JPH044516B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、回転再生型熱交換機の扇形板と蓄
熱体とが相対的に運動する面に装備された流体の
漏洩を防止するシール機構において、熱交換負荷
に応じた熱交換機の熱変形に対し、シール間隙を
常に最小に保つ弾性薄板シールの耐摩耗性と遊動
性とを改善するシール機構に関するものである。

（従来技術） 第１図は縦軸式回転再生型熱交換機の放射方向
仕切壁部分の断面図である。放射方向に装備され
た遊動式の弾性薄板シール１を図の左側の如く初
期設定した後に、熱交換機が熱負荷を受けると、
低温側軸受２で支持された回転蓄熱体の放射方向
仕切壁３は、回転蓄熱体内に生ずる温度勾配によ
つて、図の右側の如く外周部が垂下した状態に変
形する。弾性薄板シール１は放射方向仕切壁３に
スプリング４によつて遊動式に取付けられている
ため、放射方向仕切壁３が垂下変形しても、上部
に取付けられた弾性薄板シール１はスプリング４
の押圧力によつて、又、下部に取付けられた弾性
薄板シールはスプリング４に抗するシール機構の
自重によつて、流体を誘導するケーシング５に取
付けられた扇形板６の摺動面に押圧されて、弾性
薄板シール１の放射方向の全長に亘つて、自動的
に密着し、弾性薄板シール１と扇形板６との間隙
を生じることはなく、従つて、流体が漏洩するこ
とはほとんどない。

しかし、弾性薄板シール１を扇形板６へ押圧す
る力は摺動接触断面積の小さい弾性薄板シール１
の尖端に作用するため、弾性薄板シール１は扇形
板６と回転摺動するに従つて、シールの尖端が割
合早期に摩耗する傾向がある。又、弾性薄板シー
ル１が扇形板６と摺動しない流体流路部分を回転
している時は、弾性薄板シール１はスプリング４
の押圧力又はシール機構の自動によつて押されて
いるため、弾性薄板シール１の尖端は扇形板６の
摺動面７（第２図参照）より、幾分突出している
が、この状態で、弾性薄板シール１が、第１図の
Ａ−Ａ矢視を示す第２図において、矢印Ｂの方向
に回転しながら、扇形板６と摺動を開始する扇形
板入口Ｃ点に達すると、弾性薄板シール１の尖端
は急激に摺動面７まで押込まれ、摺動面７と摺動
して、扇形板６と摺動を終了する扇形板出口Ｄ点
に達すると、急激に摺動面７から押し出され、扇
形板６との摺動の前後において、急激な上下運動
を行うため、弾性薄板シール１の摩耗が促進され
ると共に、回転蓄熱体の回転抵抗が急激に増減す
るという不具合がある。更に、弾性薄板シール１
が取付けられた遊動板１２は、放射方向仕切壁３
の熱変形又は弾性薄板シール１の上下運動に応じ
て、放射方向仕切壁３と上下方向に摺動しながら
遊動するが、遊動板１２と放射方向仕切壁３との
摺動間隙は流体のバイパス漏洩を防止するため非
常に小さい間隙になつているので、摺動面に発生
した錆、流体に含有された塵芥等がこの間隙に蓄
積固着して、両者の摺動を阻害することがしばし
ば発生する。

これ等の理由から、摩耗に対する耐久性を有
し、急激な上下運動がなく、遊動板の遊動性を阻
害しない改良された回転再生型熱交換機の遊動式
シール機構の出現が要請されていた。

（本発明の目的） この発明は上記要請に応えるためになされたも
ので、その目的とする所は、弾性薄板で構成され
た放射方向遊動式シールの一部分に、耐摩耗性材
料で構成されたブロツクシールを装備することに
より、従来型遊動式シール機構の良好なシール機
能と軽量性とを失うことなく、弾性薄板シールの
耐摩耗性を向上し、扇形板に接続して流体流路側
に摺動リングを装備することにより、弾性薄板シ
ールの急激な上下運動を防止し、更に、遊動板と
放射方向仕切壁との摺動面に発錆しない部材を装
備することにより、シール機構の遊動性を改善す
る回転再生型熱交換機の遊動式シール機構を提供
することにある。

（実施例の構成） 以下に、本発明の実施例について、縦軸式回転
再生型熱交換機の図面を参照しながら説明する。

第３図は回転子柱１６を中心として回転する蓄
熱体の放射方向仕切壁３の側面図で、放射方向仕
切壁３と扇形板６との間に装備された弾性薄板シ
ール１の一部分を切り欠き、切り欠き部分の弾性
薄板シール１に替えて、鋳鉄、カーボン等の耐摩
耗性材料で構成されたブロツクシール１７が切り
欠き部分に装備されており、弾性薄板シール１と
ブロツクシール１７とが取付けられた遊動板１２
には、放射方向仕切壁３の上部において、弾性薄
板シール１とブロツクシール１７とを扇形板６に
押圧するスプリング４が、下部において、弾性薄
板１とブロツクシール１７とを扇形板６に押圧す
るシール機構の自重を軽減するスプリング４が装
備されている。

第４図は第３図のＥ−Ｅ矢視を示す図で、遊動
板１２が、放射方向仕切壁３と自在に摺動できる
ように、放射方向仕切壁３を小さな間隙をもつて
挟んだ状態で、配置されており、遊動板１２の扇
形板６側にブロツクシール１７を保持するホルダ
ー１８が装備され、ホルダー１８にはブロツクシ
ール１７と扇形板６との接触状態を調整する調整
ボルト１９が取付けられており、遊動板１２と放
射方向仕切壁３との放射方向全長に亘るそれぞれ
の摺動面には、発錆しない部材２０、例えばステ
ンレススチールの薄板が内張りされている。ここ
で矢印Ｆは放射方向仕切壁３の回転方向を示す。

第５図はブロツクシール１７と摺動リング２１
とを装備した回転再生型熱交換機の上面図で、回
転する蓄熱体２２内に組込まれている放射方向仕
切壁３の内周側及び外周側に装備されたブロツク
シール１７は、矢印Ｇの方向に回転しながら、扇
形板６との摺動を終ると、扇形板６の摺動面７と
同一平面に摺動面を持つて流体流路側に配置され
た内周側及び外周側ガイドリング２１と摺動し、
次いで、他の扇形板６と摺動し、更に、他方の流
体流路側に配置された摺動リング２１と摺動し
て、元の扇形板６との摺動に入り、以後この動作
を繰返す。必要に応じ、内周側及び外周側摺動リ
ング２１以外に、これ等摺動リング２１と同心円
状に他の摺動リングとそれに対応して摺動するブ
ロツクシールとを増設してもよい。

上記実施例の遊動式シール機構は、縦軸式回転
再生型熱交換機の放射方向仕切壁におけるシール
機構の構成について説明したが、本発明のシール
機構はこれに限定されるものではなく、例えば、
回転する蓄熱体の内側及び外側円周方向、外側円
周部の軸方向、横軸式回転再生型熱交換機等にも
構成することが可能であり、ブロツクシール及び
摺動リングについても本発明の精神から離れない
範囲で、各種の変更がなされ得ることは明らかで
ある。

（本発明の効果） 弾性薄板シールの放射方向全長の一部分にブロ
ツクシールを装備することにより、従来型シール
機構において弾性薄板シールを扇形板に押圧して
いた力の大部分を弾性薄板シール自身の適度の撓
み変形によつて逃がすことが可能となつて、逃が
された押圧力はブロツクシールに集中して作用す
ることになる。従つて、弾性薄板シールには、押
圧力の一部分のみが作用することになるため、扇
形板との摺動による弾性薄板シールの摩耗は非常
に少くなり、一方、ブロツクシールには、押圧力
の大部分が作用することになるが、ブロツクシー
ルは耐摩耗性の材料で構成されているため、摺動
による早期の摩耗を生ずることはない。

ブロツクシールは単位シール長さにおいて、一
般に弾性薄板シールより重いが、シール長さの一
部分にのみ使用されるため、シール機構の重量を
ほとんど増加することはなく、スプリング力を従
来型より特に強化する必要もないため、この改良
型シール機構は従来型弾性薄板シール機構の軽量
な特徴を生かすことが可能である。

扇形板に接続して、流体流路側に扇形板の摺動
面と同一平面を持つた摺動リングを設置すること
によつて、従来型の遊動式シール機構において発
生していた扇形板出入口でのシール機構の急激な
突出及び押込運動を防止することができるため、
弾性薄板シールの摩耗を軽減し、蓄熱体の回転を
滑らかにすることが可能となる。

遊動板及び放射方向仕切壁の相互の摺動面に内
張りした発錆しない部材は、これ等の摺動面に、
発錆を起こさず、又、流体中の塵芥をあまり付着
させず、又、薄板であることから、放射方向全長
に亘る両方の内張部材の摺動面間のなじみを良好
にし、摺動間隙を小さくしても、遊動板と放射方
向仕切壁との遊動を円滑に維持するという効果を
もたらす。

以上の各効果により、シールが流体漏洩に対す
る良好な密封性を有すると共に軽量であつてしか
も良好な遊動性と耐摩性を有し、蓄熱体が円滑な
回転運動を行うことのできる回転再生型熱交換機
の遊動式シール機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来型の回転再生型熱交換機の放射方
向仕切壁部分を示す断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ矢視を示す図、第３図はブロツクシール方式
によるシール機構を装備した放射方向仕切壁の側
面図、第４図は第３図のＥ−Ｅ矢視を示す図であ
る。第５図はブロツクシールと摺動リングとを装
備した回転再生型熱交換機の上面図である。 尚、図中の主要部の符号は次の通りである。１
……弾性薄板シール、２……低温側軸受、３……
放射方向仕切壁、４……スプリング、５……ケー
シング、６……扇形板、７……摺動面、８……ス
プリング承板、９……調整ナツト承板、１０……
調整ナツト、１１……ボルト、１２……遊動板、
１３……ナツト、１４……ボルト、１５……挿入
板、１６……回転子柱、１７……ブロツクシー
ル、１８……ホルダー、１９……調整ボルト、２
０……発錆しない部材、２１……摺動リング、２
２……蓄熱体、Ｂ，Ｆ，Ｇ……回転方向、Ｃ……
扇形板入口、Ｄ……扇形板出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体を誘導するケーシングに取付けられ高温
   流体と低温流体とを分割する扇形板と、複数の放
   射方向仕切壁によつて区画された扇形区画室内に
   熱吸収兼放熱材を包含する蓄熱体とが、相対的に
   運動する面を持つ回転再生型熱交換機の相対運動
   面に、流体の漏洩を防止するために装備された遊
   動式シール機構において、弾性薄板シールの一部
   分に耐摩耗性ブロツクシールを装備し、扇形板に
   接続して流体流路側に摺動リングを設置し、遊動
   板と放射方向仕切壁との摺動面に張り付けられた
   発錆しない遊動性を有する部材とを装備すること
   を特徴とする回転再生型熱交換機の遊動式シール
   機構。