(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物となった活性炭又は建築廃材の木部を炭化させ粉末状にした木炭を焼結して形成した電気抵抗体と、廃棄処理される廃ガラスと石炭灰を混練して形成され該電気抵抗体を収容したセラミック製の密閉の容器と、該電気抵抗体を間にして該容器に配置され該電気抵抗体に通電する電極とを有する
ことを特徴とする電気加熱装置。
【請求項２】
前記電気抵抗体の焼結温度は略１０００℃である
ことを特徴とする請求項１記載の電気加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃ガラス、石炭灰、建築廃材等の廃棄物を用いて製造可能な電気加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気加熱装置として、電気抵抗加熱によるもの（例えばニクロム線などの）、放電加熱によるもの（例えば電子ビームなど）、電界加熱によるもの（例えば誘導加熱装置など）等が、種々知られている。
【０００３】
ところで、前記電気抵抗加熱による電気加熱装置を例えば道路の融雪装置に用いるときは、電気抵抗体を道路の表層の下に埋設し、電気抵抗体に通電してジュール熱を発生させ、この熱により積雪を融かしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電気加熱装置では電気抵抗体が高価なものとなっているため、電気抵抗体を道路全体に埋設した場合には、融雪装置全体が非常にコスト高となっている。
【０００５】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、建築廃材の木部を利用した木炭や廃棄物となった活性炭を電気抵抗体として用い、コストの割安な電気加熱装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に係る電気加熱装置は、廃棄物となった活性炭又は建築廃材の木部を炭化させ粉末状にした木炭を焼結して形成した電気抵抗体と、廃棄処理される廃ガラスと石炭灰を混練して形成され該電気抵抗体を収容したセラミック製の密閉の容器と、該電気抵抗体を間にして該容器に配置され該電気抵抗体に通電する電極とを有する構造となっている。この木炭は建築廃材の木部を用いて製造できるため、原材料コストが極めて低く、また、廃棄物リサイクルの点で優れたものとなっている。また、容器が廃棄処理される灰ガラスと石炭灰を混練しこれを焼結して形成できるため、廃棄物のリサイクルが実現される。 また、セラミック製の容器に密閉して電気抵抗体の発熱の際に起こる化学反応（Ｃ＋Ｏ2→ＣＯ2）を抑制できる。また、この容器が電気加熱装置の筐体として構成されるため、融雪装置を始めとする各種熱機器への設置が容易になる。また、請求項２の発明の如く、電気抵抗体として略１０００℃で焼結したものを用いるときは、電気抵抗体の発熱量が大きくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明に係る電気加熱装置の一実施形態を示すもので、図１は電気加熱装置の外観斜視図、図２は電気加熱装置の断面図、図３は電気加熱装置の製造工程を示すブロック図である。
【０００９】
本実施形態に係る電気加熱装置１は、図１及び図２に示すように、セラミック製の容器２と、容器２内に充填した電気抵抗体３と、電気抵抗体３へ通電する一対の電極４とから構成されている。この容器２は偏平の容器本体２ａとこの容器本体２ａを閉塞する蓋体２ｂからなり、この容器本体２ａ内に電気抵抗体３を収容し、この電気抵抗体３を密閉するように蓋体２ｂを被せている。
【００１０】
電気抵抗体３は活性炭或いは木炭粉で形成されている。また、電気抵抗体３の左右（図２に向かって左右）に一対の電極４が接触した状態で配置されており、各電極４を通じて電流が通電されるようになっている。
【００１１】
この電気加熱装置１の製造方法を図３を参照して説明する。まず、現在リサイクルが行われていないワイン瓶などの色つき廃ガラスを細かく粉砕し、ガラス粉を製造する（粉砕工程）。石炭火力発電所などから排出される石炭灰を回収し、これを粉砕ガラスを４、石炭灰を１の割合とし、これに少量の水を加えて混練する（混練工程）。この混練により柔軟なセラミック材が生成される。
【００１２】
この混練工程が終了した後、電気加熱装置１の成型工程に移行する。この成型工程では、予め、廃棄物となった活性炭、或いは、建築廃材となった木部を炭化させ粉末状にした木炭を用意しておく。そして、前述した柔軟なセラミック材を図１及び図２に示すように容器本体２ａと蓋体２ｂの形状に成形する一方、耐熱性に優れた電極４を容器本体２ａ内に対向するよう配置し、同じく耐熱性にすぐれたリード線５を電極４と接続した状態で容器本体２ａから引き出しておく。しかる後、容器本体２ａに活性炭或いは木炭を隙間ができないよう充填し、更に容器本体２ａの上面開口を蓋体２ｂで覆う。この蓋体２ｂで覆う際、容器本体２ａの内面と蓋体２ｂの外面との間に隙間ができないよう目地にセラミック材を埋め込み、容器本体２ａに蓋体２ｂを一体に固着する。
【００１３】
以上のような成型工程が終了したのち、ガス炉又は電気炉で焼結する（焼結工程）。この焼結温度は８００℃〜１０００℃がセラミック材の焼結に適した温度である。また、活性炭及び木炭の焼結温度とジュール熱発生量とを実験したところ、焼結温度が略１０００℃のときジュール熱発生量が最大であることが分かった。この焼結工程により電気加熱装置１が製造される。
【００１４】
本実施形態によれば、電気加熱装置１の電気抵抗体として廃棄物となった活性炭、或いは、建築廃材となった木部を炭化させ粉末状にした木炭を使用し、また、容器２が現在リサイクルが行われていない廃ガラスと石炭灰を使用している。このように、本実施形態に係る電気加熱装置１が廃棄物を用いて製造できるため、コストが非常に割安となることはもとより、廃棄物のリサイクルが促進され、廃棄物による環境破壊を抑止する効果を発揮する。
【００１５】
また、容器２の内部に電気抵抗体３を密閉しているため、電気抵抗体３が発熱する際に起こる化学反応（Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ２）を抑制し、電気加熱装置１の寿命の短命化を防止している。
【００１６】
更にまた、電気抵抗体３の焼結温度を略１０００℃とするときは、電気抵抗体３の発熱量が最も大きくなる。
【００１７】
図４は電気加熱装置１を路面融雪装置として使用した例を示している。即ち、アスファルト層１１、クラッシュランを転圧した路盤１２、更に強固に転圧した路床１３の３層で構成されている道路において、路床１３の上面に本実施形態に係る電気加熱装置１を多数配置した構造となっている。各電気加熱装置１に通電することによりジュール熱が発生し、この熱が路盤１２及びアスファルト層１１に順次伝達され、アスファルト層１１上の積雪が融解される。
【００１８】
図５は電気加熱装置１を屋根融雪装置として使用した例を示している。即ち、家屋の屋根２０を瓦２１と電気加熱装置１で敷設している。これにより、屋根２０の積雪が融解される。
【００１９】
以上のように本実施形態に係る電気加熱装置は、融雪装置として有用なものとなっているが、これに限るものではなく、熱機器の全てに使用できるものであり、例えば暖房装置では床暖房用の電熱パネルとして使用できる。
【００２０】
なお、前記実施形態では容器２を廃ガラスと石炭灰を材料として用いたが、容器２の強度を向上させるため、石綿、金網などの補強材料を混入するようにしてもよい。また、前記実施形態では容器２と電気抵抗体３とを一体に焼結しているが、容器２と電気抵抗体３とをそれぞれ別個に焼結し、その後に焼結済みの容器２に電極を配置して同じく焼結済みの電気抵抗体３を組み込むようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電気抵抗体が廃活性炭や建築廃材の木部を用いて製造できる木炭を用いて製造でき、また、この電気抵抗体が充填されるセラミック製の容器は廃ガラスと石炭灰を材料として形成できるため、電気加熱装置のコストが非常に割安となることはもとより、廃棄物のリサイクルが促進され、廃棄物による環境破壊を抑止する効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気加熱装置の外観斜視図
【図２】電気加熱装置の断面図
【図３】電気加熱装置の製造工程を示すブロック図
【図４】電気加熱装置を路面融雪装置として使用した例を示す断面図
【図５】電気加熱装置を屋根融雪装置として使用した例を示す斜視図
【符号の説明】
１…電気加熱装置、２…容器、２ａ…容器本体、２ｂ…蓋体、３…電気抵抗体、４…電極、５…リード線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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