KR820000937Y1 - 선형판(扇形板) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선형판(扇形板)

제1도는 본 고안에 의한 회전식 재생 열교환기의 단면도.

제2도는 본 고안의 측면도.

제3도는 주어진 작동자와 함께 사용될 수 있는 본 고안의 수정된 형태.

제4도는 본 고안을 수행하기 위해 전기 감지장치 및 작동자를 사용한 수정된 형태.

제5도는 제2도에 도시된 장치의 평면도.

제6도는 제3도에 도시된 장치의 평면도.

제7도는 제5도의 선 7-7에서 본 선형판의 단면도.

제8도는 제6도의 선 8-8에서 본 수정된 선형판의 단면도.

제9도는 회전자가 "하곡(下曲)"된 회전식 재생 열교환기의 개략도.

회전식 재생 열교환기에 있어서 보통 소자판으로 이루어진 다량의 흡열재가 가열 개스 통로에 놓여서 거기를 통하는 뜨거운 개스에서 열을 흡수하도록 되어 있다. 뜨거운 개스에 의해 판들이 가열된 후 이들은 찬 유체 통로로 움직여 가서 뜨거운 판들이 열을 거기를 통하는 찬 공기 또는 개스에 전달한다.

흡열재는 가열 및 피가열 유체 사이에서 회전하는 회전자와 함께 회전하도록 되어 있는 반면, 회전자의 반대쪽단부에서 선형판을 포함한 고정 하우징이 회전자를 둘러싸고 있다. 가열 및 피가열 유체가 혼합되는 것을 막기 위해 회전자의 끝연부에 회전자 하우징의 인접표면을 마찰하고 회전자의 기계적 부하 및 열적 변형에 의해 일어나는 어느 정도의 "하곡" 또는 다른 변형을 탄성적으로 수용하는 가요성 밀봉 부재가 제공되어 있다.

회전자가 축 주위를 자유롭게 회전할 수 있도록 하기 위해 회전자와 회전자 하우징 사이에 어떤 최소간격이 요구된다. 과도한 간격은 과도한 누설을 나타내므로 피해야 할 것이다. 그러나 회전자 및 회전자 하우징의 과도한 팽창에 의한 급격한 온도 상승의 조건하에서 과도한 누설이 일어날 수도 있고 또 효율도 떨어질 수 있다.

회전자 및 인접 회전자 하우징의 팽창은 온도 상승이 최대인 가열 유체의 인입구 바로 근처에서 최대가 된다. 이 부분 즉, 회전자의 "가열"단에서의 밀봉효율의 손실을 보상하는 장치가 미합중국 특허 제3,786,868호에 나타나 있는데, 거기서는 평면 선형판이 하우징에 부착된 지지점 주위에서 회전하게 되어 있는 것이다. 그러한 장치가 부분적으로는 효과적이라 하더라도 선형판이 평면으로 변형되는 반면 회전자는 접시형으로 변형되기 때문에 선형판과 회전자 사이의 과도한 누설이 계속된다.

따라서 본 고안은 회전자의 인접면의 접시형과 거의 같은 접시형으로 선형판이 되도록 하는 독특한 작동장치를 제공하며 이로 인해 그 사이에서 최소의 누출을 허용하는 최소의 간격이 있게 한 것이다.

이 열교환기는 수직회전축(6)과 동심회전통(8)을 포함하고 있으며 그 사이 공간이 다량의 삼투흡열재(12)로 채워져 있어서 이 흡열재가 전동기(23)에 의해 그 회전축 주위를 회전자와 함께 서서히 회전하면서 가열 유체에서 열을 흡수하여 피가열유체로 전달하도록 되어 있는 것이다.

뜨거운 개스 또는 기타 가열 유체가 인입닥트(14)를 통해 열교환기로 유입되어 유출닥트(16)를 통해 회전자(15)와 함께 회전하는 흡열재를 통과한 후 유출된다. 신선한 공기 또는 기타 피가열 유체는 인입닥트(18)를 통해 열교환기에 유입되어 보통 흡출송풍기가 연결된 유출닥트(20)를 통해 가열된 흡열재(12)를 통과한 후 유출된다. 가열된 흡열재를 통과한 후 차거운 공기는 거기에서 열을 흡수한 후 궁극적인 사용처로 송류된다.

원통형 하우징(22)은 환형공간(25)을 제공하도록 격설되어 회전자를 감싸고 있다.

회전자의 단부들과 인접 하우징 구조물 사이에 있는 선형판(28)은 개스 및 공기를 유입 및 유출시키는 격설된 통구들 사이에 있다. 개스 또는 공기가 회전자를 축류하지 못하도록 보통 가요성 밀봉장치를 회전자의 단변부에 부착하여 회전있 하우징의 인접면에 맞대게 하고 그 사이에 유체의 흐름을 방지하도록 되어 있다.

여기에서 설명된 표준형 열교환기에 있어서는 뜨거운 개스가 열교환기의 상부로 유입되어 회전자의 흡열재에 열을 주고 나서 유출 닥트(16)를 통해 냉각된 개스가 유출되게 되어 있다. 냉각 공기의 인입구가 냉각된 개스에 인접한 열교환기의 바닥에 위치하므로 열교환기의 기지단을 ''냉각'' 단이라 부르고 반면에 뜨거운 개스 인입구에 인접한 단부를 회전자의 ''가열''단이라 부른다. 회전자의 가열단이 최대 온도 변동을 받을 것이며, 반면에 회전자의 냉각단은 보다 적은 온도 변동을 받을 것이라는 것이 분명할 것이다.

그래서 회전자 하우징과 회전자 인접 단부의 최대열팽창이 회전자의 상부, 즉 ''가열''단이라 일어나고, 이로 인한 온도 구배에 따라 제9도에 보인 바와 같이 접시를 뒤집은 것과 비슷한 모양을 하며 보통 회전자"하곡"이라고 한다. 회전자와 그 주위 하우징의 상대적 열팽창의 결과는 그 사이의 간격을 증가시키고 실제적으로 상대적인 가동 부분들 사이에서 유체의 누설을 증가시킨다.

하부 지지 베어링(32)은 독립 구조물에 견고히 부착되어 있고 수직축 둘레를 회전하도록 중심회전축(6)을 지지하게 되어 있다. 회전자 및 회전축이 가열됨에 따라 이들은 회전자축의 방사상 변위를 방지하는 안내 베어링(36)을 통해 방향으로 팽창한다. 따라서 회전자축의 상부는 위쪽으로 움직이는 반면 회전자의 가열단에서는 회전자의 과도한 방사상 팽창으로 인해 회전자 ''하곡''을 일으키고 회전자와 회전자 하우징사이의 간격의 증가를 초래하게 된다.

본 고안은 회전자의 "가열"단에 밀봉장치를 제공하는 것으로서 거기에 인접한 성형판(28)이 회전자의 인접면에 따라 본래 접시모양을 갖도록 힘을 받는데 선형판의 방사상 내측 단부는 본래 평탄한 형태로 남는 반면 선형판의 방사상 외측단부는 비교적 작은 반경의 형태가 되도록 힘을 받는다.

선형판의 이러한 강제굴곡을 수행하기 위해서, 본인은 그 열적 팽창 효과에 의하여 회전자축의 축운동을 받는 축방향으로 배치된 행거(Hanger)(42)를 제공함으로써 행거(42)가 그 온도변화에 따라 상하로 움직이게 했다. 행거(42)의 한 단부는 선형판(28)을 둘러싸고 있는 프레임(44)의 내측단부를 지지하며 회전자의 주변을 향해 방사상 외향으로 뻗혀있다. 프레임(44)의 방사상 내측단부는 행거(42)에 부착되어 있는 반면 주변 선형판의 내측단부는 부채꼴 프레설의 인접부에 용접으로 부착되어 있다. 프레임(44)의 축상 외측단부는 행거(46)에 의해 인접 하우징 구조물에 고정 지지되어 있어서 선형판의 내측단부가 프레임과 일체로 되어 있고 그 반면에 성형판의 외측단부는 그에 대해 축상으로 움직일 수 있다. 중첩판들로 이르어진 밀봉장치(47)는 선형판의 방사상 연부 및 프레임(44)의 인접면을 따라 배치되어 있어서 제7도에 도시된 바와같이 그 간격을 통하여 유체가 흐르는 것을 막도록 되어 있는.

온도 상승이 앞의 원리에 따라 회전자를 "하곡"시키므로, 온도의 동일한 상승이 상부 선형판의 외측 단부를 비슷한 모양으로 하게하여 그 사이에서 유체누설을 최소로 하게하는 작동력을 제공하도록 사용된다.

선형판(28)위를 축상 외향으로 뻗혀있는 작동레버(52)는 고정하우징 구조물에 교대로 부착된 지지점(54)에 의해 지지되어 있다. 레버(52)의 방사상 내측단부는 행거(42)에 회전 가능하게 부착되어 있는 반면, 그 외측단부는 선형판(28)의 인접단부에 회전 가능한 연결구(56)에 의해 부착되어 있어서 행거(42)의 축운동이 연결구(56)에 의해 선형판의 반대운동을 일으킬 것이다.

선형판(28)이 주변 프레임(44)에 견고히 부착되어 있고 스티프너(stiffener)(47)가 주변 프레임의 내측단부에 부착되어있으므로 선형판의 방사상 외측단부는 상하 자유롭게 움직이며 연결구(56)에 의한 작동이 회전자의 열변형에 의한 모양과 대체로 일치하는 접시형을 형성할 것이다.

각선형판의 자유단의 굴곡도는 선형판(28)의 상부표면에 스티프너(47)이 제공되고 고정 하우징 구조물의 내부나 외부에서 직경 방향으로 지지점(54)을 이동시킴으로써 회전자 인접면의 굴곡도에 따라 변경된다.

제3도에 도시된 수정된 장치는 방사상 지지 비임(62)의 내측단에 용접된 선형판(28)을 보인 것이다. 이 방사상 비임(62)은 행거(42)에 의해 그 내측단부에 부착되어 있는 반면 그 외측단부는 선형판과 독립된 하우징(22)에 의해 교대로 부착된 T형 부재(45)에 연결되어 있어서 선형판(28)의 방사방향 외측단이 항상 자유롭게 연결구(56)의 작동을 따른게 되어 있다.

방사상 립(rib) (64)은 선형판(28)에 부착되어 있고 비임(62)의 외측면에 대해 축방향으로 제외한 어느방향으로도 상대적인 운동을 못하도록 지지되어 있다.

비슷하게 방사상 다이아프램 또는 벽이 히전자의 끝에서 고정하우징 구조물에 의해 수용되어 있어서 마찰 상태에 있는 선형판(28)의 표면상에서 상대적 운동을 하는 립(68)에 대해 측면적으로 지지하며 따라서 그 사이에서 축방향운동을 하게되어 있다. 공기와 개스 흐름사이에는 정압 차이가 있는 것이 보통이므로 다이아프램(66)과 립(68)사이는 계속적으로 접촉이 확실히 된다.

본 발명이 기계적(레버) 작동자에 관한 것이지만 선형판의 단부에서 작동자(56)를 구동시키기 위한 전동기 및 구동장치(72)를 제공하는 것은 본 발명의 기술적요지가 아니다. 작동자(56)의 운동에 관계되는 리미트스위치(74)는 작동자의 상하 운동을 결정하는 전동기-작동자의 운동을 제어하는 반면, 선형판의 방사상으로 반대쪽에 있는 리미트 스위치(74)는 단순히 구동 전동기를 동작시키는 온-오프스위치를 제어한다.

Claims (1)

1. 회전축(6)과 동심 회전통(8)을 가지며 이들 사이에 환형 공간(25)이 제공되는 회전자(15)와 상기 환형공간(25)에 충진된 흡열재(12)와 가열유체와 피가열유체을 위한 입 출구 덕트를 가진 하우징(22)과, 지지베어링(32)과 안내베어링(36)과 회전자 회전장치와 선형판(28)으로 구성되는 재생 열교환기에 있어서, 회전자(15)의 내측단부에 인접한 점에서 선형판(28)을 지지하도록 장치되고 회전자축(6)의 축방향 팽창에 의하여 이동 가능한 지지 장치인 행거(42)와 상기 선형판(28)이 회전자(15)의 형상에 추종하는 곡면 형상으로 변형되기 위해 선형판(28) 외측끝부에 연결된 연결구(56)를 가진것이 특징인 회전식 재생 열 교환기의 선형판.