電流の三大作用 ージュール熱 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置です。高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。
日本、台湾、米国、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国 11件特許取得済。

 

■ 電流の三大作用とは

 

電流とは自由電子の流れ、つまり負(マイナス)の電荷を持つ電子が導体中を移動する流れの事ですが、この電流の働きには大きく3つがあり、発熱作用、磁気作用、化学作用です。これは電流の三大作用と呼ばれています。電流の三大作用による電気エネルギーは様々な用途に利用しています。

 

■ 電流の発熱作用

 

電流の発熱作用とは、導体に電流が流れることによって発生するジュール熱を利用するものです。ジュール熱とは、電流が導体を流れる際、導体内の抵抗により発生する熱のことです。
熱源としてのジュール熱の利用に、電熱線ではニクロム線が多く使用されますが、それは電気抵抗が大きくジュール熱が発生しやすく、耐熱・耐食性に優れ、価格も比較的安いためです。

 

■ ジュール熱とは

 

ジュール熱とは間単書くと、導体に電気(電流)を流す事によって発生する熱です。導体内を電流が流れるとき、その導体内の抵抗によってその導体内に発生する熱、熱エネルギーと言えます
導体とは、電気を通す物質のことで例えば金属や水(純水以外)などがあります。逆に不導体とは電気を通さない物で、ゴムやプラスチック等です。

 

■ ジュール熱 / 熱が発生する理由


導体の両端に電圧を加えると導体の中に電場が発生します。導体内の自由電子(マイナスの電気を帯びた電子)はその電場の力で一方向に流れ出します。この自由電子の流れが電気の流れつまり電流です。
導体の中には陽イオンと言われるプラスの電気を帯びた原子がありこれが抵抗です。自由電子はこの陽イオンに衝突しながら流れます。その衝突の際、自由電子は減速するのですが、電場から力を受けて再び流れ始めます。そして又、陽イオンに衝突するのですが電場の力で又、流れ始めます。それが繰り返されます。この繰り返される自由電子の衝突により陽イオンは振動します。陽イオンが振動することにより陽イオンは運動し温度が上がり熱が発生します。
「 電場とは電荷(電気を帯びている物)が分布、広がること事により電気の力、エネルギーが作用、働く空間の事です。」

ジュール熱 電流の三大作用 電熱作用 ヒートポンプ汚泥乾燥機 KENKI DYER 2020.12.1

 

■ ジュール熱の利用

 

ジュール熱の大きさは、抵抗に流す電流によって変化させることができ、 制御が容易です。そのため古くから暖房や調理器具などに利用されている。
・調理器 – 炊飯器、電気こんろ、電気ポット、トースター、電気パン焼き器
・暖房器具 – 電気あんか、電気こたつ、電気ストーブ、電気毛布
・乾燥機 – 衣類乾燥機、電気食器乾燥機、電気布団乾燥機、ヘアドライヤー
・その他 – アイロン、はんだごて、ヒューズ、電気温水器

 

ジュール熱とは / ガス化, 炭化, オイル化

 

ジュール熱(ジュールねつ、英: Joule heatは、(抵抗がある)導体に電流を流したときに生じる発熱であるジュール効果によって発生する熱エネルギー。

出典:Wiki ジュール熱

 


熱分解装置Biogreenはジュール熱を利用した装置で熱源には火気を一切使用せず、熱分解時の熱源による二酸化炭素CO2の発生はありません。熱源が電気のため操作管理が簡単で安全衛生面に優れている上、環境貢献ができる製品です。

 

熱分解装置 Biogreen
火気を一切使用しない国際特許技術の熱分解装置
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■ 電流とは

 

電流とは自由電子の流れ、つまり負(マイナス)の電荷を持つ電子が導体中を移動する流れ、あるいはある導線の断面を単位時間に通過する電荷量(電子)の量のことです。電荷の移動がない状態は静電気(帯電)です。
電子と電流の流れる向きは逆で、電子が負極(マイナス)から正極(プラス)に向って、電流は正極(プラス)から負極(マイナス)に向って流れます。
電流の単位は A(アンペア)で1s(秒)間に1C(クーロン)の電荷が流れる際、電流の大きさは1Aと定められています。
又、電流と電子の流れが逆なのは、電子が発見される前に「電流は正極(プラス)から負極(マイナス)へ向かって流れる」と決められ、それがそのまま残っているためです。

 

■ 電気とは

 

電気とは電荷の移動や相互作用によって発生するさまざまな物理現象を指します。自由電子が動くことも電気です。又、電荷を電気と呼ぶ場合もあります。

 

■ 電場とは

 

電荷は他の電荷と反発したり引き合ったりしますが、ある電荷の存在により静電気力(クーロン力)が発生する空間を電場あるいは電界と言います。その空間は他の電荷へ静電子力を与えます。
電場は電荷によってその周囲の空間に形成され、その電場内に存在する他の電荷に力を及ぼします。質量で形成される重力場は、互いに引き合う力、引力だけですが、電場は引力と反発する力、斥力が存在します。

 

電気と電流 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

 

■ 電気抵抗について

 

電気抵抗とは電流の流れにくさを表した数値のことです。単位はオーム(記号:Ω)です。この数値が大きいほど電流の流れにくさを示します。
電位抵抗は、物質の種類、温度、長さ、断面積等に影響を受けます。

 

■ 電気抵抗ー温度による影響

 

金属は温度が高くなると電気抵抗が大きくなります。金属の温度が上昇すると金属内の原子の振動が激しくなり、金属イオンと自由電子の衝突の増加に伴い自由電子の移動が阻害されます。温度上昇に伴い自由電子の進路が干渉され結晶格子を通り抜けるのが困難となり、自由電子の移動ができなくなります。
一方、半導体、絶縁体は温度が高くなると電気抵抗が小さくなります。
物質の原子内の最外殻の電子殻をまわっている価電子に対し、温度上昇に伴う熱エネルギーが原子核との束縛を外し、電子の移動を自由にします。そのため電流が流れやすくなります。
電気抵抗の温度依存性を利用したセンサーに金属では白金抵抗温度計があり、半導体ではサーミスタがあります。実際には、2種類の異なる金属を接触させた物正確な温度測定には熱電対が多く使用されています。

 

電気抵抗と電気抵抗率と電気伝導率 / 汚泥乾燥機,スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

 

■ 導体について

 

電気及び熱をよく通す物質を導体と言います。電気伝導率の大きな物質で、伝導体良導体とも言います。電気伝導率の大きな物質ほど熱伝導率も大きく、同一温度ではその比が一定です。
電気の流れやすさは自由電子の数に関係し、自由電子の数が多いほど電気は通りやすく、自由電子の数が少ないほど、電気を通しにくいと言えます。電場をかけると自由電子は移動しますが、自由電子の数が多ければ多いほど移動する量は多くなり、ある面を単位時間に通過する量である電流の値は大きくなります。導体には、金属、炭素、イオン溶液等があります。

 

導体と絶縁体と半導体 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

 

 


■ セルフクリーニング Steam Heated Twin Screw technology
SHTS technology)

 

乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology (SHTS technology)でセルフクリーニング機構です。この機構によりどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象https://kenkidryer.jp/products/patents/物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約7年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ特許取得済。

セルフクリ-ニング

 

■ 乾燥機構
KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。

 

乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った4つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ特許取得済。

乾燥機構

 

■ 熱源 飽和蒸気


KENKI DRYER
の乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、安定した蒸気を熱源とするため乾燥後の乾燥物の品質は均一で安定しています。蒸気圧力は最大0.7MpaGまで使用可能で、乾燥条件により蒸気圧力の変更つまり乾燥温度の調整は簡単に行なえます。飽和蒸気は一般の工場では通常利用されており取り扱いに慣れた手軽な熱源だと言えます。バーナー、高温の熱風を利用する乾燥と比較すると、飽和蒸気はパイプ内を通し熱交換で間接乾燥させる熱源であることから、低温で燃える事はなく安全衛生面、ランニングコスト面で優れています。

飽和蒸気には特有の特徴があります。蒸気圧力の変更に伴い蒸気温度が変わるため、乾燥温度の調整が簡単に行なます。又、凝縮熱、潜熱を利用できるため温水、油等の顕熱利用と比較すると熱量が2~5倍で乾燥に最適な熱源と言えます。
飽和蒸気は乾燥後ドレンとなりますがそれは回収ができ蒸気発生装置ボイラーへの供給温水として利用すれば燃料費等のランニングコストは安価で済みます。

 

 

熱源 蒸気

KENKI DRYER 熱源蒸気とヒートポンプについて / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

 

 


昨今、KENKI DRYER に求められる内容に二酸化炭素CO2 の削減があります。ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER であれば、二酸化炭素CO2 が大量に削減ができる上、燃料費も大幅な削減が可能になるでしょう。
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■ ヒートポンプの工程

 

ヒートポンプの工程 ヒートポンプ汚泥乾燥機 スラリー乾燥機 kenki dryer 2020.7.9

 


■ ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER について

 

蒸気(飽和蒸気)でのヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER とは、乾燥熱源である蒸気を利用した自己熱再生乾燥システムです。
蒸気ヒートポンプの工程は、KENKI DRYER で加熱乾燥に利用した蒸気を膨張弁での断熱膨張により圧力は低下し、蒸気内の水分は蒸発、気化し周辺の熱を吸収し蒸気温度は下降します。その蒸気を次の工程の熱交換器で熱移動することによりさらに蒸発、気化させ蒸気圧力を低下させます。十分に蒸発、気化が行われ圧力が下げられた蒸気は次の圧縮工程へ進みます。
圧縮工程の圧縮機で蒸気を断熱圧縮を行うことで、圧力は上昇しそれに伴い凝縮、液化し温度は上昇します。その蒸気の水分を除去した上で KENKI DRYER へ投入します。KENKI DRYER はその投入された蒸気を熱源として利用、加熱乾燥という熱移動を行うことで、蒸気はさらに十分に凝縮、液化され膨張弁へ進みます。この工程を繰り返します。

 

ランニングコスト削減 二酸化炭素排出量削減 ヒートポンプ乾燥機 汚泥乾燥機 2020.6.15

 

ヒートポンプ乾燥機

 

どこもできない付着物、粘着物及び液体状の乾燥に是非KENKI DRYER をご検討下さい。
国際特許技術の簡単な構造でイニシャル、ランニング、メンテナンスコストが安価です。
汚泥乾燥では乾燥機械代金を産廃費削減約2、3年での償却を目指しています。
原料スラリー乾燥では箱型棚段乾燥の置き換えで人手がいらず乾燥の労力が大幅に減ります。
有機廃棄物乾燥では燃料、肥料、土壌改良剤、飼料等へ再資源化リサイクル利用ができます。

 

熱分解装置 Biogreen
火気を一切使用しない国際特許技術の熱分解装置
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会社サイト
もう悩みません。コンベヤ、産業環境機械機器
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