JPH0122554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は回転体を利用した発熱装置に係る。

（従来の技術） 従来、回転体利用による発熱装置としては、
「熱風発生装置」（特公昭45−35514）が、知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の回転体利用による発熱装
置は、気体の圧縮による圧縮熱を利用するもの
で、気体の回転体側への流入制限をさせて発熱さ
せるものではなかつた。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、気体吸入口及び気体排出
口を有するケーシングと、気体を気体吸入口から
気体排出口方向へ移動可能にケーシング内で回転
する回転体と、回転体より気体吸入口側に設置
し、ケーシング内への気体の流入を制限させる気
体流入制限手段とからなることを特徴とする発熱
装置を提供する。

（作用） 回転体の回転により気体は気体吸入口から入り
気体排出口へと送られるが、回転体より気体吸入
口側に設けられた気体流入制限手段が存在するた
め、一定量流入するとそれ以上の気体は吸入しな
くなり、あるいは吸入し難くなる。さらに回転体
を回転すると回転体と気体との摩擦に起因すると
推測される発熱を生じる。

（実施例） 以下、この発明を含水または湿潤体の液体分離
方法および装置に用いた一実施例を図面について
説明する。

１は、気体流入制限手段である。この実施例で
は所望の扉２を枢着して開閉自在とした角筒状の
密閉された中空室からなり、外周壁には断熱構造
３を備えて保温効果を付与させている。気体流入
制限手段１は、この実施例では密閉された中空室
としたが、気体の流入制限可能であれば、密閉状
でなくともよい。４は中空室１の下部中央に回転
体ａを上向きで垂直方向に配設した電動機で、電
動機４の下部に位置する電気駆動部５を中心とし
た同心管状の排気通路６を有する内外二重のケー
シング７，８を被冠固定すると共に前記回転体ａ
と排気通路６の上方に臨まれて気体吸入口９を形
成する外部ケーシング８との間で減圧摩擦熱発生
機構Ｘを形成する。

１０は中空室１の最下位に仕切壁１１を介して
隔絶形成される液体凝結室で前記外部ケーシング
８の下端周縁を前記仕切壁１１に穿つた開口状の
気体排出口１２に固着して構成すると共に該液体
凝結室１０には外部と通ずるドレーン１３を設け
る。

ところで、前記回転体ａは電動機４により回転
されるプロペラフアン、シロツコフアンなどの回
転羽根１４によつて構成された所望の傾射角度を
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、この回転
領域には有効な摩擦熱発生部Ａが形成される。

１５は前記減圧摩擦熱発生機構Ｘの回転体ａに
僅かの間〓をおいて対設した回転翼車で、該回転
翼車と一体で回転する吸引羽根１６とにより従動
回転機構Ｙを構成している。１７は該従動回転機
構Ｙの支持枠で、中空室１の内壁より内方に向け
て突設した保持枠１８に固着され、支持枠１７の
中心を回転体ａの中心と同一軸線上に一致させて
軸受部１９となしこの軸受部１９を挟んで、その
下方には前記回転翼車１５を、また上方には前記
吸引羽根１６をそれぞれ軸杆２０に固着して一体
回転できる構成としている。２１は、中空室１の
内壁に沿つて間〓通路２２を形成しながら設けら
れる隔壁で、上部より前記従動回転機構Ｙの保持
枠１８に達するまで添設され、被処理物の収容室
２３を形成する一方、該機構Ｙの回転翼車１５の
外周方向に設けられる環状開口部２４を介して間
〓通路２２と連通できるようにすると共に前記電
動機４の外部ケーシング８と中空室１の内壁で形
成される環状室２５と前記間〓通路２２とが連通
できるように形成する。２６は前記隔壁２１の所
望個処に穿設したルーバーなどの通気孔で図示で
は中空室１の上隅部に設けてあるが上下隅部、中
央部など好みの個処に穿設することができる。２
７は前記仕切壁１１に設けた減圧調整弁で、液体
凝結室１０と中空室１との減圧状態を自由に外部
の摘子２８を用いて調節できるようになつてい
る。

２９は液体凝結室１０内にその一部を臨装した
強制冷却機構で、フレオンなどを冷媒として用い
たポンプによる強制循環操作で、一定サイクルの
下に放熱、吸熱、膨張、凝結などを反復行う広く
一般に用いられている簡易な構造のもので差支え
ない。３０は前記収容室２３の下部に形成される
下板、３１は該下板３０の中央に穿つた孔で網板
３２で連通自在に形成してある。３３は該孔３１
の下方に設けた受板で、前記従動回転機構Ｙの吸
引羽根１６と間隔を置いて対設する。３４は、中
空室１の所望個処に設けたのぞき窓、３５は各種
計器、メインスイツチおよび制御盤などを備えた
操作部、３６は安全スイツチで扉２の開閉によつ
て開閉できるようになつており、不用意に扉２を
開いた場合にはすべての電気回路が断たれるよう
に構成してある。

叙上の構成に基づいて、この発明の実施例の作
用を説明する。

まず、収容室２３内に所望の被処理物を扉２を
介して収容し、操作部３５において必要な温度、
時間など必要事項を設定してスイツチを投入す
る。

すると、電動機４は駆動を開始し、回転体ａを
構成する回転羽根１４は回転し始めるので減圧摩
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１４の吸引排気作用によつて、仕
切壁１１で隔絶された液体凝結室１０よりドレー
ン１３を経て外部に排気され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、
あ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１４の回転吸引力の大き
さと吸入口９と回転羽根１４との間〓の大きさな
どによつて定まるが、この平衡状態は回転羽根１
４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１４の回転領域内に
ある摩擦熱発生部Ａにおいて空気の滞留現象が生
じ、回転羽根１４との摩擦作用が反復継続するの
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１４によつて回転される旋回流は流体の粘
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１５を同一方向に回転させるように働
かせるので回転翼車１５と同軸の回転羽根１６を
同一方向に回転させることとなる。したがつて、
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内外の圧力差がほぼ一定した平衡状
態に達するまでは回転体ａと同様に、従動回転機
構Ｙも主として排気作用を呈する。ところが、中
空室１内外の圧力差がほぼ一定した平衡状態に近
くなると、従動回転機構Ｙは、その回転羽根１６
によつて収容室２３内の気体を、円周方向に放射
分散し分散された気体は、環状開口部２４を介し
て中空室１の間〓通路２２内に流入し、かつ上方
に旋回運動しながら進行し、隔壁２１に設けられ
たルーバーなどの通気口２６を介して収容室２３
内に旋回流（渦巻流とも見られる）として吐出さ
れ、収容室２３内の被処理物に有効に作用する。

この被処理物は、含水または湿潤体であるの
で、中空室１内の減圧効果により被処理物の水分
（液分）の気化蒸発を促進すると共に、旋回流に
よる除水（除液）効果さらには有効な昇温作用に
よる液分気化を促進して活発な気化現象が行なわ
れることとなる。

また、従動回転機構Ｙの吸引羽根１６により、
収容室２３内の旋回渦巻状態の気流はさらに有効
に吸引されてその旋回渦巻流が活発に働き、より
一層除水（除液）効果を向上できる。

このようにして収容室２３内の気流は、中空室
１内外の圧力が減圧状態で平衡を保つている場合
には、極めて有効に摩擦熱による急激な気流の温
度上昇と、収容室２３より回転羽根１６を経て間
〓通路２２を通り再び収容室２３内に帰流する強
制循環対流とが有効に働いて、被処理物に対する
液分の気化抽出を、極めて短時間に行うことがで
きる。

この状態において、手動の摘子２８を操作して
減圧調整弁２７を開いて、中空室１と液体凝結室
１０との圧力平衡を崩せば、さらに圧力平衡状態
を保つように、急激な勢力を以て中空室１内の含
液気流（液体が飽和状態の気流）は吸引口９より
内外二重のケーシング７，８で形成される同心管
状の排気通路６を通つて液体凝結室１０内に流入
し、強制冷却機構２９によつて瞬間的に凝結液化
し、該室１０内に貯溜して液体分離または液体抽
出することができると共にこの室１０で除液され
て乾燥されたまたは乾燥状態に近い気流（以下、
乾燥気流または乾燥空気という。）は、減圧調整
弁２７を通つて再び中空室１内に帰流し、前記強
制循環作用を繰返すこととなる。また、さらに含
液気体は継続して排気通路６を経て連続的に液体
凝結室１０に吐出され強制冷却機構２９による冷
却凝結作用を反復継続すると共に除液された乾燥
空気は減圧調整弁２７を通つて前記作用を繰返す
ものである。

このようにして、電動機４を駆動し、回転体ａ
を回転させて減圧摩擦熱発生機構Ｘを働かせ、か
つ従動回転機構Ｙを回転させることにより急激な
発熱温度上昇が図られ、収容室２３内を温度上昇
させて被処理物の液体分の除去抽出を促すと共に
減圧調整弁２７による平衡状態の部分的な変更に
より急激な液体凝結室１０内での液化除水作用が
働ききわめて能率の高い液体除去、分離または抽
出を行うことができる。

なお、上述の実施例では、減圧調整弁２７は、
減圧摩擦熱発生機構Ｘがある一定時間経過後、開
く作用として説明したが、減圧摩擦熱発生機構Ｘ
の作動と同時に行つてもよく、また、減圧調整弁
２７の弁開度は、被処理物の大きさ、種類、含水
量、湿潤状態の大きさなどによつて調節できるこ
とは勿論である。

さらに、減圧調整弁２７は、メインスイツチの
投入と連動させて自動的に行うことができると共
にタイマーあるいは温度などと関連させて作動で
きるようにしても差支えない。

また、さらにこの減圧調整弁２７は、仕切壁１
１に介装することが好ましいが、中空室１の外周
壁に介装して液体凝結室１０との連通を変更する
ことも、この発明に含まれることは勿論である。

つぎに、従動回転機構Ｙは、その構成について
詳細を記載していないが、記載されていない他の
構成は特開昭57−139253号（特願昭56−24216号）
の明細書および図面に示されるものと均等として
よい。そしてさらに必要に応じ他の従動回転部材
を附設しても良い。

また、この従動回転機構Ｙは、中空室１内の空
気の昇温効果と旋回対流を得るためには極めて有
効であるが、この機構Ｙを省略して簡易構成とし
ても良く、さらに、この機構Ｙの有無に拘わらず
隔壁２１を省いて収容室２３の容積を拡げて構成
しても良い。

さらに液体凝結室１０に接続されるドレーン１
３には、コツクなどを附設し、凝結水の排出、抽
出操作を必要時に行うようにしても良い。

なお、図において、符号３７は回転体ａの電動
機４の電気駆動部５を冷却するための冷却管で外
気を導入して冷却することができるようになつて
いる。また、図示していないが、電動機４の電気
駆動部５は、これを中空室１外に突出させ、外気
に直接さらすようにしても良く、要は加熱するこ
とが完全に防止できて安全に運転できる構成であ
れば足りる。３８は扉２の取手、３９は滑車、４
０は必要に応じて接続する案内管をそれぞれ示
す。

以上、この発明の実施例を説明したが中空室１
の形状、構成は、被処理物の種類、大きさなどに
よつて好みのもので良く、また、前記実施例の縦
型構造に対して横型構造など自由に変化実施でき
ることは勿論である。また、扉２は中空室１の上
部に設けて、周壁全域に隔壁２１を囲繞させて管
状の間〓通路２２を形成しても良い。

この実施例では叙上のように中空室に隣接され
る液体凝結室に中空室内の減圧平衡状態で所望の
温度に昇温された含液気流すなわち気化され液体
分を有する空気が吐出され急激な冷却作用を受け
るので効率よく直ちに液化され液体分が抽出除去
できるものである。この含液気流は減圧調整弁の
弁開度の大きさによつて除水、抽出効果に変化を
伴うが、中空室内の昇温気化状態によつて影響さ
れるので、除水量の大きさに応じて適切な通気量
に設定することにより、除水、抽出時間を極めて
短時間に行うことができる。

またこの発明の実施例によれば、動力として用
いるものは電動機だけで良く、消費電力を著しく
軽減してむだなエネルギーの消費をなくして所謂
省エネ効果を奏し得られ、除水、抽出、液体分離
などの諸作用を安価、低廉に実施できる効果を有
する。

さらに、この発明の実施例によれば、回転体の
回転作用に基づく減圧平衡摩擦熱発生効果が得ら
れ、減圧と加熱昇温とさらには冷却凝結という相
乗作用によつて含水または湿潤体中の水分、有効
液体分を簡単かつ確実にしかも被処理物を損傷す
ることなく除水、抽出できるので、この種の目的
に広く実施応用できる効果があると共に被処理物
をきのこ類、野菜、果実、海産物、魚貝類などの
食料品、薬草、茶、煙草などの嗜好品、皮革、毛
皮などの被服材料などとして乾燥する場合には被
処理物の色素を生かした品質の向上が図られる顕
著な効果を有する。

その他、この発明の実施例によれば、洗濯物の
衣料乾燥の用に供し得られるなどその応用範囲は
極めて広い。

なお、この発明の実施例によれば、被処理物の
含有液分は凝結した液状で得られるので汚泥材
料、液状材料などの液体分離にも実施でき、さら
に各種成分の液体抽出ができる効果を奏する。

（発明の効果） したがつてこの発明によれば、従来知られなか
つた、内部に回転体を設けるケーシング内への気
体の流入制限による発熱により、従来の電気抵抗
バーナ等の熱源に比し効率良く発熱することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す装置の縦断説明
図である。 １……中空室（気体流入制限手段）、２……扉、
４……回転体ａを有する電動機、８……ケーシン
グ、９……気体吸入口、１０……液体凝結室、１
１……仕切壁、１２……気体排出口、１４……回
転羽根、１５……回転翼車、１６……吸引羽根、
２２……間〓通路、２３……収容室、２６……ル
ーバーなどの通気孔、２７……減圧調整弁、２９
……強制冷却機構、Ａ……摩擦熱発生部、Ｘ……
減圧摩擦熱発生機構、Ｙ……従動回転機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体吸入口及び気体排出口を有するケーシン
   グと、気体を気体吸入口から気体排出口方向へ移
   動可能にケーシング内で回転する回転体と、回転
   体より気体吸入口側に設置し、ケーシング内への
   気体の流入を制限させる気体流入制限手段とから
   なることを特徴とする発熱装置。 ２ 気体流入制限手段が、気体吸入口側に設置す
   る密閉された中空室である特許請求の範囲第１項
   記載の発熱装置。