JPS58187794A - 回転蓄熱式熱交換器 - Google Patents

回転蓄熱式熱交換器

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Publication number
JPS58187794A
JPS58187794A JP7022182A JP7022182A JPS58187794A JP S58187794 A JPS58187794 A JP S58187794A JP 7022182 A JP7022182 A JP 7022182A JP 7022182 A JP7022182 A JP 7022182A JP S58187794 A JPS58187794 A JP S58187794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
sliding
sealing member
sliding contact
heat exchanger
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.)
Pending
Application number
JP7022182A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Sasaki
佐々木 正史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP7022182A priority Critical patent/JPS58187794A/ja
Priority to DE19833311233 priority patent/DE3311233A1/de
Publication of JPS58187794A publication Critical patent/JPS58187794A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/047Sealing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転蓄熱式熱交換器に関し、特にその密封装置
に高温シール部材を配置[7た回転蓄熱式熱交換器に関
する。
近年、ガスタービンエンジンの高温化が進められるに従
い、熱交換器入口温度もまた1ooo〜i、2oo℃と
高温化する傾向にあり、このような雰囲気温度のガス番
こ接するシール部材としては、耐熱性があるのみならず
摺接部に配置されるものであるだけに耐摩耗性の優れた
ものが強く要望されている。
従来の回転蓄熱式熱交換器としては1例えば実願昭76
− !J!130号、実願昭jA −/J’lコa’p
号、特願@ !7& −111032号に開示のものが
ある。その−例を第1図に示す。ここで、/は)・二カ
ム状の細孔流路lムを有する蓄熱体(コア)であり、コ
ア/の外周面!(?8つては。リングギアコが一体に取
付けられていて、このリングギアコを図示しない駆動装
置によって駆動することにより、コア′lを回転軸Xの
回りに回動させる。3はガスタービン(図示せず)から
の高温ガスが導かれるガス通路であり、ガス通路3に導
かれた高温ガスはコアlの流路/Aを通過する際にコア
/に熱を供給して排気通路参へと導かれる。jは圧縮機
(図示せず)から高圧低温の空気が導かれてくる空気通
路であり。
この空気通路!に導かれた空気は、コアlの流路/Aを
通過する際、さきに高温ガスにより加熱されたコアlか
ら熱を受敗って予熱され、燃焼器入口に通じる通路6を
介して燃焼器(図示せず)べと導かれる。
7ムおよび7Bは、高温ガスが通過するガス通路3およ
び排気通路参の側と、高圧低温の空気が流通する空気通
路!および6の側との間を封止しているそれぞれシール
部材であ妙、スプリングlを介し、てコアlの上および
下の面に向けて偏倚さね、摺接状態を保つことにより封
止しているっまた、りAおよび2Bはコアlの上下面の
周囲に沿ってそれぞれ半周および全周にわたり設けられ
たシール部材であり、これらのシールInりAおよびり
Bを配置することにより、リングギアコ尋が常番こ低温
雰囲気内に維持されている。10は蓄熱器のケーシング
であるっ 更に、このように構成された回転蓄熱式熱交換器におい
て、そのシール部材7A 、 7B 、りAおよび2B
を耐熱性、耐摩耗性のある材質としたものがあろう第一
図はその一実施例を示し、本例は、本願人により実願昭
H−ii+コre号で開示されたものである。すなわち
、従来の高温シールとしては金属製の高温シール母材に
酸化ニッケル吟のシール材を浩射尋によりコーティング
し、たもの勢が用いられてきたのに対して、本例では、
シール母材を例えばカーボンで成形し、その表面に炭化
珪素層を形成してこの炭化珪素層内の気孔に酸化珪素を
充填し、ファインセラミックスとする。ここで。
/9はこのようにして構成されたシール部材であり。
lりAはその母材をなすカーボン部、/9Bはシール部
材/9の表面層に形成された炭化珪素(SiCi層であ
る。なお、Iはシール部材/qを保持するリテーナ、コ
lは固定用ボルトである。
このように構成された高温シール装置においては、従来
のシール材のように耐熱性や耐雄耗性が乏しいために変
形したり、母材からシール層が剥離または摩耗したりす
ることがなく、寿命長く使用できる。
更にまた。この種の回転蓄熱式熱交換器の高温シール装
置とし、で、特に図示しないが、II−図の例を1照し
て説明すると、シール部材/9が摺接するコアl側の部
位lB−こ、シール部材/?と同質のコアインセラミッ
クスを埋設したものが開発されており1本願人により特
願昭jA −//303り号において開示されている。
本例は更に耐摩耗性と寿命の延命を図ったものである。
しかしながら、このような従来の各種高温シール装置に
おいては、少なくともシール部材側の表面が例えばファ
インセラミックス等によ多形成されてはいるものの、未
だ摺接面と摺動面との間の摩擦係数が小さいとはいえず
、その間のJII粍蓋が大きい。
本発明の目的は、上述の点に鑑みて、ファインセラミッ
クスからなるシール部材の摺接面に詞滑性を有する成形
部材をほぼ均等間隔に配設し、この成形部材の摩れによ
って生じる粉末が摺動面と摺接面との間に供給されるこ
とによ゛つて摩擦の少ない円滑な摺動動作が得られ、か
つ高温においても高い封止性能が維持されるように[ま
た回転蓄熱式熱交換器を提供することにある。
以下に1図面に基づいて本発明の詳細な説明するう 第3図は本発明の一実施例を示し、ここで、−9は例え
ば炭化珪素(SiO)や窒化珪素(SiN2)等のファ
インセラミックスで形成された高温用のシール部材であ
り、シール部材コ9のうち径方向に設けたシール部材コ
タAはガス通路3側と空気通路4[との間を封止するう
また。褒状のシール部材コタBはコア/の褒状摺動向に
摺接して第1図に示すコアlの外周空間ICとガス通路
3および空気通路6との間を封止する。30はシール部
材コタBの摺接面コタGに均一な間隔でコ列に配列した
充填孔であり、本例では孔30を円筒形状とする。こね
ら複数の孔30に例えば弗化カルシウム(OaF )や
ボロンナイトライド(BN)など優れた潤滑dを有する
固体状潤滑部材3/を充填若り、 <は成形体として1
装する。なお、潤滑部材31を孔30に充填若しくは恢
装した状態での露出面はシール部材2qの摺接向コ9G
と一致させておくっ このように構成した高温シール装置においては。
コアlが回転しながら摺接面22C上を摺動l、て行く
際ニ、ファインセラミックスからなるシール部材λりB
の摩耗と共に潤滑部材31をも摩耗させるので、固体の
潤滑部材3/は粉末状の摩耗粉となり。
この摩耗粉がコア/の摺動面とシール部材29Bの摺接
面一タGとの間に供給されるっしかして、この摩耗粉が
潤滑剤となるのでこれらの間の摩擦係数および摩耗量を
共に低減させることかできろうなお、本発明によるこの
ような効果は、コアl側に。
その摺動面に沿ってファインセラミックス製の摺動部材
を設けた場合にも有効に発揮することができ、図示しな
いがシール部材および摺動部材双方間の摩擦係数および
摩耗量を一層低減させることができるっ 第参図は本発明の他の実施例を示し、本例は。
高温シール装置をファインセラミックスの分割したシー
ル部材に゛よって構成する場合に通用したものである。
ここで、39は分割シール部材であり、ファインセラミ
ックスで構成しである。4I0はこのように分割しであ
る各シール部材3?の間に介装した潤滑部材であり、こ
れらの分割シール部材39と潤滑部材りとを組み合せた
状態のときに、シール部材39間の衝合部32Aがガス
通路3に接する内側の部位−こ残存するようにな(て、
潤滑部材りが直接ガス通路3に篇出(ないようにするっ
すなわち、このように衝合部3りAを設けることによっ
て、概して耐高熱性の低い潤滑部材4IOが高温ガスに
接触しないように保護できる。
第1図は本発明の更に他の実施例を示すっなお、本例で
はコアlの摺動面にファインセラミックスの摺動部材/
l)を設けた場合が示されている。SOはケーシング/
Qのホルダ部10ムに欽装したファインセラミックスの
シール部材であり、シール部材Sθおよびホルダ部l0
A−こは同軸同径の円筒孔xiを配設する。なお、円筒
孔j/を設ける位置については、第3図に示した孔Xの
配置に捉うつ jコはこの円筒孔st K摺動自在に嵌
め合せた潤滑部材であシ、円筒孔jlにはその底部と潤
滑部材jλとの間にコイルばねj3を介装して、このば
ねj3のばね力により潤滑部材jコを摺動部材/l)に
向けて押圧する。
このように構成した高温シール装置番こおいては。
潤滑部材jJの受ける面圧とセラミックスシール部材5
θの受ける面圧とをそれぞれ独立して設定することが可
能となり、従って、潤滑部材!2をシール部材SOに先
行させて摩耗させたり、逆番こ潤滑部材の摩耗を抑制し
たりすることもできる。なお、本例ではコアlの側に摺
動部材/l)が取付けられた場合について述べたが、こ
のように摺動部材/[)を設けない場合についても同様
な構成とすることができるのは勿論であり、従来例に比
し、シール部材の摺接面における摩擦係数を低減させる
ことができるのみならず、上述し、たと同様な効果が得
られる。
以上説明してきたように、本発明によれば、ファインセ
ラミとクスのシール部材に潤滑性の優ねた固体の潤滑部
材を組み合せて配設(、これらシール部材と潤滑部材と
で一つの摺接面を形成するように高温シール装置を構成
したので、コアの回転に伴いこれらの潤滑部材が摩耗し
て潤滑性のある粉末となり、摺動面と摺接面との間に潤
滑効果をもたらすことによって、シール部材やコアの摺
動部における摩耗を抑制することができる。
更にまた。潤滑部材をばねのばね力によりコア側の摺動
面に向けて偏倚させるようにすわば、シール部材および
潤滑部材の摺接面における面圧の設定をそれぞれ自由に
選定できるので、設計時点で摩耗抑制に好適な面圧の組
合せが得られるっ
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回転蓄熱式熱交換器の構成の一例を模型
的に示す断面図、第2図はその高温シール装置の一例を
°示す要部断面図、第3図は本発明回転蓄熱式熱交換器
における高温シール装置の構成の一例を示す線図、第弘
図は本発明の他の実施例における高温シール装置の構成
を示す線図、葬j図は本発明の更に他の実施例にお叶る
要部のW面図である。 l・・・コア、       /ム・・・流路。 /B・・・部位、      /Q・・・空間、/p・
・・部材、      2・・・リングギヤ。 3 ガヌ通路、    弘・・・排気通路、j・・空気
通路、    6−・・通路、7ム、7B、タム、りB
・・・7一ル部材。 t・・・スプリング、    10・・・ケーシング、
lOム−・ホルダi1.    /?−・シール部材、
lりA・・・カーボン部、   19B・・層。 〃・・・リテーナ、    コ/−・・固定ボルト、コ
タ、2タム、コタB・・・シール部材。 コ90−摺接面、J(7・・・充填孔。 31・・・潤滑部材、39−・シール部材。 3タム・・・衝合部、−#Q・・・潤滑部材。 IQ・・シール部材、    J−/・・・円筒孔。 j、2・・潤滑部材、j3・・・はね。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)コアに設けられた細孔流路が前記コアの回転に伴い
    、低温気体通路と高温気体通路とを交互に通過するよう
    に構成され、ファインセラミックスにより形成したシー
    ル部材の摺接面が前記コアの摺動面と摺接状態を保つこ
    とによシ、前記高温気体通路が前記低温気体通路および
    低温雰囲気から封止されるよりにした回転蓄熱式熱交換
    器において、前記シール部材中に固体状潤滑部材を配設
    し、咳潤滑部材の露出面が前記シール部材の摺接面と同
    一面上にくるようにしたことを特徴とする回転蓄熱式熱
    交換器。 2、特許請求の範囲第1項記載の回転蓄熱式熱交換器に
    おいて、前記潤滑部材を弾性体により常に前記コアの摺
    動面に向けて押圧するように構成したことを特徴とする
    回転蓄熱式熱交換器。
JP7022182A 1982-04-28 1982-04-28 回転蓄熱式熱交換器 Pending JPS58187794A (ja)

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JP7022182A JPS58187794A (ja) 1982-04-28 1982-04-28 回転蓄熱式熱交換器
DE19833311233 DE3311233A1 (de) 1982-04-28 1983-03-28 Regenerativer rotations-waermeaustauscher

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JP7022182A JPS58187794A (ja) 1982-04-28 1982-04-28 回転蓄熱式熱交換器

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JPS58187794A true JPS58187794A (ja) 1983-11-02

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DE (1) DE3311233A1 (ja)

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DE3311233A1 (de) 1983-11-03

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