(57)【要約】【課題】従来ではそのまま大気中へ放出されていた気体（環境汚染物質等を含む気体）を、放出する前に無害化できる装置を提供する。【解決手段】誘電磁気熱発生装置１は、主として、導電性部材から成る発熱体２１と；該発熱体を囲繞する耐火物２３と；発熱体２１の周囲に巻回された誘導加熱コイル２５と；内部に発熱体２１を含む熱処理室２７と；熱処理が施された気体を排気口３３の方向へ送出するブロワ３９と；を有している。使用する際には、自動車等から排出された排気ガスを誘電磁気熱発生装置１内に流入させる。流入した排気ガスに含まれる有害成分は、熱処理室２７の超高温で燃焼分解する。さらに二次熱処理室２８に誘引されて、二次的な熱処理が施されてすべての有害成分が燃焼分解する。二次熱処理室２８を通過してきた高温気体は冷却室３２に誘引されて急冷される。冷却された無害無臭の気体はブロワ３９により大気へ放出される。【選択図】図１
2006351204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導を利用して気体に対して熱処理を施すための誘電磁気熱発生装置であって、
導電性部材から構成されており、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体と、
前記発熱体を囲繞する耐火物と、
前記耐火物を介して前記発熱体の周囲に巻回されており、当該発熱体を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイルと、
前記発熱体を含み、導入された気体に対して熱処理を施すための熱処理室と、
装置外部から前記熱処理室に前記気体を導入するための導入口と、
前記熱処理室に連通する排気口と、
熱処理が施された前記気体を、前記排気口方向へ送出するための送出手段と、を有しており、
前記誘導加熱コイルに電力を供給すると、電磁誘導作用によって前記発熱体が自己発熱し、その結果、熱処理室に導入された気体に対して熱処理が施されるようになっていることを特徴とする誘電磁気熱発生装置。
【請求項２】
電磁誘導を利用して気体に対して熱処理を施すための誘電磁気熱発生装置であって、
導電性部材から構成されており、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体と、
前記発熱体を囲繞する耐火物と、
前記耐火物を介して前記発熱体の周囲に巻回されており、当該発熱体を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイルと、
前記発熱体に形成され、導入された気体に対して熱処理を施すための熱処理室と、
装置外部から前記熱処理室に前記気体を導入するための導入口と、
前記熱処理室に連通する排気口と、
熱処理が施された前記気体を、前記排気口方向へ送出するための送出手段と、を有しており、
前記誘導加熱コイルに電力を供給すると、電磁誘導作用によって前記発熱体が自己発熱し、その結果、熱処理室に導入された気体に対して熱処理が施されるようになっていることを特徴とする誘電磁気熱発生装置。
【請求項３】
前記送出手段は送風機から成り、
誘電磁気熱発生装置は、前記送風機によって送られる気体の流量を調整するための第１の調整手段を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項４】
前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、
前記熱処理室と前記排気口との間に形成されており、前記熱処理室を通過した気体が導入されるようになっている二次熱処理室と、
前記二次熱処理室に燃焼用エアを供給するための燃焼用エア供給手段と、を有し、
前記熱処理室において一次的に熱処理された気体は、燃焼用エアが供給された前記二次熱処理室に誘引され、該二次熱処理室おいて二次的に熱処理されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項５】
前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記二次熱処理室へ送られる燃焼用エアの流量を調整するための第２の調整手段を有していることを特徴とする請求項４記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項６】
前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、
前記熱処理室と前記排気口との間に形成されており、前記熱処理室を通過した気体が導入されるようになっている冷却室と、
前記冷却室に冷却用エアを供給するための冷却用エア供給手段と、を有しており、
前記熱処理室において熱処理された気体は、冷却用エアが供給される前記冷却室に誘引され、該冷却室おいて冷却されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項７】
前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記熱処理室と前記排気口との間に設けられ、一端側から供給された水が内部で流通可能に形成された管路を有しており、
前記管路は前記熱処理室を通過した気体によって加熱され、その結果、当該管路の他端側から温水又はスチームが出力されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項８】
電磁誘導を利用して温水又はスチームを生成するための誘電磁気熱発生装置であって、
導電性部材から構成されており、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体と、
前記発熱体を囲繞する耐火物と、
前記耐火物を介して前記発熱体の周囲に巻回されており、当該発熱体を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイルと、
前記発熱体を含み、導入された気体を加熱するための加熱室と、
前記加熱室に前記気体を導入するための導入口と、
前記加熱室に連通する排気口と、
加熱された前記気体を、前記排気口方向へ送出するための送出手段と、
前記加熱室と前記排気口との間に設けられ、一端側から供給された水が内側で流通可能に形成された管路と、を有しており、
前記誘導加熱コイルに電力を供給すると、電磁誘導作用によって前記発熱体が自己発熱し、
発熱した前記発熱体によって前記加熱室内の気体が加熱され、
前記管路内を流通する水は、前記加熱室から送出された高温の気体によって加熱され、その結果、前記管路の他端側から温水又はスチームが出力されるようになっていることを特徴とする誘電磁気熱発生装置。
【請求項９】
前記発熱体は、複数のロッド状導電性部材を束ねて構成されていることを特徴とする請求項１，２，８の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項１０】
前記発熱体は、多孔質の導電性部材から構成されていることを特徴とする請求項１，２，８の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項１１】
前記発熱体は、筒体と、該筒体の内側に収容された複数の球体とから構成されていることを特徴とする請求項１，２，８の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項１２】
前記発熱体は、筒体と、線材を塊状に纏めたものとから構成されており、
前記塊状に纏めた線材は、前記筒体の内側に収容されていることを特徴とする請求項１，２，８の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項１３】
前記発熱体は、径の異なる複数の筒状体を同軸状に重ねて成る複重筒から形成されていることを特徴とする請求項１，２，８の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項１４】
前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記熱処理室の温度を測定するための温度センサを備えていることを特徴とする請求項１，２，８の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【請求項１５】
前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記誘導加熱コイルに電流を供給する電源の出力を制御するための加熱コイル制御手段を有しており、
前記温度センサは、前記加熱コイル制御手段に電気的に接続されており、
加熱コイル制御手段は、前記温度センサによって測定された前記焼却室の温度に応じて、前記誘導加熱コイルに電流を供給する前記電源の出力を制御するようになっていることを特徴とする請求項１４記載の誘電磁気熱発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体を備えた誘電磁気熱発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
〈第１の背景〉
自動車等が備える内燃機関において燃料を燃焼させた際には、大量の二酸化炭素や各種の有害物質を含む排気ガスが発生する。工場等の施設から排出されるガスについても同様である。そのため、内燃機関等から排出される排気による住民の健康の阻害や、地球温暖化による環境破壊の促進が懸念されている。
【０００３】
近年においては、上述した排気ガスに含まれる有害物質の量を可能な限り低減するために、触媒や、各種のフィルタが提供されてはいる。しかしながら、このような触媒やフィルタによる有害物質の低減作用は、必ずしも十分なものではない。また、現在提供されている触媒やフィルタによっては、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を除去（地球環境に無害な気体に分解）することは難しい。そのため、排気中の有害物質を無害化（あるいは除去）するとともに、二酸化炭素を分解することのできる装置の提供が強く望まれている。
【０００４】
〈第２の背景〉
廃棄物（都市ゴミ等の一般廃棄物や、シュレッダーダスト等の産業廃棄物）を焼却処理するための焼却装置の分野においては、従来より、重油等の化石燃料を燃やすことによって炉内の温度を上昇させ、その熱で廃棄物を焼却する装置が用いられている。しかしながら、このような装置においては、廃棄物の焼却は、一般的に、８００℃程度の比較的低い温度領域で行われる。そのため、廃棄物中に含まれる塩素化合物が他の化合物と化合して、強い発ガン性を有するダイオキシンの生成が助長される。また、このような種類の装置は、廃棄物の焼却の際に、二酸化炭素や各種の有害物質を含む排煙を大気に放出するため、地球環境に著しい悪影響を与えている。このような環境汚染物質の大気への放出は、近年における産業の発達に伴って増加の一途をたどっているため、環境汚染を防止するための早急な対応が迫られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、上述した背景に鑑み、本発明の目的は、従来ではそのまま大気へ放出されていた気体（環境汚染物質，有害物質，病原菌等を含む気体）を、放出する前に無害化することのできる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（１５）に記載の誘電磁気熱発生装置によって達成される。
【０００７】
（１）  電磁誘導を利用して気体に対して熱処理を施すための誘電磁気熱発生装置であって、
導電性部材から構成されており、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体と、
前記発熱体を囲繞する耐火物と、
前記耐火物を介して前記発熱体の周囲に巻回されており、当該発熱体を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイルと、
前記発熱体を含み、導入された気体に対して熱処理を施すための熱処理室と、
装置外部から前記熱処理室に前記気体を導入するための導入口と、
前記熱処理室に連通する排気口と、
熱処理が施された前記気体を、前記排気口方向へ送出するための送出手段と、を有しており、
前記誘導加熱コイルに電力を供給すると、電磁誘導作用によって前記発熱体が自己発熱し、その結果、熱処理室に導入された気体に対して熱処理が施されるようになっていることを特徴とする誘電磁気熱発生装置。
【０００８】
（２）  電磁誘導を利用して気体に対して熱処理を施すための誘電磁気熱発生装置であって、
導電性部材から構成されており、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体と、
前記発熱体を囲繞する耐火物と、
前記耐火物を介して前記発熱体の周囲に巻回されており、当該発熱体を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイルと、
前記発熱体に形成され、導入された気体に対して熱処理を施すための熱処理室と、
装置外部から前記熱処理室に前記気体を導入するための導入口と、
前記熱処理室に連通する排気口と、
熱処理が施された前記気体を、前記排気口方向へ送出するための送出手段と、を有しており、
前記誘導加熱コイルに電力を供給すると、電磁誘導作用によって前記発熱体が自己発熱し、その結果、熱処理室に導入された気体に対して熱処理が施されるようになっていることを特徴とする誘電磁気熱発生装置。
【０００９】
（３）  前記送出手段は送風機から成り、
誘電磁気熱発生装置は、前記送風機によって送られる気体の流量を調整するための第１の調整手段を有していることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１０】
（４）  前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、
前記熱処理室と前記排気口との間に形成されており、前記熱処理室を通過した気体が導入されるようになっている二次熱処理室と、
前記二次熱処理室に燃焼用エアを供給するための燃焼用エア供給手段と、を有し、
前記熱処理室において一次的に熱処理された気体は、燃焼用エアが供給された前記二次熱処理室に誘引され、該二次熱処理室おいて二次的に熱処理されるようになっていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１１】
（５）  前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記二次熱処理室へ送られる燃焼用エアの流量を調整するための第２の調整手段を有していることを特徴とする上記（４）記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１２】
（６）  前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、
前記熱処理室と前記排気口との間に形成されており、前記熱処理室を通過した気体が導入されるようになっている冷却室と、
前記冷却室に冷却用エアを供給するための冷却用エア供給手段と、を有しており、
前記熱処理室において熱処理された気体は、冷却用エアが供給される前記冷却室に誘引され、該冷却室おいて冷却されるようになっていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１３】
（７）  前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記熱処理室と前記排気口との間に設けられ、一端側から供給された水が内部で流通可能に形成された管路を有しており、
前記管路は前記熱処理室を通過した気体によって加熱され、その結果、当該管路の他端側から温水又はスチームが出力されるようになっていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１４】
（８）  電磁誘導を利用して温水又はスチームを生成するための誘電磁気熱発生装置であって、
導電性部材から構成されており、電磁誘導作用によって発熱し得る発熱体と、
前記発熱体を囲繞する耐火物と、
前記耐火物を介して前記発熱体の周囲に巻回されており、当該発熱体を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイルと、
前記発熱体を含み、導入された気体を加熱するための加熱室と、
前記加熱室に前記気体を導入するための導入口と、
前記加熱室に連通する排気口と、
加熱された前記気体を、前記排気口方向へ送出するための送出手段と、
前記加熱室と前記排気口との間に設けられ、一端側から供給された水が内側で流通可能に形成された管路と、を有しており、
前記誘導加熱コイルに電力を供給すると、電磁誘導作用によって前記発熱体が自己発熱し、
発熱した前記発熱体によって前記加熱室内の気体が加熱され、
前記管路内を流通する水は、前記加熱室から送出された高温の気体によって加熱され、その結果、前記管路の他端側から温水又はスチームが出力されるようになっていることを特徴とする誘電磁気熱発生装置。
【００１５】
（９）  前記発熱体は、複数のロッド状導電性部材を束ねて構成されていることを特徴とする上記（１），（２），（８）の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１６】
（１０）  前記発熱体は、多孔質の導電性部材から構成されていることを特徴とする上記（１），（２），（８）の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１７】
（１１）  前記発熱体は、筒体と、該筒体の内側に収容された複数の球体とから構成されていることを特徴とする上記（１），（２），（８）の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１８】
（１２）  前記発熱体は、筒体と、線材を塊状に纏めたものとから構成されており、
前記塊状に纏めた線材は、前記筒体の内側に収容されていることを特徴とする上記（１），（２），（８）の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【００１９】
（１３）  前記発熱体は、径の異なる複数の筒状体を同軸状に重ねて成る複重筒から形成されていることを特徴とする上記（１），（２），（８）の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【００２０】
（１４）  前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記熱処理室の温度を測定するための温度センサを備えていることを特徴とする上記（１），（２），（８）の何れかに記載の誘電磁気熱発生装置。
【００２１】
（１５）  前記誘電磁気熱発生装置は、さらに、前記誘導加熱コイルに電流を供給する電源の出力を制御するための加熱コイル制御手段を有しており、
前記温度センサは、前記加熱コイル制御手段に電気的に接続されており、
加熱コイル制御手段は、前記温度センサによって測定された前記焼却室の温度に応じて、前記誘導加熱コイルに電流を供給する前記電源の出力を制御するようになっていることを特徴とする上記（１４）記載の誘電磁気熱発生装置。
【発明の効果】
【００２２】
上記（１），（２）記載の本発明によれば、従来では大気にそのまま放出されていた環境汚染物質や人体に有害な物質（たとえば排気ガス等に含まれる有害物質や二酸化炭素）を、大気に放出する前に無臭かつ無害の気体に燃焼分解することが可能になる。
そして、たとえば本発明に係る装置を、内燃機関に接続された排気通路（マフラー等）の途中又は一端に設けた場合には、二酸化炭素やＮＯｘ等の環境汚染物質が大気に放出される前に、そのほとんどを無臭・無害の気体に燃焼分解することが可能になる。また、工場等の排気ダクトに設けた場合でも同様の効果が達成される。
また、たとえば本発明に係る装置を、医療施設用の殺菌装置として利用することも可能である。すなわち、医療施設の通気孔等に誘電磁気熱発生装置を設け、当該装置を介して医療施設内に空気を供給する（或いは当該装置を介して施設内の空気を循環させる）ことにより、施設内の空気に含まれている病原菌を高温殺菌することが可能になる。その結果、医療施設内を常に無菌状態に保つことが可能になる。
また、上記（１），（２）記載の本発明によれば、誘電磁気熱発生装置には、熱処理後の気体を排気口方向へ送出するための送出手段が設けられている。このような送出手段を設けることにより、装置内の気体が強制的に排出されると同時に、外部の気体（熱処理前の気体）が装置内に強制的に誘引されることとなる。その結果、絶え間なく発生する環境汚染物質等を含む気体（例えば排気ガス）に対して、連続的に熱処理を施すことが可能になる。
【００２３】
上記（３）記載の本発明によれば、装置から排出される気体の流量と、装置に誘引される気体の流量を、自在に調整することができる。
【００２４】
上記（４）記載の本発明によれば、熱処理室（一次熱処理室）を通過した高温気体（たとえば２０００℃程度）に対して、燃焼用酸素を含むエアを連続的に供給することによって、当該気体を二次的に燃焼，分解させることができる。その結果、一次熱処理室で分解しきれなかった有害物質の燃焼分解し、気体を完全に無害・無臭化した上で、大気や室内へ放出することができる。
【００２５】
上記（５）記載の本発明によれば、二次燃焼に適した量の酸素を二次熱処理室へ供給することができる。
【００２６】
上記（６）記載の本発明によれば、熱処理室で超高温に加熱された気体を、十分に冷却した上で、大気や室内等に放出することができる。
【００２７】
上記（７）記載の本発明によれば、熱処理室から出てきた気体が有する熱エネルギーを有効利用して、温水やスチームを生成することができる。
【００２８】
上記（８）記載の本発明によれば、自己発熱する発熱体の熱エネルギーを利用して、温水やスチームを生成することができる。しかも、工場の排気ダクト等に本発明の装置を取り付ければ、同時に、環境汚染物質等を含む気体を無害・無臭化することができる。
【００２９】
上記（９）記載の本発明によれば、標準規格の寸法・形状の既製品（ロッド形状の導電性部材）を用いて、発熱体を構成することができる。したがって、導電性部材をあらためて加工（たとえば円筒状に加工）する必要がないので、その分、低コストで装置を製造することができる。
【００３０】
上記（１０）記載の本発明によれば、気体に含まれる有害物質や環境汚染物質等は、多孔質部材内を通過する過程で燃焼分解する。この多孔質部材は、単なる筒状の発熱体と比較して遥かに大きな表面積を有するので、気体に含まれる環境汚染物質等をより確実に燃焼分解することができる。
【００３１】
上記（１１）記載の本発明によれば、単なる筒状の発熱体と比較して表面積が増加するので、気体に含まれる環境汚染物質等をより確実に燃焼分解することができる。
【００３２】
上記（１２）記載の本発明によれば、単なる筒状の発熱体と比較して表面積が増加するので、気体に含まれる環境汚染物質等をより確実に燃焼分解することができる。
【００３３】
上記（１３）記載の本発明によれば、１本の筒状の発熱体と比較して表面積が増加するので、気体に含まれる環境汚染物質等をより確実に燃焼分解することができる。
【００３４】
上記（１４）記載の本発明によれば、熱処理室の温度を常に把握することが可能になる。
【００３５】
上記（１５）記載の本発明によれば、熱処理室の温度を自在に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付図面に基づいて、本発明の誘電磁気熱発生装置の第１乃至第３の実施形態について説明する。
【００３７】
本発明に係る誘電磁気熱発生装置は、気体に含まれる人体に有害な物質や病原菌，地球環境を汚染する物質等を燃焼分解して、当該気体を無害かつ無臭化するための装置に関する。そのような有害物質，汚染物質の具体例としては、たとえばダイオキシン、二酸化炭素、一酸化炭素、炭化水素、窒素化合物、フロンガス、ＮＯｘ、硫化水素等が挙げられる。このような有害物質や汚染物質は、たとえば自動車の内燃機関から排出される排気ガスや、工場から排出される排煙に多量に含まれている。以下、上述した環境汚染物質，有害物質，病原菌等を含む気体を、単に「気体」と称する。
【００３８】
〈誘電磁気熱発生装置の概略構成〉
まず最初に、図１に基づいて、第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置の概略構成を説明する。図１は、第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置１を示す断面図である。
【００３９】
図１に示す誘電磁気熱発生装置１は、主として、耐火物２３で筒状に形成された装置本体１１と、該装置本体の一端に固設された排気ダクト１３とから構成されている。外部から装置本体１１内に誘引された気体は、内部の超高温雰囲気下（たとえば約２０００℃）で熱処理が施され、排気ダクト１３を介して室内や大気へ放出される。なお、本発明において、「熱処理」とは、病原菌が含まれている場合にはこれを高温殺菌し、ダイオキシンやＮＯｘ等の有害物質・二酸化炭素等の環境汚染物質が含まれている場合にはこれを高温で燃焼分解して無害化する意味である。
【００４０】
装置本体１１は、主として、導電性部材から成り電磁誘導作用によって発熱可能な円筒状発熱体２１と、該発熱体を囲繞する耐火物２３と、発熱体２１を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイル２５と、装置内に導入された気体に対して熱処理を施すための熱処理室２７と、装置外部から熱処理室２７に気体を導入するための導入口２９と、排気ダクト１３が接続されている開口部３１とを有している。装置本体１１の導入口２９の側は、たとえば、自動車の排気管や、工場の排気ダクト等に接続することが可能である。
【００４１】
装置本体１１の一端に固設された排気ダクト１３は、排気口３３を有している。排気口３３は、開口部３１を介して熱処理室２７及び導入口２９に連通している。
【００４２】
〈誘電磁気熱発生装置の具体的構成〉
次に、図１〜図９に基づいて、第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置１の構成を具体的に説明する。
図２は、図１に示す装置のＡ区間の拡大図である（熱処理室２７等を示す）。
図３は、図１に示す装置のＢ区間の拡大図である（二次熱処理室２８等を示す）。
図４は、図１に示す装置のＣ区間の拡大図である（排気ダクト１３等を示す）。
図５は、熱処理室２７に配された円筒状の発熱体２１を示す拡大斜視図である。
図６は、発熱体２１の両端に設けられるリングベースを示しており、図６（Ａ）は一端側のリングベース３４を示す断面図であり、図６（Ｂ）は他端側のリングベース３５を示す断面図であり、図６（Ｃ）はリングベース３４，３５の正面図である。
図７は、発熱体２１とリングベース３４，３５との間で挟持されるネット３６を示しており、図７（Ａ）は正面図であり、図７（Ｂ）は断面図である。
図８は、発熱体２１を囲繞する誘導加熱コイル２５を示す正面図である。
図９は、ブロワ３９による強制排出の原理を示す図である。
【００４３】
図１及び図２に示すように、熱処理室２７には発熱体２１が設けられている。この発熱体２１は、導電性部材から形成され、耐熱性を有し、円筒状に形成されている（図５参照）。円筒状の発熱体２１の内側空間は、熱処理室２７の一部を成している。誘導加熱コイル２５に電力を供給すると、電磁誘導作用によって発熱体２１が自己発熱し、その結果、熱処理室２７の温度が上昇するようになっている。
【００４４】
発熱体２１を構成すべき導電性材料は特に限定されず、その具体例としては、たとえばモリブデン、導電性を有する炭素材料（導電性カーボンブラック等）が挙げられる。また、発熱体２１は、異なる導電性材料から形成された２以上の別体の部材から構成されてもよい。
【００４５】
円筒状の発熱体２１の両端には、それぞれ、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すリングベース３４，３５が固設されている。各リングベースと発熱体２１の端部との間では、図７に示すような耐熱性を有するネット３６が挟持されている。各リングベースには、図６（Ｃ）に示すように、気体を通過させるための複数の開口部が形成されている。
【００４６】
耐火物２３は略筒状に形成され、その一部は、図２に示すように発熱体２１を囲繞している。耐火物２３の詳細については後述する。
【００４７】
誘導加熱コイル２５は、耐火物２３を介して発熱体２１の周囲に巻回され、電源に接続されている。誘導加熱コイル２５を構成すべき材料は特に限定されないが、その具体例としては、たとえばモリブデン、タングステン、銅等が挙げられる。用いる材料によっては、誘導加熱コイル２５の過度の温度上昇を抑えるために、該コイルを中空管で構成し、その内部に冷却液を流通させるようにしてもよい。なお、本発明において、誘導加熱コイルの断面形状は特に限定されず、角形であってもよく、あるいは、丸形であってもよい。
【００４８】
熱処理室２７と開口部３１との間であって該熱処理室の下流側には、図１及び図３に示すように、二次熱処理室２８が形成されている。二次熱処理室２８には、後述するブロワ（燃焼用エア供給手段）からエアが供給されるようになっている。燃焼用の酸素を含むエアは、流路４１を介して、二次熱処理室２８に供給される。熱処理室２７で超高温（たとえば約２０００℃）に加熱された気体は、酸素が供給された二次熱処理室２８に誘引され、残った有害物質（熱処理室で分解しきれなかった物質）等がすべて二次的に燃焼分解（病原菌の場合は死滅）するようになっている。
【００４９】
二次熱処理室２８と排気口３３の間であって、排気ダクト１３が接続された開口部３１の前後には、冷却室３２が形成されている。この冷却室３２には、後述するブロワ（冷却用エア供給手段）から冷却用エアが供給されるようになっている。冷却用エアは、図４に示すように、貫通孔４３を介して冷却室３２に供給される。二次熱処理室２８を通過する過程で超高温に加熱された気体（無害かつ無臭の気体）は、冷却用エアが供給される冷却室３２に誘引され、大気や室内に放出しても問題がない温度にまで急速冷却される。
【００５０】
装置本体１１の開口部３１の周囲には、リング状空間４７を有するドラム３７が設けられている。ドラム３７の側壁には開口部４５が形成されており、該開口部はブロワ３９の送風口に接続されている。送出手段・燃焼用エア供給手段・冷却用エア供給手段として機能するブロワ（送風機）３９は、排気ダクト１３の外壁に固設されたベース１４に取り付けられている。ブロワ３９から圧送されたエアは、リング状空間４７を介して、一部は燃焼用エアとして二次熱処理室２８に供給され、一部は冷却用エアとして冷却室３２に供給され、残りは強制排出用エアとして排気ダクト１３内へ圧送される。
【００５１】
燃焼用エアは、図３に示すように、流路４１を介してリング状空間４７から二次熱処理室２８に供給されるようになっている。また、冷却用エアは、図４に示すように、貫通孔４３を介してリング状空間４７から冷却室３２に供給されるようになっている。さらに、強制排出用エアは、図４及び図９に示すように、ドラム３７と排気ダクト１３の間に設けられた管路１５を介して、リング状空間４７から排気ダクト１３内へ圧送されるようになっている。
【００５２】
ドラム３７の側壁には、先端に弁体を備えた第１の流量調整バルブ（第１の調整手段）５１と、先端に弁体を備えた第２の流量調整バルブ（第２の調整手段）５２が設けられている。第１の流量調整バルブ５１を操作することにより、管路１５へ流入する強制排出用エアの流量を調整することができる。また、第２の流量調整バルブ５２を操作することにより、流路４１へ流入する燃焼用エアの流量を調整することができる。
【００５３】
〈耐火物〉
次に、本発明の誘電磁気熱発生装置において用いられる耐火物２３の詳細について説明する。
【００５４】
誘電磁気熱発生装置において用いられる耐火物は、概ね下記（１）〜（４）の各工程を経て製造される。
（１）  ケイ石パーライト生成工程：  ケイ石を発泡させて５〜１０μｍの粒径のケイ石パーライトを得るための工程。
（２）  混合・混練工程：  前記ケイ石パーライトと、塩化ナトリウム、マグネシウムケイ酸塩、ナトリウム酸塩、カルシウムの各粉末、水、及び必要に応じてクロムやモリブデン等の金属粉末とを混合・混練するための工程。
（３）  成形工程：  前記混合・混練された混練物を所望の形状に成形するための工程。
（４）  乾燥工程：  前記成形された混練物を乾燥するための工程。
以下、これらの工程の詳細についてそれぞれ説明する。
【００５５】
１．ケイ石パーライト生成工程
ケイ石パーライト生成工程においては、まず最初に、原料であるケイ石を用意する。次に、このケイ石を、７００〜１３００℃の高温で加熱・発泡させる。これにより、ケイ石パーライトが生成される。
【００５６】
２．混合・混練工程
混合・混練工程においては、生成されたケイ石パーライトを、ミキサ等を利用して、塩化ナトリウム、マグネシウムケイ酸塩、ナトリウム酸塩、カルシウムの各粉末、水、及び必要に応じてクロムやモリブデン等の金属粉末と混合・混練する。このような金属粉末を用いた場合には、製造される耐火物の耐熱温度を上昇させることが可能になる。
【００５７】
この工程において、各原料の配合比は、配合されるケイ石パーライトの全重量に対して、以下の通りである。
塩化ナトリウム：  １０〜２０ｗｔ％
マグネシウムケイ酸塩：  ２５〜３５ｗｔ％
ナトリウム酸塩：  ３５〜４５ｗｔ％
カルシウム：  １０〜２０ｗｔ％
水：  ５０〜１５０ｗｔ％
クロムやモリブデン等の金属粉末（必要に応じて混合）：  １０〜３０ｗｔ％
【００５８】
３．成形工程
成形工程においては、上記混合・混練工程を経て得られた混練物を、たとえば、製造すべき耐火物の形状に形成された型内に、充填する。次に、これをプレスして所望の形状に成形する。このプレスは、１．５〜１６ｋｇ／ｍ2程度の圧力で行い、好ましくは５〜１０ｋｇ／ｍ2程度の圧力で行う。
【００５９】
このように、型内に充填された混練物をプレスすることにより、所望の形状の耐火物を容易に形成することができる。また、プレスにより各物質の粒子間の結合が密となるので、形成後における耐火物の強度を向上させることができる。
【００６０】
４．乾燥工程
乾燥工程においては、上記成形工程により所望の形状に成形された混練物に対して、乾燥処理を施す。この乾燥は、一般的には、常温にて、成形後の混練物を２０〜４０時間程度、好ましくは、３０時間程度自然乾燥することによって行われる。この乾燥処理は、必要に応じて、７０℃以下の温風、好ましくは４５〜５０℃の温風を吹き付けながら実施されてもよい。
【００６１】
以上の各工程を経て、超高温度の条件下において長時間の使用に耐え得る耐火物（最大耐火温度：約３０００℃）が製造される。このような耐火物によれば、誘電磁気熱発生装置に高い耐熱性を付与することができる。したがって、気体に含まれる環境汚染物質等を確実かつ完全に燃焼分解するために、発熱体を超高温（約２０００℃）に加熱した場合であっても、装置及び該装置が取り付けられる車両等がダメージを受けることはない。
【００６２】
なお、本発明で用いる耐火物の種類は、上述した方法で製造される耐火物に限定されず、たとえば炭素材料から構成されてもよい。また、２種以上の耐火物の組合せ（たとえば上述した方法で製造された耐火物と、炭素材料から成る耐火物との組合せ）を用いることも可能である。
【００６３】
〈電気的構成〉
次に、図１０に基づいて、誘電磁気熱発生装置１の電気的構成について説明する。図１０は、第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置１の電気的構成の概略を示すブロック図である。
【００６４】
誘電磁気熱発生装置１は、熱処理室２７の温度を計測するための温度センサ６１と、誘導加熱コイル２５に電気的に接続された電源６３の出力を制御するための制御回路（制御手段）６５と、を有している。
【００６５】
誘導加熱コイル２５は、任意の周波数の交流電流を出力可能な電源６３に電気的に接続されており、この電源によって、当該誘導加熱コイルに所定周波数の電流が供給されるようになっている。電源６３には、制御回路６５が接続されており、上述した温度センサ６１から送信される計測信号に応じて、電源６３から誘導加熱コイル２５に供給される電流を制御するようになっている。これにより、熱処理室２７を、簡単に所望の温度に設定することが可能になるとともに、当該熱処理室の温度を、簡単に一定の温度に保つことが可能になる。
【００６６】
〈発熱体の変形例〉
上述した実施形態では、円筒状の発熱体２１を用いたが、本発明で用いる発熱体の形状は特に限定されない。たとえば、下記の変形例に該当するような発熱体を用いることも可能である。
【００６７】
第１の変形例に係る発熱体７１は、図１１（Ａ）に示すように、複数のロッド状（円柱状）導電性部材７４を束ねて構成されている。束ねたロッド状導電性部材７４は、それぞれ隣接するロッドと接触している。また、隣接するロッド間には、図示するように隙間が形成されている。熱処理室２７に誘引された気体は、隣接するロッド間の隙間を通過する過程で熱処理される。
【００６８】
第２の変形例に係る発熱体７２は、図１１（Ｂ）に示すように、径の異なる複数の筒状体７５，７６を同軸状に重ねて成る複重筒から形成されている。複数の筒状体７５，７６は、それぞれ導電性部材から構成されている。同軸状に配された複重筒は、図６に示すリングベース３４，３５で挟持されてもよい。また、各筒状体７５，７６の内側には、導電性・耐熱性を有する線材を塊状に纏めたもの（たとえば市販の金属たわしのような形状のもの）を詰めてもよい。なお、第２の変形例に係る発熱体の構成は図示する二重筒に限定されず、三重筒またはそれ以上の円筒を同軸状に重ねたものであってもよい。
【００６９】
第３の変形例に係る発熱体７３は、図１１（Ｃ）に示すように、導電性部材から成る筒状体７５と、該筒状体の内側に収容された複数の球体７７（たとえば導電性を有するカーボンボール）とから構成されている。複数の球体７７は、それぞれ導電性部材から成り、隣接する球体及び筒状体７５と接触するように詰め込まれている。また、隣接する球体７７，７７の間、及び隣接する筒状体７５と球体７７との間には、隙間が形成されている。球体７７を収容する筒状体７５の両端には、図６に示すリングベース３４，３５を設けてもよい。
【００７０】
その他、発熱体は、多孔質の導電性部材から構成してもよい。
【００７１】
〈誘電磁気熱発生装置の作用〉
次に、自動車の排気ガスを無害化する場合を例に挙げ、図１２に基づいて誘電磁気熱発生装置の作用について説明する。図１２は、第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置１の作用の概略を示す図である。
【００７２】
図１２に示す誘電磁気熱発生装置１は、自動車の排気管に接続されている。
誘電磁気熱発生装置１を作動させる際には、まず、電源６３によって誘導加熱コイル２５に任意の周波数の交流電流を供給する。これにより、発熱体２１の表面付近に電流（渦電流）が発生し、そのジュール熱によって発熱体２１が急速に自己発熱する。次に、自己発熱した発熱体２１によって熱処理室２７が所定温度（２０００℃程度）にまで加熱されたら、ブロワ３９を作動させて、排気ガスを誘引する。
【００７３】
自動車の内燃機関から排出された排気ガスは、排気管を介して、誘電磁気熱発生装置１に流入する。流入した排気ガスに含まれる有害成分は、熱処理室２７の約２０００℃の超高温度雰囲気下で燃焼，分解する。さらに、二次熱処理室２８に誘引されて、二次的な熱処理が施されて、すべての有害成分が確実に燃焼，分解するようになっている。熱処理室２７及び二次熱処理室２８を通過する過程で高温に加熱された気体（無害かつ無臭の気体）は、冷却室３２に誘引されて急速冷却される。冷却された気体は、ブロワ３９から圧送される強制排出用エアによって排気口３３方向へ送出され、大気へ放出される。
【００７４】
〈誘電磁気熱発生装置の効果〉
上述した誘電磁気熱発生装置によれば、従来では大気にそのまま放出されていた環境汚染物質や人体に有害な物質（たとえば排気ガス等に含まれる有害物質や二酸化炭素）を、大気に放出する前に無臭かつ無害の気体に燃焼分解することが可能になる。
【００７５】
そして、たとえば本発明に係る装置を、内燃機関に接続された排気通路（マフラー等）の途中又は一端に設けた場合には、二酸化炭素やＮＯｘ等の環境汚染物質が大気に放出される前に、そのほとんどを無臭・無害の気体に燃焼分解することが可能になる。また、工場等の排気ダクトに設けた場合でも同様の効果が達成される。
【００７６】
〈第２実施形態〉
次に、図１３〜図１６に基づいて、第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置２について説明する。
図１３は、第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置２を示す断面図である。
図１４は、図１３に示す装置のＤ区間の拡大図である。なお、Ａ区間及びＣ区間の構成は、上述した第１実施形態と同様である。
図１５は、図１３の装置が有するスチーム生成コイルを示しており、図１５（Ａ）は正面図であり、図１５（Ｂ）は側面図である。
図１６は、第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置の作用の概略を示す図である。
【００７７】
第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置２は、第１実施形態と同様の構成に加えて、図１５に示すようなスチーム生成コイル（ステンレス製の管路）２６を有している。スチーム生成コイル２６を新たに設けた点を除いては、第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置１と同じ構成である。
【００７８】
スチーム生成コイル２６は、図１４に示すように、熱処理室２７と開口部３１との間の二次熱処理室２８を囲繞するように設けられている。本実施形態では、スチーム生成コイル２６は、耐火物２３を介して冷却室３２を囲繞するように設けられているが、当該コイル２６を二次熱処理室２８内に配置するようにしてもよい（すなわち、高温の気体が直接にコイル２６に当たるように配置してもよい）。また、スチーム生成コイル２６を設ける位置は特に限定されず、熱処理室２７と排気口３３との間のいずれの箇所に配置してもよい。
【００７９】
スチーム生成コイル２６は中空管から形成され、その一端側からは水が送給されるようになっている。スチーム生成コイル２６の内部で流通する水は、二次熱処理室２８を通る気体の熱エネルギーによって加熱され、その結果、当該コイルの他端側からは高圧のスチームが出力されるようになっている。なお、コイル２６のサイズ，巻回数，配置，コイルの内側の耐火物の厚み，その他の条件を変更することにより任意の温度の温水を生成することも可能である。
【００８０】
自動車や工場等から排出される排気ガスに含まれる有害物質の燃焼，分解作用については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８１】
上述した誘電磁気熱発生装置２によれば、熱処理室２７から出てきた気体が有する熱エネルギーを有効利用して、温水やスチームを生成することができる。このような装置の応用例としては、たとえば、豪雪地帯での利用が見込まれる融雪車（降り積もった大量の雪を溶かす機能を備えた車両）が挙げられる。
【００８２】
融雪車は、主として、排気管に接続された誘電磁気熱発生装置２と、水を収容可能なタンクと、周囲にある雪を吸引するための吸引装置とを有している。誘電磁気熱発生装置２は、融雪車の内燃機関から排出される排気ガスを無害・無臭化して大気へ放出すると同時に、加熱された気体の熱エネルギーを利用して高圧のスチームを生成する。
【００８３】
融雪車は移動しながらスチームを生成し、同時に、生成したスチームを降り積もった雪に噴きつける。スチームの熱エネルギーによって、降り積もった雪は融解して液化する。融解によって生じた大量の雪解け水は、下水道や河川に流入するので、回収する必要はない。
【００８４】
また、スチームの噴射と同時に、融雪車に備え付けの吸引装置で周囲の雪を吸引して、タンク内に回収する。回収されたタンク内の雪は、排気ガス等の熱エネルギーを利用して融解させ、スチーム生成コイル内に送給する。送給された雪解け水は、コイル内を流通する過程で高圧のスチームとなって、車両の周囲に降り積もった雪へ噴射される。
【００８５】
上述した融雪車によれば、単に移動するだけで、豪雪地帯の除雪作業を簡単かつ迅速に行うことができる。また、従来の除雪作業のように、かき集めた雪をダンプトラックで港湾等へ搬送する必要がないので、除雪作業にかかる費用を低減させることができる。さらに、従来の除雪作業のように、雪を道路脇等へ寄せ集めるのではなく、雪そのものを溶かして除去するので、除雪作業後の交通に支障をきたすことはない。しかも、融雪車の移動に伴って内燃機関から排出される有害物質等は、誘電磁気熱発生装置内を通過する過程で燃焼、分解し、無害・無臭の気体だけが放出されるので、環境汚染を防止することができる。
〈第３実施形態〉
次に、図１７に基づいて、第３実施形態に係る誘電磁気熱発生装置について説明する。図１７は、第３実施形態に係る誘電磁気熱発生装置３の作用の概略を示す図である。
なお、第３実施形態に係る誘電磁気熱発生装置３は、二次熱処理室がない（すなわち燃焼用エアが供給されていない）点を除いて、第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置２と同様の構成である。
【００８６】
図１７に示す誘電磁気熱発生装置３は、病院等の医療施設の通気孔に設けられている。
誘電磁気熱発生装置３を作動させる際には、まず、電源６３によって誘導加熱コイル２５に任意の周波数の交流電流を供給する。これにより、発熱体２１の表面付近に電流（渦電流）が発生し、そのジュール熱によって発熱体２１が急速に自己発熱する。次に、自己発熱した発熱体２１によって熱処理室２７が所定温度（２０００℃程度）にまで加熱されたら、ブロワ３９を作動させて、エアを誘引する。
【００８７】
誘引されたエアに含まれる病原菌は、加熱室２７（第２実施形態での熱処理室と同じ）の約２０００℃の超高温度雰囲気下で完全に死滅する。加熱室２７を通過する過程で高温に加熱されたエア（無菌状態のエア）は、ブロワ３９によって圧送される強制排出用エアの流れに乗って、冷却室３２へ向かう。その途中で、温水生成コイル２４内を流通する水が、加熱室から出てきたエアの熱エネルギーによって加熱される。その結果、温水生成コイル２４の一端側からは温水が出力される。
【００８８】
加熱室２７を通過する過程で高温に加熱されたエア（無菌状態のクリーンなエア）は、冷却室３２に誘引されて急速冷却される。冷却された気体は、ブロワ３９から圧送される強制排出用エアの流れに乗って、室内へ放出される。
【００８９】
したがって、上述した誘電磁気熱発生装置によれば、病原菌を高温殺菌することができるので、医療施設内を常に無菌状態に保つことが可能になる。しかも、殺菌と同時に温水を生成することができるので、誘電磁気熱発生装置の作動に要するエネルギーを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す装置のＡ区間の拡大図である（熱処理室等を示す）。
【図３】図１に示す装置のＢ区間の拡大図である（二次熱処理室等を示す）。
【図４】図１に示す装置のＣ区間の拡大図である（排気ダクト等を示す）。
【図５】熱処理室に配された円筒状の発熱体を示す拡大斜視図である。
【図６】発熱体の両端に設けられるリングベースを示しており、図６（Ａ）は一端側のリングベースを示す断面図であり、図６（Ｂ）は他端側のリングベースを示す断面図であり、図６（Ｃ）はリングベースの正面図である。
【図７】発熱体とリングベースとの間で挟持されるネットを示しており、図７（Ａ）は正面図であり、図７（Ｂ）は断面図である。
【図８】発熱体を囲繞する誘導加熱コイルを示す正面図である。
【図９】ブロワによる強制排出の原理を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置の電気的構成の概略を示すブロック図である。
【図１１】発熱体の変形例を示す図であって、図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、それぞれ、第１の変形例，第２の変形例，第３の変形例を示している。
【図１２】第１実施形態に係る誘電磁気熱発生装置の作用の概略を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置を示す断面図である。
【図１４】図１３に示す装置のＤ区間の拡大図である。
【図１５】図１３の装置が有するスチーム生成コイルを示しており、図１５（Ａ）は正面図であり、図１５（Ｂ）は側面図である。
【図１６】第２実施形態に係る誘電磁気熱発生装置の作用の概略を示す図である。
【図１７】第３実施形態に係る誘電磁気熱発生装置の作用の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１        誘電磁気熱発生装置（第１実施形態）
２        誘電磁気熱発生装置（第２実施形態）
３        誘電磁気熱発生装置（第３実施形態）
１１      装置本体
１３      排気ダクト
１４      ベース
１５      管路
２１      発熱体
２３      耐火物
２４      温水生成コイル（管路）
２５      誘導加熱コイル
２６      スチーム生成コイル（管路）
２７      熱処理室（加熱室）
２８      二次熱処理室
２９      導入口
３１      開口部
３２      冷却室
３３      排気口
３４      リングベース
３５      リングベース
３６      ネット
３７      ドラム
３９      ブロワ（送風機／送出手段／燃焼用エア供給手段／冷却用エア供給手段）
４１      流路
４３      貫通孔
４５      開口部
４７      リング状空間
５１      第１の流量調整バルブ（第１の調整手段）
５２      第２の流量調整バルブ（第２の調整手段）
６１      温度センサ
６３      電源
６５      制御回路（制御手段）
７１      発熱体（第１の変形例）
７２      発熱体（第２の変形例）
７３      発熱体（第３の変形例）
７４      ロッド状（円柱状）導電性部材
７５      筒状体
７６      筒状体
７７      球体
【図１】
2006351204.tif 000003
【図２】
2006351204.tif 000004
【図３】
2006351204.tif 000005
【図４】
2006351204.tif 000006
【図５】
2006351204.tif 000007
【図６】
2006351204.tif 000008
【図７】
2006351204.tif 000009
【図８】
2006351204.tif 000010
【図９】
2006351204.tif 000011
【図１０】
2006351204.tif 000012
【図１１】
2006351204.tif 000013
【図１２】
2006351204.tif 000014
【図１３】
2006351204.tif 000015
【図１４】
2006351204.tif 000016
【図１５】
2006351204.tif 000017
【図１６】
2006351204.tif 000018
【図１７】
2006351204.tif 000019