(57)【要約】【課題】可燃物を燃焼した後の排気ガスを無煙、無臭とするように可燃物の完全燃焼を実現し、その燃焼温度をスターリングエンジン発電機による発電及び蓄電に利用したり、燃焼ガスの温度を利用して室内を加温することができるようにした燃焼炭化装置を提供する。【解決手段】支持台の上面に載置した受皿に筒体の天部と底部を開口した燃焼炭化筒を搭載し、該燃焼炭化筒の側周部には多数の空気孔が形成され、該燃焼炭化筒の外周に隙間をあけて包囲する外筒を下端に隙間をあけた状態で支持台の上面に搭載し、燃焼炭化筒の上部に調整可能な隙間幅を介して設けた燃焼筒は燃焼炭化筒の内径よりも縮小した所定の絞り径を有し、該燃焼筒の外周に隙間をあけて形成した燃焼ケースの内周であって燃焼筒の上部を多数の空気孔を形成した燃焼プレートで覆い、燃焼ケースの下部に形成した排気穴に排気管を接続した構成を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台の上面に載置した受皿に筒体の天部と底部を開口した燃焼炭化筒を搭載し、該燃焼炭化筒の側周部には多数の空気孔が形成され、該燃焼炭化筒の外周に隙間をあけて包囲する外筒を下端に隙間をあけた状態で支持台の上面に搭載し、燃焼炭化筒の上部に調整可能な隙間幅を介して設けた燃焼筒は燃焼炭化筒の内径よりも縮小した所定の絞り径を有し、該燃焼筒の外周に隙間をあけて形成した燃焼ケースの内周であって燃焼筒の上部を多数の空気孔を形成した燃焼プレートで覆い、燃焼ケースの下部に形成した排気穴に排気管を接続した構成を備え、
燃焼炭化筒の内部に投入して上部に着火した可燃物の火炎を燃焼炭化筒の空気孔から内方へ導入した空気流で燃焼し、燃焼炭化筒内の燃焼ガスを燃焼筒内の絞り径を経て通過させることにより火炎を絞った状態で２次燃焼させ、この２次燃焼後の燃焼ガスを燃焼プレートの空気孔を経て通過させることによって３次燃焼させ、さらに燃焼ケースの天部に当てて広げた燃焼ガスを燃焼プレートの周部の空気孔を通過させた後、燃焼ケースの外周の隙間を経て排気管から外方へ排気するようにしたことを特徴とする燃焼炭化装置。
【請求項２】
燃焼炭化筒の筒体に形成した空気孔は、筒体の上段、中段及び下段に各々形成され、筒体の上段に形成した空気孔の形成密度を筒体の中段及び下段の空気孔の形成密度よりも大とする所定の孔径及び所定のピッチで形成すると共に、燃焼炭化筒の筒体の内径面積と燃焼炭化筒の筒体の上段、中段及び下段の空気孔の総面積と同等にしたことを特徴とする請求項１記載の燃焼炭化装置。
【請求項３】
燃焼ケースの外壁と燃焼筒を形成する壁部に蓄熱材を充填する空間を形成し、該蓄熱材を充填する空間に砂材等の蓄熱材又は水を充填することにより、燃焼ケース及び燃焼筒を保温構造としたことを特徴とする請求項１及び２記載の燃焼炭化装置。
【請求項４】
燃焼ケースの天部に設けた開口にスターリングエンジン発電機の受熱部を挿入し、該受熱部を燃焼プレートの中央に形成した貫通穴に挿通して燃焼筒の内部に対向させ、発電が可能なことを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃焼炭化装置。
【請求項５】
燃焼ケースの下部に脚部を設け、該脚部の設置面にレールを敷設し、該レールに沿って可動する支持台の上面に燃焼炭化筒と外筒を搭載し、該支持台を燃焼ケース内の燃焼筒の下部に停止して燃焼炭化筒の可燃物を燃焼させた後、燃焼後の燃焼炭化筒の支持台を移動し、次に燃焼前の可燃物を収容した他の燃焼炭化筒と外筒を支持台に搭載して、燃焼ケース内の燃焼筒の下部に移動するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の燃焼炭化装置。
【請求項６】
燃焼炭化筒よりも大径の底板とこの底板の外周に立ち上げた側板とから形成された受皿を支持台の上面に載置して、その内部に燃焼炭化筒を載置し、受皿は蓋部材を被せることによって該受皿の内部の燃焼後の可燃物を炭化物にするようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の燃焼炭化装置。
【請求項７】
外筒の下端の外周にフランジを設け、該フランジに沿って等間隔で螺入したボルトの捻じ込み量を調整することにより外筒の下部に形成する隙間の高さを調整するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の燃焼炭化装置。
【請求項８】
燃焼ケースに収納された燃焼筒の高さを固定状態に設ける一方、支持台の下部に設けた高さ調整手段による高さ調整により、支持台に搭載した燃焼炭化筒と燃焼ケース内の燃焼筒との隙間を調整するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の燃焼炭化装置。
【請求項９】
排気管の横引き部の長さは立ち上げ部の高さの５倍までの長さとし、排気管の立ち上げ部を燃焼ケースの高さと同等又は、それ以上の高さに立ち上げたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の燃焼炭化装置。
【請求項１０】
円形軌道のレールに移動自在に搭載した多数の支持台を設け、該レールを燃焼ケースの下方を通過するように敷設し、各支持台に搭載した燃焼炭化筒に可燃物を収容することによって、可燃物を収容した燃焼炭化筒を連続的に燃焼ケースの下方に供給するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の燃焼炭化装置。
【請求項１１】
燃焼炭化筒の内部に木材や竹等の可燃物を投入する場合、該可燃物を縦方向に入れて該可燃物の上部に着火するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記載の燃焼炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙や臭いを発生せずに可燃物を燃焼し、その燃焼温度をスターリングエンジン発電機による発電及び蓄電に利用したり、排気ガスの温度を利用して室内を加温することができるようにした燃焼炭化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているスターリングエンジン発電機は、加熱と冷却を繰り返すことによって動力を得るようにした外熱機関である。このスターリングエンジン発電機は、騒音も低く、熱機関の中では非常に高い効率で運動エネルギーを得ることが可能である。このため、近年においては、スターリングエンジン発電機を発電に利用する開発も進んでいる。
【０００３】
このようなスターリングエンジン発電機の出力は、高温部と低温部の温度差が大きいほど高くなる。しかしながら、受熱部の耐熱温度を超えると、故障の原因になるため、受熱部に適度の温度を安定して与える必要がある。
【０００４】
一方、木屑、間伐材、未利用木材、剪定枝、竹、落ち葉、植物廃材等やその他の廃材を利用して燃焼し、その燃焼温度をスターリングエンジン発電機の熱源として利用する開発が進んでいる。
【０００５】
ここで、この種の従来技術として特許文献１を参照する。この文献のスターリングエンジン発電機用加熱装置は、産業廃棄物の燃焼ガスによりスターリングエンジン発電機の作動ガスを加熱するため、焼却炉内で乾溜ガスを燃焼させて高温燃焼ガスを発生させる。そして、このガスをファンによってスターリングエンジン発電機の燃焼室に吸引し、ヒータチューブを介して作動ガスを加熱するようにしている。
【０００６】
ところが、この文献の加熱装置は、廃タイヤや廃プラスチック等の産業廃棄物を燃焼して高温燃焼ガスを発生させるものであり、燃焼後の燃焼ガスに発生する煙や臭いを防止するような方策は考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、一般家庭や農業用ビニールハウス等で焼却炉を使用し、この焼却炉で可燃物を焼却してスターリングエンジン発電機を駆動する場合、焼却炉から発生する排気ガスに煙や臭いが発生しないようにする必要がある。
【０００９】
本発明では、スターリングエンジン発電機の熱源に焼却炉を用い、この焼却炉から発生する炭化物を農業用の炭化有機肥料として利用することも考慮に入れてあり、その意味で、この焼却炉を「燃焼炭化筒」と称する。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、可燃物を燃焼した後の排気ガスを無煙、無臭とするように可燃物の完全燃焼を実現し、その燃焼温度をスターリングエンジン発電機による発電及び蓄電に利用したり、燃焼ガスの温度を利用して室内を加温することができるようにした燃焼炭化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の燃焼炭化装置は、支持台の上面に載置した受皿に筒体の天部と底部を開口した燃焼炭化筒を搭載し、該燃焼炭化筒の側周部には多数の空気孔が形成され、該燃焼炭化筒の外周に隙間をあけて包囲する外筒を下端に隙間をあけた状態で支持台の上面に搭載し、燃焼炭化筒の上部に調整可能な隙間幅を介して設けた燃焼筒は燃焼炭化筒の内径よりも縮小した所定の絞り径を有し、該燃焼筒の外周に隙間をあけて形成した燃焼ケースの内周であって燃焼筒の上部を多数の空気孔を形成した燃焼プレートで覆い、燃焼ケースの下部に形成した排気穴に排気管を接続した構成を備え、
燃焼炭化筒の内部に投入して上部に着火した可燃物の火炎を燃焼炭化筒の空気孔から内方へ導入した空気流で燃焼し、燃焼炭化筒内の燃焼ガスを燃焼筒内の絞り径を経て通過させることにより火炎を絞った状態で２次燃焼させ、この２次燃焼後の燃焼ガスを燃焼プレートの空気孔を経て通過させることによって３次燃焼させ、さらに燃焼ケースの天部に当てて広げた燃焼ガスを燃焼プレートの周部の空気孔を通過させた後、燃焼ケースの外周の隙間を経て排気管から外方へ排気するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２の燃焼炭化装置は、請求項１において、燃焼炭化筒の筒体に形成した空気孔は、筒体の上段、中段及び下段に各々形成され、筒体の上段に形成した空気孔の形成密度を筒体の中段及び下段の空気孔の形成密度よりも大とする所定の孔径及び所定のピッチで形成すると共に、燃焼炭化筒の筒体の内径面積と燃焼炭化筒の筒体の上段、中段及び下段の空気孔の総面積と同等にしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３の燃焼炭化装置は、請求項１又は２において、燃焼ケースの外壁と燃焼筒を形成する壁部に蓄熱材を充填する空間を形成し、該蓄熱材を充填する空間に砂材等の蓄熱材又は水を充填することにより、燃焼ケース及び燃焼筒を保温構造としたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４の燃焼炭化装置は、請求項１、２又は３において、燃焼ケースの天部に設けた開口にスターリングエンジン発電機の受熱部を挿入し、該受熱部を燃焼プレートの中央に形成した貫通穴に挿通して燃焼筒の内部に対向させ、発電ができることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３又は４において、燃焼ケースの下部に脚部を設け、該脚部の設置面にレールを敷設し、該レールに沿って可動する支持台の上面に燃焼炭化筒と外筒を搭載し、該支持台を燃焼ケース内の燃焼筒の下部に停止して燃焼炭化筒の可燃物を燃焼させた後、燃焼後の燃焼炭化筒の支持台を移動し、次に燃焼前の可燃物を収容した他の燃焼炭化筒と外筒を支持台に搭載して、燃焼ケース内の燃焼筒の下部に移動するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項６の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３、４又は５において、燃焼炭化筒よりも大径の底板とこの底板の外周に立ち上げた側板とから形成された受皿を支持台の上面に載置して、その内部に燃焼炭化筒を載置し、受皿は蓋部材を被せることによって該受皿の内部の燃焼後の可燃物を炭化物にするようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項７の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３、４、５又は６において、外筒の下端の外周にフランジを設け、該フランジに沿って等間隔で螺入したボルトの捻じ込み量を調整することにより外筒の下部に形成する隙間の高さを調整するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項８の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３、４、５、６又は７において、燃焼ケースに収納された燃焼筒の高さを固定状態に設ける一方、支持台の下部に設けた高さ調整手段による高さ調整により、支持台に搭載した燃焼炭化筒と燃焼ケース内の燃焼筒との隙間を調整するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項９の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８において、排気管の横引き部の長さは立ち上げ部の高さの５倍までの長さとし、排気管の立ち上げ部を燃焼ケースの高さと同等の高さに立ち上げたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１０の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９において、円形軌道のレールに移動自在に搭載した多数の支持台を設け、該レールを燃焼ケースの下方を通過するように敷設し、各支持台に搭載した燃焼炭化筒に可燃物を収容することによって、可燃物を収容した燃焼炭化筒を連続的に燃焼ケースの下方に供給するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の請求項１１の燃焼炭化装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０において、燃焼炭化筒の内部に木材や竹等の可燃物を投入する場合、該可燃物を縦方向に入れて該可燃物の上部に着火するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の燃焼炭化装置によれば、燃焼炭化筒に投入して上部に着火した可燃物の火炎は、燃焼炭化筒の空気孔から内方へ導入した渦巻状の空気流で拡散しつつ燃焼する。さらに、燃焼炭化筒内の燃焼ガスを燃焼筒内の絞り径を経て通過させることにより火炎を中央に集中させ、それによる上昇気流によって２次燃焼させることが可能となる。また、２次燃焼後の燃焼ガスが燃焼プレートの空気孔を通過することによって３次燃焼し、さらに燃焼ケースの天部に当たって周囲に拡散した燃焼ガスが燃焼プレートの周部の空気孔を通過し、燃焼筒の周部の隙間を経て排気管へ流入した後、排気管の排気口から排出する。
【００２３】
このような本発明の燃焼過程において、燃焼炭化筒の空気孔を経て燃焼炭化筒の内部に流入する空気は、各空気孔で渦巻状に旋回しつつ流入しながら上昇する。このため、特に燃焼筒の上段に形成された多数の空気孔を経て流入する空気が可燃物から上方へ発生する火炎を渦巻状に拡散しながら燃焼炭化筒の中央へと集中させる１次燃焼が行われる。
【００２４】
さらに、上記の１次燃焼後の火炎は上昇気流を発生し、燃焼炭化筒の上方に設けられた燃焼筒の絞り径内で火炎を中央に集中することによって高温化され、可燃物から発生する燃焼しきれていない微小の煤煙等をさらに燃焼するという２次燃焼が行われる。
【００２５】
また、上記の燃焼筒内の火炎は、燃焼炭化筒の径よりも小なる絞り径の内部で火炎を集中させつつ上昇するという火炎の絞り効果を生じるため、燃焼筒の内部においても燃焼ガスが集中し、温度が上昇して燃焼を促進することとなる。このため、燃焼炭化筒内での燃焼ガスを燃焼筒内で２次燃焼させることが可能となり、燃焼炭化筒内にて燃焼しきれなかった微小の煤煙等があっても、燃焼筒内の２次燃焼によって完全燃焼へと促進することが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明においては、２次燃焼後の燃焼ガスを燃焼筒の上部に設けた燃焼プレートの空気孔を経て通過させることにより、燃焼炭化筒の空気孔と同様に、燃焼プレートの夫々の空気孔を通過する空気は各空気孔で渦巻状に旋回しつつ流入しながら上昇する。そして、その燃焼ガスは燃焼ケースの天部に当たって周囲に広がり、燃焼プレートの周部の空気孔を流下した後、燃焼筒と燃焼ケースの間の隙間を経て排気管から外方へ排気することとなる。
【００２７】
このように、本発明の燃焼炭化筒において、１次燃焼と２次燃焼と３次燃焼を経ることにより、燃焼筒と燃焼ケースの隙間を経て排気管を通過する排気ガスは完全に無煙、無臭であり、温度上昇した排気熱となって排気管を加熱し、その周辺の室内等の温度を上昇させる。また、排気管から排出される高温度の排気熱は、室内等の空気を上昇することによって暖房として利用することが可能である。
【００２８】
さらに、本発明において、燃焼ケースの天部に設けた開口にスターリングエンジン発電機の受熱部を挿入し、該受熱部を燃焼プレートの中央に形成した貫通穴に挿通して燃焼筒の内部に対向させることにより、燃焼炭化筒と燃焼筒を経て温度上昇した燃焼ガスをスターリングエンジン発電機の受熱部に当てることができる。これによって、該スターリングエンジン発電機を効率的に作動させることが可能となる。また、上記の構成において、燃焼筒からの燃焼ガスの温度が当たって燃焼プレートが温度上昇し、その燃焼プレートの放熱も加わり、スターリングエンジン発電機の受熱部を効率的に加熱することが可能となる。
【００２９】
また、上記の燃焼において、燃焼炭化筒から燃焼筒へ向かう火炎の勢いが強すぎる場合、過剰燃焼による黒煙が発生するおそれがある。このような際には、燃焼炭化筒と燃焼筒との間に形成した隙間幅を調整することにより、その隙間から内部へ流入させる空気量を調整し、燃焼炭化筒内で発生した火炎に対して外部空気の冷却効果による火炎の沈静化を促すことができ、過剰燃焼を防止して完全燃焼を促進することが可能となる。
【００３０】
以上のように本発明の燃焼炭化装置によれば、無煙、無臭の燃焼ガスの温度をスターリングエンジン発電機の熱源に利用することが可能であり、また無煙、無臭の排気熱を室内の保温に利用することも可能である。よって、本発明の燃焼炭化装置は、スターリングエンジン発電機を用いて発電をし、さらには蓄電を行いながら、一般家庭の暖房や栽培用ビニールハウス内の保温を行うことも可能であり、環境に優しいエネルギーの供給源として利用することが可能となる。
【００３１】
従って、電気のない地域や場所であっても、木屑、間伐材、未利用木材、剪定枝、竹、落ち葉、植物廃材等やその他の廃材による可燃物を調達することができれば、本発明の燃焼炭化装置によってスターリングエンジン発電機を効率的に稼動したり蓄電することができ、電化製品や電動装置を使用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例の燃焼炭化装置に関する図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、(ｂ)は燃焼炭化装置の全体縦断面図である。
【図２】本発明の燃焼炭化装置に用いる燃焼炭化筒の内部の燃焼状況を示す断面図である。
【図３】（ａ1）は本発明の実施例の燃焼炭化装置に使用する燃焼炭化筒の平面図であり、（ａ２）は燃焼炭化筒の側面図である。(ｂ１)は外筒の平面図であり、(ｂ２)は外筒の側面図である。(ｃ1)は燃焼プレートの平面図であり、(ｃ２)は燃焼プレートの側面図である。
【図４】本発明の実施例の燃焼炭化装置に使用する受皿と蓋の斜視図であり、（ａ）は受皿に蓋を閉じる前の状態を示す図、(ｂ)は受皿に蓋を閉じた状態を示す図である。
【図５】本発明の燃焼炭化装置に用いる燃焼筒の寸法関係を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例の燃焼炭化装置に複数の燃焼炭化筒を使用する場合の側面図である。
【図７】(ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例の燃焼炭化装置と燃焼ケース内の燃焼筒との寸法関係を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施例において燃焼ケースを複数設けた場合の部分断面図である。
【図９】本発明の他の実施例において、円形軌道のレールに複数の燃焼炭化筒等を配置して移動可能とした平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００３４】
本実施例の燃焼炭化装置１は、図１(ａ)、(ｂ)に示すように、支持台２の上面に載置した受皿３に搭載する燃焼炭化筒４と、燃焼炭化筒４の外周を包囲する外筒５と、燃焼炭化筒４の上部に設けた燃焼筒６と、燃焼筒６の外周に設けた燃焼ケース７と、該燃焼ケース７の内周であって燃焼筒６の上方を覆う燃焼プレート８と、燃焼ケース７の下部の排気穴7ｂに接続した排気管９とから構成されている。
【００３５】
以下、このような燃焼炭化装置１について詳細に説明する。図２に示すように、支持台２は、その下部に固定された高さ調整手段としてジャッキ１０を介して走行台１１に支持され、走行台１１はその下面の四方に設けられた車輪１２を介して２条のレール１４に搭載されている。このため、支持台２は、燃焼ケース７の下部に敷設されたレール１４に沿って移動することができ、ジャッキ１０の調整によって高さを調整することが可能とされている。
【００３６】
また、図2に示すように、支持台２の上面に載置した受皿３は、燃焼炭化筒４よりもやや大径の内径を有する。この受皿３は、図4(ａ)(ｂ)に示すように、その上部に蓋部材３ａを被せることにより、受皿３の内部を密閉状態にすることが可能である。従って、後述するように、受皿３に載置した燃焼炭化筒４の内部で可燃物Ｋの燃焼が終了した後、燃焼炭化筒４を取り外すことによって、受皿３の内部に燃焼後の可燃物Ｋが残留する。この受皿３に蓋部材３ａを被せることによって受皿３の内部が密閉される。これによって受皿３内の燃焼後の可燃物Ｋの燃焼が停止して炭化物Ｔに変化するため、これを農業用の炭化有機肥料として利用することが可能となる。
【００３７】
また、図３(ａ１)(ａ２)に示すように、燃焼炭化筒４は天部と底部を開口した円形の筒体４ａから形成され、筒体４ａの側周部には後述する所定の径を有する多数の空気孔１３（１３ａ、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃ）が形成されている。この空気孔１３は、筒体４ａの上段、中段及び下段に各々形成され、筒体４ａの上段に形成した空気孔１３ａの形成密度を筒体４ａの中段及び下段の空気孔１３ｂ、１３ｃの形成密度よりも大とする所定の孔径及び所定のピッチで形成している。
【００３８】
ここで、上記の燃焼炭化筒４の具体例な寸法例について述べる。なお、以下に述べる燃焼炭化筒４や外筒５、さらには燃焼筒６等の寸法関係は、発明者によって種々の実験の結果、最良と思われる寸法を導き出したものであり、本発明は上記の数値に限定されるものではない。
【００３９】
図３（ａ２）に示すように、円筒形をなす燃焼炭化筒４の直径Ｄ１は３００ｍｍ、高さｈ１は５００ｍｍである。また、燃焼炭化筒４の上段、中段及び下段の空気孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃの形成位置の高さ関係について述べると、燃焼炭化筒４の上段の空気孔１３ａは３列に形成され、筒体４ａの上端から上段の空気孔１３ａの下端の高さｈ１１は７０ｍｍである。
【００４０】
さらに、燃焼炭化筒４の中段の空気孔１３ｂ１、１３ｂ２は上下に２列形成され、上側の中段の空気孔１３ｂ１は上段の空気孔１３ａの下端から下方へ高さｈ１２＝１３３．４ｍｍ、下側の中段の空気孔１３ｂ２は上側の中段の空気孔１３ｂ１から下方へ高さｈ１３＝１３３．３ｍｍ、下段の空気孔１３ｃは下側の中段の空気孔１３ｂ２から下方へ高さｈ１４＝１７３．３ｍｍに形成されている。
【００４１】
次に、燃焼炭化筒４の上段、中段及び下段の空気孔１３ａ、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃの形成密度の関係について述べる。上段の空気孔１３ａは上下に合計３列であり、一列ごとに２０個形成され、上段の空気孔１３ａは合計６０個形成されている。この上段の空気孔１３ａの各孔の内径は２０ｍｍである。また、中段の上下の空気孔１３ｂ１、１３ｂ２は、各列ごとに１０個ずつ形成され、各孔の内径は２０ｍｍである。さらに、下段の空気孔１３ｃは、１列に２０個形成され、各孔の内径は２０ｍｍである。
【００４２】
そして、これらの数値に基づいて上段、中段、下段の空気孔１３ａ、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃの夫々の総面積を計算すると、上段の空気孔１３ａが全体の６０％、中段の空気孔１３ｂ１、１３ｂ２が全体の２０％、下段の空気孔１３ｃが全体の２０％の比率となる。これらの構成により、燃焼炭化筒４の筒体４ａの上段に形成した空気孔１３ａの形成密度を筒体４ａの中段及び下段の空気孔１３ｂ1、１３ｂ2、１３ｃの形成密度よりも大とした構成となり、本発明の目的である燃焼ガスを無煙、無臭で排出する効果に有益となる。
【００４３】
なお、燃焼炭化筒４の外周には筒体４ａの上段、中段及び下段を仕切る外周突起４ｂが夫々２条ずつ形成され、燃焼炭化筒４の筒体４ａの強度を補強するようにしている。
【００４４】
また、外筒５は円筒形に形成され、図２に示すように、上記の燃焼炭化筒４の外形よりもやや大径であって、高さは燃焼炭化筒４とほぼ同様に形成されている。さらに、図３(ｂ１)（ｂ２）に示すように、外筒５の下端の外周にフランジ５ａが形成され、該フランジ５ａに沿って等間隔で螺入したボルト１５の捻じ込み量を調整することにより、図２に示すように、外筒５の下部に形成する隙間Ｃ２の高さを調整することが可能である。なお、この構成は、外筒５の下端にかませ用の部材（不図示）を敷設することにより、外筒５の下部に形成する隙間Ｃ２の高さを調整するようにしてもよい。
【００４５】
上記の外筒５の具体的な寸法例について述べると、図３(ｂ１)（ｂ２）に示すように、外筒５の直径Ｄ2は３８０ｍｍであり、高さｈ２は燃焼炭化筒４の高さｈ１＝５００ｍｍとほぼ同等である。
【００４６】
上記の構成により支持台２の上部に搭載する燃焼炭化筒４と外筒５とからなる構造体が構成される。
【００４７】
次に、本実施例においては、図１(ａ)、(ｂ)に示すように、燃焼炭化筒４の上方に、隙間Ｃ１をあけて燃焼ケース７が両側の脚部１６、１６によって支持され、燃焼ケース７の内部には隙間Ｃ３をあけて燃焼筒６が設けられている。
【００４８】
上記の燃焼炭化筒４の上方に設けられた隙間Ｃ１は、高さ調整手段として用いたジャッキ１０の調整によって変動することが可能である。そのような調整の結果、図１(ｂ)に示すように、燃焼炭化筒４と燃焼ケース７内の燃焼筒６との隙間Ｃ１を調整することが可能となり、この隙間Ｃ１を拡大することによって、燃焼炭化筒４の内部に外部の冷却空気を取り入れることが可能となる。なお、燃焼炭化筒４と燃焼筒６との隙間Ｃ１の幅は初期値を3ｍｍとし、その後は、高さ調整手段としてジャッキ１０によって調整するとよい。
【００４９】
また、本実施例において、燃焼炭化筒４の上部に設けた円筒形をなす燃焼筒６は燃焼炭化筒４の内径よりも縮小した所定の絞り径を有する。このような燃焼炭化筒４と燃焼筒６との直径の関係は、図７（ａ）〜(ｃ)に示すように、燃焼筒６の内径Ｄ３を燃焼炭化筒４の内径Ｄ１よりも縮小するのが条件である。しかしながら、燃焼炭化筒４の内径Ｄ１を燃焼筒６の内径Ｄ３よりも拡大しすぎると燃焼炭化筒４と燃焼筒６との隙間から火炎が周囲の横方向へ漏れるおそれがある。
【００５０】
実験の結果、図７(ｃ)に示すように、燃焼筒６の内壁を垂直に形成した場合、燃焼炭化筒４の内径Ｄ１が燃焼筒６の内径Ｄ３の１．５倍以上となると、燃焼炭化筒４と燃焼筒６との隙間から火炎が周囲の横方向へ漏れることとなる。
【００５１】
これに対し、図７(ｂ)に示すように、燃焼筒６の内壁を上方に上げた状態で垂直に形成した場合、即ち、燃焼筒６の下方に隙間Ｃ３を形成した場合、燃焼炭化筒４の内径Ｄ１が燃焼筒６の内径Ｄ３の２．２倍以上になると、燃焼炭化筒４と燃焼筒６との隙間Ｃ１から火炎が周囲の横方向へ漏れることとなる。
【００５２】
さらに、図７(ａ)に示すように、燃焼筒６の内径Ｄ３を上方に窄まるテーパ形状に形成した場合、燃焼炭化筒４の内径Ｄ１が燃焼筒６の内径Ｄ３の２．２倍以上になると、燃焼炭化筒４と燃焼筒６との隙間Ｃ１から火炎が周囲の横方向へ漏れることとなる。
【００５３】
上記の構成において、図７(ａ)に示すように、燃焼筒６の内径Ｄ３を上方に窄まるテーパ形状に形成するのが望ましい。ただし、本実施例では、加工を容易にするため、図７(ｂ)に示すように、燃焼筒６の内壁を最下部から高さｈ３１＝100ｍｍだけ上方に上げた状態で垂直に形成した形状として、燃焼筒６の内径を絞り径にする効果を得るようにしている。なお、このように、燃焼筒６の内壁を垂直に形成した場合、図１又は図５に示すように、燃焼筒６の上端部を外側に傾斜した傾斜部６ｂを設けることにより、後述する燃焼プレート８に当接する燃焼筒の内壁６ａの内径を拡大することができる。
【００５４】
また、本実施例では、燃焼筒６の内壁６ａと燃焼ケース７の外壁７ａとに蓄熱材１７を充填する空間を形成してこの空間に砂材等の蓄熱材１７を充填することにより、燃焼ケース７と燃焼筒６とを保温構造とすることが可能である。なお、蓄熱材１７を充填する内壁６ａ又は外壁７ａの空間に水を充填することによって、この水を加温したり、蒸気を発生させ、室内の乾燥を防止するようにすることも可能である。
【００５５】
さらに、本実施例では、燃焼ケース７の上部の内周であって燃焼筒６の上部を多数の空気孔８ａを形成した燃焼プレート８で覆う構成としている。この燃焼プレート８は、図３(ｃ１)
(ｃ２)に示すように、厚さ6ｍｍの鉄板の中心に円形の貫通穴８ｂを有し、直径６〜８ｍｍの多数の空気孔８ａを約４０％の開孔率で形成している。
【００５６】
上記の構成において、燃焼ケース７と燃焼筒６の寸法関係について述べると、図５に示すように、燃焼筒６の内径Ｄ２１は２００ｍｍであり、燃焼筒６の外径Ｄ２２は３００ｍｍである。また、燃焼ケース７の高さｈ３は燃焼筒６の内径Ｄ２１の５倍の１０００ｍｍであり、燃焼ケース７の外壁７ａの内径Ｄ２３は４００ｍｍであり、燃焼ケース７の外径Ｄ２４は６００ｍｍである。さらに、このような構成において、燃焼筒６の上部に固定した燃焼プレート８と燃焼ケース７の天部１８との隙間Ｄ２５は５０ｍｍとしている。
【００５７】
また、本実施例では、燃焼ケース７の外周側部の下部に排気穴7ｂを形成する。この排気穴7ｂの具体的な寸法例は２５０ｍｍであり、この排気穴7ｂに排気管９を横方向に接続した構成を備え、排気管９の端部を燃焼ケース７の高さと同等の高さに立ち上げた構成としている。
【００５８】
なお、このような構成において、実験の結果、排気管９の横引き部９ａの長さは燃焼ケース７の高さｈ３の高さの５倍までの長さとするのが好ましい。これは、排気管９の横引き部９ａを長すぎる形状にすると、排気管９の内部を通過する燃焼ガスの温度が低下し、排気口９ｃから排出する燃焼ガスが水蒸気化して白濁し、まるで白煙のように見えるため、このような現象を防止するためである。
【００５９】
ただし、排気管９に不図示の保熱材を施すことによって保熱筒とすることにより、排気管９の横引き部９ａの長さを燃焼ケース７の高さｈ３の７〜１０倍程度に長くすることが可能である。なお、実験によると、排気管９の保熱を十分施すことによって、横引き部９ａの長さを燃焼ケース７の高さｈ３の１２倍とすることに成功している。
【００６０】
さらに、上記の排気管９の立ち上げ部９ｂの高さｈ４を燃焼ケース７の高さｈ３と同等又はそれ以上にするのが好ましい。こうすることによって、燃焼ケース７の外壁７ａと燃焼筒６の内壁６ａの隙間Ｃ３を下降する下降気流と排気管９の立ち上げ部９ｂを上昇する上昇気流の高さが同等又はそれ以上となり、これによって燃焼が円滑に行われることが実験によって確認されている。
【００６１】
なお、本実施例において、図１(ｂ)に示すように、排気管９において燃焼ケース７の近傍と立ち上げ部９ｂの直下に開口１９を設け、この開口１９に灰受けトレイ1９ａを開閉可能に設けることによってこれらの灰受けトレイ1９ａで二重の灰取りをすることによって灰や火の粉が飛散するのを万全に防止することが可能となる。
【００６２】
ちなみに、上記のように排気管９の横引き部９ａの長さは立ち上げ部９ｂの高さの５倍とした実験によると、排気管９の排気口９ｃでの温度は約１２０〜１６０度となり、栽培用ビニールハウス等のハウスの外に排出した場合でも、空気汚染のない空気を放出することができ、衛生的なハウス内暖房に有益となる。
【００６３】
なお、本発明による試験結果について、以下の表１に述べる。この試験結果は、上記の実施例によって得た燃焼ガスを試験対称とするものである。また、この試験は、「一般財団法人  岐阜県公衆衛生検査センター」によって実施されたものである。
【００６４】
なお、上記の「一般財団法人  岐阜県公衆衛生検査センター」は、岐阜県公認であり、濃度第５号、計量証明事業岐阜県音圧レベル第２号、振動加速度レベル第３号の公認資格を有するものである。
【００６５】
【表１】
2014006026.tif 000003
【００６６】
また、上記の構成において、図１(ｂ)に示すように、燃焼ケース７の天部１８に設けた開口１８ａにスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａを挿入し、該受熱部２０ａを燃焼プレート８の中央に形成した貫通穴８ｂに挿通して燃焼筒６の内部に対向させることも可能である。なお、天部１８には断熱材１８ｂを充填する空間を形成して、この空間に断熱材１８ｂを充填するようにしている。
【００６７】
上記のように構成された本発明の燃焼炭化装置１を使用するには、図２に示すように、燃焼炭化筒４の内部に木屑、間伐材、未利用木材、剪定枝、竹、落ち葉、植物廃材等やその他廃材による可燃物Ｋを投入した状態でその可燃物の上部に着火する。そして、火炎Ｆが安定した状態で、燃焼炭化筒４の外周に外筒５を包囲した状態で設置する。
【００６８】
なお、上記のように燃焼炭化筒４の内部に木材や竹等の可燃物を投入する場合は、図２に示すように、可燃物Ｋを縦方向に入れて燃焼するのが望ましい。こうすることによって木材や竹等を横に寝かした状態よりも、燃焼時間が約１．５倍長く持続することが、実験によって確認されている。これは、木材や竹材を横に寝かした場合、燃焼時において両側の木口から燃焼ガスや水蒸気が噴出するのに対して、木材や竹材を縦方向に入れた場合、上部の片側の木口から燃焼ガスや水蒸気が噴出するだけとなる。このため、木材や竹材の内部に水分を長く保有し、木材や竹材の燃焼時間が長く延長される結果、後述するスターリングエンジン発電機による発電時間も長く延長されるという利点を有することになる。
【００６９】
また、図２に示すように、燃焼炭化筒４の内部で可燃物Ｋが燃焼する際、図２に示すように、外筒５の下方の隙間幅Ｃ２から流入した空気の流れは、外筒５と燃焼炭化筒４との隙間幅Ｃ４を上昇した後、燃焼炭化筒４の筒体４ａの各空気孔１３（１３ａ、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃ）を経て燃焼炭化筒４の内部に向けて流入する。これによって、燃焼炭化筒４の中段の空気孔１３ｂ1、１３ｂ2及び下段の空気孔１３ｃを経て流入した空気は、燃焼炭化筒４の内部にて上昇気流を生じ、燃焼中の可燃物Ｋに対して空気の供給を行う。
【００７０】
また、燃焼炭化筒４の多数の上段の空気孔１３ａから燃焼炭化筒４の内部に流入する空気は、燃焼炭化筒４内の可燃物Ｋから上方へ発生する火炎に対して向けられる。このように、燃焼炭化筒４の上段の空気孔１３ａを経て燃焼炭化筒４の内部に流入する空気は、各空気孔１３ａで渦巻状に旋回しつつ流入しながら上昇する。このため、特に燃焼炭化筒４の上段に形成された多数の空気孔１３ａを経て流入する空気が可燃物Ｋから上方へ発生する火炎Fを渦巻状に拡散しながら燃焼炭化筒４の中央へと集中させつつ上昇気流を形成する。
【００７１】
上記のように燃焼炭化筒４内において、可燃物Ｋから上昇する火炎Ｆを拡散しつつ中央へ集中させる燃焼を１次燃焼とすると、火炎Ｆの中央においてより高温化された火炎Ｆが可燃物Ｋからの燃焼しきれない微小の煤煙等を燃焼するという効果を奏することとなる。
【００７２】
さらに、図１（ｂ）に示すように燃焼炭化筒４内の火炎Ｆは、燃焼炭化筒４の筒体４ａよりも小なる径の燃焼筒６の内部で火炎Ｆの径を絞って上昇するという火炎の絞り効果を生じる。このため、燃焼筒６の内部においても、火炎Ｆの温度が上昇して燃焼を促進するという効果が生じる。
【００７３】
このような燃焼により、上記の１次燃焼後の火炎は上昇気流を発生し、燃焼炭化筒４の上方に設けられた燃焼筒６の絞り径内で火炎を中央に集中することによって高温化され、可燃物から発生する燃焼しきれていない微小の煤煙等をさらに燃焼するという２次燃焼が行われる。この２次燃焼によって、燃焼炭化筒４内にて燃焼しきれない微小の煤煙等があっても完全燃焼させることが可能となる。
【００７４】
また、上記の燃焼において、燃焼炭化筒４又は燃焼筒６の火炎の勢いが強すぎる場合、燃焼筒６から過剰燃焼による黒煙が発生するおそれがある。このような際には、燃焼炭化筒４と燃焼筒６との間に設けた隙間幅Ｃ１をジャッキ１０の昇降調整により、燃焼炭化筒４の上部へ流入させるように空気量を調整することが可能となる。
【００７５】
これによって、燃焼炭化筒４内で発生して燃焼筒６へと上昇する火炎に対し、外部空気の冷却効果による火炎の沈静化を促すことができ、燃焼筒６内での過剰燃焼を防止することが可能となる。
【００７６】
さらに、本発明においては、２次燃焼後の燃焼ガスは燃焼筒６の上部に設けた燃焼プレート８の空気孔８ａを通過して上昇する。これにより、燃焼プレート８の夫々の空気孔８ａを通過する空気は、燃焼炭化筒４の空気孔１３と同様に各空気孔８ａで渦巻状に旋回しつつ流入しながら上昇する。さらに、その燃焼ガスは燃焼ケース７の天部１８に当たって周囲に広がり、燃焼プレート８の周部の空気孔８ａを通過した後に下降し、燃焼筒６と燃焼ケース７の間の隙間Ｃ３を経て排気管９の排気口９ｃから排出される。
【００７７】
このように、本発明の燃焼炭化筒において、１次燃焼と２次燃焼と３次燃焼を経ることにより、燃焼筒６と燃焼ケース７の隙間を経て排気管９を通過する排気ガスは完全に無煙、無臭であり、温度上昇した排気熱となって排気管９を加熱し、その周辺の室内等の温度を上昇させることができ、暖房として利用することが可能となる。
【００７８】
さらに、本実施例において、図１又は図５に示すように、燃焼ケース７の天部１８に設けた開口１８ａにスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａを挿入し、該受熱部２０ａを燃焼プレート８の中央に形成した貫通穴８ｂに挿通して燃焼筒６の内部に対向させることができる。なお、本実施例において、スターリングエンジン発電機２０を用いずに、暖房用として用いる場合、天部１８に設けた開口１８ａを鉄板や耐火レンガ等によって閉塞するようにしてもよい。
【００７９】
このような構成により、燃焼炭化筒４と燃焼筒６を経て温度上昇した燃焼ガスをスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａに当てることが可能となる。これによって、スターリングエンジン発電機２０を効率的に作動させることが可能となる。また、上記の構成において、燃焼筒６からの燃焼ガスの温度が燃焼プレート８に当たることによって燃焼プレート８の温度が上昇し、その燃焼プレート８の放熱も加わり、スターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａを効率的に加熱することが可能となる。
【００８０】
なお、図５に示す構造は、燃焼ケース７の上部にスターリングエンジン発電機２０の取付け高さを調整可能に設けた構造である。その構造は、燃焼ケース７の四方に支柱２１を取付け、支柱２１の上部に架材２２を固定し、この架材２２の中央に長尺ボルト２３を上下方向に貫通して、架材２２の上部に設けたナット２４ａに螺合する。また、この長尺ボルト２３の下端部に螺合したナット２４ｂで上部横材２５を支持すると共に、この上部横材２５の両側にバネ材２７、２７で下部横材２６を吊り下げ、この下部横材２６にスターリングエンジン発電機２０を固定する。
【００８１】
このようにスターリングエンジン発電機２０を上方から吊り下げた構造とし、スターリングエンジン発電機２０の上下位置を調整することによって、受熱部２０ａの高さを調整することが可能となる。このような構成により、燃焼筒６の内部を経て上昇する燃焼ガスがスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａに当たる際の温度調整を行うことが可能となる。
【００８２】
また、スターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａに当たる温度調整をする他の方法としては、ジャッキ１０の昇降調整によって燃焼炭化筒４の高さ調整をし、燃焼炭化筒４と燃焼ケース７との隙間Ｃ１を調整する。このような調整において、隙間Ｃ１を拡大することによって外方の冷却した空気を燃焼ケース７の内部に取り入れることができ、燃焼筒６内の燃焼ガスの温度を下げることが可能となる。
【００８３】
このようにスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａに対する温度調節をするのは、現在利用できるスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａの耐熱温度が５８０度を限度としているためである。
【００８４】
以上のように本実施例の燃焼炭化装置１によれば、無煙、無臭の燃焼ガスの温度をスターリングエンジン発電機２０の熱源に利用することが可能であり、また無煙、無臭の排気熱を室内の保温に利用することも可能である。なお、本発明の実験によれば、１０個の１００ｗ電球を一度に良好な輝度で発光させることが可能であり、これによって１０００ｗの発電を確保することに成功している。なお、このように１０００ｗの発電に成功したときのスターリングエンジン発電機２０の受熱部２０ａに対する燃焼筒６内の燃焼ガスの温度は、受熱部２０ａが５２５度，燃焼ガス温度は、８００度であった。
【００８５】
本実施例において、図６に示すように、燃焼炭化筒４に可燃物Ｋ（図２参照）を収容して連続的に燃焼を行うには、燃焼ケース７の下部にレール１４を左右に長く敷設し、少なくとも２台の支持台２を用意してレール１４上に搭載するとよい。
【００８６】
即ち、燃焼ケース７の下部に移動した燃焼炭化筒４内の燃焼を行っている際に、燃焼ケース７の近傍に待機させた燃焼炭化筒４内に可燃物を収容する。そして、燃焼ケース７の下方にて燃焼が終了した燃焼炭化筒４を前方（図示の左方）へ移動する。次いで、燃焼ケース７の下方に可燃物を収容した燃焼炭化筒４を移動して、次の燃焼を行う。
【００８７】
また、その燃焼の間に、前方に移動した燃焼炭化筒４と外筒５を取り外し、可燃物が残留した受皿３に蓋部材３ａを被せた状態にして、支持台２から取出す。その一方、支持台２の上部に別の受皿３を載置して、その受皿３内に燃焼炭化筒４と外筒５とをセットし、燃焼炭化筒４内に新たな可燃物を収容する。なお、上記のように、可燃物が残留した受皿３に蓋部材３ａを被せた状態にすると、受皿３の内部は密閉状態となり、受皿３内の燃焼後の可燃物Ｋの燃焼が停止して炭化物Ｔに変化する。
【００８８】
また、図８に示すように、燃焼ケース７Ｂの左右に他の燃焼ケース７Ａ，７Ｃを設置し、全部で３連続の燃焼ケース７の下部にレール１４を敷設して、複数の支持台２をレール１４上に移動可能に搭載した構成とすることも可能である。この場合、燃焼ケース７の左右に配置した燃焼ケース７には、スターリングエンジン発電機や蓄熱材を収容する空間を設けていない構成としてもよい。
【００８９】
このような構成において、図８の右方で待機している燃焼炭化筒４の内部に可燃物を収容して上部に着火する。この着火後、火力が強くなるまでの間、燃焼炭化筒４を右方の燃焼ケース７Ａの下方に移動して、燃焼ケース７Ａ内の燃焼筒６Ａで発生する燃焼ガスの温度は、燃焼ケース７Ａに設けた図１と同様の排気管９を通過させることによって暖房用として利用する。そして、燃焼ケース７Ａの下方で燃焼炭化筒４の内部の可燃物の火力が強くなった時点で燃焼ケース７Ｂの下方に移動して、その燃焼ガスの温度をスターリングエンジン発電機２０の駆動に利用する。さらに、燃焼ケース７Ｂの下方にて燃焼炭化筒４内の火力が弱くなった時点でこの燃焼炭化筒４を左方の燃焼ケース７Ｃの下方に移動して、その火力による燃焼ガスの温度を再び暖房用として利用することが可能である。
【００９０】
さらに、他の実施例として、図９に示すように、円形軌道のレール１４に移動自在に搭載した多数の支持台２を設け、このレール１４を図６に示す１個の燃焼ケース７の下方を通過するように敷設するか、又は図８に示す３連に設けた燃焼ケース７Ａ、７Ｂ、７Ｃの下方を通過するように敷設する。図９に示す構造は、円形軌道のレール１４が３連の燃焼ケース７Ａ、７Ｂ、７Ｃの下方を通過するように設けたものである。いずれにしても、円形のレール１４上に多数の支持台２を走行可能に設け、各支持台２に搭載した複数の燃焼炭化筒４に可燃物を収容することによって、可燃物を収容した燃焼炭化筒４を連続的に燃焼ケース７Ａ、７Ｂ、７Ｃの下方に供給することが可能となる。
【００９１】
なお、上記の実施例において、燃焼炭化筒、外筒、燃焼筒、排気管等は円筒形の形状に形成してあるが、本発明の燃焼炭化装置においては、このような形状に限定されることなく、例えば横断面四角形に形成してもよい。また、本発明の燃焼炭化装置を構成する燃焼炭化筒、外筒、燃焼筒、燃焼ケース又は排気管等は、金属製の製品として製造するほか、屋内や農業用ハウス内にレンガやコンクリート等で形成することも可能である。さらに、本発明の燃焼炭化装置を構成する燃焼炭化筒、外筒、燃焼筒、燃焼ケース又は排気管等を運搬可能に台車に設け、リヤカー等の人力で運搬したり、トラックに載せて運搬したりすることができる。また、トラックに本発明の燃焼炭化装置を構成する燃焼炭化筒、外筒、燃焼筒又は燃焼ケース等をセットして稼動することにより、移動可能な小型の発電装置として利用可することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の燃焼炭化装置は、可燃物を燃焼した後の排気ガスを無煙、無臭とするように可燃物の完全燃焼を実現し、その燃焼温度をスターリングエンジン発電機による発電及び蓄電に利用したり、燃焼ガスの温度を利用して室内を加温することができるようにした燃焼炭化装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１  燃焼炭化装置
２  支持台
３  受皿
３ａ  蓋部材
４  燃焼炭化筒
４ａ  筒体
４ｂ   外周突起
５  外筒
５ａ  フランジ
６  燃焼筒
６ａ  内壁
６ｂ  傾斜部
７  燃焼ケース
７ａ  外壁
７ｂ  排気穴
８  燃焼プレート
８ａ  空気孔
８ｂ  貫通穴
９  排気管
９ａ  横引き部
９ｂ  立ち上げ部
９ｃ  排気口
１０  ジャッキ
１１  走行台
１２  車輪
１３  空気孔
１３ａ  上段の空気孔
１３ｂ  中段の空気孔
１３ｃ  下段の空気孔
１４  レール
１５  ボルト
１６  脚部
１７  蓄熱材
１８  天部
１８ａ  開口
１８ｂ  断熱材
１９  開口
1９ａ  灰受けトレイ
２０  スターリングエンジン発電機
２０ａ  受熱部
２１  支柱
２２  架材
２３  長尺ボルト
２４ａ、２４ｂ  ナット
２５  上部横材
２６  下部横材
２７  バネ材
Ｋ  可燃物
Ｔ  炭化物
【図１】
2014006026.tif 000004
【図２】
2014006026.tif 000005
【図３】
2014006026.tif 000006
【図４】
2014006026.tif 000007
【図５】
2014006026.tif 000008
【図６】
2014006026.tif 000009
【図７】
2014006026.tif 000010
【図８】
2014006026.tif 000011
【図９】
2014006026.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
支持台の上面に載置した受皿に筒体の天部と底部を開口した燃焼炭化筒を搭載し、該燃焼炭化筒の側周部には多数の空気孔が形成され、該燃焼炭化筒の外周に隙間をあけて包囲する外筒を下端に隙間をあけた状態で支持台の上面に搭載し、燃焼炭化筒の上部に調整可能な隙間幅を介して設けた燃焼筒は燃焼炭化筒の内径よりも縮小した所定の絞り径を有し、該燃焼筒の外周に隙間をあけて形成した燃焼ケースの内周であって燃焼筒の上部を多数の空気孔を形成した燃焼プレートで覆い、燃焼ケースの下部に形成した排気穴に排気管を接続した構成を備え、
燃焼炭化筒の内部に投入して着火した可燃物の火炎を燃焼炭化筒の空気孔から内方へ導入した空気流で燃焼し、燃焼炭化筒内の燃焼ガスを燃焼筒内の絞り径を経て通過させることにより火炎を絞った状態で２次燃焼させ、この２次燃焼後の燃焼ガスを燃焼プレートの空気孔を経て通過させることによって３次燃焼させ、さらに燃焼ケースの天部に当てて広げた燃焼ガスを燃焼プレートの周部の空気孔を通過させた後、燃焼ケースの内周側における燃焼筒との間の隙間を経て排気管から外方へ排気するようにしたことを特徴とする燃焼炭化装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の燃焼炭化装置は、支持台の上面に載置した受皿に筒体の天部と底部を開口した燃焼炭化筒を搭載し、該燃焼炭化筒の側周部には多数の空気孔が形成され、該燃焼炭化筒の外周に隙間をあけて包囲する外筒を下端に隙間をあけた状態で支持台の上面に搭載し、燃焼炭化筒の上部に調整可能な隙間幅を介して設けた燃焼筒は燃焼炭化筒の内径よりも縮小した所定の絞り径を有し、該燃焼筒の外周に隙間をあけて形成した燃焼ケースの内周であって燃焼筒の上部を多数の空気孔を形成した燃焼プレートで覆い、燃焼ケースの下部に形成した排気穴に排気管を接続した構成を備え、燃焼炭化筒の内部に投入して着火した可燃物の火炎を燃焼炭化筒の空気孔から内方へ導入した空気流で燃焼し、燃焼炭化筒内の燃焼ガスを燃焼筒内の絞り径を経て通過させることにより火炎を絞った状態で２次燃焼させ、この２次燃焼後の燃焼ガスを燃焼プレートの空気孔を経て通過させることによって３次燃焼させ、さらに燃焼ケースの天部に当てて広げた燃焼ガスを燃焼プレートの周部の空気孔を通過させた後、燃焼ケースの内周側における燃焼筒との間の隙間を経て排気管から外方へ排気するようにしたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、本実施例では、燃焼筒６の内壁６ａに形成した空間に砂材等の蓄熱材１７ａを充填すると共に、燃焼ケース７の外壁７ａに形成した空間に砂材等の蓄熱材１７ｂを充填することにより、燃焼ケース７と燃焼筒６とを保温構造とすることが可能である。なお、蓄熱材１７ａ、１７ｂを充填する内壁６ａ又は外壁７ａの空間に水を充填することによって、この水を加温したり、蒸気を発生させ、室内の乾燥を防止するようにすることも可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
１  燃焼炭化装置
２  支持台
３  受皿
３ａ  蓋部材
４  燃焼炭化筒
４ａ  筒体
４ｂ   外周突起
５  外筒
５ａ  フランジ
６  燃焼筒
６ａ  内壁
６ｂ  傾斜部
７  燃焼ケース
７ａ  外壁
７ｂ  排気穴
８  燃焼プレート
８ａ  空気孔
８ｂ  貫通穴
９  排気管
９ａ  横引き部
９ｂ  立ち上げ部
９ｃ  排気口
１０  ジャッキ
１１  走行台
１２  車輪
１３  空気孔
１３ａ  上段の空気孔
１３ｂ  中段の空気孔
１３ｃ  下段の空気孔
１４  レール
１５  ボルト
１６  脚部
１７ａ、１７ｂ  蓄熱材
１８  天部
１８ａ  開口
１８ｂ  断熱材
１９  開口
1９ａ  灰受けトレイ
２０  スターリングエンジン
２０ａ  受熱部
２１  支柱
２２  架材
２３  長尺ボルト
２４ａ、２４ｂ  ナット
２５  上部横材
２６  下部横材
２７  バネ材
Ｋ  可燃物
Ｔ  炭化物
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014006026.tif 000013
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2014006026.tif 000014