JPS5944591A - 回転蓄熱式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の熱交換にあずかる二流体間の圧力差によりゾール都相
ケコアの面に押圧し、以て高田側から低圧側に流体が漏
洩するのケ防止１−るようにしたシール装置において、
その密封機能の向上欠図ったものである。

第１図は従来の回転蓄熱式熱交換器の一例ゲ示すもので
（株式会社山海堂、昭和５５年ｌ月発行自動車Ｌ学全１
　第６巻第７屯第３項参照）、こ口で、ｌは円筒形状ケ
なす蓄熱体（以下でコアといつ）であり、コア／の軸心
Ｘ方向には多数の流路／Ａかハニカム形状に構成されて
いる。

このコアｌの外周面に７ト）ってｉ；ｔ　＋Ｊアンプャ
２が一体に取付けられていて、このリンダギヤ２ンレ１
示しン［い１１１スｉ！ｉｌＪ装を画一によって駆動す
ることＧこより、コアｌゲ軸心Ｘの回りに回動させる。

３はガスタービン（図示・せず）力）らの高温ガスが１
力）れるガス通路でｈす、ガス通路３に導かれた高温ガ
スはコアｌの流路／Ａ化通ゴ・負する際にコアｌに熱を
供給して排気通路ψへと導かれる。５は１１Ｅ縮機（図
示せず）から高圧低温の空気が導かれてくる空気通路で
あり、この空気通路５に専力ｚ　ｆｌ、た空気は、コア
ｌの流路／　Ａ　′ｆＸ：ｊｆｌ　ｉ尚１−る１１ヅ、
さきに高（：ｉｉｆガスにより加熱されたコア／から’
、Ｐｔ　’ｌ　９取って予熱され、燃焼器人［１に通じ
るＪｌｆ路６ケ介して燃焼器（図示せず）へと専力１れ
る。

７Ａおよび７Ｂは、高温ガスが１ｌＴＩ過するガスｉ１
回路３および排気通路グの側と、市（１−、低温の空気
が流通″′ｆる空気通路５および６の側との間ン封市し
て（・るそ才？、それ／〜ル’％１１　Ｆ４″であり、
スプリングにヶ介してコアｌの上イ６よび下の而Ｇこ向
げて（扁倚さハ、摺接状態欠保つことにより封止してい
る。また、９Ａおよび９［３（ま’−ｊ　７　／の一ヒ
下面の周１．１！］　Ｇこ１１）ってそれ七オし半周お
よび全周にわたり設けられたソール音（１１°であり、
これらθ）ソール部←Ｊ’　９　Ａ　ｒ６よびｑＢ　ｋ
　＋￥己１１ｇ、することにより、リンクギヤＪ等が常
に低温雰囲気内に維持されて（・ス）。１０は蓄熱器の
ケー（シンクである。

更に、このように構成された回転＃？舒ｆ式熱交１．５
器にお（・て、熱交換にあ」かる三浦体間の日二カ差に
よりゾール怜１材）イコアの面に押０・するよつ（こし
た密封装ｆ肛としては、例えば第２図＜Ａ）および（Ｈ
，ｌに示１−よ’）　；’、Ｌ：ものかある。ここで、
ノ（ｌＧ、を高ＵＩＬ側の空間であり、用縮機により１
１縮された空気が流通して（・る。また、λ／は低［（
ｉ側の流体細路、例えばガスタービンからの排気通路で
ある。〃は高圧側空間〕θと排気ｉＩ′！Ｊｈ！ｆ′１
２／との間の密封装置に用いられている薄板であり、薄
板〃の下面側Ｇこけバンクアンププレート〃が付設され
ていて、薄板ｎおヨヒバンクアンプフレート２１こけ第
λ’ＪＡ　（ｒ３）　Ｃ示すように、そねそれ半径方向
のスリット〃Ａおよび〃Ａが設けられている。これらの
スリン）　））　Ａと刀Δと（、を力、いにその位（〆
？か重Ｔ、ｃりの状態で喰（・違うようｃ、’、：　７
エし、このように車ねられた状態のソール用薄＆ツノ丁
。；よひそのバンクアンププレートｎはケーゾンダλグ
にスペーサａｙ＜介してポルトノ乙により固７１（され
る。史に、薄＆ｎの周ｆ１η１１〃Ｂはソールを重相（
以下では７〜ルＭ接部１；４とい５）ノンのポルダノｇ
に接触ン保たせるようにして（゛る。

しかし１（から、このように構成された密封装置におい
ては、高［に空間勿側からホルダコケ介してソール摺接
部１４２７７コア／の拙１勤而／Ｒに押Ｕ卜する有り＋
　ＥＪ”、力分布が矢印！４’＋ｊ　Ｂでボされろよう
に働くのに対し、実際（Ｊコアｉｃこ鋤く１つの流体の
相反する同きり流れによって生じる偶力Ｇこより、コア
ｌの軸心Ｘか第２図（Ａ）で右方向に傾げられる傾向馨
生じるので、その結果、摺動面／Ｂに生じる反力の分布
（・ま矢印１作Ｃによって示されるようになる。ｊなわ
ち、本例によればホルダＩと薄板〃とは摺動用能ｒ、ｃ
状唐４の純接触となっているため、摺動面／Ｂにお（ハ
）る受ＥＪ−，面偕が暑しくコアｌの外側に偏すると共
Ｇこ不安定となり、トルクが変動する要因となるのみな
らず、洩れの原因となる。史にまた、薄板ノ２とバンク
アップ７Ｖ−ト２ＪＧこスリット２２Ａおよび２３Ａン
設けて（・ろので、その位置火ずらせて１１（ねではい
るものの洩れが多く、このような洩ｉｔが本装置全体の
浬ｔｚ　ｔｒ）Ｘ）％Ｄこもおよふという問題点かあっ
た。

本発明の目的は、上述した欠点ケ除去し、常Ｇこシール
摺接怜１轄が安定した状態でコアの摺動面むこ押接し、
平１ｑ造か１１ｉ］単でガス洩れ欠間制御ろことのでき
ろ回転畜熱式熱交換器ケ提供４−ることにある。

かＶ・７）目的ン達成するためＧこ、本発明では、柔軟
性に冨む■科で形ｌ戊した箔状のＩに、；体の端部乞ケ
ーシング側に定着１−ると共Ｇこ、その他端部ン弾性体
の弾性力によって７−ルｔｉｔ（ＦのホーＡ・夕゛の・
’＆　ＩＪｉ伝達面とリデーナとの間Ｇこ挾持するよつ
Ｇこ７エし。

以て、ケーシングとホルダとの間を密封するように構成
する。

以下Ｇこ、図面に基づき本発明ケｉｉγ、細に説明する
。

第３図は本発明の一芙ＩＡｍ例ン不し、ここで、３）は
箔状とした薄い膜体であり、柔りζ性に冨むｒ４料で形
成１−ろ。この）１１５体３ノはコアｌの全周に沿って
設けろもの７、本例では環状の平板形状とする。

３３は流（；！：ククト３グのずわりに沿ってケーソン
グノゲに取（１けたＩＩ’＊体ホルクーであり、膜体３
〕の内周端部３２　Ａヶこの膜体ホルダ３３ど成体固定
板３Ｓとσ）間に挾層して固定１−ろと共に、ｌＩＩ；
１体？ノの外周つ１１．１す５ｂ３ｒＢケホルダ？乙と
リテーナ３７との間に挾持５１ζるよ５になし、リテー
ナ３７とケーゾング２〃との間に設けたシイね３ｇθ、
）＆′、ｒね力Ｇ二よってリテーナ３７ケ押１卜させる
ことにより、タ１周ｙ：；１昔１ｊ、？、２１３４′こ
のようＢ　：ｊｌミ虐に保持さ１３−ろ。？、？　Ａ　
にロ？：’ｊ体ホルダ、？３に押設したばね３ｇ保勤川
用孔で２〕る。

史に１．？７１ｉホルグ３にＧこ添装した受圧プレート
であり、そのＩＩＧ’！体？ノと接１−る上面欠ホルダ
３１Ｊの上面と一致させろよ５Ｇこなすことにより、高
出側空間ノθ、すなわち１″！（１で１４パさ体３）の
上側とｆｊｔ：出側、１−ｒ【わら通路ノ／　ｊｉｌｌ
ｌとのＬＬ力差をこれｒ〕＆こよって形成されろ幅り間
の・受［Ｌ面欠介して均一に摺接部材１７に伝達するこ
とができる、なお、このように受圧プレート、？？ケホ
ルダ３にと別体にしで組合オ〕ぜろようＧこしたのは、
熱交換器の使片Φ件に応じて映、の異１［る受圧プレー
トゲ七゛用することにより、摺接部材２７に好適な押［
トカゲ供ＬＪ、　Ｌ易くしたものである。

このようにや１ケ成した熱交かζ漸（こ１ら−）て昏１
、幹体３２が柔軟１１０を有するので、ホルダ？におよ
び受［ドブレート３）における受田幅しヶ介して、出力
差か均一に摺接↑ｌＩＳ柑ガに伝達さ才ｔ、しかもゝ上
板状の脚体３２の外周端部３ノ１３を弾性体の弾力Ｇこ
より挟持する構造としているので、洩れか（ｔ（ｊ少で
十／Ｊすな密封効果が得られろのみ、ｆｃらず、１ビ一
体３〕の内周部と外周部との温度差からぐる熱１僅張差
によって１１’、’ｊ体／／　Ｇこ反りが生じるのン外
周端部３ノＢのンフト１［保持手段により逃が１−こと
ができる。

川に、１模体３２４こ従来のよ５７：ｃスリント〃Δ、
刀Ａ娑設ける必要かないので、丁ざま浅才しか無く、構
造もｎ１ｊ−中で、コストの低減か図れる。

第ｊ図は本発明の他の実かｔｊ例ケ内くし、ここで、ｆ
２は箔状とした膜体である。木１ダｊて゛はＩシ「ボの
受１モ幅Ｌゲ有する′受圧プレートゲ３ヶホルダ３乙の
十Ｈに外周端を合わせて１１ｙ付け、この受ｎ−プレー
トゲ３とこハ２とはＱ−丁ｌＴｈ１−幅の箭Ｙた弾１・
−１体蝉との間に１１・）３体グツの外周端台１１りλ
１３ケ侠４イさ一片ろよつにム［し、これらのつ田プレ
ー　ト！３　：ｔ６よび弾性体＋′グのり！に。１ｇＩ
Ｎこりテープ−３７欠ｌ’ｌ：：　ｊ’ｔ、　して、ポ
ル１グ５Ｇ、：北りホノ］５ダ、？乙Ｇこ内当てる。

し力１して、この昌イーｉｔ　Ｉ神イトグツの外周・６
１１　Ｒｊｊグ２　ＢかがとＨニル−Ｉ−り？および引
ｔ（牛体件の１１悄の（・つ２ぼ甲りＪ怜１７Ｊｉ傍に
位１１′する。Ｌ５になし、史に勺く［ロプレートグ３
と仰ｔｌ°体ａｒｔとのポルドグｓ締着都には１娘体グ
ツとは（゛−ｒ回程１化の１「１１２東のスペーサｌ乙
７．．　ｔ′？、Ｒ，ｔさセろよ５　Ｇ、ニして、１体
グツのり１＋ｉ　＋’ｔ−、ｌ（グツＢの水平方向に摺
ル１１′１−る自由度が拘束さ第１．７．’ｃ　Ｖ、・
ようにする。

ｆなわち、１］・〈Ｔることにより、膜イ杢グツが熱膨
張の影響により変形するの乞ψＲＡ部グλＢで逃丁よ５
にすることかでざるのみならず、ハ（、“・体ｙ２θ）
端賛ＩＳグツＢが受ｊ］ニフ”レートグ３す・５よひ弓
１ｉ１１牛体件とそれぞれ重なり合っていることによっ
て、その重なり代の分だけ洩れ１１１ケ迂回させろこと
となり、洩れケ抑制させる効果かある。

以上説明してきたように、本発明によれば、柔映性に冨
む（オ料で形成！、た平板］〜Ｌ状の箔状膜体の内周端
部乞ケーソンダ側に定着し、脚体の外１ｉ’ｉｌ　ｊ／
２部ゲクｉｆｆ牛体の’＋ＱＩ　（住方によって７−ル
摺４チｉ！、ｌ　Ｆづホルダの受圧伝達ｎｆｉとリテー
ナとの間に４４（持するよりにしたので、流体の１１：
、力差が膜体ｉ・介し−Ｃシール摺接都１ホルダの・ン
圧伝剤面に均一な押１トカとして伝がされるのみならず
、膜体外周’′／１ｉＡ部の保持構造が面方向の自由度
乞拘束していないことにより膜体の変形の如何に拘らず
、この膜体ン介して密封装置全Ｎ１１ｆからの漏洩ケ抑
制することができろ。

よムニ、ｊｌ・１体ン押王する弾＋ｊｌ　）Ｊン得ろの
Ｇこ、凧３図に示−［よ５にしてケーソンク側どリテー
ナとの間の複数個所にばねｒ介装てるよ５に（１°ｔｔ
Ｊ戊する場合は、ばねの数ン変えるか、ばね足載の異な
るばねに変りするり）によって７一ル摺接部はへの押出
力’ｖ　ｍ　ｒｉ、ｉ整することかできる。

史にまた、第７図の例の場合は、膜体外周端部ＧこＦ６
ける洩れ道が二段に虫なり合５押接（用馨迂回して経由
することになり、このｆ’ｊｌｓ　Ｇこ１６　ｈ：＋−
る洩れの抑制効果ン高めることかできる。

弘図向のｔｒＴｉ屯な酸１明 第１１ソ１（ま従来の回転蓄熱式熱交換器の構１ｉ”７
の一例ケ模型的に示す断面図、式枯！ヅＩ　（ＡＪはそ
の密封装置の（１′！（Ｄｙ、の−１３”Ｉ７示−「断
面図、第２り（（Ｂ）は第２図（Δ）のＡ−Ａ緑力）ら
見た上面図、へ）３図は本ジへ明Ｎ転富熱式熱交換器に
４６ける密封装（と１の構成の一例乞ボ」−１υ１面図
、把ｑ図は本発明の他の実胞！；Ｉ＋に？、；　しＪ−
るへ５′；到装置の構成欠示す断面図である。

／・・コア、 ｌ八・・流路、 ／Ｈ・・摺動［ｆ＜１゜ λ・リングギヤ。

３・−ガス通路、 ｑ　排気通路、 ５．６・空気通路、 ７Ａ、　　７Ｂ、　　タＡ、ｑＢ・・・ゾール部上す、
に・・−スジリンダ、 １０・・ケージング、 〃・・空間、 ２／・排気通路、 ）λ　・　　ン、ｔ　板　、 ）３プレート。

λ２Ａ、ノ３Ａ・スリフト、 １７Ｂ・周※＋ｉ５　ｆｉｌ）、 ノブ・ケージング、 刀・・スペーサ、 ノ乙　・・・　ポ　ル　　ト　　、 ！７　　　　ノ　−　ル　拐６　（゛づ　、２ｇ・・ホ
ルダ、 ３２・１１１′ｂ体、 Ｊ、２Ａ、−？２Ｂ・端部、 ３？　ハぐ体ホルタ、 ３３Δ・孔、 評・ダクト、 ３５・１１−＆体固定板、 ３６・・・ホルダ。

３７・リテーナ、 ３ｇ　　ばね、 ｙ・・・ン用ブレー１・、 Ｑ−膜体、 ｅ！　Ｒ弘１■　　賛１１５ ゲ３・−と１１ニブレート、 グク　・　Ｉン＋１＋・に体　、 グＳ・ボルト、 グ６・・・スペーサ。

特８′「出願人　　日産自動車株式会社第１図 第２［ （Ａ）　　　　　　　　　　　（Ｂ） 第３ｍ 第４図 ５０１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ノ　回転する円筒型コアの両面に摺（Ｚし、熱父換に
   あずかる２つのｆｉｒＥ体間を封止する密封装置ケ有し
   、該蕾封装ｆ！！、は前記コアに摺接するシーシバ１１
   材、該シール部材のホルダおよび該ホルダとケーシング
   との間に設けた封止板とで（１ｑ成され、前記一つのＭ
   Ｌ棒体間ＬＥ刀差によりＱｊｌ　Ｍ＋；ソール部（オ乞
   前屈コアに押圧するようにした回転蓄熱式熱交換器にお
   いて、前ＩＱ封止板乞柔軟性に富む箔状の膜体で形成し
   、ｌＩ記ケーシングに取付けた膜体の他端部娑弾性体の
   弾性力により前記ホルダの受圧伝達面に押出させるよう
   にしたことを特徴と１−る回転蓄熱式熱交換器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の回転蓄熱式熱交換器に
   おいて、＠配５１ｉｆ性体Ｇこばねゲ用い、該ばね’ｘ
   　＠ｊｌ　Ｍ己ケーシングと＠記ホルダとり間に介装し
   たことケ特徴とする回転蓄熱式熱交換器。 幻　特許請求の範囲第１項記載の回転蓄）ぜ（成熱交換
   器において、＠記弾性体ゲ膜体状に形成１１５、該成体
   状の弾性体とＡｉｌ記ホルダの受［Ｅ伝達面との間に前
   ΩＣＣ膜体状挾持るよ５Ｇこしたこと乞特徴とする回転
   蓄熱式熱交換器。