒに吸入される。こうして、車室の冷房が行われる。
【０１２０】
このターボ式圧縮機３００では、いずれの第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３も経ていない冷媒が第１、２スラストフォイル軸受５３、５５及び第１、２ラジアルフォイル軸受４５、４３に供給される。このターボ式圧縮機３００における他の作用効果は、実施例１のターボ式圧縮機１００と同様である。
【０１２１】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１２２】
例えば、フィルタ４１は、鉄製の異物を除去可能な磁石製でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、車両用空調装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１１、１３、１５、３１３、３１５…ハウジング（１１…フロントハウジング、１３、３１３…エンドプレート、１５、３１５…リヤハウジング）
３、３０３…回転軸
１００、２００、３００…ターボ式圧縮機（流体機械）
３３ａ、３３ｂ…モータ室（３３ａ…第１モータ室、３３ｂ…第２モータ室）
５…電動モータ
１７、１９、３１７…インペラ室（作動室）（１７…第１インペラ室、１９…第２インペラ室）
７、９、３０７…インペラ（作動体）（７…第１インペラ、９…第２インペラ）
２９、３１、３２９…吐出室（２９…第１吐出室、３１…第２吐出室）
４５、４３…ラジアルフォイル軸受（ラジアル軸受）（４５…第１ラジアルフォイル軸受（第２の動圧軸受）、４３…第２ラジアルフォイル軸受（第４の動圧軸受））
５３、５５…スラストフォイル軸受（スラスト軸受）（５３…第１スラストフォイル軸受（第１の動圧軸受）、５５…第２スラストフォイル軸受（第３の動圧軸受））
１５ａ、１５ｂ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、３３ａ、３３ｂ、１９、３２２ａ、３２３ｂ、３６３ｂ、３６３ｃ、３６３ｄ、３６３ｅ…流体供給路（第１〜４供給路、軸内通路）（１５ａ、３２２ａ…第１スラスト空間、１５ｂ、３２３ｂ…第２スラスト空間、６３ｂ、３６３ｂ…第１軸内通路、６３ｃ、３６３ｃ…第２軸内通路、６３ｄ、３６３ｄ…第３軸内通路、３６３ｅ…第４軸内通路）
６３ｂ、３６３ｂ…第１軸内通路（軸内通路）
６３ｃ、３６３ｃ…第２軸内通路（軸内通路）
６３ｄ、３６３ｄ…第３軸内通路（軸内通路）
３６３ｅ…第４軸内通路（軸内通路）
４１…フィルタ（捕集手段）
４５ａ、４３ａ、５３ａ、５５ａ…トップフォイル（４５ａ…第１トップフォイル、４３ａ…第２トップフォイル、５３ａ…第３トップフォイル、５５ａ…第４トップフォイル）
４５ｂ、４３ｂ、５３ｂ、５５ｂ…バンプフォイル（４５ｂ…第１バンプフォイル、４３ｂ…第２バンプフォイル、５３ｂ…第３バンプフォイル、５５ｂ…第４バンプフォイル）
【図１】
2015183568.tif 000003
【図２】
2015183568.tif 000004
【図３】
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【図４】
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