JPH0645179Y2 - 回転蓄熱式熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、自動車用のガスタ−
ビン装置などに用いられる回転蓄熱式熱交換器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、乗用車にガスタ−ビン装置を搭載
し、このガスタ−ビン装置で発生する出力で乗用車を走
行させることが進められている。

【０００３】こうした自動車用のガスタ−ビン装置で
は、正味熱効率の向上を図るために再生リサイクルを採
用している。この排ガスから熱を回収する構造に回転蓄
熱式熱交換器が採用されている。

【０００４】すなわち、図２で示されるように回転蓄熱
式熱交換器１は、タ−ビンから外部に至るガス通路２と
圧縮機から燃焼器に至る空気通路３との途中にマトリッ
クス式のハニカム形コア４（蓄熱体；以下、単にコア４
と称す）を設け、コア４が軸心を中心として回転するに
したがって、ガス通路２と空気通路３とを交互に通るよ
うにしてある。これによって、ガスの熱はハニカム部を
通過する際にコア４を加熱し、その熱は空気通路３側で
ハニカム部を通る空気を加熱する。これにより、排ガス
から熱を回収し、これで燃焼入口前の圧縮空気を加熱す
るようにしている。

【０００５】このコア４には、従来、高くなるサイクル
温度に対応するために（熱交換効率；大）、セラミック
ス製のマトリックスコア、すなわち内部にセラミックス
の壁部から内部に一面側から他側面に貫通するハニカム
形の多数の小さな通路５を形成した円板状のコアが用い
られている。

【０００６】ところで、コア４の駆動には、図２および
図３の（ａ），（ｂ）に示されるようにコア４の外周面
に鉄製のリングギヤ６を装着し、これをピニオンギヤ
（図示しない）を使って駆動して、コア４の全体を軸心
を中心に回転させている。

【０００７】リングギヤ６の装着には、リングギヤ６と
コア４との熱膨脹の差を吸収するための緩衝機能、ピニ
オンから入る駆動トルクをリングギヤ６を介してセラミ
ック製のコア４へ伝達する機能が要求される。

【０００８】そこで、従来では図４に示されるようにリ
ングギヤ６の内周面全体をブラスト処理して粗面７と
し、この粗面７の所定位置に板片状のスポンジ８（緩衝
部材）を貼付し、その後、リングギヤ６をコア４の外周
部に遊嵌し、図３の（ａ），（ｂ）に示すようにこのス
ポンジ８を含むリングギヤ６の内周面全体と、これに対
向するハニカムコア４の外周面の間にエラストマ−９
（シリコンゴムなどで、変位可能な接着部材に相当）を
充填して、リングギヤ６とコア４とを接着（接合）して
いる。すなわち、スポンジ８およびエラストマ−９にて
緩衝機能を得、またブラスト処理にて駆動トルクに対す
る接着力を得るようにしている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところで、自動車用の
ガスタ−ビン装置に用いられる回転蓄熱式熱交換器１に
よると、過大な駆動力がエンジンから入力されることが
ある。ここで、コア４は、鉄やプラスチックと比較して
極めて脆いセラミック製である。

【００１０】このため、上記のような過大な駆動力が生
じると、剪断力によりコア４とエラストマ−９との接合
面が剥離を起こして、コア４を傷めることがある。具体
的にはコア４の外周部が剥がれることがあった。

【００１１】こうした場合、コア４を交換するなどの修
理を行うことになる。しかし、コア４はセラミック製な
のでかなり高価であり、修理費などが高くつく難点があ
り、この点の改善が要望されている。

【００１２】この考案は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、リングギヤに
過大な駆動力が生じたとき、リングギヤと接着部材との
境界面から剥離させることができる回転蓄熱式熱交換器
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの考案の回転蓄熱式熱交換器は、セラミック製のコ
アと、このコアの外周部に遊嵌されたリングギヤと、こ
のリングギヤの内周面の所定位置に形成され、このリン
グギヤの内面を粗面にしてなる緩衝部材据付面と、この
緩衝部材据付面に取着された緩衝部材と、この緩衝部材
を含む前記リングギヤの内周面とこれに対向する前記コ
アの外周面との間に設けられ双方を接合する変位可能な
接着部材とを設けたことにある。

【００１４】

【作用】この考案の回転蓄熱式熱交換器によると、接着
部材と直接、接着されるリングギヤの内周面から、接着
力を高めるための粗面がなくなる。これによって、リン
グギヤと接着部材との接着力を、コアと接着部材との接
着力に対して同等以下になる。これにより、過大な駆動
力が生じたとき、コアと接着部材との接合面でなくリン
グギヤと接着部材との境界面から剥離が起こるようにな
る。それ故、たとえ過大な駆動力が生じたとしても、高
価なセラミック製のコアは傷めずにすむ。

【００１５】

【実施例】以下、この考案を図１の（ａ），（ｂ）に示
す一実施例にもとづいて説明する。なお、図面におい
て、先の「従来の技術」の項で述べたものと同じ部分に
は同一符号を付してその説明を省略し、この項では異な
る部分（考案の要部）について説明することにする。本
実施例は、コア４とエラストマ−９との接着力に対し、
コア４とリングギヤ６との接着力を同等以下にした点で
異なる。その構造には、エラストマ−９と直接、接着す
るリングギヤ６の内周面から、接着力を高めるために用
いてきた粗面７をなくす構造を用いている。

【００１６】詳しくは、図１の（ｂ）で示されるように
リングギヤ６の内周面のうち、各ポンジ８が据付けられ
る所定の部位面１０（緩衝部材据付面）のみに、従来と
同様、ブラスト処理により粗面７を設ける。そして、こ
れら粗面７に、図１の（ａ）で示されるように従来と同
様、スポンジ８を貼付する。

【００１７】これにより、エラストマ−９と直接、接着
するリングギヤ６の内周面は、接着力の保持が弱い平滑
な面（しいていえば、表面仕上げ精度が高い面）のみと
なる。

【００１８】そして、リングギヤ６をコア４の外周部に
遊嵌し、その後、図３の（ａ），（ｂ）で示されるよう
にこのスポンジ８を含めたリングギヤ６の内周面とこれ
に対向するコア４の外周面とを、両者間に充填したエラ
ストマ−９によって接着している。

【００１９】こうした接合構造によると、エラストマ−
９と直接、接着されるリングギヤ６の内周面からは接着
力を高めるための粗面７がなくなるので、リングギヤ６
とエラストマ−９との接着力は、コア４とエラストマ−
９との接着力に対して同等以下となる。

【００２０】これにより、過大な駆動力がリングギヤ６
に生じると、それを原因とした剥離現象は、コア４とエ
ラストマ−９との接合面でなく、リングギヤ６とエラス
トマ−９との境界面から剥離が起こるようになる。

【００２１】したがって、回転蓄熱式熱交換器１は、た
とえ過大な駆動力が生じたとしても、高価なセラミック
製のコアは傷めずにすむので、それの修理に伴う費用を
大幅に減少させることができる。

【００２２】

【考案の効果】以上説明したようにこの考案によれば、
リングギヤと接着部材との接着力をコアと接着部材との
接着力に対して同等以下にすることができ、リングギヤ
に過大な駆動力が生じたとき、リングギヤと接着部材と
の境界面から剥離することとなる。

【００２３】したがって、回転蓄熱式熱交換器は、たと
え過大な駆動力が生じたとしても、高価なセラミック製
のコアは傷めずにすみ、それの修理に伴う費用を大幅に
減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この考案の一実施例の回転蓄熱式熱
交換器のリングギヤとコアとの固定構造を説明するため
の斜視図。 （ｂ）は、スポンジが取付けられる面のみに粗面を形成
したリングギヤを示す斜視図。

【図２】自動車用ガスタ−ビンに取付けられた回転蓄熱
式熱交換器を示す図。

【図３】（ａ）は、回転蓄熱式熱交換器の正面図。 （ｂ）は、同回転蓄熱式熱交換器の側断面図。

【図４】（ａ）は、従来の回転蓄熱式熱交換器のリング
ギヤとコアとの固定構造を説明するための、内周面全体
に粗面が施されたリングギヤを示す斜視図。 （ｂ）は、内周面にスポンジが取着されたリングギヤを
示す斜視図。

【符号の説明】

４…コア、６…リングギヤ、７…粗面、８…スポンジ
（緩衝部材）、９…エラストマ−（接着部材）、１０…
所定の部位面（緩衝部材据付面）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック製のコアと、このコアの外周
   部に遊嵌されたリングギヤと、このリングギヤの内周面
   の所定位置に形成され、このリングギヤの内面を粗面に
   してなる緩衝部材据付面と、この緩衝部材据付面に取着
   された緩衝部材と、この緩衝部材を含む前記リングギヤ
   の内周面とこれに対向する前記コアの外周面との間に設
   けられ双方を接合する変位可能な接着部材とを具備した
   ことを特徴とする回転蓄熱式熱交換器。