JPH0240497A

JPH0240497A - 回転型放熱器

Info

Publication number: JPH0240497A
Application number: JP19057088A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Kamimura; 上村　昌一
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1988-08-01
Publication date: 1990-02-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、回転型放熱器に関する。

〈従来の技術〉従来の回転型放熱器としては、以下に示すようなものが
ある（特公昭５９−４１１１１号公報参照）。

即ち、第５図に示すように、貫流式ファンの翼を中空と
して流路を形成して中空Ｍ６１とする一方、この中空翼
６１の外周面に空気流と平行に多数の円板状放熱フィン
６２を装着して放熱部６３を形成し、この放熱部６３の
回転（図示Ａ矢印）によって誘起される空気流との間で
熱交換を行う回転型放熱器である。

これは、流体が流通ずる中空翼６１自体に送風典能と放
熱機能とを同時にもたせるもので、特に、放熱部が回転
することにより空気流との相対速度が増大して、放熱性
能が大きく向上する特徴を持つ。

尚、６４は流体の人口パイプ、６５は出口パイプである
。

また、第６図に示すように、中空翼６１の両端を流体の
供給ヘッダー６６及び排出ヘッダー６７で支持し、送液
室６８から入った流体は実線矢印のように中空回転軸６
９を通って中空翼６１に入り、更に中空回転輪７０に回
収され、排液室７１を通る。７２は回転駆動用のモータ
、７３．７４．７５は流体の洩れを防止するシール部で
ある。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、このような従来の回転型放熱器にあって
は、翼に円板状の放熱フィンが多数溶着されているため
、その分質の有効長さが著しく減少して、風量の低下が
大きくなり、これに伴って、放熱性が悪化するという問
題点があった。

また、中空翼の成形や、多数の翼に円板状の放熱フィン
を精度良く溶着するのが困難で、多くの時間がかかって
コスト増加をもたらして製造性が悪いという問題点もあ
った。

更に、中空翼へ流入する流体の重量に回転の遠心力が作
用するため翼の剛性を大きくする必要があり、また、各
中空翼へ流体を均一に流入させるのが困難で、流入流量
がアンバランスとなったとき、回転不釣り合いが発生し
、シール部からの洩れが起こりやすくなるので、振動抑
制のため中空翼や支持部の構造が大きくなり、重量増加
になるという問題点もあった。

そこで、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、放
熱効果が高く、製造性が良く、洩れが起こり難いと共に
、重量を抑えた回転型放熱器を提供することを目的とす
る。

〈課題を解決するだめの手段〉上記の目的達成のため、本発明では、入口部から出口部
へと回転中心軸方向に通じる通路部を備え、該通路部の
少なくとも一部を、回転中心軸と直角な平面若しくは該
中心軸を通る平面上に伸びる板状中空体で構成してなり
、通路部と、該通路部に接して設けられた放熱フィンと
により回転放熱部を形成し、回転放熱部の両端入口部と
出口部に支持板部とほぼ筒状の回動継手部とからなる支
持体をそれぞれ固定し、回転放熱部周りを取り囲むよう
に配列される複数の翼からなる別体の貫流ファンを該回
転放熱部と一体回転可能に設ける一方、前記両回動継手
部を、軸受及びシール装置を介して該回動継手部内側空
間に突入され、且つ前記回転放熱部内部空間と連通ずる
入口パイプ及び出口パイプによって回転自在に支持した
構成とする。

〈作用〉上記の構成では、回転放熱部外周に別体に形成した貫流
ファンを設けて、風量の確保を図ることができる。

また、放熱フィンを通路部の外周に設けて、製造性を高
めることができる。

更に、回転放熱部において、流体が通過する通路部を回
転中心に集中させ、小型化して遠心力の影響を少なくし
、流入流量をバランスさせることで、シール性の向上を
図ることができる。

〈実施例〉以下に、本発明に係る実施例を第１図〜第４図に基づい
て説明する。

第１の実施例を第１図及び第２図に基づいて説明する。

回転軸を兼ねる分配パイプ１の外周面には、該分配パイ
プｌの軸方向に所定の間隔をもって隔離する複数の中空
円盤３が配置される。この中空円盤３の外表面には半球
状小突起２が形成される。

分配パイプｌと平行に各中空円盤３の外周部を通って延
びる複数の回収パイプ４が中空円盤３周方向に所定の角
度間隔で配置されている。そして、分配パイプ１と中空
円盤３と回収パイプ４は互いに内部空間を連通接続して
、回収パイプ４の外周側に設けられた放熱フィン５と共
に回転放熱部６を形成している。これら分配パイプ１．
中空円盤３及び回収パイプ４により、入口部から出口部
へと回転中心軸方向に通じる本発明の通路部が構成され
、中空円盤３によって回転中心軸と直角な平面上に延び
る本発明の板状中空体が構成される９尚、中空円盤３の
列中には、所定の間隔で揺動防止円板７を、後述する環
状円板８の内周面に近接して形成している。

この回転放熱部６の両端には、支持板部９ａ。

９ｂ及びほぼ筒状の回動継手部１０ａ、１０ｂからなる
支持体１１．１２がそれぞれ固定されている。回動継手
部１０ａ、１０ｂはシール装置としてのメカニカルシー
ル１３．１４及び軸受１５．１６を介して該回動継手部
１１．１２内側空間に突入され、且つ回転放熱部６内部
空間と連通ずる入口パイプ１７及び出口パイプ１８によ
って回転自在に支持されている。前記メカニカルシール
１３．１４の回転部は漏洩防止円板１９゜２０に装着さ
れており、漏洩防止円＋Ｉｉ、１９．２０の中心の嵌合
穴部２１．２２の筒状部２３．２４には、回転軸と直角
方向に複数の小孔２５．２６を形成しており、入口パイ
プ１７及び出口パイプ１８の回転放熱部６側にも筒状部
２３．２４と相対する位置に複数の小孔２７゜２８を形
成している。

一方、回転放熱部６の外周には、これを取り囲んで別体
に形成されたＲ２９を有する貫流ファン３０を位置させ
、両端の連結部３１．３２において、それぞれ支持板部
９ａ、９ｂにポル）３３．３４で固定している。前記質
２９の回転軸方向途中には所定の間隔でこの翼２９を支
持する環状円板８を設けており、該環状円盤８の内周面
に近接して位置する前記した）こ動防止円板７を介して
、中空円盤３が回転により揺動した場合に揺れが大きく
なるのを防止している。

尚、３６は図示しないモータの駆動を伝達するベルト用
の溝、３７はネジ穴、３８はゴムパツキンである。

ここで、図示しない循環用ポンプにより人口パイプ１７
を介して圧送された高温流体は、分配パイプ１に至り、
これから順に中空円盤３内に分配され、回転放熱部６の
遠心力とポンプ圧とによって外周に向かい回収パイプ４
に至り、下流に圧送され、出口パイプ１８により回収さ
れる。

尚、回転放熱部６は回転しているので、外気との相対速
度が大きくなり、回転放熱部６外表面から効率良（流体
の熱を放熱することができる。更に、中空円盤３外表面
に形成した小突起２によって乱気流が生じ、更に放熱作
用を促進する。

また、漏洩防止円板１９．２０に設けた嵌合穴部２１゜
２２の筒状部２３．２４は小孔２５．２６より流体で潤
滑されると共に、回転軸との軸心揺れを拘束し、且つメ
カニカルシール１３．１４の回転部の而揺れを防止して
密封機能の低下を抑制する。

これにより、別体に形成した貫流ファン３０により充分
な風量が確保され、また、小突起２により生じた乱気流
によって更に、放熱効果が高められる。

また、放熱フィン５を中空円盤３の外周に溶着する構成
としたので、作業性が向上し、コストの低域を図ること
ができる。

更に、流体の流通経路を回転軸付近に集中させて設けた
ので、回転放熱部６の回転による遠心力の影響を大幅に
減少させることができ、剛性の必要性を回避することが
できると共に、回転放熱部６へ流体を均一に流入させる
ことができるようになり、流入流量のバランス化を図る
ようになるので、回転手釣り合いの発生を防止でき、よ
って、シール部からの洩れを緩和できるので、シール性
が向上し、シール機能の重量を抑えて、軽量化すること
ができる。特に、本実施例では、メカニカルシール１３
．１４の回転部に漏洩防止円板１９．２０を設けである
ので、シール性をより向上でき、上記の軽量化をより図
れる。

次に、第２の実施例を第３図及び第４図に基づいて説明
する。

これは、貫流ファン３０については、第１の実施例と同
様である。

棒状の中心軸４０周りに波状に成形した薄板を巻きつけ
て、中心軸４０と波状の薄板とにより中心軸４０周りに
、偏平な断面で中心軸４０と平行に延びる複数のチュー
ブ状流路４１を形成しである。また、中心軸４０の軸方
向に所定の間隔で並べて、それぞれ中心軸４０と直交し
てチューブ状流路４１の外周壁に連なる円板状の放熱フ
ィン４２を設けである。また、放Ｐフィン４２の外周に
沿って放熱フィン４２の一部を一定間隔で切り起こして
羽根４３を形成しである。そして、これらが一体となっ
て回転放熱部４５が構成される。前記チューブ状流路４
１によって回転中心軸を通る平面上に延びる本発明の通
路部である板状中空体が構成される。

回転放熱部４５の両端にはそれぞれ支持板部４６ａ。

４６ｂとその中心軸位置に形成された円錐状の突起４７
、４８とラッパ状の管からなる回動継手部４９ａ。

４９ｂとが固定されており、回転放熱部４５とこれらが
一体となって回転する。尚、ここで、支持板部４６ａ、
４６ｂと回動継手部４９ａ、４９ｂにより支持体５０、
５１が構成されている。

回動継手部４９ａ、４９ｂの反連結端側には、軸受５２
、５３及びメカニカルシール５４．５５を介して相対回
動自在に支持された入口パイプ５６及び出口パイプ５７
が嵌入されている。これら両パイプ５６．５７は固定さ
れており、回動しない。

更に、出口パイプ５７は、回動継手部４９ｂ内部空間に
おいて回転放熱部４５側に円錐状に開口した回収筒５８
を延設されている。

また、回動継手部４９ａには溝５９が形成され、この溝
５９には図示しないモータからの回転を伝達するベルト
６０が装着される。これにより、回動継手部４９ａを介
して回転放熱部４５が回転する。

ここで、図示しないポンプより入口パイプ５６を介して
圧送された高温流体は回動継手部５０の内部空間におい
て、回転による遠心力により外周側に拡がりつつ、チュ
ーブ状流路４１内に流入し、これを通過する間に、流体
の熱はチューブ状流路４１表面及び放熱フィン４２に伝
達され、これらの回転によって、相対速度を大きくした
空気流との間で熱交換がなされ、外気に放熱して低温流
体となって、固定の回収筒５８に至り、下流方向に縮径
した回収筒５Ｂにおいて、再び、中心に集められ、出口
パイプ５７を介して回収される。

これによっても、第１の実施例と同様に、充分な風量を
確保することができると共に、放熱フィン４２に形成さ
れた羽根４３が送風機能を担い、回転放熱部４５の回転
によって空気流を誘起して放熱作用を促進し、流体回収
部の形状が円錐形状をしているので、回転の速度成分を
下流方向に変えることができ、効率良く流体を回収でき
る。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、回転放熱部外周
に別体に形成した貫流ファンを設けて、風量の確保を図
ることができる。よって、放熱性能を向上させることが
できる。

また、放熱フィンを通路部の外周に設けて、溶着し易く
し、作業時間もコストも抑えることができる。よって、
製造性を高めることができる。

更に、回転放熱部において、通路部を回転中心に集中さ
せ、小型化して遠心力の影響を少なくし、流入流量をバ
ランスさせることでシール性の向上を図ることができ、
もって、軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１の実施例を示す断面図、第２
図は第１図の■−Ｈに相当する断面図、第３図は第２の
実施例を示す断面図、第４図は第３図のＴＶ−ＩＶ断面
図、第５図及び第６図は従来例を示す図である。 ■・・・分配パイプ　　３・・・中空円盤　　４・・・
回収パイプ　　５・・・放熱フィン　　６・・・回転放
熱部９ａ、９ｂ・・・支持板部　　１０ａ、１０ｂ・・
・回動継手部１１．１２・・・支持体　　１３．１４・
・・メカニカルシール　　１５．１６・・・軸受　　１
７・・・人口パイプ・・・出口パイプ　　３０・・・貫
流ファン特許出願人　日産自動車株式会社代　理　人　弁理士　笹島　冨二雄

Claims

【特許請求の範囲】

入口部から出口部へと回転中心軸方向に通じる通路部を
備え、該通路部の少なくとも一部を、回転中心軸と直角
な平面若しくは該中心軸を通る平面上に伸びる板状中空
体で構成してなり、通路部と、該通路部に接して設けら
れた放熱フィンとにより回転放熱部を形成し、回転放熱
部の両端入口部と出口部に支持板部とほぼ筒状の回動継
手部とからなる支持体をそれぞれ固定し、回転放熱部周
りを取り囲むように配列される複数の翼からなる別体の
貫流ファンを該回転放熱部と一体回転可能に設ける一方
、前記両回動継手部を、軸受及びシール装置を介して該
回動継手部内側空間に突入され、且つ前記回転放熱部内
部空間と連通する入口パイプ及び出口パイプによって回
転自在に支持したことを特徴とする回転型放熱器。