JPS6086387A - 回転蓄熱式熱交換器 - Google Patents
回転蓄熱式熱交換器Info
- Publication number
- JPS6086387A JPS6086387A JP19252783A JP19252783A JPS6086387A JP S6086387 A JPS6086387 A JP S6086387A JP 19252783 A JP19252783 A JP 19252783A JP 19252783 A JP19252783 A JP 19252783A JP S6086387 A JPS6086387 A JP S6086387A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- foil body
- casing
- sliding member
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/047—Sealing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転蓄熱式熱交換器に関し、特にそのシール装
置における密封機能の向上を図ったものである。
置における密封機能の向上を図ったものである。
従来の回転蓄熱式熱交換器としては例えば第１図に示す
ようなものがある（Ｉｆｉ願昭５７−８８７５４参照）
。
ようなものがある（Ｉｆｉ願昭５７−８８７５４参照）
。
ここで１はハニカム形状の流路ＩＡを有する円筒形状の
回転蓄熱体（以下でコアという）であり、このコア１の
外周面に沿って取付けられたリングギア２を図示しない
駆動装置によって駆動することにより、コア１を中心軸
ＩＢの回りに回動させる。３は高温ガスの導かれるガス
通路、４は排気通路、５は高圧低温の空気が導かねる空
気通路であり、高温ガスはガス通路３から排気通路４へ
と導かれる際に流路ＩＡを介してコア１に熱を供給し、
空気通路５に導かれた空気は、ここからコア１の流路Ｉ
Ａを通過して通路６へと導かねる際に逆にコア１から熱
を受取って予熱され、かくして熱交換が行われる。
回転蓄熱体（以下でコアという）であり、このコア１の
外周面に沿って取付けられたリングギア２を図示しない
駆動装置によって駆動することにより、コア１を中心軸
ＩＢの回りに回動させる。３は高温ガスの導かれるガス
通路、４は排気通路、５は高圧低温の空気が導かねる空
気通路であり、高温ガスはガス通路３から排気通路４へ
と導かれる際に流路ＩＡを介してコア１に熱を供給し、
空気通路５に導かれた空気は、ここからコア１の流路Ｉ
Ａを通過して通路６へと導かねる際に逆にコア１から熱
を受取って予熱され、かくして熱交換が行われる。
７Ａおよび７Ｂは高温ガス通路３および排気通路４の側
と、空気通路５および６の側との間を封止しているそれ
ぞれのシール部材、９人および９Ｂはコア１の上面およ
び下面の周囲に沿ってそれぞれほぼ半周および全周にわ
たり設けられたシール部材である。なお、本例では熱交
換にあずかる１流体間の圧力差によりシール部材７Ａお
よび９Ａをコア１の面に押圧するように構成されており
、１０はこのために設けられた箔体、１１はケーシング
１２＠のリテーナ、１３はシール部材ホルダである。
と、空気通路５および６の側との間を封止しているそれ
ぞれのシール部材、９人および９Ｂはコア１の上面およ
び下面の周囲に沿ってそれぞれほぼ半周および全周にわ
たり設けられたシール部材である。なお、本例では熱交
換にあずかる１流体間の圧力差によりシール部材７Ａお
よび９Ａをコア１の面に押圧するように構成されており
、１０はこのために設けられた箔体、１１はケーシング
１２＠のリテーナ、１３はシール部材ホルダである。
第２図はこのような回転蓄熱式熱交換器における密封装
置の一例を示し、柔軟性に富む材料により形成された箔
体１０は、取付は前の状態では円錐台形状または環体形
状をなし、取付けた状態ではその変形により図に示すよ
うな波形形状となるように平置てされている。
置の一例を示し、柔軟性に富む材料により形成された箔
体１０は、取付は前の状態では円錐台形状または環体形
状をなし、取付けた状態ではその変形により図に示すよ
うな波形形状となるように平置てされている。
更に、箔体ｌＯの外周端部１０Ａはホルダ１３と押え部
材１４との間にポル）１５によって挾着されており、箔
体１０の内周端部１０Ｂはケーシング１２に取付けられ
たスペーサ１６とりテーカ１７との間に挾着されている
。なお、１８はダクトであり、１９はシール摺接部材、
２ｏはスペーサ１６固着用のボルトである。
材１４との間にポル）１５によって挾着されており、箔
体１０の内周端部１０Ｂはケーシング１２に取付けられ
たスペーサ１６とりテーカ１７との間に挾着されている
。なお、１８はダクトであり、１９はシール摺接部材、
２ｏはスペーサ１６固着用のボルトである。
このように構成されに密封装置においては、箔体１０が
柔軟性に富む材料で形成されているので、図では箔体１
０より上の高圧側と下の低圧側との圧力差により弾性変
形すると共に、ホルダ１３を介してシール摺接部材１９
にその圧力差を伝達し、シール摺接部材１９をコア１の
摺動面１ｃに均一な状態で押圧させることができる。
柔軟性に富む材料で形成されているので、図では箔体１
０より上の高圧側と下の低圧側との圧力差により弾性変
形すると共に、ホルダ１３を介してシール摺接部材１９
にその圧力差を伝達し、シール摺接部材１９をコア１の
摺動面１ｃに均一な状態で押圧させることができる。
更にまた。ホルダ１３とケーシング１２との間には隙間
な（箔体１０が展着されていることにより、この部から
のガス洩れを完全に防止している。
な（箔体１０が展着されていることにより、この部から
のガス洩れを完全に防止している。
しかしながら、このような従来の密封装置にあっては、
熱交換器の運転状態において、高温雰囲気に直接に接触
するホルダ１３や箔体１０の温度に比して、ケーシング
１２の方の温度が約２００℃位は低く保たれる。更に、
ここで、ケーシング１２に取付けられているスペーサ１
６はその配置されている状態からホルダ１３等と同程度
の温度となるが、スペーサ１６へボルト２ｏによってケ
ーシング１２に強固に固着されており、その熱膨張によ
る延びの自由度が拘束された・状態にある。
熱交換器の運転状態において、高温雰囲気に直接に接触
するホルダ１３や箔体１０の温度に比して、ケーシング
１２の方の温度が約２００℃位は低く保たれる。更に、
ここで、ケーシング１２に取付けられているスペーサ１
６はその配置されている状態からホルダ１３等と同程度
の温度となるが、スペーサ１６へボルト２ｏによってケ
ーシング１２に強固に固着されており、その熱膨張によ
る延びの自由度が拘束された・状態にある。
そこで、ホルダ１３等が熱膨張して図で左方側に延伸す
るのと相俟って、例えばコア１の径が５００ＪＩｍの場
合、スペーサ１６とホルダ１３との間では半径方向にし
て約１ ａｍ程度もの熱膨張差による拡がりが生じる。
るのと相俟って、例えばコア１の径が５００ＪＩｍの場
合、スペーサ１６とホルダ１３との間では半径方向にし
て約１ ａｍ程度もの熱膨張差による拡がりが生じる。
このために、第２図に示すような波形の状態を保つ管の
箔体１０が、ｌＥａ図に示すようにリテーナ１７とホル
ダ１３との双方間で引張られる形となってその柔軟性を
喪失してしまい、シール摺接部材１９が上方に浮き上が
ってしまうことにより摺動面１ｃとの間に隙間２１が生
じるので、密封機能が失われる虞があった。
箔体１０が、ｌＥａ図に示すようにリテーナ１７とホル
ダ１３との双方間で引張られる形となってその柔軟性を
喪失してしまい、シール摺接部材１９が上方に浮き上が
ってしまうことにより摺動面１ｃとの間に隙間２１が生
じるので、密封機能が失われる虞があった。
更に、箔体１０にこれ以上に熱膨張を吸収させる＃１ど
の余裕のあるたわみを持たせることは、箔体１０を平板
の環体形状にしたものや円錐台形状としたものとする限
りにおいては不可能であった。
の余裕のあるたわみを持たせることは、箔体１０を平板
の環体形状にしたものや円錐台形状としたものとする限
りにおいては不可能であった。
更にまた、上述したようなシール摺接部材１９の浮き上
がりを抑制するために、第２図において、箔体１０の内
側端部１０Ｂの保持位置を箔体１゜の外側端部１０Ａの
保持位置より低い位置とすることが考えられる。
がりを抑制するために、第２図において、箔体１０の内
側端部１０Ｂの保持位置を箔体１゜の外側端部１０Ａの
保持位置より低い位置とすることが考えられる。
しかし、このようにした場合、熱膨張差によって箔体１
０がホルダ１３とリテーナ１７との間で引張られる状態
となることは避けられず、このような状態にあっては、
図示しないが、シール摺接部材１９がコア１の摺動面Ｉ
Ｃに向って逆に押接することになり、摺接面圧が高めら
れて、摺接部材１９や摺動面ＩＣの摩耗を促進させるの
みならず、コア１の駆動トルクが大きくなり、コア１の
破損の原因に連なる虞がある。
０がホルダ１３とリテーナ１７との間で引張られる状態
となることは避けられず、このような状態にあっては、
図示しないが、シール摺接部材１９がコア１の摺動面Ｉ
Ｃに向って逆に押接することになり、摺接面圧が高めら
れて、摺接部材１９や摺動面ＩＣの摩耗を促進させるの
みならず、コア１の駆動トルクが大きくなり、コア１の
破損の原因に連なる虞がある。
本発明の目的は、このような問題点に着目し、熱膨張に
よる影響を受けることなく、常にシール摺接部材を安定
した状態で流体の圧力差によりコアに押接させ、以て良
好な密封状態が得られるようにした回転蓄熱式熱交換器
を提供することにある。
よる影響を受けることなく、常にシール摺接部材を安定
した状態で流体の圧力差によりコアに押接させ、以て良
好な密封状態が得られるようにした回転蓄熱式熱交換器
を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、柔軟性に富
む材料で形成した環状の箔体の内周端部をシール摺接部
材のホルダ側で挾持させると共に、その外周端部なケー
シング側で挾持させるようになして、ホルダとケーシン
グとの間の軸方向および半径方向の熱膨張からくる変位
をこの環状の膜体によって吸収させるようにする。
む材料で形成した環状の箔体の内周端部をシール摺接部
材のホルダ側で挾持させると共に、その外周端部なケー
シング側で挾持させるようになして、ホルダとケーシン
グとの間の軸方向および半径方向の熱膨張からくる変位
をこの環状の膜体によって吸収させるようにする。
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する０
第４図は本発明の一実施例を示し、ここで３０は柔軟性
のある環状の箔体である。本例ではホルダ３１によって
環状の箔体３０の内側端部３０Ｂを挾持させるようにす
るために、ホルダ３１の内周側に箔体保持部３１Ａを設
け、この保持部３１Ａとリテーナ３２との間に箔体内側
端部３０Ｂを挾持させる。
のある環状の箔体である。本例ではホルダ３１によって
環状の箔体３０の内側端部３０Ｂを挾持させるようにす
るために、ホルダ３１の内周側に箔体保持部３１Ａを設
け、この保持部３１Ａとリテーナ３２との間に箔体内側
端部３０Ｂを挾持させる。
３３はケーシング１２にボルト３４で固定したスペーサ
、３５は箔体３０のスペーサ３３側に設けたバックアツ
プ板、３６はリテーナであり、バックアツプ板３５とリ
テーナ３６との間に箔体３０の外側端部３０Ａを挾持さ
せるようになして、バックアツプ板３５およびリテーナ
３６をスペーサ３３にポルト３７で固着する。
、３５は箔体３０のスペーサ３３側に設けたバックアツ
プ板、３６はリテーナであり、バックアツプ板３５とリ
テーナ３６との間に箔体３０の外側端部３０Ａを挾持さ
せるようになして、バックアツプ板３５およびリテーナ
３６をスペーサ３３にポルト３７で固着する。
なお、ここで箔体３０をホルダ３１側およびケーシング
１２側に挾持させるにあたっては、その挟着面に耐熱性
封止剤を予め塗布しておくことにより、この部の密封性
を高めることができる。
１２側に挾持させるにあたっては、その挟着面に耐熱性
封止剤を予め塗布しておくことにより、この部の密封性
を高めることができる。
次に、このように構成した回転蓄熱式熱交換器のシール
装置における密封作用について述べることとする。
装置における密封作用について述べることとする。
いま、上述したようにして箔体３０が第４図に示した位
置に設置されたとすると、排気通路４側に比して高圧低
温の空気が流通している空気通路５９ｍの方が圧力が高
いために、その圧力差が箔体３０を介して摺接部材１９
およびそのホルダ３１の側に矢印で示した範囲に作用す
る。
置に設置されたとすると、排気通路４側に比して高圧低
温の空気が流通している空気通路５９ｍの方が圧力が高
いために、その圧力差が箔体３０を介して摺接部材１９
およびそのホルダ３１の側に矢印で示した範囲に作用す
る。
しかして、ここで作用する圧力差のうちＢで示す範囲の
圧力差は上下方向で互いに相殺されるので、Ａで示す範
囲の圧力差により摺接部材１９がコア摺動面ＩＣに向け
て押圧されることになり、摺接部材１９の全周にわたり
均等かつ連続した密封性を保たせることができる。
圧力差は上下方向で互いに相殺されるので、Ａで示す範
囲の圧力差により摺接部材１９がコア摺動面ＩＣに向け
て押圧されることになり、摺接部材１９の全周にわたり
均等かつ連続した密封性を保たせることができる。
また、熱交換器の運転時には、前述したように比較的に
低温に保たれるケーシング１２およびこれに固着された
スペーサ３３に対して、摺接部材１９およびそのホルダ
３１は熱膨張して外側、すなわち第４図で左方に延伸す
る。
低温に保たれるケーシング１２およびこれに固着された
スペーサ３３に対して、摺接部材１９およびそのホルダ
３１は熱膨張して外側、すなわち第４図で左方に延伸す
る。
しかるに本例では箔体３０が柔軟性のある材料で形成し
であるので、上述した熱膨張作用によって圧縮されるよ
うなことはなく、例えば第５図に示すように撓み変形す
る。したがって、従来のように熱膨張の差のために摺接
部材１９がそのホルダ３１と共に持ち上げられて密封状
態の損われるようなことがなく、更にまた、ホルダ３１
の上下方向の自由度が保たれるので、コア軸線方向に対
する摺接部材１９の追従性が良好な状態のままで保たれ
る。
であるので、上述した熱膨張作用によって圧縮されるよ
うなことはなく、例えば第５図に示すように撓み変形す
る。したがって、従来のように熱膨張の差のために摺接
部材１９がそのホルダ３１と共に持ち上げられて密封状
態の損われるようなことがなく、更にまた、ホルダ３１
の上下方向の自由度が保たれるので、コア軸線方向に対
する摺接部材１９の追従性が良好な状態のままで保たれ
る。
なお、ここでシール装置における押圧力の設定にあたっ
ては、圧力差が作用する範囲ＡおよびＢの寸法を適宜に
選定することによって、所望の値とすることができるの
はいうまでもない。
ては、圧力差が作用する範囲ＡおよびＢの寸法を適宜に
選定することによって、所望の値とすることができるの
はいうまでもない。
更にまた、以上の説明では箔体３０を環状の膜板に形成
した場合について述べたが、その形状はこれに限られる
ものではなく、環状箔体３０の半径方向の断面形状を第
６回内に示すような２形、あるいは第６図（５）に示す
ようなベローズ型としても同様な効果が得られることは
勿論であり、またその材料としても耐熱性のクロス複合
材を用いることもできる。なお、箔体３０を第６回内に
示したような２形状とするときは、その折曲げ部は上下
間で互いに完全な密封状態が得られるよう接着するもの
とする。
した場合について述べたが、その形状はこれに限られる
ものではなく、環状箔体３０の半径方向の断面形状を第
６回内に示すような２形、あるいは第６図（５）に示す
ようなベローズ型としても同様な効果が得られることは
勿論であり、またその材料としても耐熱性のクロス複合
材を用いることもできる。なお、箔体３０を第６回内に
示したような２形状とするときは、その折曲げ部は上下
間で互いに完全な密封状態が得られるよう接着するもの
とする。
以上説明してきたように、本発明によれば、柔軟性に富
む材料で形成した環状の箔体の内周端部なシール摺接部
材のホルダ側に保持させ、更にこの環状の箔体の外周端
部をケーシング側に保持させて、環状の箔体により高圧
側気体通路と低圧側気体通路との間の気密を保持させる
と共に、ホルダを介してシール摺接部材をコアに圧接さ
せるようにしたのｔ１ホルダとケーシングとの間の軸方
向および半径方向の熱膨張からくる変位差を容易に箔体
によって吸収することができ、如何なる運転状態にあっ
てもシール摺接部材とコアとの間に安定した受圧面積と
摺接面圧とを保持させることができて、良好な密封状態
を保たせることができる。
む材料で形成した環状の箔体の内周端部なシール摺接部
材のホルダ側に保持させ、更にこの環状の箔体の外周端
部をケーシング側に保持させて、環状の箔体により高圧
側気体通路と低圧側気体通路との間の気密を保持させる
と共に、ホルダを介してシール摺接部材をコアに圧接さ
せるようにしたのｔ１ホルダとケーシングとの間の軸方
向および半径方向の熱膨張からくる変位差を容易に箔体
によって吸収することができ、如何なる運転状態にあっ
てもシール摺接部材とコアとの間に安定した受圧面積と
摺接面圧とを保持させることができて、良好な密封状態
を保たせることができる。
第１図は従来の回転蓄熱式熱交換器の構成の一例を示す
断面図、 第２図はその密封装置の構成の一例を示す断面図、 第３図はその密封装置において、熱膨張のために変位し
た状態を示す断面図、 第４図は本発明回転蓄熱式熱交換器における密封装置の
構成の一例を示す断面図、 第５図はその密封装置において、熱膨張の責めの変位が
本発明に用いる箔体によって吸収された状態を示す断面
図、 第６回置およびＩＢ＋は本発明に用いる箔体の１態様を
示すそれぞれ半径方向の断面図である。 （１１） ｌ・・・コア、 ＩＡ・・・流路、 １Ｂ・・・中心軸、 ＩＣ・・・摺接面、 ２・・・リングギア、 ３・・・ガス通路、 ４・・・排気通路、 ５．６・・・空気通路、 ７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂ・・・シール部材、１０・・・
箔体、 １０Ａ、１０Ｂ・・・端部、 １１・・・リテーナ、 １２・・・ケーシング、 １３・・・ホルダ、 １４・・・押え部材、 １５・・・ボルト、 １６・・・スペーサ、 １７・・・リテーナ、 １８・・・ダクト、 １９・・・シール摺接部材、 （１２） ２０・・・ボルト、 ２１・・・隙間、 ３０・・・箔体、 ３０Ａ、３０Ｂ・・・端部、 ３１・・・ホルダ、 ３２・・・リテーナ、 ３３・・・スペーサ、 ３４・・・ボルト、 ３５・・・バックアツプ板、 ３６・・・リテーナ、 ３７・・・ボルト。 特許出願人 日産自動車株式会社
断面図、 第２図はその密封装置の構成の一例を示す断面図、 第３図はその密封装置において、熱膨張のために変位し
た状態を示す断面図、 第４図は本発明回転蓄熱式熱交換器における密封装置の
構成の一例を示す断面図、 第５図はその密封装置において、熱膨張の責めの変位が
本発明に用いる箔体によって吸収された状態を示す断面
図、 第６回置およびＩＢ＋は本発明に用いる箔体の１態様を
示すそれぞれ半径方向の断面図である。 （１１） ｌ・・・コア、 ＩＡ・・・流路、 １Ｂ・・・中心軸、 ＩＣ・・・摺接面、 ２・・・リングギア、 ３・・・ガス通路、 ４・・・排気通路、 ５．６・・・空気通路、 ７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂ・・・シール部材、１０・・・
箔体、 １０Ａ、１０Ｂ・・・端部、 １１・・・リテーナ、 １２・・・ケーシング、 １３・・・ホルダ、 １４・・・押え部材、 １５・・・ボルト、 １６・・・スペーサ、 １７・・・リテーナ、 １８・・・ダクト、 １９・・・シール摺接部材、 （１２） ２０・・・ボルト、 ２１・・・隙間、 ３０・・・箔体、 ３０Ａ、３０Ｂ・・・端部、 ３１・・・ホルダ、 ３２・・・リテーナ、 ３３・・・スペーサ、 ３４・・・ボルト、 ３５・・・バックアツプ板、 ３６・・・リテーナ、 ３７・・・ボルト。 特許出願人 日産自動車株式会社
Claims (1)
- 回転コアを介して熱交換を行う２つの流体間を、前記回
転コアの両面と摺接するシール摺接部材、該シール摺接
部材のホルダおよび、該ホルダとケーシングとの間に設
けた柔軟な環状の箔体とで構成された密封装着により封
止するようになし、前記２つの流体間の圧力差により前
記柔軟な箔体において、前記柔軟な環状の箔体の内周端
部および外周端部な前記ホルダ側および前記ケーシング
側にそれぞれ気密保持させて、前記ホルダと前記ケーシ
ングとの間の熱膨張による変位差を前記箔体により吸収
させるようにしたことを特徴とする回転蓄熱式熱交換器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19252783A JPS6086387A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 回転蓄熱式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19252783A JPS6086387A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 回転蓄熱式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086387A true JPS6086387A (ja) | 1985-05-15 |
| JPH0474638B2 JPH0474638B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=16292761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19252783A Granted JPS6086387A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 回転蓄熱式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086387A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4620159B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2011-01-26 | ファナック株式会社 | 周期的な往復動作を制御するサーボモータ制御装置 |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP19252783A patent/JPS6086387A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474638B2 (ja) | 1992-11-26 |
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