JPS5847622B2 - 減圧平衡発熱装置における空気流発生機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、減圧平衡発熱装置｝こおける空気流発生機
構１こ関する。

本出願人は、回転体の回転作用｛こ上り、密閉室内の空
気を強制的｛こ吸引排気と、室内外の圧力差がほぼ平衡
した減圧状態を作りこの減圧状態で回転体の回転を継続
させて空気との間で摩擦熱を発生させて減圧加熱乾燥ま
たは減圧加熱を目的とした好みの温度を得るよう１こし
た減圧平衡発熱装置を開発した。

この発明は、上述した減圧平衡発熱装置を用い密閉され
た室内の空気を強制的１こ流動させて室内の温度分布を
均一Ｉこするよう１こした減圧平衡発熱装置｝こおける
空気流発生機構を提供することを目的とする。

以下｛こ、この発明の実施例を図面と共に説明する。

１は扉２を枢着して開閉自在とした角筒状の密閉された
中空室で、上下左右の外周壁１こは断熱材３を被着介在
させて保温できるようＩこなって（／）る。

４は中空室１の天井中央１こ開口した吸引口で、回転休
ａを回転自在１こ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ろ図示１こあっては、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によって構或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方向
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体で、前記回転体ａの回転作用に
基づく気体の粘性効果１こよって従動回転する従動回転
機構Ｙを構成している。

この従動回転機構Ｙは、基本的には第１図の実施例に示
すよう１こ支持枠９］こより１個配設して下方の気流を
上方へ吸引できるピッチ翼を、その回転体７に備えさせ
れば良い。

上述の従動回転機構Ｙは第２図ないし第４図｛こ示すよ
う１こ、回転体７を翼車構造（回転翼車）となし、これ
と一体で回転する吸引羽根８を同軸として所謂、二段回
転構造として形成することもできる。

すなわち、吸引口４の下端１こ、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
方１こは前記回転翼車７を、また下方１こは回転羽根８
を軸杆１１１こ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１こ小径の
リング１２とそのリング１２の外周１こ突出した多数の
羽根１３と１こよって構成され、吸引口４の内壁とリン
グ１２と羽根１３と１こより囲繞される多数の気室１４
が形成できるよう１こなっている。

１５は羽根１３の上端を稍々斜方向｛こ曲折した折曲部
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、下方の気流を吸
上げできるように同じ方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（″ｉ、通常のファン構造でよく、
中空室１内の空気を上方１こ吸上げる方向１こ羽根８が
回転するように構威してあればよい。

なお、また回転羽根８の外方｛こは前記支持枠９の両端
を支持できる環状部１９ａを有する陳笠状の傾斜板１９
が固定してあり、回転羽根８の吸引領域を劃１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１こ軸杆１１１こ回転可能１こ固定し、この傾斜板１
９の下而１こ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１こ吸引効果と吸弓領域とを劃然と規
制して実施しても差支えない。

つぎ１こ、第２図ないし第４図に示す実施例では中空室
１内での気流現象を有効１こして均一な温度分布を改善
するため前記傾斜板１９と共１こ吸引口４より下向き１
こ拡開させた円錐状の案内板２０を突設し、かつ前記傾
斜板１９との間で得られる旋回流の流れ方向を規制する
規制板２１を介在させた強制旋回対流案内機構Ｚを備え
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１こは消音筒２４を備える。

２５は中空室１内に多段１こ配設した網、板などの棚で
、被乾燥物、被加熱物の種類、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、熱効果を
有効に働かせるものである。

なお、中空室１１こは、必要に応じて外気導入機構、補
助ヒータなどを組込み温度の自動制御、外気の手動また
は自動制御を行うことができることは勿論である。

また、従動回転機構Ｙは三段以上の回転体を同軸で配設
することもできる。

叙上の構成１こ基づいて、この発明の作用、方法を説明
する。

まず、電動機５１こ通電し、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１こ
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１こ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との間隙の犬ぎさなと１こよって定まるが、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｝こある摩擦
熱発生部Ａ１こおいて空気の滞留現象が生じ、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１こその温度が上昇する。

ところで、減圧摩擦熱発生機構Ｘ｛こ相対して従動回転
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加熱された旋回流は、流体の粘性効
果１こより離開しているこの従動回転機構Ｙの回転体７
を同一方向１こ回転させる。

そして中空室１内の空気を排気して所望の減圧状？、す
なわち、中空室１内外の圧力差がほぼ一定の平衡状態｛
こ達するまで従動回転機構Ｙは専ら排気作用を呈する。

この一定の減圧状態に達した後、第１図に示す実施例に
あっては中空室１の回転体７の下方の空気は矢符のよう
に強制的に吸い上げられ、回転体７の外方の空気は矢符
のように強制的に下方に押し下げられ所謂強制対流作用
が得られ、中空室１内の気流の温度は全域１こおいて急
速１こ均一となる。

っぎ｛こ第２図ないし第４図に示す実施例１こついて説
明する。

回転体ａの回転作用で従動する回転翼車７により該回転
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旋回させると共１
こ回転翼車７と同軸の回転羽根８を同一方向１こ回転さ
せることとなる。

この強制的に旋回作用を受ける気室１４内の加熱気流は
、強制旋回対流案内機構Ｚ｛こより案内板２０と傾斜板
１９とで形成される空間部｛こ、規制板２１によって旋
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１こより一体
回転する回転羽根８の作用で該回転羽根８の下方１こ位
置する気流は強制的１こ上方１こ吸引されリング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の摩擦熱発生部人に・強制的１こ送り込
まれ該部で既１こ昇温した気流と入れ替わりながら回転
翼車７１こよって前述のよう｛こ下方１こ旋回流を形成
して吐出されるものである。

したがって、従動回転機構Ｙと強制旋回対流案内機構Ｚ
の働き１こより中空室１内の気流は、外周方向から下降
し中央部分から上昇する強制的な対流作用と、渦巻状の
旋回作用（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、旋回する気流を外周
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Ｉこ向って移行する気流の対流作用を強制的Ｉ
こ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｛こ急速｛こ均一化できる。

しかも、対流する加温された気流は多段｛こ配設された
棚２５内］と均一に侵入して作用し全体を減圧加熱でる
。

被乾燥物を収容した時は気化した水分は、吸引口４を経
て外部に排出されるが、必要１こ応じて図示しない外気
導入機構を用いて外気を導入すれば、外気は中空室１内
１こ送給され、その送給空気に相当する気化水分を含有
する空気は排出されて有効な乾燥作用が行われる。

したがって、中空室１内の棚２５上の被加熱物は減圧作
用、旋回対流作用による均等な加熱作用を受けることが
できる。

こと］こ旋回対流作用｛こよって気流は、中空室１の全
域の棚２５｛こ作用して均一な温度分布の下１こ加熱作
用を行わせることができる。

なお、中空室１は図示では立方体形状であるがこの形状
は何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１こ屈曲面を形威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｛こ、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］と保ち、しかも室内外の圧力差を略一定の平衡状
態１こ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１こよって摩擦熱を発生させると共１こ
、この摩擦熱を有する気体を従動回転機構１こより、ま
た該機構に強制旋回対流案内機構とによって有効な旋回
渦巻作用と対流作用を自然に生起させるよう１こし、し
かも乾燥操作の場合は必要１こ応じて外気導入機構の働
きで加熱され、または加熱されない外気を送給して被乾
燥物を有効（こ乾燥できるので乾燥効果が格段と向上し
、しかも高品質の乾燥物を得ることができる。

しかも、従来のようなヒーク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、旋回渦巻流｛こよる対流作用によって均一有効な加
熱作用を行わせ、あらゆる種類の加熱作用、ことに乾燥
作用を有効］こ実施できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明Ｉこ係る空気流発生機構を施した減
圧平衡発熱装置の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
同上の他の実施例を示す要部の拡大断面図、第３図およ
び第４図は同上のＩ−Ｉ線およびＩＶ−ＩＶ線断面図で
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の回転体、８・・・・・・回転羽根、２０・・・・
・・強制旋回対流案内機構Ｚの案内板、２１・・・・・
・規制板、ａ・・・・・・回転体を示し、電動機と回転
羽根６で構成される。 ・・・摩擦熱発生部。 Ａ・・・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉された中空室内の空気を、減圧摩擦熱発生機構
   の回転体の回転作用１こより強制吸引して室外｛こ排気
   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１こ、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
   して摩擦熱を発生できるよう１こした減圧平衡発熱装置
   において前記回転体１こ接近して従動回転機構を対設し
   、流体の粘性効果で該従動回転機構を回動できるよう１
   こしたことを特徴とする空気流発生機構。 ２ 密閉された中空室内の空気を、減圧摩擦熱発生機構
   の回転体の回転作用１こより強制吸引して室外１こ排気
   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（こ保つと共に、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
   して摩擦熱を発生できるようにした減圧平衡発熱装置に
   おいて、前記回転体Ｉこ接近して従動回転機構を対設す
   ると共１こ該従動回転機構の外周１こ強制旋回対流案内
   機構を設けて中空室内の気流を外周より下降させ、中心
   より上昇させる旋回対流として得るよう１こしたことを
   特徴とする空気流発生機構。 ３ 強制旋回対流案内機構には旋回附勢用の規制板を設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の減圧
   平衡発熱装置｛こおける空気流発先機構。 ４ 従動回転機構は回転体を同軸とした複数で形成した
   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
   づれか記載の減圧平衡発熱装置における空気流発生機構
   。 ５ 従動回転機構は、中空室１こ設けた支持枠により回
   転自在｛こ支持させて成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項いづれか記載の減圧平衡発熱装
   置１こおける空気流発生機構。