JPS5969660A - 減圧平衡発熱方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高温特性にきわめて優れた新規な減圧平衡
発熱方法およびその装置に関する。

本発明者は、粕願昭５５−９４６３０号、特願昭５５−
９４６３１号、特願昭５５−１３２０６５号および特願
昭５５−１３２０６６号などにおいて減圧平衡加熱方法
および該方法を用いた乾燥方法または装置を提案した。

そして、その基本的な技術内容は、密閉さ扛た中空室内
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、室内に／１２圧して室内外の圧力差を喜々一
定の平衡状態に保つと共にこの・ド衡状態を維持しなが
ら前記［回転体の１回転作用を継糾させて空気との摩擦
作用を促進して摩擦熱を発生させ、この摩擦熱により中
空室内を加熱するようにした減圧平衡加熱方法であり、
さらに密閉された中空￥内の空気ケ１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
内外の圧力差ヲ客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、この
摩擦熱により中空室内を加熱し、さらに中空室内に手動
または自動操作で外気を送給するようにした減圧平衡加
熱方法である。

この発明は、上述の技術内容を前提とし、かつこれを利
用して中空室すなわちチャンバー内の空気を有効に加熱
して高温を得るようにした減圧平衡発熱方法およびその
装置を提供することにある。

すなわち、この発明は、回転体の回転作用によって生ず
る摩擦熱を、チャンバーの排気側に設けた蓄熱空間部を
経て熱交換部内に集中さぜ、かつ該熱交換部を絞り構造
として蓄熱空間部に導入される発熱空気をよシ有効に圧
縮させて起熱効果を向上し、これによりチャンバー内の
温度上筒を急速に行えるようにした減圧平衡発熱方法お
よびその装置ケ提供することにある。

また、この発明はチャンバー外へ熱交換部を経４− て排出される温熱空気を、チャンバー内へ吸引される外
気と熱交換機構によって有効に熱り挾させてチャンバー
内の熱工不ルキーの損失全極力防止できるようにした減
圧平衡発熱方法およびその装ｒＷを提供するにある。

以下にこの発明に係る装置の実施例全図面と共に説明す
る。

各図において、ｌＦｉ、ｎ構造２ヶ有し、または有しな
い密閉構造のチャンバー、３はチャンバー１を構成する
外譬構造体全示し、釜などチャンバ−１自体を熱源とし
て利用したい場合は、熱伝導性の優れた材料で構成し、
チャンバー１内に被処理物を収容して加熱または乾燥し
たり、チャンバー１内の発熱空気を図示しない接続管な
どを用いて外部に導出したりしたい場合は、断熱構造体
として構成する。４は減圧摩擦熱発生機構で、電動モー
タ５と一または二以上のファン６および該ファン６を神
う管状筒７とにより構成され、ファン６と管状筒７との
間には微少な間隙ｑを形成しファン６が（ロ）転する管
状筒７によって形成される空間に摩擦熱発生部８が形成
され、滞溜苧気との摩撲効果全向上できる構成とするこ
とができる。なお、該減圧摩擦熱発生機構４はそのファ
ン６の径の大きさ１羽根６ａの枚数１羽根６ａの傾斜角
度、ファン６間の距離、ファン６の取付数なとを自ｔ４
Ｉに変更でき、特願昭５７−５５０８９号「多段ファン
付回転体」に示す構成をとることができる。まり、ファ
ン６Ｆｉプロペラフアン、シロッコファンなど好みの形
状の回転羽根６ａによって構成され、所望の傾斜角度を
有し、かつ、チャンバー１内の空気全吸引排気するよう
に回転方向が定められており、さらに滞溜空気との単振
効果が向上する構成を備える。９は、前記減圧摩擦熱発
生機構４の排気側の開口部４ａに接続される筒状の排気
通路で、該通路９の開口端９ａは第１図の実施例におい
ては、チャンバーｌ外に開放されているが、第２図の実
施例ではチャンバー１外の内気排出部１０と接続され、
さらに、外気吸入部１１と一体的に結合されて後述する
熱交換機構１２を備える。。

１３け前記排気通路９の□蓄熱空間部で、最外部のファ
ン６より外側において形成されれば良く。

次段に形成される排気通路９の絞り構造を有する熱交換
部１４との間隔ｌは好みの長さに設定できる。

なお、該熱交換部１４は一以上複数設置できると共に各
構成は、平行する多数の小口径の小通路１５によって絞
り構造となっており、かつ、排気通路９と直交する方向
に多数の平行した放熱フィン１６を連設して熱交換通路
１７を該放熱フィン１６と平行に形成するものである。

１８は、該熱交換部１４に沿って熱交換通路１７ケ通過
する気流を有効に吸引、熱交換させてチャンバー１内に
強制的に循環させ、これによりチャンバー１内の空気を
加熱上昇させることができる熱交挨強制用ファンである
。このファン１８はたとえば特願昭５５−１７８７１’
）号のような附楓機構を用いて、チャンバー１内の空気
に旋回対流を発生させることができる場合には省くこと
ができる。

つぎに、前記内気＃［気部ｌＯと外気吸入部１１７− とで構成される熱交換機構１２について述べる。

すなわち、この熱交換機構１２は、内気排出部１０を多
数の並列した細管１９とこの細管１９を直焚して横切る
多数の熱交換板２０として構成したものに外気吸入部１
１を外側に一体的に結合させて得られるもので、さらに
該外気吸入部１１はその入口側に弁２１によって開閉さ
れる弁口２２を備え、交互に細管１９を反対方向から横
切って設けられる仕切壁２３により内気排出部ｌＯの両
側に設けられる空間部２４．２４を多数に仕切り、前記
仕切壁２３に沿って外気吸入部１１を内気排出部１０に
対して蛇行状に形成し、出口側の最内端１１ａをチャン
バー１内に向けて開放するものである。なお、前記弁口
２２の弁２１は自動または手動などその操作は自由であ
る。２５はチャンバー１と直接接続される外気導入機構
で、導管２６と弁２７とより成り、ことに第２図に示す
実施例では、チャンバー１内の温度降下を急速に行わせ
るために有効に利用でき、手動またはコントローラ（図
示せず）の指示によって弁２７を開閉て８− きると共にチャンバー１に対して必要個処に複数設置で
きる。

なお、２８は管状筒７に形成される案内堰、２９はモー
タ軸、３０Ｆｉ、電動モータ５の過熱を防止するための
外気冷却用管を示す。また、管状筒７と電動モータ５並
びにファン６との関係は、図示では電動モータ５および
ファン６を中心として管状筒７と環状通路構成をもって
いるが、その構成は同等制限されない。

斜上の構成に基づいて作用を説明する。

まず第１図について述べる。

電動モータ５に通電し、ファン６を回転させれば、減圧
摩擦熱発生機構４が働き、まず密閉されたチャンバー１
内の空気は、ファン６の吸引排気作用によって、排気通
路９を軸で次第に排気され、チャンバー１内が減圧され
、チャンバー１の内外の圧力差が次第に大きくなる。つ
いで成る圧力差に達した時点で喜々一定の平衡状態を維
持する。

この平衡状態ではファン６の回転領域内にある摩擦熱発
生部８において、空気の滞ｆＭ現象が生じ、ファン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
温度が上昇すると共に、ファン６の回転排気作用は、蓄
熱空間部１３に加熱された空気を強制的に送り込もうと
するため、圧縮作用が行われ圧縮熱も発生し、前記摩擦
熱と共に蓄熱空間部１３内の空気温度は急激に上昇する
。しかも、この蓄熱空間部１３内の熱は次段の熱交換部
１４に伝播し、核部１４の熱交換通路１７を通過する空
気を有効に加熱してチャンバー１内の空気温度を上昇で
きる。

また、チャンバーｌ内の空気温度が上昇した後、外気導
入機構２５の弁２７を開き、外気をチャンバー１円に導
入すればチャンバー１内の加熱空気は排気通路９を通っ
て外部に吐出さ扛る。

つぎに、第２図の場合について述べる。

電動モータ５に通電してファン６を回転させることによ
り、チャンバー１内外の空気の圧力差が客、々一定の平
衡状態に達し、排気通路９の蓄熱空間部１３で加熱され
た空気が急速に貯溜し、熱交換ｓ１４において、チャン
バー１内の空気が熱交換されてチャンバー１内の空気が
加熱されるという一連の作用については、前述し７１Ａ
合と全く同様である。

この減圧平衡発熱状態において外気吸入部１１の弁２１
を開いて弁口２２を開くと外気は、空間部２４．２４を
仕切壁２３に沿って蛇行しながらチャンバー１内に流入
すると共に、チャンバー１円の空気は排気通路９よシ内
気排出部１０を経てチャンバー１外に吐出される。

ところで、内気排出部１０と外気吸入部１１とは熱交換
機構１２を備えているので未だ余熱を有する内気は、外
気の流入過程でほぼ完全に近く熱交換されてチャンバー
１内に流入されることとなりチャンバー１内の急速な温
度降下を防ぐことができる。そして、この状態を継続し
て行う時は減圧平衡状態が保たれるので庫内温度は漸次
上昇する。

なお、急速に温度降下させたい場合は、外気導入機構２
５を働かせ弁２７を開いて外気を直接チャンバー１内に
送給することによシ、チャンバー１１− １内外との圧力差を逓減もしくは無くしてＦ９丁望の庫
内温度を得ることができる。

以上、この発明について実施例を記述したが。

チャンバー１の容積の大小に応じて減圧摩擦熱発生機構
４を複数設置できることは勿論である。

この発明によれば、排気側に蓄熱空間部および熱交換Ｓ
を設けて熱の逃逸會防ぎかつ熱の貯溜、熱交換を有効に
行っているので、熱効率が筒〈チャンバー内の空気温度
ケきわめて有効に高めることができる。

また、チャンバー内には乾燥ないしは加熱の目的のだめ
の被処理物を収納できるはかりでなく、配管などを接続
してチャンバー内の熱エネルギーを外部に取り出して加
熱、暖房などの用途に供することができるなど、その用
途は広範である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明に係る減圧平衡発熱装
置の二実雄側を示す断面説明図である。 １・・・・・・・・・チャンバー ４・・・・・・・・・減圧摩擦熱発生機構１２− ５・・・・・・・・・電動モータ ６・・・・・・・・・ファン ９・・・・・・・・・排気通路 １０・・・・・・内気排出部 １１・・・・・・外気吸入部 １２・・・・・・熱交換機構 １３・・・・・・蓄熱空間部 １４・・・・・・熱変換部 １７・・・・・・熱交換通路 ２５・・・・・・外気導入機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）密閉構造のチャンバー内の空気ヶ１回転体の回転
   作用により強制吸引してチャンバー外に排壜させ、チャ
   ンバー内を（威圧してチャ／バー（ハ）外の圧力差を客
   々一定の平衡状態に保つと共に、前記回転体の回転作用
   に基づいて得られる熱を、チャンバーの排気通路に設け
   た蓄熱空間部ｔ−経て絞り構造ケ有する熱交換部よりチ
   ャンバー内に取り出して循環させ、チャンバー内の減圧
   空気を加熱上昇させるように［またことを特徴とする減
   圧平衡発熱方法。 （２）密閉されたチャンバー内の空気に、Ｉｔ’＋１転
   体の回転作用により強制吸引してチャンバー外に排気さ
   せると同時にチャンバー内に外気を導入させ乍らチャン
   バー内を減圧し、チャンバー内外の圧力差を客々一定の
   ｆ慟状態に保つと共に前記回転体の回転作用に基づいて
   得られる熱を、チャンバーの排気通路に設けた蓄熱空間
   部を経て絞り構造を有する熱又換部よりチャンバー内に
   取り出して循環させ、チャンバー内の減圧空気を加熱上
   昇させるようにしたことを特徴とする減圧平衡発熱方法
   。 （３）密閉構造のチャンバー内の空気または外気吸入部
   より吸引される空気を１回転体の回転作用により強制吸
   引して排気通路よりチャンバー外に抽・気させ、チャン
   バー内１に減圧してチャンバー内外の圧力差を客々一定
   の平衡状態に保ち乍ら前記回転体の回転作用に基づいて
   得られる熱をチャンバーの排気通路に設けた蓄熱空間部
   を紗で絞り構造を有する熱交換部よシチャンパー内に取
   り出し循環させてチャンバー内の減圧空気を加熱上昇さ
   せると共に、前記外気吸入部より吸引される空気を、排
   気通路より外部に吐出される熱エネルギーを有する空気
   と熱交換させてチャンバー内に導入するようにしたこと
   を特徴とする減圧平衡発熱方法。 １４１　　開閉自在の外気吸入部を有し、または有しな
   い密閉構造のチャンバー、該チャンバー内の空気を排気
   通路の内気排出部を経て強制排気してチャンバー内外の
   圧力差を客々一定の平衡状態に保つことができ、かつ発
   熱機能ケ有する回転体、前記排気通路に順次と形成され
   る蓄熱空間部および絞り構造を有しチャンバー内に放熱
   できる熱又換部、より成ることを特徴とする減圧平衡発
   熱装置。 （５）開閉自在の外気吸入部を有し、または有しない密
   閉構造のチャンバー、該チャンバー内の空気を排気通路
   の内気排出部を軽で強制排気してチャンバー内外の圧力
   差を客々一定の平衡状態に保つことができ、かつ発熱機
   能を有する回転体、前記排気通路に１１−次と形成され
   る蓄熱空間部および絞り構造を有しチャンバー内に放熱
   できる熱Ｒｅ部、前記外気吸入部に前記内気排出部を一
   体的に組込んだ熱交換機構、より成ること全特徴とする
   減圧平衡発熱装置。 （６）回転体は、−以上複数段けること全特徴とする特
   許請求の範囲第４項または第５項いずれか記載の減圧平
   衡発熱装置。 （７）絞り構造を有する熱交換部は、−以上複数段連設
   することを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５
   項いずれか記載の減圧平衡発熱装置。