(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの気体通路に跨って回転するロータを備えた回転マトリクス型熱交換器において、ロータの円周面に上流側より接触するフィルム状のシール部材と下流側より接触するフィルム状のシール部材をそれぞれ配設し、これらシール部材とロータの円周面との接触状態をブラシによって外側から保持することにより気体通路の上流側と下流側の間でのリークを防止する構成としたことを特徴とする回転マトリクス型熱交換器。
【請求項２】
フィルム状のシール部材をロータの回転軸を含む横断面内においてロータの周囲を覆うように配設することにより気体通路同士の間でのリークを防止する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の回転マトリクス型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば回転型全熱交換器、回転型顕熱交換器、回転型乾式減湿器などといった、二つの気体通路に跨る回転自在なロータを備えた回転マトリクス型熱交換器のシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９をもとにして回転マトリクス型熱交換器の基本構成を説明すると、隔壁１によって仕切られた二つの気体通路２、３に跨るようにして回転自在なロータ４が配設される。かかる回転マトリクス型熱交換器にあっては、二つの気体通路２、３においてロータ４を挟んだ上流側と下流側、及び気体通路２、３の間で互いにリークしないように構成しなければならない。従来、このリークといった問題を解決するために例えば、フェルト材からなるシール部材をロータの両端面に接触させないように配設してシールする方法や、ゴム材からなるシール部材をロータの両端面に接触させてシールする方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フェルト材からなるシール部材を用いた非接触式の方法は、ロータを回転させるための動力が少なくて済む反面、シール性に劣る。この場合、ロータ表面とシール部材とのクリアランスを１ｍｍ以下程度の僅かなものにすることによってシール性を向上させることも可能だが、そのためにはシール部材の取付け精度を著しく高めなければならなくなり、生産効率が低下し、加工費上昇の要因となる。
【０００４】
他方、ゴム材からなるシール部材を用いた接触式の方法は、シール性に優れる反面、ロータを回転させるための動力が大きくなり過ぎるという欠点がある。また、ゴム材からなるシール部材は、摩擦力が大きいために耐摩耗性も劣り、使用しているうちにシール部材に亀裂が入ってしまうこともあった。
【０００５】
また、従来採用されているシール方法は何れも、シール部材をロータの両端面にそれぞれ配置させているため、シール部材やその取り付け金具等が上流側用と下流側用に一対づつ必要であり、シール装置を構成する部品点数が必然的に多くなっている。
【０００６】
従って本発明は、シール性に優れながらもロータを回転させるための動力が少なくて済むといった、フェルト材からなるシール部材とゴム材からなるシール部材の両方の長所を持ち合わせ、また一方で、部品点数が少なくて済む構造を備えた回転マトリクス型熱交換器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を達成するために、二つの気体通路に跨って回転するロータを備えた回転マトリクス型熱交換器において、二つの気体通路の上流側と下流側の間、及び／または二つの気体通路同士の間でのリークを防止するブラシ状のシール部材を、ロータの表面に接触させて配設したことを特徴とする回転マトリクス型熱交換器を提供する。
【０００８】
この回転マトリクス型熱交換器においては、ブラシ状のシール部材をロータの円周近傍の両端面に接触させて配設することにより気体通路の上流側と下流側の間でのリークを防止する構成とすることができ、また、ブラシ状のシール部材をロータの回転軸を含む横断面内においてロータの周囲を覆うように配設することにより気体通路同士の間でのリークを防止する構成とすることができる。
【０００９】
本発明にあっては、二つの気体通路に跨って回転するロータを備えた回転マトリクス型熱交換器において、ロータの円周面に上流側より接触するフィルム状のシール部材と下流側より接触するフィルム状のシール部材をそれぞれ配設し、これらシール部材とロータの円周面との接触状態をブラシによって外側から保持することにより気体通路の上流側と下流側の間でのリークを防止する構成としたことを特徴とする回転マトリクス型熱交換器を提供する。
【００１０】
この回転マトリクス型熱交換器においても、フィルム状のシール部材をロータの回転軸を含む横断面内においてロータの周囲を覆うように配設することにより気体通路同士の間でのリークを防止する構成とすることができる。
【００１１】
【作用】
ブラシ状のシール部材をロータの表面に接触させて配設したことにより、二つの気体通路におけるロータを挟んだ上流側と下流側の間や、ロータの表面近傍における二つの気体通路同士の間でのリークを防止することが可能となる。そして、ブラシ状のシール部材を用いたことによって、フェルト材からなるシール部材を用いた場合に比べてリーク量を減少させることができ、また、ゴム材からなるシール部材を用いた場合に比べてロータを回転させるための動力を少なくさせることができるようになる。加えて、ブラシ状のシール部材をロータの表面に接触させて配設したことにより、ロータ表面に付着したゴミなどをロータの回転に伴って取り除くことが可能となる。
【００１２】
本発明の回転マトリクス型熱交換器によれば、フィルム状のシール部材を用いることにより、二つの気体通路におけるロータを挟んだ上流側と下流側の間で、より精度の高いシールを行うことが可能となる。そして、この請求項４に記載の回転マトリクス型熱交換器のように、ロータの円周面においてシールを行うことによって、シール部材をロータの両端面にそれぞれ配置させる必要がなくなり、シール装置を構成する部品点数を相対的に減少させることが可能となる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。先ず、図１について回転マトリクス型熱交換器の全体構成を説明すると、ケーシング１０の前後面には架台１１によって上下に分割された一方の気体通過部１２と他方の気体通過部１３が開口している。これら気体通過部１２、１３には図示しない二つの気体通路によって送風される給気１５と排気１６がそれぞれ通される。
【００１４】
ケーシング１０の内部には架台１１によって回転自在に軸止されたロータ２０が設けられる。気体通過部１２、１３の内方には、ケーシング１０の内部隅角部においてロータ２０の周囲に形成される空間を遮るための遮蔽パネル２１、２１、２１、２１が取り付けられる。ロータ２０は、例えば回転型全熱交換器については難燃紙やアルミシートなどに吸湿剤を含浸させ、あるいは塗布したエレメント等、回転型顕熱交換器についてはアルミニウムやステンレスなどの蓄熱性に優れた金属などからなるエレメント等、回転型乾式減湿器についてはセラミックス、活性炭シート、活性短繊維などに塩化リチウムなどの吸収液含浸させたハニカム形状のエレメント等によって構成される。ロータ２０は、ケーシング１０の底部に配置されたモータ２２の稼働によって例えば１０ｒｐｍ程度のゆっくりとした回転数で回転し、こうして、給、排気１５、１６中において、高温側ではロータエレメントは高温かつ多湿にされ、低温側ではロータエレメントは低温かつ乾燥された状態にされて、給気１５と排気１６の間の熱交換が行われるようになっている。
【００１５】
以上の如く構成される回転マトリクス型熱交換器の稼働効率を向上させるためには、ロータ２０を挟んだ上流側と下流側で互いにリークしないように構成し、かつ、気体通過部１２、１３同士の間においても互いにリークしないように構成しなければならない。そこで、本発明の回転マトリクス型熱交換器においては、ブラシ状のシール部材をロータ２０の表面に接触させて配設することによって、そのようなリークの発生防止を図っている。
【００１６】
図２は、本発明実施例におけるシール部材の配置位置を例示したものであり、例えばポリプロピレン樹脂などからなるブラシ状のシール部材３０をロータ２０の両端面３１の円周近傍において接触させて配設することにより、気体通過部１２、１３の上流側と下流側の間でのリークを防止し、同様に、例えばポリプロピレン樹脂などからなるブラシ状のシール部材３２をロータ２０の回転軸３３を含む横断面内においてロータ２０の周囲を覆うように配設することにより、気体通過部１２、１３同士の間でのリークを防止するように構成される。
【００１７】
ロータ２０の両端面３１の円周近傍に配設されるシール部材３０は、遮蔽パネル２１の内側に、ロータ２０の両端面３１と遮蔽パネル２１の内側との隙間を埋め尽くすように隙間なく取り付け、これにより気体通過部１２及び気体通過部１３とケーシング１０の内部隅角部に形成される空間部との間でのリークを防止する。
【００１８】
ロータ２０の回転軸３３を含む横断面内に配設されるシール部材３２は、図３に示すように、ケーシング１０の側面板３５の内側や架台１１に、ロータ２０の周囲を隙間なく埋め尽くすように取り付け、これにより気体通過部１２、１３同士の間でのリークを防止する。本実施例においては、図４に示すようにケーシング１０の側面板３５の内側にブラケット４０を取り付けて該ブラケット４０にブラシ状のシール部材３２を固定すると共に、図５に示すように架台１１の水平部４１の上にプレート４２を重ねて螺子４３で螺着することにより、ブラシ状のシール部材３２の基端部４５を挟持するように構成している。
【００１９】
しかして、この実施例の回転マトリクス型熱交換器によれば、ブラシ状のシール部材３０、３２を用いたことによって、気体通過部１２、１３の上流側と下流側の間や、気体通過部１２、１３同士の間において、フェルト材からなるシール部材に比べてリーク量が少なく、かつ、ゴム材からなるシール部材に比べてロータの回転動力の少ない、好適なシールを行うことが可能となる。また、特にブラシ状のシール部材３２によって、ロータ２０の回転に伴ってロータ２０表面に付着したゴミなどを取り除くことも可能となる。
【００２０】
次に、図６に示す回転マトリクス型熱交換器は、気体通過部１２、１３の上流側と下流側からフィルム状のシール部材５１をロータ２０の円周面５０にそれぞれ接触させて配設し、それらフィルム状のシール部材５１をブラシ５２によって外側から保持するように構成した実施例を示している。なお、この実施例においては、先に図２で説明した実施例と同様に、更に、ブラシ状のシール部材５３をロータ２０の回転軸を含む横断面内においてロータ２０の周囲を覆うように配設することにより、気体通過部１２、１３同士の間でのリークをも防止する構成になっている。
【００２１】
図７に示すように、この実施例においては中央に例えばポリプロピレン樹脂などからなる二枚のフィルム状のシール部材５１を設け、その両外側に、同様に例えばポリプロピレン樹脂などからなるブラシ５２を装着した構成になっている。なお、図中５３は、シール部材５１及びブラシ５２の支持部材を示す。
【００２２】
しかして、この実施例の回転マトリクス型熱交換器によれば、図８に示すように、フィルム状のシール部材５１を押し拡げるようにさせてロータ２０の円周面５０に接触させ、それらフィルム状のシール部材５１をブラシ５２によって外側から保持することによって、ブラシ５２の線材の弾力を利用してシール部材５１をロータ２０の円周面５０に押し付け、シール性を保っている。これにより、気体通過部の上流側と下流側の圧力差の方向に左右されることなく、ロータ２０を挟んだ上流側と下流側でのリークを防止することが可能となる。しかも、この実施例はロータ２０の円周面５０においてシールを行っているので、先に図２などで説明した実施例のようにシール部材３０をロータ２０の両端面にそれぞれ配置させた構造のものに比べて、シールを行う部品の点数を相対的に減少させることができるといった利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の回転マトリクス型熱交換器によれば、ブラシ状のシール部材を用いたことによって、シール性に優れながらもロータを回転させるための動力が少なくて済むといった、従来のフェルト材からなるシール部材とゴム材からなるシール部材の両方の長所を持ち合わせたシールを行うことができるようになる。また、ブラシ状のシール部材をロータの表面に接触させて配設すれば、目詰まりに対する清掃効果も発揮でき、ロータ表面に付着したゴミなどをロータの回転に伴って取り除くことができるので、メンテナンス性にも優れ、また、目詰まりによる稼働効率の低下も防ぐことができるようになる。
【００２４】
また、本発明の回転マトリクス型熱交換器によれば、ロータの円周面においてフィルム状のシール部材を用いてシールを行うことにより、ロータの両端面においてシールを行う場合に比べて、シール装置の構成部品点数を相対的に減少させることができ、より簡単で性能の高い回転マトリクス型熱交換器を提供することが可能となる。特に、ロータの端面に比べて滑らかなロータ円周面でシールを行うことによって、シール部材の摩耗による寿命も長くできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転マトリクス型熱交換器の全体構成を説明するための斜視図
【図２】本発明実施例におけるシール部材の配置位置を例示した斜視図
【図３】ロータの回転軸を含む横断面内に配設されるシール部材の取り付け状態を示す拡大図
【図４】ケーシングの側面板内側に対するシール部材の取り付け状態を示す拡大図
【図５】架台に対するシール部材の取り付け状態を示す拡大図
【図６】実施例にかかる回転マトリクス型熱交換器の全体構成を説明するための斜視図
【図７】図６の回転マトリクス型熱交換器に用いられるシール部材の拡大図
【図８】図６のシール部材の使用状態を示す拡大図
【図９】回転マトリクス型熱交換器の基本構成を説明するための斜視図
【図１】
0003553163.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003553163.tif 000009
【図９】
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