JPS6144227B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高温特性にきわめて優れた新規な
減圧平衡発熱方法およびその装置に関する。

本発明者は、特開昭59−19582号、特開昭57−
19583号、特公昭59−52342号および特公昭59−
52753号など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
の圧力差を畧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する
ようにした減圧平衡発熱方法であり、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
る。

この発明は、上述の技術内容を前提とし、かつ
これを利用して中空室すなわちチヤンバー内の空
気を有効に加熱して高温を得るようにした減圧平
衡発熱方法およびその装置を提供することにあ
る。

すなわち、この発明は、回転体の回転作用によ
つて生ずる摩擦熱を、チヤンバーの排気側に設け
た蓄熱空間部を経て熱交換部内に集中させ、かつ
該熱交換部を絞り構造として蓄熱空間部に導入さ
れる発熱空気をより有効に圧縮させて起熱効果を
向上し、これによりチヤンバー内の温度上昇を急
速に行えるようにした減圧平衡発熱方法およびそ
の装置を提供することにある。

また、この発明はチヤンバー外へ熱交換部を経
て排出されると温熱空気を、チヤンバー内へ吸引
される外気と熱交換機構によつて有効に熱交換さ
せてチヤンバー内の熱エネルギーの損失を極力防
止できるようにした減圧平衡発熱方法およびその
装置を提供するにある。

以下にこの発明に係る装置の実施例を図面と共
に説明する。

各図において、１は扉構造２を有し、または有
しない密閉構造のチヤンバー、３はチヤンバー１
を構成する外壁構造体を示し、釜などチヤンバー
１自体を熱源として利用したい場合は熱伝導性の
優れた材料で構成し、チヤンバー１内に被処理物
を収容して加熱または乾燥したり、チヤンバー１
内の発熱空気を図示しない接続管などを用いて外
部に導出したりしたい場合は、断熱構造体として
構成する。４は減圧摩擦熱発生機構で、電動モー
タ５と一または二以上のフアン６および該フアン
６を覆う管状筒７とにより構成され、フアン６と
管状筒７との間には微少な間隙ｇを形成しフアン
６が回転する管状筒７によつて形成される空間に
摩擦熱発生部８が形成され、滞溜空気との摩擦効
果を向上できる構成とすることができる。なお、
該減圧摩擦熱発生機構４はそのフアン６の径の大
きさ、羽根６ａの枚数、羽根６ａの傾斜角度、フ
アン６間の距離、フアン６の取付数などの自由に
変更でき、特願昭57−55089号「多段フアン付回
転体」に示す構成をとることができる。また、フ
アン６はプロペラフアン、シロツコフアンなど好
みの形状の回転羽根６ａによつて構成され、所望
の傾斜角度を有し、かつ、チヤンバー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お
り、さらに滞溜空気との摩擦効果が向上する構成
を備える。９は、前記減圧摩擦熱発生機構４の排
気側の開口部４ａに接続される筒状の排気通路
で、該通路９の開口端９ａは第１図の実施例にお
いては、チヤンバー１外に開放されているが、第
２図の実施例ではチヤンバー１外の内気排出部１
０と接続され、さらに、外気吸入部１１と一体的
に結合されて後述する熱交換機構１２を備える。

１３は前記排気通路９の蓄熱空間部で、最外部
のフアン６より外側において形成されれば良く、
次段に形成される排気通路９の絞り構造を有する
熱交換部１４との間隔は好みの長さに設定でき
る。

なお、該熱交換部１４は一以上複数設置できる
と共に各構成は、平行する多数の小口径の小通路
１５によつて絞り構造となつており、かつ、排気
通路９と直交する方向に多数の平行した放熱フイ
ン１６を連設して熱交換通路１７を該放熱フイン
１６と平行に形成するものである。

１８は、該熱交換部１４に沿つて熱交換通路１
７を通過する気流を有効に吸引、熱交換させてチ
ヤンバー１内に強制的に循環させ、これによりチ
ヤンバー１内の空気を加熱上昇させることができ
る熱交換強制用フアンである。このフアン１８は
たとえば特公昭58−21185号のような附属機構を
用いて、チヤンバー１内の空気に旋回対流を発生
させることができる場合には省くことができる。

つぎに、前記内気排気部１０と外気吸入部１１
とで構成される熱交換機構１２について述べる。

すなわち、この熱交換機構１２は、内気排出部
１０を多数の竝列した細管１９とこの細管１９を
直交して横切る多数の熱交換板２０として構成し
たものに外気吸入部１１を外側に一体的に結合さ
せて得られるもので、さらに該外気吸入部１１は
その入口側に弁２１によつて開閉される弁口２２
を備え、交互に細管１９を反対方向から横切つて
設けられる仕切壁２３により内気排出部１０の両
側に設けられる空間部２４，２４を多数に仕切
り、前記仕切壁２３に沿つて外気吸入部１１を内
気排出部１０に対して蛇行状に形成し、出口側の
最内端１１ａをチヤンバー１内に向けて開放する
ものである。なお、前記弁口２２の弁２１は自動
または手動などその操作は自由である。２５はチ
ヤンバー１と直接接続される外気導入機構で、導
管２６と弁２７とより成り、ことに第２図に示す
実施例では、チヤンバー１内の温度降下を急速に
行わせるために有効に利用でき、手動またはコン
トローラ（図示せず）の指示によつて弁２７を開
閉できると共にチヤンバー１に対して必要個処に
複数設置できる。

なお、２８は管状筒７に形成される案内堰、２
９はモータ軸、３０は電動モータ５の過熱を防止
するための外気冷却用管を示す。また、管状筒７
と電動モータ５並びにフアン６との関係は、図示
では電動モータ５およびフアン６を中心として管
状筒７と環状通路構成をもつているが、その構成
は何等制限されない。

叙上の構成に基づいて作用を説明する。

まず第１図について述べる。

電動モータ５に通電し、フアン６を回転させれ
ば、減圧摩擦熱発生機構４が働き、まず密閉され
たチヤンバー１内の空気は、フアン６の吸引排気
作用によつて排気通路９を経て次第に排気され、
チヤンバー１内が減圧され、チヤンバー１の内外
の圧力差が次第に大きくなる。ついで或る圧力差
に達した時点で畧々一定の平衡状態を維持する。
この平衡状態ではフアン６の回転領域内にある摩
擦熱発生部８において、空気の滞溜現象が生じ、
フアン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が上昇すると共に、フアン
６の回転排気作用は、蓄熱空間部１３に加熱され
た空気を強制的に送り込もうとするため、圧縮作
用が行われ圧縮熱も発生し、前記摩擦熱と共に蓄
熱空間部１３内の空気温度は急激に上昇する。し
かも、この蓄熱空間部１３内の熱は次段の熱交換
部１４に伝播し、該部１４の熱交換通路１７を通
過する空気を有効に加熱してチヤンバー１内の空
気温度を上昇する。

また、チヤンバー１内の空気温度が上昇した
後、外気導入機構２５の弁２７を開き、外気をチ
ヤンバー１内に導入すればチヤンバー１内の加熱
空気は排気通路９を通つて外部に吐出される。

つぎに、第２図の場合について述べる。

電動モータ５に通電してフアン６を回転させる
ことにより、チヤンバー１内外の空気の圧力差が
畧々一定の平衡状態に達し、排気通路９の蓄熱空
間部１３で加熱された空気が急速に貯溜し、熱交
換部１４において、チヤンバー１内の空気が熱交
換されてチヤンバー１内の空気が加熱されるとい
う一連の作用については、前述した場合と全く同
様である。

この減圧平衡発熱状態において外気吸入部１１
の弁２１を開いて弁口２２を開くと外気は、空間
部２４，２４を仕切壁２３に沿つて蛇行しながら
チヤンバー１内に流入すると共に、チヤンバー１
内の空気は排気通路９より内気排出部１０を経て
チヤンバー１外に吐出される。

ところで、内気排出部１０と外気吸入部１１と
は熱交換機構１２を備えているので未だ余熱を有
する内気は、外気の流入過程でほぼ完全に近く熱
交換されてチヤンバー１内に流入されることとな
りチヤンバー１内の急速な温度降下を防ぐことが
できる。そして、この状態を継続して行う時は減
圧平衡状態が保たれるので庫内温度は漸次上昇す
る。

なお、急速に温度降下させたい場合は、外気導
入機構２５を働かせ弁２７を開いて外気を直接チ
ヤンバー１内に送給することにより、チヤンバー
１内外との圧力差を逓減もしくは無くして所望の
庫内温度を得ることができる。

以上、この発明について実施例を記述したが、
チヤンバー１の容積の大小に応じて減圧摩擦熱発
生機構４を複数設置できることは勿論である。

この発明によれば、排気側に蓄熱空間部および
熱交換部を設けて熱の逃逸を防ぎかつ熱の貯溜、
熱交換を有効に行つているので、熱効率が高くチ
ヤンバー内の空気温度をきわめて有効に高めるこ
とができる。

また、チヤンバー内には乾燥ないしは加熱の目
的のための被処理物を収納できるばかりでなく、
配管などを接続してチヤンバー内の熱エネルギー
を外部に取り出して加熱、暖房などの用途に供す
ることができるなど、その用途は広範である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明に係る減圧平
衡発熱装置の二実施例を示す断面説明図である。 １…チヤンバー、４…減圧摩擦熱発生機構、５
…電動モータ、６…フアン、９…排気通路、１０
…内気排出部、１１…外気吸入部、１２…熱交換
機構、１３…蓄熱空間部、１４…熱交換部、１７
…熱交換通路、２５…外気導入機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉構造のチヤンバー内の空気を、回転体の
   回転作用により強制吸引してチヤンバー外に排気
   させ、チヤンバー内を減圧してチヤンバー内外の
   圧力差を略々一定の平衡状態に保つと共に、前記
   回転体の回転作用に基づいて得られる熱を、チヤ
   ンバーの排気通路に設けた蓄熱空間部を経て絞り
   構造を有する熱交換部よりチヤンバー内に取り出
   して循環させ、チヤンバー内の減圧空気を加熱上
   昇させるようにしたことを特徴とする減圧平衡発
   熱方法。 ２ 密閉されたチヤンバー内の空気を、回転体の
   回転作用により強制吸引してチヤンバー外に排気
   させると同時にチヤンバー内に外気を導入させ乍
   らチヤンバー内を減圧し、チヤンバー内外の圧力
   差を略々一定の平衡状態に保つと共に前記回転体
   の回転作用に基づいて得られる熱を、チヤンバー
   の排気通路に設けた蓄熱空間部を経て絞り構造を
   有する熱交換部よりチヤンバー内に取り出して循
   環させ、チヤンバー内の減圧空気を加熱上昇させ
   るようにしたことを特徴とする減圧平衡発熱方
   法。 ３ 密閉構造のチヤンバー内の空気または外気吸
   入部より吸引される空気を、回転体の回転作用に
   より強制吸引して排気通路よりチヤンバー外に排
   気させ、チヤンバー内を減圧してチヤンバー内外
   の圧力差を略々一定の平衡状態に保ち乍ら前記回
   転体の回転作用に基づいて得られる熱をチヤンバ
   ーの排気通路に設けた蓄熱空間部を経て絞り構造
   を有する熱交換部よりチヤンバー内に取り出して
   循環させてチヤンバー内の減圧空気を加熱上昇さ
   せると共に、前記外気吸入部より吸引される空気
   を、排気通路より外部に吐出される熱エネルギー
   を有する空気と熱交換させてチヤンバー内に導入
   するようにしたことを特徴とする減圧平衡発熱方
   法。 ４ 開閉自在の外気吸入部を有する密閉構造のチ
   ヤンバー、該チヤンバー内の空気を排気通路の内
   気排出部を経て強制排気してチヤンバー内外の圧
   力差を略々一定の平衡状態に保つことができ、か
   つ発熱機能を有する回転体、前記排気通路に順次
   と形成される蓄熱空間部および絞り構造を有して
   チヤンバー内に放熱できる熱交換部より成ること
   を特徴とする減圧平衡発熱装置。 ５ 回転体は、一以上複数設けることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載の減圧平衡発熱装
   置。 ６ 絞り構造を有する熱交換部は、一以上複数段
   連設することを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の減圧平衡発熱装置。 ７ 開閉自在の外気吸入部を有する密閉構造のチ
   ヤンバー、該チヤンバー内の空気を排気通路の内
   気排出部を経て強制排気してチヤンバー内外の圧
   力差を略々一定の平衡状態に保つことができ、か
   つ発熱機能を有する回転体、前記排気通路に順次
   と形成される蓄熱空間部および絞り構造を有しチ
   ヤンバー内に放熱できる熱交換部、前記外気吸入
   部に前記内気排出部を一体的に組込んだ熱交換機
   能より成ることを特徴とする減圧平衡発熱装置。 ８ 回転体は、一以上複数設けることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の減圧平衡発熱装
   置。 ９ 絞り構造を有する熱交換部は、一以上複数段
   連設することを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の減圧平衡発熱装置。