JPS5818063Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱交換器の改良に関するものである。

回転軸に設けられた多翼ファンの周囲にパイプを配設し
、該パイプ内を流通する流体を加熱あるいは冷却するよ
うにした熱交換器が考案されている。

しかし、この種の熱交換器にあっては多翼ファンの両側
より例えば空気を吸込む型式となっているが、多翼ファ
ンの空気吸込み口両側に温度の異なる物体が存在する場
合、それらの温度差のために、管路に吹き付ける空気に
温度差が生じ管路内の流体の温度が不均一となる欠点が
あった。

従来このような欠点をコンプレッサを例にとり詳述する
。

第１図は熱交換器と、電動機及び圧縮機本体等の装置と
の位置関係を示す配置図である。

電動機４と圧縮機３とを回転軸５で連結して圧縮機３を
駆動し、回転軸５に熱交換器１を配設した圧縮機３にお
いて熱交換器１は、回転軸５を螺旋状に取り囲むように
してその回転軸方向に延設された螺旋パイプを有する放
熱部１ａとこの放熱部１ａ内に配設されて、この放熱部
１ａに空気を吐出する片吸込式の多翼ファン２とより構
成される。

しかし、この多翼ファン２は一方の側からしか空気を吸
入できないため、圧縮機３は吸い込み空気により冷却さ
れるが、電動機４の冷却が自然放熱によらなければなら
ない。

そこで、螺旋パイプに送風される空気の温度を異ならし
める物体としての圧縮機３と電動機４とを共に冷却する
ために両吸い込み型とした多翼ファンを用いることが提
案されていたが、圧縮機３と電動機４との温度が異るた
めに、吸込んだ空気の温度が異なり放熱部１ａの螺旋パ
イプの中を流通する流体の温度が均一とならない欠点が
ある。

本考案は上記欠点を解消する熱交換器を提供するもので
、以下本考案の一実施例を第２図ないし第４図に基づき
説明する。

第２図は本考案の熱交換器Ａを空気圧縮機に使用１した
場合の一例を示した配置図である。

この熱交換器Ａは、放熱部１ａ’と、一体に結合して放
熱部１ａ’内に配設した風量の異なる２つの片吸込式の
多異ファン６．７とより構成されている。

この熱交換器Ａを第３図、第４図により詳述する。

熱交換器Ａの放熱部１ａ’は、回転軸を螺旋状に取り囲
むようにして軸方向に延設された螺旋パイプ８に多数の
板状フィン９，９・・・・・・を取付けたものである。

ここで、空気圧縮機が油冷式の場合には、冷却と潤滑を
兼ねさせる潤滑油が螺旋パイプ８内を流通するように、
螺旋パイプ８の両端部８ａ、８ｂが圧縮機本体３′、油
分離器（図示略）に接続される。

この場合この螺旋パイプ８及び放熱部の螺旋パイプ内に
は熱運搬流体が充填されており、前述の油冷式圧縮機に
おいてはこの流体は潤滑油となる。

多翼ファン６は、第４図の如く一定間隔をおいて周方向
に配列した複数枚の翼板１０，１０・・・・・・を、第
３図の如く対向させた２枚の円盤状側板１１．１２周縁
に保持させたものである。

多翼ファン７も複数枚の翼板１３，１３・・・・・・と
円盤状側板１４．１５とにより、多翼ファン６と同様に
構成されている。

図中１１ａ、１４ａは側板１１，１４に穿設した吸込口
である。

ここで、多翼ファン６と多翼ファン７との直径は同一で
あり、更に各多翼ファン６．７の翼板１０゜１３の枚数
は同一である。

しかし、多翼ファン６．７の軸線方向の長さ１１，１２
が異っている。

すなわち、多翼ファン６の長さ１１は多翼ファン７の長
さ１２に比して長く形成されており、これは圧縮機本体
３′の発熱量が電動機４′の発熱量に比して大きいので
、圧縮機本体３′側の空気をより多く送風しなければ、
放熱部１ａ’の螺旋パイプ８内を流れる流体が均一に放
熱しないためである。

回転軸には、円盤状の平板が取り付けられるもので、こ
の平板１６は螺旋パイプが形成する送風空間内の回転軸
部分に存在しており、回転軸と共に一体回転するもので
ある。

この平板１６の両面１６ａ、１６ｂには、フランジ軸継
手１７．１８と多翼ファン６．７の側板１２，１５が、
ボルト１９．１９・・・・・・及び２０゜２０・・・・
・・により一体に結合されている。

このように結合された多翼ファン６．７が放熱部１ａ’
内に配設されている。

図中１７３．１８ ａはフランジ軸継手１７．１８に形
成したキー溝である。

このような構成の熱交換器Ａは、図中、空気圧縮機の圧
縮機本体３′と電動機４′との間に配設され、フランジ
軸継手１７には圧縮機本体３′の回転軸３′ａが取付け
られ、フランジ軸継手１８には電動機４′の回転軸４’
ａが取付けられている。

このように配設された熱交換器Ａの作用を説明する。

電動機４′の回転軸４′ａが回送すると、フランジ軸継
手１７．１８を介して圧縮機本体３′の回転軸３′ａが
回転し、空気の圧縮が開始される。

これと同時に多翼ファン６．７が回転し、吸込口１１
ａからは圧縮機本体３′により加熱された周囲の温度の
高い空気が多翼ファン６内に吸入され、吸込口１４ａか
らは電動機４′により加熱された周囲の温度の高い（圧
縮機本体３′よりは温度が低い）空気が多翼ファン７内
に吸入される。

この多翼ファン６．７内に吸入された空気は、翼板１０
，１０・・・・・・及び１３．１３・・・・・・間より
放熱部１ａ′に向って吐出される。

一方、放熱部ｌａ’の螺旋パイプ８内の流体は、フィン
９，９・・・・・・に熱を伝え、フィン９，９・・・・
・・は多翼ファン６．７から送風された空気により熱を
うばわれ、螺旋パイプ８内の流体の温度が低下する。

このようにして放熱部１ａ’と圧縮機本体３′及び電動
機４′が空冷される。

そこで、多翼ファン６の翼板１０の長さをｌ １．多翼
ファン７の翼板１３の長さをｌ ２．圧縮機本体３′外
表面の放熱量をｑｌ、電動機４′外表面の放熱量をｑ２
としたとき、 の関係を持たせれば放熱部１ａ’で冷却される螺旋パイ
プ８内の流体温度は一定となる。

しかし、電動機４′の方が圧縮機本体３′より大きいた
め空気に対する抵抗は電動機４′の方が大きい。

従って、実際には（ａ：周囲の抵抗に対する定数）の関
係を持たせれば良いことになる。

第５図は本考案の他の実施例を示すもので、本実施例に
おいては、前述の実施例の多翼ファン６゜７の径ｄ１．
ｄ２を異ならせて、その吸込風量を変るようにしたもの
である。

この実施例においては、 （但し、ｂは周囲の抵抗に対する定数、又翼板の数は多
翼ファン６．７とも同一とする。

）の関係を持たせれば良い。

尚以上説明した実施例においては本考案の熱交換器を空
気圧縮機に適用した例を示したが、これに限定して使用
されるものではなく、又、本実施例においては放熱につ
いてのみ言及したしたが螺旋パイプ８内の流体の与熱で
あってもよい。

更に上記実施例では多翼ファン６．７の長さ、直径を変
えたが、長さ、直径が同一であって翼板の枚数を変える
ようにして風量を異ならせるようにしてもよい。

本考案は以上説明したように、回転軸には、螺旋パイプ
が形成する送風空間内の回転軸部分に該回転軸と一体回
転するように平板を取り付け、この平板の回転軸方向両
面には空気の温度を異ならしめる各物体にそれぞれ臨む
空気吸込口を有し、かつ、螺旋パイプに向かっての送風
吐出量が互いに異なる多翼ファンを取り付けて、多翼フ
ァンの吸込み風量を変えたので、吸い込み口近傍に温度
の異なるものが存在する場合でも、高温側の吸い込み空
気量が多くでき、放熱部（受熱部）の温度を均一とする
ことができる。

しかも、圧縮機に用いた場合は、電動機、圧縮機本体等
の同装置を同時に強制的に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器と空気圧縮機との位置関係を示
す配置図、第２図は本考案の熱交換器と空気圧縮機との
位置関係を示す配置図、第３図は第２図の熱交換器の拡
大断面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５
図は本考案熱交換器の他の実施例を示す断面図である。 ３’ａ、４’ａ・・・・・・回転軸、３′・・・・・・
圧縮機本体（物体）、４′・・・・・・電動機（物体）
、６．７・・・・・・多翼ファン、ｌｌａ、１４ａ・・
・・・・吸込口、８・・・・・・パイプ、１６・・・・
・・平板、１６ ａ 、１６ｂ・・・・・・面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転軸を螺旋状に取り囲むようにしてその回転軸方向に
   延設され、かつ、その内部を流体が流通する螺旋パイプ
   を有し、しかも、該螺旋パイプの軸方向両側には該螺旋
   パイプに送風される空気の温度を異ならしめる各物体が
   設置されている熱交換器において、 前記回転軸には、前記螺旋パイプが形成する送風空間内
   の回転軸部分に該回転軸と一体回転するように平板を取
   り付け、該平板の回転軸方向両面には、前記各物体にそ
   れぞれ臨む空気吸込口を有し、かつ、前記螺旋パイプに
   向かっての送風吐出量が互いに異なる多翼ファンを取り
   付けたことを特徴とする熱交換器。