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公開番号2024100453
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2023004467
出願日2023-01-16
発明の名称遠心圧縮機
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類F04D 29/58 20060101AFI20240719BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】遠心圧縮機の運転効率を向上させつつも、モータを効率良く冷却すること。
【解決手段】調整弁80は、モータ20の温度の上昇に合わせて通路開度を大きくさせる。したがって、モータ20において生じる発熱量が少なく、モータ20の冷却の必要性が無い場合であっても、第2インペラ62によって圧縮された空気の一部がモータ室18へ過剰に導入されてしまうといった問題が回避される。そして、モータ20において生じる発熱量が多く、モータ20の冷却の必要性が有る場合に、第2インペラ62によって圧縮された空気の一部によってモータ20が効率良く冷却される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池スタックに供給される空気を圧縮するインペラと、
前記インペラを回転させるモータと、
前記モータを収容するモータ室を有するハウジングと、
前記インペラの回転によって圧縮された空気の一部をモータ室内へ導入する導入通路と、
前記モータ室内の空気が排出される排出通路と、を備え、
前記導入通路から前記モータ室内へ導入される空気によって、前記モータが冷却される遠心圧縮機であって、
前記導入通路又は前記排出通路の少なくとも一方には、通路開度を変更する調整弁が設けられており、
前記調整弁は、前記モータの温度の上昇に合わせて前記通路開度を大きくさせることを特徴とする遠心圧縮機。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記調整弁に電気的に接続され、且つ、前記モータの温度を検出する温度センサに電気的に接続される制御部を備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出される温度の上昇に合わせて前記調整弁の前記通路開度を大きくさせるように制御することを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記排出通路は、前記燃料電池スタックから排出される空気が流れるスタック排出通路に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２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、燃料電池スタックに供給される空気を圧縮する遠心圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、燃料電池スタックに供給される空気を圧縮する遠心圧縮機は、インペラと、モータと、ハウジングと、を備えている。インペラは、燃料電池スタックに供給される空気を圧縮する。モータは、インペラを回転させる。ハウジングは、モータ室を有している。モータ室は、モータを収容する。
【０００３】
ところで、このような遠心圧縮機においては、遠心圧縮機の耐久性の向上を図るために、モータを冷却することが望まれている。そこで、インペラの回転によって圧縮された空気の一部をモータ室内へ導入することが考えられている。このように、インペラの回転によって圧縮された空気の一部がモータ室内へ導入されることにより、モータが空気によって冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１８７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、遠心圧縮機が、例えば、低負荷状態で運転しているときでは、モータにおいて生じる発熱量が少ない。このように、モータにおいて生じる発熱量が少なく、モータの冷却の必要性が無い場合であっても、インペラによって圧縮された空気の一部がモータ室へ過剰に導入されてしまう場合がある。すると、遠心圧縮機においては、空気の無駄な圧縮が増えることになるため、遠心圧縮機の運転効率が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する遠心圧縮機は、燃料電池スタックに供給される空気を圧縮するインペラと、前記インペラを回転させるモータと、前記モータを収容するモータ室を有するハウジングと、前記インペラの回転によって圧縮された空気の一部をモータ室内へ導入する導入通路と、前記モータ室内の空気が排出される排出通路と、を備え、前記導入通路から前記モータ室内へ導入される空気によって、前記モータが冷却される遠心圧縮機であって、前記導入通路又は前記排出通路の少なくとも一方には、通路開度を変更する調整弁が設けられており、前記調整弁は、前記モータの温度の上昇に合わせて前記通路開度を大きくさせる。
【０００７】
これによれば、調整弁は、モータの温度の上昇に合わせて通路開度を大きくさせる。したがって、モータにおいて生じる発熱量が少なく、モータの冷却の必要性が無い場合であっても、インペラによって圧縮された空気の一部がモータ室へ過剰に導入されてしまうといった問題を回避することができる。そして、モータにおいて生じる発熱量が多く、モータの冷却の必要性が有る場合に、インペラによって圧縮された空気の一部によってモータを効率良く冷却することができる。以上により、遠心圧縮機の運転効率を向上させつつも、モータを効率良く冷却することができる。
【０００８】
上記遠心圧縮機において、前記調整弁に電気的に接続され、且つ、前記モータの温度を検出する温度センサに電気的に接続される制御部を備え、前記制御部は、前記温度センサにより検出される温度の上昇に合わせて前記調整弁の前記通路開度を大きくさせるように制御するとよい。
【０００９】
これによれば、モータの温度を温度センサにより直接検出し、その検出結果に基づいて、制御部が、温度センサにより検出される温度の上昇に合わせて調整弁の通路開度を大きくさせるように制御するため、モータの温度調整を適時に行うことができる。よって、モータを効率良く冷却することができる。
【００１０】
上記遠心圧縮機において、前記排出通路は、前記燃料電池スタックから排出される空気が流れるスタック排出通路に接続されているとよい。
これによれば、モータ室内の空気が排出通路を介してスタック排出通路へ排出される。したがって、モータ室内の空気が排出通路から大気へ直接排出されることが無いため、モータ室内から排出通路へ排出された空気が、遠心圧縮機の周囲の部品に悪影響を及ぼしてしまうことを回避することができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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