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公開番号2025075948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187490
出願日2023-11-01
発明の名称熱風発生装置
出願人株式会社オメガ,個人
代理人
主分類F23L 7/00 20060101AFI20250508BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】従来より高温の熱風を発生させることができる熱風発生装置を提供しようとするもの。
【解決手段】この熱風発生装置は、燃料を燃焼させるのに純粋酸素(燃焼させる酸素であり多少の不純物は可)を添加するようにしたので、(支燃性ガスが)空気そのものの場合よりも燃焼ガスの温度を上昇させて熱風を高温にすることができる。そして、オゾン又は/及び酸素ラジカルを燃焼促進剤として添加するようにしたので、酸化電位として酸素(1.23V)より高い値を有するオゾン(2.07V)又は/及び酸素ラジカル(2.42V)の活性化作用(燃料となる可燃性物に対する反応性が高まる)により、純粋酸素を添加しただけの場合よりもさらに燃焼温度を高めることができる。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
燃料を燃焼させるのに純粋酸素を添加すると共に、オゾン又は／及び酸素ラジカルを燃焼促進剤として添加するようにしたことを特徴とする熱風発生装置。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記燃焼促進剤をエジェクター方式で引き込むようにした請求項１記載の熱風発生装置。
【請求項３】
前記燃料の燃焼による高温発生部位を有し、前記高温発生部位に液体を間欠的に接触させて一気に体積膨張させるようにした請求項１又は２記載の熱風発生装置。
【請求項４】
前記高温発生部位に液体を接触させて体積膨張させた蒸気を貯留するチャンバーを有するようにした請求項３記載の熱風発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、従来より高温の熱風を発生させることができる熱風発生装置に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
化学工場などの廃水処理に際し、活性炭を賦活再生しつつその移送水を蒸発させるため、熱分解炉を900℃以上にして運転したい。このため、炉内を900～1,100℃の温度帯で維持したいという要望があった。
前記要望に鑑み、従来の熱に関連する資料を広く調査すると、水素爆発に関する文献があった（非特許文献１）。水素爆発とは、一般的に酸素濃度が5％以上、水素濃度が4％以上混ざった気体に点火すると起こる爆発の事を言う。水素は可燃性ガスであり、支燃性ガスが共存する場合に特定のガス濃度の範囲で爆発する、というものである。
また、水蒸気爆発に関する文献があった（非特許文献２）。水蒸気爆発とは、水が非常に温度の高い物質と接触することにより気化されて発生する爆発現象のこと。水は熱せられて水蒸気となった場合に体積が約1,700倍にもなるため、多量の水と高温の熱源が接触した場合、水の瞬間的な蒸発による体積の増大が起こり、それが爆発となる、というものである。
さらに、水蒸気爆発に関する特許文献があった（特許文献１）。水が特殊な条件下で370℃程度の高温にまで一気に加熱されると、爆発現象が生じることが知られている、というものである。
これらの可燃性ガスの反応や気体の挙動に関する文献から、熱分解炉を所定温度以上に保持するためには、熱の奥行きや温度の密度を考慮しつつ、高温の熱風を発生させる検討をすべきという着想が得られた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
「水素爆発とは」https://lab-brains.as-1.co.jp/for-biz/2022/03/37330/#:~:text=%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E7%88%86%E7%99%BA%E3%81%A8%E3%81%AF%E3%80%81%E4%B8%80%E8%88%AC,%E3%81%AE%E4%BA%8B%E3%82%92%E3%81%84%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82
【０００４】
「水蒸気爆発」https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E8%92%B8%E6%B0%97%E7%88%86%E7%99%BA
【特許文献】
【０００５】
特開2010-285982
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこでこの発明は、従来より高温の熱風を発生させることができる熱風発生装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この発明の熱風発生装置は、燃料を燃焼させるのに純粋酸素を添加すると共に、オゾン又は／及び酸素ラジカルを燃焼促進剤として添加するようにしたことを特徴とする。
この熱風発生装置は、燃料を燃焼させるのに純粋酸素（燃焼させる酸素であり多少の不純物は可）を添加するようにしたので、（支燃性ガスが）空気そのものの場合よりも燃焼ガスの温度を上昇させて熱風を高温にすることができる。また、純粋酸素の添加により支燃性ガス中の酸素の割合を高めることにより相対的に窒素の割合を減少させて、これにより燃焼後の膨張ガスの体積を低減することができる。
【０００８】
そして、オゾン又は／及び酸素ラジカルを燃焼促進剤として添加するようにしたので、酸化電位として酸素（1.23V）より高い値を有するオゾン（2.07V）又は／及び酸素ラジカル（2.42V）の活性化作用（燃料となる可燃性物に対する反応性が高まる）により、純粋酸素を添加しただけの場合よりもさらに燃焼温度を高めることができる。
【０００９】
具体的には、オゾン（O3）の酸化電位（2.07V）は酸素（O2）の酸化電位（1.23V）の1.7倍であり、より酸化力が強いので燃焼後の熱風温度が上昇することとなる。
また、酸素ラジカル（・O）の酸化電位（2.42V）は酸素（O2）の酸化電位（1.23V）の2.0倍であり、より酸化力が強いので燃焼後の熱風温度が上昇することとなる。
【００１０】
ここで、前記オゾン（O3）を分解して3つの酸素ラジカル（・O）とすると、オゾン（O3）の分子数が量的に3倍に増加し、酸化電位（2.42V）の総計もこれに伴って増大することとなり、燃焼後の熱風温度が高いものとなる。
オゾンや酸素ラジカルの酸化電位は、燃焼時の酸化力の強度の指標であり、燃料の燃焼後の熱風温度を高くすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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