JPS5821185B2 - 減圧平衡旋回対流加熱方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、密閉された中空室内の温度を、回転体の回
転作用によって室内を減圧状態に保ちながら空気との摩
擦を促がして摩擦熱を発生させこの摩擦熱を有する気流
を旋回した層流状態に変換して中空室内で対流作用を生
じさせ、これによシ中空室内の温度分布を均一に保持で
きるようにした減圧平衡旋回対流加熱方法に関する。

また、この発明は、密閉された中空室内の被乾燥物を回
転体の回転作用に基づく減圧作用と、加熱作用と、旋回
する層流状態の対流作用との相乗効果によって有効に乾
燥できるようにした減圧平衡旋回対流加熱方法に関する
。

従来、一般に中空室内を加熱する方法としては、たとえ
ば熱風を送給するか、あるいは加熱ヒータを用いるかな
どのように必らず熱源を必要としていた。

ことに、被乾燥物を収納した中空室に対しては、送風す
るための送風ポンプと必要な加熱空気を得るだめの石油
、ガスまたはヒータのような熱源とを必要とした。

したがって、乾燥を目的とする加熱手段には、送風のだ
めのエネルギーの外に熱エネルギーを得るための熱源を
必要としなければならないほど有効なエネルギーの利用
がなされず、エネルギーの浪費は避けられない不都合が
あった。

この発明は、斜上の点に着目して成されたもので、密閉
された中空室に対して熱エネルギーを得るだめの特別な
熱源を用いることなく、送風のためのエネルギーを、回
転体の回転作用に基づく吸引減圧作用と、その減圧が平
衡された状態での回転体と空気との摩擦発熱作用とに変
換してエネルギーを無駄なく有効に利用すると共に、摩
擦熱を有する気流を旋回した層流状態となし、かつ対流
作用を生起させて高能率にして短時間な加熱逓増効果を
奏し得るようにした減圧平衡旋回対流加熱方法を提供す
ることにある。

また、この発明は、密閉された中空室に対して上述の回
転体による吸引減圧作用と、摩擦発熱作用と、旋回した
層流状態の対流作用との外に、外気の吸気作用を働かせ
て気化分の排除、乾燥作用の促進を向上するようにした
減圧平衡旋回対流加熱方法を提供するにある。

以下に、この発明に係る減圧平衡旋回対流加熱方法の一
実施例を図面に示す装置に基づいて説明する。

まず、各図の構成に就いて符号と共に述べる。

１は扉２，２を枢着して観音開き構造とした角筒状の密
閉された中空室で、上下左右の外周壁には断熱材３を被
着介在させて保温できるようになっている。

４は中空室１の天井中央に開口した吸引口で、回転体ａ
が回転自在に配設しである。

そして、この回転体ａは図示にあっては、電動機５によ
り回転されるプロペラファン、シロッコ７７ンなどの回
転羽根６によって構成され所望の傾斜角度を有し、かつ
、中空室１内の空気を吸引排気するように回転方向が定
められている。

そして、回転体ａの回転領域には摩擦熱発生部Ａが形成
される。

７は旋回層流形成部で、前記中空室１の吸引口４より下
向きに拡開させた円錐状の案内板８と、この案内板８と
僅かに離れて下方に配設される中心孔９を穿った回転自
在の円錐状の回転板１０とによって構成され、前記摩擦
熱発生部Ａで得られた摩擦熱を有する気流を両板８，１
０との間で形成される間隙部ｇより遠心方向に旋回層流
を発生させることができるものである。

なお、前記回転板１０は、吸引口４に交叉して設けた支
杆１１の中心に軸杆１２の上端を固定してその下端を下
方に垂下突出させ、との軸杆１２の下端にベアリング１
３を介して回転板１０の中心孔９に交叉して設けた交叉
杆１４の中心と回転自在に軸支すると共に前記案内板８
にはその局面四個処に一定方向に傾く斜板１５を固着し
て間隙部ｇを通過する気流に回転体ａの回転方向と同じ
方向の指向性を附与させ、さらに案内板８の上面四個処
に設けた羽根１６が前記気流の指向性を受けて回転板１
０に回転体ａと同一方向の回転作用を発生させ、この回
転作用により間隙部ｇを通過する気流を開口端ｇ′より
遠心方向に旋回層流として吐出させることができる。

１７は中空室１の下部に一端１７ａを開口した外気送給
管で、中空室１の下面または下部側面に開口しである。

１８は、この外気送給管１Ｔの中空室１側の中心個処に
（上方に向けて）開口した開口端１７ｂを中心とした漏
斗状の拡開板で、尋人外気の室１内への導入作用を良好
にできるようにすると共に、との拡開板１８内には必要
な個処に補助ヒータを設けて尋人外気を加熱することも
ある。

また、外気送給管１７内には除塵フィルター１９を取外
自在に設けるのが好ましい。

２０は、前記外気送給管１１の調節パルプで、嫡子２０
ａによシ外気送給管１７内を通る外気の流量を自在に調
節できるようになっている。

なおこの調節バルブ２０は、図示していないが作動圧の
条件を中空室１内の温度、室１内外の圧力差などによ勺
可変調節できる一般的な自動制御弁として用いることに
より、中空室１の温度または減圧状態に応じて自動的に
開閉させて外気を送給することができる。

２１は中空室１ののぞき窓、２２は温度、圧力などの表
示板、２３は電動機５の支持筒で、排気通路２４を有し
、かつ支持筒２３の開口端には消音筒２５を備える。

２６は回転板１０の下面数個処に設けた羽根である。

なお、中空室１内には図示していないが被加熱物を載置
する棚、この棚を支える支持枠などを任意に備えるが、
いづれも通気効果に配慮した構成をもだせることは勿論
である。

以上述べた構成において、電動機５に通電し、回転羽根
６を回転させれば、密閉された中空室１内の空気は回転
羽根６の吸引排気作用によって、次第に排気減圧され、
中空室１の内外の圧力差が次第に大きくなるが、成る圧
力差に達した時点で略々平衡状態を維持する。

この略々一定の平衡状態における中空室１の内外の圧力
差は、回転羽根６０回転吸引力の大きさと吸引口４と回
転羽根６の間隙の大きさなどによって定まるが、この平
衡状態は、回転羽根６０回転作用が継続する限り維持さ
れる。

この平衡状態では、回転羽根６の回転領域内にある摩擦
熱発生部Ａにおいて空気の滞溜現象が生じ、回転羽根６
との摩擦作用が反覆継続するので摩擦熱が発生して次第
に温度か上昇する。

この摩擦熱が中空室１内に伝播して室内を好みの温度に
加熱できる。

ところで、中空室１にはその吸引口４に案内板８を円錐
状に固着し、これと平行して間隙部ｇを形成するように
円錐状の固転板１０を設けて旋回層流形成部７を形成し
であるので、摩擦熱を有する気流はこの間隙部ｇを通っ
て層流状態となって下向し、同時に回転数１０を回転さ
せるために旋回流となって遠心作用の下に中空室１の内
周壁に沿って急激な気流を発生させることとなる。

また回転板１０には、その中心に中心孔９を有するので
中空室１内の中心部分の気流は上昇して吸引せられる。

このように中空室１内の空気圧が回転羽根６の回転によ
る減圧作用を受けた状態において、旋回層流形成部７の
働きによシ、外周よシ中心側に向って移行する気流の対
流作用が生起し、室１内の温度を所望の設定された温度
に急速に均一化できる。

しだがって、中空室１内に被加熱物として例えば被乾燥
物を収容すれば、減圧および気流の旋回する対流作用に
より被乾燥物の含有水分の遊離性を高められかつ室温の
上昇による被乾燥物への加熱作用により、被乾燥物の遊
離性水分の発散を促がして高能率の乾燥作用を奏するこ
とができる。

なお、加熱作用の過程で、外気送給管１１より調節バル
ブ２０を開いて外気を送給するときは、中空室１内の温
度は降下するが、外気の給入分だけ中空室１内の気化蒸
気分が回転羽根６によって外部に排出除去されるので、
乾燥作用をより促進できる。

さらに中空室１内の温度を予じめ所望の温度に設定して
おき、この設定温度と外気送給管１７の調節バルブ２０
の開閉操作を関連させて置くことにより、外気は外気送
給管７を通って中空室１内に間歇的に導入されて、所望
の設定された温度条件の下に自動運転操作を行なわせる
ことができる。

以上、この発明についての実施例を説明したがことに旋
回層流形成部７は上述の構成に同等限定されるものでな
く、下側の円錐状の回転板１０を固定し、上側の円錐状
の案内板８を回転させるようにしてもよく、さらに上下
の板８，１０を固定しておき、その間隙部ｇ内に回転で
きる他の部材を介装させて旋回層流を得るようにしても
よい。

この旋回層流は、中空室１内の減圧度が大きい程、その
力は強く、減圧度が低下するに従って漸次と弱まること
が分っている。

また、中空室１は図示では立方体形状であるがこの形状
は同等特定されるものでなく円筒構造であっても良いこ
とは勿論である。

なお、図示のように立方体形状の場合はその四周の四隅
部に屈曲面を形成して旋回層流の流れ抵抗を逓減させる
こともある。

この発明は斜上のように、回転体の回転作用によって密
閉された中空室内の室気を吸引排気し、中空室を減圧状
態に保ち、しかも室内外の圧力差を略々一定の平衡状態
において回転体の回転作用を継続させて回転体と空気と
の摩擦作用によって摩擦熱を発生させると共にこの摩擦
熱を有する気体を旋回した層流状態にして中空室内を下
降させかつ対流させるようにした方法に係るものである
から、発熱のだめの手段に従来のようなヒータとか燃料
などのような直接的な熱源を全く必要としないで所謂省
エネルギーに役立つと共に中空室内の温度分布を短時間
に均一にできるという特徴を有する。

また、摩擦熱は、平衡状態における排気用の回転体すな
わち回転羽根と空気との摩擦作用によって得られるので
減圧作用と発熱作用とが回転体の回転作用のみによって
相乗的にしかも有効に働きさらにこの摩擦熱を有する気
流を旋回した層流状態として対流現象を強制的に生起で
きるので加熱時間を著るしく短縮して、ことに乾燥機に
広く利用できる利点を有する。

したがって、たとえば椎茸１９葉煙草などの農水産物を
始め、衣類、化学薬品の乾燥など、その応用範囲は、き
わめて広〈実施できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明に係る減圧平衡旋回対流加熱方法の一実
施例を示す具体的装置であって、第１図は一部切欠正面
図、第２図は同上の旋回層流形成部の拡大側面図、第３
図は同上の拡大下面図、第４図は第２図の一部切欠側面
図である。 １・・・・・・中空室、４・・・・・・吸引口、７・・
・・・・旋回層流形成部、１７・・・・・・外気送給管
、２０・・・・・・調節バルブ、ａ・・・・・・回転体
で、回転羽根６を有する電動機５で構成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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内に排気させ、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、さら
   にこの摩擦熱を有する気流を前記回転体を中心として旋
   回する層流状態に保って強制的に中空室の内周壁に沿っ
   て下降させ、これにより中空室内で対流作用を生起でき
   るようにした減圧平衡旋回対流加熱方法。 ２ 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、さら
   にこの摩擦熱を有する気流を前記回転体を中心として旋
   回する層流状態に保って強制的に中空室の内周壁に沿っ
   て下降させ、これにより中空室内で対流作用を生起でき
   るようにし、さらに中空室の所望個所より外気を直接ま
   たは必要な温度に加熱して導入するようにした減圧平衡
   旋回対流加熱方法。 ３ 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、さら
   にこの摩擦熱を有する気流を前記回転体を中心として旋
   回する層流状態に保って強制的に中空室の内周壁に沿っ
   て下降させ、これにより中空室内で対流作用を生起でき
   るようにし、さらに中空室内の設定温度に関連して中空
   室の外気送給管に設けた調節パルプを開閉操作させて外
   気を間歇的に導入して中空室内の温度をたえず設定され
   た温度に保持できるようにした減圧平衡旋回対流加熱方
   法。