JPS6222073B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は送風機能と熱交換機能を有するインペ
ラを備えた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のインペラとし
ては、両面に送風路となる放射状の溝を有する波
形状の羽根部分と、この羽根部分の外周全体を閉
じた構成のものが知られている（特公昭30−4092
号公報）。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、羽根部分で送風機
能と熱交換機能とを有するものではあるが、空気
の流れは、インペラの軸方向に吸い込まれ、その
後、羽根部分に沿つて流れ、外周部分で羽根部分
の流れ方向に対してほぼ直角に方向転換されて軸
方向に排出されるものである。このように、流れ
方向が転換されるために圧力損失が大きく、送風
量も大幅に低下するとともに羽根部分の外周を閉
じた箇所に大きなデツドスペースが生じ羽根部分
両面における熱交換面積が有効に利用され難く熱
交換効率が低下するものである。また空気の吸い
込みと排出がいずれも軸方向であるため、吸い込
みと排出の２つの流れが混流し易くなるもので、
熱交換作用に悪影響を与えるものであつた。さら
に、この従来の送風機を機器に組み込む場合を考
えると、空気を軸方向に排出するため、排出のた
めにはインペラとケーシングの軸方向に大きな間
隙を設けねばならず、これが機器の薄型化、小型
化の阻害要因となるものである。

さらに、従来の一般的な熱交換機器の場合、動
作流体は、高温側と低温側でそれぞれ異なる送風
機あるいはポンプを用い、高温側、低温側それぞ
れの流量を別個にコントロールして熱交換率の維
持をはかつているものが一般的である。しかる
に、この方式では低温側、高温側でそれぞれ異な
る駆動源が必要となり、構造が複雑で大型となる
問題点を有していた。

本発明はこのような従来の問題点を解決するも
ので、羽根部分の両面において空気をスムーズに
流すようにし、風量損失、圧力損失等の送風ロス
をなくすとともに、熱交換面の有効面積を拡げる
ことで熱交換効率を向上させ、しかも機器に組み
込んだ場合、薄型化、小型化がはかれ、さらにイ
ンペラ両面の空気流量をも容易に変更して特性を
変えることができる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は、両面に
おいて送風機能を有するとともに、両面に流れる
空気間の熱交換機能をも有するインペラを備え、
このインペラは、回転軸を固定する内側支持部
と、その外周の羽根部分と、その外周の外側支持
部とを有し、かつ前記羽根部分は、両面に送風路
となる放射状の溝を有する波形状薄板からなると
ともに、その外側の厚さ方向において、前記外側
支持部を境にして同支持部から溝の端部における
波形頂部に至るまでの部分を閉じた形状としてあ
り、前記羽根部分の溝の内外側の形状を羽根部分
両面で変え、前記送風路の出入口における断面積
に差をもたせ、インペラ両面における動作流体の
流量に差を設ける構成としたものである。

作 用 この構成により、インペラの回転にともなつて
空気は羽根部分の両面において、外側支持部側へ
羽根部分の放射状の溝に沿つて流れ、溝の外周方
向へスムーズに排出されるものである。すなわ
ち、羽根部分の両面の空気はここで効果的に熱交
換されるとともに、送風ロスも少ない状態でイン
ペラの外周方向へ排出されるものである。さら
に、羽根部分両面で送風路の内外側の形状を変え
るだけで、比較的容易にインペラ両面の送風量を
変更することが可能となるものである。

実施例 以下、その一実施例を第１図〜第５図にもとづ
いて説明する。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支持部、２は内側支
持部１の外周部に設けられた波形状薄板よりなる
羽根部分で、熱交換作用は主としてこの羽根部分
２の表面を介して行なわれる。前記波形状薄板
は、中心からほぼ放射状に通風路となる溝部分が
位置して形成されているものである。また材質は
金属が好ましいが薄板であるため、ブラスチツク
等であつてもよい。３は前記羽根部分２の外周部
に設けられ、前記内側支持部１との間で羽根部分
２を保持し、かつ送風機の両面における異なる流
れを分離するための外側支持部である。４はイン
ペラの回転方向を示している。

５は内側支持部１の外周部に設けた羽根部分２
への空気の流れをインペラの一方の面からだけに
なるように制限するための内側支持板、６は同様
に外側支持部３に設けた外側支持板である。これ
ら内側支持板５、外側支持板６は、それぞれ内側
支持部１および外側支持部３から溝の端部におけ
る波形頂部に至るまでの部分を閉じているもので
ある。また７はインペラの一方の面からの流入空
気の流れ、８はインペラの他方の面からの流入空
気の流れを示したものである。それぞれの空気流
れ７，８は、羽根部分２の隣り合う溝を流れ、羽
根部分を構成する波形状薄板の面を介して熱交換
を行なうものである。

以上の各部よりインペラが構成されるのである
が、インペラは両面において送風機能を有すると
ともに、両面に流れる空気間の熱交換機能をも有
する。そしてこのインペラの羽根部分２における
送風路の内外側における断面積に差をもたせ、イ
ンペラ両面における動作流体の流量に差を設ける
構成としているものである。

第３図は熱交換型送風機の羽根部分の円周方向
断面を示したもので、９，１０は羽根部分２によ
つて分離された空気流れが通過する送風路出口の
通路で、支持部１，３両面の波形薄板溝部の幅を
変えることによつて、通路９，１０の断面積Ａ，
Ｂの割合を変えることができる。

また、第４図は他の例であり、内側及び外側支
持部１，３の位置を羽根厚の中央からｔだけ一方
向へずらすことによつて通路９，１０の断面積
Ａ，Ｂの割合を変えているものである。

なお、断面積Ａ，Ｂの割合を変えるためには、
第３図、第４図に示すもの以外に種々の形状が考
えられる。

第５図は第３図による熱交換型送風機を組み込
んだ送風装置の一実施例を示したもので、１１は
送風機両面の空気流れを仕切る仕切板、１２は送
風機のケーシング、１３は送風機の回転軸であ
り、これを中心に通路９，１０を構成する溝部分
がほぼ放射状に位置する。

第５図の構成において、回転軸１３が回転する
と、これに固定された送風機が回転し、羽根部分
２の両面の通路９，１０において２つの異なる空
気流れ７，８が生じる。この時、２つの空気流れ
７，８は羽根部分２の壁面を介して隣り合つた流
れとなる。また内側、外側の支持板５，６がある
ために２つの空気流れ７，８は混合することなく
インペラの両面で完全に分離した流れとなる。

この状態で２つの空気流れ７，８に温度差が生
じると、羽根部分２の壁面を介して熱交換が行な
われ、高温側の空気流れは熱量を失なつて温度が
低下し、同時に低温側の空気は熱量を供給されて
温度が上昇する。

上記の様な原理で熱交換が行なわれる際に、実
施例におけるように支持部両面の波形状薄板溝部
の形状が両面で異なる様に設定すると、通風路
９，１０の断面積がＡ＞Ｂの時、通風路９を通過
する流量は、通風路１０を通過する流量よりも大
流量となり、支持部両面における空気流量に差異
を生じさせることができる。実施例における羽根
部分の構成では、伝熱面積は一定であるから、高
温側の流量に対して低温側の流量を大きくとれ
ば、低温側の温度が降下して熱交換面での温度差
が大きくなり、熱交換率を高めることができ、ま
た逆に低温側の流量を小さくすれば、低温側吐出
口において、より高い排気温度を得ることが可能
である。

発明の効果 このように本発明によれば、単一の駆動源を用
いて、低温側と高温側双方の空気流れを発生する
ことができると同時に、２つの空気流れの流量を
大巾な構成の変更なしに簡単に増減することがで
き、これによつて容易に効率の良い熱交換を行な
うことが可能である。さらに、低温側と高温側の
排気温度差を所定値にコントロールすることもで
きるので、実用上極めて有用である。また駆動源
が単一であるため、安価に製造でき、構造も簡単
で故障の少ない熱交換器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱交換型送風機の一実施
例を示す斜視図、第２図は羽根部分の半径方向断
面図、第３図は同円周方向断面図、第４図は第３
図と異なる実施例の断面図、第５図は第３図に示
した送風機を組み込んだ送風装置の一実施例を示
す断面図である。 １……内側支持部、２……羽根部分、３……外
側支持部、９，１０……通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両面において送風機能を有するとともに、両
   面に流れる空気間の熱交換機能をも有するインペ
   ラを備え、このインペラは、回転軸を固定する内
   側支持部と、その外周の羽根部分と、その外周の
   外側支持部とを有し、かつ前記羽根部分は、両面
   に送風路となる放射状の溝を有する波形状薄板か
   らなるとともに、その内側および外側の厚さ方向
   において、前記内側支持部および外側支持部を境
   にして両支持部から溝の端部における波形頂部に
   至るまでの部分を閉じた形状としてあり、前記羽
   根部分の両面における送風路の出入口断面積に差
   をもたせ、インペラ両面における動作流体の流量
   に差を設ける構成とした熱交換型送風機。