JPS5952756B2 - 減圧平衡加熱乾燥機における気化水分の凝結除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は減圧平衡加熱乾燥機における気化水分の凝結
除去装置に関する。

従来、乾燥機には種々の方式のものが知られる。

たとえば、加熱温風方式、減圧方式あるいは本出願人が
開発した減圧平衡加熱方式などが知られるが、いずれも
機室内に気化また蒸発した水分を専ら機外へ気化状態で
排出する方法を採っており、機室内において気化水分を
露結液化して水の状態で機室外へ排出する方法手段は未
だ開発されていない。

この発明は叙上の点に着目して成されたもので、本出願
人が開発した減圧平衡加熱方式による乾燥手段に加えて
、機室内の気化水分の一部を機室内で有効に露結液化さ
せて機室外へ除去することにより乾燥効率、乾燥時間を
一層向上できるようにした減圧平衡加熱乾燥機における
気化水分の凝結除去装置に係る。

以下にこの発明の一実施例を、図面と共に説明する。

まず、減圧加熱方式についてその構成と作用を述べる。

１は扉２，２を枢着して観音開き構造とした角筒状の密
閉された中空室で、上下左右の外周壁には断熱材３を被
着介在させて遮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である。

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、シロッコファンなどの回
転羽根６によって構成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は旋回層流形成部で、昭和５５年１２月１９日付特許
出願に示すように前記中空室１の吸引口４より下向きに
拡開させた円錐状の案内板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とによって構成され、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８，１０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は外気導入部で、外気導入管１２の一端を除塵フィ
ルターなどを介して中空室１より導出させ、側端を中空
室１の中央下部に上方に向けて開口させである。

１３は上向開口部１４に軸１５で回転自在に軸支させた
シロッコファン、１６は該シロッコファン１３の下方に
配設される軸１５で回転自在に軸支させた補助ファンで
あって、導入される通気を拡散できる働きを奏する。

１７は前記上向開口部１４の外周に環状に形成した内気
導入口で外筒１８によって形成しである。

１９はシロッコファン１３の上方で、該ファン１３を包
囲するように配設した前記外筒１８の内筒である。

２０は外筒１８と内筒１９との間に形成される環状の補
助加熱通路で所望のヒータ２１を設けである。

２２は両筒１８，１９間で形成される環状の加熱導気口
、２３は内筒１９の上方に脚２４を介して配設されるガ
イド板、２５は外気導入管１２に設けた開閉弁をそれぞ
れ示す。

なお、前記ヒータ２１は開閉弁２５の開閉と関連させて
点滅できるようにすると共に中空室１内の温度と関連さ
せて制御するものである。

さらにまた、前記外気導入管１２に設けた開閉弁２５は
、室内の温度または室内外の圧力差を検知して自動的に
操作して該弁２５を開閉できるような自動制御弁として
も利用できる。

２６は中空室１内に多段に配設した網、板などの棚で、
被乾燥物の種類、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、通気乾燥効果を有効に
行わせるものである。

２７はのぞき窓、２８は各種計器および制御盤、２９は
電動機５の支持筒で排気通路３０を有し、この支持筒２
９の開口端には消音筒３１を備える。

以−Ｌの構成を備える乾燥機本体りの作用、方法を説明
する。

まず、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、１成る圧力差に達した時点で
略乎衡状態を維持すＩ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
その温度が上昇する。

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を形成するように
円錐状の回転板１０を設けて旋回層流形成部７を形成し
であるので、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の外
周壁に沿って急激な気流を発生させることとなる。

またこの気流は外気導入部１１のシロッコファン１３を
旋回させかつヒータ２１の作用を受けて加熱されながら
外周方向に拡散されると共に上方に配した旋回層流形成
部７の回転板１０の回転作用により中空室１内の中心部
分の気流は上昇して吸引せられる。

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１作用が生起し、中空室１内の温度を所望の設定され
た温度に急速に均一化できる。

しかも、対流する加温された気流は多段に配設された棚
２６内に均一に侵入して作用し全体を減圧加熱する。

そして、好みの温度に達した後、あるいは所望時間後、
外気導入管１２より開閉弁２５を手動または自動で操作
して外気を導入すれば、外気は中空室１内に送給される
。

ところで開閉弁２５が開かれると外気は外気導入管１２
より吸引されて上向き開口部１４において補助ファン１
６を回転させながら外方に拡散される。

この外部からの拡散された外気は、中空室１で旋回中の
内気導入口１７よりシロッコファン１３内に侵入した旋
回状態の加熱空気と混合し、シロッコファン１３に回転
力を与えながら、しかも外方に拡散しながら補助加熱通
路２０内に流入し、ヒータ２１により有効に加熱される
。

そして、この加熱された混合空気は、加熱導気口２２を
経てガイド板２３の外周縁より均一に上方に吐出された
中空室１内の旋回流となって乾燥作用に関与できる。

この外気の導入は同時に中空室１内の水分を含んだ加熱
空気の排気作用を伴なわせて急速乾燥を促進する。

叙上の構成と作用を備えた乾燥機本体りに対し中空室１
内には、つぎに示す気化水分の凝結除去装置Ｅを具有す
る。

３２は通気管で、例えば図示のように中空室１の隅角部
の−または四個所に沿って各別に縦通させる。

３３は管体で、前記通気管３２に間隔を置いて挿通でき
るように構成し、中空室１内の気流が上方より下方に向
けて流通できるように上部には開口部３４を、下部には
透孔３５を設けである。

３６は管体３３の外周に被着した断熱材、３７は管体３
３の下部に設けた凝結水の貯槽、３８は貯槽３７の排水
管で、必要に応じてバルブを備えその先端は、本体りの
外部に臨まれる。

３９は中空室１の隅角部に於て断面弧状に形成した覆板
を示す。

なお、前記通気管３２は、下端３２ａを中空室１の下部
より外部に突出させて外気の冷気を吸引できるようにし
、また上端３２ｂは中空室１の上部に沿って旋回層流形
成部７の回転板１０の中心孔９の直下に臨ませて外気の
導出が円滑に行われると共に、直ちに摩擦熱発生部Ａを
経て回転体ａによって中空室１内の庫内温度を降下させ
ることなく排出で゛きるようにしである。

上述の乾燥機本体りの乾燥作用にあって中空室１内の気
化水分はその大部分が摩擦熱発生部Ａの回転体ａより外
部に排気されるが排気されない気化水分は図示のように
循環旋回しながら中空室１内を移動している。

ところで、凝結除去装置Ｅの通気管３２は、上部が加熱
されており、かつその上端３２ｂが旋回層流形成部７の
中心孔９に臨ませであるのでたえず吸引作用を受け、し
たがって、外気は必らず下端３２ａから上端３２ｂに向
けて矢符のように移行して中空室１内の気化水分を冷却
する。

一方、気化水分は、前述したように中空室１内で循環対
流運動を呈し、管体３３の開口部３４より管体３３内に
侵入して管３３内を下降し、最後に透孔３５より管３３
外へ排出されるのでその間、通気管３２によってたえず
冷却されることとなる。

そのため気化水分は露結して通気管３２の表面に耐着し
、その表面を滑落して貯槽３７内に貯溜する。

この貯槽３７内の凝結水分は、排水管３８により排水さ
れるが、排水操作の際図示していないが中空室１内の減
圧影響を遮断した状態で行うのが好ましい。

叙上のように中空室１内の遊離された気化水分は、通気
管３２の冷却効果によってきわめて有効にしかも継続し
て凝結液化できるので、従来の乾燥効果を格段と向上で
きると共に中空室１内の乾燥温度の均一化にも役立ち、
乾燥時間の短縮化と中空室１内の被乾燥物の均一な乾燥
効果を得ることができる。

以上、この発明についての実施例を説明したが乾燥機本
体りの構成において、ことに旋回層流形成部７は備える
ことの方が好ましいが、備えることな〈実施できると共
にさらに該部７は上述の構成に何等限定されるものでな
く下側の円錐状の回転板１０を固定し、上側の円錐状の
案内板８を回転させるようにしてもよく、さらに上下の
板８゜１０を固定しておき、その間隙部ｇ内に回転でき
る他の部材を介装させて旋回層流を得るようにしてもよ
い。

この旋回層流は、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
が分っている。

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。

さらに、この発明における外気導入部１１には、シロッ
コファン１３、ヒーター２１など幾多の機構が附設しで
あるが、これらの機構は必ずしも必要でなく省略できる
。

この発明によれば、叙上のように回転体の排気作用によ
る気化水分の除去と、通気管と管体とによる中空室内で
の気化水分の凝結除去との二段階作用によって、乾燥作
用を促進し、均一な温度分布が得られるなど医療用は勿
論のこと各種の乾燥機に有効に実施できる特徴を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す減圧平衡加熱乾燥機
における気化水分のン疑結除去装置の一部切欠正面図、
第２図は向上外気導入部の拡大断面図、第３図は向上の
気化水分のン疑結除去装置の一例を示す拡大一部切欠断
面図である。 Ｄ・・・・・・乾燥機本体、３２・・・・・・通気管、
３３・・・・・・管体、３５・・・・・・透孔、３７・
・・・・・貯槽、３８・・・・・・排水管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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と共
   に中空室には手動または自動操作で開閉される弁を介し
   て外気を中空室内に導入させ、これにより中空室内の被
   乾擦物を乾燥するようにすると共に一端を中空室外に臨
   ませて外気を吸引する通気管を中空室内に縦通させて他
   端の開口端を前記回転体の中心位置近くに配設すると共
   にさらに通気管の外周に間隔を置いた管体を同心状に設
   けて中空室内の気化水分を該管体と通気管との間に沿っ
   て流通させ、通気管の外表面に気化水分を露結凝結させ
   て中空室外へ流出除去できる凝結除去装置を設けたこと
   を特徴とする減圧平衡加熱乾燥機における気化水分の凝
   結除去装置。