JPH0222867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、植物、穀物、動物、人体、顆粒物
等の乾燥、室内の暖房等の熱源、乾燥源として使
用可能な減圧加熱発熱装置および方法に関する。

(ロ) 従来の技術 従来の暖房装置、乾燥装置方法としては、ガ
ス、石油を原料とするバーナ、電気抵抗を熱源と
して利用する装置方法が知られている。

他方、本発明者は特開昭57−19582号、特開昭
57−19583号、特開昭57−55378号および特開昭57
−55379号、特公昭58−21185など一連のその後の
発明において、減圧平衡加熱方法および該方法を
用いた乾燥方法または装置その他を提案した。

そして、その基本的な技術内容は、密閉された
中空室内の空気を、回転体の回転作用により強制
吸引して室外に排気させ、室内を減圧して室内外
の圧力差を略一定の平衡状態に保つと共にこの平
衡状態を維持しながら前記回転体の回転作用を継
続させて空気との摩擦作用を促進して摩擦熱を発
生させ、この摩擦熱により中空室内を加熱するよ
うにした減圧平衡加熱方法であり、さらに、密閉
された中空室内の空気を、回転体の回転作用によ
り強制吸引して室外に排気させ、室内を減圧して
室内外の圧力差を略々一定の平衡状態に保つと共
にこの平衡状態を維持しながら前記回転体の回転
作用を継続させて空気との摩擦作用を促進して摩
擦熱を発生させ、この摩擦熱により中空室内を加
熱し、さらに中空室内に手動または自動操作で外
気を送給するようにした減圧平衡加熱方法であ
り、従来の加熱方法に比し、電力等、エネルギー
の消費が少ない効果を有する。

また本発明者は特開昭57−127779号で加圧平衡
加熱方法も提案し排気において回転体の排気能力
以下の排出口を設けると、吸入気体は強制的に外
部に吐出することとなり、そのために一種の加圧
作用を呈し、したがつて圧縮熱の発生を伴い、よ
り有効に温度が上昇して温風が得られることも知
見した。

発明者は、さらに特願昭58−126256号（特開昭
60−20059号）「温風方法およびその装置」におい
て、気体吸入口および気体排出口を有し、気体吸
入口の気体吸入量より大きな気体吸入能力で回転
する回転体を有する気密構造の中空体を、各中空
体の気体排出口と気体吸入口を順次接続すること
で複数連続して温風を作成する方法を提案した。
また同出願で気体吸入口および気体排出口を有す
る気密構造の中空体内に気体吸入口の気体吸入能
力または／および気体排出口の気体排出能力より
大きな気体吸入排出能力で回転する回転体を有す
る複数の中空体を、各中空体の気体排出口と気体
吸入口とを順次接続して連続し、温風を作成する
方法を提案した。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 発明者は、複数段に中空体を密閉して連結した
場合、各中空体間あるいは中空体壁は高温となる
にもかかわらず、中空体の最排気口から排気する
気体で暖められる例えば密閉された収納庫（中空
室）内の壁の温度上昇にともなつては上昇しない
こと、そして各中空体では各中空体の排気口付近
が最も高温となることを知見した。しかしなが
ら、乾燥、加熱においては、一般にさして高温は
要しないものである。

さらに発明者は、減圧平衡状態にまでいたつた
後は、中空体の気体吸入口はより小径としても発
熱上の効果に差異がなく、しかも気体吸入口を小
さくすることで、供給する電流を小としても同様
の発熱を生ずることを知見した。減圧平衡状態下
での気体流、気体密度との影響のためと想像され
る。この発明はこれら知見にもとづく。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明は気体吸入口および気体排出口を有し
気体吸入口の気体吸入能力より大きな気体吸入能
力で回転し恒圧平衡状態を維持しながら回転体の
回転領域で回転作用により発熱する回転体を有す
る気密構造の中空体からなる旋回対流発熱装置に
おいて、中空体の気体吸入口より小径の開口部を
有する調整板を着脱自在に気体吸入口に取付ける
ことを特徴とする減圧加熱発熱装置および気体吸
入口および気体排出口を有し気体吸入口の気体吸
入能力より大きな気体吸入能力で回転し恒圧平衡
状態を維持しながら回転体の回転領域で回転作用
により発熱する回転体を有する気密構造の中空体
を複数設け、隣接する中空体の気体排出口と気体
吸入口を、中空体の気体排出口から排出された気
体を導入し、気体の一部を外部に排出する。気体
排出口を有するボツクスを介して連結する減圧加
熱発熱装置において、中空体の気体吸入口より小
径の開口部を有する調整板を着脱自在に気体吸入
口に取付けることを特徴とする減圧加熱発熱装置
および気体吸入口および気体排出口を有し、気体
吸入口の気体吸入能力および気体排出口の気体排
出能力より大きな気体吸入排出能力で回転し恒圧
平衡状態を維持しながら回転体の回転領域で回転
作用により発熱する回転体を有する気密構造の中
空体を複数設け、隣接する中空体の気体排出口と
気体吸入口を、中空体の気体排出口から排出され
た気体を導入し、気体の一部を外部に排出する。
気体排出口を有するボツクスを介して連結する減
圧加熱発熱装置において、中空体の気体吸入口よ
り小径の開口部を有する調整板を着脱自在に気体
吸入口に取付けることを特徴とする減圧加熱発熱
装置に係る。

(ホ) 作用 調整板を脱状態として電動機を駆動すると、中
空体に気体は流入する。

このとき気体吸入口の開口面積は該当する中空
体内に設置する回転体の気体吸引能力以下にし、
または気体吸入口の開口面積も気体排出口の開口
面積より小に制限しているため、回転体が排出す
る気体に比し、吸入してくる気体の量は少なくな
り回転体の回転領域Ｒではそれ以外の部分に比し
減圧され、中空体全体としても減圧される。回転
領域Ｒと、それ以外の部分の圧力差および中空体
内と外気との圧力差は、次第に大きくなるが或る
圧力差に達した時点で、回転領域Ｒ付近に流入す
る気体との関係で略平衡状態に達し、この恒圧状
態を維持する。この平衡状態、恒圧状態における
回転領域Ｒ内外の圧力差は、回転体の回転吸引排
気力の大きさ、気体吸入口の開口面積の大きさ、
微少な間隙ｇの大きさなどによつて定まるが、こ
の平衡、恒圧状態は、回転体の回転作用が継続す
る限り維持される。この平衡状態では、回転体の
回転領域Ｒで空気の滞留現象を生じ回転体と滞留
気体との間で摩擦作用が反覆継続するので摩擦熱
が発生して次第に温度が上昇する。この摩擦熱に
より加熱した温度は微少な間隙ｇを通り、気体排
出口から中空体外へ排出する。気体排出口の開口
面積を、回転体の排気能力より小さな排気能力に
設定した場合は、中空体６ａに吸入された気体が
強制的に外部に吐出されることとなるため、気体
排出口で一種の加圧作用を呈し、圧縮熱の発生を
伴い、より排気温を上昇させることが可能であ
る。中空体を連結した場合他の中空体でも同様の
作用をおこなう。ボツクスを中空体間に設けると
中空体から排出された気体の一部は、ボツクスに
排出されさらに旋回ボツクスの気体排出口から旋
回ボツクス外に排出され、中空体外の室内を加
熱、乾燥する。そのため各中空体の排気側が過熱
することはない。中空体が減圧平衡状態となつた
ところで調整板を気体吸入口に着状態とすること
で気体吸入口を小径としても発熱は同様に生ず
る。この状態でさらに供給する電流を低下させて
も同様に発熱を生ずる。

(ヘ) 実施例 以下この発明の実施例を正面断面を表わす第１
図、右側面一部断面を表わす第２図、他の実施例
の一部拡大正面を表わす第３図、部品図を表わす
第４図にしたがい説明する。

１は乾燥庫たる中空室である中空室１は密閉可
能な箱からなる。２は吸気口、３は排気口であ
る。吸気口２、排気口３ともに中空室１に開口す
る。４は吸気路、５は排気路であり、各々吸気口
２、排気口３から連続する。吸気路４、排気路５
は途中で熱交換機構を形成する。６ａ，６ｂは気
密構造からなる中空体である。各中空体は気体吸
入口７ａ，７ｂと、気体吸入口７ａ，７ｂより開
口面積の大きな気体排出口８ａ，８ｂの２つの開
口部を有する。吸気側の中空体６ａの気体吸入口
７ａは吸気路４に連結し、排気側の中空体６ｂの
気体排出口８ｂは排気路５に連結し、吸気側の中
空体６ａの気体排出口８ａは排気側の中空体６ｂ
の気体吸入口７ｂとボツクス９ａを介して連結す
る。中空体は第１図に示すように２基連結しても
よいが、第３図に示すようにボツクス９ｂを介し
て３基連結してもさらに４基以上連結してもよ
い。

１０ａ，１０ｂ，１０ｃは回転体であり、プロ
ペラフアン、シロツコフアン等の回転羽根からな
る。回転体１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、各中空体
に各々に設置する電動機１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
で、気体吸入口７ａ，７ｂ，７ｃから気体を吸入
し、気体排出口から気体を排出できる方向に回転
可能である。電動機１１ａ，１１ｂ，１１ｃは供
給される電流によつて駆動する。

ｇは、中空体６ａ，６ｂ，６ｃ内壁と回転体１
０ａ，１０ｂ，１０ｃとが形成する微少な間隙、
Ｒは回転体の回転領域である。各中空体に形成す
る気体吸入口７ａ，７ｂ，７ｃの気体吸入能力よ
り、該当する中空体内に設置する回転体１０ａ，
１０ｂ，１０ｃの常用回転時における気体吸引能
力の方が大であるように気体吸入口７ａ，７ｂ，
７ｃの開口面積を設定することが必要である。

この実施例ではさらに各中空体に形成する気体
排出口８ａ，８ｂ，８ｃの気体排気能力より、該
当する中空体内に設置する回転体１０ａ，１０
ｂ，１０ｃの常用回転時における気体排気能力の
方が大であるように気体排出口１０の開口面積を
設定する。

第１図、第４図に示す実施例においては、各回
転体１１の能力は吸気口側から排気口側にいくに
したがい小となる。すなわちこの実施例では各回
転体を回転する隣接する各電動機１１ａ，１１
ｂ，１１ｃは吸気側より排気側の方が小負荷電流
を取るよう制御させている。発明者はまた、複数
段に中空体を連続し、各中空体内に設置する回転
体を並列につないだ各電動機で回転させる場合、
排気側の電動機の方が吸気側の電動機より小負荷
電流を取るよう制御しても、同負荷電流を取るよ
う制御したときと同様の発熱乾燥効率を取ること
を知見したためである。制御手段としては、隣接
する電動機間では、吸気側より排気側の電動機の
方が、小容量とする手段、あるいは隣接する電動
機を同容量とした場合には吸気側より排気側の方
が供給する電流を小とする手段がある。この実施
例においては、各電動機１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
は同容量とした上で、隣接する電動機間では供給
する電流を吸気側より排気側の電動機に対するも
のの方が小となるよう制御している。電流の低下
には電流を低下させる電動機回路にバイパスを設
ける等によりおこなう。バイパス中に設ける抵抗
としては、他の電動機を使用することが可能であ
る。

ボツクス９ａ，９ｂは、各中空体６ａ，６ｂ，
６ｃの気体排出口と気体吸入口との間に気密構造
で設けた上で開口面積の調整可能な気体排出口１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを開口する。各旋
回ボツクスの気体排出口の開口面積の計は、各中
空体の気体排出能力より小に形成する。１３ａ，
１３ｂ，１３ｃは、中心に同心状開口部を有する
調整板である。調整板１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
は、各々中空体の気体吸入口にボルト留してなる
が、着脱自在であれば他の方法でもよい。また中
空室１外から遠隔操作により着脱可能としてもよ
い。

そこで植物、穀物、動物、人体、顆粒物等の被
乾燥物１４を中空体内に設置し調整板１３ａ，１
３ｂ，１３ｃを各気体吸入口から脱状態として各
電動機を駆動すると空気等気体は、吸気口２から
吸気路４をへて途中中空室１内の気体を混入し、
最吸気口側の中空体６ａに、気体吸入口７ａをへ
て流入する。

このとき気体吸入口７ａの開口面積は該当する
中空体６ａ内に設置する回転体１０ａの気体吸引
能力以下に、気体吸入口７ａの開口面積は気体排
出口８ａの開口面積より小に制限しているため、
回転体１０ａが排出する気体に比し、吸入してく
る気体の量は少なくなり回転体１０ａの回転領域
Ｒではそれ以外の部分に比し減圧され、中空体全
体としても減圧される。回転領域Ｒと、それ以外
の部分の圧力差および中空体内と外気との圧力差
は、次第に大きくなるが或る圧力差に達した時点
で、回転領域Ｒ付近に流入する気体との関係で略
平衡状態に達し、この恒圧状態を維持する。この
平衡状態、恒圧状態における回転領域Ｒ内外の圧
力差は、回転体１０ａの回転吸引排気力の大き
さ、気体吸入口７ａの開口面積の大きさ、微少な
間隙ｇの大きさなどによつて定まるが、この平
衡、恒圧状態は、回転体１０ａの回転作用が継続
する限り維持される。この平衡状態では、回転体
１０ａの回転領域Ｒで空気の滞留現象を生じ回転
体１０ａと滞留気体との間で摩擦作用が反覆継続
するので摩擦熱が発生して次第に温度が上昇す
る。この摩擦熱により加熱した温風は微少な間隙
ｇを通り、気体排出口８ａから中空体外へ排出す
る。気体排出口８ａの開口面積を、回転体１０ａ
の排気能力より小さな排気能力に設定した場合
は、中空体６ａに吸入された気体が強制的に外部
に吐出されることとなるため、気体排出口８ａで
一種の加圧作用を呈し、圧縮熱の発生を伴い、よ
り排気温を上昇させることが可能である。他の中
空体６ｂ，６ｃでも同様の作用をおこなう。中空
体６ａ，６ｂから排出された気体の一部は、ボツ
クス９ａ，９ｂに排出されさらに旋回ボツクスの
気体排出口１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから
室内に排出され、室内を循環し加熱、乾燥する。
そのため各中空体の排気側が過熱することはな
く、中空室１を例えば60℃程度に上昇させる時間
は短縮する。中空体が減圧平衡状態となつたとこ
ろで、調整板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを着とし、
各気体吸入口７ａ，７ｂ，７ｃを小径とする。同
時に供給する電流を下げても発熱は同様に経読す
る。減圧平衡状態下でもそれ以前と同径の気体吸
入口で吸入することはロスを生じているためと思
われる。

中空室１内に排出されない気体は排気路５を通
り途中で吸入気体と熱交換した上で排出口３から
排出される。排気口は、２以上の中空体からの排
気をまとめてもよい。室内の加熱、減圧によつて
被乾燥物１４は低温乾燥される。

(ト) 発明の効果 したがつてこの発明ではより効率よく発熱し加
熱乾燥することが可能となる。そのため、動植
物、例えば穀物の乾燥、人体の乾燥治療、顆粒物
の乾燥を効率よくおこなうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の正面断面図、第
２図は同右側面一部断面図、第３図は他の実施例
の一部拡大断面図である。第４図は部品図であ
る。 １……中空室、２……吸気口、３……排気口、
４……吸入路、５……排気路、６ａ，６ｂ，６ｃ
……中空体、７ａ，７ｂ，７ｃ……気体吸入口、
８ａ，８ｂ，８ｃ……気体排出口、９ａ，９ｂ，
９ｃ……ボツクス、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……
回転体、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……電動機、１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ……気体排出口、
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ……調整板、１４……被
乾燥物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体吸入口および気体排出口を有し気体吸入
   口の気体吸入能力より大きな気体吸入能力で回転
   し恒圧平衡状態を維持しながら回転体の回転領域
   で回転作用により発熱する回転体を有する気密構
   造の中空体からなる減圧加熱発熱装置において、
   中空体の気体吸入口より小径の開口部を有する調
   整板を着脱自在に気体吸入口に取付けることを特
   徴とする減圧加熱発熱装置。 ２ 気体吸入口および気体排出口を有し気体吸入
   口の気体吸入能力より大きな気体吸入能力で回転
   し恒圧平衡状態を維持しながら回転体の回転領域
   で回転作用により発熱する回転体を有する気密構
   造の中空体を複数設け、隣接する中空体の気体排
   出口と気体吸入口を、中空体の気体排出口から排
   出された気体を導入し、気体の一部を外部に排出
   する気体排出口を有するボツクスを介して連結す
   る減圧加熱発熱装置において、中空体の気体吸入
   口より小径の開口部を有する調整板を着脱自在に
   気体吸入口に取付けることを特徴とする減圧加熱
   発熱装置。 ３ 気体吸入口および気体排出口を有し、気体吸
   入口の気体吸入能力および気体排出口の気体排出
   能力より大きな気体吸入口排出能力で回転し恒圧
   平衡状態を維持しながら回転体の回転領域で回転
   作用により発熱する回転体を有する気密構造の中
   空体を複数設け、隣接する中空体の気体排出口と
   気体吸入口を、中空体の気体排出口から排出され
   た気体を導入し、気体の一部を外部に排出する気
   体排出口を有するボツクスを介して連結する減圧
   加熱発熱装置において、中空体の気体吸入口より
   小径の開口部を有する調整板を着脱自在に気体吸
   入口に取付けることを特徴とする減圧加熱発熱装
   置。