JPH08219681A - Impeller for promoting heat transfer and heat transfer promoting device using the impeller - Google Patents
Impeller for promoting heat transfer and heat transfer promoting device using the impellerInfo
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- JPH08219681A JPH08219681A JP4488495A JP4488495A JPH08219681A JP H08219681 A JPH08219681 A JP H08219681A JP 4488495 A JP4488495 A JP 4488495A JP 4488495 A JP4488495 A JP 4488495A JP H08219681 A JPH08219681 A JP H08219681A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内部に熱源を有してい
る筐体において筐体内部の熱を外部に効率的に放熱させ
るのに利用して有効な熱伝達促進用羽根車と、それを使
用した熱伝達促進装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impeller for promoting heat transfer, which is effective in efficiently dissipating the heat inside the case to the outside in a case having a heat source inside. A heat transfer promoting device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】各種機械の制御盤には発熱する部分があ
るので、半導体や回路基板を保護するため、内部を一定
温度以下に冷却する必要がある。2. Description of the Related Art Since a control panel of various machines has a portion that generates heat, it is necessary to cool the inside of the control panel to a certain temperature or lower in order to protect semiconductors and circuit boards.
【０００３】この冷却装置として、筐体内部に熱吸収
部、筐体外部に熱放散部を配置した熱交換器を利用でき
る。そして熱吸収部および熱放散部として、２つの回転
羽根車を使用し、それらの間を熱伝導部材で結合した回
転式熱交換器がある（実公平２−１６１９５号、実公平
６−４２２９号参照）。前者は回転軸に固定され両面に
羽根車を固着した熱伝導板が熱伝導部材として機能し、
後者は羽根自体が熱伝導部材として機能している。As this cooling device, a heat exchanger having a heat absorbing portion inside the casing and a heat radiating portion outside the casing can be used. Then, there are rotary heat exchangers in which two rotary impellers are used as the heat absorbing part and the heat dissipating part, and they are connected by a heat conducting member (Jpn. No. 2-16195, Jpn. reference). In the former, a heat conduction plate fixed to the rotating shaft and fixed to both sides with impellers functions as a heat conduction member,
In the latter, the blade itself functions as a heat conducting member.
【０００４】上述の回転式熱交換器は、大きさの割に能
力が大きく、塵埃を含む外部空気が筐体内部に入ること
がないので、制御盤の冷却に適している。最近開発され
た制御盤用回転式熱交換器は、約４０Ｗ／℃の能力を有
し、約１ｋＷ以下の熱源を有する制御盤に利用できる。The rotary heat exchanger described above is suitable for cooling the control panel because it has a large capacity for its size and does not allow external air containing dust to enter the inside of the housing. The recently developed rotary heat exchanger for a control panel has a capacity of about 40 W / ° C and can be used for a control panel having a heat source of about 1 kW or less.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、回転式熱交換
器は、 ・熱放散部が汚損しやすく、整備性が悪い。 ・羽根車が汚損すると、熱交換効率が低下する。 ・装置の筐体壁からの突出寸法が大きく、既存の制御盤
に設置するとき、設置位置が制約される。 等の欠点がある。However, the rotary heat exchanger has the following problems: -The heat dissipating portion is easily polluted and the maintainability is poor. -If the impeller becomes dirty, the heat exchange efficiency will decrease. -The size of the device protruding from the housing wall is large, and the installation position is restricted when installed on an existing control panel. There are drawbacks such as.
【０００６】他方、熱伝導が良好な金属製の筐体で、比
較的内部熱源が小さく、かつ、筐体が大きい場合に有効
な熱伝達促進装置として、実開平１−６０５９７号があ
る。この装置は、筐体壁の内外にそれぞれ羽根車が配置
され、両羽根車の回転軸が筐体壁を貫通する一本の共通
の回転軸で構成されている。これらの羽根車は、筐体壁
の内外面に沿った空気流をそれぞれ発生することによ
り、筐体壁の熱通過率を５Ｗ／ｍ2 ℃程度から１０Ｗ／
ｍ2 ℃以上に高める効果と、筐体内の羽根車が筐体内部
の空気を攪拌して筐体内部の温度を平均化する効果とを
狙ったものである。[0006] On the other hand, as a heat transfer promoting device which is a metal housing having good heat conduction and a relatively small internal heat source and a large housing, there is Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-60597. In this device, impellers are arranged inside and outside the housing wall, and the rotating shafts of both impellers are configured by a single common rotating shaft that penetrates the housing wall. These impellers generate an air flow along the inner and outer surfaces of the housing wall to increase the heat transfer coefficient of the housing wall from about 5 W / m 2 ° C to 10 W / m 2 ° C.
It aims at the effect of increasing the temperature to m 2 ° C. or higher and the effect that the impeller inside the housing agitates the air inside the housing to average the temperature inside the housing.
【０００７】しかし、この種の熱伝達促進装置は、上述
したように使用範囲に限界があるほか、筐体壁を介する
熱伝達を大きくするための空気流を生じる羽根車の構造
・形状や、装置を小型化する羽根車の構造が、未だ知ら
れておらず、実際には使用されていない。However, this type of heat transfer promoting device has a limited range of use as described above, and has a structure and shape of an impeller that produces an air flow for increasing heat transfer through the housing wall. The structure of the impeller that reduces the size of the device has not yet been known or actually used.
【０００８】なお、前述の回転式熱交換器も上記の効果
を多少有しているが、積極的に筐体壁面に沿う強力な空
気流を生じるための羽根車構造は採用されていない。Although the rotary heat exchanger described above has some of the above effects, it does not employ an impeller structure for positively generating a strong air flow along the wall surface of the housing.
【０００９】本発明の目的は、筐体壁面に沿った強力な
空気流を発生できる熱伝達促進用羽根車を提供し、熱伝
達促進装置の能力を改善することにある。An object of the present invention is to provide an impeller for promoting heat transfer capable of generating a strong air flow along the wall surface of a housing, and improve the capability of the heat transfer promoting device.
【００１０】また、本発明の別の目的は、小型で強力な
熱伝達促進用羽根車を提供し、設置場所に制約の少ない
熱伝達促進装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a small and powerful impeller for promoting heat transfer, and to provide a heat transfer promoting device with less restrictions on installation location.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の熱伝達促進用羽
根車は、回転方向に対して前向きの羽根を有している遠
心式の羽根車であって、羽根間における空気通路が、外
周側に向かって断面積が小さくなるように形成され、か
つ、回転軸と直交する面に対して斜めに吹き出される空
気流を発生するように形成されていることを特徴とす
る。An impeller for promoting heat transfer according to the present invention is a centrifugal impeller having blades facing forward with respect to a rotation direction, and an air passage between the blades has an outer periphery. It is characterized in that it is formed so that its cross-sectional area becomes smaller toward the side, and that it is formed so as to generate an airflow that is blown out obliquely with respect to the plane orthogonal to the rotation axis.
【００１２】上記の具体的な一例としては、回転方向に
対して前向きの羽根を有している遠心式の羽根車であっ
て、回転軸方向において羽根の両側が主板と側板とで覆
われており、前記側板の内面の空気通路形成面が外周側
に向かって主板側に近づく傾斜面に形成されていること
を特徴とする。A specific example of the above is a centrifugal impeller having blades that face forward with respect to the rotation direction, and both sides of the blade are covered with a main plate and side plates in the rotation axis direction. The air passage forming surface of the inner surface of the side plate is formed as an inclined surface that approaches the main plate side toward the outer peripheral side.
【００１３】上記において、羽根内径と羽根外径との比
は０．３〜０．７であるのが好ましい。In the above, the ratio of the inner diameter of the blade to the outer diameter of the blade is preferably 0.3 to 0.7.
【００１４】また、羽根の少なくとも外周側端部を直線
状に形成するのが好ましい。Further, it is preferable that at least the outer peripheral side end portion of the blade is formed linearly.
【００１５】また、羽根の出口角度θ（羽根車の羽根外
周円における接線と羽根延長線との回転方向における角
度、図２参照）を９０°〜１６０°とするのが好まし
い。Further, it is preferable that the outlet angle θ of the blade (the angle in the rotation direction between the tangent to the blade outer circle of the impeller and the blade extension line, see FIG. 2) is 90 ° to 160 °.
【００１６】羽根車の回転軸を回転駆動する手段は、羽
根と共に回転される部材に固定されているマグネットロ
ータと、このマグネットロータに対向配置するステータ
とを備えているブラシレスモータであるのが好ましい。The means for rotationally driving the rotary shaft of the impeller is preferably a brushless motor including a magnet rotor fixed to a member rotated together with the blade, and a stator arranged to face the magnet rotor. .
【００１７】本発明の熱伝達促進装置は次の通りであ
る。すなわち、筐体壁の内外にそれぞれ羽根車が設けら
れ、前記各羽根車が筐体壁面に沿った空気流を発生する
熱伝達促進装置において、少なくとも筐体壁の外側の羽
根車を上記記載の羽根車とし、かつ、回転軸と直交する
面に対して斜めに吹き出される空気流が筐体壁に向かっ
て吹き出されるように配置されていることを特徴とす
る。The heat transfer promoting device of the present invention is as follows. That is, in the heat transfer promotion device in which impellers are provided inside and outside the housing wall, and each impeller generates an air flow along the housing wall surface, at least the impeller outside the housing wall is described above. It is characterized by being an impeller and being arranged so that an air flow blown obliquely to a plane orthogonal to the rotation axis is blown toward the housing wall.
【００１８】上記熱伝達促進装置において、羽根車が上
述した具体的な一例としての羽根車の場合は、主板を筐
体壁側に配置するようにすればよい。In the above heat transfer promoting device, when the impeller is the impeller as a specific example described above, the main plate may be arranged on the housing wall side.
【００１９】そして、上記両羽根車の回転軸は筐体壁を
貫通する一本の共通の回転軸で構成するのが好ましい。The rotary shafts of both impellers are preferably constituted by a single common rotary shaft that penetrates the housing wall.
【００２０】[0020]
【作用】一般的に使用されているシロッコファンは、風
速を最重視した羽根設計がなされていないので、上記の
筐体壁熱伝達促進用の羽根車に適していない。The sirocco fan generally used is not suitable for the above-mentioned impeller for accelerating heat transfer to the casing wall, because the impeller design which gives the highest priority to the wind speed is not made.
【００２１】また、軸流ファンは、 ・軸方向から吸入された空気が壁面に衝突して半径方向
に向きを変える際、速度損失を伴う。 ・吹き出し口を筐体壁と羽根車の間に設けるので、軸方
向寸法を小さくできない。 ・軸方向寸法の小さな（羽根列ピッチが小さく、羽根枚
数の大きい）軸流ファンの製作が困難である。 ことから、筐体壁熱伝達促進用の羽根車に適していな
い。In addition, the axial flow fan: When air sucked in from the axial direction collides with the wall surface and changes its direction in the radial direction, there is a speed loss. -Because the outlet is provided between the casing wall and the impeller, the axial dimension cannot be reduced. -It is difficult to manufacture an axial fan with a small axial dimension (small blade row pitch and large number of blades). Therefore, it is not suitable as an impeller for promoting heat transfer to the housing wall.
【００２２】これに対して、本発明の羽根車は回転方向
に対して前向きの羽根を有している遠心式の羽根車であ
って、羽根間における空気通路が、外周側に向かって断
面積が小さくなるように形成されているため、羽根出口
風速を大きくできる。On the other hand, the impeller of the present invention is a centrifugal impeller having blades that face forward with respect to the rotational direction, and the air passage between the blades has a cross-sectional area toward the outer peripheral side. Is formed so that the blade exit wind velocity can be increased.
【００２３】羽根の出口角度は９０°〜１６０°の範囲
とするのが好ましい。その理由は、上記下限を下回ると
羽根出口風速が減少し、上回ると風量が減少するからで
ある。The outlet angle of the vanes is preferably in the range of 90 ° to 160 °. The reason is that the blade outlet wind speed decreases below the lower limit, and the blade flow speed decreases above the lower limit.
【００２４】また、本発明の羽根車は羽根間における空
気通路が、回転軸と直交する面に対して斜めに吹き出さ
れる空気流を発生するように形成されており、この空気
流が筐体壁に向かって吹き出されるように配置されるこ
とにより、羽根車から吹き出された空気は筐体壁に衝突
して壁面に沿うように案内される。その結果、羽根車か
ら吹き出される空気流は有効に壁面の熱伝達係数を増加
することに作用する。Further, in the impeller of the present invention, the air passage between the blades is formed so as to generate an air flow that is blown out obliquely with respect to the plane orthogonal to the rotation axis, and this air flow is the casing. By being arranged so as to be blown toward the wall, the air blown from the impeller collides with the housing wall and is guided along the wall surface. As a result, the air flow blown out from the impeller effectively acts to increase the heat transfer coefficient of the wall surface.
【００２５】以上により、本発明の羽根車から吹き出さ
れる空気流は、流速が高く、かつ、筐体壁面に沿って流
れるので、筐体壁における熱通過率を大きくできる。As described above, since the air flow blown out from the impeller of the present invention has a high flow velocity and flows along the wall surface of the housing, the heat passage rate in the housing wall can be increased.
【００２６】そして、遠心羽根車は筐体壁からの突出量
が少なくて済む。したがって、小型、強力で、取付場所
に制約の少ない熱伝達促進装置を提供できる。The centrifugal impeller needs only a small amount of protrusion from the housing wall. Therefore, it is possible to provide a heat transfer promoting device that is small in size, strong, and has few restrictions on the mounting location.
【００２７】さらに、ボスレシオ（羽根内径／羽根外
径）を０．３〜０．７とし、比較的半径方向幅の大きい
羽根車とすると、羽根の入口から出口の間で空気流の方
向が整えられるため、羽根車出口において想定する速度
三角形に近い高速流が得られる。ボスレシオは、０．３
未満であると、羽根車入口面積が小さくなり、通路抵抗
が増大し、０．７を越えると、羽根の長さが小さくな
り、速度三角形が乱れるので、上記範囲とするのがよ
い。Further, if the boss ratio (blade inner diameter / blade outer diameter) is 0.3 to 0.7 and the impeller has a relatively large radial width, the direction of the air flow is adjusted between the inlet and the outlet of the blade. Therefore, a high-speed flow close to the assumed velocity triangle is obtained at the impeller exit. Boss ratio is 0.3
If it is less than the above range, the impeller inlet area becomes small and the passage resistance increases, and if it exceeds 0.7, the length of the blade becomes small and the velocity triangle is disturbed, so the above range is preferable.
【００２８】[0028]
【実施例】図１は本発明の一実施例である熱伝達促進装
置を示す縦断面図であり、図２は主板に固定されている
羽根を示す正面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a heat transfer promoting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a blade fixed to a main plate.
【００２９】筐体壁１の内外にそれぞれ羽根車２，３が
取り付けられている。両羽根車２，３の回転軸は一本の
共通な回転軸４で構成されており、回転軸４は筐体壁１
に形成されている取付孔５を貫通して筐体壁１の内外に
延びている。Impellers 2 and 3 are attached to the inside and outside of the housing wall 1, respectively. The rotary shafts of both impellers 2 and 3 are configured by a single common rotary shaft 4, and the rotary shaft 4 is the housing wall 1
It extends through the mounting hole 5 formed in the inside and outside of the housing wall 1.
【００３０】回転軸４は軸受６で回転自在に支持されて
おり、軸受６を収納した軸受箱７の円筒状の本体７ａが
筐体壁１の取付孔５に挿入され、本体７ａの外周に形成
されているフランジ７ｂが筐体壁１の外面に固定されて
いる。The rotating shaft 4 is rotatably supported by a bearing 6, and a cylindrical main body 7a of a bearing box 7 accommodating the bearing 6 is inserted into a mounting hole 5 of the housing wall 1 and is provided on the outer periphery of the main body 7a. The formed flange 7b is fixed to the outer surface of the housing wall 1.
【００３１】次に、外側の羽根車２について説明する。
軸受箱７の円筒状の本体７ａの外側には円筒部材８の円
筒部８ａが同心的に配置され、円筒部８ａの外側端面開
口を閉塞する底板部８ｂの中央部に軸受箱７から突出す
る回転軸４部分が貫通固定され、回転軸４の回転に伴っ
て円筒部材８が共に回転するように構成されている。Next, the outer impeller 2 will be described.
The cylindrical portion 8a of the cylindrical member 8 is concentrically arranged on the outside of the cylindrical main body 7a of the bearing box 7, and projects from the bearing box 7 at the center of the bottom plate portion 8b that closes the outer end face opening of the cylindrical portion 8a. The rotary shaft 4 is fixed through, and the cylindrical member 8 is rotated together with the rotation of the rotary shaft 4.
【００３２】円筒部材８の円筒部８ａの外側には主板部
材９における円形リング状の主板１０が同心的に配置さ
れており、主板１０の内周部に起立形成されている円筒
状のボス部１１が円筒部材８の円筒部８ａの外周に挿入
固定されている。したがって、主板１０は回転軸４の回
転に伴って共に回転される。A circular ring-shaped main plate 10 of the main plate member 9 is concentrically arranged outside the cylindrical portion 8a of the cylindrical member 8, and a cylindrical boss portion formed upright on the inner peripheral portion of the main plate 10. 11 is inserted and fixed to the outer periphery of the cylindrical portion 8 a of the cylindrical member 8. Therefore, the main plate 10 is rotated together with the rotation of the rotating shaft 4.
【００３３】主板１０の筐体壁１と反対側の面の外周側
寄り部には複数の羽根１２（図２参照）が起立形成され
て固定されている。これらの羽根１２は空気に遠心力を
付与して圧力や速度を増加させる遠心羽根であり、回転
方向（図２は矢印方向が回転方向を示している。）に対
して前向きに形成されている。そして、羽根１２の両端
部は直線状に形成され、中間部は円弧状に形成されてい
る。外周側端部に直線羽根部分を設けることにより、羽
根出口における風向を整える作用を得ることができる。
直線羽根部分の径方向長さは羽根の径方向長さの２０〜
４０％の範囲とすればよい。また、羽根１２の高さは内
周側から外周側に向かって漸次低くなるように形成さ
れ、羽根１２の端面が傾斜面１３をなしている。A plurality of blades 12 (see FIG. 2) are vertically formed and fixed to the outer peripheral portion of the surface of the main plate 10 opposite to the housing wall 1. These blades 12 are centrifugal blades that apply a centrifugal force to air to increase pressure and speed, and are formed in a forward direction with respect to the rotation direction (the arrow direction in FIG. 2 indicates the rotation direction). . Further, both ends of the blade 12 are formed in a straight line shape, and an intermediate portion is formed in an arc shape. By providing the straight blade portion on the outer peripheral side end portion, it is possible to obtain the action of adjusting the wind direction at the blade outlet.
The radial length of the straight blade portion is 20 to the radial length of the blade.
The range may be 40%. Further, the height of the blade 12 is formed so as to gradually decrease from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, and the end surface of the blade 12 forms an inclined surface 13.
【００３４】羽根１２は主板１０の反対側が側板１４で
覆われている。側板１４は羽根１２部分を覆う裁頭円錐
状の板部材である。内面１５は裁頭円錐面をなしてお
り、内周側から外周側に向かう傾斜角度は羽根１２の傾
斜面１３と同一角度に形成されている。外面は内周寄り
部が回転軸４に対して垂直な平坦面１６ａに形成されて
おり、外周寄り部は裁頭円錐面１６ｂに形成されてい
る。この側板１４が複数の羽根１２の全体を覆うように
羽根１２に被せられ、側板１４の内面１５が羽根１２の
傾斜面１３に当接されて固定されている。The blade 12 is covered with a side plate 14 on the opposite side of the main plate 10. The side plate 14 is a frustoconical plate member that covers the blade 12 portion. The inner surface 15 is a frusto-conical surface, and the inclination angle from the inner peripheral side to the outer peripheral side is the same as that of the inclined surface 13 of the blade 12. The outer surface has an inner peripheral portion formed on a flat surface 16a perpendicular to the rotary shaft 4, and the outer peripheral portion formed on a truncated cone surface 16b. The side plate 14 covers the blades 12 so as to cover the entire plurality of blades 12, and the inner surface 15 of the side plate 14 is abutted on and fixed to the inclined surface 13 of the blade 12.
【００３５】したがって、回転軸４方向における羽根１
２の両側は主板１０と側板１４とで覆われており、羽根
１２間の間に羽根入口１７ａから羽根出口１７ｂへ半径
方向に向かう空気通路１７が形成される。この空気通路
１７は断面積が羽根入口１７ａから羽根出口１７ｂに向
かって、すなわち外周側に向かって漸次小さくなってい
るため、羽根出口１７ｂで高速流を得ることができる。
また、側板１４の傾斜している内面１５に案内されて羽
根出口１７ｂから筐体壁１の外面に向かう空気流を生じ
る。Therefore, the blade 1 in the direction of the rotation axis 4
Both sides of 2 are covered with a main plate 10 and side plates 14, and an air passage 17 extending radially from the blade inlet 17a to the blade outlet 17b is formed between the blades 12. Since the cross-sectional area of the air passage 17 gradually decreases from the blade inlet 17a toward the blade outlet 17b, that is, toward the outer peripheral side, a high-speed flow can be obtained at the blade outlet 17b.
Further, an airflow is generated which is guided by the inclined inner surface 15 of the side plate 14 and goes from the blade outlet 17b to the outer surface of the housing wall 1.
【００３６】筐体壁１の内側の羽根車３も上記外側の羽
根車２と同じ構造を備えている。ただし、内側の羽根車
３側には後述するモータやカバーが設けられておらず、
側板１４は一様な厚さの裁頭円錐状の板部材で構成され
ている。そして内側の羽根車３は羽根出口１７ｂから筐
体壁１の内面に向かう空気流を発生するように配置され
ている。The impeller 3 on the inner side of the housing wall 1 has the same structure as the impeller 2 on the outer side. However, the inner impeller 3 side is not provided with a motor or a cover described later,
The side plate 14 is composed of a frustoconical plate member having a uniform thickness. The inner impeller 3 is arranged so as to generate an air flow from the blade outlet 17b toward the inner surface of the housing wall 1.
【００３７】次に、羽根車２，３を回転駆動するモータ
について説明する。モータ２３は直流式のブラシレスモ
ータであり、外側の羽根車２の側板１４に固定されてい
るマグネットロータ１８と、このマグネットロータ１８
の内側に対向配置されているステータ（駆動コイル）１
９とを備えている。マグネットロータ１８は回転軸４と
同心的に配置されている円形リング状のロータ２０ａの
内周面に複数のマグネット２１が固定されており、ロー
タ２０ａの内端部の内周に形成されているフランジ２０
ｂが側板１４の外面における平坦面１６ａに固定されて
いる。ステータ（駆動コイル）１９は回転軸４と同心的
に配置されている円形リング状の固定板２２ａの外周に
固定されており、固定板２２ａの外端部の外周に形成さ
れているフランジ２２ｂが後述するカバー２４のフラン
ジ２４ｂに固定されている。Next, the motor for rotating the impellers 2 and 3 will be described. The motor 23 is a DC brushless motor, and includes a magnet rotor 18 fixed to the side plate 14 of the outer impeller 2 and the magnet rotor 18.
Stator (driving coil) 1 that is arranged inside the machine
9 and 9. The magnet rotor 18 has a plurality of magnets 21 fixed to the inner peripheral surface of a circular ring-shaped rotor 20a arranged concentrically with the rotating shaft 4, and is formed on the inner periphery of the inner end portion of the rotor 20a. Flange 20
b is fixed to the flat surface 16a on the outer surface of the side plate 14. The stator (driving coil) 19 is fixed to the outer circumference of a circular ring-shaped fixed plate 22a arranged concentrically with the rotating shaft 4, and the flange 22b formed on the outer circumference of the outer end of the fixed plate 22a is It is fixed to a flange 24b of a cover 24 described later.
【００３８】カバー２４は外側の羽根車２とモータ２３
の外周を覆う筒部２４ａと、筒部２４ａの外端部の内周
に形成されているフランジ２４ｂとから構成されてお
り、筐体壁１の外面に固定されている。そして、フラン
ジ２４ｂの内側の開口は空気吸入口２５を構成し、筒部
２４ａにおける羽根１２の対向位置に略全周にわたって
吹き出し口２６が形成されている。The cover 24 includes the outer impeller 2 and the motor 23.
And a flange 24b formed on the inner periphery of the outer end of the tubular portion 24a, and is fixed to the outer surface of the housing wall 1. An opening inside the flange 24b constitutes an air intake port 25, and a blowout port 26 is formed at a position facing the blade 12 in the tubular portion 24a over substantially the entire circumference.
【００３９】以下、作用を説明する。モータ２３によっ
て回転軸４が回転駆動され、両羽根車２，３が回転され
ると、空気は両羽根車２，３の羽根入口１７ａから羽根
１２間の空気通路１７を通り、内側羽根車３にあっては
羽根出口１７ｂから半径方向に吹き出され、外側羽根車
２にあっては羽根出口１７ｂおよび吹き出し口２６を通
じて、半径方向に吹き出される。The operation will be described below. When the rotating shaft 4 is rotationally driven by the motor 23 and both impellers 2 and 3 are rotated, air passes through the air passage 17 between the impellers 17 and 2 of the impellers 2 and 3 and passes through the inner impeller 3 In that case, it is blown out in the radial direction from the blade outlet 17b, and in the outer impeller 2 it is blown out in the radial direction through the blade outlet 17b and the outlet 26.
【００４０】この際、羽根１２間の空気通路１７は外周
側に向かって断面積が漸次小さくなっているので、羽根
出口１７ｂから吹き出される空気は高速流となって吹き
出される。また、空気通路１７を形成する側板１４の内
面１５が外周側に向かって主板１０側に近づく傾斜面に
形成されているため、この内面１５に案内されて筐体壁
１に向かう空気流が発生する。At this time, since the cross-sectional area of the air passage 17 between the blades 12 gradually decreases toward the outer peripheral side, the air blown out from the blade outlet 17b is blown out as a high-speed flow. In addition, since the inner surface 15 of the side plate 14 forming the air passage 17 is formed as an inclined surface that approaches the main plate 10 side toward the outer peripheral side, an air flow that is guided by the inner surface 15 toward the housing wall 1 is generated. To do.
【００４１】したがって、両羽根車２，３から吹き出さ
れる空気は高速で、筐体壁１の壁面に衝突し、壁面に沿
って流れるため、両羽根車２，３から吹き出される空気
流は有効に壁面の熱伝達係数を増加させ、筐体壁１にお
ける熱通過率を大きくする。したがって、筐体内部の熱
は筐体壁１を通じて外部に効率的に放熱される。Therefore, the air blown out from both impellers 2 and 3 collides with the wall surface of the casing wall 1 at high speed and flows along the wall surface, so that the air flow blown out from both impellers 2 and 3 is The heat transfer coefficient of the wall surface is effectively increased, and the heat transmission rate in the housing wall 1 is increased. Therefore, the heat inside the housing is efficiently radiated to the outside through the housing wall 1.
【００４２】上記羽根車の主要な諸元を以下に示す。 羽根車軸方向長さ：２０ｍｍ 羽根外径 ：２００ｍｍ 羽根内径 ：１０８ｍｍ ボスレシオ ：０．５４ 羽根枚数 ：２４枚The main specifications of the above impeller are shown below. Impeller shaft axial length: 20 mm Blade outer diameter: 200 mm Blade inner diameter: 108 mm Boss ratio: 0.54 Number of blades: 24
【００４３】上記羽根車を、 回転数 ：２３１５ｒｐｍ で回転したとき、 所要動力 ：８０Ｗ であり、出口風速 ：３０ｍ／ｓ 風量 ：３ｍ3 ／ｍｉｎ が得られた。When the above impeller was rotated at a rotation speed of 2315 rpm, the required power was 80 W, and the outlet wind speed was 30 m / s and the air flow rate was 3 m 3 / min.
【００４４】上記実施例の熱伝達促進装置を、内部に６
００Ｗの熱源を有し、寸法８００ｍｍ×５００ｍｍ×１
４００ｍｍの筐体の壁面に取り付けて、外気温２１．６
℃と平衡する筐体の内部温度を測定した。The heat transfer promoting device of the above embodiment is internally
Has a heat source of 00W and has dimensions of 800 mm x 500 mm x 1
Attached to the wall of a 400 mm case, the outside temperature is 21.6
The internal temperature of the housing that equilibrated to ° C was measured.
【００４５】その結果は、 ３６．９℃ で、この値を用いて熱伝達率を算出したところ、 １１．１Ｗ／ｍ2 ℃ を得た。The result was 36.9 ° C., and when the heat transfer coefficient was calculated using this value, 11.1 W / m 2 ° C. was obtained.
【００４６】比較のために、回転式熱交換器（実公平６
−４２２９号）を取り付けて、同一の電力で運転し、筐
体内の温度を測定したところ、３７．２℃の結果を得
た。For comparison, a rotary heat exchanger (actual fair 6
No. -4229) was attached, the system was operated with the same electric power, and the temperature inside the housing was measured, and a result of 37.2 ° C. was obtained.
【００４７】したがって、本発明の熱伝達促進装置は、
相当広範囲の制御盤に使用可能な性能を有していること
がわかる。Therefore, the heat transfer promoting device of the present invention is
It can be seen that it has performance that can be used for a fairly wide range of control panels.
【００４８】図３は本発明の別の実施例２である熱伝達
促進装置を示す縦断面図である。本実施例２の熱伝達促
進装置は、以下に説明する点以外は上記実施例１の熱伝
達促進装置と同様の構成を有しているので、その部分の
説明は省略する。FIG. 3 is a vertical sectional view showing a heat transfer promoting device according to another embodiment 2 of the present invention. The heat transfer promotion device of the second embodiment has the same configuration as the heat transfer promotion device of the first embodiment except for the points described below, and therefore the description of that part is omitted.
【００４９】羽根車２，３を回転駆動するモータ２３は
上記実施例１と同様に直流式のブラシレスモータである
が、上記実施例１とは設置箇所が異なっている。The motor 23 for rotating the impellers 2 and 3 is a DC brushless motor as in the first embodiment, but the installation location is different from the first embodiment.
【００５０】本実施例２におけるステータ（駆動コイ
ル）１９は回転軸４と同心的に配置されている円形リン
グ状の固定板２２ａの外周に固定されており、固定板２
２ａの内端部の外周に形成されているフランジ２２ｂが
軸受箱７のフランジ７ｂの外面に固定されている。一
方、ステータ（駆動コイル）１９に対向配置されるマグ
ネットロータ１８は外側の羽根車２の主板部材９に固定
されている。The stator (driving coil) 19 in the second embodiment is fixed to the outer periphery of a circular ring-shaped fixed plate 22a which is arranged concentrically with the rotary shaft 4, and the fixed plate 2
A flange 22b formed on the outer circumference of the inner end of 2a is fixed to the outer surface of the flange 7b of the bearing box 7. On the other hand, the magnet rotor 18 arranged so as to face the stator (driving coil) 19 is fixed to the main plate member 9 of the outer impeller 2.
【００５１】外側の羽根車２の主板部材９における円形
リング状の主板１０はステータ（駆動コイル）１９より
も外側で回転軸４と同心的に配置されており、主板１０
の内周部に円筒状のボス部１１が外側に起立形成され、
ボス部１１の外側端面開口が底板部１１Ａで閉塞されて
いる。そして底板部１１Ａの中央部に軸受箱７から突出
する回転軸４部分が貫通固定されて、主板１０が回転軸
４の回転に伴って共に回転されるように構成されてい
る。The circular ring-shaped main plate 10 of the main plate member 9 of the outer impeller 2 is arranged outside the stator (driving coil) 19 and concentrically with the rotary shaft 4, and the main plate 10 is provided.
A cylindrical boss portion 11 is formed upright on the inner peripheral portion of the
The outer end surface opening of the boss portion 11 is closed by the bottom plate portion 11A. The rotary shaft 4 portion protruding from the bearing box 7 is fixed through the central portion of the bottom plate portion 11A so that the main plate 10 is rotated together with the rotation of the rotary shaft 4.
【００５２】マグネットロータ１８は回転軸４と同心的
に配置されている円形リング状のロータ２０ａの内周面
に複数のマグネット２１が固定されており、ロータ２０
ａの外端部の内周に形成されているフランジ２０ｂが主
板部材９における底板部１１Ａの内面に固定されてい
る。In the magnet rotor 18, a plurality of magnets 21 are fixed to the inner peripheral surface of a circular ring-shaped rotor 20a arranged concentrically with the rotary shaft 4, and the rotor 20
A flange 20b formed on the inner circumference of the outer end portion of a is fixed to the inner surface of the bottom plate portion 11A of the main plate member 9.
【００５３】主板１０の筐体壁１と反対側の面の外周側
寄り部には複数の羽根１２が起立形成されて固定されて
いる。これらの羽根１２は上記実施例１と同じ形状の遠
心式の羽根で、高さは外周側に向かって漸次低く形成さ
れており、端面が傾斜面１３をなしている。そしてこれ
らの羽根１２の主板１０の反対側を覆う側板１４は一様
な厚さの裁頭円錐状の板部材で構成されており、内周側
から外周側に向かう傾斜角度は羽根１２の傾斜面１３と
同一角度に形成されている。A plurality of blades 12 are erected and fixed on the outer peripheral side portion of the surface of the main plate 10 opposite to the housing wall 1. These blades 12 are centrifugal blades having the same shape as that of the first embodiment, and the height thereof is gradually lowered toward the outer peripheral side, and the end surface forms an inclined surface 13. The side plate 14 covering the opposite side of the main plate 10 of the blades 12 is composed of a truncated cone-shaped plate member having a uniform thickness, and the inclination angle from the inner peripheral side to the outer peripheral side is the inclination of the blades 12. It is formed at the same angle as the surface 13.
【００５４】したがって、この側板１４は上記実施例１
と同様に、側板１４の内面１５が羽根１２の傾斜面１３
に当接されて固定されており、回転軸４方向における羽
根１２の両側は上記実施例１と同じく、主板１０と側板
１４とで覆われ、羽根１２間の間に羽根入口１７ａから
羽根出口１７ｂへ半径方向に向かう空気通路１７が形成
されている。Therefore, the side plate 14 is the same as that of the first embodiment.
Similarly to the above, the inner surface 15 of the side plate 14 is
Both sides of the blade 12 in the direction of the rotation axis 4 are covered with the main plate 10 and the side plates 14 in the same manner as in the first embodiment, and between the blades 12, the blade inlet 17a to the blade outlet 17b. An air passage 17 is formed in the radial direction.
【００５５】この空気通路１７は上記実施例１と同じ
く、断面積が羽根入口１７ａから羽根出口１７ｂに向か
って、すなわち外周側に向かって漸次小さくなっている
ため、羽根出口１７ｂで高速流を得ることができ、ま
た、側板１４の傾斜内面１５に案内されて羽根出口１７
ｂから筐体壁１の外面に向かう空気流を発生する。As in the first embodiment, the cross-sectional area of the air passage 17 is gradually reduced from the blade inlet 17a toward the blade outlet 17b, that is, toward the outer peripheral side, so that a high-speed flow is obtained at the blade outlet 17b. In addition, the blade outlet 17 is guided by the inclined inner surface 15 of the side plate 14.
An air flow is generated from b toward the outer surface of the housing wall 1.
【００５６】本実施例２においては、カバーは設けられ
ていない。In the second embodiment, no cover is provided.
【００５７】内側の羽根車３も本実施例２で説明した外
側の羽根車２と同じ構造を備えており、羽根出口１７ｂ
から筐体壁１の内面に向かう空気流を発生するように配
置されている。内側の羽根車３側にはモータは設けられ
ていない。The inner impeller 3 also has the same structure as the outer impeller 2 described in the second embodiment, and the blade outlet 17b.
Is arranged so as to generate an air flow from the inside to the inner surface of the housing wall 1. No motor is provided on the inner impeller 3 side.
【００５８】なお、上記実施例１，２では、モータを外
側の羽根車側に設けたが、モータは内側の羽根車側に設
けるようにしてもよい。In the first and second embodiments, the motor is provided on the outer impeller side, but the motor may be provided on the inner impeller side.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱伝達促
進用羽根車は筐体壁面に沿った強力な空気流を発生で
き、しかも小型にできる。したがって、小型、強力で、
設置場所の制約が少ない熱伝達促進装置を提供できる。As described above, the heat transfer promoting impeller of the present invention can generate a strong air flow along the wall surface of the housing and can be made compact. So small, powerful,
It is possible to provide a heat transfer promotion device with few restrictions on the installation location.
【図１】本発明の一実施例である熱伝達促進装置を示す
縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a heat transfer promotion device according to an embodiment of the present invention.
【図２】主板に固定されている羽根を示す正面図であ
る。FIG. 2 is a front view showing a blade fixed to a main plate.
【図３】本発明の別の実施例である熱伝達促進装置を示
す縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view showing a heat transfer promoting device according to another embodiment of the present invention.
１ 筐体壁 ２、３ 羽根車 ４ 回転軸 ５ 取付孔 ６ 軸受 ７ 軸受箱 ７ａ 軸受箱本体 ７ｂ フランジ ８ 円筒部材 ８ａ 円筒部 ８ｂ 底板部 ９ 主板部材 １０ 主板 １１ ボス部 １１Ａ 底板部 １２ 羽根 １３ 傾斜面 １４ 側板 １５ 内面 １６ａ 平坦面 １６ｂ 裁頭円錐面 １７ 空気通路 １７ａ 羽根入口 １７ｂ 羽根出口 １８ マグネットロータ １９ ステータ（駆動コイル） ２０ａ ロータ ２０ｂ フランジ ２１ マグネット ２２ａ 固定板 ２２ｂ フランジ ２３ モータ ２４ カバー ２４ａ 筒部 ２４ｂ フランジ ２５ 吸入口 ２６ 吹き出し口 1 Case Wall 2, 3 Impeller 4 Rotating Shaft 5 Mounting Hole 6 Bearing 7 Bearing Box 7a Bearing Box Main Body 7b Flange 8 Cylindrical Member 8a Cylindrical Part 8b Bottom Plate 9 Main Plate Member 10 Main Plate 11 Boss 11A Bottom Plate 12 Blade 13 Inclination Surface 14 Side plate 15 Inner surface 16a Flat surface 16b Conical conical surface 17 Air passage 17a Blade inlet 17b Blade outlet 18 Magnet rotor 19 Stator (driving coil) 20a Rotor 20b Flange 21 Magnet 22a Fixed plate 22b Flange 23 Motor 24 Cover 24a Tub 24b Flange 25 Inlet 26 Outlet
Claims (9)
いる遠心式の羽根車であって、羽根間における空気通路
が、外周側に向かって断面積が小さくなるように形成さ
れ、かつ、回転軸と直交する面に対して斜めに吹き出さ
れる空気流を発生するように形成されていることを特徴
とする熱伝達促進用羽根車。1. A centrifugal impeller having blades facing forward with respect to a rotation direction, wherein air passages between the blades are formed so that a cross-sectional area decreases toward an outer peripheral side, and An impeller for heat transfer promotion, which is formed so as to generate an airflow that is blown out obliquely with respect to a surface orthogonal to the rotation axis.
いる遠心式の羽根車であって、回転軸方向において羽根
の両側が主板と側板とで覆われており、前記側板の内面
の空気通路形成面が外周側に向かって主板側に近づく傾
斜面に形成されていることを特徴とする熱伝達促進用羽
根車。2. A centrifugal impeller having blades that face forward with respect to the rotational direction, wherein both sides of the blade are covered with a main plate and side plates in the rotational axis direction, and the inner surface of the side plate is An impeller for heat transfer promotion, wherein an air passage forming surface is formed as an inclined surface that approaches the main plate side toward the outer peripheral side.
０．７であることを特徴とする請求項１または２記載の
熱伝達促進用羽根車。3. A blade inner diameter to blade outer diameter ratio of 0.3 to
The impeller for promoting heat transfer according to claim 1, wherein the impeller is 0.7.
形成されていることを特徴とする請求項１または２記載
の熱伝達促進用羽根車。4. The impeller for promoting heat transfer according to claim 1, wherein at least an outer peripheral side end portion of the blade is formed in a linear shape.
ることを特徴とする請求項１または２記載の熱伝達促進
用羽根車。5. The impeller for promoting heat transfer according to claim 1, wherein the outlet angle of the impeller is 90 ° to 160 °.
に回転される部材に固定されているマグネットロータ
と、このマグネットロータに対向配置するステータとを
備えているブラシレスモータであることを特徴とする請
求項１または２記載の熱伝達促進用羽根車。6. A brushless motor, wherein the means for rotationally driving the rotary shaft is a brushless motor including a magnet rotor fixed to a member that is rotated together with the blade, and a stator arranged to face the magnet rotor. The impeller for promoting heat transfer according to claim 1 or 2.
れ、前記各羽根車が筐体壁面に沿った空気流を発生する
熱伝達促進装置において、 少なくとも筐体壁の外側の羽根車が、請求項１、３、
４、５または６記載の羽根車で構成され、かつ、回転軸
と直交する面に対して斜めに吹き出される空気流が筐体
壁に向かって吹き出されるように配置されていることを
特徴とする熱伝達促進装置。7. A heat transfer promotion device in which impellers are provided inside and outside a housing wall, and each impeller generates an air flow along a wall surface of the housing, wherein at least the impeller outside the housing wall Claims 1, 3,
It is configured by the impeller described in 4, 5, or 6, and is arranged so that an air flow that is blown obliquely with respect to a plane orthogonal to the rotation axis is blown toward the housing wall. And heat transfer promotion device.
れ、前記各羽根車が筐体壁面に沿った空気流を発生する
熱伝達促進装置において、 少なくとも筐体壁の外側の羽根車が、請求項２、３、
４、５または６記載の羽根車で構成され、かつ、主板が
筐体壁側に配置されていることを特徴とする熱伝達促進
装置。8. A heat transfer promoting device in which impellers are provided inside and outside a housing wall, and each impeller generates an air flow along a wall surface of the housing. Claims 2, 3,
A heat transfer promoting device comprising the impeller according to claim 4, 5, or 6, wherein the main plate is arranged on the side of the housing wall.
る一本の共通の回転軸で構成されていることを特徴とす
る請求項７または８記載の熱伝達促進装置。9. The heat transfer promotion device according to claim 7, wherein the rotary shafts of the two impellers are constituted by a single common rotary shaft that penetrates the housing wall.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4488495A JPH08219681A (en) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | Impeller for promoting heat transfer and heat transfer promoting device using the impeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4488495A JPH08219681A (en) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | Impeller for promoting heat transfer and heat transfer promoting device using the impeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219681A true JPH08219681A (en) | 1996-08-30 |
Family
ID=12703926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4488495A Pending JPH08219681A (en) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | Impeller for promoting heat transfer and heat transfer promoting device using the impeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219681A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11619294B2 (en) * | 2012-07-06 | 2023-04-04 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Gear unit having a shaft |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP4488495A patent/JPH08219681A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11619294B2 (en) * | 2012-07-06 | 2023-04-04 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Gear unit having a shaft |
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