JPH0652156B2 - 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２の両面
における異なる流れを分離するためのシール部材等の外
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１
０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なわれるものである。

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
とし熱交換を行な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
によってはシール摩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、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
仕切壁部に設け、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配したフィンで構成し、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構成を持つものである。

作用 この技術手段による作用は次のようになる。

すなわち、第１及び第２のファンを回転させることによ
り、第１及び第２の経路内を流れる動作流体は各々の経
路内を流れ、これにより、各経路を仕切りかつ両ファン
の間に位置する熱交換手段の仕切壁部の両面に動作流体
が接触しながら流れる。この時、仕切壁部に設けたフィ
ンを介して、第１の経路内を流れる動作流体の熱が第２
の経路内を流れる動作流体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１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両面に設けたフィン１７ａ、１７ｂ
で構成するとともに、このフィン１７ａ、１７ｂは仕切
壁部１７ｃの両側に配置した各ファン１３、１４の外周
近傍から放射状に配されている。

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の両面から突出している
フィン１７ａ、１７ｂが回転軸を中心として仕切壁部１
７ｃの両側に配置した各ファン１３、１４の外周近傍か
ら放射状に設けられているため、エアーガイドの役目を
し、これら空気の流れ２２、２３は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１７ｃ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の両面に第１及び第２の経路の空気（２
２、２３）が接触しながら流れるため、仕切壁部１７ｃ
両面に設けたフィン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、本実施例では仕切り壁部１７ｃの両側に、フィン
１７ａ、１７ｂを設けたが、片面だけに設けても同様の
効果が得られる。

さらに、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、実施例から明らかなように、本発明は、対向する
２つのファンの中間に位置する熱交換仕切壁部を設け、
仕切壁部の両側に配置したファンの外周近傍から放射状
に突出部を配しているため、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。
しかも次のような効果を奏する。

また、熱交換仕切壁に突出部を設けることにより強度が
向上するため熱交換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の軸径近く
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るた
め構成が簡素化され、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、ファン外周部に設けられた放射状の突出部が空気
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
とともに、仕切壁の強度を向上させるためファンを高速
回転させて風量を増加でき、熱交換性能を一層向上させ
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、１７
ａ，１７ｂ……フィン（突出部）、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
   に設け、仕切壁部の両側に配置した各ファンの外周近傍
   から放射状に配したフィンで構成し、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。