JPH08236975A - Heat exchange acceleration device - Google Patents

Heat exchange acceleration device

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Publication number
JPH08236975A
JPH08236975A JP5801995A JP5801995A JPH08236975A JP H08236975 A JPH08236975 A JP H08236975A JP 5801995 A JP5801995 A JP 5801995A JP 5801995 A JP5801995 A JP 5801995A JP H08236975 A JPH08236975 A JP H08236975A
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JP
Japan
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impeller
blade
heat exchange
housing wall
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP5801995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Itsuro Sakai
逸朗 酒井
Shiro Nishimoto
士郎 西元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teikoku Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Teikoku Piston Ring Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Teikoku Piston Ring Co Ltd filed Critical Teikoku Piston Ring Co Ltd
Priority to JP5801995A priority Critical patent/JPH08236975A/en
Publication of JPH08236975A publication Critical patent/JPH08236975A/en
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a heat exchange acceleration device wherein strong air flow along a housing wall surface can be generated and an installation place is limited little. CONSTITUTION: Centrifugal impellers 2, 3 are attached to the inside and outside of a housing wall 1 respectively. A blade 12 of each impeller is fixed to a main board 10 which is rotated by a rotating shaft 4 passing through the housing wall 1 and is covered with a side board 14. The blade 12 has a tilting surface 13 which becomes lower toward an outer circumferential side. An inner surface 15 of the side board 14 also forms the same angle as the tilting surface 13 of the blade 12 and covers the blade 12. When an interval between an end part position on the housing wall 1 side in an air outlet of an impeller and a wall surface of the housing wall 1 is (d) and the outer diameter of an impeller is D, d/D<=0.05 for each impeller and the angle formed by the wall surface of the housing wall 1 and the inner surface 15 of the side board 14 of an impeller is in the range of 10 to 30 deg. for each impeller.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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交換促進装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchange promoting device which is effective for efficiently dissipating the heat inside the housing to the outside in a housing having a heat source inside.

【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】この種の筐体の最も簡単な冷却方法は、高
温の筐体内の空気を低温の筐体外の空気で置換すること
である。しかし、この方法は、外部空気に含まれるダス
トやオイルミスト等で筐体内部が汚染するおそれがある
ので、制御盤等の冷却に適していない。
The simplest cooling method for this type of housing is to replace the air inside the hot housing with air outside the cold housing. However, this method is not suitable for cooling the control panel or the like, because the inside of the housing may be contaminated by dust or oil mist contained in the outside air.

【0004】このため制御盤では、筐体内の高温の空気
と筐体外の低温の空気との間で熱交換のみ行う熱交換器
が使用されることがある。このうちヒートパイプの熱交
換機能を利用したものも一部で採用されているが、冷却
装置全体が大きくなり、また価格的にも不利である。
For this reason, the control panel may use a heat exchanger that only exchanges heat between the high temperature air inside the housing and the low temperature air outside the housing. Among these, some of which utilize the heat exchange function of the heat pipe are also adopted, but the entire cooling device becomes large, and it is also disadvantageous in terms of price.

【0005】さらに、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)。これらの回転式熱交
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。
Further, as a heat absorbing portion and a heat radiating portion,
There is a rotary heat exchanger that uses two rotary impellers and connects them with a heat conduction member (Jpn. Kohei 2-16195).
No., Jikken 6-4229). These rotary heat exchangers are suitable for cooling the control panel because they have a large capacity for their size and external air containing dust does not enter the inside of the housing. The recently developed rotary heat exchanger for control panel is
It 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.

【0006】[0006]

【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.

【0007】以上の筐体用熱交換器と異なり、筐体壁自
体を介する熱交換作用を促進する装置も提案されてい
る。この種の熱交換促進装置は、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
い場合に有効と考えられる(実開平1−60597号参
照)。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1
0W/(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。
Different from the above-mentioned heat exchanger for housing, there has been proposed a device for promoting heat exchange action through the housing wall itself. This type of heat exchange accelerating device is considered to be effective when the housing is made of metal with good heat conduction, the internal heat source is relatively small, and the housing is large (see Japanese Utility Model Publication 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 airflows along the inner and outer surfaces of the housing wall to increase the heat transfer rate of the housing wall from about 5 W / (m 2 · ° C) to 1
It aims at the effect of increasing the temperature to 0 W / (m 2 · ° C.) or more and the effect that the impeller inside the housing agitates the air inside the housing to average the temperature inside the housing.

【0008】しかし、この種の熱交換促進装置は、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装置の構造・
形状や、装置を小型化する羽根車の構造が、未だ知られ
ていない。
However, this type of heat exchange promoting device has a limited range of use as described above, and has a structure and a device for generating an air flow for increasing heat transfer through the housing wall.
The shape and the structure of the impeller for downsizing the device have not yet been known.

【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、かつ、設置場所に制約の少ない熱交
換促進装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a heat exchange promoting device which can generate a strong air flow along the wall surface of the housing and has a small number of restrictions on the installation place.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の熱交換促進装置
は、側板を有している遠心式の羽根車を有しており、こ
の羽根車の回転軸が取付面に対して垂直になるようにし
て取付面に取り付けられた熱交換促進装置であって、羽
根車の空気出口における前記取付面側の端部位置と前記
取付面との間隔をd、羽根車の外径をDとしたとき、d
/D≦0.05であり、かつ、前記取付面と羽根車側板
の内面とのなす角度が10°〜30°の範囲にあること
を特徴とする。
The heat exchange promoting device of the present invention has a centrifugal impeller having side plates, and the rotation axis of this impeller is perpendicular to the mounting surface. In the heat exchange promoting device thus mounted on the mounting surface, the distance between the mounting surface side end position of the air outlet of the impeller and the mounting surface is d, and the outer diameter of the impeller is D. When d
/D≦0.05, and the angle between the mounting surface and the inner surface of the impeller side plate is in the range of 10 ° to 30 °.

【0011】上記において、d/Dは0.04以下がよ
り好ましく、取付面と羽根車側板の内面とのなす角度は
10°〜25°の範囲がより好ましい。
In the above, d / D is more preferably 0.04 or less, and the angle between the mounting surface and the inner surface of the impeller side plate is more preferably in the range of 10 ° to 25 °.

【0012】そして、熱交換促進装置は、筐体における
各壁面のうちの最大の面積を有する壁面に取り付けるこ
とが好ましい。
The heat exchange promoting device is preferably attached to the wall surface having the largest area among the wall surfaces of the housing.

【0013】また、羽根車の空気出口の回転軸方向にお
ける幅をb、羽根車の半径方向における空気流速をv、
空気の動粘性係数をν、レイノルズ数をReとしたと
き、Re=bv/ν>2×103 になるように構成する
のが好ましい。
Further, the width of the air outlet of the impeller in the direction of the rotation axis is b, the air velocity in the radial direction of the impeller is v,
When the kinematic viscosity of air is ν and the Reynolds number is Re, it is preferable that Re = bv / ν> 2 × 10 3 .

【0014】[0014]

【作用】本発明の熱交換促進装置は、壁面に沿って放射
状の空気流れを生じる。この空気流れは、コアンダ効果
により羽根車径の5〜10倍程度の幅広い面積にわたり
壁面に付着するので、壁面と空気の熱伝達係数が増大す
る。
The heat exchange promoting device of the present invention produces a radial air flow along the wall surface. This air flow adheres to the wall surface over a wide area of about 5 to 10 times the impeller diameter due to the Coanda effect, so that the heat transfer coefficient between the wall surface and the air increases.

【0015】本発明の羽根車は遠心式の羽根車であるの
で、筐体壁からの突出量が少なくて済み、筐体への取り
付けの制約が少なく、小型で強力な熱交換促進装置とな
る。
Since the impeller of the present invention is a centrifugal impeller, the amount of protrusion from the housing wall is small, there are few restrictions on the mounting on the housing, and it becomes a small and powerful heat exchange promoting device. .

【0016】次に、羽根車の空気出口における取付面側
の端部位置と取付面との間隔をd、羽根車の外径をDと
したとき、d/D≦0.05としたので、熱交換促進装
置が取り付けられる壁面において、熱伝達係数が大きな
領域が増加し、筐体壁を介する熱交換が促進される。d
/Dが上記よりも大きくなると、空気は壁面から離れた
所を流れ、壁面の熱伝達係数を大きくすることに寄与し
ない。
Next, when the distance between the mounting surface side end position at the air outlet of the impeller and the mounting surface is d, and the outer diameter of the impeller is D, d / D≤0.05. A region having a large heat transfer coefficient is increased in the wall surface on which the heat exchange promoting device is attached, and heat exchange through the housing wall is promoted. d
When / D becomes larger than the above, air flows away from the wall surface and does not contribute to increasing the heat transfer coefficient of the wall surface.

【0017】さらに本発明は、取付面と羽根車側板の内
面とのなす角度を10°〜30°の範囲としたので、空
気流速と流量のバランスが図られ、羽根車からの空気流
れが有効に壁面からの熱伝達を促進する。側板の内面の
傾斜角度を大きくし過ぎると、すなわち空気入口幅に対
し空気出口幅を小さくし過ぎると、出口流速は増加する
が、速度増大によって流動抵抗が増し、風量が減少す
る。
Further, according to the present invention, the angle between the mounting surface and the inner surface of the impeller side plate is in the range of 10 ° to 30 °, so that the air flow velocity and the flow rate are balanced, and the air flow from the impeller is effective. To promote heat transfer from the wall surface. If the inclination angle of the inner surface of the side plate is too large, that is, if the air outlet width is too small relative to the air inlet width, the outlet flow velocity increases, but the flow resistance increases due to the increase in velocity, and the air volume decreases.

【0018】以上の構成により、本発明の熱交換促進装
置から吐出される空気は、流速が高く、筐体壁面に沿っ
て流れるので、筐体壁における熱通過率が大きくなり、
熱交換促進装置の能力が向上する。
With the above structure, the air discharged from the heat exchange promoting device of the present invention has a high flow velocity and flows along the wall surface of the housing, so that the heat passage rate in the housing wall becomes large.
The capacity of the heat exchange promoting device is improved.

【0019】熱交換促進装置は、筐体における各壁面の
うちの最大の面積を有する壁面に取り付けることによっ
て、筐体壁を介した熱交換をより効果的に行える。
By mounting the heat exchange promoting device on the wall surface having the largest area among the wall surfaces in the housing, heat exchange through the housing wall can be performed more effectively.

【0020】また、羽根車の空気出口の回転軸方向にお
ける幅をb、羽根車の半径方向における空気流速をv、
空気の動粘性係数をν、レイノルズ数をReとしたと
き、Re=bv/ν>2×103 になるように構成する
ことによって、空気流れが乱流になるため、熱伝達係数
を大きくできる。
Further, the width of the air outlet of the impeller in the direction of the rotation axis is b, the air velocity in the radial direction of the impeller is v,
When the kinematic viscosity of air is ν and the Reynolds number is Re, by configuring so that Re = bv / ν> 2 × 10 3 , the air flow becomes turbulent, so that the heat transfer coefficient can be increased. .

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の一実施例である熱交換促進装
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 vertical sectional view showing a heat exchange promoting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a blade fixed to a main plate.

【0022】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.

【0023】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.

【0024】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.

【0025】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.

【0026】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。羽根12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)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。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 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 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%. The outlet angle θ of the blade 12 (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 preferably in the range of 90 ° to 160 °. The reason for this is that the blade outlet wind speed decreases below the lower limit, and the air volume decreases below the lower limit. 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.

【0027】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.

【0028】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.

【0029】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.

【0030】そして、本発明にあっては、羽根車2,3
の空気出口すなわち羽根出口17bにおける筐体壁1側
の端部位置と筐体壁1の壁面(外側羽根車2にあっては
外壁面、内側羽根車3にあっては内壁面)との間隔を
d、羽根車2,3の外径をDとしたとき、各羽根車2,
3について、d/D≦0.05であり、かつ、各羽根車
2,3について、筐体壁1の壁面と羽根車2,3の側板
14の内面15とのなす角度が10°〜30°の範囲に
ある。
In the present invention, the impellers 2, 3
Between the air outlet, that is, the end position of the blade outlet 17b on the housing wall 1 side and the wall surface of the housing wall 1 (the outer wall surface in the outer blade wheel 2 and the inner wall surface in the inner blade wheel 3). Where d is the outer diameter of the impellers 2 and 3, and D is the outer diameter of the impellers 2.
3, d / D ≦ 0.05, and the angle between the wall surface of the housing wall 1 and the inner surface 15 of the side plate 14 of the impellers 2 and 3 is 10 ° to 30 for each impeller 2 and 3. It is in the range of °.

【0031】また、羽根車2,3の空気出口すなわち羽
根出口17bの回転軸4方向における幅をb、羽根車
2,3の半径方向における空気流速をv、空気の動粘性
係数をν、レイノルズ数をReとしたとき、各羽根車
2,3について、Re=bv/ν>2×103 になるよ
うに構成されており、各羽根車2,3から空気は乱流状
態で吹き出される。
The width of the air outlets of the impellers 2 and 3, that is, the blade outlets 17b in the direction of the rotation axis 4 is b, the air velocity in the radial direction of the impellers 2 and 3 is v, the kinematic viscosity of air is ν, and the Reynolds is When the number is Re, each impeller 2 and 3 is configured so that Re = bv / ν> 2 × 10 3 , and air is blown out from each impeller 2 and 3 in a turbulent state. .

【0032】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, a 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.

【0033】なお、上記モータ23は内側の羽根車3側
に設けるようにしてもよい。
The motor 23 may be provided on the inner side of the impeller 3.

【0034】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.

【0035】上記熱交換促進装置は、筐体における各壁
面のうちの最大の面積を有する壁面に取り付けられてい
る。例えば、筐体が直方体形状の場合は、面積の大きい
4つの壁面のうちのいずれかに取り付けられる。
The heat exchange promoting device is attached to the wall surface having the largest area of the wall surfaces of the housing. For example, when the housing has a rectangular parallelepiped shape, it is attached to one of the four wall surfaces having a large area.

【0036】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から半径方向に乱流状態で吹き出され、
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、半径方向に乱流状態で吹き出される。
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 Then, it is blown out in a turbulent state from the blade outlet 17b in the radial direction,
In the outer impeller 2, it is blown out in a turbulent flow state in the radial direction through the blade outlet 17b and the outlet 26.

【0037】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。そして、本発明は、筐体壁1の壁面と羽根車
2,3の側板14の内面15とのなす角度を10°〜3
0°の範囲としたので、空気流速と流量のバランスが図
られ、羽根車2,3からの空気流れが有効に壁面からの
熱伝達を促進する。
At this time, since the cross-sectional area of the air passage 17 between the blades 12 is gradually reduced toward the outer peripheral side, the air blown out from the blade outlet 17b is blown out as a high-speed flow. Then, in the present invention, the angle between the wall surface of the housing wall 1 and the inner surface 15 of the side plate 14 of the impellers 2 and 3 is 10 ° to 3 °.
Since the range is 0 °, the air flow velocity and the flow rate are balanced, and the air flow from the impellers 2 and 3 effectively promotes heat transfer from the wall surface.

【0038】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。そして、本発明は、羽
根車2,3の空気出口すなわち羽根出口17bにおける
筐体壁1側の端部位置と筐体壁1の壁面との間隔をd、
羽根車2,3の外径をDとしたとき、d/D≦0.05
としたので、筐体壁1の壁面において、熱伝達係数が大
きな領域が増加し、筐体壁1を介する熱交換が促進され
る。
Also, since the inner surface 15 of the side plate 14 forming the air passage 17 is formed as an inclined surface which approaches the main plate 10 side toward the outer peripheral side, the air guided toward the inner surface 15 toward the housing wall 1 is formed. A flow occurs. Then, in the present invention, the distance between the wall position of the housing wall 1 and the end position on the housing wall 1 side at the air outlets of the impellers 2 and 3, that is, the blade outlet 17b is d
When the outer diameter of the impellers 2 and 3 is D, d / D ≦ 0.05
Therefore, the area of the wall surface of the housing wall 1 having a large heat transfer coefficient is increased, and heat exchange through the housing wall 1 is promoted.

【0039】したがって、両羽根車2,3から吹き出さ
れる空気は乱流、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 a high speed in a turbulent flow and flows along the wall surface, so that it is blown out from both impellers 2 and 3. The air flow effectively increases the heat transfer coefficient of the wall surface and increases the heat transmission rate in the housing wall 1. Therefore, the heat inside the housing is efficiently radiated to the outside through the housing wall 1.

【0040】以下、本発明の効果を明らかにするために
行った2つの試験について説明する。
Two tests conducted to clarify the effect of the present invention will be described below.

【0041】(試験1)1.4m×1.4mの鋼板を供
試壁面とした。供試壁面は、片面の中央部に電力調整可
能なヒータが接着され、両面に温度センサが接着されて
いる。次に、空気出口における取付面側の端部位置と取
付面との間隔dと羽根車の外径Dとの比(d/D)が異
なっている種々の熱交換促進装置を供試壁面の中央部に
取り付けて、片面をヒータで加熱しつつ熱交換促進装置
を運転し、両面の温度差を測定した。試験における熱交
換量は、平衡状態における供試壁面の両面の温度差を一
定に保つよう、ヒータの電力を調整して、そのときのヒ
ータ電力を熱交換量とした。
(Test 1) A 1.4 m × 1.4 m steel plate was used as a test wall surface. On the wall surface under test, a heater with adjustable electric power is bonded to the center of one surface, and a temperature sensor is bonded to both surfaces. Next, various heat exchange accelerating devices having different ratios (d / D) of the distance d between the end position on the mounting surface side at the air outlet and the mounting surface and the outer diameter D of the impeller are used. It was attached to the central part and the heat exchange promoting device was operated while heating one side with a heater, and the temperature difference between both sides was measured. Regarding the heat exchange amount in the test, the electric power of the heater was adjusted so that the temperature difference between both surfaces of the sample wall surface in the equilibrium state was kept constant, and the heater electric power at that time was taken as the heat exchange amount.

【0042】使用した羽根車の諸元は次の通りである。 回転数 :2000rpm 羽根車軸方向長さ :20mm 羽根外径 :200mm 羽根内径 :108mm 羽根枚数 :24枚 角度β :15°The specifications of the impeller used are as follows. Rotation speed: 2000 rpm Impeller shaft axial length: 20 mm Blade outer diameter: 200 mm Blade inner diameter: 108 mm Number of blades: 24 Angle β: 15 °

【0043】結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【0044】 [0044]

【0045】表1は、空気出口における取付面側の端部
位置と取付面との間隔dと羽根車の外径Dとの比(d/
D)が0.05以下で、熱交換量が大きく、有利である
ことを示している。また、0.04を越えると、熱交換
量の減少が大きいことがわかる。
Table 1 shows the ratio (d / d) of the distance d between the mounting surface side end position of the air outlet and the mounting surface and the outer diameter D of the impeller.
D) of 0.05 or less shows a large heat exchange amount, which is advantageous. Further, it can be seen that when it exceeds 0.04, the heat exchange amount is greatly reduced.

【0046】(試験2)羽根車側板の内面の傾斜角度β
の熱伝達量に及ぼす影響を知るために、側板の内面が種
々の傾斜角度を有している羽根車を用い、試験1と同様
な方法で熱交換量を測定した。
(Test 2) Inclination angle β of the inner surface of the impeller side plate
In order to know the effect of the heat transfer amount on the heat transfer amount, the amount of heat exchange was measured by the same method as in Test 1 using the impeller in which the inner surface of the side plate had various inclination angles.

【0047】使用した羽根車の諸元は次の通りである。 回転数 :2310rpm 羽根車空気出口幅 :8mm 羽根外径 :200mm (b/D) :(8/200) 羽根内径 :108mm 羽根枚数 :24枚 空気出口における取付面側の端部位置と取付面との距離
d:7.5mm
The specifications of the impeller used are as follows. Rotational speed: 2310 rpm Impeller air outlet width: 8 mm Blade outer diameter: 200 mm (b / D): (8/200) Blade inner diameter: 108 mm Number of blades: 24 Edge position and mounting surface at air outlet Distance d: 7.5 mm

【0048】結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

【0049】 [0049]

【0050】表2は、羽根車側板の内面の傾斜角度βが
10°〜30°の範囲のとき、熱交換量が大きく、有利
であることを示している。また、傾斜角度βが10°〜
25°の範囲を越えると、熱交換量の減少が大きいこと
がわかる。
Table 2 shows that when the inclination angle β of the inner surface of the impeller side plate is in the range of 10 ° to 30 °, the amount of heat exchange is large, which is advantageous. Further, the inclination angle β is 10 ° to
It can be seen that when the temperature exceeds the range of 25 °, the heat exchange amount greatly decreases.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱交換促
進装置は筐体壁面に沿った強力な空気流を発生できる。
そして、小型にできるため、設置場所の制約が少ない。
As described above, the heat exchange promoting device of the present invention can generate a strong air flow along the wall surface of the housing.
Since it can be made small, there are few restrictions on the installation place.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である熱交換促進装置を示す
縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a heat exchange 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.

【符号の説明】 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 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[Explanation of reference numerals] 1 housing wall 2, 3 impeller 4 rotating shaft 5 mounting hole 6 bearing 7 bearing box 7a bearing box body 7b flange 8 cylindrical member 8a cylindrical portion 8b bottom plate portion 9 main plate member 10 main plate 11 boss portion 12 blades 13 inclined surface 14 side plate 15 inner surface 16a flat surface 16b frustoconical 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 tube Part 24b Flange 25 Inlet 26 Outlet

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 側板を有している遠心式の羽根車を有し
ており、この羽根車の回転軸が取付面に対して垂直にな
るようにして取付面に取り付けられた熱交換促進装置で
あって、 羽根車の空気出口における前記取付面側の端部位置と前
記取付面との間隔をd、羽根車の外径をDとしたとき、
d/D≦0.05であり、かつ、 前記取付面と羽根車側板の内面とのなす角度が10°〜
30°の範囲にあることを特徴とする熱交換促進装置。
1. A heat exchange accelerating device having a centrifugal impeller having side plates, the impeller being attached to a mounting surface such that a rotation axis of the impeller is perpendicular to the mounting surface. When the distance between the end surface of the air outlet of the impeller on the side of the mounting surface and the mounting surface is d and the outer diameter of the impeller is D,
d / D ≦ 0.05, and the angle between the mounting surface and the inner surface of the impeller side plate is 10 ° to
A heat exchange promoting device characterized by being in a range of 30 °.
【請求項2】 前記取付面が筐体における各壁面のうち
の最大の面積を有する壁面であることを特徴とする請求
項1記載の熱交換促進装置。
2. The heat exchange promoting device according to claim 1, wherein the mounting surface is a wall surface having the largest area among the wall surfaces of the housing.
【請求項3】 羽根車の空気出口の回転軸方向における
幅をb、羽根車の半径方向における空気流速をv、空気
の動粘性係数をν、レイノルズ数をReとしたとき、R
e=bv/ν>2×103 になるように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の熱交換促進装置。
3. When the width of the air outlet of the impeller in the rotational axis direction is b, the air velocity in the radial direction of the impeller is v, the kinematic viscosity of air is ν, and the Reynolds number is Re, R
The heat exchange promoting device according to claim 1, wherein e = bv / ν> 2 × 10 3 .
JP5801995A 1995-02-22 1995-02-22 Heat exchange acceleration device Pending JPH08236975A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100465795B1 (en) * 2002-07-02 2005-01-13 삼성전자주식회사 Computer

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