JPS5827274Y2 - rotary heat exchanger - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は送風機能を兼ねそなえた回転式熱交換器におい
て、環状フィンの外径を小さくしてコンパクト化をはか
る場合に、送風および伝熱性能を改善することを目的と
する。[Detailed description of the invention] The purpose of this invention is to improve the air blowing and heat transfer performance in a rotary heat exchanger that also has a blowing function, when the outer diameter of the annular fin is reduced to make it more compact. shall be.

従来、第１図に示すように、送風路を形成したケーシン
グ２内に、軸方向に並んで配置された環状フィン３、該
環状フィン３を貫通し、その中を水等流体が流れる管４
および側板５をそれぞれ設置した回転環状フィン体１を
回転させることによって周囲の空気等流体を白ぬき矢印
方向に流動させると共に、管４に水等流体を流通させて
、両流体間の熱交換を行う回転式熱交換器があった。Conventionally, as shown in FIG. 1, annular fins 3 are arranged in the axial direction in a casing 2 in which an air passage is formed, and a pipe 4 passes through the annular fins 3 and allows a fluid such as water to flow therein.
By rotating the rotating annular fin body 1 on which the side plates 5 and 5 are installed, the surrounding fluid such as air is made to flow in the direction of the white arrow, and the fluid such as water is made to flow through the pipe 4, thereby promoting heat exchange between the two fluids. There was a rotary heat exchanger to do.

この回転式熱交換器は伝熱性能が良く、送風機の機能も
兼ねそなえているために、従来の定置式フィン付熱交換
器と送風機の組合せより小型化できるので、その実用化
が期辱されている。This rotary heat exchanger has good heat transfer performance and also has the function of a blower, so it can be made smaller than the conventional combination of a stationary finned heat exchanger and a blower, so its practical use has been discouraged. ing.

なお６は中空回転軸であり、管４と連結されている。Note that 6 is a hollow rotating shaft, which is connected to the tube 4.

７は電動機、８は軸封装置である。7 is an electric motor, and 8 is a shaft sealing device.

この様な回転式熱交換器は送風機としての観点から見れ
ば、摩擦円板送風機に相当する。From the perspective of a blower, such a rotary heat exchanger corresponds to a friction disk blower.

したがって風量■は環状フィン３の外径ｄの２乗に比例
し、環状フィン枚数に比例する環状フィン群の軸方向長
さｔは、ｄ／２以下であることが望ましいとされている
。Therefore, it is said that the air volume (2) is proportional to the square of the outer diameter d of the annular fin 3, and that the axial length t of the annular fin group, which is proportional to the number of annular fins, is d/2 or less.

このようなことから、空気調和機として必要な風量を効
率良く得るには、外径ｄを非常□大きくシ、長さｔを短
かくする必要がある。For this reason, in order to efficiently obtain the air volume necessary for an air conditioner, it is necessary to make the outer diameter d very large and the length t short.

しかし、この様な仕様を熱交換器としての観点から見れ
ば、長さｔが短いので管４どうしを連結するベンドある
いはヘングー（図示せず）を含めた、水等流体が流動す
る全管長に対して、熱交換に利用される管４の長さく＝
ｔＸ管本数）が占める割合が小さくなり、全管長当りの
熱交換量が小さくなり、しかも、ベンドあるいはヘング
ーの流通抵抗は直管部のそれより太きいから、水等流体
を輸送するポンプ（図示せず）の全動力に対して熱交換
に利用される管４に必要な動力は少なくなる。However, if we look at such specifications from the perspective of a heat exchanger, since the length t is short, the entire length of the pipes through which fluid such as water flows, including the bends or bends (not shown) that connect the pipes 4, On the other hand, the length of the tube 4 used for heat exchange =
tX (number of pipes) becomes smaller, the amount of heat exchange per total pipe length becomes smaller, and the flow resistance of bends or bends is greater than that of straight pipes, so pumps that transport fluids such as water (Fig. Less power is required for the tubes 4 utilized for heat exchange, relative to the total power for (not shown).

したがって、熱交換器としての性能は著しく低下する。Therefore, the performance as a heat exchanger is significantly reduced.

一方、熱交換器としての観点からみれば、長さｔを長く
シ、すなわち熱交換に利用される管４の長さを長くする
ことが望ましい。On the other hand, from the viewpoint of a heat exchanger, it is desirable to increase the length t, that is, to increase the length of the tube 4 used for heat exchange.

しかしこの様な仕様にすると、送風機として性能は低下
し、かつ、ケーシング吹出し口（図示せず）Ｑ速度分布
が悪くなる。However, if such specifications are adopted, the performance as a blower will deteriorate and the Q velocity distribution of the casing outlet (not shown) will deteriorate.

すなわち、ｔｆ＝ｄの環状フィン体１を電動機Ｉを使っ
て回転させ空気等流体を輸送すると第２図に示すごとく
、ケーシング吹出口（図示せず）の速度分布はむらがあ
り、ケーシング吸込口９に近い程、空気等流体の流速は
速く、吸込口９から遠ざかるにつれて、遅くなる。That is, when the annular fin body 1 with tf=d is rotated using the electric motor I to transport fluid such as air, the velocity distribution at the casing outlet (not shown) is uneven as shown in FIG. The closer the value is to 9, the faster the flow rate of fluid such as air is, and the further away from the suction port 9, the slower the flow rate.

従来この欠点を解消するために、第３図、第４図に示す
ように環状フィン体１内に固定案内羽根装置１０を置く
手段や第５図、第６図に示すように空気等流体の吸込口
９に軸流ファン１１を置く手段ば考えられ、ポンプ作用
の増加により風量の増加をはかつている。Conventionally, in order to eliminate this drawback, there have been measures such as placing a fixed guide vane device 10 inside the annular fin body 1 as shown in FIGS. One possible method is to place an axial fan 11 at the suction port 9, which increases the air volume by increasing the pumping action.

なお１２は軸受装置である。しかしながらこのように提
示された手段で風量の増加は得られても、ケーシング吹
出口の風速分布はいぜんとして改善されない欠点があっ
た。Note that 12 is a bearing device. However, even though the air volume can be increased by the means proposed in this way, there is a drawback in that the air velocity distribution at the casing outlet is not improved at all.

何故ならば、環状フィン体１に流入する風量の増加は確
じかに見られるがそれが一様の割合で増えるため、風量
の絶対量は得られるが、風速分布の状態は変らない欠点
を有していた。This is because although an increase in the amount of air flowing into the annular fin body 1 is certainly observed, it increases at a uniform rate, so although the absolute amount of air amount can be obtained, there is a drawback that the state of the wind speed distribution does not change. was.

送風機としての性能は向上するが、熱交換器としてみた
場合風速分布が悪いため、管４の全長にわたっての←様
な熱交換がおこなわれず、熱交換器としての性能が十分
に発揮されない。Although the performance as a blower is improved, when viewed as a heat exchanger, the wind speed distribution is poor, so heat exchange is not performed over the entire length of the tube 4, and the performance as a heat exchanger is not fully demonstrated.

又空調機器として使用する際は、ケーシング吹き出し口
（図示せず）での温度分布が悪いため、人体の快感に非
常に悪い影響を及ぼす欠点があった。Furthermore, when used as an air conditioner, the temperature distribution at the casing outlet (not shown) is poor, which has a drawback of having a very negative effect on the human body's sense of pleasure.

本考案は、以上のような従来の欠点を解決するものであ
る。The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks.

そのための構成として、本考案は、軸方向に並ん同装置
された環状フィンと水等流体がその中を流れる管が前記
環状フィン体を貫通した回転環状フィン体を、送風路に
形成したケーシング内に設け、羽根を有しポンプ作用を
有する流体案内装置をケーシング吸込口の速度分布を一
様にするように前記回転環状フィン体の内側に配置した
ものである。As a configuration for this purpose, the present invention includes annular fins arranged in the same manner in the axial direction and a rotating annular fin body in which a pipe through which a fluid such as water flows passes through the annular fin body, in a casing formed in an air flow path. A fluid guiding device having a vane and having a pumping action is arranged inside the rotating annular fin body so as to make the velocity distribution of the casing suction port uniform.

以下本考案の実施例につき第７図〜第１２図に沿って詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 7 to 12.

１は回転環状フィン体であり、環状フィン３、環状フィ
ン３を貫通し、その中を水等流体が流れる管４、側板５
および複数個の羽根を有する流体案内装置１３から構成
される。Reference numeral 1 designates a rotating annular fin body, which includes an annular fin 3, a pipe 4 that passes through the annular fin 3, and through which a fluid such as water flows, and a side plate 5.
and a fluid guide device 13 having a plurality of blades.

２は送風路を形成したケーシング、６は中空回転軸であ
り管４と連結されている。Reference numeral 2 denotes a casing forming an air passage, and reference numeral 6 denotes a hollow rotating shaft, which is connected to the pipe 4.

７は電動機、８は軸封装置である。流体案内装置１３は
第８図にその詳細な形状を示す。7 is an electric motor, and 8 is a shaft sealing device. The detailed shape of the fluid guiding device 13 is shown in FIG.

第９図、第１０図はその他の流体案内装置１３′および
１３″の実施例である。9 and 10 show other embodiments of fluid guide devices 13' and 13''.

以上の様な構成でもって、電動機７により回転環状フィ
ン体１を回転させ、空気等流体を白ぬき矢印方向に流動
させる場合、第１１図に示すように流速の速い部分Ａは
環状フィン３のみで、流速の遅い部分Ｂは環状フィン３
と、流体案内装置１３で空気等流体をケーシング吹出口
に輸送し、流体案内装置１３の羽根のポンプ作用の増加
により流速の遅い部分Ｂはケーシング吹出口で風速を増
加することが可能になり、ケーシング吹出口で一様な速
度分布を得ることができるとともに、今まで第２図に示
される速度分布のため不足していた風量を増加すること
ができる。With the above configuration, when the rotating annular fin body 1 is rotated by the electric motor 7 to cause fluid such as air to flow in the direction of the white arrow, the portion A where the flow velocity is high is only the annular fin 3, as shown in FIG. So, the part B where the flow velocity is slow is the annular fin 3.
Then, the fluid such as air is transported to the casing outlet by the fluid guide device 13, and due to the increase in the pumping action of the blades of the fluid guide device 13, it is possible to increase the wind speed at the portion B where the flow velocity is low at the casing outlet. It is possible to obtain a uniform velocity distribution at the casing outlet, and also to increase the amount of air that has been insufficient due to the velocity distribution shown in FIG. 2.

なお実施例においては、羽根を有する流体案内装置１３
を側板に固定した場合を示したが、第１２図に示す様に
、中空回転軸６上でケーシング吹出口の速度分布を一様
ならしめる部分□軸流ファン１４を置いても同じ効果が
得られることは言う１でもない。Note that in the embodiment, the fluid guide device 13 having blades is
12, the same effect can be obtained by placing an axial fan 14 on the hollow rotary shaft 6 to make the velocity distribution of the casing outlet uniform. There is no need to say that it will happen.

なお１５は側板である。以上のように、本考案の回転式
熱交換器は、複数個の羽根を有しポンプ作用を有する流
体案内装置をケーシング吹出口の速度分布を一様にする
よう回転環状フィン体の内側に配置することにより速度
分布の一様化と、風量の増加を合せて得ることが可能と
なり回転式熱交換器の送風機としての性能を向上させ、
かつ熱交換器としての性能の向上がはかれるきわめて実
用的効果の犬なるものである。Note that 15 is a side plate. As described above, in the rotary heat exchanger of the present invention, a fluid guiding device having a plurality of vanes and having a pumping action is arranged inside the rotating annular fin body so as to uniformize the velocity distribution at the casing outlet. By doing so, it is possible to achieve both a uniform speed distribution and an increase in air volume, improving the performance of the rotary heat exchanger as a blower.
Moreover, it has a very practical effect in improving the performance as a heat exchanger.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の回転式熱交換器の説明図、第２図は従来
の回転式熱交換器の吹出口の速度分布を示す説明図、第
３図は他の従来の回転式熱交換器の説明図、第４図は第
３図のＡ−Ｒ線方向からみた説明図、第５図は他の従来
の回転式熱交換器の説明図、第６図（主第５図のＢ−Ｂ
’線方向からみた説明図、第７図は本考案の実施例にお
ける回転式熱交換器の説明図、第８図、第９図および第
１０図はそれぞれ流体案内装置を示す説明図、第１１図
は本考案の回転式熱交換器の吹出口の速度分布を示す説
明図、第１２図は本考案の回転式熱交換器の他の実施例
を示す説明図である。 １・・−・・・回転環状フィン体、２・・・・・・ケー
シング、３・・・・・・環状フィン、４・・・・・看、
５・・・・・・側板、６・・・・・・中空封機構、９・
・・・・・ケーシング吸込口、１０・・・・・伺定案内
羽根装置、１１・・・・・・軸流ファン、１２・・・・
・・軸受装置、 １３・・・・・・流体案内装置、 １４・・・・・・ 細流ファン、 １５・・・・・・側板。Fig. 1 is an explanatory diagram of a conventional rotary heat exchanger, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the velocity distribution of the outlet of a conventional rotary heat exchanger, and Fig. 3 is an explanatory diagram of another conventional rotary heat exchanger. FIG. 4 is an explanatory diagram as seen from the A-R line direction in FIG. 3, FIG. 5 is an explanatory diagram of another conventional rotary heat exchanger, and FIG. B
7 is an explanatory diagram of a rotary heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIGS. 8, 9, and 10 are explanatory diagrams showing a fluid guiding device, respectively. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the velocity distribution of the outlet of the rotary heat exchanger of the present invention, and FIG. 12 is an explanatory diagram showing another embodiment of the rotary heat exchanger of the present invention. 1... Rotating annular fin body, 2... Casing, 3... Annular fin, 4... Viewing,
5... Side plate, 6... Hollow sealing mechanism, 9...
...Casing suction port, 10...Guide guide vane device, 11...Axial flow fan, 12...
... Bearing device, 13 ... Fluid guide device, 14 ... Trickle fan, 15 ... Side plate.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 軸方向に並んで配置された環状フィンと水等流体がその
中を流れる管が前記環状フィンを貫通した回転環状フィ
ン体を、送風路を形成したケーシング内に設け、羽根を
有しポンプ作用を有する流体案内装置をケーシング吹出
口の速度分布を一様にするように前記回転環状フィン体
の内側に配置した回転式熱交換器。A rotary annular fin body having annular fins arranged side by side in the axial direction and a pipe through which a fluid such as water flows passes through the annular fins, is provided in a casing forming an air passage, and has vanes and has a pumping action. A rotary heat exchanger in which a fluid guide device having a fluid guiding device is disposed inside the rotating annular fin body so as to uniform the velocity distribution of the casing outlet.