JPH065158B2 - 回転式熱交換器の外周シ−ル方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多孔性物質から成るロータを回転させてその
給気側と排気側で熱交換を行う回転式熱交換器の外周シ
ール方法に関する。

〔従来の技術〕

この種の熱交換器は、例えば第３図及び第４図の正面図
及び断面図に示すように、吸湿作用を奏する多孔性の酸
化アルミ層をもつアルミ板によりハニカム構造の回転蓄
熱体に形成された円形のロータ１が、前後両面に夫々円
形の開口部２，２を形成した方形函形のケーシング３内
に収容配設された構造となっている。

熱交換器の外周は、ケーシング３の各開口部２の周縁に
沿って取り付けられたゴムシール，金属シール又はカー
ボンシール等のシール材４を、ロータ１の周縁に沿って
その表面に摺接させることによりシールされている。

シール材４が摺接されるロータ１の表面には、当該ロー
タ１の表面と面一に平板状の金属製シール受けリング５
が埋設され、シール材４の先端がシール受けリング５の
表面に密着状態で摺接するように成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようにロータ１の表面にシール受け
リング５を埋め込んでシール面を形成する加工は非常に
面倒であり、加工費が高かった。

また、特開昭６２−６６０３３号公報に記載されたよう
に塗装ブースの空調設備等に使用される大型の熱交換器
にあっては、第３図に示す如くロータ１を形成するハニ
カムエレメントが１６個〜３２個の各ブロック毎に分割
して成型され、当該各ブロックを組み合わせて円形に組
み付けた後、第４図に示す如く締付バンド６で一体化し
て円形のロータ１を形成するように成されている。この
ため、大型のロータ１は、各ブロック毎に分割されたハ
ニカムエレメントを組み付ける際、あるいは組み付けた
後に歪みが生じて表面に凹凸ができ、歪み部位に埋設さ
れたシール受けリング５と正常部位に埋設されたシール
受けリング５との間に段差が生じてシール洩れを起こす
ことがあった。

また、従来の方法によれば、熱交換器の据付現場におい
てロータ１をケーシング３内に収容配設する際に、ロー
タ１が芯ずれして傾いた状態で取り付けられると、シー
ル材４の一部にシール受けリング５の表面と摺接しない
部分が生じてシール洩れを生ずるおそれがあった。

このため、各ブロック毎に分割されたハニカムエレメン
トを歪みなく組み付けてロータ１を成型する組付工事
や、当該ロータ１をケーシング３内に芯ずれしないよう
に取り付ける据付工事には、非常に高精度の工事技術が
要求されていた。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、各ブロック毎に分割されたハニカムエ
レメントを組み付けてロータを成型する大型の回転式熱
交換器であっても、その外周を簡単な加工により確実に
シールすることができ、高精度の工事技術も必要としな
い外周シール方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、多孔性物質によ
り円形に成型されたロータの給気側と排気側で熱交換を
行う回転式熱交換器の外周シール方法において、まず、
前記ロータの据付を行い、その後に、シール材を摺接さ
せるロータの周縁に沿ってその表面に樹脂材を充填する
と共に、当該樹脂材の一部分をロータの表面から突出さ
せた状態とし、次いで、前記ロータを回転させながら、
前記樹脂材の突出部にシール面成形器具を定位置で圧し
当てて、当該突出部に形成されるシール面の高さを前記
シール材と摺接する高さに均らしておくことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

本発明によれば、ロータの据付工事を行った後に、シー
ル材を摺接させるロータの周縁に沿ってその表面に樹脂
材を充填し、当該樹脂材の一部分をロータの表面から突
出させて当該突出部にシール材を摺接させるシール面を
形成している。そして、このシール面の高さはシール材
と摺接する高さに均らしておくから、例えば各ブロック
毎に分割されたハニカムエレメントを組み付けてロータ
を形成する大型の回転式熱交換器のように、ハニカムエ
レメントの組付の際、あるいは組付後に生じた各ブロッ
クの歪みによりロータの表面に凹凸を生じている場合で
も、その凹凸が当該ロータの表面に充填した樹脂材の突
出部で吸収されてシール洩れが確実に防止される。ま
た、従来の如くロータの表面に金属製のシール受けリン
グを埋設する場合よりも加工が簡単であるから、外周シ
ールに要する加工費も非常に安くなる。

〔実施例Ｉ〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図(a)〜(d)は本発明方法の一例を示す工程図であ
る。

本例においては、ロータ１をケーシング３内に収容配設
した後に、シール材４を摺接させるロータ１の周縁に沿
ってその表面に、まずアンカー材となる発泡充填材７を
充填し、その上から樹脂材８を押し込んで充填すると共
に、当該樹脂材８の一部分をロータ１の表面から突出さ
せた状態とする（第１図(a)参照）。なお、この樹脂材
８としてはアクリル樹脂等のように耐摩耗性に優れた硬
質樹脂を使用する。

次いで、ロータ１を回転させながら、樹脂材８の突出部
８ａに対してその突端を平らなシール面Ｓに仕上げる箆
又は鏝等のシール面成形器具９を定位置で圧し当てて、
シール面Ｓの高さをケーシング３に取り付けられるシー
ル材４と摺接する高さに均らしておく（第１図(b)及び
(c)参照）。

これにより、第１図(c)に示す如くロータ１を形成する
ハニカムエレメントの一部に歪みが生じてロータ１の表
面に凹凸を生じていた場合でも、その歪みによる凹凸の
ロータ１の表面に充填された樹脂材８の突出部８ａによ
って吸収されると同時に、歪み部位の突出部８ａに形成
されるシール面Ｓと、正常部位の突出部８ａに形成され
るシール面Ｓとが面一になるように均らされる。

また、ケーシング３内に収容配設したロータ１が芯ずれ
して多少傾いた状態に取り付けられていた場合でも、そ
の傾きが突出部８ａによって補正される。

この状態で、樹脂材８を乾燥固化させ、当該樹脂材８を
アンカー材となる発泡充填材７に接着させてロータ１の
表面に強固に固定させる。なお、樹脂材８を固定するア
ンカー材として軽量の発泡充填材７を使用すれば、ロー
タ１の回転に余計な負荷を与えることがない。

そして、ケーシング３の開口部２の周縁に沿ってシール
材４を取り付け、当該シール材４を突出部８ａの突端に
形成されたシール面Ｓに対してその前方から圧し当てて
摺接させる。

以上のように、本発明方法によれば、ロータ１の外周に
沿ってその表面に樹脂材８を充填し、ロータ１を回転さ
せながら樹脂材８の突出部８ａにシール面成形器具９を
圧し当てるだけの極めて簡単な加工により、シール材４
全体を均一に摺接させるシール面Ｓが形成されて、当該
ロータ１の外周を確実にシールすることができる。

したがって、ロータ１の表面に金属製のシール受けリン
グ５を埋設する面倒な加工が不要になって外周シールに
要する加工費を大幅に低減することができる。

また、ハニカムエレメントの歪みによってロータ１の表
面に多少の凹凸を生じていたり、あるいはロータ１がケ
ーシング３内に芯ずれした状態に取り付けられて多少の
傾きを生じていても、その凹凸や傾きをロータ１の表面
に充填した樹脂材８の突出部８ａによって吸収又は補正
することができるから、ロータ１を成型するハニカムエ
レメントの組付工事や、当該ロータ１をケーシング３内
に取り付ける据付工事に際して高精度の工事技術が不要
となる。

〔実施例II〕

次に、第２図は本発明方法の他の例を示す説明図であ
る。

本例においては、第１図(a)と同様に、ロータ１の周縁
に沿ってその表面に樹脂材８を充填すると共に、当該樹
脂材８の一部分をロータ１の表面から突出させた状態と
し、その突出部８ａに第２図に示すようなシール面成形
器具１０を定位置で圧し当ててロータ１を回転させる。

このシール面成形器具１０は、山形に尖った凹部を有す
る凹型の箆であって、突出部８ａの一部をロータ１の周
面よりも外方に突出させてその突出端を山形の突起８ｂ
に成形すると同時に、当該突起８ｂの尖端に形成するシ
ール面Ｓ′の高さを一定の高さに均らすように成されて
いる。

そして、樹脂材８が乾燥固化すると、シール面Ｓ′とな
る突起８ｂの尖端にシール材４の片面側当ててを摺接さ
せ、当該シール材４をロータ１の周面と平行に配してケ
ーシング３の開口部２に取り付ける。

このようにすれば、第２図鎖線図示の如く給排気の風圧
を受けてロータ１全体が軸方向に歪みを生じたとして
も、当該ロータ１のシール面Ｓ′がシール材４から離脱
してシール洩れを生ずることが防止される。

また、シール材４の片面側を山形に尖った突起８ｂの尖
端となるシール面Ｓ′に摺接させているから、シール材
４とシール面Ｓ′の接触面積が非常に小さくなり、両者
間の摩擦抵抗が小さくなってロータ１の回転ロスも著し
く低減される。

また、シール材４とシール面Ｓ′の接触面積が小さいの
で、例えば給気付塗装ブースの空調設備に使用する全熱
交換器のように、ロータ１の表面に塗装ブースから排出
される排気中に含まれた塗料樹脂等が付着しても、塗料
樹脂等の付着によるシール材４及びシール面Ｓ′間の抵
抗増加を最小限に止めることができる。

なお、上記各実施例においては、ロータ１の表面に充填
した樹脂材８が固化する前に、当該樹脂材８の突出部８
ａに箆又は鏝から成るシール面成形器具９又は１０を圧
し当てて、シール面Ｓ又はＳ′の高さを均らす方法につ
いて説明したが、本発明はこれに限らず、樹脂材８が固
化した後に、その突出部８ａに例えば第２図中に示した
アランダム，コランダム等の研磨材から成る研削具１１
の山形凹溝１２を圧し当てて、突出部８ａの表面を研削
することにより、当該突出部８ａに山形の突起８ｂを形
成させると同時に、その尖端に形成されるシール面Ｓ′
の高さを一定に均らす方法も含まれる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、回転式熱交換器の
外周を極めて簡単な加工によって確実にシールできるか
ら、外周シールに要する加工費を大幅に低減させること
ができるという効果がある。

また、ロータの表面にハニカムエレメントの歪みによる
凹凸を生じていた場合や、ケーシング内に取り付けたロ
ータが芯ずれして傾いていた場合でも、その凹凸や傾き
が吸収又は補正されてシール洩れが防止されるから、ロ
ータを成型するハニカムエレメントの組付工事や、当該
ロータをケーシング内に取り付ける据付工事に際して、
ロータに凹凸や傾きが生じないようにする高精度の工事
技術が不要になるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)〜(d)は本発明による外周シール方法の一例を
示す工程図、第２図は本発明による外周シール方法の他
の例を示す説明図、第３図及び第４図は従来の外周シー
ル方法を示す回転式熱交換器の正面図及び断面図であ
る。 符号の説明 １…ロータ、４…シール材、８…樹脂材、８ａ…突出
部、９…シール面成形器具、１０シール面成形器具、１
１…研削具（シール面成形器具）、Ｓ，Ｓ′…シール
面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多孔性物質により円形に成型されたロータ
   の給気側と排気側で熱交換を行う回転式熱交換器の外周
   シール方法において、 a).前記ロータ(1)の据付後に、シール材(4)を摺接させ
   る前記ロータ(1)の周縁に沿ってその表面に樹脂材(8)を
   充填すると共に、 b).当該樹脂材(8)の一部分を前記ロータ(1)の表面から
   突出させた状態とし、 c).次いで、前記ロータ(1)を回転させながら、前記樹脂
   材(8)の突出部(8a)にシール面成形器具(9,10,11)を定位
   置で圧し当てて、その突出部(8a)に形成されるシール面
   （Ｓ，Ｓ′）の高さを前記シール材(4)と摺接する高さ
   に均らしておく、 ことを特徴とする回転式熱交換器の外周シール方法。
2. 【請求項２】前記シール面成形器具として箆(9)又は鏝
   (10)を使用し、前記樹脂材(8)が固化する前にその突出
   部(8a)に箆(9)又は鏝(10)を圧し当てて、当該突出部(8
   a)に形成されるシール面（Ｓ，Ｓ′）の高さを均らして
   おく前記特許請求の範囲第１項記載の外周シール方法。
3. 【請求項３】前記シール面成形器具として研削具(11)を
   使用し、前記樹脂材(8)が固化した後にその突出部(8a)
   に研削具(11)を圧し当てて、当該突出部(8a)の表面を研
   削することにより、当該突出部(8a)に形成されるシール
   面（Ｓ′）の高さを均らしておく前記特許請求の範囲第
   １項記載の外周シール方法。