(57)【要約】【課題】ストーブの着火時、薪追加時などで多く発生する未燃物等を除去できる排ガス処理器を提供する。【解決手段】燃料を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部に接続され排気をする煙突部と、前記煙突部内へ高周波電流を給電する加熱制御部とを備え、前記煙突部は、前記燃焼部における前記燃料の燃焼により発生する物質を捕捉する充填材を含むトラップ部と、磁性体又は導電体による基材、及び、前記基材に担持される触媒を含む触媒燃焼部と、前記加熱制御部から給電されて前記触媒燃焼部に誘導磁場を発生させるコイルを有する、燃焼機器とする。【選択図】図３
2016133239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部に接続され排気をする煙突部と、
前記煙突部内へ交流電流を給電する加熱制御部とを備え、
前記煙突部は、
前記燃焼部における前記燃料の燃焼により発生する物質を捕捉する充填材を含むトラップ部と、
磁性体又は導電体による基材、及び、前記基材に担持される触媒を含む触媒燃焼部と、
前記加熱制御部から給電されて前記触媒燃焼部に誘導磁場を発生させるコイルを有する、
燃焼機器。
【請求項２】
前記触媒燃焼部の温度を測定する温度センサを備え、
前記加熱制御部は、前記温度センサが測定する前記触媒燃焼部の温度が所定温度以上になった場合、前記コイルへの高周波電流の印加を中止する
請求項１に記載の燃焼機器。
【請求項３】
前記コイルは、パンケーキ型コイルである
請求項１または２に記載の燃焼機器。
【請求項４】
前記コイルは、コーン型コイルである
請求項１または２に記載の燃焼機器。
【請求項５】
燃料を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部に接続され排気をする煙突部とを備える装置に設置される排ガス処理器であって、
前記燃焼部における前記燃料の燃焼により発生する物質を捕捉する充填材を含むトラップ部と、
磁性体又は導電体による基材、及び、前記基材に担持される触媒を含む触媒燃焼部と、
前記触媒燃焼部に誘導磁場を発生させるコイルと、
前記コイルに高周波電流を給電する加熱制御部とを有する
排ガス処理器。
【請求項６】
前記触媒燃焼部の温度を測定する温度センサを含み、
前記加熱制御部は、前記温度センサが測定する前記触媒燃焼部の温度が所定温度以上になった場合、前記コイルへの高周波電流の印加を中止する
請求項５に記載の排ガス処理器。
【請求項７】
前記コイルは、パンケーキ型コイルである
請求項５または６に記載の排ガス処理器。
【請求項８】
前記コイルは、コーン型コイルである
請求項５または６に記載の排ガス処理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼機器、及び、排ガス処理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薪ストーブは、薪を燃料とする暖房装置である。薪ストーブは、燃焼機器の１つである。薪は、植物由来の燃料であるため、再生可能エネルギーの１つとして注目されている。薪ストーブには人の肌にあった暖かさと心をときほぐす温もりがある。欧米では家族コミュニケーションや癒しの場としてアパートにも薪ストーブが付いているなど、薪ストーブは長く定着している。国内でも、薪ストーブがある豊かなライフスタイルを求める傾向などから、薪ストーブの市場は年３０〜４０万台と伸びてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３７１０４号公報
【特許文献２】特開平６−２１２９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、家庭用の暖房装置として石油・ガスおよび電気ストーブの利便性に慣れた現代において、薪ストーブには、着火などにおける操作性、煙排出に対する近隣からの苦情、有害物質の発生などの問題がある。有害物質とは、例えば、揮発性有機化合物、一酸化炭素などである。薪ストーブを使うことで生じる煙や臭いは、人口が集中する地域になるほど、問題視される。これらの問題は、都市部での薪ストーブの普及の妨げとなっている。このため、薪ストーブを普及させるために、着火から消火までのプロセスすべてで有害物質等を排出しない新たな薪ストーブが求められている。
【０００５】
また、薪使用のボイラー、ペレットストーブ、石炭ストーブ、暖炉等固形燃料暖房器具、ひいては、石油ファンヒータにおいても、不完全燃焼が生ずることがある。これらのストーブ類においても、着火から消火までのプロセスすべてで有害物質等を排出しないことが求められている。
【０００６】
図１は、薪ストーブ使用時の有害物質排出量の時間変化の例を示す図である。図１のグラフの横軸は時間であり、縦軸は有害物質排出量である。薪ストーブ使用時における有害物質の排出量は、着火した時、薪を追加した時、大量に薪を追加した時に、多くなっている。着火時などでは、薪ストーブ内部の温度が低いこと等により、不完全燃焼が起こりやすい。完全燃焼をするためには、例えば、６００℃以上で燃焼することが求められる。有害物質は、燃料の不完全燃焼により発生する。有害物質は、煙の原因である。薪ストーブ使用において、着火時から消火時まで、有害物質の排出量を減少させることが求められる。
【０００７】
揮発性有機化合物、一酸化炭素などの有害物質を含む気体から有害物質を低減する方法として、触媒燃焼を用いる方法がある。触媒燃焼では、セラミックをハニカム状に成形し、表面に白金やパラジウムなどの貴金属を担持したハニカム触媒が使用される。ハニカム触媒で有害物質の燃焼を促進することにより、有害物質が除去される。しかし、白金やパラジウムなどの触媒は、２５０℃以上で効果的に作用するものであり、薪ストーブの着火時などの低温時には、ハニカム触媒でも有害物質を効果的に除去することは難しい。また、触媒を電気ヒータにより加熱する方法もあるが、間接加熱で熱伝導によるため、即応性
が求められる有害物質除去に対して加熱に時間がかかるという欠点がある。
【０００８】
本発明は、ストーブ等の燃焼機器の着火時、薪等の固形燃料等の追加時などで発生する有害物質等を除去できる排ガス処理器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の技術は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第１の態様は、
燃料を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部に接続され排気をする煙突部と、
前記煙突部内へ高周波電流を給電する加熱制御部とを備え、
前記煙突部は、
前記燃焼部における前記燃料の燃焼により発生する物質を捕捉する充填材を含むトラップ部と、
磁性体又は導電体による基材、及び、前記基材に担持される触媒を含む触媒燃焼部と、
前記加熱制御部から給電されて前記触媒燃焼部に誘導磁場を発生させるコイルを有する、
ストーブとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ストーブ等の燃焼機器の着火時、薪等の固形燃料等の追加時などで多く発生する有害物質等を除去できる排ガス処理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、薪ストーブ使用時の有害物質排出量の時間変化の例を示す図である。
【図２】図２は、薪ストーブの構成例を示す図である。
【図３】図３は、排ガス処理器の構成例を示す図である。
【図４】図４は、充填材の例を示す図である。
【図５】図５は、パンケーキ型コイルの例を示す図である。
【図６】図６は、コーン型コイルの例を示す図である。
【図７】図７は、触媒燃焼部の例を示す図である。
【図８】図８は、触媒燃焼部の底面に取り付けた熱電対の位置を示す図である。
【図９】図９は、コーン型コイルに高周波電流を印加した際の、図８の各熱電対の温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。開示の構成の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００１３】
〔実施形態〕
（構成例）
図２は、薪ストーブの構成例を示す図である。図２の薪ストーブ１００は、ストーブ本体部１１０、煙突部１２０、排ガス処理器１３０、触媒燃焼用空気取入部１４０を含む。ストーブ本体部１１０は、燃焼部の一例である。煙突部１２０、排ガス処理器１３０、触媒燃焼用空気取入部１４０は、煙突部の一例である。
【００１４】
薪ストーブ１００は、ストーブ本体部１１０で燃料である薪などを燃焼することにより発生する熱により薪ストーブ１００の周囲を温める暖房装置である。燃料を燃焼すること
により発生する有害物質等は、排ガス処理器１３０により除去される。排ガス処理器１３０には、所定の温度以上で有害物質等の燃焼を促進する触媒、当該触媒を加熱する高周波コイルが含まれる。排ガス処理器１３０の一部（コントロールユニット等）は、煙突部１２０の外部に設置される。薪ストーブ１００の使用者は、燃料を燃焼する前に、排ガス処理器１３０の触媒を所定の温度以上に加熱する。薪ストーブ１００の使用者は、触媒が所定の温度以上になったことを確認し、燃料を燃焼する。
【００１５】
ストーブ本体部１１０は、薪などの燃料（燃焼物）が燃焼される筐体である。ストーブ本体部１１０は、燃料を投入する投入口を含む。ストーブ本体部１１０は、燃料を燃焼するための空気（一次燃焼用空気）を取り入れる空気取入口を含む。ストーブ本体部１１０は、煙突部１２０に通気可能に接続される。ストーブ本体部１１０内における燃料の燃焼によって発生した気体は、煙突部１２０に排出される。
【００１６】
煙突部１２０は、ストーブ本体部１１０で発生した気体を外部に排出するための筒状の通路である。煙突部１２０の一方の端部は、ストーブ本体部１１０の上部に接続され、他方の端部は、外部（例えば屋外）に導かれて設置される。煙突部１２０内には、排ガス処理器１３０が固定される。また、煙突部１２０は、触媒燃焼用空気取入部１４０に接続される。触媒燃焼用空気取入部１４０で取り入れられた触媒燃焼用の空気（二次燃焼用空気）は、煙突部１２０を通って、排ガス処理器１３０に送られる。煙突部１２０には、気体を強制的に外部に排出するファンが取り付けられてもよい。また、煙突部１２０は、排ガス処理器１３０の出し入れを可能にする開閉可能な出入口を含んでもよい。
【００１７】
排ガス処理器１３０は、針金等によって、一部を除き煙突部１２０内に固定される。ストーブ本体部１１０で発生した気体は、煙突部１２０内の排ガス処理器１３０を通って、外部に排出される。排ガス処理器１３０は、触媒を含み、触媒により、ストーブ本体部１１０で発生した有害物質を取り除くことができる。排ガス処理器１３０は、触媒を加熱する誘導磁場を発生する高周波コイルを含む。排ガス処理器１３０は、煙突部１２０に対して、着脱可能である。排ガス処理器１３０については、後に詳述する。排ガス処理器１３０は、ストーブ本体部１１０に隣接して設置されてもよい。
【００１８】
触媒燃焼用空気取入部１４０は、筒状の通路であり、排ガス処理器１３０の触媒で使用される空気を供給する。触媒燃焼用空気取入部１４０の一端は、煙突部１２０に接続され、他端は空気の取入口であり、解放されている。触媒燃焼用空気取入部１４０は、ストーブ本体部１１０と排ガス処理器１３０との間の位置で、煙突部１２０に取り付けられる。触媒燃焼用空気取入部１４０は、ストーブ本体部１１０から十分に触媒燃焼用の空気が取り入れられるのであれば、省略されてもよい。
【００１９】
図３は、排ガス処理器の構成例を示す図である。図３の排ガス処理器１３０は、トラップ部１３１、高周波コイル１３２、触媒燃焼部１３３、コントロールユニット１３４、熱電対１３５、一酸化炭素センサ１３６、表示部１３７を含む。高周波コイル１３２、コントロールユニット１３４、熱電対１３５、一酸化炭素センサ１３６、表示部１３７は、加熱制御部の一例である。
【００２０】
トラップ部１３１は、例えば、上面と下面と側面とを金網で覆われた筒型の金網容器と当該金網容器の内部を満たす充填材とによって形成される。充填材は、例えば、金属板を円筒形にしたラシヒリング、金網を円筒形にしたもの等である。充填材は、タール（液体状物質）及び灰（固体物質）等を捕捉する。トラップ部１３１では、金網容器は複数の充填材で満たされる。触媒にタールや灰が吸着すると、触媒の機能が低下する。従って、充填材にタールや灰を捕捉させることにより、触媒にタールや灰が吸着しないようにする。これにより、触媒の機能低下を防ぐことができる。トラップ部１３１は、煙突部１２０に
対して着脱可能に設置される。燃料の燃焼によって発生するタールや灰等の物質が捕捉された充填剤を含むトラップ部１３１は、煙突部１２０の内部から取り出されて、タールや灰等の物質が捕捉されていない充填剤を含む新しいトラップ部１３１と交換される。あるいは、トラップ部１３１は、煙突部１２０の内部から取り出されて、捕捉されたタールや灰等の物質が除去され、元に戻される。
【００２１】
図４は、充填材の例を示す図である。図４では、金属板を円筒形にしたもの（ラシヒリング）、金網を円筒形にしたものの例が示される。充填材の大きさ・形状は、これらに限定されるものではない。充填剤は、例えば、馬の鞍型（ベルルサドル）、邪魔板型などでもよい。
【００２２】
高周波コイル１３２は、触媒燃焼部１３３の触媒を反応温度に加熱する誘導磁場を発生させる。高周波コイル１３２の両端は、コントロールユニット１３４に接続される。高周波コイル１３２は、コントロールユニット１３４により高周波電流を印加される。図５、６は、高周波コイルの例を示す図である。高周波コイルの形状・方法としてはこれらに限定されるものではない。高周波コイルは、例えば、ソレノイド型、トランスバース型でもよい。
【００２３】
高周波コイル１３２の両端に高周波電流を流すことで、当該コイルの周囲に誘導磁場を発生させる。この誘導磁場により、触媒燃焼部１３３の基材に生じる渦電流、基材の磁気ヒステリシス等により触媒燃焼部１３３は加熱される。高周波電流の周波数は、例えば、５ｋＨｚから５００ｋＨｚまでの間である。また、高周波電流の周波数は、好ましくは、１０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの間である。高周波電流の周波数は、これらに限定されるものではない。高周波コイル１３２を形成する導線の材料は、例えば、銅である。導線は、短絡しないように、セラミックなどの絶縁体で被覆されてもよい。
【００２４】
図５は、パンケーキ型コイルの例を示す図である。図５では、パンケーキ型コイルの上面図、側面図、斜視図を示す。パンケーキ型コイルは、導線を平面上で渦巻形状に巻いたコイルである。コイルの中心部から他の導線に接触しないように導線が外周側に引き出される。
【００２５】
パンケーキ型コイルにおいて、コイルの隣接する導線の間に隙間（空間）が存在する。このことにより、トラップ部１３１側から流れてきた気体が、触媒燃焼部１３３側に抜けていくことができる。パンケーキ型コイルは、次に説明するコーン型コイルに比べ、高さが低いため、排ガス処理器１３０をより小型に形成することができる。
【００２６】
図６は、コーン型コイルの例を示す図である。図６では、コーン型コイルの上面図、側面図、斜視図を示す。コーン型コイルは、パンケーキ型コイルの中心部分を、パンケーキ型コイルの導線を渦巻形状に巻いた平面に垂直な方向に、引っ張った形状をしているコイルである。コーン型コイルは、円錐（コーン）の頂点から導線を側面に沿って巻くように這わせた形状をしている。コイルの中心部から他の導線に接触しないように導線が外周側に引き出される。コーン型コイルは、パンケーキ型コイルに比べ、より早く触媒燃焼部１３３の温度を上昇させることができる。
【００２７】
本実施形態では図３のように、高周波コイル１３２は、触媒燃焼部１３３のストーブ本体部１１０側（煙突部１２０の円筒軸上で下側）に設置されているが、触媒燃焼部１３３の外部側（煙突部１２０の円筒軸上で上側）に設置されてもよい。また、高周波コイル１３３は、触媒燃焼部１３３のストーブ本体部１１０側及び外部側の両方に設置されてもよい。
【００２８】
触媒燃焼部１３３は、円柱状のハニカム構造の基材（担体）に触媒が担持されたハニカム触媒を含む。ハニカム構造は、円柱状の基材の中心軸に平行に伸びる流路を形成する隔壁を備える構造である。流路は、円柱状の基材の両端面に対して直角に、一方の端面から他方の端面まで伸びている。当該隔壁に触媒が担持されて、ハニカム触媒となる。基材は、ステンレスや鉄などの磁性体、導電体である。触媒は、トラップ部１３１を通過した揮発性有機化合物等の燃焼を促進する。触媒として、例えば、白金、パラジウム等の貴金属が用いられる。
【００２９】
図７は、触媒燃焼部の例を示す図である。図７のように触媒燃焼部１３３は、円柱状の基材の中心軸に隔壁が一方の端部から他方の端部まで平行に伸びている。流路は、隔壁によって形成される。
【００３０】
触媒燃焼部１３３の触媒は、所定の反応温度以上（２５０℃以上）で、揮発性有機化合物や一酸化炭素の燃焼を促進する。また、触媒燃焼部１３３の触媒は、６００℃以上で劣化しやすくなる。従って、触媒燃焼部１３３の触媒の温度が、２５０℃以上６００℃未満に保たれることが望ましい。
【００３１】
煙突部１２０の内側と触媒燃焼部１３３の円柱状の基材の側面との間は、気体が通過する隙間が発生しないように、セメント等の固形物で埋められる。
【００３２】
コントロールユニット１３４は、熱電対１３５の信号に基づいて、高周波コイル１３２を制御し、触媒燃焼部１３３が所定の温度に達するように調整する。コントロールユニット１３４は、高周波コイル１３２に高周波電流を印加する電源を含む。コントロールユニット１３４は、触媒燃焼部１３３の温度が２５０℃以上６００℃未満になるように、高周波コイルに印加する高周波電流を制御する。コントロールユニット１３４は、煙突部１２０の外側に設置される。コントロールユニット１３４は、煙突部１２０に設けられる穴を通じて、高周波コイル１３２、熱電対１３５等と接続される。高周波コイル１３２等と接続される導線と穴との間の隙間は、セメント等の固形物によって、封止される。コントロールユニット１３４は、動作を可能にするための電源スイッチを含む。コントロールユニット１３４は、煙突部１２０の外部に設置される。
【００３３】
熱電対１３５は、触媒燃焼部１３３の温度を測定する温度センサである。熱電対１３５は、例えば、触媒燃焼部１３３の上部（外部側）の中心（中央）に取り付けられる。触媒燃焼部１３３の上部（外部側）の中心は、触媒燃焼部１３３において、最も温度が低いと考えられる位置である。熱電対１３５が取り付けられる位置は、この位置に限定されるものではない。例えば、熱電対１３５は、触媒燃焼部１３３の下部（ストーブ本体部１１０側）の中心に取り付けられてもよい。触媒燃焼部１３３のストーブ本体部１１０側（高周波コイル１３２側）において、最も温度が低いと考えられる位置である。複数の熱電対１３５が使用されて、触媒燃焼部１３３の複数箇所の温度が測定されてもよい。熱電対１３５は、コントロールユニット１３４に設置される。
【００３４】
一酸化炭素センサ１３６は、不燃性ガスである一酸化炭素を検出するセンサである。一酸化炭素センサ１３６は、トラップ部１３１内に設置され、コントロールユニット１３４に接続される。
【００３５】
表示部１３７は、熱電対１３５が測定する触媒燃焼部１３３の温度が所定の温度以上（例えば、２５０℃以上）になったことを薪ストーブ１００の使用者に通知する通知手段である。表示部１３７は、コントロールユニット１３４で制御される。表示部１３７は、例えば、ランプ（ＬＥＤランプ等）で実現される。このとき、コントロールユニット１３４は、ランプを点灯させることで、触媒燃焼部１３３の温度が所定の温度以上（例えば、２
５０℃以上）になったことを通知する。
【００３６】
（動作例）
薪ストーブ１００の動作について説明する。薪ストーブ１００の使用者は、最初に、排ガス処理器１３０のコントロールユニット１３４の電源を入れる。電源を入れられたコントロールユニット１３４は、高周波コイル１３２に高周波電流を印加する。
【００３７】
高周波電流を印加された高周波コイル１３２は、高周波コイル１３２による誘導磁場により、触媒燃焼部１３３の基材（磁性体）は、渦電流、磁気ヒステリシス等により、発熱する。
【００３８】
コントロールユニット１３４は、触媒燃焼部１３３の上部中央に設置される熱電対１３５が示す温度が２５０℃以上を示すと、使用者に、表示部１３７により、触媒の温度が２５０℃以上になったことを通知する。使用者は、表示部１３７の表示（例えば、ランプの点灯）により、触媒燃焼部１３３の触媒の温度が、触媒として反応する温度以上になったことを認識する。そこで、使用者は、ストーブ本体部１１０の燃料を燃焼して、薪ストーブ１００を使用する。
【００３９】
触媒燃焼部１３３の上部中央は、触媒燃焼部１３３において温度が最も低いと考えられるため、触媒燃焼部１３３の上部中央が２５０℃以上になることは、触媒燃焼部１３３全体が２５０℃以上であることを意味する。触媒燃焼部１３３の基材に担持される貴金属触媒は、２５０℃以上で効率的に有害物質等の燃焼を促進する。触媒燃焼部１３３の上部中央が２５０℃以上になったときに、ストーブ本体部１１０における燃料の燃焼を開始することで、有害物質等の外部への排出を抑制することができる。
【００４０】
触媒燃焼部１３３の上部中央が２５０℃以下であったとしても、触媒燃焼部１３３の下部から上部に向けて通過する気体が２５０℃以上の部分を必ず通過するのであれば、触媒により気体の燃焼が促進される。よって、例えば、触媒燃焼部１３３の上部中央が２５０℃に達していなくても、触媒燃焼部１３３の下部（底面）で最も温度が低い部分が２５０℃に達していれば、燃料の燃焼を開始してもよい。触媒燃焼部１３３の下部中央は、触媒燃焼部１３３の下部（底面）において温度が最も低いと考えられる。そこで、触媒燃焼部１３３の下部中央に熱電対１３５が設置されて、コントロールユニット１３４は、当該熱電対１３５の温度が２５０℃に達した時に、使用者に、表示部１３７により、触媒の温度が２５０℃以上になったことを通知してもよい。
【００４１】
コントロールユニット１３４は、触媒燃焼部１３３の熱電対１３５が示す温度が所定の温度以上（例えば、６００℃以上）を示すと、高周波コイル１３２への高周波電流の印加を停止する。触媒燃焼部１３３の触媒の温度が６００℃以上になると、触媒が劣化するからである。
【００４２】
ストーブ本体部１１０で燃料が燃焼されている際に、一酸化炭素センサ１３６で一酸化炭素が検出されない（測定限界値未満である）場合には、有害物質が発生していないと考えられる。このとき、コントロールユニット１３４は、高周波コイル１３２への高周波電流の印加を停止してもよい。また、高周波コイル１３２への高周波電流の印加を停止している際に、一酸化炭素センサ１３６で一酸化炭素が検出された場合、かつ、触媒の温度が２５０℃以下であった場合には、コントロールユニット１３４は、高周波コイル１３２への高周波電流の印加を再開する。
【００４３】
ストーブ本体部１１０で燃料が燃焼されている際、トラップ部１３１では、ストーブ本体部１１０からの気体に含まれるタール及び灰を捕捉する。トラップ部１３１で、タール
及び灰を捕捉することにより、触媒燃焼部１３３に吸着するタール及び灰を軽減し、触媒燃焼部１３３の機能低下を抑制する。
【００４４】
（測定例）
ここでは、コーン型コイルを使用した場合の触媒燃焼部の温度の測定例を説明する。ここで示す測定例は、コーン型コイルの上部側に触媒燃焼部を配置し、触媒燃焼部の底面に取り付けた熱電対による触媒燃焼部の測定例である。
【００４５】
図８は、触媒燃焼部の底面に取り付けた熱電対の位置を示す図である。図８では、記号「Ａ」から「Ｆ」は、熱電対の位置を表す。熱電対は、触媒燃焼部１３３の底面の中央から、外周に向かって、「Ａ」から「Ｆ」の順に、６個取り付けられる。「Ｆ」の熱電対は、外周に取り付けられている。触媒燃焼部１３３の半径は７５ｍｍである。従って、熱電対は、１５ｍｍ間隔で、中央から外周に向かって取り付けられている。
【００４６】
図９は、コーン型コイルに高周波電流を印加した際の、図８の各熱電対の温度変化を示すグラフである。図９のグラフの横軸は時間（秒）であり、縦軸は温度（℃）である。ここでは、「Ｄ」の熱電対（中心から４５ｍｍの位置）がほぼ４００℃になるように温度制御されている。図９のグラフでは、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」の熱電対の温度は、同様に上昇している。「Ｆ」の熱電対は、外周に設置されているため、外部の影響を受けて温度が安定しない。また、触媒燃焼部１３３の中心部では、コーン型コイルによる誘導磁場が他の部分に比べて小さい。触媒燃焼部１３３の中心部に近い「Ａ」「Ｂ」の熱電対の温度は、他の位置の熱電対と比べて、上昇しにくいことが分かる。ここでは、触媒燃焼部１３３の底面側で温度測定をしているが、触媒燃焼部１３３の上面側で温度を測定しても、同様に、中央部ほど温度が上昇しにくい。よって、触媒燃焼部１３３の上面側中央に、熱電対を配置することで、触媒燃焼部１３３の全体の温度が所定温度以上になることを確認できる。
【００４７】
触媒燃焼部１３３の中心部での温度低下は、そこを通過するガスの未燃焼を引き起こすため、触媒燃焼部１３３の中心付近（温度が低い部分）のみの通気孔を塞ぐことにより、ストーブ本体部１１０からの有害物質を含む気体が通らないようにすることもできる。これにより、ストーブ本体部１１０からの気体は、触媒燃焼部１３３の温度の高い部分を通り、有害物質が燃焼される。
【００４８】
（実施形態の作用、効果）
薪ストーブ１００は、ストーブ本体部１１０で、薪などの燃料を燃焼する前に、排ガス処理器１３０の触媒燃焼部１３３の温度を、高周波コイル１３２による誘導磁場により、上昇させる。触媒燃焼部１３３の温度が所定の温度以上になった後に、薪などの燃料を燃焼させることで、触媒燃焼部１３３の触媒が効率的に有害物質の燃焼を促進し、着火時であっても、外部に有害物質が排出されることを抑制する。また、触媒燃焼部１３３の温度が所定の温度以上となっていることで、薪追加時などにおいても、外部に有害物質が排出されることを抑制する。
【００４９】
従来の熱伝導加熱による触媒燃焼では、昇温速度が遅いため、着火時などの温度が低い時には、触媒が十分に働いていない時間が存在し、その間に有害物質が排気されていた。薪ストーブ１００では、誘導磁場により、触媒燃焼部１３３が加熱されるため、熱伝導による加熱に比べ、加熱のための時間が短縮される。よって、薪ストーブ１００の薪を燃焼させるまでの時間を短縮することができる。薪ストーブ１００によれば、急速加熱手法に基づく、触媒燃焼法が提供される。
【００５０】
トラップ部１３１の充填材は、燃料の燃焼の際に発生するタール及び灰を吸着する。ト
ラップ部１３１でタール及び灰を吸着するにより、触媒燃焼部１３３に吸着するタール及び灰を軽減し、触媒燃焼部１３３の触媒の機能低下を抑制する。触媒燃焼部１３３の触媒の機能低下が抑制されることで、有害物質の外部への排出が軽減される。
【００５１】
触媒燃焼部１３３は、目詰りを防ぐために、表面に付着した物質を落とすことが求められる。触媒燃焼部１３３は、高周波コイル１３２で加熱されるので、高周波コイル１３２と触媒燃焼部１３３とは接続されない。このため、薪ストーブ１００では、触媒燃焼部１３３を取り出して、触媒燃焼部１３３に付着した物質を落とすことが容易になる。
【００５２】
本実施形態の排ガス処理器１３０は、薪ストーブ１００の煙突部１２０において使用されるのと同様に、薪使用のボイラー、ペレットストーブ、石炭ストーブ、暖炉等固形燃料暖房器具、石油ファンヒータ等の煙突部において、使用され得る。
【００５３】
また、本実施形態の排ガス処理器１３０は、農業用ビニールハウスの暖房装置（ボイラー）の煙突部において使用され得る。農業用ビニールハウスでは、内部の暖房用として、暖房装置が使用されることがある。農業用ビニールハウス内では、光合成を行う植物が栽培される。光合成では、二酸化炭素が必要とされる。排ガス処理器１３０は、暖房装置から排出されるガスを完全燃焼させることで、二酸化炭素を排出することができる。排ガス処理器１３０から排出された二酸化炭素を農業用ビニールハウス内に導入することで、農業用ビニールハウス内で栽培される植物の光合成を促進することができる。即ち、排ガス処理器１３０が、光合成で使用される二酸化炭素の供給源となる。また、農業用ビニールハウス内に二酸化炭素が排出されることで、大気中に排出される二酸化炭素を低減することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００          ストーブ
１１０            ストーブ本体部
１２０            煙突部
１３０            排ガス処理器
１３１              トラップ部
１３２              高周波コイル
１３３              触媒燃焼部
１３４              コントロールユニット
１３５              熱電対
１３６              一酸化炭素（ＣＯ）センサ
１３７              表示部
１４０            触媒燃焼用空気取入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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