(57)【要約】【課題】効率の向上を図ることができる遠心圧縮機を提供すること。【解決手段】遠心圧縮機１０は、軸線方向Ｚに貫通した軸貫通孔１４を有する中空筒状の回転軸部１５と、回転軸部１５の回転に伴って回転することにより流体を圧縮するインペラ１２０とを備えている。遠心圧縮機１０は、インペラ１２０の回転によって生じるスラスト力を受けるスラスト軸受１８，１９と、回転軸部１５と一体回転するものであってスラスト軸受１８，１９によって軸線方向Ｚから支持されるスラスト支持部１７とを備えている。スラスト支持部１７は、軸線方向Ｚに延設された支持側壁面８３と、軸貫通孔１４と軸線方向Ｚに連通し、且つ、回転軸部１５の径方向に延びるとともに支持側壁面８３に開口している連通路１６とを有している。インペラ１２０は、連通路１６に収容されており、且つ、スラスト支持部１７と一体回転するようにスラスト支持部１７に設けられている。【選択図】図２
2017025824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に貫通した軸貫通孔を有する中空筒状の回転軸部と、
前記回転軸部の回転に伴って回転することにより流体を圧縮するインペラと、
前記インペラの回転によって生じるスラスト力を受けるスラスト軸受と、
前記回転軸部と一体回転するものであって、前記スラスト軸受によって前記軸線方向から支持されるスラスト支持部と、
を備え、
前記軸貫通孔における両開口のうち一方の開口は、流体が吸入される吸入口であり、
前記スラスト支持部は、前記回転軸部の前記軸線方向の両端部のうち前記吸入口を構成する一端部とは反対側の他端部に設けられており、
前記スラスト支持部は、
前記軸線方向に延設された側面と、
前記軸貫通孔と前記軸線方向に連通し、且つ、前記回転軸部の径方向に延びるとともに前記側面に開口する連通路と、
を有し、
前記インペラは、前記連通路内に収容されており、且つ、前記スラスト支持部と一体回転するように当該スラスト支持部に設けられていることを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記スラスト支持部は、
前記回転軸部の前記他端部に設けられた第１支持パーツと、
前記第１支持パーツに対して前記軸線方向に対向配置された第２支持パーツと、
を有し、
前記インペラは、
前記第２支持パーツにおける前記軸貫通孔と対向する対向面から起立した本体部と、
前記本体部と前記第１支持パーツとを連結する羽根部と、
を有している請求項１に記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記回転軸部を回転させる電動モータを備え、
当該電動モータは、前記回転軸部に取り付けられたロータを有している請求項１又は請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記回転軸部及び前記スラスト支持部が収容されたハウジングを備え、
前記ハウジング内には、
前記インペラによって圧縮された流体が流入するものであって前記軸線方向から見て環状のディフューザ流路と、
前記ディフューザ流路を通った流体が流入する吐出室と、
が設けられている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
【請求項５】
前記ハウジングは、
前記スラスト支持部及び前記スラスト軸受を収容するスラスト室と、
前記スラスト室を区画するのに用いられるものであって、前記回転軸部が挿通される挿通孔を有する区画壁部と、
を備え、
前記挿通孔の内周面と前記回転軸部の外周面との間には、前記回転軸部を回転可能に支持しているラジアル軸受が設けられている請求項４に記載の遠心圧縮機。
【請求項６】
前記スラスト支持部は、前記区画壁部と前記軸線方向に対向している支持端面を有し、
前記スラスト軸受は、前記支持端面と前記区画壁部との間に設けられた平板リング状であって、前記スラスト支持部の回転時に発生する動圧によって、前記支持端面との間にスラスト隙間が形成された非接触の状態で前記スラスト力を受けるものであり、
前記スラスト軸受の内側には、前記挿通孔と連通する内側空間が設けられ、
前記スラスト軸受は、前記スラスト隙間で絞ることにより、前記連通路から吐出された流体が前記内側空間に向けて流れないように規制している請求項５に記載の遠心圧縮機。
【請求項７】
前記ラジアル軸受は、前記回転軸部の回転時に発生する動圧によって、前記回転軸部の外周面との間にラジアル隙間が形成された非接触の状態で前記回転軸部を回転可能に支持するものであり、
更に前記ラジアル軸受は、前記ラジアル隙間で絞ることにより、前記スラスト室の流体が漏れないように規制している請求項５又は請求項６に記載の遠心圧縮機。
【請求項８】
前記吸入口、前記インペラ、前記連通路及び前記スラスト支持部は、第１吸入口、第１インペラ、第１連通路及び第１スラスト支持部であり、
前記遠心圧縮機は、
前記第１スラスト支持部に対して前記回転軸部とは反対側に設けられた第２スラスト支持部であって、前記軸線方向に延設された側面、及び、流体が吸入される第２吸入口と連通する第２連通路を有する前記第２スラスト支持部と、
前記第２連通路内に収容され、且つ、前記第２スラスト支持部と一体回転するように前記第２スラスト支持部に設けられている第２インペラと、
前記第１スラスト支持部と前記第２スラスト支持部とを連結する連結部と、
前記スラスト軸受及び前記両スラスト支持部を収容するスラスト室と、前記第２吸入口とが形成されたハウジングと、
を備え、
前記両スラスト支持部はそれぞれ、
互いに前記軸線方向に対向するスラスト対向面と、
前記スラスト対向面とは反対側の面であって、前記スラスト軸受によって支持される支持端面と、
を備え、
前記第２連通路は、前記第２吸入口と連通するように前記第２スラスト支持部の前記支持端面に開口し、且つ、前記回転軸部の径方向に延びるとともに前記第２スラスト支持部の前記側面に開口しており、
前記ハウジングは、
前記スラスト室を区画しているものであって前記両スラスト支持部と前記回転軸部の径方向に対向している区画側壁面と、
前記区画側壁面から前記回転軸部の径方向内側に突出し、且つ、前記両スラスト対向面の間に配置されたものであって、流体の流れを規制する規制壁部と、
を備えている請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機は、例えば回転軸と、回転軸に設けられ、回転軸の回転に伴って回転することによって流体を圧縮するインペラと、回転軸及びインペラが収容されたハウジングとを備えている（例えば特許文献１参照）。また、特許文献１には、遠心圧縮機が、回転軸と一体回転するスラスト支持部としてのフランジ部と、当該フランジ部を挟持する２つのスラスト軸受とを有している点について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば回転軸にインペラとスラスト支持部とが別々に設けられている構成においては、回転軸が回転すると、スラスト支持部とインペラとの双方において風損が生じる。このため、遠心圧縮機の効率の低下が懸念される。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は効率の向上を図ることができる遠心圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する遠心圧縮機は、軸線方向に貫通した軸貫通孔を有する中空筒状の回転軸部と、前記回転軸部の回転に伴って回転することにより流体を圧縮するインペラと、前記インペラの回転によって生じるスラスト力を受けるスラスト軸受と、前記回転軸部と一体回転するものであって、前記スラスト軸受によって前記軸線方向から支持されるスラスト支持部と、を備え、前記軸貫通孔における両開口のうち一方の開口は、流体が吸入される吸入口であり、前記スラスト支持部は、前記回転軸部の前記軸線方向の両端部のうち前記吸入口を構成する一端部とは反対側の他端部に設けられており、前記スラスト支持部は、前記軸線方向に延設された側面と、前記軸貫通孔と前記軸線方向に連通し、且つ、前記回転軸部の径方向に延びるとともに前記側面に開口する連通路と、を有し、前記インペラは、前記連通路内に収容されており、且つ、前記スラスト支持部と一体回転するように当該スラスト支持部に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、スラスト支持部の連通路にインペラが収容されている。これにより、インペラとスラスト支持部とが別々に回転軸部に設けられている構成と比較して、風損の発生箇所の削減を図ることができる。よって、インペラの回転に伴う風損と、スラスト支持部の回転に伴う風損とが別々に発生する構成と比較して、風損の低減を図ることができるため、遠心圧縮機の効率の向上を図ることができる。また、回転軸部が中空筒状となっているため、回転軸部の軽量化を図ることができる。さらに、スラスト支持部が回転軸部における吸入口を構成する一端部とは反対側の他端部に設けられているため、吸入口からインペラまでの流路長を長くすることができる。これにより、予め旋回した流体をインペラに吸入させることが可能となるため、最大流量の向上を図ることができる。
【０００８】
上記遠心圧縮機について、前記スラスト支持部は、前記回転軸部の前記他端部に設けられた第１支持パーツと、前記第１支持パーツに対して前記軸線方向に対向配置された第２支持パーツと、を有し、前記インペラは、前記第２支持パーツにおける前記軸貫通孔と対向する対向面から起立した本体部と、前記本体部と前記第１支持パーツとを連結する羽根部と、を有しているとよい。かかる構成によれば、羽根部によって両支持パーツが連結されている。これにより、回転軸部が回転すると、両支持パーツが一体回転し、インペラが回転することとなる。よって、連通路に収容されているインペラを、回転軸部と一体回転させることができる。
【０００９】
上記遠心圧縮機について、前記回転軸部を回転させる電動モータを備え、当該電動モータは、前記回転軸部に取り付けられたロータを有しているとよい。かかる構成によれば、軸貫通孔を流れる流体を用いてロータを冷却させることができる。これにより、電動モータの過度な発熱を抑制できる。
【００１０】
上記遠心圧縮機について、前記回転軸部及び前記スラスト支持部が収容されたハウジングを備え、前記ハウジング内には、前記インペラによって圧縮された流体が流入するものであって前記軸線方向から見て環状のディフューザ流路と、前記ディフューザ流路を通った流体が流入する吐出室と、が設けられているとよい。かかる構成によれば、スラスト支持部が回転している場合であっても、連通路の開口から吐出された流体は、ディフューザ流路に入り込み、ディフューザ流路を通ることによって更に圧縮されて、吐出室に流入する。これにより、回転するスラスト支持部内に設けられたインペラによって圧縮された流体を、回転しないディフューザ流路及び吐出室に導入させることができる。
【００１１】
上記遠心圧縮機について、前記ハウジングは、前記スラスト支持部及び前記スラスト軸受を収容するスラスト室と、前記スラスト室を区画するのに用いられるものであって、前記回転軸部が挿通される挿通孔を有する区画壁部と、を備え、前記挿通孔の内周面と前記回転軸部の外周面との間には、前記回転軸部を回転可能に支持しているラジアル軸受が設けられているとよい。かかる構成によれば、スラスト室を区画するのに用いられる区画壁部の挿通孔に回転軸部が挿通されることにより、回転軸部の軸線方向の他端部に設けられているスラスト支持部をスラスト室に収容することができる。そして、その挿通孔にラジアル軸受が設けられているため、回転軸部を回転可能に支持することができる。
【００１２】
上記遠心圧縮機について、前記スラスト支持部は、前記区画壁部と前記軸線方向に対向している支持端面を有し、前記スラスト軸受は、前記支持端面と前記区画壁部との間に設けられた平板リング状であって、前記スラスト支持部の回転時に発生する動圧によって、前記支持端面との間にスラスト隙間が形成された非接触の状態で前記スラスト力を受けるものであり、前記スラスト軸受の内側には、前記挿通孔と連通する内側空間が設けられ、前記スラスト軸受は、前記スラスト隙間で絞ることにより、前記連通路から吐出された流体が前記内側空間に向けて流れないように規制しているとよい。かかる構成によれば、スラスト軸受を用いて、連通路から吐出された流体が挿通孔に向けて流れることを抑制できる。よって、連通路から吐出された流体が漏れることによる遠心圧縮機の効率低下を抑制できる。
【００１３】
上記遠心圧縮機について、前記ラジアル軸受は、前記回転軸部の回転時に発生する動圧によって、前記回転軸部の外周面との間にラジアル隙間が形成された非接触の状態で前記回転軸部を回転可能に支持するものであり、更に前記ラジアル軸受は、前記ラジアル隙間で絞ることにより、前記スラスト室の流体が漏れないように規制しているとよい。かかる構成によれば、ラジアル軸受を用いて、スラスト室から流体が漏れることを抑制できる。よって、スラスト室の流体が漏れることによる遠心圧縮機の効率低下を抑制できる。
【００１４】
上記遠心圧縮機について、前記吸入口、前記インペラ、前記連通路及び前記スラスト支持部は、第１吸入口、第１インペラ、第１連通路及び第１スラスト支持部であり、前記遠心圧縮機は、前記第１スラスト支持部に対して前記回転軸部とは反対側に設けられた第２スラスト支持部であって、前記軸線方向に延設された側面、及び、流体が吸入される第２吸入口と連通する第２連通路を有する前記第２スラスト支持部と、前記第２連通路内に収容され、且つ、前記第２スラスト支持部と一体回転するように前記第２スラスト支持部に設けられている第２インペラと、前記第１スラスト支持部と前記第２スラスト支持部とを連結する連結部と、前記スラスト軸受及び前記両スラスト支持部を収容するスラスト室と、前記第２吸入口とが形成されたハウジングと、を備え、前記両スラスト支持部はそれぞれ、互いに前記軸線方向に対向するスラスト対向面と、前記スラスト対向面とは反対側の面であって、前記スラスト軸受によって支持される支持端面と、を備え、前記第２連通路は、前記第２吸入口と連通するように前記第２スラスト支持部の前記支持端面に開口し、且つ、前記回転軸部の径方向に延びるとともに前記第２スラスト支持部の前記側面に開口しており、前記ハウジングは、前記スラスト室を区画しているものであって前記両スラスト支持部と前記回転軸部の径方向に対向している区画側壁面と、前記区画側壁面から前記回転軸部の径方向内側に突出し、且つ、前記両スラスト対向面の間に配置されたものであって、流体の流れを規制する規制壁部と、を備えているとよい。かかる構成によれば、流体の二段階の圧縮が可能となる。この場合、第１連通路から吐出される流体と、第２連通路から吐出される流体との圧力が異なることとなる。この場合、圧力が相違する両流体が混ざると効率の低下が懸念される。
【００１５】
これに対して、本構成によれば、両スラスト対向面の間に配置された規制壁部によって、両流体の混合を規制することができる。これにより、両スラスト支持部に収容されたインペラを用いて二段階圧縮を行う上で生じ得る不都合である両流体の混合に起因する効率の低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の遠心圧縮機及び車両空調装置の概要を模式的に示す断面図。
【図２】スラスト室周辺を模式的に示す拡大断面図。
【図３】図２における３−３線端面図。
【図４】第１スラスト動圧溝を示す断面図。
【図５】第２スラスト動圧溝を示す断面図。
【図６】第２実施形態の遠心圧縮機及び車両空調装置の概要を模式的に示す断面図。
【図７】スラスト室周辺を模式的に示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、遠心圧縮機の第１実施形態について説明する。本実施形態では、遠心圧縮機は車両に搭載されており、車両空調装置に用いられる。この場合、遠心圧縮機の圧縮対象の流体は冷媒である。
【００１９】
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、その外郭を構成するハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、例えば全体として略円筒形状である。遠心圧縮機１０は、ハウジング１１内に収容されるものとして、回転体１２と、回転体１２を回転させる電動モータ１３とを備えている。
【００２０】
回転体１２は、軸線方向Ｚに貫通した軸貫通孔１４を有する中空筒状（詳細には中空円筒状）の回転軸部１５と、軸貫通孔１４と連通する連通路１６を有するものであってハウジング１１内に設けられたスラスト軸受１８，１９によって軸線方向Ｚから支持されるスラスト支持部１７とを備えている。回転体１２は、熱伝導率が比較的高い材料（例えば金属等）で形成されている。回転体１２は、回転軸部１５の軸線方向Ｚとハウジング１１の軸線方向とが一致する状態で、ハウジング１１に対して回転可能に配置されている。なお、以降の説明において、回転軸部１５の軸線方向Ｚを単に軸線方向Ｚとも言う。
【００２１】
ハウジング１１は、電動モータ１３及び回転軸部１５を収容するモータ室Ａ１を区画するモータハウジング２１及びプレート２２と、プレート２２と協働してスラスト支持部１７及びスラスト軸受１８，１９を収容するスラスト室Ａ２を区画するスラストハウジング２３とを有している。モータハウジング２１、プレート２２及びスラストハウジング２３は、モータハウジング２１とスラストハウジング２３とによってプレート２２が挟持された状態でユニット化されている。
【００２２】
モータハウジング２１は、例えばモータ底部２１ａを有し、当該モータ底部２１ａとは反対側が開口した有底筒状である。モータハウジング２１の軸線方向と回転軸部１５の軸線方向Ｚとは一致している。
【００２３】
プレート２２は、モータハウジング２１の外径と同一径の円板状であり、モータハウジング２１側に配置された第１板面２２ａと、第１板面２２ａとは反対側、すなわちスラストハウジング２３側に配置された第２板面２２ｂとを有している。モータ室Ａ１は、モータハウジング２１の開口端とプレート２２の第１板面２２ａとが突き合わさることによって区画されている。
【００２４】
なお、モータ底部２１ａは、プレート２２の第１板面２２ａと対向する第１モータ底面２１ｂと、第１モータ底面２１ｂとは反対側に配置された第２モータ底面２１ｃとを有している。第２モータ底面２１ｃが、ハウジング１１の軸線方向Ｚの一端面１１ａを構成している。
【００２５】
スラストハウジング２３は、プレート２２と同一径を有する円板状のスラスト底部２３ａと、スラスト底部２３ａからプレート２２に向けて起立した円筒状の側壁部２３ｂとを有している。スラスト室Ａ２は、側壁部２３ｂの先端とプレート２２の第２板面２２ｂとが突き合わさることによって区画されている。
【００２６】
この場合、モータ室Ａ１とスラスト室Ａ２とは、プレート２２によって仕切られていると言える。換言すれば、プレート２２は、モータ室Ａ１とスラスト室Ａ２とを仕切る仕切壁部とも言える。
【００２７】
なお、スラスト底部２３ａは、プレート２２の第２板面２２ｂと対向する第１スラスト底面２３ｃと、第１スラスト底面２３ｃとは反対側の第２スラスト底面２３ｄとを有している。第２スラスト底面２３ｄが、ハウジング１１の軸線方向Ｚの一端面１１ａとは反対側の他端面１１ｂを構成している。
【００２８】
プレート２２は、プレート２２の第１板面２２ａからモータ底部２１ａに向けて起立した第１ボス３１と、第１ボス３１ごと軸線方向Ｚに貫通したプレート貫通孔３２とを有している。プレート貫通孔３２が形成されているため、第１ボス３１は筒状（詳細には円筒状）となっている。プレート貫通孔３２は、回転軸部１５よりも大きく形成されている。
【００２９】
図１に示すように、モータ底部２１ａには、当該モータ底部２１ａを軸線方向Ｚに貫通している底部貫通孔３３が形成されている。底部貫通孔３３は、回転軸部１５よりも一回り大きく形成されている。詳細には、底部貫通孔３３は、軸線方向Ｚから見て回転軸部１５の外径よりも長い径を有する円形の孔である。
【００３０】
モータハウジング２１には、第１モータ底面２１ｂからプレート２２に向けて起立した筒状（詳細には円筒状）の第２ボス３４が設けられている。第２ボス３４は、底部貫通孔３３よりも若干長い内径を有しており、第２ボス３４の内径と第１ボス３１の内径とは同一に設定されている。第２ボス３４は、第１モータ底面２１ｂにおける底部貫通孔３３よりも回転軸部１５の径方向外側の位置から軸線方向Ｚに起立している。この場合、第２ボス３４の内周孔と底部貫通孔３３とは軸線方向Ｚに連通している。
【００３１】
回転軸部１５は、プレート貫通孔３２、底部貫通孔３３及び第２ボス３４に挿通されている。そして、回転軸部１５の軸線方向Ｚの一端部１５ａは、底部貫通孔３３内に配置されており、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂは、プレート貫通孔３２よりも一端部１５ａ側とは反対側にはみ出しており、スラスト室Ａ２内に配置されている。つまり、回転軸部１５は、モータ室Ａ１及びスラスト室Ａ２の双方に跨っている。
【００３２】
ちなみに、モータ室Ａ１とスラスト室Ａ２とは、プレート貫通孔３２、詳細にはプレート貫通孔３２の内周面３２ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの隙間を介して連通している。本実施形態では、プレート貫通孔３２が「回転軸部が挿通される挿通孔」に対応し、プレート２２が「区画壁部」に対応する。
【００３３】
また、モータ室Ａ１とハウジング１１外とは、第２ボス３４及び底部貫通孔３３、詳細には第２ボス３４の内周面３４ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの隙間、及び、底部貫通孔３３の内周面３３ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの隙間を介して連通している。
【００３４】
図１及び図２に示すように、プレート貫通孔３２の内周面３２ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの間には、回転軸部１５を回転可能に支持する第１ラジアル軸受４１が設けられている。そして、第２ボス３４の内周面３４ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの間には、回転軸部１５を回転可能に支持する第２ラジアル軸受５１が設けられている。回転体１２は、両ラジアル軸受４１，５１により回転可能にハウジング１１に支持されている。
【００３５】
本実施形態の両ラジアル軸受４１，５１は、作動流体に気体を用いた非可撓性の動圧軸受であり、流体の漏れを規制するシール機能を有している。両ラジアル軸受４１，５１の構成は基本的に同一である。
【００３６】
図１及び図２に示すように、第１ラジアル軸受４１は、回転軸部１５の回転時に発生する動圧によって回転軸部１５の外周面１５ｃとの間に第１ラジアル隙間４２が形成された非接触の状態で回転軸部１５を回転可能に支持するものである。詳細には、第１ラジアル軸受４１は、回転軸部１５の外周面１５ｃよりも若干長い内径とプレート貫通孔３２の内周面３２ａと同一径の外径とを有する円筒状であり、第１ボス３１に固定されている。第１ラジアル軸受４１は、回転軸部１５の外周面１５ｃと回転軸部１５の径方向に対向する第１ラジアル軸支面４３を有している。第１ラジアル隙間４２は、第１ラジアル軸支面４３と回転軸部１５の外周面１５ｃとの間の隙間であり、プレート貫通孔３２の内周面３２ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの間の隙間よりも狭くなっている。
【００３７】
図２に示すように、回転軸部１５の外周面１５ｃのうち第１ラジアル軸支面４３と対向している第１対向領域４４には、回転軸部１５の回転時にスラスト室Ａ２からモータ室Ａ１に向かう流体の流れを阻害する流れを誘起させるように構成された第１ラジアル動圧溝４５が形成されている。第１ラジアル動圧溝４５は例えばヘリングボーン溝である。
【００３８】
かかる構成によれば、回転軸部１５が回転することによって、第１ラジアル隙間４２にて動圧が発生し、当該動圧によって、回転軸部１５が回転可能に支持される。この場合、第１ラジアル隙間４２によってスラスト室Ａ２からモータ室Ａ１への流体の移動が絞られているとともに、第１ラジアル隙間４２にて発生する動圧によって、スラスト室Ａ２からモータ室Ａ１に向けて流体が漏れないように規制されている。すなわち、第１ラジアル隙間４２は、スラスト室Ａ２から流体が漏れないように規制する絞り部（換言すればシール部）として機能している。
【００３９】
同様に、図１に示すように、第２ラジアル軸受５１は、回転軸部１５の回転時に発生する動圧によって回転軸部１５の外周面１５ｃとの間に第２ラジアル隙間５２が形成される第２ラジアル軸支面５３を有し、非接触の状態で回転軸部１５を回転可能に支持する。また、第２ラジアル軸受５１は、第２ラジアル隙間５２で絞ることにより、モータ室Ａ１から底部貫通孔３３（つまりハウジング１１外）へ流体が漏れないように規制している。そして、回転軸部１５の外周面１５ｃのうち第２ラジアル軸受５１と対向している第２対向領域５４には、回転軸部１５の回転時にモータ室Ａ１から底部貫通孔３３に向かう流れを阻害する流れを誘起させるように構成された第２ラジアル動圧溝５５が形成されている。これらの構成は、第１ラジアル軸受４１等の対応する構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４０】
電動モータ１３は、回転軸部１５に取り付けられたロータ６１と、ロータ６１に対して回転軸部１５の径方向外側に配置されるものであってモータハウジング２１の内周面に固定されたステータ６２とを備えている。ロータ６１は、軸線方向Ｚに対向配置された両ボス３１，３４の間に配置されている。ステータ６２は、円筒形状のステータコア６３と、ステータコア６３に捲回されたコイル６４とを備えている。コイル６４に電流が流れることによって、ロータ６１と回転軸部１５とが一体的に回転する。
【００４１】
ちなみに、ロータ６１と回転軸部１５とは熱交換可能となっている。このため、ロータ６１の熱は、回転軸部１５を介して、軸貫通孔１４を流れる流体に吸収される。
図１に示すように、軸貫通孔１４は、軸線方向Ｚの双方に開口している。軸貫通孔１４の両開口７１，７２のうち回転軸部１５の軸線方向Ｚの一端部１５ａで区画されている第１開口７１は、ハウジング１１の軸線方向Ｚの一端面１１ａに設けられている。第１開口７１は、ハウジング１１外に向けて露出しており、当該第１開口７１から流体が吸入される。すなわち、第１開口７１は、流体が吸入される吸入口（第１吸入口）である。
【００４２】
ちなみに、第１開口７１は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂから一端部１５ａに向かうに従って徐々に拡径した逆テーパ状となっており、軸貫通孔１４の他の箇所と比較して広がっている。これにより、流体が第１開口７１に入り込み易くなっている。
【００４３】
スラスト支持部１７は、回転軸部１５と一体回転するように回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂに設けられている。本実施形態では、スラスト支持部１７と回転軸部１５とは一体形成されている。本実施形態では、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂが「回転軸部の軸線方向の両端部のうち吸入口を構成する一端部とは反対側の他端部」に対応する。
【００４４】
図１及び図２に示すように、スラスト支持部１７は、回転軸部１５よりも拡径した円柱状である。また、スラスト室Ａ２は、スラスト支持部１７よりも一回り大きく形成された円柱状である。スラスト支持部１７は、スラスト室Ａ２を区画するプレート２２の第２板面２２ｂ、第１スラスト底面２３ｃ、及びスラストハウジング２３の側壁部２３ｂの内周面２３ｂａと接触しないようにスラスト室Ａ２内に収容されている。この場合、スラスト支持部１７の軸線方向と回転軸部１５の軸線方向Ｚとは一致している。
【００４５】
図２に示すように、スラスト支持部１７は、プレート２２（詳細には第２板面２２ｂ）と軸線方向Ｚに対向する第１支持端面８１と、スラスト底部２３ａ（詳細には第１スラスト底面２３ｃ）と軸線方向Ｚに対向する第２支持端面８２と、側壁部２３ｂの内周面２３ｂａと回転軸部１５の径方向に対向する支持側壁面８３とを有している。第１支持端面８１は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂから回転軸部１５の径方向外側に延びた円環状の面であって軸線方向Ｚに直交している。第２支持端面８２は、軸線方向Ｚと直交する円形の面である。支持側壁面８３は、軸線方向Ｚに延設された面であり、円柱状のスラスト支持部１７の側面である。第１支持端面８１が「区画壁部と軸線方向に対向している支持端面」に対応し、支持側壁面８３が「軸線方向に延設された側面」に対応する。
【００４６】
図２に示すように、連通路１６は、軸貫通孔１４と軸線方向Ｚに連通し、且つ、回転軸部１５の径方向に延びるとともに支持側壁面８３に開口している。連通路１６は、軸貫通孔１４と軸線方向Ｚに連通した連通路吸入口９１と、回転軸部１５の径方向に開口した連通路吐出口９２とを有している。連通路吸入口９１は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂで区画された第２開口７２と同一形状であり、両者は軸線方向Ｚに連通（換言すれば連続）している。連通路吐出口９２は、支持側壁面８３に設けられた開口である。連通路吐出口９２は、回転軸部１５の周方向に延びており、支持側壁面８３の全周に亘って形成されている。
【００４７】
連通路１６は、連通路吸入口９１から第２開口７２と離れるに従って徐々に拡径された円錐台形状の第１パーツ連通路９３と、第１パーツ連通路９３と連通し、且つ、第１パーツ連通路９３の基端部から回転軸部１５の径方向外側に延びた軸線方向Ｚから見て環状の第２パーツ連通路９４とを有している。連通路吐出口９２は、第２パーツ連通路９４の回転軸部１５の径方向外側の開口であり、支持側壁面８３に設けられている。
【００４８】
ここで、スラスト支持部１７は、連通路１６によって２つの支持パーツ１００，１１０に分割されている。詳細には、スラスト支持部１７は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂに設けられた第１支持パーツ１００と、第１支持パーツ１００に対して軸線方向Ｚに対向配置された第２支持パーツ１１０とを有している。
【００４９】
第１支持パーツ１００は、第１支持端面８１と、当該第１支持端面８１とは反対側に配置され、第２支持パーツ１１０と軸線方向Ｚに対向する第１支持対向面１０１とを有している。第２支持パーツ１１０は、第２支持端面８２と、当該第２支持端面８２とは反対側に配置され、第１支持対向面１０１及び軸貫通孔１４と軸線方向Ｚに対向する第２支持対向面１１１とを有している。第２パーツ連通路９４は、両支持対向面１０１，１１１によって囲まれた通路であって、軸線方向Ｚから見て環状となっている。なお、第２パーツ連通路９４は、環状ではなく、放射状に延び、且つ、回転軸部１５の周方向に所定間隔ずつ離間して複数配列された構成でもよい。
【００５０】
図１及び図２に示すように、遠心圧縮機１０は、回転軸部１５の回転に伴って回転することにより流体を圧縮するインペラ１２０を備えている。インペラ１２０は、連通路１６、詳細には第１パーツ連通路９３内に収容されている。インペラ１２０は、第２開口７２及び連通路吸入口９１と軸線方向Ｚに対向する位置に設けられている。インペラ１２０は、連通路吸入口９１から吸入された流体を圧縮して、その圧縮された流体を連通路吐出口９２から吐出する。
【００５１】
インペラ１２０は、スラスト支持部１７と一体回転するようにスラスト支持部１７に設けられている。本実施形態では、インペラ１２０とスラスト支持部１７とが一体成形されている。詳細には、インペラ１２０は、第２支持パーツ１１０における第２支持対向面１１１のうち軸貫通孔１４の第２開口７２（換言すれば連通路吸入口９１）と軸線方向Ｚに対向する部位から第２開口７２に向けて起立した本体部１２１を備えている。本体部１２１は、第２支持対向面１１１から第２開口７２に向かうに従って徐々に縮径した円錐台形状である。
【００５２】
また、図２及び図３に示すように、インペラ１２０は、本体部１２１の表面１２１ａに設けられた羽根部１２２を有している。羽根部１２２は、本体部１２１の周方向に所定の間隔ずつ離間して複数設けられている。そして、羽根部１２２は、本体部１２１と第１支持パーツ１００とを連結している。すなわち、両支持パーツ１００，１１０は、羽根部１２２を介して連結されている。これにより、回転軸部１５が回転すると、両支持パーツ１００，１１０が回転するとともに、インペラ１２０が回転することとなる。
【００５３】
図２に示すように、スラストハウジング２３の側壁部２３ｂには、インペラ１２０によって圧縮された流体（詳細には連通路吐出口９２から吐出された流体）が流入するディフューザ流路１２３が設けられている。ディフューザ流路１２３は、連通路吐出口９２に対して回転軸部１５の径方向外側に配置されたものであって軸線方向Ｚから見て環状の流路である。ディフューザ流路１２３は、側壁部２３ｂの内周面２３ｂａのうち連通路吐出口９２に対して回転軸部１５の径方向に対向する位置に設けられた環状の開口部を有している。
【００５４】
また、スラストハウジング２３の側壁部２３ｂには、ディフューザ流路１２３を通った流体が流入する吐出室１２４が設けられている。吐出室１２４は、ディフューザ流路１２３に対して回転軸部１５の径方向外側に配置されており、軸線方向Ｚから見て環状となっている。吐出室１２４に存在する圧縮された流体は、スラストハウジング２３に設けられた吐出口（図示略）から吐出される。
【００５５】
スラスト軸受１８，１９は、インペラ１２０の回転によって生じるスラスト力を受けるものである。両スラスト軸受１８，１９は、回転軸部１５の外径よりも長い内径と、スラスト支持部１７の外径と同一の外径とを有する平板（詳細には円板）のリング状である。本実施形態の両スラスト軸受１８，１９は、作動流体に気体を用いた非可撓性の動圧軸受である。
【００５６】
図２に示すように、本実施形態では、スラスト軸受１８，１９は、スラスト支持部１７に対して軸線方向Ｚの両側に配置されている。詳細には、第１スラスト軸受１８は、第１支持端面８１とプレート２２の第２板面２２ｂとの間に配置されており、第２スラスト軸受１９は、第２支持端面８２と第１スラスト底面２３ｃとの間に配置されている。
【００５７】
第１スラスト軸受１８は、スラスト支持部１７の回転時に発生する動圧によって、第１支持端面８１との間に第１スラスト隙間１３１が形成された非接触の状態でスラスト力を受けてスラスト支持部１７（詳細には第１支持端面８１）を支持する。詳細には、第１スラスト軸受１８は、第１支持端面８１とプレート２２の第２板面２２ｂとの対向距離よりも薄く形成されている。第１スラスト軸受１８は、プレート２２に固定されている。第１スラスト軸受１８は、第１支持端面８１と対向する第１スラスト軸支面１３２を有している。第１スラスト隙間１３１は、第１スラスト軸支面１３２と第１支持端面８１との間に形成された円環状の隙間である。第１スラスト隙間１３１は、第１支持端面８１と第２板面２２ｂとの間の隙間よりも狭くなっている。
【００５８】
ここで、支持側壁面８３とスラストハウジング２３の側壁部２３ｂの内周面２３ｂａとの間には、連通路吐出口９２から吐出された圧縮流体が充填された高圧室Ａ３が設けられている。連通路１６とディフューザ流路１２３とは高圧室Ａ３を介して連通している。
【００５９】
また、スラスト室Ａ２は、第１スラスト隙間１３１よりも回転軸部１５の径方向内側に配置された第１内側空間Ａ４を有している。第１内側空間Ａ４は、平板リング状に形成された第１スラスト軸受１８の内側に設けられた空間であり、プレート貫通孔３２（詳細には第１ラジアル隙間４２）と連通している。つまり、第１スラスト隙間１３１とプレート貫通孔３２とは、第１内側空間Ａ４を介して連通している。
【００６０】
第１スラスト軸受１８は、高圧室Ａ３と第１内側空間Ａ４との間に設けられており、高圧室Ａ３と第１内側空間Ａ４とは第１スラスト隙間１３１を介して連通している。高圧室Ａ３には圧縮流体が充填されているため、高圧室Ａ３の圧力は第１内側空間Ａ４の圧力よりも高い。
【００６１】
図２及び図４に示すように、第１スラスト軸支面１３２には、高圧室Ａ３の圧縮流体が第１内側空間Ａ４に漏れるのを規制し、且つ、スラスト支持部１７が回転することによって発生する動圧を高めるように構成された第１スラスト動圧溝１３３が形成されている。第１スラスト動圧溝１３３は、スラスト支持部１７の回転時に、第１スラスト軸支面１３２の内側から外側に向かう流れ、換言すれば第１内側空間Ａ４から高圧室Ａ３に向かう流れを誘起させる溝であり、例えばポンプアウト型の螺旋溝である。なお、第１スラスト動圧溝１３３はポンプアウト型の螺旋溝に限られず、例えばヘリングボーン型の螺旋溝であってもよい。
【００６２】
かかる構成によれば、高圧室Ａ３と第１内側空間Ａ４との間にある第１スラスト隙間１３１によって、高圧室Ａ３から第１内側空間Ａ４への圧縮流体の移動が絞られている。つまり、第１スラスト隙間１３１は、連通路吐出口９２から吐出された圧縮流体が第１内側空間Ａ４に漏れないように規制する絞り部として機能している。特に、スラスト支持部１７の回転時には、高圧室Ａ３から第１内側空間Ａ４に向かう圧縮流体の流れと第１スラスト動圧溝１３３によって誘起される流れとが衝突するため、第１内側空間Ａ４への圧縮流体の漏れが更に規制されるとともに第１スラスト隙間１３１にて発生する動圧が高められている。
【００６３】
更に、既に説明した通り、第１内側空間Ａ４からモータ室Ａ１への流体の漏れは、第１ラジアル隙間４２及び当該第１ラジアル隙間４２によって生じる動圧によって規制されている。つまり、第１スラスト軸受１８及び第１ラジアル軸受４１は、連通路吐出口９２から吐出される圧縮流体がモータ室Ａ１に漏れないように規制するシール機能を有する。
【００６４】
図２に示すように、第２スラスト軸受１９は、スラスト支持部１７の回転時に発生する動圧によって、第２支持端面８２との間に第２スラスト隙間１４１が形成された非接触の状態でスラスト力を受けてスラスト支持部１７（詳細には第２支持端面８２）を支持する。第２スラスト軸受１９は、第２支持端面８２と第１スラスト底面２３ｃとの対向距離よりも薄く形成されている。第２スラスト軸受１９は、スラストハウジング２３に固定されている。第２スラスト軸受１９は、第２支持端面８２と対向する第２スラスト軸支面１４２を有している。第２スラスト隙間１４１は、第２スラスト軸支面１４２と第２支持端面８２との間に形成された隙間である。
【００６５】
また、スラスト室Ａ２は、第２スラスト隙間１４１よりも回転軸部１５の径方向内側に配置された第２内側空間Ａ５を有している。第２内側空間Ａ５は、平板リング状の第２スラスト軸受１９の内側の空間である。第２スラスト軸受１９は、高圧室Ａ３と第２内側空間Ａ５との間に設けられており、高圧室Ａ３と第２内側空間Ａ５とは第２スラスト隙間１４１を介して連通している。
【００６６】
図２に示すように、第２スラスト軸支面１４２には、高圧室Ａ３の圧縮流体が第２内側空間Ａ５に漏れるのを規制し、且つ、スラスト支持部１７が回転することによって発生する動圧を高めるように構成された第２スラスト動圧溝１４３が形成されている。図５に示すように、第２スラスト動圧溝１４３は、例えばヘリングボーン形状である。詳細には、第２スラスト動圧溝１４３は、互いに螺旋の傾斜方向が相違し、且つ、径方向に対向配置された２つの螺旋溝１４３ａ，１４３ｂを有している。
【００６７】
次に、遠心圧縮機１０が用いられている車両空調装置３００について簡単に説明する。
図１に示すように、車両空調装置３００は、遠心圧縮機１０の他に、凝縮器３０１、気液分離器３０２、膨張弁３０３及び蒸発器３０４を備えている。これら凝縮器３０１、気液分離器３０２、膨張弁３０３及び蒸発器３０４は、配管を介して接続されている。また、凝縮器３０１は、第１吐出口を介して吐出室１２４に接続されており、蒸発器３０４は、第１開口７１に接続されている。
【００６８】
次に本実施形態の作用について説明する。
電動モータ１３によって回転軸部１５が回転すると、回転軸部１５に設けられているスラスト支持部１７、及び、スラスト支持部１７に設けられているインペラ１２０の双方が一体回転する。すると、回転軸部１５における軸貫通孔１４の第１開口７１から流体が吸入される。吸入された流体は、軸貫通孔１４を通って、連通路吸入口９１から連通路１６に吸入される。そして、連通路１６内に収容されているインペラ１２０によって圧縮されて、連通路吐出口９２から吐出される。この場合、連通路１６の一部、詳細には第２パーツ連通路９４は、流体が通過することにより当該流体が圧縮されるディフューザ流路として機能している。
【００６９】
連通路吐出口９２から吐出された圧縮流体は、ディフューザ流路１２３を通ることによって更に圧縮されて、吐出室１２４に流れ込み、当該吐出室１２４から吐出される。
ここで、インペラ１２０が回転することによって生じたスラスト力は、スラスト支持部１７を介して両スラスト軸受１８，１９に伝達され、当該両スラスト軸受１８，１９が上記スラスト力を受ける。これにより、スラスト支持部１７（詳細には両支持端面８１，８２）が両スラスト軸受１８，１９によって支持される。
【００７０】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）遠心圧縮機１０は、軸線方向Ｚに貫通した軸貫通孔１４を有する中空筒状の回転軸部１５と、回転軸部１５の回転に伴って回転することにより流体を圧縮するインペラ１２０とを備えている。遠心圧縮機１０は、インペラ１２０の回転によって生じるスラスト力を受けるスラスト軸受１８，１９と、回転軸部１５と一体回転するものであってスラスト軸受１８，１９によって軸線方向Ｚから支持されるスラスト支持部１７とを備えている。軸貫通孔１４における両開口７１，７２のうち第１開口７１は、流体が吸入される吸入口である。スラスト支持部１７は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの両端部１５ａ，１５ｂのうち第１開口７１を構成する一端部１５ａとは反対側の他端部１５ｂに設けられており、回転軸部１５と一体回転する。スラスト支持部１７は、軸線方向Ｚに延設された支持側壁面８３と、軸貫通孔１４と軸線方向Ｚに連通し、且つ、回転軸部１５の径方向に延びるとともに支持側壁面８３に開口している連通路１６とを有している。そして、インペラ１２０は、連通路１６に収容されており、且つ、スラスト支持部１７と一体回転するようにスラスト支持部１７に設けられている。
【００７１】
かかる構成によれば、スラスト支持部１７の連通路１６にインペラ１２０が収容されている。これにより、インペラ１２０とスラスト支持部１７とが別々に回転軸部１５に設けられている構成と比較して、風損の発生箇所の削減を図ることができる。よって、インペラ１２０の回転に伴う風損と、スラスト支持部１７の回転に伴う風損とが別々に発生する構成と比較して、風損の低減を図ることができるため、遠心圧縮機１０の効率の向上を図ることができる。
【００７２】
（２）また、回転軸部１５が中空筒状となっているため、回転軸部１５の軽量化を図ることができる。これにより、回転軸部１５を回転させるのに必要な負荷の軽減を図ることができるとともに遠心圧縮機１０の軽量化を図ることができる。
【００７３】
特に、本実施形態では、両ラジアル軸受４１，５１は作動流体に気体を用いた動圧軸受である。このため、両ラジアル軸受４１，５１を用いて回転軸部１５を回転可能に支持するためには、回転軸部１５の周速度がある程度必要となるため、回転軸部１５の外径をある程度長く設定する必要が生じる。この場合、回転軸部１５が重くなり易い。すると、回転軸部１５を回転させるのに必要なトルクが大きくなったり、回転軸部１５の高速回転が困難になったりするといった不都合が生じ得る。これに対して、本実施形態では、回転軸部１５が中空筒状となっているため、上記不都合を抑制できる。
【００７４】
（３）更に、インペラ１２０が収容されているスラスト支持部１７は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの両端部１５ａ，１５ｂのうち吸入口として機能する第１開口７１を構成する一端部１５ａとは反対側の他端部１５ｂに設けられている。これにより、第１開口７１からインペラ１２０までの流路を長くすることができる。すると、軸貫通孔１４内にて旋回流れが形成される。このため、旋回流れが生じている流体が連通路吸入口９１を通って、インペラ１２０に吸入されることとなる。これにより、旋回流れを考慮して羽根部１２２の入口角度を調整（詳細には大きく）することにより、最大流量の向上を図ることができる。
【００７５】
（４）遠心圧縮機１０は、回転軸部１５を回転させる電動モータ１３を備え、当該電動モータ１３は、回転軸部１５に取り付けられたロータ６１を有している。かかる構成によれば、ロータ６１にて発生した熱は、回転軸部１５を介して、軸貫通孔１４を流れる流体に吸収される。これにより、ロータ６１を冷却することができる。また、回転軸部１５にロータ６１が取り付けられる分だけ、軸貫通孔１４の流路長は長くなり易い。このため、より好適に（３）の効果を得ることができる。また、回転軸部１５が軽量化されているため、回転軸部１５を回転させるのに要するトルクが小さくて済む。
【００７６】
（５）スラスト支持部１７は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂに設けられた第１支持パーツ１００と、第１支持パーツ１００に対して軸線方向Ｚに対向配置された第２支持パーツ１１０とを有している。インペラ１２０は、第２支持パーツ１１０における軸貫通孔１４と対向する第２支持対向面１１１から起立した本体部１２１と、本体部１２１と第１支持パーツ１００とを連結する羽根部１２２とを有している。かかる構成によれば、羽根部１２２によって両支持パーツ１００，１１０が連結されている。これにより、回転軸部１５が回転すると、両支持パーツ１００，１１０が一体回転し、インペラ１２０が回転することとなる。よって、連通路１６に収容されているインペラ１２０を、回転軸部１５と一体回転させることができる。
【００７７】
（６）回転軸部１５及びスラスト支持部１７を有する回転体１２が収容されたハウジング１１内には、インペラ１２０によって圧縮された流体が流入するものであって軸線方向Ｚから見て環状のディフューザ流路１２３と、ディフューザ流路１２３を通った流体が流入する吐出室１２４とが設けられている。ディフューザ流路１２３は、連通路吐出口９２に対して回転軸部１５の径方向に対向する位置に設けられている。かかる構成によれば、スラスト支持部１７が回転している場合であっても、連通路吐出口９２から吐出された流体は、ディフューザ流路１２３に入り込み、ディフューザ流路１２３を通ることによって更に圧縮されて、吐出室１２４に流入する。これにより、回転するスラスト支持部１７内に設けられたインペラ１２０によって圧縮された流体を、回転しないディフューザ流路１２３及び吐出室１２４に好適に導入させることができる。
【００７８】
（７）ハウジング１１は、スラスト支持部１７及び両スラスト軸受１８，１９を収容するスラスト室Ａ２と、スラスト室Ａ２を区画するのに用いられるものであって、回転軸部１５が挿通されるプレート貫通孔（挿通孔）３２が形成されたプレート（区画壁部）２２とを備えている。そして、プレート貫通孔３２の内周面３２ａと回転軸部１５の外周面１５ｃとの間には、回転軸部１５を回転可能に支持している第１ラジアル軸受４１が設けられている。かかる構成によれば、プレート貫通孔３２に回転軸部１５が挿通されることにより、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂに設けられているスラスト支持部１７をスラスト室Ａ２に収容することができる。そして、そのプレート貫通孔３２に第１ラジアル軸受４１が設けられているため、回転軸部１５を回転可能に支持できる。
【００７９】
また、第１ラジアル軸受４１にて発生した熱は、回転軸部１５を介して、軸貫通孔１４を流れる流体に吸収される。これにより、第１ラジアル軸受４１を冷却することができるため、第１ラジアル軸受４１の焼き付きを抑制できる。
【００８０】
（８）スラスト支持部１７は、プレート２２と軸線方向Ｚに対向している第１支持端面８１を有している。第１スラスト軸受１８は、第１支持端面８１とプレート２２との間に設けられた平板リング状であって、スラスト支持部１７の回転時に発生する動圧によって、第１支持端面８１との間に第１スラスト隙間１３１が形成された非接触の状態でスラスト力を受ける。第１スラスト軸受１８の内側には、プレート貫通孔３２と連通する第１内側空間Ａ４が設けられている。そして、第１スラスト軸受１８は、第１スラスト隙間１３１で絞ることにより、連通路１６（詳細には連通路吐出口９２）から吐出された流体が第１内側空間Ａ４に向けて流れないように規制している。これにより、スラスト支持部１７を支持しつつ、圧縮流体が第１内側空間Ａ４を介してモータ室Ａ１に漏れることを抑制することができる。よって、圧縮流体が漏れることによる効率低下を抑制できる。
【００８１】
（９）第１ラジアル軸受４１は、回転軸部１５の回転時に発生する動圧によって、回転軸部１５の外周面１５ｃとの間に第１ラジアル隙間４２が形成された非接触の状態で回転軸部１５を回転可能に支持するものであり、更に第１ラジアル隙間４２で絞ることにより、スラスト室Ａ２の流体が漏れないように規制している。かかる構成によれば、回転軸部１５を回転可能に支持しつつ、スラスト室Ａ２からモータ室Ａ１への流体の漏れを抑制できる。よって、圧縮流体が漏れることによる効率低下を抑制できる。
【００８２】
（１０）遠心圧縮機１０は、電動モータ１３に対して第１ラジアル軸受４１とは反対側に配置された第２ラジアル軸受５１を備えている。第２ラジアル軸受５１は、回転軸部１５の回転時に発生する動圧によって回転軸部１５の外周面１５ｃとの間に第２ラジアル隙間５２が形成された非接触の状態で回転軸部１５を回転可能に支持する。また、第２ラジアル軸受５１は、第２ラジアル隙間５２で絞ることにより、モータ室Ａ１から底部貫通孔３３（すなわちハウジング１１外）へ流体が漏れないように規制している。これにより、底部貫通孔３３を介して、モータ室Ａ１からハウジング１１外に流体が漏れることを抑制できる。
【００８３】
（第２実施形態）
本実施形態では、図６及び図７に示すように、遠心圧縮機１０は、互いに連結された２つのスラスト支持部２０１，２１１を備えている。そして、本実施形態のスラスト室Ａ１０は、両スラスト支持部２０１，２１１及び両スラスト軸受１８，１９を収容している。
【００８４】
図７に示すように、第１スラスト支持部２０１は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂに設けられている。第１スラスト支持部２０１は、第１連通路吸入口２０２ａ及び第１連通路吐出口２０２ｂを有する第１連通路２０２と、第１インペラ２０３とを備えている。これらは、第１実施形態の連通路１６及びインペラ１２０と同一構成である。
【００８５】
第２スラスト支持部２１１は、第１スラスト支持部２０１に対して回転軸部１５とは反対側に配置されている。第２スラスト支持部２１１は、第１スラスト支持部２０１と左右対称である。第２スラスト支持部２１１は、第１連通路２０２とは反対方向に開口した第２連通路吸入口２１２ａ、及び、回転軸部１５の径方向に開口した第２連通路吐出口２１２ｂを有する第２連通路２１２と、第２連通路２１２に収容された第２インペラ２１３とを備えている。第２インペラ２１３は、第２スラスト支持部２１１と一体回転するように第２スラスト支持部２１１に設けられている。詳細には、第２インペラ２１３と第２スラスト支持部２１１とは一体形成されている。なお、第２連通路２１２及び第２インペラ２１３は、第１連通路２０２及び第１インペラ２０３と左右対称である点を除いて同一構成であるため、詳細な説明を省略する。なお、両インペラ２０３，２１３は、左右対称である関係上、互いに基端側同士が対向配置されている。
【００８６】
図７に示すように、スラストハウジング２２０の側壁部２２１には、第１連通路吐出口２０２ｂから吐出された流体が流入する第１ディフューザ流路２２２と、第１ディフューザ流路２２２と連通する第１吐出室２２３とが設けられている。これらは、第１実施形態のディフューザ流路１２３及び吐出室１２４と同一構成である。
【００８７】
また、スラストハウジング２２０の側壁部２２１には、第２連通路吐出口２１２ｂから吐出された流体が流入する第２ディフューザ流路２２４が設けられている。第２ディフューザ流路２２４は、第２連通路吐出口２１２ｂに対して回転軸部１５の径方向外側に配置された環状の流路である。第２ディフューザ流路２２４は、スラストハウジング２２０の側壁部２２１の内周面２２１ａのうち第２連通路吐出口２１２ｂに対して回転軸部１５の径方向に対向する位置に設けられた開口部を有している。
【００８８】
更に、スラストハウジング２２０の側壁部２２１には、第２ディフューザ流路２２４と連通している第２吐出室２２５が設けられている。第２吐出室２２５に存在する圧縮された流体は、スラストハウジング２２０に設けられた吐出口（図示略）から吐出される。
【００８９】
ハウジング１１、詳細にはスラストハウジング２２０のスラスト底部２２０ａには、流体が吸入される第２吸入口としてのスラスト開口２２６が形成されている。スラスト開口２２６は、第２連通路吸入口２１２ａと軸線方向Ｚに対向する位置に設けられている。スラスト開口２２６と第２連通路吸入口２１２ａとは同一径に設定されている。
【００９０】
かかる構成において、両スラスト支持部２０１，２１１は、互いに軸線方向Ｚに対向するスラスト対向面２０１ａ，２１１ａと、スラスト対向面２０１ａ，２１１ａとは反対側の面であって、スラスト軸受１８，１９によって支持される支持端面２０１ｂ，２１１ｂとを備えている。第２連通路吸入口２１２ａは、第２支持端面２１１ｂに存在する。
【００９１】
第１スラスト軸受１８は、互いに対向している第１スラスト支持部２０１の第１支持端面２０１ｂとプレート２２の第２板面２２ｂとの間に配置されており、第１スラスト支持部２０１の回転時に生じる動圧を用いて第１支持端面２０１ｂを非接触で支持している。
【００９２】
第２スラスト軸受１９は、互いに対向している第２スラスト支持部２１１の第２支持端面２１１ｂとスラストハウジング２２０の第１スラスト底面２２０ｂとの間に配置されており、第２スラスト支持部２１１の回転時に生じる動圧を用いて第２支持端面２１１ｂを非接触で支持している。なお、第２スラスト軸受１９の内径は、スラスト開口２２６及び第２連通路吸入口２１２ａよりも長く設定されている。このため、スラスト開口２２６から第２連通路吸入口２１２ａへの流体の吸入が第２スラスト軸受１９によって阻害されにくい。
【００９３】
第２スラスト支持部２１１は、軸線方向Ｚに延設された側面としての第２支持側壁面２１１ｃを有している。第２支持側壁面２１１ｃは、円柱状の第２スラスト支持部２１１の側面である。第２連通路吐出口２１２ｂは第２支持側壁面２１１ｃに設けられている。すなわち、第２連通路２１２は、第２内側空間Ａ５を介してスラスト開口２２６と連通するように第２支持端面２１１ｂに開口している。そして、第２連通路２１２は、回転軸部１５の径方向に延びるとともに第２支持側壁面２１１ｃに開口している。
【００９４】
遠心圧縮機１０は、両スラスト支持部２０１，２１１を連結している連結部２２７を備えている。連結部２２７は、第１スラスト支持部２０１の第１スラスト対向面２０１ａと、第２スラスト支持部２１１の第２スラスト対向面２１１ａとを繋いでいる。これにより、回転軸部１５と両スラスト支持部２０１，２１１とが一体回転する。
【００９５】
ここで、図７に示すように、スラストハウジング２２０の側壁部２２１は、スラスト室Ａ１０を区画しているものであって、両スラスト支持部２０１，２１１の支持側壁面２０１ｃ，２１１ｃと回転軸部１５の径方向に対向している内周面２２１ａを有している。側壁部２２１の内周面２２１ａには、当該内周面２２１ａから回転軸部１５の径方向内側に突出し、且つ、流体の流れを規制する規制壁部２２８が設けられている。規制壁部２２８は、両スラスト対向面２０１ａ，２１１ａの間に入り込んでいる。規制壁部２２８と両スラスト対向面２０１ａ，２１１ａ及び連結部２２７との間には若干の規制隙間２２９が形成されている。この場合、スラスト室Ａ１０は、規制壁部２２８によって、第１スラスト軸受１８及び第１スラスト支持部２０１を収容する第１スラスト室Ａ１１と、第２スラスト軸受１９及び第２スラスト支持部２１１を収容する第２スラスト室Ａ１２とに区分けされている。両スラスト室Ａ１１，Ａ１２は規制隙間２２９によって流体の移動が規制されている。なお、スラストハウジング２２０の側壁部２２１の内周面２２１ａが「区画側壁面」に対応する。
【００９６】
本実施形態の車両空調装置３００は、凝縮器３０１が第２吐出室２２５に接続され、且つ、蒸発器３０４が第１開口７１に接続されるように構成されている。そして、車両空調装置３００は、第１吐出室２２３とスラスト開口２２６とを接続する配管３０５を備えている。
【００９７】
次に本実施形態の作用について説明する。
回転軸部１５が回転すると、互いに連結された両スラスト支持部２０１，２１１が一体回転する。すると、両インペラ２０３，２１３が回転し、流体の圧縮動作が行われる。詳細には、第１開口７１から吸入された流体が、第１インペラ２０３の回転及び第１ディフューザ流路２２２の通過によって圧縮され、その圧縮された流体が配管３０５を通ってスラスト開口２２６に吸入される。そして、スラスト開口２２６から吸入された流体は、第２インペラ２１３の回転及び第２ディフューザ流路２２４の通過によって更に圧縮されて、凝縮器３０１に吐出される。
【００９８】
以上詳述した本実施形態によれば、（１）〜（１０）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（１１）遠心圧縮機１０は、回転軸部１５の軸線方向Ｚの他端部１５ｂに設けられた第１スラスト支持部２０１と、第１スラスト支持部２０１に対して回転軸部１５とは反対側に設けられた第２スラスト支持部２１１とを備えている。第２スラスト支持部２１１は、軸線方向Ｚに延設された第２支持側壁面２１１ｃ、及び、第２内側空間Ａ５を介してハウジング１１に形成されたスラスト開口２２６と連通する第２連通路２１２を有している。遠心圧縮機１０は、第２連通路２１２内に収容され、且つ、第２スラスト支持部２１１と一体回転するように第２スラスト支持部２１１に設けられた第２インペラ２１３と、両スラスト支持部２０１，２１１を連結する連結部２２７とを備えている。
【００９９】
かかる構成において、両スラスト支持部２０１，２１１は、互いに軸線方向Ｚに対向するスラスト対向面２０１ａ，２１１ａと、スラスト対向面２０１ａ，２１１ａとは反対側の面であってスラスト軸受１８，１９によって支持される支持端面２０１ｂ，２１１ｂと、を備えている。第２連通路２１２は、第２内側空間Ａ５を介してスラスト開口２２６と連通するように第２支持端面２１１ｂに開口し、且つ、回転軸部１５の径方向に延びるとともに第２支持側壁面２１１ｃに開口している。そして、ハウジング１１は、両スラスト支持部２０１，２１１及び両スラスト軸受１８，１９を収容するスラスト室Ａ１０を区画しているものであって両スラスト支持部２０１，２１１と回転軸部１５の径方向に対向している区画側壁面としてのスラストハウジング２２０の側壁部２２１の内周面２２１ａを有している。また、ハウジング１１は、上記内周面２２１ａから回転軸部１５の径方向内側に突出し、且つ、両スラスト対向面２０１ａ，２１１ａの間に配置されたものであって、流体の流れを規制する規制壁部２２８を備えている。
【０１００】
かかる構成によれば、流体の二段階の圧縮が可能となる。この場合、第１連通路吐出口２０２ｂから吐出される流体と、第２連通路吐出口２１２ｂから吐出される流体との圧力が異なることとなる。この場合、圧力が相違する両流体が混ざると効率の低下が懸念される。
【０１０１】
これに対して、本実施形態によれば、規制壁部２２８によって、両流体の混合が生じにくくなっている。これにより、両スラスト支持部２０１，２１１に収容されたインペラ２０３，２１３を用いて二段階圧縮を行う上で生じ得る不都合である両流体の混合に起因する効率の低下を抑制できる。
【０１０２】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○  第１スラスト動圧溝１３３を省略してもよい。つまり、第１スラスト軸支面１３２は平坦面であってもよい。この場合であっても、第１スラスト隙間１３１が絞り部として機能しているため、高圧室Ａ３から第１内側空間Ａ４への流体の漏れが規制されている。同様に、第２スラスト動圧溝１４３を省略してもよい。
【０１０３】
○  第２スラスト動圧溝１４３は、例えばポンプイン型の螺旋溝であってもよい。この場合、高圧室Ａ３の圧縮流体が第２内側空間Ａ５に流れ込むため、第２内側空間Ａ５の圧力が高くなる。これにより、第２内側空間Ａ５から第２支持端面８２に付与される押圧力が高められるため、スラスト力を好適に受けることができる。
【０１０４】
○  両スラスト軸受１８，１９のシール機能は必須ではない。例えば、両スラスト軸受１８，１９は、例えばトップフォイルとバンプフォイルとを有する可撓性の動圧軸受であってもよい。この場合であっても、第１ラジアル軸受４１によって、スラスト室Ａ２，Ａ１０からモータ室Ａ１への流体の漏れが規制されているため、流体は漏れにくい。また、両スラスト軸受１８，１９は、接触式のものであってもよい。
【０１０５】
○  両スラスト軸受１８，１９のいずれか一方を省略してもよい。
○  両ラジアル動圧溝４５，５５の具体的な構成は、ヘリングボーン溝に限られない。例えば、第１ラジアル動圧溝４５は、スラスト室Ａ２，Ａ１０からモータ室Ａ１に向かう方向とは反対方向の流れを誘起させる溝であってもよい。また、第２ラジアル動圧溝５５は、モータ室Ａ１からハウジング１１外（底部貫通孔３３）に向かう方向とは反対方向の流れを誘起させる溝でもよい。
【０１０６】
○  第１ラジアル動圧溝４５を省略してもよい。この場合であっても、第１ラジアル隙間４２が絞り部として機能しているため、第１内側空間Ａ４からモータ室Ａ１への流体の漏れが規制されている。同様に、第２ラジアル動圧溝５５を省略してもよい。
【０１０７】
○  両ラジアル軸受４１，５１のシール機能は必須ではない。例えば、両ラジアル軸受４１，５１は、例えばトップフォイルとバンプフォイルとを有する可撓性の動圧軸受であってもよい。但し、スラスト室Ａ２，Ａ１０からモータ室Ａ１への流体の漏れを抑制する観点に着目すれば、第１スラスト軸受１８及び第１ラジアル軸受４１の少なくとも一方がシール機能を有しているとよい。また、両ラジアル軸受４１，５１のいずれか一方がシール機能を有する構成で、他方がシール機能を有さない構成であってもよい。
【０１０８】
○  インペラ１２０，２０３に吸入される流体は、予め旋回流れが生じていなくてもよい。
○  第１実施形態においてインペラ１２０の先端部が軸貫通孔１４に入り込んでいてもよい。すなわち、インペラ１２０は、連通路１６及び軸貫通孔１４の双方に跨って配置されていてもよい。
【０１０９】
○  回転軸部１５、スラスト支持部１７及びインペラ１２０は一体形成されていたが、これに限られず、それぞれ別体で連結されている構成でもよい。
○  第２実施形態において、車両空調装置は、凝縮器３０１が第１吐出室２２３に接続され、且つ、蒸発器３０４がスラスト開口２２６に接続されるように構成されていてもよい。この場合、車両空調装置３００は、第２吐出室２２５と第１開口７１とを接続する配管を備えているとよい。
【０１１０】
○  第２実施形態において、両スラスト支持部２０１，２１１は大きさが異なっていてもよい。同様に、第１連通路２０２及び第１インペラ２０３と、第２連通路２１２及び第２インペラ２１３とは大きさが異なっていてもよい。
【０１１１】
○  遠心圧縮機１０の搭載対象は、車両に限られず、任意である。
○  実施形態の遠心圧縮機１０は、車両空調装置３００の一部に用いられていたが、これに限られず、他の用途に用いてもよい。例えば、車両が燃料電池を搭載した燃料電池車両（ＦＣＶ）である場合には、当該遠心圧縮機１０は、上記燃料電池に空気を供給する供給装置に用いられてもよい。要は、圧縮対象の流体は、冷媒であってもよいし空気などであってもよく、流体装置は、車両空調装置３００に限られず、任意である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１３…電動モータ、１４…軸貫通孔、１５…回転軸部、１５ａ…回転軸部の軸線方向の一端部、１５ｂ…回転軸部の軸線方向の他端部、１５ｃ…回転軸部の外周面、１６…連通路、１７…スラスト支持部、１８．１９…スラスト軸受、２２…プレート（区画壁部）、２３，２２０…スラストハウジング、２３ｂ，２２１…側壁部、２３ｂａ，２２１ａ…側壁部の内周面、３２…プレート貫通孔、４１，５１…ラジアル軸受、４２，５２…ラジアル隙間、４３，５３…ラジアル軸支面、４５，５５…ラジアル動圧溝、７１…第１開口（一方の開口）、８１，８２…支持端面、８３…支持側壁面（側面）、９１…連通路吸入口、９２…連通路吐出口、１００…第１支持パーツ、１１０…第２支持パーツ、１２０…インペラ、１２１…本体部、１２２…羽根部、１２３…ディフューザ流路、１２４…吐出室、１３１，１４１…スラスト隙間、１３３，１４３…スラスト動圧溝、２０１…第１スラスト支持部、２０１ａ，２１１ａ…スラスト対向面、２０１ｂ，２１１ｂ…支持端面、２０２…第１連通路、２０３…第１インペラ、２１１…第２スラスト支持部、２１２…第２連通路、２１３…第２インペラ、２２７…連結部、２２８…規制壁部、Ａ１…モータ室、Ａ２，Ａ１０…スラスト室。
【図１】
2017025824.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017025824.tif 000007
【図６】
2017025824.tif 000008
【図７】
2017025824.tif 000009