JPH0652155B2 - 熱交換型送風機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は異なる動作流体の温度差によって熱交換を行
なう熱交換型送風機に関するものである。

従来の技術 従来、この種の熱交換型送風機は、例えば特開昭５７−
４７１８７号公報に示されているように、第３図および
第４図のような構造になっていた。

第３図および第４図において、１は回転軸に固定するた
めのボス部を有する内側部板、２は内側部板１の外周部
に設けられた波形状薄板からなる円板状のインペラで、
熱交換作用は主としてこのインペラで行なわれる。３は
前記インペラ２の外周部に設けられ、前記内側部板１と
の間でインペラ２部分を保持し、かつインペラの両面に
おける異なる流れを分離するための外周部材である。４
はインペラ２の回転方向を示している。第４図は第３図
の熱交換型インペラを組み込んだ送風装置を示したもの
で、５は内側部板１の外周部に設けたインペラ２への空
気流れを一方の面からだけに制限する内側の閉塞部材
で、回転軸を中心として放射状に位置するように配置し
た複数の溝部分９，１０の波形状の内周端部の開口部を
閉塞している。６は外周部材３に設けた外側の閉塞部材
で、溝部分９，１０の外周端部の開口部を閉塞してい
る。また７はインペラ２の一方の面の溝部分からの流入
空気の流れ、８は他方の面の溝部分１０からの流入空気
の流れを示したものである。１１は送風機両面の空気流
れを完全に仕切る仕切板、１２は送風機の両側から空気
を取入れこれを分流させるケーシング、１３は回転軸で
ある。上記構成により回転軸１３が回転すると、インペ
ラ２が回転し、インペラ２の両面の溝部分９，１０にお
いて、２つの異なる空気流れ７，８が生じ、この時イン
ペラ２の壁面を介して隣り合った空気流れの間で熱交換
が行われるものである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構造のものでは熱交換型送風機が高
速回転するため、インペラ２に機械的強度と精度を必要
とし、熱交換を行うインペラの肉厚を薄くするには限界
があった。

また、送風機両面の送風空気を分離するエアーシールを
必要とするためコスト高となるとともに、長期的な使用
によってはシール磨耗等による信頼性の点で問題があっ
た。さらに、シールの摺動抵抗により、モータの起動ト
ルクが高くなるなどの問題点も有していた。

そこで、本発明は熱交換性能を向上させるとともに、シ
ール構造を不要とし、信頼性の向上を図り、かつ構造の
簡単な熱交換型送風機を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の熱交換型送風機
は、２つの異なる空気流れを発生させる２個のファンを
対向して設け、両ファンの間に波形状薄板からなる熱交
換仕切壁を取付けた構成である。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、２個のファンの回転により、波形状薄板から
なる熱交換手段の凹凸両側面に異なる空気流体を流し、
それぞれの経路に接する凹凸側面に接触させる。この
時、凹凸のある熱交換部を介して、異なる空気流体のう
ち温度の高い方の空気の熱が低い方の空気に移動するこ
とにより熱交換が行われる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。

第１図は、第１の経路側からみた本実施例による熱交換
型送風機の一部切り欠き斜視図である。１３は第１のフ
ァン、１５は回転軸で第１のファン１３及び第２のファ
ン１４（第１図には図示されていない）の回転中心とな
る。第１のファン１３は、回転することにより空気の流
れを起こす羽根１３ａと、その羽根１３ａを固定する円
盤状のファン胴体１３ｂと、羽根１３ａをファン胴体１
３ｂに固定するリング部１３ｃとで構成される。１７
は、第１の経路と第２の経路とを仕切り、薄板からなる
熱交換手段である。この熱交換手段１７は、第１の経路
と第２の経路とを仕切り、かつ、第１のファン１３と第
２のファン１４との中間に位置する仕切壁部１７ｃと、
その仕切壁部１７ｃに連続し、仕切壁部１７ｃの両側に
配置した各ファン１３、１４の外周近傍から放射状に波
形状の凸部１７ａ、凹部１７ｂを有する熱交換部とで構
成されている。

第２図は、本実施例の縦断面図である。２４は、この熱
交換型送風機を包み込むケーシングで、第１及び第２の
ファン１３、１４への空気取入れ口１８、１９と、第１
経路及び第２経路の空気吹き出し口２０、２１を有す
る。２２は、第１の経路を流れる空気の流れ、２３は、
第１経路の空気より温度の低い第２の経路を流れる空気
の流れを示す。

次にこの一実施例の構成における動作を説明する。

まず、上記構成において、回転軸１５が回転すると、こ
れに固定された第１のファン１３及び第２のファン１４
が回転し、第１の空気取入れ口１８からは空気の流れ２
２が、第２の空気取入れ口１９からは空気の流れ２３が
生じる。この時、それぞれの空気の流れ２２、２３は、
熱交換手段の仕切り壁部１７ｃを介して隣あった流れと
なる。そして、仕切り壁部１７ｃに連続する熱交換部に
は波形状の凹凸１７ａ、１７ｂが、回転軸を中心として
仕切壁部１７ｃの両側に配置した各ファン１３、１４の
外周近傍から放射状に形成されているため、エアーガイ
ドの役目をし、これら空気の流れ２２、２３を送風ロス
なく仕切り壁部１７ｃの外周方向に導く。仕切り壁部１
７ｃ及び熱交換部は、第１の経路と第２の経路を完全に
仕切っているため、空気の流れ２２、２３は、混合する
ことなくそれぞれの経路を流れ、空気吹き出し口２０、
２１からケーシングの外部へ放出される。

この状態で、空気の流れ２２、２３に温度差があると、
仕切壁部１７ｃの両面から熱交換部に第１及び第２の経
路の空気（２２、２３）が接触しながら流れるため、凹
凸のある熱交換部（１７ａ、１７ｂ）を介して、第１の
経路内を流れる空気２２の熱が第２の経路内を流れる空
気２３に移動することにより熱交換が行われる。従っ
て、第１の経路の空気２２は熱量を失い温度が低下し、
第２の経路の空気２３は熱量を供給されて温度が上昇す
る。

なお、本実施例では、凸部１７ａ、凹部１７ｂを熱交換
部の両面に設けたが、片面だけに設けても同様の効果が
得られる。

さらに、本実施例では、波形状を凸部１７ａから凹部１
７ｂまで連続して傾斜する形状としているが、凸部１７
ａと凹部１７ｂが不連続な形状、例えば、凸部１７ａと
凹部１７ｂの傾斜角度を異ならせたり、あるいは、凸部
１７ａと凹部１７ｂの間に平坦部を設けても同様の効果
が得られる。

また、熱交換手段１７の材質は、薄板（数mm以下）であ
れば、金属、樹脂、紙などで作ることが可能である。

発明の効果 以上、実施例より明らかなように本発明は、対向する２
個のファンの間に熱交換仕切壁部を設け、この仕切壁部
に連続して放射状に波形状の凹凸を有する熱交換部を設
けているため、熱交換面積を広くすることができ、熱交
換性能を大幅に向上させることができる。

また、熱交換部に回転軸を中心として放射状に波形状の
凹凸を設けることにより強度が向上するため仕切壁の肉
厚を極端に薄くすることが可能となり、熱交換効率がさ
らに向上するとともに、２個のファンの隙間を最小限に
抑えることが可能なため、送風機に組込む際には奥行を
コンパクトにできる。

さらに、両ファンの中間部に熱交換仕切壁を設けている
ため、ファン軸の貫通部の開口面積をファン軸径近くま
で小さくすることができる。したがって、２つの異なる
空気流れを分離するためのシール構造が不要となり、構
成が簡素化され、信頼性が向上し、しかもファンの回転
のための駆動トルクを低く抑えることができ、コストを
低減できる。

また、ファン外周部近傍に設けられた放射状の波形の凹
凸部が空気の流れをスムーズにするエアーガイドの役割
もするため、熱交換ロスが少なくなり、コンパクトに構
成できる。また溝部は仕切壁の強度も向上させているた
め、ファンを高速回転させて風量を増加でき、熱交換性
能をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による熱交換型送風機の一部
欠截斜視図、第２図は同熱交換型送風機の縦断面図、第
３図は従来の熱交換型送風機のインペラの斜視図、第４
図は同熱交換型送風機の縦断面図である。 １３、１４……ファン、１７……熱交換仕切壁、１７ａ
……凸部、１７ｂ……凹部、２２，２３……２つの異な
る空気の流れ、２４……ケーシング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動作流体が流れる第１の経路と、この第１
   の経路を流れる動作流体より低い温度の動作流体が流れ
   る第２の経路と、第１の経路内の動作流体を送風する第
   １のファンと、第２の経路内の動作流体を送風するとと
   もに、第１のファンと対向して配置された第２のファン
   と、第１の経路内の動作流体と第２の経路内の動作流体
   とを熱交換させる熱交換手段と、前記第１及び第２のフ
   ァンが動作可能な空間を有しつつ熱交換手段を包み込む
   ケーシングを備え、前記熱交換手段は、各経路を仕切り
   かつ両ファンの間に位置する仕切壁部と、その仕切壁部
   に連続し、仕切壁部の両側に配置した各ファンの外周近
   傍から放射状に波形状の凹凸を有する熱交換部で構成
   し、前記ケーシングは、熱交換手段の仕切壁部と共に第
   １及び第２の経路を完全に仕切り、動作流体の入口及び
   出口以外は熱交換手段を密閉して包み込む熱交換型送風
   機。