特許 7411861 回転式再生熱交換器のための低プロファイル支持構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-28

(45)【発行日】2024-01-12

(54)【発明の名称】回転式再生熱交換器のための低プロファイル支持構造体

(51)【国際特許分類】

   F28D 19/04 20060101AFI20240104BHJP

【ＦＩ】

F28D19/04 D

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2021566969

(86)(22)【出願日】2019-05-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-20

(86)【国際出願番号】 US2019031701

(87)【国際公開番号】W WO2020231381

(87)【国際公開日】2020-11-19

【審査請求日】2022-04-22

(73)【特許権者】

【識別番号】521490878

【氏名又は名称】アルヴォス リュングストローム エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110002848

【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スターク、ウィリアム、ジェイ． ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】ソロチン、アダム、シー．

(72)【発明者】

【氏名】オボイル、ケビン

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５０９３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】オーストリア国特許発明第００３１５３４４（ＡＴ，Ｂ）

【文献】特開２０００－１９９６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０１８０９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転式再生熱交換器（１）の支持構造体（１０）であって、前記支持構造体は、
第１の外面（２２）を有する上側リング（２０）、上側ハブ（４０）、及び少なくとも３つの上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）を備える上側セクション（１０Ｕ）であって、各上側スポークは、前記上側リング（２０）と前記上側ハブ（４０）との間に延在し、かつ、それぞれの端部において、前記上側リング（２０）及び前記上側ハブ（４０）に固定される、上側セクション（１０Ｕ）と、
前記支持構造体（１０）の前記上側セクション（１０Ｕ）の前記上側リング（２０）及び前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の上側軸方向境界（１０Ｑ）の実質的に軸方向下方に位置する第１のロータアセンブリ支持領域（２９９Ｕ）と、
前記第１のロータアセンブリ支持領域（２９９Ｕ）内に配置された上側ベアリング（４３）と、
下側セクション（１０Ｌ）が前記上側セクション（１０Ｕ）から離間している状態で、土台（２５４Ｘ）上に装着された土台装着構造体（２５４、２５４Ａ、２５４Ｆ、２５４Ｆ’、２５４Ｈ、２５４Ｍ、２５４Ｐ、２５４Ｑ、２５４Ｑ’、２５４Ｒ、２５４Ｒ’）によって使用時に支持可能であるように構成された前記下側セクション（１０Ｌ）と、
複数の支持部材（７０）であって、前記複数の支持部材（７０）の各々は、前記上側リング（２０）及び前記下側セクション（１０Ｌ）に直接又は間接的に固着され、それにより、前記上側リング（２０）と前記下側セクション（１０Ｌ）との間に環状空間（ＳＩ）を形成し、前記環状空間は、ロータアセンブリ（９０）のコンパートメント（９２）を受容するように構成されている、複数の支持部材（７０）と、を備え、
前記上側ハブ（４０）と、前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）と、前記支持部材（７０）とは協働して、前記支持構造体（１０）に剛性を提供し、それにより、前記支持部材（７０）は協働して、前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）、前記上側リング（２０）及び前記上側ハブ（４０）の重量を前記下側セクション（１０Ｌ）に伝達し、
前記上側リング（２０）は、前記複数の支持部材（７０）の各々の長さによって画定される高さを有し、かつ／又は、前記下側セクション（１０Ｌ）は、前記複数の支持部材（７０）の各々の長さによって画定される高さを有する、
支持構造体（１０）。

【請求項2】

前記下側セクション（１０Ｌ）は、第２の外面（３２）を有する下側リング（３０）、下側ハブ（５０）、及び少なくとも３つの下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）を備え、各下側スポークは、前記下側リング（３０）と前記下側ハブ（５０）との間に延在し、かつ、それぞれの端部において、前記下側リング（３０）及び前記下側ハブ（５０）に固定される、請求項１に記載の支持構造体（１０）。

【請求項3】

前記土台装着構造体（２５４、２５４Ａ、２５４Ｆ、２５４Ｆ’、２５４Ｈ、２５４Ｍ、２５４Ｐ、２５４Ｑ、２５４Ｑ’、２５４Ｒ、２５４Ｒ’）と前記下側セクション（１０Ｌ）との中間に、直立している前記支持部材（７０）のうちの１つ以上のそれぞれの下端部に隣接して配置された複数の外部支持パッド（２５４Ｒ）、並びに／又は、前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）のうちの１つ以上の軸方向内端部分の下に、及び／若しくは前記下側ハブ（５０）の下に配置された複数の内部支持パッド（２５４Ｒ’）が提供されている、請求項２に記載の支持構造体（１０）。

【請求項4】

前記複数の支持部材（７０）のうちの少なくとも１つは、支柱、ロッド、梁、又はチャネルを備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項5】

前記上側リング（２０）は、貫通して延在する少なくとも１つの上側半径方向開口部（２４）を備え、前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）のうちの少なくとも１つの上側延長部分（６２Ａ、６２Ｂ）は、前記上側半径方向開口部（２４）のうちの対応する１つを通って延在する、請求項１～４のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項6】

前記下側リング（３０）は、貫通して延在する少なくとも１つの下側半径方向開口部（３４）を備え、前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）のうちの少なくとも１つの下側延長部分は、前記下側半径方向開口部（３４）のうちの対応する１つを通って延在する、請求項２～５のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項7】

前記少なくとも１つの支持部材（７０）は、前記上側延長部分（６２Ａ、６２Ｂ）及び前記下側延長部分のうちの少なくとも１つに固定される、請求項５又は６に記載の支持構造体（１０）。

【請求項8】

前記支持部材（７０）の対は、前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の各々と前記上側リング（２０）との接合部において、前記上側リング（２０）に固定され、前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）の各々と前記下側リング（３０）との接合部において、前記下側リング（３０）に固定される、請求項２～７のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項9】

前記上側リング（２０）及び前記下側リング（３０）のうちの少なくとも１つは、箱状断面、半径方向内向きに開口したＣ字形断面、及び半径方向外向きに開口したＣ字形断面のうちの少なくとも１つを有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項10】

前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）及び前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）のうちの少なくとも１つは、箱型断面及び半径方向外向きに広がっているテーパ状の頂部プロファイルのうちの少なくとも１つを有する、請求項２～９のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項11】

前記上側ハブ（４０）は、上側ハブ本体（４２）であって、その外周壁の内面（４２Ａ）に内部で取り付けられた上側ガセットパターン（４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂ）を有する、上側ハブ本体（４２）を備え、前記上側ガセットパターンを通って第１の中央開口部（４７）が延在している、請求項１～１０のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項12】

前記上側ハブ（４０）は、上側ハブ本体（４２）であって、前記上側ハブ本体（４２）の軸方向周辺部又は前記上側ハブ（４０）の前記上側ハブ本体（４２）の外周壁を越えて延在し、かつ、そこに又はそこに隣接してのみ取り付けられた上側支持パッド（４４）を有する、上側ハブ本体（４２）と、前記上側支持パッド（４４）を通って延在する、第２の中央開口部（４８）と、を備え、前記上側支持パッド（４４）は、荷重が印加されたことに応じて前記上側支持パッド（４４）を撓曲させるように構成された撓曲促進特徴部（４４Ｈ、４４Ａ～４４Ｄ）を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項13】

（ａ）前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の軸方向内端部は、
前記上側ハブ本体（４２）の前記軸方向周辺部、及び
前記上側ガセットパターン（４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂ）の一部、
のうちの少なくとも１つに剛性に取り付けられる、並びに
（ｂ）前記下側ハブ（５０）は、内部に取り付けられた下側ガセットパターン（５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、４５Ｂ）を有する下側ハブ本体（５２）を備え、第３の中央開口部（５７）は、前記下側ガセットパターンを通って延在し、前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）の軸方向内端部は、
前記下側ハブ本体（５２）の軸方向周辺部、及び
前記下側ガセットパターン（５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ）の一部、
のうちの少なくとも１つに剛性に取り付けられる、
の少なくとも１つである、請求項１１及び１２に記載の支持構造体（１０）。

【請求項14】

前記下側ハブ（５０）は、下側ハブ本体（５２）であって、前記下側ハブ本体の上に延在し、かつ前記下側ハブ本体に取り付けられた下側支持パッド（５４）を有する、下側ハブ本体（５２）と、前記下側支持パッドを通って延在する、第４の中央開口部（５８）と、を備える、請求項２～１３のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項15】

前記上側リング（２０）の前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の各々は、使用時にロータアセンブリ（９０）を前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）に動作可能かつ断続的に封止する封止アセンブリ（５５５）を、前記上側スポーク（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）に装着済みであるように適合されている、請求項１～１４のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項16】

前記下側リング（３０）の前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）の各々は、使用時にロータアセンブリ（９０）を前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）に動作可能かつ断続的に封止する封止アセンブリ（５５５’）を、前記下側スポーク（６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ）に装着済みであるように適合されている、請求項２～１４のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）。

【請求項17】

回転式再生熱交換器（１）であって、
請求項１～１６のいずれか一項に記載の支持構造体（１０）と、
前記支持構造体（１０）内に回転可能に装着されたロータアセンブリ（９０）と、を備え、
前記支持構造体（１０）は、
（ａ）土台装着構造体（２５４、２５４Ａ、２５４Ｆ、２５４Ｆ’、２５４Ｈ、２５４Ｍ、２５４Ｐ、２５４Ｑ、２５４Ｑ’、２５４Ｒ、２５４Ｒ’）を受容するように構成された土台支持受容領域（２９８Ｒ、２９８Ｒ’、２９８Ａ）であって、前記土台支持受容領域（２９８Ｒ、２９８Ｒ’、２９８Ａ）の実質的に全ては、前記支持構造体（１０）の外周境界（１０Ｐ）の実質的に半径方向内向きに位置する、土台支持受容領域（２９８Ｒ、２９８Ｒ’、２９８Ａ）、及び、
（ｂ）前記支持構造体（１０）の上側セクション（１０Ｕ）の上側軸方向境界（１０Ｑ）の実質的に軸方向下方に位置する第２のロータアセンブリ支持領域（２９９Ｌ）、
のうちの少なくとも１つを備える、回転式再生熱交換器（１）。

【請求項18】

前記上部リング（２０）は、第１の軸方向厚さ（Ｔ１）を有し、前記下部リング（３０）は、第２の軸方向厚さ（Ｔ２）を有し、前記第１の厚さ（Ｔ１）と前記第２の厚さ（Ｔ３）との組み合わせは、前記支持構造体（１０）の全体的な軸方向厚さ（Ｔ３）である、請求項２に記載の支持構造体（１０）。

【請求項19】

更に、前記環状空間（Ｓ１）に対する前記全体的な軸方向厚さ（Ｔ３）の比率が、１対約２と３対約２との間である、請求項１８に記載の支持構造体（１０）。

【請求項20】

更に、前記第１の軸方向厚さ（Ｔ１）又は前記第２の軸方向厚さ（Ｔ２）のうちの１つに対する前記環状空間（Ｓ１）の比率が、約１対１と約３対１との間である、請求項１８に記載の支持構造体（１０）。

【請求項21】

前記上部リング（２０）は第１の外径（Ｄ３）を有し、前記下部リング（３０）は第２の外径（Ｄ４）を有し、前記第１の外径（Ｄ３）は、前記第２の外径（Ｄ４）に実質的に等しく、
前記全体的な軸方向厚さ（Ｔ３）に対する前記第１の外径（Ｄ３）又は第２の外径（Ｄ４）の比率は、約３対１と約７対１との間である、
請求項１８に記載の支持構造体（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、温かい空気又は煙道ガスから二酸化炭素を吸着し、精製されたＣＯ_２及び水蒸気を生成するように構成された構造化吸着材をロータが搭載しているときに、二酸化炭素回収適用例における使用に好適な回転式再生熱交換器のための低プロファイル支持構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

回転式再生熱交換器、典型的には燃焼用空気予熱器は、典型的には、容器（例えば、炉又は化学反応器）を出る排出ガス流から流入空気流へと熱を伝達して、容器内で行われるプロセスの効率を向上させるために使用される。従来の予熱器は、バスケットの中で互いの上に積み重ねられた複数の熱伝達シートを含む熱伝達シートアセンブリを含む。熱伝達シートは、排出ガス流から熱を吸収し、この熱を流入空気流に伝達する。予熱器は、バスケットを収容するコンパートメントを画定する半径方向のパーティション又はダイヤフラムを有するロータを更に含む。ロータは、好適なベアリングを介して支持構造体に回転可能に装着される。予熱器は、予熱器の上面及び下面にわたって延在するセクタプレートを含み、予熱器を１つ以上のセクタに分割する。排出ガス流及び流入空気流は、それぞれのセクタを通して同時に方向付けられる。ロータは、熱伝達シートを加熱し、次いで熱伝達シートを冷却することによって、流入空気流を加熱し、排出ガス流を冷却するために、排出ガス流及び流入空気流の内外で排出ガスセクタ及び流入空気セクタを回転させる。

【0003】

図１に示すように、従来の予熱器は、全般的に符号１００によって示されている。予熱器１００は、ロータポスト１１６上に回転可能に装着されたロータアセンブリ１１２を含む。ロータアセンブリ１１２は、静止しているハウジング１１４内に配置され、静止しているハウジング１１４に対して回転する。例えば、ロータアセンブリ１１２は、ロータポスト１１６と共に、ロータポスト１１６の中心軸Ａを中心に、矢印Ｒで示される方向に回転可能である。ロータアセンブリ１１２は、ロータポスト１１６からロータアセンブリ１１２の外周まで半径方向に延在するパーティション１１８（例えば、ダイヤフラム）を含む。パーティション１１８の隣接する対は、熱伝達アセンブリ１０００を受容するためのそれぞれのコンパートメント２００を画定する。

【0004】

図１に示すように、ハウジング１１４は、予熱器１００を通る加熱されたガスの流れのための排出ガス入口ダクト１２２及び排出ガス出口ダクト１２４を含む。ハウジング１１４は、予熱器１００を通る流入空気の流れのための流入空気入口ダクト１２６及び流入空気出口ダクト１２８を更に含む。予熱器１００は、ロータアセンブリ１１２の上面に隣接してハウジング１１４を横切って延在する上側セクタプレート１３０Ａを含む。予熱器１００は、ロータアセンブリ１１２の下面に隣接してハウジング１１４を横切って延在する下側セクタプレート１３０Ｂを含む。上側セクタプレート１３０Ａは、排出ガス入口ダクト１２２と流入空気出口ダクト１２８との間に延在し、排出ガス入口ダクト１２２と流入空気出口ダクト１２８とに接合される。下側セクタプレート１３０Ｂは、排出ガス出口ダクト１２４と流入空気入口ダクト１２６との間に延在し、排出ガス出口ダクト１２４と流入空気入口ダクト１２６とに接合される。上側セクタプレート１３０Ａ及び下側セクタプレート１３０Ｂは、外周プレート１３０Ｃとそれぞれ組み合わされる。上側セクタプレート１３０Ａ及び下側セクタプレート１３０Ｂは、予熱器１００を流入ガスセクタ１３４と排出空気セクタ１３２とに分割する。既知のタイプの封止が提供され、それぞれのパーティション１１８に取り付けられる。封止は、近接して位置するセクタプレート１３０Ａ及び１３０Ｂを横切ってスクラブして、又はそれらに近接して回転して、流入空気流１３２と排出ガス流１３４との間に封止を提供する。

【0005】

図１に示すように、「Ａ」と記された矢印は、ロータアセンブリ１１２の排出ガスセクタ１３４を通る高温の排出ガス流１３６の方向を示す。「Ｂ」と記された矢印は、ロータアセンブリ１１２の流入ガスセクタ１３２を通る流入空気流１３８の方向を示す。排出ガス流１３６は、排出ガス入口ダクト１２２を通って入り、コンパートメント２００内に装着された熱伝達アセンブリ１０００に熱を伝達する。加熱された熱伝達アセンブリ１０００は、予熱器１００の流入空気セクタ１３２内へと回転される。次いで、熱伝達アセンブリ１０００内に蓄えられた熱は、流入空気入口ダクト１２６を通って入る流入空気流１３８に伝達される。したがって、予熱器１００に入る高温の排出ガス流１３６から吸収された熱は、熱伝達アセンブリ１０００を加熱するために利用され、次いで、予熱器１００に入る流入空気流１３８を加熱する。

【0006】

図２及び図３に示すように、ロータアセンブリ１１２及びハウジング１１４はかなり大型であり、広範な先行技術の支持構造体１５０を採用する。図３に示すように、シャフト又はロータポスト１１６は、シャフト１１６の下端部に装着されたフランジ１１６Ｆと、シャフト１１６の上端部から延在するスタブ１１６Ｅとを含む。シャフト１１６は、けた梁１５４に固定される、又は土台に直接固定される台座１５２によって軸方向に支持される。台座１５２は、シャフト１１６を回転支持するためのスラストベアリング１５５を内部に有している。スラストベアリング１５５は、内側リング１５５Ａを含み、その周囲に、外側リング１５５Ｂが円周方向に延在している。内側リング１５５Ａと外側リング１５５Ｂとの間に、複数の転動要素１５５Ｒが転動可能に配置される。フランジ１１６Ｆは、シャフト１１６と共に回転する内側リング１５５Ａに係合し、内側リング１５５Ａと固定関係にある。外側リング１５５Ｂは、好適な締結システムによってけた梁１５４に固定されるプレート１５６と固定関係である。シャフトのスタブ１１６Ｅは、ラジアルベアリング１５７によって案内され、半径方向に保持される。ラジアルベアリング１５７は、内側リング１５７Ａを含み、その周囲に、外側リング１５７Ｂが円周方向に延在している。内側リング１５７Ａと外側リング１５７Ｂとの間に、複数の転動要素１５７Ｒが転動可能に配置される。スタブ１１６Ｅは、内側リング１５７Ａと固定関係にあり、内側リング１５７Ａと共に回転する。外側リング１５７Ｂは、本明細書に記載されるように、支持構造体１５０と固定関係にあるシェル１５８に固定される。

【0007】

図３に示すように、先行技術の支持構造体１５０は、ロータ１１２を各々が円周方向に取り囲む上側リング１６０Ｕ及び下側リング１６０Ｌを含む。上側リング１６０Ｕ及び下側リング１６０Ｌは、互いに軸方向に離間しており、垂直支持ポスト１６２Ａの第１の対及び垂直支持ポスト１６２Ｂの第２の対によって互いに軸方向関係で固定される。第１の主垂直支持アセンブリ１６３Ａと第２の主垂直支持アセンブリ１６３Ｂとは、上側リング１６０Ｕ及び下側リング１６０Ｌの半径方向外側に、互いに反対側に配置される。第１の主垂直支持アセンブリ１６３Ａ及び第２の主垂直支持アセンブリ１６３Ｂの各々の底端部は、土台に固定される。中央水平支持アセンブリ１６４Ｕは、上側リング１６０Ｕを横切って、その上で半径方向に延在し、中央水平支持アセンブリ１６４Ｌは、下側リング１６０Ｌを横切って、その下方で半径方向に延在する。中央水平支持アセンブリ１６４Ｕの両端部は、それぞれの第１の主垂直支持アセンブリ１６３Ａ及び第２の主垂直支持アセンブリ１６３Ｂの上端部に固定され、その上に着座し、第１の主垂直支持アセンブリ１６３Ａ及び第２の主垂直支持アセンブリ１６３Ｂは、重量を支え、中央水平支持アセンブリ１６４Ｕを半径方向に保持する。複数のパイプブレース１６５Ａは、柱１６２Ａと中央水平支持アセンブリ１６４Ｕとの間に、かつ、柱１６２Ｂと中央水平支持アセンブリ１６４Ｕとの間に延在し、中央水平支持アセンブリ１６４Ｕを半径方向に保持する。複数のパイプブレース１６５Ｂは、柱１６２Ａと台座１５２との間に、かつ、柱１６２Ｂと台座１５２との間に延在し、中央水平支持アセンブリ１６４Ｌを半径方向に保持する。ラジアルベアリング１５７のシェル１５８は、ベアリングパッドプレート１６４Ｖ及び好適な締結具を介して、中央水平支持アセンブリ１６４Ｕの中央部分に剛性に固定される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

中央水平支持アセンブリ１６４Ｕ、１６４Ｌは、複数の交差支柱を内部に有する、大型の鋼製チャネルから形成される。中央水平支持アセンブリ１６４Ｕ、１６４Ｌは、ロータ１１２の実質的部分を覆う幅を有する。中央水平支持アセンブリ１６４Ｕ、１６４Ｌは、ロータ１１２を通るガスの流れを遮断し、それによって、予熱器の有効性が低下する。加えて、中央水平支持アセンブリ１６４の幅は、コンパートメント２００に熱伝達アセンブリ１０００が定置される可能性を妨げるほど広く、それによって、アセンブリが複雑になる。加えて、垂直支持ポスト１６２Ａの第１の対、垂直支持ポスト１６２Ｂの第２の対、第１の主垂直支持アセンブリ１６３Ａ、及び第２の主垂直支持アセンブリ１６３Ｂ（先行技術の外部支持構造体と総称される）は、図３の矢印Ｒ２００によって示されるように、従来の予熱器１００の外周境界１００Ｐの半径方向外向きに配置され、これにより、発電所などの施設に従来の予熱器１００を設置するための空間エンベロープが過剰になるという問題が生じる。

【0009】

回転式再生熱交換器はまた、化石燃料発電所システムで使用される熱スイング吸着（thermal swing adsorption、ＴＳＡ）システムなどのＣＯ_２回収システムにおいても採用することができる。ＴＳＡシステムにおける回転式再生熱交換器は、図１～図３に示した従来の予熱器１００の一般的な機械的原理に基づくが、異なるダクト配置を有し、従来の予熱器１００で採用される熱伝達アセンブリ１０００ではなく、吸着媒体を有するロータを使用する。ＴＳＡシステムは、回転式再生熱交換器のロータ内に位置する吸着床に供給流として煙道ガスが入る吸着工程を含む。吸着床がＣＯ_２によって占められた後、床は、回転式再生熱交換器の再生領域内へと回転され、ここで、低圧蒸気を使用して、吸着材からＣＯ_２を放出し、水蒸気とＣＯ_２との生成物流を生成する。最後の工程は、循環プロセスを繰り返す前に、吸着工程におけるＣＯ_２吸着に最適な温度まで吸着材を冷却するために、周囲空気を導入することを含む。このようなＴＳＡシステムを実装する際、多くのダクトを介した回転式再生熱交換器へのアクセスが必要であり、煙道ガス入口ダクト、煙道ガス出口ダクト、ＣＯ_２生成物流出口ダクト、蒸気入口ダクト、冷却空気入口ダクト、及び冷却空気出口ダクトを含む。したがって、第１の主垂直支持アセンブリ１６３Ａ、第２の主垂直支持アセンブリ１６３Ｂ、及び中央水平支持アセンブリ１６４Ｕ、１６４Ｌなどの他の構造体のために利用可能な空間は制限される。広範なダクト作業により、回転式再生熱交換器内のロータに吸着材を添加及び除去するための空間も制限される。

【0010】

したがって、少なくとも前述の問題に対処する必要がある。

【0011】

本明細書では、上側セクションと、下側セクションと、複数の支持部材とを含む、回転式再生熱交換器ための支持構造体が開示される。上側セクションは、第１の外面を有する上側リング、上側ハブ、及び少なくとも３つの上側スポークを含み、各上側スポークは、上側リングと上側ハブとの間に延在し、かつ、それぞれの端部において、上側リング及び上側ハブに固定される。下側セクションは、下側セクションが上側セクションから離間している状態で、土台上に装着された土台装着構造体によって使用時に支持可能であるように構成される。複数の支持部材の各々は、上側リング及び下側セクションに直接又は間接的に固着され、上側リングと下側セクションとの間に環状空間を形成する。環状空間は、ロータアセンブリのコンパートメントを受容するように構成されている。上側ハブと、上側スポークと、支持部材とは協働して、支持構造体に剛性を提供し、それにより、支持部材は協働して、上側スポーク、上側リング及び上側ハブの重量を支持して、下側セクションに伝達する。

【0012】

一実施形態では、下側セクションは、第２の外面を有する下側リング、下側ハブ、及び少なくとも３つの下側スポークを含み、各下側スポークは、下側リングと下側ハブとの間に延在し、かつ、それぞれの端部において、下側リング及び下側ハブに固定される。

【0013】

一実施形態では、土台支持構造体と下側セクションとの中間の複数の外部支持パッドは、直立している支持部材のうちの１つ又は他の支持部材のそれぞれの下端部に、並びに／あるいは、下側スポークのうちの１つ以上の軸方向内端部分の下に、かつ／又は下側ハブの下に配置された複数の内部支持パッドに隣接して提供される。

【0014】

一実施形態では、複数の支持部材のうちの少なくとも１つは、支柱、ロッド、梁、又はチャネルを含む。

【0015】

一実施形態では、上側リングは、貫通して延在する少なくとも１つの上側半径方向開口部を有し、上側スポークのうちの少なくとも１つの上側延長部分は、上側半径方向開口部のうちの対応する１つを通って延在する。

【0016】

一実施形態では、下側リングは、貫通して延在する少なくとも１つの下側半径方向開口部を有し、下側スポークのうちの少なくとも１つの下側延長部分は、下側半径方向開口部のうちの対応する１つを通って延在する。

【0017】

一実施形態では、少なくとも１つの支持部材は、上側延長部分及び下側延長部分のうちの少なくとも１つに固定される。

【0018】

一実施形態では、支持部材の対は、各スポークと上側リングとの接合部において、上側リングに固定され、各スポークと下側リングとの接合部において、下側リングに固定される。

【0019】

一実施形態では、上側リング及び下側リングのうちの少なくとも１つは、箱状断面、半径方向内向きに開口したＣ字形断面、及び半径方向外向きに開口したＣ字形断面のうちの少なくとも１つを有する。

【0020】

一実施形態では、上側スポーク及び下側スポークのうちの少なくとも１つは、箱型断面及び半径方向外向きに広がっているテーパ状の頂部プロファイルのうちの少なくとも１つを有する。

【0021】

一実施形態では、上側ハブは、その外周壁の内面に内部で取り付けられた上側ガセットパターンを有する上側ハブ本体を含む。上側ガセットパターンを通って、第１の中央開口部が延在する。

【0022】

一実施形態では、上側ハブは、上側ハブ本体であって、上側ハブ本体の軸方向周辺部又は上側ハブ本体の外周壁を越えて延在し、かつ、そこに又はそこに隣接してのみ取り付けられた上側支持パッドを有する、上側ハブ本体と、上側支持パッドを通って延在する、第２の中央開口部と、を含む。上側支持パッドは、荷重が印加されたことに応じて上側支持パッドを撓曲させるように構成された撓曲促進特徴部を有する。

【0023】

一実施形態では、上側スポークの軸方向内端部のうちの少なくとも１つは、上側ハブ本体の軸方向周辺部、及び上側ガセットパターンの一部のうちの少なくとも１つに剛性に取り付けられる。一実施形態では、下側ハブは、内部に取り付けられた下側ガセットパターンを有する下側ハブ本体を含み、第３の中央開口部は、下側ガセットパターンを通って延在し、下側スポークの軸方向内端部は、下側ハブ本体の軸方向周辺部、及び下側ガセットパターンのその又は一部、の少なくとも１つに剛性に取り付けられる。

【0024】

一実施形態では、下側ハブは、下側ハブ本体であって、下側ハブ本体の上に延在し、かつ下側ハブ本体に取り付けられた下側支持パッドを有する、下側ハブ本体と、下側支持パッドを通って延在する、第４の中央開口部と、を含む。

【0025】

一実施形態では、上側リングの各上側スポークは、使用時にロータアセンブリを上側スポークに動作可能かつ断続的に封止する封止アセンブリを、上側スポークに装着済みであるように適合されている。

【0026】

一実施形態では、下側リングの各下側スポークは、使用時にロータアセンブリを下側スポークに動作可能かつ断続的に封止する封止アセンブリを、下側スポークに装着済みであるように適合されている。

【0027】

一実施形態では、本開示による回転式再生熱交換器は、支持構造体と、支持構造体内に回転可能に装着されたロータアセンブリと、を含む。支持構造体は、土台装着構造体を受容するように構成された土台支持受容領域のうちの少なくとも１つであって、土台支持受容領域の実質的に全ては、支持構造体の外周境界の実質的に半径方向内向きに位置する、土台支持受容領域、支持構造体の上側セクションの上側軸方向境界の実質的に軸方向下方に位置する第１のロータアセンブリ支持領域、及び支持構造体の上側セクションの上側軸方向境界の実質的に軸方向下方に位置する第２のロータアセンブリ支持領域、のうちの少なくとも１つを備える。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、先行技術の回転式予熱器の概略斜視図である。

【0029】

【図2】図２は、先行技術の構造的支持フレーム内に装着されて示されている先行技術の回転式予熱器の概略斜視図であり、配管は示されていない。

【0030】

【図3】図３は、図２の先行技術の構造的支持フレームの分解概略斜視図であり、回転式予熱器及び配管は示されていない。

【0031】

【図4A】図４Ａは、本発明の回転式再生熱交換器の支持構造体の斜視図である。

【0032】

【図4B】図４Ｂは、本発明の回転式再生熱交換器の支持構造体の上部軸方向図である。

【0033】

【図5A】図５Ａは、図４Ａの回転式再生熱交換器の支持構造体の斜視図であり、ロータが内部に設置された状態の切り欠き図で示されている。

【0034】

【図5B】図５Ｂは、図４Ａの回転式再生熱交換器の支持構造体の斜視図であり、ロータが内部に設置されている状態の切り欠き図で示されており、上側リング及び下側リングの一部分は、モジュール式セグメントで構成されている。

【0035】

【図6A】図６Ａは、図５Ａのセクション６－６に沿って取られた、回転式再生熱交換器の支持構造体及びロータの断面図である。

【0036】

【図6B】図６Ｂは、図６Ａに示すような上側ベアリング構造体の断面図である。

【0037】

【図7】図７は、図４Ａの詳細７の回転式再生熱交換器の支持構造体の上側ハブ部分の拡大斜視図である。

【0038】

【図8A】図８Ａは、図７の回転式再生熱交換器の支持構造体の上側ハブ部分の拡大分解図である。

【0039】

【図8B】図８Ｂは、図５Ａの回転式再生熱交換器の支持構造体の下側ハブ部分の拡大分解図である。

【0040】

【図9A】図９Ａは、図４Ａ～図４Ｂの回転式再生熱交換器の支持構造体のスポークのうちの１つの斜視図である。

【0041】

【図9B】図９Ｂは、図４Ａ～図４Ｂの回転式再生熱交換器の支持構造体の外周支持リングのうちの１つの拡大斜視図である。

【0042】

【図9C】図９Ｃは、図４Ａ～図４Ｂの回転式再生熱交換器の支持構造体の外周支持リングのうちの１つの斜視図である。

【0043】

【図9D】図９Ｄは、図４Ａ～図４Ｂの回転式再生熱交換器の支持構造体の外周支持リングのうちの１つの斜視図である。

【0044】

【図10】図１０は、図５の詳細１０の回転式再生熱交換器の支持構造体のスラストベアリングの台座の正面図である。

【0045】

【図11】図１１は、図４Ａの詳細１１の上側リングの一部分の拡大斜視図である。

【0046】

【図12】図１２は、ダクトが取り付けられ状態で示されている、図５Ａの再生熱交換器の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

図４Ａに示すように、回転式再生熱交換器１（図５Ａを参照）の支持構造体は、全般的に符号１０によって示されている。支持構造体１０は、回転式再生熱交換器１のロータアセンブリ９０（図５Ａ参照）を収容するための、かつ、構造的支持を提供し、土台及び配管（図１２に示す配管）に装着するための外骨格である。支持構造体１０は、中心軸Ａに沿って互いに軸方向に離間し、かつ、中心軸Ａと同心であり、それによって、上側セクション１０Ｕと下側セクション１０Ｌとの間に環状空間Ｓ１を画定する、上側セクション１０Ｕ及び下側セクション１０Ｌで構成されている。環状空間Ｓ１は、図５Ａを参照すると、本明細書に記載されるように、ロータアセンブリ９０のコンパートメント９２を受容するように構成されている。

【0048】

図４Ａに示すように、中心軸Ａは垂直方向を表し、したがって、「上側」及び「下側」という用語は、上側セクション１０Ｕの構成要素を下側セクション１０Ｌから区別するために相対的に採用されている。したがって、上側セクション１０Ｕ及び下側セクション１０Ｌは、水平面内に配向されて示されている。しかしながら、本発明は、限定的ではないが角度傾斜構成、水平中心軸、及び垂直構成を含む任意の配向で支持構造体１０を採用してもよいので、この点に限定されない。支持構造体１０は、回転式再生熱交換器のロータ９０内に位置する吸着床に供給流として煙道ガスが入る吸着工程を含むＴＳＡシステムなど、吸着媒体を採用するＣＯ_２回収システムで使用するための再生熱交換器を支持する際に使用するための有用性を有する。吸着床がＣＯ_２によって占められた後、床は、回転式再生熱交換器の再生領域内へと回転され、ここで、低圧蒸気を使用して、吸着材からＣＯ_２を放出し、水蒸気とＣＯ_２との生成物流を生成する。最後の工程は、循環プロセスを繰り返す前に、吸着工程におけるＣＯ_２吸着に最適な温度まで吸着材を冷却するために、周囲空気を導入することを含む。図１２に示すように、本発明の支持構造体１０は、ＴＳＡシステムにおいて必要とされる回転式再生熱交換器へのアクセスを提供し、煙道ガス入口ダクト、煙道ガス出口ダクト、ＣＯ_２生成物流出口ダクト、蒸気入口ダクト、及び冷却空気入口ダクト、冷却空気出口ダクトを含む多くのダクト４４４を受容するように構成されている。ダクト４４４は静止しており、２つの隣接するスポーク（すなわち、６０Ａ～６０Ｎのうちの２つ）に（例えば、ガスケットを用いて）封止される。図１２は、上側リング２０上に構成されたダクト４４４を示しているが、対応するダクトは、下側リング３０に構成され、２つの隣接するスポーク（６５Ａ～６５Ｎのうちの２つ）に静止して（例えば、ガスケットを用いて）封止される。支持構造体１０は、吸着媒体を採用するＣＯ_２回収システムにおいて使用するための再生熱交換器を支持する際に使用するように図示され、説明されているが、本発明は、限定的ではないが化石燃料発電所用の空気予熱器での使用などの他の用途に支持構造体１０を採用してもよいので、この点に限定されない。

【0049】

図４Ａに示すように、上側セクション１０Ｕは、第１の外面２２を有する上側リング２０で構成されている。一実施形態では、第１の外面２２は直立している（すなわち、垂直である）。一実施形態では、第１の外面２２に対して軸方向に配向された基準線Ｒ１は、中心軸Ａに平行である。上側セクション１０Ｕはまた、上側ハブ４０と、各々が上側リング（２０）と上側ハブ（４０）との間に延在し、かつ上側リング（２０）と上側ハブ（４０）に固定される複数の（例えば、１４個の）上側スポーク６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇ、６０Ｈ、６０Ｉ、６０Ｊ、６０Ｋ、６０Ｌ、６０Ｍ及び６０Ｎと、を含む。上側ハブ４０と、複数の（例えば、１４個の）上側スポーク６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇ、６０Ｈ、６０Ｉ、６０Ｊ、６０Ｋ、６０Ｌ、６０Ｍ及び６０Ｎとは、上側リング（２０）の位置及び重量を支持する。１４個の上側スポークが図示され、説明されているが、本発明は、少なくとも３つの上側スポークを採用してもよいので、この点に限定されない。上側スポーク６０Ａ～６０Ｎは、それらの内端部と外端部との間の長さ延在している。各上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの内端部は、溶接などの好適な手段、並びにボルト、フランジ、及びスリーブなどの機械的締結具の使用によって、上側ハブ４０に固定される。各上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの外端部は、溶接などの好適な手段、並びにボルト、フランジ、及びスリーブなどの機械的締結具の使用によって、上側リング２０に固定される。ここで図４Ｂを参照すると、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎは、それらの間のフリーフロー領域（areas of free flow、ＦＡ）を画定する。中央水平支持アセンブリ１６４が流れを遮らないので、したがって、支持構造体１０内の総面積は、以下の式Ｉによって定義することができる。
総面積＝ΣＦＡ＋ＸＡ （式Ｉ）
式中、ＦＡは、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎ及び上側ハブ４０により遮られていないフリーフロー領域であり、ＸＡは、式ＩＩによって定義される：
ＸＡ＝ΣＳＡ＋ＨＡ （式ＩＩ）
式中、ＳＡは、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎによって占められる領域であり、ＨＡはハブ領域である。したがって、総フリーフロー領域は、式ＩＩＩによって定義される。
ΣＦＡ＝総面積－ΣＳＡ－ＨＡ （式ＩＩＩ）
遮られている面積ΣＳＡに対する遮られていない面積ΣＦＡの比率、すなわち

【数1】

は、約５対１と約２５対１との間である。

【0050】

再び図４Ａを参照すると、一実施形態では、上側リング２０、上側ハブ４０及び上側スポーク６０Ａ～６０Ｎは、上側リング２０、上側ハブ４０及び上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの軸方向面に平行な共通平面と交差している。一実施形態では、上側リング２０、上側ハブ４０及び上側スポーク６０Ａ～６０Ｎは、実質的に等しい軸方向厚さＴ１を有する。一実施形態では、上側リング２０、上側ハブ４０及び上側スポーク６０Ａ～６０Ｎは、異なる軸方向厚さＴ１を有する。一実施形態では、上側リング２０、上側ハブ４０及び上側スポーク６０Ａ～６０Ｎは、同一平面上にある。

【0051】

更に図４Ａを参照すると、下側セクション１０Ｌは、第２の外面３２と、下側ハブ５０と、複数の（例えば、１４個の）下側スポーク（６５Ｃ、６５Ｄ、６５Ｅ、６５Ｆ、６５Ｇ、６５Ｈ、６５Ｉ、６５Ｌ、６５Ｍ及び６５Ｎの１０個のみが図示されている）とを有する下側リング３０で構成され、各下側スポークは、下側リング３０と下側ハブ５０との間に延在し、かつ、それらに固定され、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎと軸方向にかつ半径方向に位置合わせされている。下側ハブ５０と、複数の（例えば、１４個の）下側スポーク（６５Ｃ、６５Ｄ、６５Ｅ、６５Ｆ、６５Ｇ、６５Ｈ、６５Ｉ、６５Ｌ、６５Ｍ及び６５Ｎの１０個のみが図示されている）とは、下側リング３０の位置及び重量を支持する。１４個の下側スポークが記載されているが、本発明は、少なくとも３つの下側スポークを採用してもよく、又はガセット構成などの別の支持構造体を採用してもよいので、この点に限定されない。下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、それらの内端部と外端部との間の長さ延在している。各下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの内端部は、溶接などの好適な手段、並びにボルト、フランジ、及びスリーブなどの機械的締結具の使用によって、下側ハブ５０に固定される。各下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの外端部は、溶接などの好適な手段、並びにボルト、フランジ、及びスリーブなどの機械的締結具の使用によって、下側リング３０に固定される。下側ハブ５０及び複数の（例えば、１４個の）下側スポーク（６５Ｃ、６５Ｄ、６５Ｅ、６５Ｆ、６５Ｇ、６５Ｈ、６５Ｉ、６５Ｌ、６５Ｍ及び６５Ｎの１０個のみが図示されている）が、下側リング３０を支持するものとして説明されているが、本発明は、下側リング３０を土台に支持するピラー又は一体構造を含むがこれらに限定されない他の支持構成によって下側リング３０を支持してもよいので、この点に限定されない。一実施形態では、下側リング３０、下側ハブ５０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、下側リング３０、下側ハブ５０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの軸方向面に平行な共通平面と交差している。一実施形態では、下側リング３０、下側ハブ５０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、実質的に等しい軸方向厚さＴ２を有する。一実施形態では、下側リング３０、下側ハブ５０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、異なる軸方向厚さＴ２を有する。一実施形態では、下側リング３０、下側ハブ５０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、同一平面上にある。上側リング軸方向厚さＴ１及び下側リング軸方向厚さＴ２は、実質的に等価である。

【0052】

下側セクション１０Ｌは、上側セクション１０ＵからＳ１離間している。複数の支持部材７０は、下側リング３０から上側リング２０を離間させるように固着されている。一実施形態では、支持部材７０は、図４Ａを参照して本明細書に記載されるように、上側リング２０及び下側リング３０に直接固着される。一実施形態では、支持部材７０は、図１１を参照して本明細書に記載されるように、上側リング２０及び下側リング３０に間接的に固着される。一実施形態では、支持部材７０は、中心軸Ａに平行である。一実施形態では、支持部材７０は、直立（すなわち、垂直）位置に配向されているが、本発明は、支持部材７０を中心軸Ａに対して一定の角度で配向しても、中心軸に対して一定の角度で平行に配向しても、又は、中心軸Ａが水平であるときには水平位置で配向してもよいので、この点に限定されない。一実施形態では、上側リング２０及び下側リング３０は、中心軸Ａに沿って同軸状に位置合わせされている。一実施形態では、上側リング２０から下側リング３０までは、図４Ａに示すように、実質的に等しい内径Ｄ１及びＤ２を有する。一実施形態では、上側リング２０から下側リング３０までは、図４Ａに示すように、実質的に等しい外径Ｄ３及びＤ４を有する。複数の支持部材７０は、支柱である。支持部材７０の各々は、支柱であるものとして記載されているが、本発明は、支持部材の各々がロッド、梁又はチャネルであってもよく、これらの組み合わせ又はいくつかの支持部材は、支柱であってもよく、他の支持部材はロッド、梁又はチャネルであってもよいので、この点に限定されない。

【0053】

ここで図６Ａを参照すると、上側リング２０の厚さＴ１及び下側リング３０の厚さＴ２と共に、外径Ｄ３及びＤ４における支持構造体１０の全体的な軸方向厚さがＴ３として定義される。空間Ｓ１に対する厚さＴ３の比率は、１対約２と３対約２との間である。リング厚さ、例えば、上側リング軸方向厚さＴ１又は下側リング軸方向厚さＴ２に対する空間Ｓ１の比率は、約１対１と約３対１との間である。軸方向厚さＴ３に対する外径Ｄ３及びＤ４の比率は、約３対１と約７対１との間である。

【0054】

再び図４Ａを参照すると、複数の支持部材７０の各々は、上側リング２０の第１の外面２２及び下側リング３０の第２の外面３２の上に延在し、かつそれらに固定される（例えば、溶接、ろう付けによって、又は機械的締結具を使用して直接固定される）。支持部材７０は、第１の外面２２及び第２の外面３２に固定されているものとして図示され、説明されているが、本発明は、支持部材７０のうちの１つ以上を上側リング２０の内面及び／又は下側リング３０の内面に固定してもよいので、この点に限定されない。支持部材７０のうちの１つ以上は、第１の外面２２と上側リング２０の内面との間に固定されてもよく、かつ／又は支持部材７０のうちの１つ以上は、第２の外面３２と下側リング３０の内面との間に固定されてもよい。

【0055】

いくつかの実施形態では、複数の支持部材７０は、下側リング３０及び上側リング２０に間接的に固定される。例えば、図１１に最もよくに示されるように、上側リング２０は、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの対応する１つと上側リング２０との接合部において貫通して延在する上側半径方向開口部２４を含む。上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの各々は、そこから延在する２つの上側延長部分（例えば、タブ）６２Ａ、６２Ｂを有する。上側延長部分６２Ａ、６２Ｂの各々は、上側半径方向開口部２４の対応する１つを通って延在する。下側リング３０は、下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの対応する１つと下側リング３０との接合部において貫通して延在する下側半径方向開口部３４を含む。下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの各々は、そこから延在する２つの下側延長部分（例えば、タブ）６２Ｃ、６２Ｄを有する。下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄの各々は、下側半径方向開口部３４の対応する１つを通って延在する。例えば、図１１は、上側延長部材６２Ｂ／下側延長部材６２Ｄに（例えば、溶接又は機械的締結具を介して）直接固定された支持部材７０のうちの１つを示し、それによって、支持部材７０は、上側リング２０及び下側リング３０に間接的に固定される。

【0056】

支持部材７０を、例えば、様々な延長部分６２Ａ及び６２Ｂが、それを通って延在するそれぞれの上側リング２０及び下側リング３０までの延長部分６２Ａ、６２Ｂに、溶接によって取り付けることが望ましいが、図示されない実施形態では、これらの延長部分６２Ａ、６２Ｂは、所定の固定空間位置において、上側リング２０及び下側リング３０を保持又は補足するように機能することがあり、延長部分６２Ａ及び６２Ｂは、上側リング２０及び下側リング３０を通過して上側リング２０及び下側リング３０の円形の幾何学形状を画定することが理解されよう。

【0057】

図５Ｂに示すように、上側リング２０は、図１１に示す適切なスポーク延長部分６２Ａ、６２Ｂに提示されるモジュール式半径方向セグメント（例えば、ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３）で予め製作される。半径方向セグメントＭＳ１は、上側スポーク６０Ｄと上側スポーク６０Ｃとの間に延在する。半径方向セグメントＭＳ２は、上側スポーク６０Ａと上側スポーク６０Ｎとの間に延在する。半径方向セグメントＭＳ３は、上側スポーク６０Ｎ及び上側スポーク６０Ｍを含む。上側リング２０は、スポーク６０Ａ～６０Ｎを含まない、又は１つ以上のスポーク６０Ａ～６０Ｎを含む半径方向セグメントの任意の組み合わせで製作されてもよい。下側リング３０は、上側リング２０と同様に、下側スポーク６５Ｈと下側スポーク６５Ｉとの間に延在する半径方向セグメントＭＳ４など、任意の数の半径方向セグメントを用いて事前に製作されて得る。

【0058】

図５Ｂに示すように、上側リング２０の半径方向セグメントＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３を、それぞれの隣接する半径方向セグメントに溶接して、又は他の場合には取り付けて、図４Ａを参照して本明細書に記載されるように、それぞれの上側スポーク６０Ａ～６０Ｎ及び／又は下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの関連する長さによって画定される内周と、複数の支持部材７０の各々の長さによって画定される高さ（すなわち、上側リング２０と下側リング３０との軸方向間隔）を有する、完全なリング（すなわち、上側リング２０）を製作する。下側リング３０の半径方向セグメントを互いに溶接して、又は他の場合には取り付けて、図４Ａを参照して本明細書に記載されるように、それぞれの上側スポーク６０Ａ～６０Ｎ及び／又は下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの関連する長さによって画定される内周と、複数の支持部材７０の各々の長さによって画定される高さ（すなわち、上側リング２０と下側リング３０との軸方向間隔）を有する、完全なリング（すなわち、下側リング３０）を製作する。

【0059】

上側リング２０は、上側半径方向開口部２４を通って延在する上側延長部分６２Ａ、６２Ｂを有するものとして図示され、説明されているが、本発明は、それぞれの上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの上側延長部分６２Ａ、６２Ｂが上側半径方向開口部２４のうちの対応する１つ内へと部分的に延在すること、それぞれの上側スポーク６０Ａ～６０Ｎの上側延長部分６２Ａ、６２Ｂが上側リング２０の内面に固定されること、それぞれの上側半径方向開口部２４内に上側延長部分６２Ａ、６２Ｂは延在しないが、それぞれの上側スポーク６０Ａ～６０Ｎが延在すること、及び、上側リング２０に上側延長部分６２Ａ、６２Ｂは延在しないが、それぞれの上側スポーク６０Ａ～６０Ｎが、上側リング２０上の又は上側リング２０に取り付けられたリップ又は当接面などの所定の場所において直接的に固定されること、を含む、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎを上側リング２０に固定するための他の構成を採用し得るので、この点に限定されない。

【0060】

下側リング３０は、下側半径方向開口部３４を通って延在する下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄを有するものとして図示され、説明されているが、本発明は、それぞれの下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄが下側半径方向開口部３４のうちの対応する１つ内へと部分的に延在すること、それぞれの下側スポーク６５Ａ～６５Ｎの下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄが下側リング３０の内面に固定されること、それぞれの下側半径方向開口部３４内に下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄは延在しないが、それぞれの下側スポーク６５Ａ～６５Ｎが延在すること、及び、下側リング３０に下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄは延在しないが、それぞれの下側スポーク６５Ａ～６５Ｎが、下側リング３０上の又は下側リング３０に取り付けられたリップ又は当接面などの所定の場所において直接的に固定されること、を含む、下側スポーク６５Ａ～６５Ｎを下側リング３０に固定するための他の構成を採用し得るので、この点に限定されない。

【0061】

図４Ａに示すように、複数の支持部材７０は、上側延長部分６２Ａ、６２Ｂと、下側延長部分６２Ｃ、６２Ｄとに固定される。一実施形態では、支持部材７０の対は、各スポーク６０Ａ～６０Ｎと上側リング２０との接合部において、上側リング２０に固定され、各スポーク６５Ａ～６５Ｎと下側リング３０との接合部において、下側リング３０に固定される。一実施形態では、１つの支持部材７０は、上側延長部材６２Ａ及び下側延長部材６２Ｃに固定され、別の支持部材７０は、上側延長部材６２Ｂ及び下側延長部材６２Ｄに固定される。一実施形態では、支持部材７０は、それぞれの上側延長部材６２Ａ、６２Ｂと、下側延長部材６２Ｃ、６２Ｄとに溶接される。支持部材７０は、上側リング２０と下側リング３０との間に延在し、それらを離間させる。したがって、支持部材７０は、上側リング２０の重量を支えて担持し、上側リング２０の重量の荷重を下側リング３０上へと伝達する。支持部材７０は協働して、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎ、上側リング２０、及び上側ハブ４０の重量を支持し、下側セクション１０Ｌに伝達する。一実施形態では、支持部材７０は、互いにかつ中心軸Ａに実質的に平行に位置合わせされる。一実施形態では、支持部材７０は、垂直配向で構成される。

【0062】

図９Ｂ、図９Ｃ、及び図９Ｄに示すように、上側リング２０及び／又は下側リング３０は、箱状断面（図９Ｄ）、半径方向内向きに開口したＣ字形（図９Ｃ）断面、及び半径方向外向きに開口したＣ字形断面（図９Ｂ）を有する。

【0063】

図９Ａに示すように、上側スポーク６０Ａ～６０Ｎ及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎのうちの１つ以上は、箱型断面及び半径方向外向きに広がっているテーパ状の頂部プロファイルを有する。

【0064】

図７及び図８Ａに示すように、上側ハブ４０は、内部に取り付けられた上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂを有し、上側ガセットパターンを通って第１の中央開口部４７が延在している、上側ハブ本体４２（例えば、中空の円筒形シェル）を含む。一実施形態では、上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂは、互いにかつ上側ハブ本体４２の内面４２Ａに取り付けられた（例えば、溶接された）プレートと、との交差配置を含む。上側ハブ４０は、上側ハブ本体４２の上に延在し、上側ハブ本体４２に取り付けられた（例えば、上側軸方向端部４２Ｂに溶接された）上側支持パッド４４を含む。上側支持パッド４４は、貫通して延在する第２の中央開口部４８を有する。一実施形態では、上側支持パッド４４は、上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂに固定されておらず、したがって、荷重（例えば、上側ベアリング４３を介して伝達されるねじり荷重、軸方向荷重、半径方向荷重、及び位置ずれ荷重）の印加時に、上側支持プレート４４が上側ハブ本体４２に対して撓曲することが可能になる。図８Ａに示すような実施形態では、破線４４Ｆによって示されるような撓曲を容易にするために、上側支持パッド４４には、上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂの部材の隣接する平行部分によって垂直方向に支持されるように、それらと概ね同一の広がりをもつ４つのスポーク４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ及び４４Ｄを形成する、例示的な切り欠き孔４４Ｈ（例えば、４つの孔が示されている）の形態の撓曲促進特徴部が設けられている。第２の支持パッド４４’は、図６Ａ及び図８Ａに示すように、上側ハブ本体４２の下側軸方向端部４２Ｃに固定され得る。存在する場合、第２の支持パッド４４’は、上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂの個々の部材の下側軸方向端部４２Ｃと下端部の両方に剛性に取り付けることができる構造的ウェブを提供する。上側リング２０の内径Ｄ１（図４Ａに示されるＤ１）に対する上側ハブ４０の外径Ｄ５（図７に示すＤ５）の比率は、１対約５．５と１対約６．５との間である。上側支持パッド４４は、孔４４Ｈ及びスポーク４４Ａ～４４Ｄを有するものとして図示され、説明されているが、本発明は、上側支持パッド４４がより多くの孔及びスポークを有してもよく、又は中実であってもよいので、この点に限定されない。第２の支持パッド４４’は、第１の支持パッド４４と同様に構成されてもよく、孔及びスポークを備えて構成されても、又は孔若しくはスポークがない中実構成であってもよい。上側支持パッド４４の撓曲促進特徴部は、孔４４Ｈ及びスポーク４４Ａ～４４Ｄであるものとして図示され、説明されているが、本発明は、撓曲促進特徴部が、限定的ではなく、上側支持パッド４４を部分的又は全体的に貫通して延在するスリット、上側支持パッド４４の変形及び不均一な厚さ、並びに２つ以上の別個の部品から形成された支持パッドアセンブリを含む他の構成であってもよいので、これに限定されない。

【0065】

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、上側ベアリング４３（例えば、ラジアルベアリング）は、第１の中央開口部４７内にある第１のロータアセンブリ支持領域２９９Ｕ内に配置され、第２の中央開口部４８を通じてアクセス可能である。上側ベアリング４３及び第１のロータアセンブリ支持領域２９９Ｕは、支持構造体１０の外周境界１０Ｐの矢印Ｒ２０の方向に半径方向内向きに位置する。上側ベアリング４３及び第１のロータアセンブリ支持領域２９９Ｕは、支持構造体１０Ｐの矢印Ｒ２１の方向に支持構造体１０の上側セクション１０Ｕの上側軸方向境界１０Ｑの軸方向下方に位置し、したがって、図２及び図３に示した先行技術の回転式交換の煩雑な中央水平支持アセンブリ１６４Ｕ、１６４Ｌの必要性を排除する。上側ベアリング４３は、内側リング４３Ａ及び外側リング４３Ｂを含む。内側リング４３Ａ及び外側リング４３Ｂは、互いに同心であり、ポストアセンブリ８０は、内側リング４３Ａを通り、第１の中央開口部を通って延在し、内側リング４３Ａに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される。したがって、シャフト８０Ｕは、内側リング４３Ａと共に回転する。内側リング４３Ａ及び外側リング４３Ｂの各々は、周囲に円周方向に延在するレース４３Ｒを含む。複数の転動要素４３Ｅは、内側リング４３Ａと外側リング４３Ｂとの間にレース４３Ｒと転動係合して配置される。外側リング４３Ｂは、本明細書に記載されるように、上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂ及び上側支持パッド４４と固定関係である。係止カラー４１は、上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂ及び上側支持パッド４４に固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される。一実施形態では、係止カラー４１は、第１の中央開口部４７において上側支持パッド４４に固定される。一実施形態では、係止カラー４１はまた、追加の上側支持パッド４４’にも固定される。係止カラー４１は、第１の中央開口部４７と第２の中央開口部４８との間で上側ベアリング４３を支持するリップ４１Ｌを含む。リップ４１Ｌは、外側リング４３Ｂに下方から係合する軸方向面４１Ｆを含む。係止スリーブ４３Ｌは、外側リング４３Ｂ係止カラー４１を固定する。係止スリーブ４３Ｌは、係止スリーブ４３Ｌとリップ４１Ｌとの間に軸方向に配置されたベアリング支持ポケット４３Ｐを画定するように配置される。係止スリーブ４３Ｌは、上側支持パッド４４に固定される、例えば締結される。上側ベアリング４３は、ベアリング支持ポケット４３Ｐ内に配置され、上側ベアリング４３の軸方向移動は、係止スリーブ４３Ｌ及びリップ４１Ｌとの係合によって実質的に防止される。

【0066】

取り外し可能な頂部カバー４９は、上側ベアリング４３の上に第１の中央開口部４８を覆って配置され、支持パッド４４に接続される。取り外し可能な頂部カバー４９は、頂部４９Ｔを有する円筒形の本体部分４９Ｂを含み、取り外し可能な頂部カバー４９は、取り外し可能な頂部カバー４９を取り外すことなく、周囲環境と上側ベアリング４３との間の連通を可能にする開口部４９Ｐ又は複数の開口部を有する。また、上側ベアリング４３を保守する、例えば、潤滑油を指す、及び／又は上側ベアリング４３を交換するために、取り外し可能な頂部カバー４９を移動させて、例えば、取り外して、第２の中央開口部４８へのアクセスを可能にすることができる。トラニオン８０Ｕは、内側リング４３Ａを通ってポストアセンブリ８０まで延在する。トラニオン８０Ｕは、ポストアセンブリ８０の表面８０Ｙに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される端部８０Ａを含む。

【0067】

図７及び図８Ｂに示すように、下側ハブ５０は、内部に取り付けられた下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂを有し、下側ガセットパターンを通って第３の中央開口部５７が延在している、下側ハブ本体５２（例えば、中空の円筒形シェル）を含む。一実施形態では、下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂは、互いにかつ下側ハブ本体５２の内面５２Ａに取り付けられた（例えば、溶接された）プレートと、との交差配置を含む。下側ハブ５０は、下側ハブ本体５２の上に延在し、下側ハブ本体５２に取り付けられた（例えば、上側軸方向端部５２Ｂに溶接された）下側支持パッド５４を含む。下側支持パッド５４は、貫通して延在する第４の中央開口部５８を有する。一実施形態では、下側支持パッド５４は、下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂに固定されておらず、したがって、荷重の印加時に、下側支持プレート５４が下側ハブ本体５２に対して撓曲することが可能になる。一実施形態では、図８Ｂに示すように、そのような撓曲を容易にするために、下側支持パッド５４には、上側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂの部材の隣接する平行部分によって垂直方向に支持されるように、それらと概ね同一の広がりをもつ４つのスポーク５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ及び５４Ｄを形成する、例示的な切り欠き孔５４Ｈ（例えば、４つの孔が示されている）の形態の撓曲促進特徴部が設けられている。一実施形態では、下側支持パッド５４は、下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂに固着されており（例えば、溶接された）、したがって、荷重の印加時に、下側ハブ本体５２に剛性が提供される。第２の支持パッド５４’は、下側ハブ本体５２に更なる剛性を付加し、ピラー２５４Ａ又は他の支持部材のための受容領域２９８Ａを提供するために、下側ハブ本体５２の下側軸方向端部５２Ｃに固着することができる。下側支持パッド５４は、孔５４Ｈ及びスポーク５４Ａ～５４Ｄを有するものとして図示され、説明されているが、本発明は、下側支持パッド５４がより多くの孔及びスポークを有してもよく、又は中実であってもよいので、この点に限定されない。第２の支持パッド５４’は、下側支持パッド５４と同様に構成されてもよく、孔及びスポークを備えて構成されても、又は孔若しくはスポークがない中実構成であってもよい。下側支持パッド５４の撓曲促進特徴部は、孔５４Ｈ及びスポーク５４Ａ～５４Ｄであるものとして図示され、説明されているが、本発明は、撓曲促進特徴部が、限定的ではなく、下側支持パッド５４を部分的又は全体的に貫通して延在するスリット、下側支持パッド５４の変形及び不均一な厚さ、並びに２つ以上の別個の部品から形成された支持パッドアセンブリを含む他の構成であってもよいので、これに限定されない。下側リング３０の内径Ｄ２（図４Ａに示されるＤ２）に対する下側ハブ５０の外径Ｄ６（図７に示すＤ６）の比率は、１対約５．５と１対約６．５との間である。

【0068】

図６Ａ及び図１０に示すように、下側ベアリング支持体２５４は、頂部部分２５４Ｔ及び基部２５４Ｋを有する。下側ハブ５０（例えば、第２の支持体５４’）は、複数の支持ピラー２５４Ａ（例えば、４つのピラーが図示されている）上に着座し、そこに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）され、支持ピラー２５４Ａは、下側ベアリング支持体２５４の頂部部分２５４Ｔ上に着座し、そこに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される。シャフト又はロータポスト８０Ｌは、下側ハブ５０を通って（すなわち、下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ内の第３の中央開口部５７を通って、下側支持パッド５４内の第４の中央開口部５８を通って、第２の支持パッド５４’内の別の開口部を通って）、かつ、下側ベアリングハウジング５９内の開口部５９Ｚを通って延在する。下側ベアリングハウジング５９は、側壁５９Ｙと、開口部５９Ｚを内部に有するカバー５９Ｘとを含む。下側ベアリングハウジング５９は、スラストベアリング２５６を収容し、デブリ及び汚染からスラストベアリング２５６を保護する。下側ベアリングハウジング５９は、下側ハブ５０の下方に（すなわち、下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ内の第３の中央開口部５７の下方に）位置する第２のロータアセンブリ支持領域２９９Ｌ内に着座し、下側ベアリング支持体２５４に固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される。シャフト８０Ｌは、ポストアセンブリ８０及びトラニオン８０Ｕと共にシャフト８０Ｌが回転可能であるように、ポストアセンブリ８０の表面８０Ｚに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される端部８０Ｂを含む。下側ベアリング支持体２５４は、正方形又は円筒状の支持体本体２５４Ｂなど、その周囲に延在する支持体本体２５４Ｂを含む。

【0069】

図６Ａ及び図１０に示すように、下側ベアリングハウジング５９は、内部に装着されたスラストベアリング２５６を有する。スラストベアリング２５６は、内側リング２５６Ａを含み、その周囲に、外側リング２５６Ｂが円周方向に延在している。内側リング２５６Ａ及び外側リング２５６Ｂは、周囲に円周方向にそれぞれ延在するレース２５６Ｒ、２５６Ｒ’を含む。複数の転動要素２５６Ｅは、内側リング２５６Ａと外側リング２５６Ｂとの間にレース２５６Ｒ、２５６Ｒ’と転動係合して配置される。内側リング２５６Ａは、内側リング２５６Ａの回転がシャフト８０Ｌを回転させるように、シャフト８０Ｌの下端部８０Ｃに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）される。外側リング２５６Ｂは、下側ベアリング支持体２５４の頂部部分２５４Ｔに固定（例えば、溶接、ボルト留め、又は連結）され、下側ベアリング支持体２５４の頂部部分２５４Ｔと固定関係にある。

【0070】

複数の支持ピラー２５４Ａは、スラストベアリング２５６の周りに支持構造体１０の重量を分散させ、シャフト８０Ｌと位置合わせしてスラストベアリング２５６を維持するように、下側ハブ５０を下側ベアリング支持体２５４に接続する。同様に、支持構造体１０からの重量を土台２５４Ｘの上方で分散させ、支持構造体の重量を土台２５４Ｘに伝達し、スラストベアリング２５６とシャフト８０Ｌとの間の位置合わせを維持するように、下側ベアリング支持体２５４の基部２５４Ｋに土台支持システム２５４Ｆが提供される。例えば、土台支持システム２５４Ｆは、基部２５４Ｋと水平支持構造体２５４Ｈとの間に配置された支持パッド２５４Ｐを含む。支持パッド２５４Ｐは、下側ベアリング支持体２５４及び水平支持構造体２５４Ｈの基部２５４Ｋと係合（例えば、摺動係合又は固定係合）している。土台支持システム２５４Ｆはまた、水平支持構造体２５４Ｈと土台２５４Ｘとの間に延在し、かつ、水平支持構造体２５４Ｈを土台２５４Ｘに固着する複数のピラー２５４Ｇ（例えば、４つのピラーが示されている）を含む。本開示の実施形態から逸脱することなく、追加の軸方向及び半径方向に延在する支持構造体（図示せず）を含むことができる。（１）下側ベアリング支持体２５４と、（２）土台支持システム２５４Ｆと、（３）支持パッド２５４Ｐと、（４）下側ベアリング支持体２５４と、（４）水平支持構造体２５４Ｈと、（５）ピラー２５４Ｐとは、第２のロータアセンブリ受容領域２９９Ｌと協働して、支持構造体１０内にロータアセンブリ９０を回転可能に支持する。第２のロータアセンブリ受容領域２９９Ｌは、支持構造体１０の外周境界１０の矢印Ｒ２０の方向に半径方向内向きに位置する。第２のロータアセンブリ支持領域２９９Ｌは、矢印Ｒ２１の方向に、支持構造体１０Ｐの上側軸方向境界１０Ｑの軸方向下方に、上側セクション１０Ｕの下方に、下側ハブ５０の下方に、かつ、ロータ９０の下方に位置する。

【0071】

図６Ａ及び図１０に示すように、下側リング３０、下側ハブ５０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、支持構造体１０の重量の支持を支援するために軸方向支持システム２５４Ｆ’を備えている。例えば、水平支持部材２５４Ｍ（例えば、梁）は、下側ハブ５０から下側リング３０まで半径方向に延在する。外部支持パッド２５４Ｒは、水平支持部材２５４Ｍと、下側リング３０の下側の受容領域２９８Ｒ上の間に配置され、それらと係合（例えば、摺動係合又は固定係合）する。内部支持パッド２５４Ｒ’は、外部支持パッドから半径方向内向きに配置され、水平支持部材２５４Ｍと下側ハブ５０の下側（例えば、第２の支持パッド５４’、下側ハブ本体５２の下側軸方向端部５２Ｃ、又は下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、４５Ｂ）の受容領域２９８Ｒ’との間に配置され、それらと係合（例えば、摺動係合又は固定係合）する。水平支持部材２５４Ｍは、ピラー２５４Ｑ及び２５４Ｑ’によって、土台２５４Ｘに固定関係で固定される。一実施形態では、１つ以上の（すなわち、少なくとも１つの）追加の支持受容領域２９８Ｚが、土台２５４Ｘに着座する図６Ａに破線で示した構造的支持体２５４Ｚを受容するために、下側スポーク６５Ａ～６５Ｎのうちの１つ以上の（すなわち、少なくとも１つの）下側に位置する。一実施形態では、受容領域２９８Ａ、２９８Ｒ及び／又は２９８Ｒ’は、受容領域２９８Ａ、２９８Ｒ及び／又は２９８Ｒ’と係合するように好適な高さで構成された土台２５４Ｘ上に直接着座される。図６Ａに示すように、受容領域２９８Ａ、２９８Ｒ及び／又は２９８Ｒ’は、支持構造体１０の外周境界１０Ｐの矢印Ｒ２０の方向に実質的に半径方向内向きに位置する。

【0072】

軸方向支持システム２５４Ｆ’は、支持構造体１０に対して１つの円周方向位置である（すなわち、下側スポーク６５Ａにある）ように図示され、説明されているが、本発明は、軸方向支持システム２５４Ｆ’が、２つ以上の円周方向位置において採用されてもよく、例えば、２つ以上の（例えば、少なくとも２つの）円周方向位置に位置してもよく、３つ以上の（例えば、少なくとも３つの）円周方向位置に位置してもよく、又は上側スポーク６０Ａ～６０Ｎ及び／若しくは下側スポーク６５Ａ～６５Ｎのうちの１つ以上又は各々と位置し、それらと円周方向に位置合わせされ、かつ、下側スポーク６５Ａ～６５Ｎのうちの１つ以上又は下側リング３０及び／若しくは下側ハブ５０上の１つ以上の円周方向位置に係合してもよいので、この点に限定されない。

【0073】

図６Ａに最もよく示すように、（１）下側ベアリング支持体２５４、（２）土台支持システム２５４Ｆ、（３）支持パッド２５４Ｐ、（４）下側ベアリング支持体２５４、（４）水平支持構造体２５４Ｈ、（５）ピラー２５４Ｐ、（６）軸方向支持システム２５４Ｆ’、（７）外部支持パッド２５４Ｒ、（８）内部支持パッド及び２５４Ｒ’、（９）水平支持部材２５４Ｍ、及び（１０）ピラー２５４Ｑ、２５４Ｑ’のコンパイル全体は、矢印Ｒ２０によって示されるように、支持構造体１０の外周境界１０Ｐから半径方向内向きに位置する。したがって、図３を参照して本明細書で説明したように、従来の予熱器１００の設置のための先行技術の外部支持構造体に関連する空間エンベロープが過剰になるという問題は、図６Ａを参照して本明細書で説明する支持構造体のコンパイルを、支持構造体１０の外周境界１０Ｐから半径方向内向きに配置することによって排除される。

【0074】

支持構造体のコンパイルは、（１）下側ベアリング支持体２５４、（２）土台支持システム２５４Ｆ、（３）支持パッド２５４Ｐ、（４）下側ベアリング支持体２５４、（４）水平支持構造体２５４Ｈ、（５）ピラー２５４Ｐ、（６）軸方向支持システム２５４Ｆ’、（７）外部支持パッド２５４Ｒ、（８）内部支持パッド及び２５４Ｒ’、（９）水平支持部材２５４Ｍ、及び（１０）ピラー２５４Ｑ、２５４Ｑ’を含むものとして示され、説明されているが、本発明は、限定的ではなく単一の一体的な（例えば、一体型の）支持構造体を含む、支持構造体１０の外周境界１０Ｐから半径方向内向きに位置する他の支持構造体構成を採用し得るので、これには限定されない。

【0075】

ここで図５Ａ、図５Ｂ及び図６Ａを参照すると、支持構造体１０は、回転可能に内部に装着されたロータアセンブリ９０を支持する。ロータアセンブリ９０は、それぞれの封止アセンブリ５５５を用いて上側スポーク６０Ａ～６０Ｎに封止され、それぞれの封止アセンブリ５５５’を用いて下側スポーク６５Ａ～６５Ｎに封止される。各封止アセンブリ５５５、５５５’は、場合によってはその下又はその上で回転可能なロータアセンブリ９０に向かって軸方向に延在する、関連する封止部分を用いて、関連するスポーク６０Ａ～６０Ｎ、６５Ａ～６５Ｎに装着される。図６Ａ及び図９Ａに示すように、上側スポーク６０Ａ～Ｎ６０及び下側スポーク６５Ａ～６５Ｎは、貫通して延在する孔６６Ｈを有し、各々が、それぞれの封止アセンブリ５５５及び５５５’の複数の封止アクチュエータ（図示せず）のうちの近接する１つへのアクセスを提供し、それにより、有利なことに、構造的一体性を損なうことなく重量の低減が促進される。しかしながら、孔６６Ｈは、図４Ｂに示すように、隣接するフリーフロー領域ＦＡ間の漏れを防ぐために封止される。ロータアセンブリ９０は、熱伝達媒体又は反応物質媒体９４、例えば、熱伝達シート、熱伝達パッド、熱伝達ビーズ、網状発泡体、粒状物、及び構造化吸着材（例えば、プレート型吸着材の平行アレイ、短拡散経路吸着材、及び吸着材粉末から作製されるプレート型吸着材）などのＣＯ_２回収用吸着材を支持する半径方向に延在するコンパートメント９２を有する。半径方向に延在する媒体コンパートメント９２内に、媒体９４を、離間関係で緊密に積み重ねて、隣接する媒体９４間に通路を形成する。一実施形態では、媒体９４は、半径方向に延在するコンパートメント９２から取り外し可能であり、かつ交換可能である。本開示の実施形態と一致する支持構造体１０は、煩雑な中央水平支持アセンブリ１６４を必要としない、又はそれを含まないので、媒体９４はあまり遮られず、媒体９４へのアクセスが増大する。この増大したアクセスにより、媒体コンパートメント９２内への媒体９４の注入又は配置だけでなく、その後の保守及び交換も非常に容易になる。動作中、空気又は気体は通路を通って流れる。ロータアセンブリ９０は、一緒に回転するために、内縁部９２Ｅにおいてポストアセンブリ８０に接続される、例えば、溶接又はピン留めされる。

【0076】

図６Ａを再び参照すると、一実施形態では、回転式再生熱交換器１のための支持構造体１０は、直立している第１の外面２２を有する上側リング２０と、上側ハブ４０と、３つ以上の（すなわち、少なくとも３つの）上側スポーク６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃとを含む、上側セクション１０Ｕを含み、各上側スポークは、上側リング２０と上側ハブ４０との間に延在し、それぞれの端部においてそれらに固定される。支持構造体１０は、軸方向支持システム２５４Ｆ’（すなわち、外部支持パッド２５４Ｒ及び内部支持パッド２５４Ｒ’、ピラー２５４Ｑ、２５４Ｑ’上に装着され、かつそれらによって支持される水平支持部材上に両方とも装着されている）によって使用時に支持可能である下側セクション１０Ｌを含む。下側セクション１０Ｌは、上側セクション１０Ｕから離間しており、使用時に、ロータアセンブリ９０のコンパートメント９２が間に収容されるように適合され、上側中央ロータポスト８０Ｕ及び下側中央ロータポスト８０Ｌを有するそのようなロータアセンブリ９０は、支持構造体１０内に回転可能に装着され、上側ロータポスト８０Ｕは、支持構造体１０に装着された上側ベアリング４３によって支持され、下側ロータポスト８０Ｌは、下側スラストベアリング２５６によって支持されている。支持構造体１０は、各々が上側リング２０及び下側セクション１０Ｌに直接（図４Ａ）、又は間接的に（図１１）固着される複数の支持部材７０（例えば、直立した垂直支持部材）を含み、それによって、上側リング２０が下側リング３０及び下側セクション１０Ｕから離間される。上側スポーク６０Ａ～６０Ｎのうちの少なくとも１つは、使用時に、それぞれの封止アセンブリ５５５、５５５’が装着されており（図６Ａを参照）、上側ハブ４０は、上側ベアリング４３を支持し、それによって、上側スポーク６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃと、上側ハブ４０と、直立している支持部材７０とが協働して、上側ベアリング及び／又は封止アセンブリから下側セクションに軸方向荷重及び／又はねじり荷重を使用時に伝達するように適合された支持構造体１０に剛性を提供する。

【0077】

一実施形態では、上側ハブ４０は、上側ハブ本体４２の軸方向周辺部又は上側ハブ４０の上側ハブ本体４２の外周壁全体に延在し、かつそこに又はそこに隣接してのみ取り付けられた上側支持パッド４４を有する、上側ハブ本体４２と、上側支持パッド４４を通って延在する、第２の中央開口部４８と、を含み、使用時に、上側ロータポストは、第１の中央開口部４７を通って、上側支持パッド４４の下に固定される上側ベアリング４３内へと延在し、支持パッド４４は、軸方向荷重が上側ベアリング４３から、取り付けられた外周に伝達されるときに、使用時の撓曲を容易にする。

【0078】

一実施形態では、上側スポーク６０Ａ、６０Ｂ、６０の軸方向内端部は、上側ハブ本体４０の軸方向周辺部、及び／又は上側ガセットパターン４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂの一部に剛性に取り付けられる。

【0079】

一実施形態では、下側ハブ５０は、下側ハブ本体５２（例えば、中空の円筒形本体）を含み、かつ、内部に取り付けられた下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、４５Ｂを有し、下側ガセットパターンを貫通して第３の中央開口部５７が延在しており、下側スポーク６５Ａ、６５Ｂ、６５）の軸方向内端部は、下側ハブ本体５２の軸方向周辺部及び／又は下側ガセットパターン５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、４５Ｂの一部に剛性に取り付けられ、使用時に、ロータポストの下端部は、第３の中央開口部５７を通って延在し、かつ、支持構造体１０の下方に、支持構造体１０から離れて配置された下側ベアリングハウジング５９によって支持されている。

【0080】

本発明の特定の実施形態を参照して、本発明を開示し、説明してきたが、他の変形及び修正が可能であることに留意されたい。また、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内の変形及び修正を包含することを意図するものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10】

【図11】

【図12】