(57)【要約】    【課題】  熱エネルギーを効率的に供給することができる気化熱煖房システムを提供することである。    【解決手段】  側壁（１４ａ）および頂壁（１４ｂ）を有する本体（１４）と、本体の内部の下方に配置され、燃焼が行われる燃焼筒（２２）内に燃焼用空気が流入して旋回流が生成されるように構成された燃焼ユニット（２０）と、燃焼ユニットの上方に配置された気化熱交換装置（４０）とを備え、気化熱交換装置が、内壁（４０ａ）によって構成される内部空間（４２）と、内壁の外側に配置された外壁（４０ｂ）と内壁とによって構成される外部空間（４４）とを有しており、外部空間内に給水され、内部空間内に、給気管（４２ａ）を介して下部から空気が供給され、上部から加熱された空気が放出されるようになっていることを特徴とする。【選択図】  図１
2005249335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化熱煖房システムであって、
側壁および頂壁を有する本体と、
前記本体の内部の下方に配置され、燃焼が行われる燃焼筒内に燃焼用空気が流入して旋回流が生成されるように構成された燃焼ユニットと、
前記燃焼ユニットの上方に配置された気化熱交換装置と、
を備え、前記気化熱交換装置が、内壁によって構成される内部空間と、前記内壁の外側に配置された外壁と前記内壁とによって構成される外部空間とを有しており、
前記外部空間内に給水され、前記内部空間内に、給気管を介して下部から空気が供給され、上部から加熱された空気が放出されるようになっていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記気化熱交換装置の周囲に配置された螺旋状の管構造体を更に備え、前記管構造体内に給水されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項３】
前記本体の側壁の下部に、燃焼時に発生する排気ガスを排出するための排気管が取り付けられており、前記給気管の少なくとも一部が前記排気管内を通るように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記気化熱交換装置に、前記外部空間内の圧力を一定値以下に保持するための安全弁が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の気化熱煖房システムにおける気化熱交換装置の内部空間内に、炭化させようとする廃棄物を収容するための金網カゴが配置されていることを特徴とする炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化熱煖房システムおよび気化熱煖房システムを利用した炭化装置に関する。本発明の気化熱煖房システムは、通常の煖房の他、床煖房、給湯、融雪（屋根融雪を含む）、乾燥、ロードヒーティング、畜舎煖房などの、熱源を必要とする全ての用途に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、煖房システムとして、輻射熱を利用したＦＦ式ストーブなどが知られている。また、典型的な給湯システムとしては、貯湯式の給湯ボイラーなどが知られている。このように、煖房などの熱源を必要とするシステムには、種々の型式のものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の給湯ボイラでは、温水の温度を８０°Ｃ程度にするのが限界であった。また、貯湯式の給湯ボイラでは、連続的に給湯することが出来なかった。また、従来のＦＦ式ストーブは、上述のように、輻射熱を利用するため、一定の温風供給を行うことが出来ないという課題がある。さらに、従来のＦＦ式ストーブでは、完全燃焼させることが困難であったので、不燃煙が排出されるという不都合があった。このような状況下において、熱エネルギーを効率的に供給することができる気化熱煖房システムに対する要請がある。
【０００４】
したがって、本発明は、熱エネルギーを効率的に供給することができる気化熱煖房システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の気化熱煖房システムおよび炭化装置は、本発明者の出願に係る廃油燃焼装置及び廃油燃焼式ボイラ装置（特開２０００−５５３３７号公報）を利用したものである。この廃油燃焼装置は、燃焼用空気を旋回流として噴出させるように構成されており、燃焼用空気と燃料の気化ガスをほぼ均等に混合して効率的な燃焼状態を提供することができる。また、廃油燃焼式ボイラ装置は、廃油燃焼装置を利用したものであり、燃焼ガスが廃油燃焼装置の筒本体内を旋回状に上昇した後、頂壁に当たって筒本体の側壁に沿って下降することにより、筒本体内に配置された螺旋状の水管内の水が加熱されて沸騰し、蒸気が生成され、各種装置に蒸気を供給することができる。
【０００６】
本願請求項１に記載の気化熱煖房システムは、側壁および頂壁を有する本体と、前記本体の内部の下方に配置され、燃焼が行われる燃焼筒内に燃焼用空気が流入して旋回流が生成されるように構成された燃焼ユニットと、前記燃焼ユニットの上方に配置された気化熱交換装置とを備え、前記気化熱交換装置が、内壁によって構成される内部空間と、前記内壁の外側に配置された外壁と前記内壁とによって構成される外部空間とを有しており、前記外部空間内に給水され、前記内部空間内に、給気管を介して下部から空気が供給され、上部から加熱された空気が放出されるようになっていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項２に記載の気化熱煖房システムは、前記請求項１のシステムにおいて、前記前記気化熱交換装置の周囲に配置された螺旋状の管構造体を更に備え、前記管構造体内に給水されるようになっていることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項３に記載の気化熱煖房システムは、前記請求項１又は２のシステムにおいて、前記本体の側壁の下部に、燃焼時に発生する排気ガスを排出するための排気管が取り付けられており、前記給気管の少なくとも一部が前記排気管内を通るように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本願請求項４に記載の気化熱煖房システムは、前記請求項１から請求項３までのいずれか１項のシステムにおいて、前記気化熱交換装置に、前記外部空間内の圧力を一定値以下に保持するための安全弁が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本願請求項５に記載の炭化装置は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の気化熱煖房システムにおける気化熱交換装置の内部空間内に、炭化させようとする廃棄物を収容するための金網カゴが配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の気化熱煖房システムによれば、高温の熱エネルギーを連続的かつ効率的に供給することができる。本発明の気化熱煖房システムでは、本発明者の出願に係る廃油燃焼装置を利用することにより、廃油を燃料として有効に活用することができる。また、排気管１６内に給気管４２ａを通すことにより、排気ガスの熱エネルギーを有効に活用することができる。さらに、本発明の炭化装置では、廃棄物を燃焼させずに炭化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る気化熱煖房システムについて詳細に説明する。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る気化熱煖房システムは、ベース１２上に配置された本体１４と、本体１４の内部の下方に配置された燃焼ユニット２０を備えている。本体１４は、金属材料で形成されており、円筒形の側壁１４ａと、頂壁１４ｂとを有している。なお、図１では、頂壁１４ｂがドーム状のものとして図示されているが、頂壁１４ｂを平板状にしてもよい。
【００１３】
本体１４の側壁１４ａの下部には、本体１４内での燃焼時に発生する排気ガスを排出するための排気管１６が取り付けられている。
【００１４】
燃焼ユニット２０は、本発明者の出願に係る廃油燃焼装置（特開２０００−５５３３７号公報）と実質的に同一の構成のものである。
【００１５】
以下、燃焼ユニット２０についてより詳細に説明する。燃焼ユニット２０は、円筒形の燃焼筒２２を有しており、燃焼筒２２には、燃焼筒２２の側壁の厚さ方向において平面視で傾斜して形成された多数の空気噴出孔２２ａ（図３（ｂ）参照）が設けられている。一方、燃焼筒２２の外周には、空気噴出孔２２ａを介して燃焼筒２２の内部と連通するように、空気供給ダクト２４が配置されており、空気供給装置２６から空気供給ダクト２４に空気が供給される。かかる構成により、空気供給装置２６から空気供給ダクト２４に空気が供給されると、空気噴出孔２２ａから燃焼筒２２内に空気が流入して旋回流が生成されるようになっている（図３（ｂ）参照）。
【００１６】
燃焼筒２２の底部には、底板２２ｂが取り付けられており、底板２２ｂのほぼ中央には、油吐出口２２ｃが設けられている。そして、油吐出口２２ｃには、給油管２８を介して油タンク３０から油が供給されるようになっている。
【００１７】
燃焼筒２２の底部には又、点火装置３２が配置されている。点火装置３２は、電気ヒータなどの公知の手段を使用してよい。
【００１８】
なお、図２において参照符号３４は、燃焼筒２２の底部に滞留する燃焼灰を掻き均すための燃焼灰掻き均し装置を示しており、駆動源（図示せず）によってシャフト３４ａを回転駆動させることにより、シャフト３４ａの上端に取り付けられたブレード３４ｂが燃焼灰を掻き均すようになっている。
【００１９】
気化熱煖房システム１０は又、本体１４の内部の燃焼ユニット２０の上方に配置された螺旋状の管構造体３６を備えている。管構造体３６には、給水源（図示せず）より水が供給される。なお、管構造体３６は好ましくは、セラミック被覆管で形成されている。
【００２０】
気化熱煖房システム１０は更に、螺旋状の管構造体３６のほぼ中央に配置された気化熱交換装置４０を備えている。気化熱交換装置４０は、内壁４０ａによって構成される内部空間４２と、内壁４０ａの外側に配置された外壁４０ｂと内壁４０ａとによって構成される外部空間４４とを有している。そして、内部空間４２には、給気管４２ａを介して下部から空気が供給され、上部から空気が放出されるようになっている。給気管４２ａは好ましくは、図１に示されるように、排気ガスの熱を有効に利用するため、少なくともその一部が排気管１６内を通るように構成されている。一方、外部空間４４には、給水手段４６から給水されるようになっている。なお、図１において参照符号４８は、外部空間４４内の圧力を一定値以下に保持するための安全弁を示している。
【００２１】
以上のように構成された気化熱煖房システム１０の作動について説明する。気化熱煖房システム１０を作動させると、給油管２８を介して燃焼筒２２に供給された燃料に点火装置３２によって点火されるとともに、空気供給ダクト２４を介して空気噴出孔２２ａから燃焼筒２２内に燃焼用空気が流入して旋回流が生成される。これにより、燃焼用空気と燃料の気化ガスが混合して燃焼する。燃焼ガスが、本体１４内を旋回状に上昇し、頂壁１４ｂに当たって本体１４の側壁１４ａに沿って下降する（図１において矢印で図示）過程において、気化熱交換装置４０の外部空間４４内の水を沸騰させ気化させることにより、気化熱交換装置４０の内部空間４２内の空気が高温に加熱され、種々の用途に供される。これと同時に、螺旋状の管構造体３６内の水も加熱されて沸騰し、蒸気が生成され、各種装置（図示せず）に蒸気が供給される。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態に係る炭化装置５０は、気化熱交換装置４０内に金網カゴ５２が配置されている点を除いて、気化熱煖房システム１０と実質的に同一の構成を有している。炭化装置５０の使用に際しては、金網カゴ５２内に炭化させようとする廃棄物を収容し、気化熱煖房システム１０と同様に作動させる。すると、気化熱交換装置４０の外部空間４４内の水の沸騰・気化によって生ずる熱により、金網カゴ５２内の廃棄物が燃焼されずに炭化される。
【００２３】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２４】
たとえば、前記実施の形態では、螺旋状の管構造体３６が設けられているが、管構造体３６を設置しなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係る気化熱煖房システムを模式的に示した全体概略図である。
【図２】図１の部分２の拡大図である。
【図３】図３（ａ）は図１の線３ａ−３ａに沿って見た断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の部分３ｂの拡大図である。
【図４】本発明の好ましい実施の形態に係る炭化装置を模式的に示した全体概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  気化熱煖房システム
１２  ベース
１４  本体
１６  排気手段
２０  燃焼ユニット
２２  燃焼筒
２２ａ  空気噴出孔
２４  空気供給ダクト
２６  空気供給装置
２８  給油管
３０  油タンク
３２  点火装置
３４  燃焼灰掻き均し装置
３６  管構造体
４０  気化熱交換装置
４２  内部空間
４４  外部空間
４６  給水手段
５０  炭化装置
５２  金網カゴ
【図１】
2005249335.tif 000003
【図２】
2005249335.tif 000004
【図３】
2005249335.tif 000005
【図４】
2005249335.tif 000006