JPS5847621B2 - 減圧平衡強制旋回対流加熱方法およびその装置 - 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空気を回転体の回転に
より強制的に吸引して排気する減圧作用と、空気と回転
体との摩擦作用により発生する摩擦熱の発熱作用と、施
回対流作用とによって中空室内を加熱するようにした減
圧平衡加熱方法およびその装置に於で、中空室内の加熱
気流を均一な温度分布の下に有効に施回対流させて中空
室内の収納物を迅速かつ高品質に保って加熱できるよう
にした減圧平衡強制施回対流加熱方法およびその装置に
関する。

本出願人は、さきに密閉された中空室内の空気を回転体
の回転により強制的に吸引して排気する減圧効果と、空
気と回転体との摩擦作用により発生する摩擦熱の加熱効
果とにより石油、ガスまたは電気ヒータなどの既存の熱
源を用いない新しい減圧平衡加熱方法および装置を開発
した。

この発明は上述の発明を基本とし、かつ上述の発明を利
用して威されたもので中空室内の空気流を強制的に施回
対流させて温度分布が均一で加熱ないし乾燥効果の顕著
な新規な減圧平衡施回対流加熱方法およびその装置を提
供するにある。

以下にこの発明の一実施例を図面に示される構成につい
て詳述する。

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
を回転自在に配設した減圧摩擦熱発生機構Ｘを有する。

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、シロツコファンなどの回
転羽根６によって構戒された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力向が
定められている。

そして、この回転体ａの回転領域には摩擦熱発生部Ａが
形成される。

７は前記減圧摩擦熱発生機構Ｘの回転体ａに僅かの間隔
を置いて対設した回転翼車で、該回転翼車７と一体で回
転する吸引羽根８とにより従動回転機構Ｙを構成してい
る。

すなわち、吸引口４の下端に、臨設されて固定される直
交した支持枠９を取付け該枠９の中心を回転体ａの中心
と一致させて軸受部１０となしこの軸受部１０の上力に
は前記回転翼車７を、また下力には前記吸引羽根８を軸
杆１１に螺合固定して一体回転できる構成としている。

また、回転翼車７は吸引口４の口径より僅かに小径のリ
ング１２とそのリング１２の外周に突出した多数の羽根
１３とによって構成され、吸引口４の内壁とリング１２
と羽根１３とにより囲繞される多数の気室１４が形成で
きるようになっている。

１５は羽根１３の上端を稍々斜方向に曲折した折曲部で
、回転性能を高められるように構成している。

１６は中心取付部１７を支持する四本の支杆、１８はリ
ング１２の内側に散設した吸引羽根で、下男の気流を吸
上げできるように同じ力向の傾斜角度を保って取付けら
れている。

さらに、回転羽根８は、通常のファン構造でよく、中空
室１内の空気を上方に吸上げる方向に羽根８が回転する
ように構成してあればよい。

なおまた回転羽根８の外方には前記支持枠９の両端を支
持できる環状部１９ａを有する陣笠状の傾斜板１９が固
定してあり、回転羽根８の吸引領域を劃然と規制してあ
る。

なお、図示しないが、この傾斜板１９を回転羽根８と同
様に軸杆１１に回転可能に固定しこの傾斜板１９の下面
にファン機能を呈する傾斜した羽根を取付けて前記した
と同様に、吸引効果と吸引領域とを、劃然と規制して実
施しても差支えない３２０は強制施回対流案内機構Ｚを
構成する吸引口４より下向きに拡開させた円錐状の案内
板で、前記傾斜板１９との間で施回流が形成される。

２１は施回流の流れ方向を規制する規制板で傾斜板１９
上に起立させてありかつ画板１９．２０の間に四個配設
してある。

２２は電動機５の支持筒で、排気通路２３を有し、この
支持筒２２の開口端には消音筒２４を備える。

２５は中空室１の下部に配設した加熱機構で、たとえば
電気ヒータを内蔵し、加熱初期の際の昇温効果を高める
ために用いたりさらにはサーモスタットなどにより温度
制御することもある。

２６は中空室１内に多段に配設した網、板などの棚で、
被乾燥物の種類、大きさに応じて上下の棚の間隔、棚の
形状を自由に変えることができ、通気乾燥効果を有効に
行わせるものである。

２７はのぞき窓、２８は各種計器および制御盤を備えた
コントロールボックスである。

叙上の構成に基づいて、この発明の作用、方法を説明す
る。

まず、電動機５に通電し、回転羽根６を回転させれば、
減圧摩擦熱発生機構Ｘが働き密閉された中空室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、
或る圧力差に達した時点で略平衡状態を維持する。

この略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６の回転吸引力の大きさと吸引口４と回転
羽根６と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６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
にその温度が上昇する。

一方、減圧摩擦熱発生機構Ｘに相対して従動回転機構Ｙ
が設けられており、回転体ａすなわち回転羽根６によっ
て回転される施回流は流体の粘性効果により、離開して
いるこの従動回転機構Ｙの回転翼車７を同一方向に回転
させるように働かせるので回転翼車７のリング１２と羽
根１３と吸引口４の内壁とで囲繞される気室１４内の気
体を強制的に施回させると共に回転翼車７と同軸の回転
羽根８を同一方向に回転させること５なる。

したがって、中空室１内の空気を排出して所望の減圧状
態すなわち中空室１内外の圧力差かほソ一定した平衡状
態に達するまでは従動回転機構Ｙは専ら排気作用を呈す
る。

ところが、中空室１内外の圧力差かほゾ一定した平衡状
態に達した後、気室１４内の気流は摩擦熱を得て加熱気
流となり、この加熱気流は強制施回対流案内機構Ｚによ
り案内板２０と傾斜板１９とで形成される円錐状の空間
部に、規制板２１によって施回流を附勢されながら導入
されさらに中空室１の外周内壁に向って吐出されるもの
である。

一方、従動回転機構Ｙは回転翼車７の回転により一体回
転する回転羽根８の作用で該回転羽根８の下方に位置す
る気流は強制的に上方に吸引されリング１２の吸引羽根
１８の吸上効果と相俟って減圧摩擦熱発生機構Ｘの回転
羽根６の摩擦熱発生部Ａに強制的に送り込まれ該部で既
に昇温した気流と入れ替わりながら回転翼車７によって
前述のように下方に施回流を形成して吐出されるもので
ある。

したがって、従動回転機構Ｙと強制施回対流案内機構Ｚ
の働きにより中空室１内の気流は、外周力向から下降し
中央部分から上昇する強制的な対流作用と、渦巻状の施
回作用（渦巻作用とも認められる）とを奏することがで
きる。

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、施回する気流を外周
方向から下降させ一旦下降した後中空室１の下部外周よ
り中心側に向って移行する気流の対流作用を強制的に生
起させているので、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。

しかも、対流する加温された気流は多段に配設された棚
２６内に均一に侵入して作用し全体を減圧加熱できる。

なお、必要に応じて加熱の初期は勿論のこと、その過程
において加熱機構２５を働かせて加熱効果を図ることも
ある。

したがって、中空室１内の棚２６上の被加熱物は減圧作
用、施回対流作用による均一な加熱作用を受けることが
できたとえば被加熱物が被乾燥物の場合は急速な加熱乾
燥を促がすことかできる。

また、中空室１内の加熱温度は所望の設定温度とするこ
とにより″隨温状態の下に加熱することができる。

また．中空室１は図示では立方体形状であるがこの形状
は伺等特定されるものでは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施回層流の流れ抵抗を逓減させる
こともある。

この発明は叙上のように、回転体の回転作用によって密
閉された中空室内の空気を吸引排気し、中空室を減圧状
態に保ち、しかも室内外の圧力差を略一定に平衡状態に
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
熱を有する気体を従動回転機構と強制施回対流案内機構
とによって有効な施回渦巻作用と対流作用を自然に生起
させるようにしているので加熱作用が均一に被加熱物に
作用して有効な加熱操作を行うことができる。

しかも、従来のようなヒータとか燃料などのような直接
的な熱源の使用を省き、回転体の回転摩擦作用、減圧作
用、施回渦巻流による対流作用によって有効な加熱作用
を行わせているのであらゆる種類の加熱作用に有効に実
施できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明に係る減圧平衡施回対流加熱装置の一実
施例を示すもので、第１図は全体の一部切欠正面図、第
２図は同上要部の拡大断面図、第３図は回転翼車の拡大
平面図、第４図は拡大側面図、第５図は第３図のｖ−ｖ
線断面図、第６図は従動回転機構の支持枠と傾斜板との
関係を示す拡大平面図、第Ｔ図は同上の■−■線断面図
、第８図は傾斜板だけの平面図、第９図は同上正面図で
ある。 １・・・・・・密閉された中空室、４・・・・・・減圧
摩擦熱発生機構Ｘの吸引口、７・・・・・・従動回転機
構Ｙの回転翼車、８・・・・・・回転羽根、１２・・・
・・・リング、１８・・・・・・吸引羽根、１９・・・
・・・陣笠状の傾斜板、２０・・・・・・強制施回対流
案内機構Ｚの案内板、２１・・・・・・規制板、ａ・・
・・・・回転体を示し、電動機５と回転羽根６で構成さ
れる、Ａ・・・・・・摩擦熱発生部。

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維持させ
   て空気との摩擦作用を促進して摩擦熱を発生させ、この
   摩擦熱を有する気流を前記回転体を中心とする施回流と
   して生起させ、中空室内の気体を回転体の中心下方より
   吸引し、中空室の四周に向って渦流状に拡散下降する強
   制施回対流を発生して中空室内の温度を均一に保って加
   熱するようにした減圧平衡施回対流加熱方法。 ２ 被乾燥物を収納する密閉された中空室に、回転体に
   よる減圧摩擦熱発生機構を設け、中空室内を減圧平衡状
   態で加熱すると共に、該減圧摩擦熱発生機構の回転体に
   対抗した位置に従動回転機構を設け、さらに強制施回対
   流案内機構を設けてなる減圧平衡施回対流加熱装置。