JPH06600Y2 - ガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置 - Google Patents
ガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置Info
- Publication number
- JPH06600Y2 JPH06600Y2 JP1986017522U JP1752286U JPH06600Y2 JP H06600 Y2 JPH06600 Y2 JP H06600Y2 JP 1986017522 U JP1986017522 U JP 1986017522U JP 1752286 U JP1752286 U JP 1752286U JP H06600 Y2 JPH06600 Y2 JP H06600Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- storage body
- ring gear
- support roller
- outer peripheral
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Supercharger (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
本考案は、ガスタービンエンジンの回転蓄熱式熱交換器
における蓄熱体支持部の構造に関する。
における蓄熱体支持部の構造に関する。
ガスタービンエンジンの排気側の熱を蓄熱して吸気側へ
渡す熱交換器においては、円柱状体からなる蓄熱体（コ
アとも云う。）を設け、該蓄熱体を適当な低速度で回転
させながら蓄熱体内に蓄熱させる方式のものが知られて
いる。 回転蓄熱式熱交換器は、従来、たとえば第３図に示すよ
うに構成されている。図における１が円柱状体から成る
蓄熱体であり、たとえばセラミックから構成されてい
る。蓄熱体１の外周側には、弾性体２を介してリングギ
ヤ３が固定され、リングギヤ３により適当な回転数で蓄
熱体１が回転駆動される。この蓄熱体１は、リングギヤ
３外周面位置に周方向に適当数（たとえば３個）配設さ
れたサポート用ローラ４により、回転可能に表面で支持
されている。サポート用ローラ４は、回転軸５に、カー
ボンベアリング等の適当な軸受６を介して回転自在に支
持されており、サポート用ローラ４の外周面がリングギ
ヤ３の外周面の一部に水平な面にて接触するようになっ
ている。
渡す熱交換器においては、円柱状体からなる蓄熱体（コ
アとも云う。）を設け、該蓄熱体を適当な低速度で回転
させながら蓄熱体内に蓄熱させる方式のものが知られて
いる。 回転蓄熱式熱交換器は、従来、たとえば第３図に示すよ
うに構成されている。図における１が円柱状体から成る
蓄熱体であり、たとえばセラミックから構成されてい
る。蓄熱体１の外周側には、弾性体２を介してリングギ
ヤ３が固定され、リングギヤ３により適当な回転数で蓄
熱体１が回転駆動される。この蓄熱体１は、リングギヤ
３外周面位置に周方向に適当数（たとえば３個）配設さ
れたサポート用ローラ４により、回転可能に表面で支持
されている。サポート用ローラ４は、回転軸５に、カー
ボンベアリング等の適当な軸受６を介して回転自在に支
持されており、サポート用ローラ４の外周面がリングギ
ヤ３の外周面の一部に水平な面にて接触するようになっ
ている。
しかし、上記の構造においては、蓄熱体１がサポート用
ローラ４に対して僅かでも傾いて取付けられると、サポ
ート用ローラ４とリングギヤ３との接触が片当たりとな
るので、サポート用ローラ４にかかる荷重も片寄り、サ
ポート用ローラ４と軸５との間の半径方向の荷重、およ
びサポート用ローラ４の両側のスペーサ７との間のスラ
スト方向の荷重がそれぞれの支持面全体で受けられなく
なり、荷重の分布が不均一になる。このような不均一な
荷重状態は、サポート用ローラ４の局部的な異常摩耗、
異音の発生、蓄熱体駆動トルクの増加を招く。 蓄熱体のスラスト方向の位置を規制又は調整する構造と
して、リングギヤをスラスト方向両側から回転ローラで
規制する構造が知られているが（特開昭５０−８３６１
３号公報）、該構造では上記のようなサポート用ローラ
の荷重分布の不均一を是正することは困難である。 本考案は、蓄熱体の取付精度に多少の誤差がある場合に
も、サポート用ローラが受ける半径方向およびスラスト
方向の荷重の分布が均一になるようにし、異常摩耗、異
音、駆動トルクの増加等の不具合の発生を防止すること
を目的とする。
ローラ４に対して僅かでも傾いて取付けられると、サポ
ート用ローラ４とリングギヤ３との接触が片当たりとな
るので、サポート用ローラ４にかかる荷重も片寄り、サ
ポート用ローラ４と軸５との間の半径方向の荷重、およ
びサポート用ローラ４の両側のスペーサ７との間のスラ
スト方向の荷重がそれぞれの支持面全体で受けられなく
なり、荷重の分布が不均一になる。このような不均一な
荷重状態は、サポート用ローラ４の局部的な異常摩耗、
異音の発生、蓄熱体駆動トルクの増加を招く。 蓄熱体のスラスト方向の位置を規制又は調整する構造と
して、リングギヤをスラスト方向両側から回転ローラで
規制する構造が知られているが（特開昭５０−８３６１
３号公報）、該構造では上記のようなサポート用ローラ
の荷重分布の不均一を是正することは困難である。 本考案は、蓄熱体の取付精度に多少の誤差がある場合に
も、サポート用ローラが受ける半径方向およびスラスト
方向の荷重の分布が均一になるようにし、異常摩耗、異
音、駆動トルクの増加等の不具合の発生を防止すること
を目的とする。
この目的を達成するための本考案に係るガスタービンエ
ンジン蓄熱体支持装置は、円柱状セラミックから成る蓄
熱体の外周側に、弾性体を介して蓄熱体回転駆動用のリ
ングギヤを装着し、蓄熱体を、リングギヤ外周面から複
数の回転自在なサポート用ローラで回転可能に表面支持
したガスタービンエンジン用の蓄熱体支持装置におい
て、サポート用ローラを直円柱状ローラとし、リングギ
ヤ外周面のうち前記サポートローラで支持される部分を
前記蓄熱体の軸芯上に中心をもつ軸方向円弧からなる凸
曲面に形成したものから成っている。
ンジン蓄熱体支持装置は、円柱状セラミックから成る蓄
熱体の外周側に、弾性体を介して蓄熱体回転駆動用のリ
ングギヤを装着し、蓄熱体を、リングギヤ外周面から複
数の回転自在なサポート用ローラで回転可能に表面支持
したガスタービンエンジン用の蓄熱体支持装置におい
て、サポート用ローラを直円柱状ローラとし、リングギ
ヤ外周面のうち前記サポートローラで支持される部分を
前記蓄熱体の軸芯上に中心をもつ軸方向円弧からなる凸
曲面に形成したものから成っている。
上記蓄熱体支持装置においては、リングギヤ外周面が凸
曲面に形成されるので、接触支持部では、凸曲面と直円
筒面との接触となる。このような接触状態においては、
いずれか一方側の部材が僅かに傾いても、その傾きは曲
面形状によって吸収される。また、リングギヤ外周面側
が凸曲面とされるので、蓄熱体が傾いても複数のサポー
ト用ローラからの支持力の作用線は常に同一面上にあっ
て曲げ力を生じず、蓄熱体に曲げ力の引張応力が生じず
セラミックから形成された蓄熱体の損傷のおそれが低減
される。
曲面に形成されるので、接触支持部では、凸曲面と直円
筒面との接触となる。このような接触状態においては、
いずれか一方側の部材が僅かに傾いても、その傾きは曲
面形状によって吸収される。また、リングギヤ外周面側
が凸曲面とされるので、蓄熱体が傾いても複数のサポー
ト用ローラからの支持力の作用線は常に同一面上にあっ
て曲げ力を生じず、蓄熱体に曲げ力の引張応力が生じず
セラミックから形成された蓄熱体の損傷のおそれが低減
される。
以下に本考案の望ましい実施例を図面を参照して説明す
る。 第１図および第２図は、本考案の実施例に係るガスター
ビンエンジンの蓄熱体支持装置を示している。図におい
て、11は、排気側の熱を蓄熱して吸気側に受け渡しする
円柱状体からなる蓄熱体を示しており、蓄熱体11は、熱
に強いセラミックから構成されており、弾性体１２の外
周側に、蓄熱体11を回転駆動するためのリングギヤ19が
装着されている。 リングギヤ19の外周面のギヤ部以外の部分（サポート用
ローラで支持される部分）19ａは、軸方向に円弧状に凸
曲面に形成されている。円弧面19ａの曲率半径の中心は
蓄熱体11の軸芯上にある。この面19ａは、第２図に示す
ように周方向に複数（本実施例では３個）配設されたサ
ポート用ローラ18によって支持されている。サポート用
ローラ18は、固定軸15にカーボンベアリングから成る軸
受16を介して回転自在に支持されており、固定軸15に嵌
め込まれたスペーサ17ａ、17ｂにより両側から位置が規
制されている。サポート用ローラ18とリングギヤ19の間
の摩耗を抑制するために、材質として、たとえばサポー
ト用ローラ18にはＳＣｒ20又はＳＪ２の侵炭焼入れ、リ
ングギヤ19にはＳ45Ｃを用いる。 サポート用ローラ18の外周面18ａは、軸方向に直線状に
延びており、サポート用ローラ18は直円筒状とされてい
る。 上記のように構成された実施例装置の作用について説明
する。 蓄熱体11は、リングギヤ19が回転駆動されることにより
適当な回転数で回転され、リングギヤ19の外周面19ａに
てサポート用ローラ18で表面支持される。サポート用ロ
ーラ18により、蓄熱体11側の重量、回転等に応じた半径
方向およびスラスト方向の荷重が受けられ、該荷重は固
定軸15、スペーサ17ａ、17ｂにて受けられる。 蓄熱体11は高温になるので熱膨張が大きいが、弾性体１
２があるので、系全体のひずみを吸収でき、異常なトル
ク上昇、異音発生が抑制されている。 リングギヤ19の外周面19ａからサポート用ローラ18への
荷重伝達においては、リングギヤ19の外周面19ａが凸曲
面（円弧面）とされているので、蓄熱体11がサポート用
ローラ18に対し傾いて取付けられた場合であっても、曲
面19ａとサポートローラ外周面18ａとの相対的な接触状
態は同じ状態に保たれる。したがって、リングギア19か
らサポート用ローラ18には、精度よく取付けられた場合
同様に半径方向荷重が伝達され、サポート用ローラ18が
受ける荷重分布が均一化される。荷重分布の均一化によ
り、サポート用ローラ18と固定軸１５との当たりおよび
サポート用ローラ18とスペーサ17ａ、17ｂとの当たりも
均一化され、局部的な摩耗や異音の発生が防止される。 また、リングギヤ19側を曲面にしたので、サポート用ロ
ーラ側を曲面にした場合にくらべ、相対的に加工精度が
上る。また、ゆるやかな、なめらかな曲面のため、リン
グギヤ19とサポート用ローラ18が線または点にて接触す
る可能性が低くなり、サポート用ローラ18の偏摩耗が抑
えられる。 また、曲面19ａと真直面18ａとの接触であるから、片当
たり現象は基本的に生じない。したがって、リングギヤ
19からサポート用ローラ18には大きなスラスト荷重は伝
達されないとともに、蓄熱体11が多少傾いて取付けられ
たとしても、サポート用ローラ18、リングギヤ19間のス
ラスト荷重は大きくは増加せず、蓄熱体11側駆動トルク
の増加は抑えられる。 また、複数のサポート用ローラ16からリングギヤ19の凸
曲面19ａに作用する支持力は、蓄熱体11が傾いても常
に、蓄熱体11の中心を通る同一面内にあるからサポート
用ローラ16からの支持力は蓄熱体11に曲げモーメントを
作用させず、したがって蓄熱体11に曲げの引張応力を生
じさせず、蓄熱体11を引張力に弱いセラミックから作製
したときの、強度上の信頼性が向上する。
る。 第１図および第２図は、本考案の実施例に係るガスター
ビンエンジンの蓄熱体支持装置を示している。図におい
て、11は、排気側の熱を蓄熱して吸気側に受け渡しする
円柱状体からなる蓄熱体を示しており、蓄熱体11は、熱
に強いセラミックから構成されており、弾性体１２の外
周側に、蓄熱体11を回転駆動するためのリングギヤ19が
装着されている。 リングギヤ19の外周面のギヤ部以外の部分（サポート用
ローラで支持される部分）19ａは、軸方向に円弧状に凸
曲面に形成されている。円弧面19ａの曲率半径の中心は
蓄熱体11の軸芯上にある。この面19ａは、第２図に示す
ように周方向に複数（本実施例では３個）配設されたサ
ポート用ローラ18によって支持されている。サポート用
ローラ18は、固定軸15にカーボンベアリングから成る軸
受16を介して回転自在に支持されており、固定軸15に嵌
め込まれたスペーサ17ａ、17ｂにより両側から位置が規
制されている。サポート用ローラ18とリングギヤ19の間
の摩耗を抑制するために、材質として、たとえばサポー
ト用ローラ18にはＳＣｒ20又はＳＪ２の侵炭焼入れ、リ
ングギヤ19にはＳ45Ｃを用いる。 サポート用ローラ18の外周面18ａは、軸方向に直線状に
延びており、サポート用ローラ18は直円筒状とされてい
る。 上記のように構成された実施例装置の作用について説明
する。 蓄熱体11は、リングギヤ19が回転駆動されることにより
適当な回転数で回転され、リングギヤ19の外周面19ａに
てサポート用ローラ18で表面支持される。サポート用ロ
ーラ18により、蓄熱体11側の重量、回転等に応じた半径
方向およびスラスト方向の荷重が受けられ、該荷重は固
定軸15、スペーサ17ａ、17ｂにて受けられる。 蓄熱体11は高温になるので熱膨張が大きいが、弾性体１
２があるので、系全体のひずみを吸収でき、異常なトル
ク上昇、異音発生が抑制されている。 リングギヤ19の外周面19ａからサポート用ローラ18への
荷重伝達においては、リングギヤ19の外周面19ａが凸曲
面（円弧面）とされているので、蓄熱体11がサポート用
ローラ18に対し傾いて取付けられた場合であっても、曲
面19ａとサポートローラ外周面18ａとの相対的な接触状
態は同じ状態に保たれる。したがって、リングギア19か
らサポート用ローラ18には、精度よく取付けられた場合
同様に半径方向荷重が伝達され、サポート用ローラ18が
受ける荷重分布が均一化される。荷重分布の均一化によ
り、サポート用ローラ18と固定軸１５との当たりおよび
サポート用ローラ18とスペーサ17ａ、17ｂとの当たりも
均一化され、局部的な摩耗や異音の発生が防止される。 また、リングギヤ19側を曲面にしたので、サポート用ロ
ーラ側を曲面にした場合にくらべ、相対的に加工精度が
上る。また、ゆるやかな、なめらかな曲面のため、リン
グギヤ19とサポート用ローラ18が線または点にて接触す
る可能性が低くなり、サポート用ローラ18の偏摩耗が抑
えられる。 また、曲面19ａと真直面18ａとの接触であるから、片当
たり現象は基本的に生じない。したがって、リングギヤ
19からサポート用ローラ18には大きなスラスト荷重は伝
達されないとともに、蓄熱体11が多少傾いて取付けられ
たとしても、サポート用ローラ18、リングギヤ19間のス
ラスト荷重は大きくは増加せず、蓄熱体11側駆動トルク
の増加は抑えられる。 また、複数のサポート用ローラ16からリングギヤ19の凸
曲面19ａに作用する支持力は、蓄熱体11が傾いても常
に、蓄熱体11の中心を通る同一面内にあるからサポート
用ローラ16からの支持力は蓄熱体11に曲げモーメントを
作用させず、したがって蓄熱体11に曲げの引張応力を生
じさせず、蓄熱体11を引張力に弱いセラミックから作製
したときの、強度上の信頼性が向上する。
本考案のガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置によれ
ば、回転蓄熱式熱交換器の蓄熱体を支持するサポート用
ローラを直円筒状とし、リングギヤ外周面のうちサポー
ト用ローラで支持される部分を凸曲面としたので、蓄熱
体がサポート用ローラに対して僅かに傾斜して取付けら
れた場合でも、サポート用ローラは固定軸との間の半径
方向荷重およびサポート用ローラ両側のスペーサとの間
のスラスト方向荷重を均一に受けることができるように
なり、サポート用ローラの異常摩耗や、異音の発生を防
止することができるとともに、蓄熱体駆動トルクの増加
を防止することができる。 また、リングギヤ側を蓄熱体の軸芯上に中心をもつ軸方
向円弧からなる凸曲面としたので、蓄熱体が傾いても複
数のサポート用ローラの支持力は常に同一面内にあり、
セラミック蓄熱体中に曲げ力による引張応力を生じさせ
ることがなく、強度上の信頼性を向上できる。
ば、回転蓄熱式熱交換器の蓄熱体を支持するサポート用
ローラを直円筒状とし、リングギヤ外周面のうちサポー
ト用ローラで支持される部分を凸曲面としたので、蓄熱
体がサポート用ローラに対して僅かに傾斜して取付けら
れた場合でも、サポート用ローラは固定軸との間の半径
方向荷重およびサポート用ローラ両側のスペーサとの間
のスラスト方向荷重を均一に受けることができるように
なり、サポート用ローラの異常摩耗や、異音の発生を防
止することができるとともに、蓄熱体駆動トルクの増加
を防止することができる。 また、リングギヤ側を蓄熱体の軸芯上に中心をもつ軸方
向円弧からなる凸曲面としたので、蓄熱体が傾いても複
数のサポート用ローラの支持力は常に同一面内にあり、
セラミック蓄熱体中に曲げ力による引張応力を生じさせ
ることがなく、強度上の信頼性を向上できる。
第１図は本考案の一実施例に係るガスタービンエンジン
の蓄熱体支持装置の縦断面図、 第２図は、第１図の装置の側面図、 第３図は従来のサポート用ローラまわりの縦断面図、 である。 11………………蓄熱体 12………………弾性体 19………………リングギヤ 19ａ……………リングギヤの外周面 18………………サポート用ローラ 18ａ……………サポート用ローラの外周面 15………………固定軸 16………………軸受 17ａ、17ｂ……スペーサ
の蓄熱体支持装置の縦断面図、 第２図は、第１図の装置の側面図、 第３図は従来のサポート用ローラまわりの縦断面図、 である。 11………………蓄熱体 12………………弾性体 19………………リングギヤ 19ａ……………リングギヤの外周面 18………………サポート用ローラ 18ａ……………サポート用ローラの外周面 15………………固定軸 16………………軸受 17ａ、17ｂ……スペーサ
Claims (1)
- 【請求項１】排気側の熱を蓄熱して吸気側へ受け渡す円
柱状セラミックから成る蓄熱体の外周側に、弾性体を介
して蓄熱体回転駆動用のリングギヤを装着し、蓄熱体
を、リングギヤ外周面から複数の回転自在なサポート用
ローラで回転可能に支持したガスタービンエンジンの蓄
熱体支持装置において、前記サポート用ローラを直円柱
状のローラとし、リングギヤ外周面のうち前記サポート
用ローラで支持される部分を前記蓄熱体の軸芯上に中心
をもつ軸方向円弧からなる凸曲面に形成したことを特徴
とするガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986017522U JPH06600Y2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | ガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986017522U JPH06600Y2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | ガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130138U JPS62130138U (ja) | 1987-08-17 |
| JPH06600Y2 true JPH06600Y2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=30810357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986017522U Expired - Lifetime JPH06600Y2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | ガスタービンエンジンの蓄熱体支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06600Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52135554U (ja) * | 1976-03-31 | 1977-10-14 |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP1986017522U patent/JPH06600Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62130138U (ja) | 1987-08-17 |
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