(57)【要約】【課題】可燃ガスをゲストガスとしたガスハイドレートを利用することで、燃料と水とを一纏めにして運搬でき、かつ手間をかけることなくすぐに使用できる給湯器を提供する。【解決手段】可燃ガスをゲストガスとしたガスハイドレートを利用した給湯器１であって、ガスハイドレートを貯蔵するタンク１０と、ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料として燃焼させて、ガスハイドレートから分離生成される水を加熱する加熱部２０と、を備える。加えて、加熱部２０に供給されるガスの量を調節することができるガス調節弁１２又は１６を備えていてもよい。【選択図】図１
2007309602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスハイドレートを利用した給湯器であって、
前記ガスハイドレートを貯蔵するタンクと、
前記ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料として燃焼させて、前記ガスハイドレートから分離生成される水を加熱する加熱部と、
を備えることを特徴とする給湯器。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯器であって、
前記加熱部は、前記タンクを加熱することで、前記ガスハイドレートから分離生成される水とともに前記ガスハイドレートを加熱することを特徴とする給湯器。
【請求項３】
請求項１に記載の給湯器であって、
前記タンクから前記水の供給を受けて貯蔵する容器を備え、
前記加熱部が前記容器に貯蔵された水を加熱することを特徴とする給湯器。
【請求項４】
請求項３に記載の給湯器であって、
前記タンクから前記容器に供給する前記水の量を調整することができる水調節弁を備えることを特徴とする給湯器。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の給湯器であって、
前記タンクから前記加熱部に供給する前記ガスの量を調整することができるガス調節弁を備えることを特徴とする給湯器。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の給湯器であって、
前記ガスハイドレートのハイドレート比率は、前記ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料として前記ガスハイドレートから分離生成される水を所定温度まで加熱すると前記ガスを使い切るような値に設定されていることを特徴とする給湯器。
【請求項７】
ガスハイドレートを利用した給湯方法であって、
前記ガスハイドレートを貯蔵するステップと、
前記ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料として燃焼させて、前記ガスハイドレートから分離生成される水を加熱するステップと、
を含むことを特徴とする給湯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
アウトドア用に好適なガスハイドレートを利用した給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアウトドア用の運搬可能な給湯器では、燃料と水とを別々に用意する必要があり面倒である。また、用意した燃料と水のいずれか一方が余ってしまうことが多く、その場合、折角、用意した燃料又は水が無駄になってしまう。また、現地に到着して湯が必要となり、給湯器を使用しようとするときには、まず携帯用ガスコンロ等の加熱器とやかん等の容器に入れた水とを準備しなければならならず、手間がかかるという問題もあった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ポータブル型のガス給湯器に係る技術が開示されているが、この発明においても燃料と水とは別々に用意する必要がある。
【特許文献１】特開２００５−３２６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような課題に対して、可燃ガスをゲストガスとしたガスハイドレートを利用することで、燃料と水とを一纏めにして運搬でき、かつ手間をかけることなくすぐに使用できる給湯器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】
【０００５】
第１の発明は、ガスハイドレートを利用した給湯器であって、
前記ガスハイドレートを貯蔵するタンクと、
前記ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料として燃焼させて、前記ガスハイドレートから分離生成される水を加熱する加熱部と、
を備えることを特徴とする給湯器である。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に記載の給湯器であって、
前記加熱部は、前記タンクを加熱することで、前記ガスハイドレートから分離生成される水とともに前記ガスハイドレートを加熱することを特徴とする給湯器である。
【０００７】
第３の発明は、第１の発明に記載の給湯器であって、
前記タンクから前記水の供給を受けて貯蔵する容器を備え、
前記加熱部が前記容器に貯蔵された水を加熱することを特徴とする給湯器である。
【０００８】
第４の発明は、第３の発明に記載の給湯器であって、
前記タンクから前記容器に供給する前記水の量を調整することができる水調節弁を備えることを特徴とする給湯器である。
【０００９】
第５の発明は、第１から第４の発明に記載の給湯器であって、
前記タンクから前記加熱部に供給する前記ガスの量を調整することができるガス調節弁を備えることを特徴とする給湯器である。
【００１０】
第６の発明は、第１から第５の発明に記載の給湯器であって、
前記ガスハイドレートのハイドレート比率は、前記ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料として前記ガスハイドレートから分離生成される水を所定温度まで加熱すると前記ガスを使い切るような値に設定されていることを特徴とする給湯器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、可燃ガスをゲストガスとしたガスハイドレートを利用することで、燃料と水とを一纏めにして運搬でき、かつ手間をかけることなくすぐに使用できる給湯器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態である給湯器１の全体構成図である。同図に示すように、本実施形態の給湯器１は、タンク１０、ガス調節弁１２、加熱部２０などを備えている。
【００１３】
タンク１０は、耐圧性及び断熱性に優れた、ガスハイドレートを貯蔵することのできるタンクである。ここで、ガスハイドレートとは、水分子のつくる籠構造の中にガスの分子がゲストガスとして取り込まれた包接水和物である。例えば、メタンがゲストガスとなったメタンハイドレートの理論化学式は、ＣＨ４・５．７５Ｈ２Ｏである。本発明で用いるガスハイドレートのゲストガスは可燃ガスであればよく、例えば、天然ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、水素等の可燃ガスを用いることができる。タンク１０においてガスハイドレートは分離して、ガスと水とを生成する。
【００１４】
加熱部２０は、配管１１を通じてタンク１０に貯蔵されたガスハイドレートから分離して生成されるガスの供給を受ける。ガス調節弁１２は、弁を開閉することにより、このガスの量を調節することができる。このガスを燃料として燃焼させることにより、加熱部２０はタンク１０を加熱する。タンク１０内で水が加熱されてできた湯は、栓１３を開けると、蛇口１４から出てくる。
【００１５】
以上の通り、本実施形態の給湯器１によれば、可燃ガスをゲストガスとしたガスハイドレートを利用することで、燃料と水とを一纏めにして運搬することができ、かつ手間をかけることなくすぐに使用することができる。
【００１６】
また、冬季に災害が発生した場合、被災者へ温かい食事を提供することは重要であるが、給湯器１を用いれば、湯及び温かい食事を簡単に用意することができる。
【００１７】
さらに、タンク１０内は低温であり、かつ密閉されているので、食料を保存する容器として利用することもできる。
【００１８】
さて、次に、本発明の別の実施形態である給湯器２について説明する。図２は、給湯器２の全体構成図を示すものである。同図に示すように、本実施形態の給湯器２は、タンク１０、ガス調節弁１６、水調節弁１８、加熱部２０、容器３０などを備えている。
【００１９】
タンク１０は、図１に示した給湯器１と同様、耐圧性及び断熱性に優れたタンクであって、ガスハイドレートを貯蔵することのできるタンクである。また、本発明で用いるガスハイドレートのゲストガスは可燃ガスであればよい。このタンク１０においてガスハイドレートは分離して、ガスと水とを生成する。
【００２０】
加熱部２０は、タンク１０に貯蔵されたガスハイドレートから分離して生成されるガスの供給を受ける。ガス調節弁１６は、弁を開閉することにより、このガスの量を調節することができる。
【００２１】
容器３０は、配管１７を通じてタンク１０に貯蔵されたガスハイドレートから分離して生成される水の供給を受けて貯蔵する。タンク１０から容器３０への水の供給は、ガスハイドレートから分離生成したガスと水とによる圧力を利用することができる。水調節弁１８は、弁を開閉することにより、この水の量を調節することができる。そして、容器３０に貯蔵された水は、加熱部２０でのガスの燃焼により加熱される。
【００２２】
以上の通り、本実施形態の給湯器２によっても可燃ガスをゲストガスとしたガスハイドレートを利用することで、燃料と水とを一纏めにして運搬することができ、かつ手間をかけることなくすぐに使用することができる。
【００２３】
また、容器３０は開放されているので、容器３０を調理用の鍋として用いることも可能である。また、給湯器１と同様、アウトドア活動や災害時の被災者支援に用いることができる。
【００２４】
ところで、給湯器２において、タンク１０に貯蔵しているガスハイドレートには、ガスハイドレートから分離生成されるガスを燃料としてガスハイドレートから分離生成される水を所定温度まで加熱するとそのガスを使い切るようなハイドレート比率のものを用いることもできる。ここで、ハイドレード比率μとは、このガスハイドレートに含まれる純粋なハイドレート（例えば、ＣＨ４・５．７５Ｈ２Ｏ）と水又は氷（Ｈ２Ｏ）との比率であって、次の式のように定義する。
【数１】
2007309602.tif 000003
【００２５】
例えば、給湯器２において天然ガスをゲストガスとするガスハイドレートを用いるとき、この天然ガスハイドレートについて、ガスも水も余らせずに利用できるハイドレート比率μは、次のようにして計算することができる。
【数２】
2007309602.tif 000004
【００２６】
ここで、Ｈxは容器３０に供給される水のエンタルピー、Ｈyは容器３０で生成されるお湯（水）のエンタルピー、ＨNGは天然ガスの発熱量、Ｍは天然ガスハイドレート１ｋｇに含まれる天然ガスの質量とする。
【００２７】
仮に、容器３０に供給される水が５℃・３気圧であり、容器３０で生成される水が９０℃・１気圧であるとすると、５℃・３気圧の水のエンタルピーＨxは、５ｋｃａｌ／ｋｇであり、９０℃・１気圧の水のエンタルピーＨyは、９０ｋｃａｌ／ｋｇである。また、天然ガスハイドレート１ｋｇに含まれる天然ガスの質量Ｍは０.１３ｋｇであることが一般的に知られている。天然ガスはガスの組成によって発熱量は異なるが、一般的な天然ガスの発熱量ＨNGは約１３，０００ｋｃａｌ／ｋｇである。これらの値を（２）式に代入すると、ハイドレート比率μ＝０．０５となる。
【００２８】
以上の通り、本実施形態の給湯器２において、必要な湯の温度が予め判明している場合で、運搬する荷物の量を最小限にしたいときは、燃料とするガスハイドレードのハイドレート化率μが適切なものを用意することにより、ガスと水とを過不足なく使い切ることができる。
【００２９】
なお、第一の実施形態での給湯器１においても、アウトドアでの使用開始時までにタンク１０内のガスハイドレートが全て水とガスとに分離することが想定できる状況であれば、上記と同様の計算により、ガスと水とを過不足なく使い切るハイドレート比率μを求めることができる。
【００３０】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態である給湯器１の全体構成図である。
【図２】本発明の別の実施形態である給湯器２の全体構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，２  給湯器
１０  タンク
１１  配管
１２，１６  ガス調節弁
１３  栓
１４  蛇口
１７  配管
１８  水調節弁
２０  加熱部
３０  容器
【図１】
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【図２】
2007309602.tif 000006