JP2015081520A - 遠心送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心ファンから吹き出された空気が吸入口側へ逆流してしまうことの抑制、および遠心ファンの軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を図る。
【解決手段】内部空間に遠心ファン２０を収容するともに、空気の吸入口３０ａが形成されたケース３０を備え、遠心ファン２０のうち吸入口３０ａ側に配置される上面側プレート２２に回転軸の軸方向から見たときに円環状に形成されたファン側磁石２２ｂを固定する。さらに、上面側プレート２２に対向して配置されたケース３０の吸入側面３１ａにも回転軸の軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側磁石３１ｃを固定する。そして、ファン側磁石２２ｂとケース側磁石３１ｃとの間に円環状に形成される空間に、磁性流体Ｍを全周に亘って充填しておく。
【選択図】図４

Description

本発明は、遠心送風機に関する。

従来、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向へ吹き出す遠心ファンと、この遠心ファンを収容するとともに空気の吸入口および吹出口が形成されたケースとを備える遠心送風機が知られている。この種の遠心送風機では、遠心ファンをケース内で回転させるので、遠心ファンとケースとの摺動抵抗を抑制するために、一般的に、遠心ファンとケースとを接触させないように配置している。

ところが、遠心ファンとケースとを接触させないために、遠心ファンとケースとの隙間の寸法を大きく設定してしまうと、この隙間を介して遠心ファンから吹き出された空気が吸入口側へ逆流してしまうことがあり、ファン効率ηｆが悪化してしまうことがある。なお、ファン効率ηｆとは、遠心ファンを回転させるために必要な回転駆動力（軸動力）に対する理論空気動力（遠心送風機が出力した仕事量に相当する値）の比である。

これに対して、特許文献１の遠心送風機では、ケースに開口する吸入口に遠心ファン側へ突出する突出部（ベローズ）を形成し、このベローズと遠心ファンの上面側プレートとの隙間をほぼゼロとすることで、遠心ファンから吹き出された空気が吸入口側へ逆流してしまうことを抑制している。なお、上面側プレートとは、遠心ファンの羽根の吸入口側の端部が固定される板状部材である。

特開２０１０−２４８９４１号公報

しかしながら、特許文献１の遠心送風機のように、ケースのベローズと遠心ファンの上面側プレートとの隙間をほぼゼロに設定して、逆流を防止することができたとしても、遠心送風機を作動させた際に、遠心ファンが振動等で変位してケースに接触してしまうと、遠心ファンとケースとの摺動抵抗を抑制することができなくなってしまう。その結果、遠心ファンの軸動力が増加して、所望する空気動力（遠心送風機の仕事量）を得ることができなくなってしまう。

本発明は、上記点に鑑み、遠心ファンから吹き出された空気が吸入口側へ逆流してしまうことの抑制、および遠心ファンの軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を図ることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、回転駆動力を伝達されることによって回転して、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向へ吹き出す遠心ファン（２０）と、遠心ファン（２０）を収容するとともに、空気の吸入口（３０ａ）が形成されたケース（３０）とを備え、
遠心ファン（２０）は、回転軸の軸周りに円環状に配置された複数の羽根（２１）、および複数の羽根（２１）の吸入口（）側の端部が固定される上面側プレート（２２）を有し、上面側プレート（２２）には、軸方向から見たときに円環状に形成されたファン側磁性材（２２ｂ）が配置されており、ケース（３０）のうち上面側プレート（２２）に対向して配置される吸入側面（３１ａ）には、軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側磁性材（３１ｃ）が配置されており、
さらに、軸方向から見たときに、ファン側磁性材（２２ｂ）とケース側磁性材（３１ｃ）との間に円環状に形成される空間には、磁性流体（Ｍ）が配置されている遠心送風機を特徴としている。

これによれば、ファン側磁性材（２２ｂ）とケース側磁性材（３１ｃ）との間に形成される円環状の空間内に磁性流体（Ｍ）が配置されているので、この磁性流体（Ｍ）によってケース（３０）の吸入側面（３１ａ）と遠心ファン（２０）の上面側プレート（２２）との隙間を閉塞させることができる。

より詳細には、磁性流体（Ｍ）は磁力に引き寄せられる性質を有するので、遠心ファン（２０）がケース（３０）内で回転しても、ファン側磁性材（２２ｂ）およびケース側磁性材（３１ｃ）の磁力によって、ファン側磁性材（２２ｂ）とケース側磁性材（３１ｃ）との間に形成される円環状の空間内に磁性流体（Ｍ）を留めておくことができる。

従って、磁性流体（Ｍ）によってケース（３０）の吸入側面（３１ａ）と遠心ファン（２０）の上面側プレート（２２）との隙間を閉塞させることができるので、ケース（３０）と遠心ファン（２０）との隙間を介して、遠心ファン（２０）から吹き出された空気が吸入口（３０ａ）側へ逆流してしまうことを防止できる。

さらに、磁性流体（Ｍ）は流動性を有するので、ファン側磁性材（２２ｂ）とケース側磁性材（３１ｃ）との間に磁性流体（Ｍ）を介在させた状態で遠心ファン（２０）を回転させても、遠心ファン（２０）とケース（３０）が直接接触した状態で遠心ファン（２０）を回転させる場合よりも、遠心ファン（２０）の軸動力が増加してしまうことを抑制できる。

つまり、本請求項に記載の発明によれば、遠心ファン（２０）から吹き出された空気が吸入口（３０ａ）側へ逆流してしまうことの抑制、および遠心ファン（２０）の軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を可能とする遠心送風機を提供することができる。

また、請求項４に記載の発明では、回転駆動力を伝達されることによって回転して、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向へ吹き出す遠心ファン（２０）と、遠心ファン（２０）を収容するとともに、空気の吸入口（３０ａ）が形成されたケース（３０）とを備え、
遠心ファン（２０）は、回転軸の軸周りに円環状に配置された複数の羽根（２１）、および複数の羽根（２１）の吸入口（３０ａ）側の端部が固定される上面側プレート（２２）を有し、上面側プレート（２２）には、軸方向から見たときに円環状に形成されて吸入側面（３１ａ）に向かって突出するファン側突出部（２２ｘ）が設けられ、ケース（３０）のうち上面側プレート（２２）に対向して配置される吸入側面（３１ａ）には、軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側磁性材（３１ｃ）が配置されており、
さらに、軸方向から見たときに、ファン側突出部（２２ｘ）とケース側磁性材（３１ｃ）との間に円環状に形成される空間には、磁性流体（Ｍ）が配置されており、ファン側突出部（２２ｘ）の先端部は、磁性流体（Ｍ）に接触している遠心送風機を特徴としている。

これによれば、ファン側突出部（２２ｘ）とケース側磁性材（３１ｃ）との間に形成される円環状の空間内に磁性流体（Ｍ）が配置されているので、遠心ファン（２０）が回転しても、磁性流体（Ｍ）をケース側磁性材（３１ｃ）に吸着させた状態で留めておくことができる。

さらに、ファン側突出部（２２ｘ）の先端部が、ケース側磁性材（３１ｃ）に吸着された磁性流体（Ｍ）に接触しているので、磁性流体（Ｍ）によってケース（３０）の吸入側面（３１ａ）と遠心ファン（２０）の上面側プレート（２２）との隙間を閉塞させることができる。従って、ケース（３０）と遠心ファン（２０）との隙間を介して、遠心ファン（２０）から吹き出された空気が吸入口（３０ａ）側へ逆流してしまうことを防止できる。

さらに、磁性流体（Ｍ）は流動性を有するので、請求項１に記載の発明と同様に、遠心ファン（２０）の軸動力が増加してしまうことを抑制できる。つまり、本請求項に記載の発明によれば、遠心ファン（２０）から吹き出された空気が吸入口（３０ａ）側へ逆流してしまうことの抑制、および遠心ファン（２０）の軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を可能とする遠心送風機を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態のシート空調装置の模式的な全体構成図である。 第１実施形態の遠心送風機の外観斜視図である。 第１実施形態の遠心送風機の分解斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 第１実施形態の遠心送風機の流量係数φの変化に対するファン効率ηｆの変化を示すグラフである。 送風機のファン効率ηｆの変化に対する比騒音Ｌｓの変化を示すグラフである。 第１実施形態の遠心送風機の流量係数φの変化に対する圧力係数ψの変化を示すグラフである。 第１実施形態の遠心送風機の流量係数φの変化に対する比騒音Ｌｓの変化を示すグラフである。 第２実施形態の遠心送風機の断面図である。 第２実施形態の変形例の遠心送風機の断面図である。 第３実施形態の遠心送風機の断面図である。 第３実施形態の変形例の遠心送風機の断面図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜図８を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態の遠心送風機１０は、車両用のシート空調装置に適用されており、シート空調装置において車室内の空気を吸い込む機能を果たす。

より詳細には、このシート空調装置では、図１に示すように、乗員が着座するシートＳの内部に遠心送風機１０が収容されており、車室内の冷房時に、遠心送風機１０を作動させてシートＳに設けられた細孔を介してシートＳの表面近傍の空気を吸い込むことによって、シートＳの表面近傍の温度および湿度を低下させて乗員の冷房感を向上させている。

次に、遠心送風機１０の詳細構成について説明する。本実施形態の遠心送風機１０は、図２〜図４に示すように、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向に吹き出す遠心ファン２０、並びに、この遠心ファン２０を収容するとともに、内部へ空気を吸入する吸入口３０ａおよび外部へ空気を吹き出す吹出口３０ｂが形成されたケース３０を備えている。

ケース３０は、樹脂にて形成されており、中心部に円形状の吸入口３０ａが形成された平板矩形状の上側ケース３１、および後述する電動モータの本体部が固定される平板矩形状の下側ケース３２とを有している。より具体的には、ケース３０は、図３の分解斜視図に示すように、上側ケース３１および下側ケース３２の角部同士をボルト締め等で固定することによって構成されている。

上側ケース３１に形成された吸入口３０ａは、遠心ファン２０の回転軸と同軸上に配置されている。さらに、図２に示すように、ケース３０の側面には、上側ケース３１と下側ケース３２との隙間によって、複数の吹出口３０ｂが形成されている。この吹出口３０ｂは、各角部同士の間に形成されるので、本実施形態の吹出口３０ｂは、４箇所に形成されている。

遠心ファン２０は、樹脂で形成されており、回転軸の軸周りに円環状に配置された複数の羽根２１、回転軸の軸方向から見たときに円環状に形成された略平板状の上面側プレート２２、および略円錐状に形成された下面側プレート２３を有している。

より具体的には、複数の羽根２１は、回転軸の軸方向から見たときに、それぞれ径方向内側から外側に向かって回転方向の逆向きに傾斜した形状に形成されている。つまり、本実施形態の遠心ファン２０は、後向きファン（ターボファン）として構成されている。また、これらの複数の羽根２１は、回転軸の軸方向の両側から上面側プレート２２および下面側プレート２３の円錐状側面の外周側との間に挟まれて固定されている。

より詳細には、図４の断面図に示すように、上面側プレート２２には、複数の羽根２１のうち吸入口３０ａ側の端部が固定されている。上面側プレート２２の中心部には、上側ケース３１の吸入口３０ａを介して吸入された空気を遠心ファン２０の内部へ流入させる円形状のファン側吸入孔２０ａが形成されている。このファン側吸入孔２０ａは、回転軸と同軸上に配置されており、上面側プレート２２の最内周部を形成している。

下面側プレート２３の円錐状側面の内周側には、図示しない電動モータが配置されており、この電動モータの回転軸が下面側プレート２３に連結されている。前述の如く、電動モータの本体部は下側ケース３２に固定されているので、電動モータから遠心ファン２０（具体的には、下面側プレート２３）へ回転駆動力が伝達されると、遠心ファン２０がケース３０内で回転する。

さらに、本実施形態では、遠心ファン２０が回転した際に、遠心ファン２０とケース３０が直接接触しないように、遠心ファン２０とケース３０との間に隙間が形成されている。これにより、遠心ファン２０とケース３０との摺動抵抗が抑制されている。なお、電動モータは、図示しない制御装置から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。

また、本実施形態では、上側ケース３１のうち遠心ファン２０の上面側プレート２２に対向して配置される吸入側面３１ａに、回転軸の軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側溝部３１ｂを設けている。そして、図４の断面図に示すように、このケース側溝部３１ｂに、軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側磁性材であるケース側磁石３１ｃを固定している。

一方、遠心ファン２０の上面側プレート２２のうち吸入側面３１ａに対向する面には、吸入側面３１ａと同様に、回転軸の軸方向から見たときに円環状に形成されたファン側溝部２２ａを設けている。そして、図４の断面図に示すように、このファン側溝部２２ａに、軸方向から見たときに円環状に形成されたファン側磁性材であるファン側磁石２２ｂを固定している。

ケース側磁性材およびファン側磁性材は、その周囲に磁界を生じさせる保磁力を有する磁性材料である。より具体的には、本実施形態では、ケース側磁石３１ｃおよびファン側磁石２２ｂとして、フェライト磁石を採用している。もちろん、希土類磁石を採用してもよい。

さらに、円環状に形成されたケース側磁石３１ｃおよびファン側磁石２２ｂは、いずれも回転軸と同軸上に配置されているとともに、回転軸の軸方向から見たときに、ケース側磁石３１ｃのうちファン側磁石２２ｂに対向する面とファン側磁石２２ｂのうちケース側磁石３１ｃに対向する面の少なくとも一部同士が、互いに重合するように配置されている。

また、本実施形態では、ケース側磁石３１ｃのうちファン側磁石２２ｂに対向する面の極性（例えば、Ｓ極）とファン側磁石２２ｂのうちケース側磁石３１ｃに対向する面の極性（例えば、Ｎ極）が互いに異なっている。そして、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に円環状に形成される空間には、磁性流体Ｍが全周に亘って充填されている。

ここで、磁性流体とは、流体でありながら磁石に吸い寄せられる性質を持つもので、本実施形態では、磁性流体Ｍとして、（ａ）マグネタイトやマンガン亜鉛フェライトなどの強磁性微粒子、（ｂ）強磁性微粒子の表面を覆う界面活性剤、（ｃ）ベース液（水や油）の３つを含んで構成される磁性コロイド溶液を採用している。

この種の磁性流体において、磁性流体中の強磁性微粒子は、界面活性剤とベース液の親和力と界面活性剤同士の反発力によって、ベース液中で凝集したり、沈降したりすることなく安定した分散状態を保っている。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の遠心送風機１０では、制御装置が電動モータを作動させると、遠心ファン２０が回転する。これにより、シートＳの表面近傍の空気が、ケース３０の吸入口３０ａから吸い込まれて吹出口３０ｂから吹き出される。本実施形態の遠心送風機１０は、上記の如く作動してシート空調装置において、車室内の空気を吸い込む機能を果たしている。

ここで、この種の遠心送風機では、遠心ファンをケース内で回転させるので、遠心ファンとケースとの摺動抵抗を抑制し、遠心ファンを回転させるために必要な回転駆動力（軸動力）を低減させることで、ファン効率ηｆを向上させることができる。従って、本実施形態の遠心送風機１０と同様に、遠心ファンをケースに接触させないように配置することが望ましい。

ところが、遠心ファンをケースに接触させないために、遠心ファンとケースとの隙間の寸法を大きく設定してしまうと、この隙間を介して遠心ファンから吹き出された空気が吸入口側へ逆流してしまうため、却ってファン効率ηｆが低下してしまう。

これに対して、本実施形態の遠心送風機１０では、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に形成される円環状の空間の全周に亘って磁性流体Ｍが充填されているので、ケース３０の吸入側面３１ａと遠心ファン２０の上面側プレート２２との隙間を介して、遠心ファン２０から吹き出された空気が吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことを防止できる。

より詳細には、磁性流体Ｍは磁力に引き寄せられる性質を有するので、遠心ファン２０がケース３０内で回転しても、ファン側磁石２２ｂとケース側磁石３１ｃとの間に形成される円環状の空間内に磁性流体Ｍを留めておくことができる。従って、ケース３０と遠心ファン２０との隙間を介して、遠心ファン２０から吹き出された空気が吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことを防止できる。

その結果、遠心ファン２０から吹き出された空気が、再びファン側吸入孔２０ａから吸入されてしまうことによって、ファン効率ηｆが低下してしまうことを防止できる。

なお、本実施形態の如く、遠心ファン２０が後向きファンとして構成されている遠心送風機１０では、遠心ファン２０の入口側の空気圧（吸入圧）に対して、出口側の空気圧（吐出圧）が高くなりやすいので、遠心ファン２０から吹き出された空気が吸入口３０ａ側へ逆流しやすい。従って、後向きファンを備える遠心送風機において、本実施形態の如く逆流を防止できることは、ファン効率ηｆの向上のために極めて有効である。

さらに、磁性流体Ｍはオイル状で流動性を有するので、ファン側磁石２２ｂとケース側磁石３１ｃとの間に磁性流体Ｍを介在させた状態で遠心ファン２０を回転させても、遠心ファン２０とケース３０が直接接触した状態で遠心ファン２０を回転させる場合よりも、遠心ファン２０の軸動力が増加してしまうことを抑制できる。

より具体的には、本発明者らの検討によれば、本実施形態の遠心送風機１０では、前述した比較用送風機（すなわち、磁性流体Ｍが充填されておらず、逆流が生じてしまう遠心送風機）と、ほぼ同程度の軸動力で逆流を防止できることが判った。

つまり、本実施形態の遠心送風機１０によれば、遠心ファン２０から吹き出された空気がケース３０の吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことの抑制、および遠心ファン２０の軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を図ることができる。その結果、本実施形態の遠心送風機１０によれば、図５の実線に示すように、破線で示す比較用送風機に対して、ファン効率ηｆを１５％程度向上させることができる。

ここで、一般的な送風機では、図６に示すように、ファン効率ηｆを向上させることによって、送風機の比騒音Ｌｓを低減できることが知られている。従って、本実施形態の遠心送風機１０においても、上述したファン効率ηｆの向上効果によって、比騒音ＬＳを低減させることができる。本実施形態の遠心送風機１０では、ファン効率ηｆを１５％向上させることで、比騒音ＬＳを６ｄｂ・Ａ低減させることができる。

より詳細には、本実施形態の遠心送風機１０では、上述したファン効率ηｆ向上効果によって、図７の実線に示すように、破線で示す比較用送風機よりも、流量係数φに対する圧力係数ψを向上させることができる。このことは、本実施形態の遠心送風機１０によれば、比較用送風機よりも、低回転で所望の作動点（風量および圧力）を確保できることを意味している。

従って、本実施形態の遠心送風機１０によれば、図８の実線に示すように、破線で示す比較用送風機よりも、所望の作動点における比騒音Ｌｓを低減させることができる。なお、図５〜図８にて用いた流量係数φおよび圧力係数ψは、異なるファンの性能を同一の作動条件（例えば、同一ファン径で形成し、同一回転数で作動させる条件）で比較するために、それぞれ送風機から吹き出される空気の風量（流量）および送風機から吹き出される空気圧力を無次元化した値である。

また、本実施形態の遠心送風機１０では、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に形成される円環状の空間に流動性を有する磁性流体Ｍを配置することによって、ケース３０と遠心ファン２０との隙間を介して、遠心ファン２０から吹き出された空気が吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことを防止している。

従って、遠心ファン２０をケース３０内に配置する際に、ケース３０の吸入側面３１ａと遠心ファン２０の上面側プレート２２との隙間の寸法が狙いの寸法と僅かに異なってしまっても、磁性流体Ｍの充填量を調整することで、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に形成される円環状の空間内に磁性流体Ｍを容易に配置することができる。

つまり、遠心ファン２０をケース３０内に配置する際に、高度な組付公差管理を要することなく容易に形成することができる。

また、本実施形態の遠心送風機１０では、ケース側磁石３１ｃのうちファン側磁石２２ｂに対向する面の極性とファン側磁石２２ｂのうちケース側磁石３１ｃに対向する面の極性が互いに異なっているので、ファン側磁石２２とケース側磁石３１ｃとを結ぶように磁力線が形成され、ファン側磁石２２とケース側磁石３１ｃとの間に形成される磁界に磁性流体Ｍを容易に留めておくことができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図９の断面図に示すように、ファン側磁石２２ｂおよびケース側磁石３１ｃの配置を変更している。なお、図９は、第１実施形態の図４に対応する図面であり、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面においても同様である。

より具体的には、本実施形態のファン側磁石２２ｂは、遠心ファン２０の上面側プレート２２の最外周部に形成されたファン側溝部２２ａに固定されている。一方、ケース側磁石３１ｃは、吸入側面３１ａのうち上面側プレート２２の外周側に対向する円筒状内周面に形成されたケース側溝部３１ｂに固定されている。

つまり、本実施形態では、円筒形状に形成されたケース側磁石３１ｃの内径が、円筒形状に形成されたファン側磁石２２ｂの外径よりも大きく形成されて、ケース側磁石３１ｃがファン側磁石２２ｂの外周側に同軸上に配置されている。そして、ファン側磁石２２ｂの円筒状外周面が、ケース側磁石３１ｃの円筒状内周面に対向するように配置されている。

換言すると、本実施形態のケース側磁石３１ｃおよびファン側磁石２２ｂは、回転軸の径方向から見たときに、ケース側磁石３１ｃのうちファン側磁石２２ｂに対向する円筒状内周面、およびファン側磁石２２ｂのうちケース側磁石３１ｃに対向する円筒状外周面の少なくとも一部同士が、互いに重合するように配置されている。

そして、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に円環状に形成される空間には、第１実施形態と同様に、磁性流体Ｍが全周に亘って充填されている。その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の遠心送風機１０においても、第１実施形態と同様に、遠心ファン２０から吹き出された空気がケース３０の吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことの抑制、遠心ファン２０の軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を図ることができる。

さらに、本実施形態の遠心送風機１０によれば、径方向内周側から外周側に向かって、ファン側磁石２２ｂ、磁性流体Ｍ、ケース側磁石３１ｃの順に配置されることになるので、遠心ファン２０の回転によって磁性流体Ｍが遠心力を受けても、ケース３０およびケース側磁石３１ｃによって磁性流体Ｍが外周側に飛ばされてしまうことを抑制できる。

なお、本実施形態では、遠心ファン２０の上面側プレート２２の最外周側にファン側磁石２２ｂを固定した例を説明したが、図１０の変形例に示すように、上面側プレート２２の内周側（具体的には、ファン側吸入孔２０ａの外周側）にファン側磁石２２ｂを固定してもよい。

この場合は、図１０に示すように、ケース側磁石３１ｃを吸入側面３１ａのうち上面側プレート２２の最内周側に対向する内周面（具体的には、吸入口３０ａの開口縁部）にケース側磁石３１ｃを固定し、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に円環状に形成される空間に、磁性流体Ｍを充填すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図１１の断面図に示すように、ファン側磁石２２ｂを廃止し、上面側プレート２２に、吸入側面３１ａへ向かって回転軸の軸方向へ突出するファン側突出部２２ｘを設けた例を説明する。なお、図１１は、第１実施形態の図４に対応する図面である。

より具体的には、ファン側突出部２２ｘは、回転軸の軸方向から見たときに、円環状に形成され、回転軸と同軸上に配置されている。また、ファン側突出部２２ｘおよびケース側磁石３１ｃは、回転軸の軸方向から見たときに、少なくとも一部同士が互いに重合するように配置されている。

さらに、ファン側突出部２２ｘの先端部は、図１１に示すように、回転軸に対して径方向の断面形状が突出方向に向かって徐々に先細る形状に形成されている。より具体的には、本実施形態の先端部の径方向の断面形状は、鋭角的に尖った形状に形成されている。

そして、回転軸の軸方向から見たときに、ファン側突出部２２ｘとケース側磁石３１ｃとの間に円環状に形成される空間には、第１実施形態と同様に、磁性流体Ｍが充填されている。さらに、ファン側突出部２２ｘの先端部は、この磁性流体Ｍに全周に亘って接触している。その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の遠心送風機１０を作動させると、シート空調装置において、車室内の空気を吸い込む機能を果たすことができ、遠心送風機１０では、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態の遠心送風機１０によれば、ファン側突出部２２ｘとケース側磁石３１ｃとの間に形成される円環状の空間内に磁性流体Ｍが配置されているので、遠心ファン２０が回転しても、磁性流体Ｍをケース側磁石３１ｃに吸着させ、ケース側磁石３１ｃの周囲に留めておくことができる。

さらに、ファン側突出部２２ｘの先端部が、ケース側磁石３１ｃに吸着された磁性流体Ｍに接触しているので、磁性流体Ｍによってケース３０の吸入側面３１ａと遠心ファン２０の上面側プレート２２との隙間を閉塞させることができる。従って、ケース３０と遠心ファン２０との隙間を介して、遠心ファン２０から吹き出された空気が吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことを防止できる。

また、磁性流体Ｍはオイル状なので、磁性流体Ｍとファン側突出部２２ｘの先端部が接触していても、遠心ファン２０の軸動力が増加してしまうことを抑制できる。これに加えて、ファン側突出部２２ｘの先端部の径方向の断面形状が、突出方向に向かって徐々に先細る形状に形成されているので、ファン側突出部２２ｘと磁性流体Ｍとの接触面積を低減させて、ファン側突出部２２ｘと磁性流体Ｍとの摺動抵抗が増加してしまうことを効果的に抑制できる。

つまり、本実施形態の遠心送風機１０によれば、遠心ファン２０から吹き出された空気がケース３０の吸入口３０ａ側へ逆流してしまうことの抑制、および遠心ファン２０の軸動力が増加してしまうことの抑制の両立を図ることができる。

また、本実施形態の遠心送風機１０によれば、ケース３０側に磁性材（ケース側磁石３１ｃ）が固定され、磁性流体Ｍがケース３０側に吸着されるので、磁性流体Ｍが遠心ファン２０の回転による遠心力の影響を受けにくくなる。これにより、磁性流体Ｍが遠心ファン２０の回転に伴って外周側に飛ばされてしまうことを抑制できる。

なお、本実施形態では、ファン側突出部２２ｘを回転軸の軸方向へ突出させた例を説明したが、図１１の変形例に示すように、ファン側突出部２２ｘを上面側プレート２２の外周側に設けて、回転軸の径方向へ突出させるようにしてもよい。

この場合は、図１１に示すように、ケース側磁石３１ｃを吸入側面３１ａのうち上面側プレート２２の最外周側に対向する内周面にケース側磁石３１ｃを固定し、ケース側磁石３１ｃとファン側突出部２２ｘとの間に円環状に形成される空間に、磁性流体Ｍを充填すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上面側プレート２２の内周側（具体的には、ファン側吸入孔２０ａの外周側）に回転軸の径方向へ突出するファン側突出部２２ｘを設け、ケース側磁石３１ｃを吸入側面３１ａのうち上面側プレート２２の最内周側に対向する内周面（具体的には、吸入口３０ａの開口縁部）にケース側磁石３１ｃを固定し、ケース側磁石３１ｃとファン側磁石２２ｂとの間に円環状に形成される空間に、磁性流体Ｍを充填する構成としてもよい。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、１つのファン側磁性材および１つのケース側磁性材を設けた例を説明したが、もちろんファン側磁性材およびケース側磁性材を複数設けてもよい。

また、第１実施形態では、遠心ファン２０の回転による遠心力によって磁性流体Ｍが外周側に飛ばされるおそれがある場合には、例えば、上面側プレート２２に、軸方向から見たときに円環状に形成されて吸入側面３１ａに向かって突出する突出部を設け、この突出部によって磁性流体Ｍが外周側に飛ばされてしまうことを抑制するようにしてもよい。

また、第２実施形態では、円筒状のケース側磁石３１ｃを円筒状のファン側磁石２２ｂの外周側に配置した例を説明したが、逆に、ファン側磁石２２ｂをケース側磁石３１ｃの外周側に配置する構成としてもよい。

また、第３実施形態では、ケース３０側に磁性材（ケース側磁石３１ｃ）を配置し、遠心ファン２０側に、磁性流体Ｍと接触するファン側突出部２２ｘを設けた例を説明したが、遠心力によって磁性流体Ｍが外周側に飛ばされるおそれがなければ、遠心ファン２０側に磁性材（ファン側磁石２２ｂ）を配置し、ケース３０側にケース側突出部を設ける構成としてもよい。

（２）上述の第３実施形態では、ファン側突出部２２ｘの先端部の径方向の断面形状を、鋭角的に尖った形状とした例を説明したが、ファン側突出部２２ｘの先端部の径方向の断面形状はこれに限定されない。例えば、径方向の断面形状が半円状に形成されていてもよいし、半楕円状に形成されていてもよい。

（３）上述の実施形態では、遠心送風機１０の遠心ファン２０およびケース３０を樹脂で形成した例を説明したが、具体的には、ポリプロピレンで形成してもよい。また、遠心ファン２０およびケース３０の各構成部材は、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば、材質は限定されない。従って、これらの構成部材を金属等で形成してもよい。

さらに、遠心ファン２０の上面側プレート２２やケース３０の上側ケース３１を強磁性材料で形成し、部分的な着磁処理を施すことによって、上面側プレート２２とファン側磁性材（ファン側磁石２２ｂ）とを一体的に構成してもよい。同様に、上側ケース３１とケース側磁性材（ケース側磁石３１ｃ）とを一体的に構成してもよい。

（４）上述の実施形態では、遠心ファン２０として、後向きファン（ターボファン）を採用した例を説明したが、遠心ファン２０はこれに限定されない。例えば、遠心ファン２０として、複数の羽根が径方向内側から外側に向かって回転方向に傾斜した形状に形成された、前向きファン（シロッコファン）を採用してもよい。

（５）上述の実施形態では、本発明に係る遠心送風機１０を、車両用のシート空調装置に適用した例を説明したが、遠心送風機１０の適用はこれに限定されない。例えば、パーソナルコンピュータのＣＰＵの冷却用送風機、電気掃除機等に適用してもよい。

１０ 遠心送風機
２０ 遠心ファン
２１ 羽根
２２ 上面側プレート
２２ｂ ファン側磁石（ファン側磁性材）
３０ ケース
３１ａ 吸入側面
３１ｃ ケース側磁石（ケース側磁性材）

Claims (4)

1. 回転駆動力を伝達されることによって回転して、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向へ吹き出す遠心ファン（２０）と、
   前記遠心ファン（２０）を収容するとともに、前記空気の吸入口（３０ａ）が形成されたケース（３０）とを備え、
   前記遠心ファン（２０）は、前記回転軸の軸周りに円環状に配置された複数の羽根（２１）、および前記複数の羽根（２１）の前記吸入口（３０ａ）側の端部が固定される上面側プレート（２２）を有し、
   前記上面側プレート（２２）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されたファン側磁性材（２２ｂ）が固定されており、
   前記ケース（３０）のうち前記上面側プレート（２２）に対向して配置される吸入側面（３１ａ）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側磁性材（３１ｃ）が固定されており、
   さらに、前記軸方向から見たときに、前記ファン側磁性材（２２ｂ）と前記ケース側磁性材（３１ｃ）との間に円環状に形成される空間には、磁性流体（Ｍ）が配置されていることを特徴とする遠心送風機。
2. 前記ケース側磁性材（３１ｃ）のうち前記ファン側磁性材（２２ｂ）に対向する面の極性と前記ファン側磁性材（２２ｂ）のうち前記ケース側磁性材（３１ｃ）に対向する面の極性は、互いに異なっていることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記ケース側磁性材（３１ｃ）および前記ファン側磁性材（２２ｂ）は、円筒形状に形成されているとともに、一方の磁性材（２２ｂ）の円筒状外周面が、他方の磁性材（３１ｃ）の円筒状内周面に対向するように配置されており、
   前記磁性流体（Ｍ）は、前記一方の磁性材（２２ｂ）の円筒状外周面と前記他方の磁性材（３１ｃ）の円筒状内周面との間に形成される空間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心送風機。
4. 回転駆動力を伝達されることによって回転して、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向へ吹き出す遠心ファン（２０）と、
   前記遠心ファン（２０）を収容するとともに、前記空気の吸入口（３０ａ）が形成されたケース（３０）とを備え、
   前記遠心ファン（２０）は、前記回転軸の軸周りに円環状に配置された複数の羽根（２１）、および前記複数の羽根（２１）の前記吸入口（３０ａ）側の端部が固定される上面側プレート（２２）を有し、
   前記上面側プレート（２２）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて前記吸入側面（３１ａ）に向かって突出するファン側突出部（２２ｘ）が設けられ、
   前記ケース（３０）のうち前記上面側プレート（２２）に対向して配置される吸入側面（３１ａ）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されたケース側磁性材（３１ｃ）が配置されており、
   さらに、前記軸方向から見たときに、前記ファン側突出部（２２ｘ）と前記ケース側磁性材（３１ｃ）との間に円環状に形成される空間には、磁性流体（Ｍ）が配置されており、
   前記ファン側突出部（２２ｘ）の先端部は、前記磁性流体（Ｍ）に接触していることを特徴とする遠心送風機。

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