JPH0445002Y2

JPH0445002Y2 -

Info

Publication number: JPH0445002Y2
Application number: JP1984142059U
Authority: JP
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1992-10-22
Also published as: JPS6158453U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、農業用のビニールハウス、ガラス温
室その他の室内などを暖房するのに使用する装置
に関するものである。

従来の暖房装置には、温湯またはスチームの熱
エネルギーを使用するように構成されたものや、
空気を単に加熱し、その熱エネルギーを使用する
ように構成されたものはあるが、圧縮エアーを加
熱し、その熱エネルギーを使用するように構成さ
れたものは未だない。

本考案は、圧縮エアーを加熱し、その熱エネル
ギーを暖房に使用することにより、安全で、従来
装置に比し効率がよく、省エネルギー化できる暖
房装置を提供しようとするものである。

以下図面にもとずいて本考案の実施例を説明す
ると、１はコンプレツサーで、３相、200V、
7.5KW、10馬力の性能を有するもので、屋外に
設置される。２はコンプレツサー１の吐出口で、
この吐出口２には、３相、200V、外径22ｍ／ｍ
ガス鋼管用の電磁弁３が取付けられている。４は
圧縮エアー加熱昇温器で、上、中、下３段の容器
５，６，７がジヨイント８，９で結合されてな
る。下段容器７は、例えば内径340mm、高さ400mm
の有底円筒形の容器からなり、その側壁の底部寄
りには、圧縮エアーの流入口１０が設けられてい
る。中段容器６は、下段容器７と同じ寸法を有す
る円筒形の容器からなる。上段容器５は、内径
340mm、高さ200mmの円筒形の容器の上端から内径
が徐々に狭まる円錐形の容器が一体に連なり、上
端には圧縮エアー流出口１１が設けられている。
ジヨイント８は、下段容器７と中段容器６の開口
端面を被う隔壁１２の周縁に下段容器７と中段容
器６の外側面にそれぞれ接するフランジ１３，１
４を設け、隔壁１２には、複数の通気孔１５（孔
径の合計が約50mm²）を設けてなり、フランジ１３
と下段容器７の上端部とをパツキンを介してボル
トとナツトなどにより分離可能に結合するととも
に、フランジ１４と中段容器６の上端部とをパツ
キンを介してボルトとナツトなどにより分離可能
に結合している。ジヨイント９は、中段容器６と
上段容器５の開口端面を被う隔壁１６の周縁に中
段容器６と上段容器５の外側面にそれぞれ接する
フランジ１７，１８を設け、隔壁１６には、複数
の通気孔１９（孔径の合計が約50mm²）を設けてな
り、フランジ１７と中段容器６の上端部とをパツ
キンを介してボルトとナツトなどにより分離可能
に結合するとともに、フランジ１８と上段容器５
の上段部とをパツキンを介してボルトとナツトな
どにより分離可能に結合している。２０，２１，
２２は各段の容器５，６，７の中空部に３本ずつ
合計９本設置したパイプ式フイン付きの電気ヒー
ターで、これらのヒーターは、１本当り３相、
200V、600Wの性能、全部で5.4KWの性能を有す
る。２３はコンプレツサー１の吐出口２と加熱昇
温器４の圧縮エアー流入口１０とを接続したパイ
プ、２４はパイプ２３に接続したオイル、ウオー
ター抜取付の圧力調節器で、エアー圧力2.5気圧
の性能を有する。２５は漏電遮断器付きの操作盤
で、コンプレツサー１及び電気ヒーター２０，２
１，２２の電源操作と、電磁弁３の開閉操作がで
き、かつサーモスタツトにて操作指令を受けるよ
うに構成されている。２６は垂直方向に屈折し、
その一端が加熱昇温器４の圧縮エアー流出口１１
と接続した屈折鋼管で、全長約６ｍ外径22ｍ／ｍ
の直状のガス鋼管を鋼管の表面積増大及び摩擦抵
抗熱利用を目的として、両端間の寸法が２ｍ位い
になるように屈折したものである。なお、この屈
折鋼管２６の末端排出口２７の口径はコンプレツ
サー１またはそれに代わる圧縮エアータンクの吐
出口２の口径と同一にしてある。

次に、上記の構成よりなる暖房装置の作動につ
いて説明すると、コンプレツサー１を駆動すると
ともに、電気ヒーター２０，２１，２２に通電し
て電熱を発生させた状態において、電磁弁３を開
き、コンプレツサー１で圧縮されたエアーを圧力
調節器２４で2.5気圧に調整しパイプ２３を通し
て下段容器７内へ送り込む。すると、その圧縮エ
アーは、一気に中段容器６に流入することなく、
通気孔１５を通つて流入量が抑制されながら流入
するので、下段容器７内を通過するのに一定の時
間を要し、その通過時間中に電気ヒーター２２に
より加熱される。電気ヒーター２２で加熱されな
がら中段容器６に流入した圧縮エアーも、一気に
上段容器５に流入することなく、通気孔１９を通
つて流入量が抑制されながら流入するので、中段
容器６を通過するのに一定の時間を要し、その通
過時間中に電気ヒーター２１によりさらに加熱さ
れる。電気ヒーター２１で加熱されながら上段容
器５に流入した圧縮エアーも、上段容器５と屈折
鋼管２６の口径差によつて流入量が抑制されなが
ら屈折鋼管２６へ流入するので、上段容器５を通
過するのに一定の時間を要し、その通過時間中に
電気ヒーター２０によつて一段と加熱される。以
上のようにして各段の容器を通過する過程で加熱
されて昇温した圧縮エアーは加熱昇温器４の上部
を加熱するとともに、屈折鋼管２６へ流入して、
鋼管２６を加熱しながら屈折鋼管２６の末端排出
口２７から暖房しようとする室内へ放出されるの
で、室内は圧縮エアー加熱昇温器４及び屈折鋼管
２６の表面温度と、屈折鋼管２６の末端排出口２
７から放出される圧縮エアーの蓄熱とによつて暖
房される。

室内温度が所定の温度に達すると、サーモスタ
ツトが操作盤２５に操作指令の信号を発するの
で、電磁弁３が閉じられると同時にコンプレツサ
ー１及び圧縮エアー加熱昇温器４の各電気ヒータ
ー２０，２１，２２への通電が切れる。すると屈
折鋼管２６の末端排出口２７からの加熱圧縮エア
ーの放出が止り、屈折鋼管２６の内部には、大気
圧と同じ気圧の加熱エアーが充満した状態にな
る。この状態において加熱エアーと屈折鋼管２６
は互に加熱しあつて屈折鋼管２６の表面温度を高
温に保ち、室内温度が低下し始めると、熱を徐々
に発散して室内温度をできるだけ長く所定温度に
保持するように作用する。

この作用が限界を越え、室内温度が所定の温度
以下に下がると、サーモスタツトが操作盤２５に
操作指令の信号を発するので、電磁弁３が開かれ
ると同時にコンプレツサー１及び各電気ヒーター
２０，２１，２２へ通電して、再び加熱圧縮エア
ーが圧縮エアー加熱昇温器４から屈折鋼管２６へ
送り込まれ、室内温度を上げるように作用する。

上記圧縮エアーは、コンプレツサー１から出て
屈折鋼管２６を通過する迄は、大気と遮断されて
いるので、圧力に増減はあつても圧縮エアーであ
ることに変わりはなく、コンプレツサー１の吐出
口２と屈折鋼管２６の末端排出口２７の口径を同
一にしてあるので、末端排出口２７からは、吐出
口２における圧力とほぼ同じ圧力の圧縮エアーが
放出される。なお、上記圧縮エアーがパイプ２３
及び屈折鋼管２６を通過する過程で、抵抗熱が生
ずるとともに、鋼管２６の各屈折部の内壁との摩
擦によつて摩擦熱が生じ、これらの熱も圧縮エア
ー及び鋼管２６の加熱に利用される。

上記の構成よりなる暖房装置を、プレハブ建築
平屋約100m²、高さ2.7ｍ風通しのよい室内に設置
し、サーモスタツトを地上１ｍに設置し、かつ30
℃にセツトして、午後４時30分から午前６時30分
まで連続して暖房する実験をしたところ、パイプ
２３の表面温度、屈折鋼管２６の最上部の表面温
度、加熱昇温器４の最上部の表面温度は、第５図
のグラフに示すように変化し、室内と室外の温度
は、第６図のグラフに示すように変化し、室外の
温度が最低のときに室内の温度が約18℃という従
来装置では考えられない高い温度に保たれること
がわかつた。また何ら加熱装置の付設されていな
いパイプ２３の温度が実験開始直後から徐々に上
昇し、６時間後から約50℃と一定の温度に保持さ
れており、このことからパイプ２３に圧縮エアー
の通過による摩擦抵抗熱の生ずることが実証され
る。

上記実施例では、加熱昇温器４を一基使用して
暖房する例を示したが、暖房すべき室内が広い場
合は、第７図示のように、加熱昇温器４を複数基
適当間隔をおいて設置し、それらの間を屈折鋼管
２６で接続して使用してもよい。また屈折鋼管２
６は、全体が屈折したものばかりでなく、一部が
屈折したものを使用してもよい。

本考案は、叙上のように構成したから、圧縮エ
アー加熱昇温器の表面温度と、加熱昇温した圧縮
エアーの通過によつて加熱される鋼管の表面温度
と、鋼管の末端排出口から排出される加熱された
圧縮空気と、圧縮エアーの抵抗熱、摩擦熱とを暖
房に利用でき、しかも室内温度が所定の温度に達
すると、コンプレツサー及び圧縮エアー加熱昇温
器の作動が自動的に停止し、その後は屈折部を有
する鋼管とその内部の加熱エアーの蓄熱によつて
室内温度ができるだけ長く所定温度に保持される
ので、効率が非常によく、省エネルギー化でき、
従来装置に比し加温力が大で、暖房コストの低い
暖房装置を提供することができる。また加熱され
た圧縮エアーは、その圧力により非常に長い鋼管
を通して遠方まで送ることができ、遠方操作がで
きるばかりでなく、屈折鋼管を使用して、鋼管の
表面積を非常に多くするとともに、各屈折部に生
ずる摩擦熱を利用することができ、また複数の圧
縮エアー加熱昇温器を連結して使用することがで
きるため、暖房すべき室内の広さに応じた性能を
有する暖房装置を組立てて、狭い場所はもちろん
広い場所、例えば農業用のビニールハウス、ガラ
ス温室の内部を短時間で暖房できる。また圧縮エ
アー加熱昇温器の各段の容器に設置された電気ヒ
ーターに発生する熱はすべて圧縮エアーにうばわ
れ、電気ヒーター自体が加熱されることはなく、
また室内温度が所定温度に保持されている間は作
動が停止するため、電気ヒーターの寿命を永く保
持でき、他に故障しやすい構成もないので、耐久
性のある暖房装置を提供することができる。また
熱源に炎を使用しなくて済むので、室内が酸欠状
態になることはなく、操作盤には、漏電遮断器が
取付けられているので、電気的な事故が起るおそ
れはなく、農業用のビニールハウス、ガラス温室
の場合には、屈折部を有する鋼管の末端から放出
される加熱圧縮エアーの圧力によつて室内の圧力
が大気圧よりやや高めに保持されるので、作物の
生育に好影響を与えるなど操作上及び使用上の安
全性を有する暖房装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の側面図、第２図は圧縮エ
アー加熱昇温器の断面図、第３図はジヨイントの
平面図、第４図は屈折鋼管の側面図、第５図は本
考案装置の各部における表面温度の変化の一例を
示すグラフ、第６図は本考案装置により暖房され
た室内の温度と室外の温度の差の一例を示すグラ
フ、第７図は本考案装置の別の使用例を説明する
図である。１……コンプレツサー、２……吐出口、３……
電磁弁、４……圧縮エアー加熱昇温器、１２，１
６……隔壁、１５，１９……通気孔、２０，２
１，２２……電気ヒーター、２３……パイプ、２
４……圧力調節器、２５……操作盤、２６……屈
折鋼管、２７……屈折鋼管の末端排出口。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

コンプレツサーまたは圧縮エアータンクと、通
気孔を有する隔壁で少なくとも３段に区分された
中空部を有し、各段の中空部には電気ヒーターが
設置された圧縮エアー加熱昇温器と、上記コンプ
レツサーまたは圧縮エアータンクの吐出口と上記
圧縮エアー加熱昇温器の一端の中空部とを電磁弁
その他適当な弁及び圧力調節器を介して接続する
パイプと、一方の端部が上記圧縮エアー加熱昇温
器の他端の中空部に接続し、他方の端部が加熱圧
縮エアーの放出口を形成した屈折部を有する鋼管
とからなり、かつ前記コンプレツサーまたは圧縮
エアータンクの吐出口の口径と、前記屈折鋼管の
末端排出口の口径とを同一に形成してなることを
特徴とする暖房装置。