JP2015108369A

JP2015108369A - 遠心送風機

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Publication number: JP2015108369A
Application number: JP2014145611A
Authority: JP
Inventors: 川島　誠文; Masafumi Kawashima; 誠文川島; 文也石井; Fumiya Ishii
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2034-07-16
Also published as: JP6260481B2; WO2015059893A1; US20160264028A1

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】遠心ファン２０を収容するケース３０のうち吸入口３０ａが形成される吸入側面３１ａに、軸方向から見たときに円環状に形成されて遠心ファン２０側に向かって突出する２つのケース側突出部３１ｂを設け、吸入側面３１ａに対向するように配置された遠心ファン２０の上面側プレート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側に向かって突出するファン側突出部２２ａを設ける。そして、２つのケース側突出部３１ｂの径方向の間にグリスＧを充填し、突出方向に向かって徐々に先細る形状に形成されたファン側突出部２２ａの先端部をグリスＧに接触させる。【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、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向かって突出する突出部（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、遠心ファンのうちケースの吸入口が形成された吸入側面に対向するように配置された板状部材である。

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）が固定されるとともにケース（３０）のうち吸入口（３０ａ）が形成された吸入側面（３１ａ）に対向するように配置された上面側プレート（２２）を有し、
吸入側面（３１ａ）と上面側プレート（２２）との隙間には、半固体状物質からなるシール材（Ｇ）が配置されており、シール材（Ｇ）は、吸入側面（３１ａ）および上面側プレート（２２）の双方に接触しているとともに、軸方向から見たときに回転軸の軸周りに円環状に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、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）との隙間にシール材（Ｇ）が配置され、さらに、シール材（Ｇ）が吸入側面（３１ａ）および上面側プレート（２２）の双方に接触するように円環状に配置されている。従って、吸入側面（３１ａ）と上面側プレート（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。

さらに、遠心ファン（２０）とケース（３０）が直接接触していないので、遠心ファン（２０）とケース（３０）との摺動抵抗を抑制することができる。従って、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。

その結果、請求項１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、本請求項における「シール材（Ｇ）は、吸入側面（３１ａ）および上面側プレート（２２）の双方に接触している」とは、シール材（Ｇ）が、吸入側面（３１ａ）および上面側プレート（２２）のうち、面状に形成された部位に接触しているという意味に限定されない。

例えば、吸入側面（３１ａ）あるいは上面側プレート（２２）に、突出部や凹部が設けられている場合には、シール材（Ｇ）が、当該突出部の先端部や凹部の内部に接触していることも含む意味である。

また、請求項１０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）が固定されるとともにケース（３０）のうち吸入口（３０ａ）が形成された吸入側面（３１ａ）に対向するように配置された上面側プレート（２２）を有し、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て上面側プレート（２２）に向かって突出するケース側突出部（３１ｂ）が設けられ、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（２２ａ）が設けられ、ケース側突出部（３１ｂ）およびファン側突出部（２２ａ）のうち、少なくとも一方の突出部（３１ｂ）は複数設けられており、
一方の突出部（３１ｂ）同士の間には、半固体状物質からなるシール材（Ｇ）が配置されており、ケース側突出部（３１ｂ）およびファン側突出部（２２ａ）のうち、他方の突出部（２２ａ）の先端部（２２ｂ）は、シール材（Ｇ）に接触しており、さらに、先端部（２２ｂ）の軸方向断面における断面形状は、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遠心送風機を特徴としている。

これによれば、ケース側突出部（３１ｂ）およびファン側突出部（２２ａ）のうち、一方の突出部同士の間にシール材（Ｇ）が配置され、さらに、他方の突出部の先端部（２２ｂ）がシール材（Ｇ）に接触している。従って、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。

この際、シール材（Ｇ）として半固体状物質からなるものを採用しているので、他方の突出部を形成する際に、その突出方向の寸法が狙いの寸法と僅かに異なってしまっても、他方の突出部の先端部（２２ｂ）を容易にシール材（Ｇ）に接触させることができる。従って、他方の突出部を形成する際に、高度な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。

さらに、遠心ファン（２０）とケース（３０）は、直接接触していないので、遠心ファン（２０）とケース（３０）との摺動抵抗を抑制できる。これに加えて、先端部（２２ｂ）の軸方向断面における断面形状が、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、先端部（２２ｂ）とシール材（Ｇ）との接触面積を低減させて、先端部（２２ｂ）とシール材（Ｇ）との摺動抵抗が増加してしまうことを抑制できる。従って、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。

その結果、請求項１０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１３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）が固定されるとともにケース（３０）のうち吸入口（３０ａ）が形成された吸入側面（３１ａ）に対向するように配置された上面側プレート（２２）を有し、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て上面側プレート（２２）に向かって突出するケース側突出部（３１ｂ）が設けられ、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（２２ａ）が設けられ、
ケース側突出部（３１ｂ）およびファン側突出部（２２ａ）は、吸入側面（３１ａ）と上面側プレート（２２）との間に形成される隙間空間内にラビリンスシールを構成するように配置されており、さらに、隙間空間の軸方向断面において、ラビリンスシールの内周側における吸入側面（３１ａ）と上面側プレート（２２）との隙間寸法（δｉｎ）が、ラビリンスシールの外周側における吸入側面（３１ａ）と上面側プレート（２２）との隙間寸法（δｏｕｔ）よりも小さく形成されている遠心送風機を特徴としている。

これによれば、ケース側突出部（３１ｂ）およびファン側突出部（２２ａ）が、吸入側面（３１ａ）と上面側プレート（２２）との間に形成される隙間空間内にラビリンスシールを構成しており、さらに、ラビリンスシールの内周側（回転軸側）における隙間寸法（δｉｎ）が、外周側における隙間寸法（δｏｕｔ）よりも小さく形成されている。

従って、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）との間の隙間を介して、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効果的に抑制できる。

さらに、遠心ファン（２０）とケース（３０）は、直接接触していないので、遠心ファン（２０）とケース（３０）との摺動抵抗を抑制できる。この際、遠心ファン（２０）の内周側（回転軸側）は外周側よりも振動等による変位量が少ないので、遠心ファン（２０）およびケース（３０）のうちラビリンスシールの内周側を形成する部位同士が接触して摺動抵抗を増加させてしまうことも抑制できる。従って、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。

その結果、請求項１３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３実施形態の遠心送風機の断面図である。第４実施形態の遠心送風機の断面図である。第５実施形態の遠心送風機の断面図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜図７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。従って、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。

上面側プレート２２は、図４の断面図に示すように、上側ケース３１の吸入口３０ａが形成された吸入側面３１ａに対向するように配置されている。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、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、本実施形態の上側ケース３１の吸入側面３１ａには、図４の断面図に示すように、遠心ファン２０の上面側プレート２２へ向かって回転軸の軸方向へ突出する２つのケース側突出部３１ｂが形成されている。これらの２つケース側突出部３１ｂは、その先端部２２ｂが上面側プレート２２に接触しない寸法に形成されている。

さらに、これらの２つのケース側突出部３１ｂは、回転軸の軸方向から見たときに互いに異なる径の円環状に形成されて、回転軸と同軸上に配置されている。また、２つのケース側突出部３１ｂ同士の径方向の間には、半固体状物質からなるシール材としてのグリスＧが全周に亘って充填されている。より具体的には、本実施形態では、グリスＧとして、粘度０．０２４Ｐａ・Ｓ程度、動粘度２６ｃＳｔ程度のものを採用している。

一方、遠心ファン２０の上面側プレート２２には、上側ケース３１の吸入側面３１ａへ向かって回転軸の軸方向へ突出する１つのファン側突出部２２ａが形成されている。このファン側突出部２２ａも、回転軸の軸方向から見たときに円環状に形成されて、回転軸と同軸上に配置されている。

さらに、ファン側突出部２２ａの径は、内周側のケース側突出部３１ｂの径よりも大きく、かつ、外周側のケース側突出部３１ｂの径よりも小さく形成されている。これにより、ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂは、２つのケース側突出部３１ｂ同士の間に突出して、吸入側面３１ａに接触することなく、２つのケース側突出部３１ｂ同士の間に充填されたグリスＧに全周に亘って接触している。

ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂは、図４に示すように、軸方向断面における断面形状（すなわち、回転軸を含む断面における断面形状）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２２ｂの軸方向断面における断面形状は、鋭角的に尖った形状に形成されている。

つまり、本実施形態では、ケース側突出部３１ｂが特許請求の範囲に記載された一方の突出部を構成し、ファン側突出部２２ａが特許請求の範囲に記載された他方の突出部を構成している。また、図４から明らかなように、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａは、遠心ファン２０の最外周部よりも最内周部（ファン側吸入孔２０ａ）に近い位置に設けられている。

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とがある。

これに対して、本実施形態の遠心送風機１０では、２つのケース側突出部３１ｂ同士の間にグリスＧが充填され、さらに、ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂをグリスＧに接触させているので、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。

従って、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。

より具体的には、本発明者らの検討によれば、本実施形態に対して２つのケース側突出部３１ｂ同士の間にグリスＧが充填されていない遠心送風機（すなわち、逆流が生じ得る遠心送風機であって、以下、比較用送風機と記載する）において、遠心ファン２０の軸動力を増加させることなく、逆流を防止することができれば、図５の破線から一点鎖線への変化に示すように、ファン効率ηｆを１５％程度向上可能であることが判っている。

さらに、本実施形態の遠心送風機１０では、遠心ファン２０とケース３０が、直接接触していないので、遠心ファン２０とケース３０との摺動抵抗を抑制できる。これに加えて、ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂの軸方向断面における断面形状が、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２２ａとグリスＳとの接触面積を低減させて、ファン側突出部２２ａとグリスＧとの摺動抵抗が増加してしまうことも抑制できる。

具体的には、ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂのうちグリスＧと接触している部分の面積をＡとし、遠心ファン２０が回転した際のファン側突出部２２ａとグリスＧとの相対速度をＵとしたときに、ファン側突出部２２ａが受ける荷重Ｆ（ファン側突出部２２ａとグリスＧとの摺動抵抗に相当）は、以下数式Ｆ１から求めることができる。
Ｆ＝μ×（Ａ×Ｕ）／ｈ…（Ｆ１）
なお、μはグリスＳの粘度であって、ｈはグリスＳの厚さである。

そして、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、逆流が生じてしまうものの、遠心ファン２０とグリスＧとの間に摺動抵抗が生じない遠心送風機）に対して、１０％程度の軸動力の増加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、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、比較用送風機に対して、ファン効率ηｆを５％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。

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、シール材として半固体状物質からなるグリスＧを採用しているので、ファン側突出部２２ａを形成する際に、その突出方向の寸法が狙いの寸法と僅かに異なってしまっても、グリスＧの充填量を調整することで、ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂを容易にグリスＧに接触させることができる。つまり、ファン側突出部２２ａを形成する際に、高度な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、ケース側突出部３１ｂを複数設けて、ケース側突出部３１ｂ同士の間にグリスＧを充填しているので、ファン側突出部２２ａを複数設けて、ファン側突出部２２ａの間にグリスＧを充填する場合のように、遠心ファン２０の重量を増加させて軸動力を増加させてしまうことがない。さらに、遠心ファン２０が回転した際に生じる遠心力によって、グリスＧが剥がれ落ちてしまうこともない。

また、本実施形態の遠心送風機１０では、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａが、上面側プレート２２の最外周部よりも最内周部（ファン側吸入孔２０ａ）に近い位置に設けられているので、最外周部に近い位置に設けられている場合に対して、ファン側突出部２２ａとグリスＧとの接触面積を減らすことができる。従って、ファン側突出部２２ａとグリスＧ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。

また、本実施形態の遠心送風機１０では、ファン側突出部２２ａが、上面側プレート２２の最内周部（ファン側吸入孔２０ａ）より外周側に設けられている。従って、ファン側吸入孔２０ａの形状の影響を受けることなく、ファン側突出部２２ａの形状を、確実かつ容易に、ケース側突出部３１ｂに適合する円環状に形成することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図９の断面図に示すように、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａの構成を変更した例を説明する。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１０〜図１２においても同様である。

具体的には、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａは、いずれも複数（本実施形態では、３つ）設けられており、図９の軸方向断面に示すように、各ケース側突出部３１ｂの径および各ファン側突出部２２ａの径が、交互に順次大きくなっている。つまり、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａは、回転軸の軸方向から見たときに径方向に向かって交互に配置されている。

このように、互いに対向して突出するケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａが径方向に向かって交互に配置されることによって、本実施形態のケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａは、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との間に形成される隙間空間内にラビリンスシール構造を構成している。

さらに、本実施形態では、図９に示すように、ラビリンスシール構造の内周側における吸入側面３１ａと上面側プレート２２との隙間寸法δｉｎが、ラビリンスシールの外周側における吸入側面３１ａと上面側プレート２２との隙間寸法δｏｕｔよりも小さく形成されている。その他の遠心送風機１０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を作動させた際にも、第１実施形態と同様に、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る。

さらに、本実施形態の遠心送風機１０によれば、複数のケース側突出部３１ｂおよび複数のファン側突出部２２ａが、吸入側面３１ａと上面側プレート２２との間に形成される隙間空間内にラビリンスシールを構成しており、さらに、ラビリンスシールの内周側（回転軸側）における隙間寸法δｉｎが、外周側における隙間寸法δｏｕｔよりも小さく形成されている。

従って、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との間の隙間を介して、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効果的に抑制できる。

さらに、本実施形態の遠心送風機１０では、遠心ファン２０とケース３０が、直接接触していないので、遠心ファン２０とケース３０との摺動抵抗を抑制できる。この際、遠心ファン２０の内周側（回転軸側）は外周側よりも振動等による変位量が少ないので、遠心ファン２０およびケース３０のうちラビリンスシールの内周側を形成する部位同士が接触して摺動抵抗を増加させてしまうことも抑制できる。

つまり、本実施形態の遠心送風機１０においても、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。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の変形例を説明する。本実施形態の遠心送風機１０では、図１０の断面図に示すように、第１実施形態に対して、ファン側突出部２２ａおよびケース側突出部３１ｂが廃止されている。

このため、本実施形態のグリスＧは、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との隙間に配置されている。さらに、グリスＧは、吸入側面３１ａおよび上面側プレート２２の双方に接触しているとともに、軸方向から見たときに回転軸の軸周りに円環状に配置されている。その他の構成は、第１施形態と同様である。

従って、本実施形態の遠心送風機１０を作動させた際にも、第１実施形態と同様に、シート空調装置において、車室内の空気を吸い込むことができる。

さらに、本実施形態の遠心送風機１０によれば、シール材としてのグリスＧが、吸入側面３１ａと上面側プレート２２との隙間に配置されているので、従って、第１実施形態と同様に、吸入側面３１ａと上面側プレート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。

以上の如く、本実施形態の遠心送風機１０では、ファン側突出部２２ａおよびケース側突出部３１ｂが廃止されているので、吸入側面３１ａと上面側プレート２２との隙間にグリスＧを配置するという極めて簡素な構成で、上述した逆流防止効果を得ることができる。

その一方で、本実施形態の遠心送風機１０では、遠心ファン２０の回転に伴ってグリスＧに遠心力が作用するので、グリスＧが外周側に移動しやすい。従って、本実施形態の遠心送風機１０は、第１実施形態よりも低い回転数帯で遠心ファン２０を回転させる遠心送風機として用いられることが望ましい。

また、本実施形態の遠心送風機１０では、シール材の剥離を抑制するために、第１実施形態よりも吸入側面３１ａと上面側プレート２２との隙間の距離を短縮化しておくことが望ましい。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の変形例を説明する。本実施形態の遠心送風機１０では、図１１の断面図に示すように、第１実施形態に対して、ケース側突出部３１ｂが廃止されている。そして、上面側プレート２２に設けられたファン側突出部２２ａの先端部２２ｂが、吸入側面３１ａと上面側プレート２２との間の隙間に配置されたグリスＧに接触している。その他の構成は、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を作動させた際にも、第１実施形態と同様に、シート空調装置において、車室内の空気を吸い込むことができる。さらに、吸入側面３１ａと上面側プレート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等、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の変形例を説明する。本実施形態の遠心送風機１０では、図１２の断面図に示すように、第１実施形態に対して、ケース側突出部３１ｂを廃止するとともに、ケース３０の吸入側面３１ａのうち上面側プレート２２に対向する側の面に凹部３１ｃを形成している。

凹部３１ｃは、回転軸の軸方向から見たときに回転軸の軸周りに円環状に形成されており、ファン側突出部２２ａから離れる側に凹んでいる。ファン側突出部２２ａおよび凹部３１ｃは、軸方向から見たときに互いに重合して配置されている。ファン側突出部２２ａは、先端部２２ｂが凹部３１ｃの内部へ至るように突出している。

さらに、本実施形態のグリスＧは、凹部３１ｃの内部に全周に亘って充填されている。そして、ファン側突出部２２ａの先端部２２ｂは、凹部３１ｃの内部に充填されたグリスＧに接触している。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

（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）上述の第１実施形態では、ケース側突出部３１ｂによって特許請求の範囲に記載された一方の突出部を構成した例を説明した、ファン側突出部２２ａを複数設け、ファン側突出部２２ａによって特許請求の範囲に記載された一方の突出部を構成し、ケース側突出部３１ｂによって特許請求の範囲に記載された他方の突出部を構成してもよい。

さらに、ケース側突出部３１ｂの数量およびファン側突出部２２ａの数量は第１実施形態で説明した数量に限定されることなく、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａの双方を複数設けてもよい。

また、上述の第２実施形態では、ケース側突出部３１ｂおよびファン側突出部２２ａを３つ設けた例を説明したが、ラビリンスシールを構成することができれば、ケース側突出部３１ｂの数およびファン側突出部２２ａの数量はこれに限定されない。

また、上述の第４実施形態では、ケース側突出部３１ｂを廃止した例を説明したが、ファン側突出部２２ａを廃止してもよい。この場合は、ケース側突出部３１ｂを１つ形成し、さらに、このケース側突出部３１ｂの先端部の軸方向断面における断面形状が、突出方向に向かって徐々に先細る形状に形成されていてもよい。

また、上述の第５実施形態では、ケース側突出部３１ｂを廃止するとともに、ケース３０に凹部３１ｃを形成した例を説明したが、ファン側突出部２２ａを廃止するとともに、上面側プレート２２に同様の凹部を形成してもよい。この場合は、ケース側突出部３１ｂを１つ形成し、さらに、ケース側突出部３１ｂの先端部を上面側プレート２２に形成された凹部内に配置されたグリスＧに接触させるようにしてもよい。

（２）上述の第１、第４、第５実施形態では、ファン側突出部２２ａの先端部の軸方向断面における断面形状を、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２２ａの先端部の断面形状はこれに限定されない。例えば、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。

もちろん、上記の如く、ケース側突出部３１ｂによって特許請求の範囲に記載された突出部（あるいは、他方の突出部）を構成する際には、ケース側突出部３１ｂの軸方向断面における断面形状を、同様に突出方向に向かって徐々に先細る形状とすればよい。

（３）上述の第１実施形態では、半固体状物質からなるシール材としてグリスＧを採用した例を説明したが、シール材はこれに限定されない。例えば、液体としての性状と固体としての性状を合わせ持ち、所定の粘度および動粘度を有する物質であれば、磁性流体等を採用してもよい。

また、本発明者らの検討によれば、例えば、ちょう度が２５０（±１０％）程度のものを採用することで、ケース側突出部３１ｂが鉛直下方側に突出するように配置されていても、遠心送風機１０を作動させた際に、グリスＧがケース側突出部３１ｂの間から落ちてしまわないことが確認されている。

（４）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。

（５）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。

（６）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
２２ａファン側突出部
３０ケース
３１ａ吸入側面
３１ｂケース側突出部

Claims

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）が固定されるとともに前記ケース（３０）のうち前記吸入口（３０ａ）が形成された吸入側面（３１ａ）に対向するように配置された上面側プレート（２２）を有し、
前記吸入側面（３１ａ）と前記上面側プレート（２２）との隙間には、半固体状物質からなるシール材（Ｇ）が配置されており、
前記シール材（Ｇ）は、前記吸入側面（３１ａ）および前記上面側プレート（２２）の双方に接触しているとともに、前記軸方向から見たときに前記回転軸の軸周りに円環状に配置されていることを特徴とする遠心送風機。
前記吸入側面（３１ａ）および前記上面側プレート（２２）のいずれか一方には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて他方に向かって突出する突出部（２２ａ）が設けられており、
前記突出部（２２ａ）の先端部（２２ｂ）は、前記シール材（Ｇ）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
前記吸入側面（３１ａ）および前記上面側プレート（２２）の一方には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて他方に向かって突出する突出部（２２ａ）が設けられ、
前記吸入側面（３１ａ）および前記上面側プレート（２２）の他方には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて前記突出部（２２ａ）から離れる側に凹んだ凹部（３１ｃ）が設けられており、
前記突出部（２２ａ）および前記凹部（３１ｃ）は、前記軸方向から見たときに互いに重合して配置され、
前記シール材（Ｇ）は、前記凹部（３１ｃ）の内部に配置されており、
前記突出部（２２ａ）の先端部（２２ｂ）は、前記シール材（Ｇ）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
前記突出部は、前記上面側プレート（２２）に設けられたファン側突出部（２２ａ）であることを特徴とする請求項２または３に記載の遠心送風機。
前記吸入側面（３１ａ）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて前記上面側プレート（２２）に向かって突出するケース側突出部（３１ｂ）が設けられ、
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（２２ａ）が設けられ、
前記ケース側突出部（３１ｂ）および前記ファン側突出部（２２ａ）のうち、少なくとも一方の突出部（３１ｂ）は複数設けられており、
前記シール材（Ｇ）は、前記一方の突出部（３１ｂ）同士の間に配置されており、
前記ケース側突出部（３１ｂ）および前記ファン側突出部（２２ａ）のうち、他方の突出部（２２ａ）の先端部（２２ｂ）は、前記シール材（Ｇ）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
前記一方の突出部は、前記ケース側突出部（３１ｂ）であり、
前記他方の突出部は、前記ファン側突出部（２２ａ）であることを特徴とする請求項５に記載の遠心送風機。
前記ファン側突出部（２２ａ）は、前記上面側プレート（２２）の最内周部よりも外周側に設けられていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の遠心送風機。
前記ファン側突出部（２２ａ）は、前記上面側プレート（２２）の最外周部よりも最内周部に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１つに記載の遠心送風機。
前記先端部（２２ｂ）の前記軸方向断面における断面形状は、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ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の遠心送風機。
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）が固定されるとともに前記ケース（３０）のうち前記吸入口（３０ａ）が形成された吸入側面（３１ａ）に対向するように配置された上面側プレート（２２）を有し、
前記吸入側面（３１ａ）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて前記上面側プレート（２２）に向かって突出するケース側突出部（３１ｂ）が設けられ、
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（２２ａ）が設けられ、
前記ケース側突出部（３１ｂ）および前記ファン側突出部（２２ａ）のうち、少なくとも一方の突出部（３１ｂ）は複数設けられており、
前記一方の突出部（３１ｂ）同士の間には、半固体状物質からなるシール材（Ｇ）が配置されており、
前記ケース側突出部（３１ｂ）および前記ファン側突出部（２２ａ）のうち、他方の突出部（２２ａ）の先端部（２２ｂ）は、前記シール材（Ｇ）に接触しており、
さらに、前記先端部（２２ｂ）の前記軸方向断面における断面形状は、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ことを特徴とする遠心送風機。
前記一方の突出部は、前記ケース側突出部（３１ｂ）であり、
前記他方の突出部は、前記ファン側突出部（２２ａ）であることを特徴とする請求項１０に記載の遠心送風機。
前記ファン側突出部（２２ａ）は、前記上面側プレート（２２）の最外周部よりも最内周部に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の遠心送風機。
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）が固定されるとともに前記ケース（３０）のうち前記吸入口（３０ａ）が形成された吸入側面（３１ａ）に対向するように配置された上面側プレート（２２）を有し、
前記吸入側面（３１ａ）には、前記軸方向から見たときに円環状に形成されて前記上面側プレート（２２）に向かって突出するケース側突出部（３１ｂ）が設けられ、
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（２２ａ）が設けられ、
前記ケース側突出部（３１ｂ）および前記ファン側突出部（２２ａ）は、前記吸入側面（３１ａ）と前記上面側プレート（２２）との間に形成される隙間空間内にラビリンスシールを構成するように配置されており、
さらに、前記隙間空間の軸方向断面において、前記ラビリンスシールの内周側における前記吸入側面（３１ａ）と前記上面側プレート（２２）との隙間寸法（δｉｎ）が、前記ラビリンスシールの外周側における前記吸入側面（３１ａ）と前記上面側プレート（２２）との隙間寸法（δｏｕｔ）よりも小さく形成されていることを特徴とする遠心送風機。