(57)【要約】【課題】化石燃料に依存しないでＨＨＯガスバーナー火炎の強弱と供給水量の増減により大容量の過熱水蒸気を可変的に製造し、過熱水蒸気の温度帯域を自由に変えられる大容量過熱水蒸気発生装置。【解決手段】水を電気分解したＨＨＯガス火炎を発生容量により構造と大きさの違った金属製発熱盤に放射し高温を得るがこのままでは金属製発熱盤は溶融してしまうので、金属製発熱盤の溶融を防止できる水量を金属製発熱盤に放水して必要な量と温度の過熱水蒸気を作ることで安価な原料である水と自前の電力で化石燃料を使わない環境に優しい過熱水蒸気を提供きる過熱水蒸気発生装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本装置はＨＨＯガス発生装置、ガス噴射バーナーノズル、金属製発熱盤で構成された過熱水蒸気発生装置の部分とそれを覆い内部の熱を外部に波及させない様に水が充填され更に断熱材や二重水缶方式により熱遮断している耐熱構造躯体で構成され、過熱水蒸気に必要な水はこの水缶から供給され、且つ水缶の内側は過熱水蒸気の充満した空間を持つ構造となっており、前記のガス噴射バーナーノズルは溶断やガスの爆縮を防止するために冷却水で強制冷却循環して安全性を確保しており、前記金属製発熱盤に於いても背面に貯水型の水筒を持ち、水が金属製発熱盤上をオーバーフローすることで必要な量と温度の過熱水蒸気を製産出来、また金属製発熱盤の形状と複数連接方式にすることで更に大容量の過熱水蒸気を生産できる事を特徴とする大容量過熱水蒸気発生装置。
【請求項２】
前記ＨＨＯガス火炎を噴射するバーナーはバーナー先端部まで冷却用水管で覆い、冷却水を強制循環させることでバーナー部の溶断とＨＨＯガスの爆縮を防止する請求項１記載の過熱水蒸気発生装置。
【請求項３】
前記ＨＨＯガス火炎を受ける金属製発熱盤は必要温度帯域に合った各種金属を用い、１，０００℃〜３，０００℃程度までを設定温度とし、その金属製発熱盤の溶融を防止する為に金属盤背部の貯水型水筒から水量をコントロールさせた水をオーバーフローして金属製発熱盤を冷却し目的の量と温度の過熱水蒸気を発生させることが出来る請求項１乃至２に記載の過熱水蒸気発生装置。
【請求項４】
前記金属製発熱盤は形状及び大きさ並びにバーナーの数と金属製発熱盤の連接数を変更することにより、過熱水蒸気発生量の増減を可能とし、温度のコントロールも同時に達成できる機能を持つ金属製発熱盤システムで構成する請求項１乃至３に記載の過熱水蒸気発生装置。
【請求項５】
前記装置内の余剰の熱水は受水皿に集めて復水器に送り、低温化した水蒸気も復水器に送り冷却装置で水滴化して集め濾過後送水ポンプで水缶上部に送り水の再利用を図ることで水の省エネが出来る請求項１乃至４に記載の過熱水蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は大容量過熱水蒸気発生装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】電磁加熱誘導方式が従来技術として知られるが発生量が固定的且つ少量であり汎用性に乏しく発生温度も１２００℃が限度であり使用電力も１５Ｋｗを超えユーザーへの個別製造が多く高価であり故障も多く普及が進んでいないのみならず特許公開されているＨＨＯガスとタングステンによる過熱水蒸気発生装置も装置の複雑さと熱による構造的脆弱性が懸念され未だに商品化されず社会の発展に大きなマイナス要因を呈している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６１０１７
【０００４】
【特許文献２】特開２００２−１５５３８７
【０００５】
【特許文献３】特開２００３−０４２４０１
【０００６】
【特許文献４】特開２００３−２９４３１３
【０００７】
【特許文献５】特開２００５−３３７５０９
【０００８】
【特許文献６】特開２０１２−２３７５４１
【０００９】
【特許文献７】特開２０１６−０３７６６２
【００１０】
【特許文献８】特開２０１６−１５２０６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】従来の過熱水蒸気発生装置はＨＨＯガスの直接燃焼方式では装置自体が複雑で発生量も固定的で少なく、構造的耐熱性に於いても脆弱性が顕著である様に見受けられ、金属のタングステンを使って高温を得る方法でも水の熱分解以上の融点を持つ金属を使うと謳っているがその様な金属は存在するのか又方法論的にも疑問が残るし、電力による過熱水蒸気発生装置も１５Ｋｗ程度の電力を使い、定量且つ少量の過熱水蒸気を発生する方式でありユーザーの使用目的と環境に合わせた個別の制作となりこれも高コスト製品と推察される。発生装置における発生量と温度の自由自在な可変的利用には全く向いていない為過熱水蒸気の普及に遅れを取っている感がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】本発生装置はＨＨＯガス発生装置、ガス噴射バーナーノズル、金属製発熱盤で構成された過熱水蒸気発生装置の部分とその装置を水で充填された水缶で覆い内部の熱を外部に漏らさない様に断熱材・二重水缶方式とし更に必要に応じて強制水冷装置を設けて過熱水蒸気発生装置の高温環境からくる構造躯体の熱脆弱性も防止しており水缶の内部は過熱水蒸気の充満した空間となっており十分な安全性を確保している過熱水蒸気発生装置。【００１３】ＨＨＯガス火炎を噴射するバーナーは水管で覆い、冷水を強制循環させることでバーナーの溶断とＨＨＯガスの爆縮を防止する過熱水蒸気発生装置。【００１４】ＨＨＯガス火炎を受ける金属製発熱盤は必要温度帯域に合った金属を選択的に採用し、３，０００℃程度までを設定温度とし、金属製発熱盤の溶融を防止しすると共に過熱水蒸気の必要温度帯域に合った水量の水を金属製発熱盤をオーバーフローさせながら放水し冷却することで所定量の過熱水蒸気と温度を得ることが出来る過熱水蒸気発生装置。【００１５】各種金属製発熱盤は背部にオーバーフロー型水筒を持ち、形状及び大きさ並びにバーナーの数と金属製発熱盤の連接数を変えることにより、過熱水蒸気発生量の増減を可能とし、温度のコントロールも同時に達成できる機能を持つ金属製発熱盤システムで構成する過熱水蒸気発生装置。【００１６】装置内で余った高温水や低温化した水蒸気は受水皿を経由して復水器（浄化装置を内蔵）に送り冷却装置で水に戻し、更にポンプで水缶上部に戻して水の消費量を極力抑制し再利用することで水の省エネを図ることが出来る過熱水蒸気発生装置。
【発明の効果】
【００１７】この装置の発生部本体で発生した過熱水蒸気は食品工業、農林水産業、金属加工業等への熱エネルギーの供給。小型から大型ボイラーへの化石燃料代替エネルギーとしての利用。融雪関連事業への応用。民生品としての熱エネルギー利用とその利用範囲は極めて広範囲に利用できる過熱水蒸気発生装置。【００１８】当該過熱水蒸気発生装置は基本的に外部電源を必要としない独立型電力供給装置を備え、停電時のリスクを回避し、災害時の緊急電源供給装置として稼働できる発電装置を常設する事を目途とする過熱水蒸気発生装置。【００１９】本装置で発生させた過熱水蒸気はタービン発電機への利用、電力・動力発生装置への利用を行い、化石燃料を使わない新たなエネルギー発生装置として多様な利用を行い社会に還元していくことを目途ととする過熱水蒸気発生装置。【００２０】この過熱水蒸気発生装置はバーナーと金属製発熱盤の連接により自在に多量で高温の過熱水蒸気を発生・供給させる装置であり、大型ボイラーの熱源としての利用が望まれ、冬期間の融雪や暖房又は農水工食のあらゆる分野での利用が待たれており、発電や動力生産への応用も可能である無公害型マルチエネルギー利用型・過熱水蒸気発生装置であり、東日本大震災以降の化石燃料関係の貿易赤字累積額で毎年２兆円超えであり７年とすると１４兆円が喪失しているが、これも早期に解消できる能力を有する装置であり、ランニングコストも化石燃料の２割程度と極めてローコストである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】は本装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
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放射することで４，０００℃レベルの高温を得るも、当該金属は溶融してしまうので、その金属が溶融する手前の温度帯域（３，０００℃程度）まで温度を下げる為に冷却水を以って低温化を図るが、このときに放水された水が過熱した金属製発熱盤から熱を奪って本発明の目的である過熱水蒸気を作ることが出来るが既存のボイラーに設置する場合は鉄（１，５３５℃）の融点を考慮して温度設定をしてボイラーの長期安定的な利用を確保する。
【実施例２】
【００２４】
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ＨＨＯガスの必要量を連続的に可変供給できるスシステムを構築する事で日負荷変動等々の可変的変化に追従できる装置としており、火炎バーナーに於いても複数個の火炎バーナーシステムを可能とし、金属発熱盤も同様に複数個のシステムを構築出来ることでワイドレンジのＨＨＯガス火炎の放射が可能となり、小さな過熱水蒸気の発生装置から大容量の過熱水蒸気発生装置まで自在に構築できる過熱水蒸気発生装置。
【産業上の利用可能性】
【００２５】本装置は既存のボイラーへの利用により化石燃料を全く使わない極めて環境に優しいエネルギー発生装置となる。本装置はその他にも食品工業・金属加工業・農水産業への利用及び冬期間の除雪・融雪システム、産業廃棄物の減量化と応用範囲はまことに広い。現在の化石燃料の消費量の７割はこの過熱水蒸気発生装置で削減可能と思われる。又このエネルギー発生システムでガスタービン発電や動力の生産による船舶への利用が可能であり、大きなエネルギー革命の端緒を開く技術となる。また、このシステムに独立型発電システムを常備することで停電からの回避や災害発生時の停電対策としての電力供給機能を持たせることも考慮に入れる過熱水蒸気発生システム。
【符号の説明】
【００２０】
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【図１】
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