JPS5847620B2 - 給湯装置 - Google Patents
給湯装置Info
- Publication number
- JPS5847620B2 JPS5847620B2 JP56006470A JP647081A JPS5847620B2 JP S5847620 B2 JPS5847620 B2 JP S5847620B2 JP 56006470 A JP56006470 A JP 56006470A JP 647081 A JP647081 A JP 647081A JP S5847620 B2 JPS5847620 B2 JP S5847620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water supply
- hollow chamber
- hot water
- rotating
- rotating body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/0018—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V40/00—Production or use of heat resulting from internal friction of moving fluids or from friction between fluids and moving bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/16—Waste heat
- F24D2200/30—Friction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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るようにした減圧平衡加
熱機構と中空室内に設けた給水循環機構とより成る給湯
装置に関する。
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るようにした減圧平衡加
熱機構と中空室内に設けた給水循環機構とより成る給湯
装置に関する。
また、この発明は密閉された中空室内の給水循環機構を
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
加熱できるようにした給湯装置に関する。
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
加熱できるようにした給湯装置に関する。
従来、一般に給湯装置に関する加熱方法としてはたとえ
ば石油とか石炭とか、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。
ば石油とか石炭とか、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。
したがって、加熱手段には、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という不都合があった
。
熱源を必要としなければならないという不都合があった
。
この発明は、叙上の点に着目して威されたもので、密閉
された中空室に収納される給水循環機構に対して熱エネ
ルギーを得るための特別な熱源を用いることなく、回転
体の回転作用に基づく吸弓減圧作雨と、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、さら
に必要に応じて摩擦熱を有する気流を旋回した層流状態
となし、かつ拡散回転部により対流作用を有効に生起さ
せて高能率にして短時間の加熱逓増効果を奏し得るよう
にした給湯装置を提供することにある。
された中空室に収納される給水循環機構に対して熱エネ
ルギーを得るための特別な熱源を用いることなく、回転
体の回転作用に基づく吸弓減圧作雨と、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、さら
に必要に応じて摩擦熱を有する気流を旋回した層流状態
となし、かつ拡散回転部により対流作用を有効に生起さ
せて高能率にして短時間の加熱逓増効果を奏し得るよう
にした給湯装置を提供することにある。
以下に、この発明に係る給湯装置の一実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
まず、各図の構戒に就いて符号と共に述べる。
１は扉２を有する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。
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てある。
が回転自在に配設してある。
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．シロツコノアンなどの回
転羽根６によって構威され所望の傾針角度を有し、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。
り回転されるプロペラファン．シロツコノアンなどの回
転羽根６によって構威され所望の傾針角度を有し、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。
される。
７は旋回層流形戒部で、前記中空室１の吸引口４より下
向きに拡開された円錐状の案内板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とによって構或され、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。
向きに拡開された円錐状の案内板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とによって構或され、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。
１１は中空室１の下部に設けた拡散回転部で、軸受部１
４で枢支された軸１２にシロツコファン１３を固着し、
該ファン１３の下部中央に形威される内気導入口１５よ
り流入する気流によってシロツコファン１３を回転させ
、気流を拡散できるようになっている。
４で枢支された軸１２にシロツコファン１３を固着し、
該ファン１３の下部中央に形威される内気導入口１５よ
り流入する気流によってシロツコファン１３を回転させ
、気流を拡散できるようになっている。
１６は内筒、１７は外筒で、両筒１ ６ ｙ １ ７で
通気加熱部１８を形威して加熱ヒータ１９を配設してあ
る。
通気加熱部１８を形威して加熱ヒータ１９を配設してあ
る。
２０は覆板で前記通気加熱部１８を通過して加熱された
拡散気流をその外周より導出できるようにしてある。
拡散気流をその外周より導出できるようにしてある。
なお、前記加熱ヒータ１９は、中空室１内の設定温度と
関連させてあり、サーモスタットにより自動温度制御で
きるようになっている。
関連させてあり、サーモスタットにより自動温度制御で
きるようになっている。
２１は、給水循環機構で貯溜タンク２２と、この貯溜タ
ンク２２と連結され、その外周に捲装させた渦巻状配管
２３とより或り、かつ導水部２４と給湯部２５とを設け
ると共に導水部は水道管などと接続できるようになって
いる。
ンク２２と連結され、その外周に捲装させた渦巻状配管
２３とより或り、かつ導水部２４と給湯部２５とを設け
ると共に導水部は水道管などと接続できるようになって
いる。
なお、貯溜タンク２２はその上蓋を図示のように欠除し
て開放させて置いてもあるいは図示していないが閉塞し
て密閉させた状態にしても良く、また、図示していない
が自動バルブ機構を介して貯溜タンク２２内の温湯の使
用に対して自動給水できるようにしてある。
て開放させて置いてもあるいは図示していないが閉塞し
て密閉させた状態にしても良く、また、図示していない
が自動バルブ機構を介して貯溜タンク２２内の温湯の使
用に対して自動給水できるようにしてある。
また、前記貯溜タンク２２は中央部に透孔２６を穿つと
共に外周には凹凸部２７を形威して熱交換の向上を図る
ものである。
共に外周には凹凸部２７を形威して熱交換の向上を図る
ものである。
２８は湿度、圧力などの表示板、２９は電動機５の支持
筒で、排気通路３０を有し、かつ支持筒２９の開口端に
は消音筒３１を備える。
筒で、排気通路３０を有し、かつ支持筒２９の開口端に
は消音筒３１を備える。
以上述べた構戒において、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、或る圧
力差に達した時点で略々平衡状態を維持する。
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、或る圧
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６の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６の回転作用が継続する限り維持さ
れる。
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
に温度が上昇する。
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
に温度が上昇する。
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。
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を形或するように
円錐状の回転板１０を設けて旋回層流形成部７を形成し
てあるので、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、同時に回転板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。
状に固着し、これと平行して間隙部ｇを形或するように
円錐状の回転板１０を設けて旋回層流形成部７を形成し
てあるので、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、同時に回転板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、中空室１の下部に設けた拡散回転部１１により下
向した気流は、その内気導入口１５よりシロツコファン
１３を回転させ自からを拡散させ乍ら通気加熱部１８に
より温度が低い時は加熱させられ覆板２０の外周より上
方に向けて吐出する。
向した気流は、その内気導入口１５よりシロツコファン
１３を回転させ自からを拡散させ乍ら通気加熱部１８に
より温度が低い時は加熱させられ覆板２０の外周より上
方に向けて吐出する。
そして、旋回層流形成部Ｉの回転板１０に穿った中心孔
９に向けて上昇させられる。
９に向けて上昇させられる。
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お
よび拡散回転部１１の働きにより，外周より中心側に向
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上昇して均一化できる。
る減圧作用を受けた状態において、旋回層流形成部７お
よび拡散回転部１１の働きにより，外周より中心側に向
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上昇して均一化できる。
したがって、中空室１内の給水循環機構２１は有効に加
熱され所望の温度に急上昇させることができる。
熱され所望の温度に急上昇させることができる。
ことに、貯溜タンク２３が図示のように上蓋が欠除した
開放構造の場合は、減圧加熱となるので一気圧下での加
熱手段と異なり沸点が下がり非常に効率の良い加熱効果
が得られる特徴がある。
開放構造の場合は、減圧加熱となるので一気圧下での加
熱手段と異なり沸点が下がり非常に効率の良い加熱効果
が得られる特徴がある。
なお、中空室１内の温度を所望の設定値に設定して置く
ことにより好みの温度の給湯が可能となると共に回転体
ａの回転の停止、運転の交互の自動制御を行わせること
により所望の設定温度を維持できる。
ことにより好みの温度の給湯が可能となると共に回転体
ａの回転の停止、運転の交互の自動制御を行わせること
により所望の設定温度を維持できる。
また、回転体ａの回転を停止する場合は中空室１内の温
度の放熱を防ぐため開口部を自動閉塞することもある。
度の放熱を防ぐため開口部を自動閉塞することもある。
このように中空室１内の加熱作用により給水循環機構２
１が充分加熱される時は給湯部２５により所望の温湯を
給出して使用できると共に使用給山分は導水部２４より
自動的に中空室１内の給水循環機構２１に補給されるの
で連続給湯できる。
１が充分加熱される時は給湯部２５により所望の温湯を
給出して使用できると共に使用給山分は導水部２４より
自動的に中空室１内の給水循環機構２１に補給されるの
で連続給湯できる。
以上は旋回層流形戒部７および拡散回転部１１を設けた
場合を説明したが、このような構或を欠除して実施して
も実用に供し得ることは勿論である。
場合を説明したが、このような構或を欠除して実施して
も実用に供し得ることは勿論である。
また、旋回層流形成部７で得られる旋回層流は中空室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つている。
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つている。
また、中空室１は図示では立方体形状であるがこの形状
は伺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。
は伺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。
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。
この発明は叙上のように中空室内に設けた給水循環機構
を回転体の回転作用に基づく空気との摩擦作用によって
得られる摩擦熱によって加熱加温しているので石油とか
ヒータなどのエネルギーを不要とし、かつ必要に応じて
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
室内を循環させかつ対流させるようにしたもの、である
から、熱効率が高く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して有効な給湯作用
を呈することができるという特徴を有する。
を回転体の回転作用に基づく空気との摩擦作用によって
得られる摩擦熱によって加熱加温しているので石油とか
ヒータなどのエネルギーを不要とし、かつ必要に応じて
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
室内を循環させかつ対流させるようにしたもの、である
から、熱効率が高く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して有効な給湯作用
を呈することが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
るので給水の加熱時間を著るしく短縮できる効果を有す
る。
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
るので給水の加熱時間を著るしく短縮できる効果を有す
る。
図はこの発明に係る給湯装置の一実施例を示す一部切欠
正面図である。 １・・・・・・中空室、４・・・・・・吸引口、７・・
・・・・旋回層流形成部、１１・・・・・・拡散回転部
、１８・・・・・・通気加熱部、２１・・・・・・給水
循環機構、２２・・・・・・貯溜タンク、２３・・・・
・・渦巻状配管、２４・・・・・・導水部、２５・・・
・・・給湯部、ａ・・・・・・回転体、Ａ・・・・・・
摩擦熱発生部。
正面図である。 １・・・・・・中空室、４・・・・・・吸引口、７・・
・・・・旋回層流形成部、１１・・・・・・拡散回転部
、１８・・・・・・通気加熱部、２１・・・・・・給水
循環機構、２２・・・・・・貯溜タンク、２３・・・・
・・渦巻状配管、２４・・・・・・導水部、２５・・・
・・・給湯部、ａ・・・・・・回転体、Ａ・・・・・・
摩擦熱発生部。
Claims (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るよう
にした減圧平衡加熱機構と前記中空室内に設けた給水循
環機構とより成り該給水循環機構に導水部と給湯部とを
設けて成ることを特徴とする給湯装置。 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泊っ
て下降させ、かつ前記気流の拡散回転部により、対流作
用を生起できるようにした減圧平衡加熱機構と、前記中
空室内に設けた給水循環機構とより成り該給水循環機構
に導水部と給湯部とを設けて或ることを特徴とする給湯
装置。 ３ 給水循環機構は貯溜タンクと渦巻状配管とで形成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
いずれか記載の給湯装置。 ４ 貯溜タンクはその上部を開放して減圧された中空室
内に臨ませるようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載の給湯装置。 ５ 拡散回転部はシロツコファンと内筒及び外筒より構
成される加熱導通部を設けて中空室内の設定温度に合わ
せて自動温度制御できるようにした特許請求の範囲第２
項記載の給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56006470A JPS5847620B2 (ja) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | 給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56006470A JPS5847620B2 (ja) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | 給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57122254A JPS57122254A (en) | 1982-07-30 |
| JPS5847620B2 true JPS5847620B2 (ja) | 1983-10-24 |
Family
ID=11639335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56006470A Expired JPS5847620B2 (ja) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | 給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847620B2 (ja) |
-
1981
- 1981-01-21 JP JP56006470A patent/JPS5847620B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57122254A (en) | 1982-07-30 |
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