(57)【要約】【目的】可燃物の燃焼排ガスを有効利用し、外部からの電力供給を受ける事なくマイナスイオンを効果的に発生させ得るマイナスイオン発生装置を提供する。【構成】可燃物を燃焼させるための燃焼室１Ａを形成する炉体１と、該炉体に接続するガス排出路５を備える。ガス排出路５の上流側には、炉体１内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部１１が設けられ、該ガス燃焼部より下流側には排ガス中に含まれる浮遊物質を捕捉するためのフィルタ部１４が設けられる。フィルタ部１４は複数の濾材１３をガス排出路５内に収容して構成され、その各濾材１３が常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材から成る。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路とを有し、該ガス排出路内に常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材が配置されて成ることを特徴とするマイナスイオン発生装置。
【請求項２】
可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路とを有し、該ガス排出路に前記炉体内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部が設けられ、該ガス燃焼部は排ガスを通過させるための空孔を有して前記ガス排出路内に収容される筒状のセラミックと、該セラミックを加熱するバーナ又は電熱線とから構成され、前記セラミックには常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する鉱石の粒子が保持されて成ることを特徴とするマイナスイオン発生装置。
【請求項３】
可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路と、前記炉体内からガス排出路内に流入した排ガス中に含まれる浮遊物質を捕捉するためのフィルタ部とを有し、該フィルタ部は複数の濾材をガス排出路内に収容して構成され、その各濾材が常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材から成ることを特徴とするマイナスイオン発生装置。
【請求項４】
可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路とを有し、該ガス排出路の上流側に前記炉体内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部が設けられると共に、該ガス燃焼部より下流側には排ガス中に含まれる浮遊物質を捕捉するためのフィルタ部が設けられ、該フィルタ部は複数の濾材をガス排出路内に収容して構成され、その各濾材が常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材から成ることを特徴とするマイナスイオン発生装置。
【請求項５】
ガス排出路には、フィルタ部に向かってその上流側から外気を吹き込む送風機が接続されることを特徴とする請求項３、又は４記載のマイナスイオン発生装置。
【請求項６】
可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路と、該ガス排出路の外周部に形成されるイオン発生室と、該イオン発生室に連通する気液混合部とを有し、前記ガス排出路に前記炉体内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部が設けられ、前記イオン発生室内には常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材が収容されると共に、前記イオン発生室にはその内部に外気を供給する送風機が接続され、前記気液混合部にはイオン発生室内から流入する空気と接触させるための水を供給する導水管が接続されることを特徴とするマイナスイオン発生装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はマイナスイオン発生装置に係わり、特に可燃物の燃焼排ガスを利用したマイナスイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可燃性の廃棄物を焼却する種々の装置が知られるが、簡易構造の焼却炉で可燃物を燃焼させると、低温下での不完全燃焼によりダイオキシンや煤塵を含んだ煙が大気中に放出されるという問題がある。
【０００３】
このため、近年では炉体内で発生した煤煙をバーナにより煙道（ガス排出路）内で燃焼させることが一般に広く行われている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
一方、近年において、精神的なリラックス効果などが得られるとされるマイナスイオンが注目され、係るマイナスイオンを空気中に発散し得る種々のイオン発生装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】実開平６−４０６２６号公報
【０００６】
【特許文献２】特許第３４６７５８６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されるような焼却炉によれば、バーナから噴射される火炎により煤煙を高温下で燃焼させるため、ダイオキシンや煤塵が大気中に放出するのを抑制することができるが、従来の焼却炉においてマイナスイオンを発生する機能を有しているものはなく、高温状態の排ガスも有効利用されることなく大気中に放出されている。
【０００８】
一方、特許文献２に開示されるいるイオン発生装置は、一対の電極間で放電させ、これによりマイナスイオンを発生させるために、電源を必要とするという欠点がある。
【０００９】
本考案は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は可燃物の燃焼排ガスを有効利用し、外部からの電力供給を受ける事なくマイナスイオンを効果的に発生させ得るマイナスイオン発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本考案に係るマイナスイオン発生装置は、可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路とを有し、該ガス排出路内に常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材が配置されて成ることを特徴とする。
【００１１】
又、可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路とを有し、該ガス排出路に前記炉体内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部が設けられ、該ガス燃焼部は排ガスを通過させるための空孔を有して前記ガス排出路内に収容される筒状のセラミックと、該セラミックを加熱するバーナ又は電熱線とから構成され、前記セラミックには常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する鉱石の粒子が保持されて成ることを特徴とする。
【００１２】
又、可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路と、前記炉体内からガス排出路内に流入した排ガス中に含まれる浮遊物質を捕捉するためのフィルタ部とを有し、該フィルタ部は複数の濾材をガス排出路内に収容して構成され、その各濾材が常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材から成ることを特徴とする。
マイナスイオン発生装置。
【００１３】
又、可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路とを有し、該ガス排出路の上流側に前記炉体内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部が設けられると共に、該ガス燃焼部より下流側には排ガス中に含まれる浮遊物質を捕捉するためのフィルタ部が設けられ、該フィルタ部は複数の濾材をガス排出路内に収容して構成され、その各濾材が常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材から成り、好ましくはガス排出路に、フィルタ部に向かってその上流側から外気を吹き込む送風機が接続されることを特徴とする。
【００１４】
更に、可燃物を燃焼させるための燃焼室を形成する炉体と、該炉体に接続するガス排出路と、該ガス排出路の外周部に形成されるイオン発生室と、該イオン発生室に連通する気液混合部とを有し、前記ガス排出路に前記炉体内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部が設けられ、前記イオン発生室内には常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する塊状の鉱石、若しくは該鉱石の粒子を保持した塊状の耐熱性部材が収容されると共に、前記イオン発生室にはその内部に外気を供給する送風機が接続され、前記気液混合部にはイオン発生室内から流入する空気と接触させるための水を供給する導水管が接続されることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１５】
本考案に係るマイナスイオン発生装置によれば、常時又は加熱によりマイナスイオンを放出する鉱石を利用することから、外部からの電力供給を受けることなくマイナスイオンを発生することができ、特に排ガスの熱によってマイナスイオンの放出量を上げることができる。
【００１６】
加えて、請求項１〜４の考案では排ガス中にマイナスイオンを発生させ、これをガス排出路の先端から大気中に拡散させることができ、請求項２、４、６の考案ではガス排出路に排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるガス燃焼部が設けられることから、可燃性の微粒子が大気中に放出されることを防止でき、しかも請求項４の考案ではガス燃焼部より下流側にマイナスイオンを放出する鉱石が配されることから、可燃性微粒子によるマイナスイオンの損失を防止できる。
【００１７】
又、請求項３、４の考案では、マイナスイオンを放出する鉱石がフィルタ部を構成する濾材としてガス排出路内に収容されることから、排ガスに含まれる不燃性微粒子や焼却灰といった浮遊物質による大気汚染を防止でき、しかも請求項５の考案ではフィルタ部を通過する排ガスの温度や流速を調整して排ガス中に放出されるマイナスイオンの量を変えることができる。
【００１８】
更に、請求項６の考案では、排ガスの熱を使用して浴湯などとして有用なマイナスイオン化した温水を生成することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本考案を詳しく説明する。図１において、１は耐火物から作られる炉体であり、その内部には可燃物を燃焼させるための燃焼室１Ａが形成される。又、炉体１には、燃焼室１Ａ内に可燃物を投入するための投入口２、及び可燃物の燃焼により生じた灰を取り出すための灰取出口３が形成される。尚、４は燃焼室１Ａ内に外気を供給するためのファンである。そして、係る炉体１内の燃焼室１Ａで可燃物の燃焼が行われ、これによって生ずる高温状態の燃焼排ガスが炉体１内からガス排出路５を通じて大気中に放出される構成としてある。
【００２０】
ガス排出路５は、炉体１の上部に接続する第１ダクト６と、第１ダクトの下流端に接続するサイクロン７と、サイクロンの上部に接続する第２ダクト８とで成り、このうち上流側の第１ダクト６には筒状のセラミック９と該セラミックを加熱するバーナ１０を設けて、炉体１内から流入した排ガス中の未燃焼成分を燃焼させるためのガス燃焼部１１が構成される。本例において、セラミック９は図２に示すような円筒形であり、これは円柱状の発泡樹脂（軟質ポリウレタンフォーム）に付着せしめたセラミックスラリーを焼成して成る多孔質の三次元網状構造を有し、その中心部は排ガスを通過させるための空孔９Ａとされる。
【００２１】
そして、係るセラミック９は空孔９Ａを排ガスの流れ方向に向けて第１ダクト６内に収容され、好ましくは第１ダクト６内において、複数のセラミック９が集積状態で収容される。一方、バーナ１０はセラミック９の上流側で第１ダクト６の壁面に取り付けられ、その火炎噴射口からセラミック９に向けて火炎が断続的に噴射されるようになっている。これにより、セラミック９は７００〜１５００℃に加熱され、その空孔９Ａ内を排ガスが通過する際に未燃焼成分を燃焼せしめることができる。
【００２２】
尚、バーナ１０に代えてセラミック９内に図示せぬ電熱線を埋め込み、その電熱線に外部から通電する構成としてもよい。又、セラミック９を省略してバーナ１０のみでガス燃焼部を構成するか、又は第１ダクト６の壁面に電熱線を露出状態に配してガス燃焼部とするようにしてもよい。
【００２３】
次に、図１において、サイクロン７はガス燃焼部１１の下流に位置する遠心力集塵装置であり、その下部には排ガス中に含まれる不燃性の微粒子や焼却灰といった浮遊物質を回収するための集塵容器７Ａが設けられる。
【００２４】
一方、第２ダクト８の下流端は内径が拡大され、その内部にスクリーン１２を介して複数の濾材１３を収容することによりフィルタ部１４が構成される。フィルタ部１４は、サイクロン７で除去されずに残った排ガス中の浮遊物質を捕捉するためのものであり、特にフィルタ部１４を構成する各濾材１３は常時又は加熱によってマイナスイオンを放出する天然の鉱石から成る。
【００２５】
係る鉱石は１０〜１０００ｃｍ３の大きさに破砕された塊状物で、これにはラドン鉱石、ラジウム鉱石、ウラン鉱石、ガーネット鉱石、トルマリン鉱石（電気石）、マンガン鉱石、貴宝石、長石、竜王石、麦飯石などが好適に用いられる。それら鉱石は常温下でも微弱ながら常時マイナスイオンを放出し、特に加熱することによりマイナスイオンの放出量が増大する。
【００２６】
尚、トルマリンは異極像晶族中、焦電性および圧電性が最も著しく、加熱による焦電気の発現により多くのマイナスイオンを放出する。これは三配位のホウ素をもつシクロケイ酸塩鉱物（SiＯ4四面体の頂点共有による（ＳiＯ3）6六員環陰イオンをもつ鉱物）であり、その化学組成の一般式は［ＷＸ3Ｂ3Ａl3（ＡlＳi2Ｏ9）3（Ｏ，ＯＨ，Ｆ）4］（Ｗ＝Ｎa，Ｃa，Ｘ＝Ａl，Ｆe3+，Ｌi，Ｍg，Ｍn2+）で表され、代表的なものではドラバイト（Ｗ，Ｘ＝Ｎa，Ｍg）、スコール（Ｗ，Ｘ＝Ｎa，Ｆe）、ウバイト（Ｗ，Ｘ＝Ｃa，Ｍg）、エルバイト（Ｗ，Ｘ＝Ｎa，Ｌi）がある。
【００２７】
そして、以上のような鉱石を濾材１３として用いたフィルタ部１４によれば、サイクロン７を通過した排ガス中に残存する浮遊物質を捕捉しながら、高温状態の排ガスにより各濾材１３が加熱されるために多くのマイナスイオンを放出し、排ガスをマイナスイオン化して大気中に放出することができる。
【００２８】
又、フィルタ部１４の上流において、第２ダクト８にはフィルタ部１４に向かって外気を吹き込む送風機１５が接続される。これにより、フィルタ部１４を通過する排ガスの温度および流速を調整してマイナスイオンの放出量を変えられるようにしてある。
【００２９】
尚、濾材１３は以上のような鉱石の塊状物に限らず、その粒子（粉末）をセメントに混合して固めたり、粘土に混ぜて焼結するなどした塊状の耐熱性部材としてもよい。又、ガス燃焼部を構成するセラミック９に上記鉱石の粒子を保持せしめてもよい。又、以上のような鉱石を濾材１３として用いるのでなく、上記した塊状の鉱石、又はその粒子を保持した塊状の耐熱性部材をガス排出路５内の排ガスと接触する位置（例えば、サイクロンの下部）に孤立状態に配置するようにしてもよい。
【００３０】
次に、本考案の変更例を図３に示して説明する。尚、上記例と変更なき部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
図３において、１６は第２ダクト８の外周部に形成したイオン発生室であり、第２ダクト８はその一部をイオン発生室１６内を通して先端が外部に開口される。又、イオン発生室１６にはその内部に外気を供給する送風機１７が接続されると共に、イオン発生室１６の内部には上記例と同様の塊状の鉱石１８が収容される。係る鉱石１８は、第２ダクト８内を通る排ガスにより加熱され、送風機１７により供給されるイオン発生室１６内の空気中にマイナスイオンを放出する。
【００３２】
１９はイオン発生室に隣接して形成した箱型の気液混合部であり、この気液混合部１９とイオン発生室１６は仕切板２０の上部で連通され、送風機１７によりイオン発生室１６に供給した外気が各鉱石１８の間を通って加熱されつつ気液混合部１９に流入する構成としてある。
【００３３】
気液混合部１９には導水管２１、排水管２２、及び排気管２３が接続され、導水管２１の先端からは外部より供給される水が気液混合部１９内にシャワー状に噴出し、これにイオン発生室１６から流入する空気が接触するようになっている。このため、導水管２１から気液混合部１９内に供給された水はマイナスイオンを含んだ温水として気液混合部１９内に貯留する。その温水は浴湯などとして排水管２２から外部に取り出され、気液混合部１９内に充満する空気は蒸気およびマイナスイオンを含んだ状態で排気管２３を通じて気液混合部１９の上方から大気中に放出される。
【００３４】
尚、本例においても、塊状の鉱石１８に代えて、その粒子を保持した塊状の耐熱性部材をイオン発生室１６内に収容してもよい。又、気液混合部１９は箱型の容器とすることに限らず、これを例えば図４のようなベント管２９とし、その屈曲部分に導水管２１を接続するようにしてもよく、この場合にはベント管２９の下方に湯槽２４を設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本考案に係るマイナスイオン発生装置を示す概略図
【図２】ガス燃焼部を構成するセラミックを示す斜視概略図
【図３】本考案に係るマイナスイオン発生装置の変更例を示す概略図
【図４】気液混合部の変更例を示す概略図
【符号の説明】
【００３６】
１  炉体
１Ａ  燃焼室
５  ガス排出路
９  セラミック
１０  バーナ
１１  ガス燃焼部
１３  濾材
１４  フィルタ部
１５  送風機
１６  イオン発生室
１７  送風機
１８  鉱石
１９  気液混合部
２１  導水管
２９  ベント管（気液混合部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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