JPH0720353Y2 - ガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造 - Google Patents
ガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造Info
- Publication number
- JPH0720353Y2 JPH0720353Y2 JP1991017734U JP1773491U JPH0720353Y2 JP H0720353 Y2 JPH0720353 Y2 JP H0720353Y2 JP 1991017734 U JP1991017734 U JP 1991017734U JP 1773491 U JP1773491 U JP 1773491U JP H0720353 Y2 JPH0720353 Y2 JP H0720353Y2
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- seat
- seal seat
- gas turbine
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は特に、自動車用セラミッ
クガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造に関す
る。
クガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用原動機としてセラミックガスタ
−ビン（以下、ＣＧＴと称す）を使用することを目的と
して各国で開発が進行中である。このように自動車用エ
ンジンにセラミックガスタ−ビンを使用する場合に、熱
効率を向上させるために排気ガスからの熱回収を図って
いる。
−ビン（以下、ＣＧＴと称す）を使用することを目的と
して各国で開発が進行中である。このように自動車用エ
ンジンにセラミックガスタ−ビンを使用する場合に、熱
効率を向上させるために排気ガスからの熱回収を図って
いる。
【０００３】つまり、自動車ＣＧＴにおいては、吸入さ
れた大気を圧縮機により圧縮した後、燃焼器に送り込む
前にその圧縮空気を回転蓄熱式熱交換器を介して予熱す
るようにしている。この回転蓄熱式熱交換器は回転する
円筒状のハニカム形状の蓄熱体（コア）の一方の半円部
分にＣＧＴから排出される低圧高温ガスを通し、他方の
半円部分に圧縮機から送られる高圧低温の圧縮空気を通
して燃焼器に送り込むようにしている。このような熱交
換器の運転中に、高圧の圧縮空気が低圧のガス側に漏れ
るのを防止するために、熱交換器の両面にΘ形状のシ−
ルを取付け、回転熱交換器の摺動は固体潤滑により行っ
ていた。
れた大気を圧縮機により圧縮した後、燃焼器に送り込む
前にその圧縮空気を回転蓄熱式熱交換器を介して予熱す
るようにしている。この回転蓄熱式熱交換器は回転する
円筒状のハニカム形状の蓄熱体（コア）の一方の半円部
分にＣＧＴから排出される低圧高温ガスを通し、他方の
半円部分に圧縮機から送られる高圧低温の圧縮空気を通
して燃焼器に送り込むようにしている。このような熱交
換器の運転中に、高圧の圧縮空気が低圧のガス側に漏れ
るのを防止するために、熱交換器の両面にΘ形状のシ−
ルを取付け、回転熱交換器の摺動は固体潤滑により行っ
ていた。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】しかし、ＣＧＴから排
出される低圧高温ガスは900 ℃以上の高温であるため
に、熱交換器を通過する際にシ−ル座も加熱され、特に
Θ形状のシ−ル座の中央部（クロスア−ム）が熱膨脹に
より延びるため、シ−ル座が歪み、高圧の圧縮空気が低
圧のガス側に漏れるという事態が発生することがある。
このように高圧の圧縮空気が低圧のガス側に漏れると、
エンジン出力が低下し、燃料消費率が悪化するという問
題点がある。
出される低圧高温ガスは900 ℃以上の高温であるため
に、熱交換器を通過する際にシ−ル座も加熱され、特に
Θ形状のシ−ル座の中央部（クロスア−ム）が熱膨脹に
より延びるため、シ−ル座が歪み、高圧の圧縮空気が低
圧のガス側に漏れるという事態が発生することがある。
このように高圧の圧縮空気が低圧のガス側に漏れると、
エンジン出力が低下し、燃料消費率が悪化するという問
題点がある。
【０００５】本考案は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は回転蓄熱式熱交換器を備えたガスタ−ビ
ンにおいて、熱交換器のシ−ル座の熱膨張による歪みを
防止して高圧の圧縮空気が低圧のガス側に漏れを阻止
し、しいては燃料消費率の悪化を防止するようにしたガ
スタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造を提供する
ことにある。
で、その目的は回転蓄熱式熱交換器を備えたガスタ−ビ
ンにおいて、熱交換器のシ−ル座の熱膨張による歪みを
防止して高圧の圧縮空気が低圧のガス側に漏れを阻止
し、しいては燃料消費率の悪化を防止するようにしたガ
スタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案の課題は回転蓄熱
式熱交換器を備えたガスタ−ビンにおいて、上記回転蓄
熱式熱交換器を摺動自在に支持するθ形状のシ−ルを支
持するθ形状のシ−ル座と、このシ−ル座を支持する金
属製プラットホ−ムとを具備し、上記金属製プラットホ
−ムの周辺部は比較的低温の比較的低温の外側筐体から
数箇所で支持され、上記θ形状のシ−ル座が設置される
プラットホ−ムはベロ−ズを介して高温の内側筐体から
密封支持され、上記θ形状のシ−ル座が設置されるプラ
ットホ−ムを冷却する冷却機構とを具備したことを特徴
とするガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造に
より解決される。
式熱交換器を備えたガスタ−ビンにおいて、上記回転蓄
熱式熱交換器を摺動自在に支持するθ形状のシ−ルを支
持するθ形状のシ−ル座と、このシ−ル座を支持する金
属製プラットホ−ムとを具備し、上記金属製プラットホ
−ムの周辺部は比較的低温の比較的低温の外側筐体から
数箇所で支持され、上記θ形状のシ−ル座が設置される
プラットホ−ムはベロ−ズを介して高温の内側筐体から
密封支持され、上記θ形状のシ−ル座が設置されるプラ
ットホ−ムを冷却する冷却機構とを具備したことを特徴
とするガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造に
より解決される。
【０００７】
【作用】回転蓄熱式熱交換器を摺動自在に支持するθ形
状のシ−ルを支持するθ形状のシ−ル座を支持する金属
製プラットホ−ムの周辺部を比較的低温の外側筐体から
数箇所で支持するようにし、シ−ル座はベロ−ズを介し
て高温の内側筐体から密封支持するようにすると共に冷
却機構によりプラットホ−ムを冷却することによりシ−
ル座を冷却するようにしている。
状のシ−ルを支持するθ形状のシ−ル座を支持する金属
製プラットホ−ムの周辺部を比較的低温の外側筐体から
数箇所で支持するようにし、シ−ル座はベロ−ズを介し
て高温の内側筐体から密封支持するようにすると共に冷
却機構によりプラットホ−ムを冷却することによりシ−
ル座を冷却するようにしている。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本考案の一実施例につい
て説明する。まず、図４を参照して自動車用ＣＧＴにつ
いて概略的に説明する。図４は自動車用ＣＧＴの斜視図
である。図において、１１はコンプレッサ、１２はコン
プレッサタ−ビンである。吸気口１３から吸入された大
気Ａはコンプレッサ１１により圧縮され、その圧縮空気
Ｂは回転蓄熱式熱交換器１４により予熱され、予熱され
た圧縮空気Ｃとして燃焼器１５に送り込まれる。この燃
焼器１５は内部で燃料を燃焼させ、上記圧縮空気を加熱
し、高温・高圧ガスを排出する。この高温・高圧ガスの
持つエネルギにより上記コンプレッサタ−ビン１２及び
出力タ−ビン１６が回転される。そして、この出力タ−
ビン１６の出力軸は減速歯車を介して減速され、駆動軸
に伝達される。
て説明する。まず、図４を参照して自動車用ＣＧＴにつ
いて概略的に説明する。図４は自動車用ＣＧＴの斜視図
である。図において、１１はコンプレッサ、１２はコン
プレッサタ−ビンである。吸気口１３から吸入された大
気Ａはコンプレッサ１１により圧縮され、その圧縮空気
Ｂは回転蓄熱式熱交換器１４により予熱され、予熱され
た圧縮空気Ｃとして燃焼器１５に送り込まれる。この燃
焼器１５は内部で燃料を燃焼させ、上記圧縮空気を加熱
し、高温・高圧ガスを排出する。この高温・高圧ガスの
持つエネルギにより上記コンプレッサタ−ビン１２及び
出力タ−ビン１６が回転される。そして、この出力タ−
ビン１６の出力軸は減速歯車を介して減速され、駆動軸
に伝達される。
【０００９】次に、上記回転蓄熱式熱交換器１４の支持
機構について図１を参照して説明する。図１は図４の紙
面裏側から見た図である。図において、回転蓄熱式熱交
換器１４の外周にはリングギア２１が装着されている。
そして、このリングギア２１をピニオン（図示しない）
により駆動することにより、回転蓄熱式熱交換器１４が
その回転軸１４１を中心に回転される。
機構について図１を参照して説明する。図１は図４の紙
面裏側から見た図である。図において、回転蓄熱式熱交
換器１４の外周にはリングギア２１が装着されている。
そして、このリングギア２１をピニオン（図示しない）
により駆動することにより、回転蓄熱式熱交換器１４が
その回転軸１４１を中心に回転される。
【００１０】また、２２は外側筐体（アウタ−ハウジン
グ）、２３は内側筐体（インナ−ハアジング）である。
この外側筐体２２の肉厚部２４にはフランジ２５の一端
がねじ止めされている。さらに、このフランジ２５の他
端面には上記回転蓄熱式熱交換器１４のΘ形状のシ−ル
座２６（図３）の一部が数箇所で支持されている。ま
た、このシ−ル座２６の一部にはテ−パ形状の孔が開け
られており、この孔にボルト２７を挿入し、ウォッシャ
２８とナット２９間に装着されたばね３２の付勢力によ
りウォッシャ２８とシ−ル座２６間に挟まれたフランジ
２５及び金属製プラットホ−ム３０とシ−ル座２６とを
圧接している。なお、上記シ−ル座２６とプラットホ−
ム３０間には上記回転蓄熱式熱交換器１４の下側外周に
沿ってシ−ルリング３１が装着されている。
グ）、２３は内側筐体（インナ−ハアジング）である。
この外側筐体２２の肉厚部２４にはフランジ２５の一端
がねじ止めされている。さらに、このフランジ２５の他
端面には上記回転蓄熱式熱交換器１４のΘ形状のシ−ル
座２６（図３）の一部が数箇所で支持されている。ま
た、このシ−ル座２６の一部にはテ−パ形状の孔が開け
られており、この孔にボルト２７を挿入し、ウォッシャ
２８とナット２９間に装着されたばね３２の付勢力によ
りウォッシャ２８とシ−ル座２６間に挟まれたフランジ
２５及び金属製プラットホ−ム３０とシ−ル座２６とを
圧接している。なお、上記シ−ル座２６とプラットホ−
ム３０間には上記回転蓄熱式熱交換器１４の下側外周に
沿ってシ−ルリング３１が装着されている。
【００１１】また、上記プラットホ−ム３０の下面には
ベロ−ズ３１１の一端が回転蓄熱式熱交換器１４の下側
外周に沿って装着されており、その他端は内側筐体２３
に支持されている。
ベロ−ズ３１１の一端が回転蓄熱式熱交換器１４の下側
外周に沿って装着されており、その他端は内側筐体２３
に支持されている。
【００１２】また、回転蓄熱式熱交換器１４の下面を摺
動自在に支持するシ−ル４１はシ−ル座２６と同様にΘ
形状をしている。
動自在に支持するシ−ル４１はシ−ル座２６と同様にΘ
形状をしている。
【００１３】以下、シ−ル座２６の中央部（クロスア−
ム）２６１を支持する支持機構について説明する。この
中央部２６１の一部にはテ−パ形状の孔が開けられてお
り、この孔にボルト４３を挿入し、ウォッシャ４４とナ
ット４５間に装着されたばね４６の付勢力によりウォッ
シャ４４とシ−ル座２６間に挟まれた金属製プラットホ
−ム３０とシ−ル座２６とを圧接している。
ム）２６１を支持する支持機構について説明する。この
中央部２６１の一部にはテ−パ形状の孔が開けられてお
り、この孔にボルト４３を挿入し、ウォッシャ４４とナ
ット４５間に装着されたばね４６の付勢力によりウォッ
シャ４４とシ−ル座２６間に挟まれた金属製プラットホ
−ム３０とシ−ル座２６とを圧接している。
【００１４】また、コンプレッサ１１からの高圧空気が
通過する側の回転蓄熱式熱交換器１４の支持機構につい
てはタ−ビン１２からの高温ガスが通過する側の回転蓄
熱式熱交換器１４の支持機構と同様であるので、その詳
細な構成は省略する。
通過する側の回転蓄熱式熱交換器１４の支持機構につい
てはタ−ビン１２からの高温ガスが通過する側の回転蓄
熱式熱交換器１４の支持機構と同様であるので、その詳
細な構成は省略する。
【００１５】また、回転蓄熱式熱交換器１４の上側はＤ
状のシ−ル５１がカバ−５２に装着されている。上記回
転蓄熱式熱交換器１４の上側のシ−ル形状をＤ状とする
ことにより、コンプレッサ１１からの低温・高圧の圧縮
空気の一部を矢印Ｘに示すように、熱交換器１４の外周
に導いて、熱交換器１４を回転駆動する駆動機構の冷却
を行なうと共に、矢印しＹ，Ｚまで低温・高圧の圧縮空
気を導いてシ−ル座４１の冷却を行っている。
状のシ−ル５１がカバ−５２に装着されている。上記回
転蓄熱式熱交換器１４の上側のシ−ル形状をＤ状とする
ことにより、コンプレッサ１１からの低温・高圧の圧縮
空気の一部を矢印Ｘに示すように、熱交換器１４の外周
に導いて、熱交換器１４を回転駆動する駆動機構の冷却
を行なうと共に、矢印しＹ，Ｚまで低温・高圧の圧縮空
気を導いてシ−ル座４１の冷却を行っている。
【００１６】なお、４７は断熱部材である。
【００１７】次に、上記シ−ル座２６の中央部２６１を
冷却する冷却機構について図２を参照して説明する。本
実施例では、中央部２６１の下側に位置するプラットホ
−ム３０の数箇所には冷却室６１を設けるように凹部６
２が数箇所形成されている。この凹部６２には冷却空気
を通過させるための冷却孔６３が開けられている。ま
た、上記凹部６２の下面には冷却用高圧空気導入室６４
を設けるように凹状の台座６５が気密に装着されてい
る。この台座６５に内周面に雌ねじが刻まれた孔６６が
開けられている。この孔６６に冷却用高圧空気を導くフ
レキシブルホ−ス６７の取付け口６８がねじ込まれてい
る。
冷却する冷却機構について図２を参照して説明する。本
実施例では、中央部２６１の下側に位置するプラットホ
−ム３０の数箇所には冷却室６１を設けるように凹部６
２が数箇所形成されている。この凹部６２には冷却空気
を通過させるための冷却孔６３が開けられている。ま
た、上記凹部６２の下面には冷却用高圧空気導入室６４
を設けるように凹状の台座６５が気密に装着されてい
る。この台座６５に内周面に雌ねじが刻まれた孔６６が
開けられている。この孔６６に冷却用高圧空気を導くフ
レキシブルホ−ス６７の取付け口６８がねじ込まれてい
る。
【００１８】また、プラットホ−ム３０の下面はベロ−
ズ３１１の一端が装着され、ベロ−ズ３１１の他端は内
側筐体２３に気密に装着されている。
ズ３１１の一端が装着され、ベロ−ズ３１１の他端は内
側筐体２３に気密に装着されている。
【００１９】次に、上記のように構成された本考案の一
実施例の動作について説明する。まず、吸入口１３から
吸入された大気Ａはコンプレッサ１１により圧縮され、
その高圧・低温の圧縮空気は回転蓄熱式熱交換器１４か
ら熱を奪って予熱されて、燃焼器１５に導入される。燃
焼器１５は内部で燃料を燃焼させ、上記圧縮空気を加熱
し、高温・高圧ガスを排出する。この高温・高圧ガスの
持つエネルギにより上記コンプレッサタ−ビン１２及び
出力タ−ビン１６が回転される。そして、上記コンプレ
ッサタ−ビン１２及び出力タ−ビン１６から排出される
高温・低圧ガスは上記回転蓄熱式熱交換器１４に導かれ
る。このため、回転蓄熱式熱交換器１４が加熱され、高
温・低圧ガスと隣接して逆方向に流れている圧縮空気を
予熱している。
実施例の動作について説明する。まず、吸入口１３から
吸入された大気Ａはコンプレッサ１１により圧縮され、
その高圧・低温の圧縮空気は回転蓄熱式熱交換器１４か
ら熱を奪って予熱されて、燃焼器１５に導入される。燃
焼器１５は内部で燃料を燃焼させ、上記圧縮空気を加熱
し、高温・高圧ガスを排出する。この高温・高圧ガスの
持つエネルギにより上記コンプレッサタ−ビン１２及び
出力タ−ビン１６が回転される。そして、上記コンプレ
ッサタ−ビン１２及び出力タ−ビン１６から排出される
高温・低圧ガスは上記回転蓄熱式熱交換器１４に導かれ
る。このため、回転蓄熱式熱交換器１４が加熱され、高
温・低圧ガスと隣接して逆方向に流れている圧縮空気を
予熱している。
【００２０】ところで、上記回転蓄熱式熱交換器１４が
回転駆動されると、この回転蓄熱式熱交換器１４を回転
自在に支持するシ−ル４１のシ−ル座２６にも熱が伝達
され、特に中央部２６１が高温になろうとするが、中央
部２６１はフレキシブルホ−ス６７を介して導入される
冷却用空気により冷却されているため、熱膨張を最小限
に押されている。このため、回転蓄熱式熱交換器１４の
周辺部におけるそりを防止し、コンプレッサ１１から送
られる高圧・低温の圧縮空気が回転蓄熱式熱交換器１４
を通過して予熱された後に回転蓄熱式熱交換器１４の周
辺部から漏れることを防止することができる。
回転駆動されると、この回転蓄熱式熱交換器１４を回転
自在に支持するシ−ル４１のシ−ル座２６にも熱が伝達
され、特に中央部２６１が高温になろうとするが、中央
部２６１はフレキシブルホ−ス６７を介して導入される
冷却用空気により冷却されているため、熱膨張を最小限
に押されている。このため、回転蓄熱式熱交換器１４の
周辺部におけるそりを防止し、コンプレッサ１１から送
られる高圧・低温の圧縮空気が回転蓄熱式熱交換器１４
を通過して予熱された後に回転蓄熱式熱交換器１４の周
辺部から漏れることを防止することができる。
【００２１】
【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、回
転蓄熱式熱交換器を備えたガスタ−ビンにおいて、熱交
換器のシ−ル座の熱膨張による歪みを防止して高圧の圧
縮空気が低圧のガス側に漏れを阻止し、燃料消費率の悪
化を防止するようにしたガスタ−ビンの熱交換器シ−ル
座の取付け構造を提供することができる。
転蓄熱式熱交換器を備えたガスタ−ビンにおいて、熱交
換器のシ−ル座の熱膨張による歪みを防止して高圧の圧
縮空気が低圧のガス側に漏れを阻止し、燃料消費率の悪
化を防止するようにしたガスタ−ビンの熱交換器シ−ル
座の取付け構造を提供することができる。
【図１】本考案の一実施例に係わるガスタ−ビンの熱交
換器シ−ル座の取付け構造を示す図。
換器シ−ル座の取付け構造を示す図。
【図２】シ−ル座の冷却部の構造を示す図。
【図３】シ−ル座の平面図。
【図４】セラミックガスタ−ビンの斜視図。
１４…回転蓄熱式熱交換器、２１…リングギア、２２…
外側筐体、２３…内側筐体、２６…シ−ル座、３０…金
属製プラットホ−ム、３１…シ−ルリング、３１１…ベ
ロ−ス、４１…シ−ル、６１…冷却室、６３…冷却孔、
６４…冷却用高圧空気導入室、６５…台座、６６…孔、
６７…フレキシブルホ−ス。
外側筐体、２３…内側筐体、２６…シ−ル座、３０…金
属製プラットホ−ム、３１…シ−ルリング、３１１…ベ
ロ−ス、４１…シ−ル、６１…冷却室、６３…冷却孔、
６４…冷却用高圧空気導入室、６５…台座、６６…孔、
６７…フレキシブルホ−ス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 吉沢 孝昭 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 回転蓄熱式熱交換器を備えたガスタ−ビ
ンにおいて、上記回転蓄熱式熱交換器を摺動自在に支持
するθ形状のシ−ルを支持するθ形状のシ−ル座と、こ
のシ−ル座を支持する金属製プラットホ−ムとを具備
し、上記金属製プラットホ−ムの周囲は比較的低温の比
較的低温の外側筐体から数箇所で支持され、上記θ形状
のシ−ル座が設置されるプラットホ−ムはベロ−ズを介
して高温の内側筐体から密封支持され、上記θ形状のシ
−ル座が設置されるプラットホ−ムを冷却する冷却機構
とを具備したことを特徴とするガスタ−ビンの熱交換器
シ−ル座の取付け構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991017734U JPH0720353Y2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | ガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991017734U JPH0720353Y2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | ガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107451U JPH04107451U (ja) | 1992-09-17 |
| JPH0720353Y2 true JPH0720353Y2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=31904441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991017734U Expired - Lifetime JPH0720353Y2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | ガスタ−ビンの熱交換器シ−ル座の取付け構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720353Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06601Y2 (ja) * | 1988-12-02 | 1994-01-05 | 日産自動車株式会社 | 回転蓄熱式熱交換装置 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP1991017734U patent/JPH0720353Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04107451U (ja) | 1992-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |