JPWO2004109193A1 - 水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法及びその方法に用いるバーナー - Google Patents
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Abstract
水素ガスを燃焼させることで外気を加熱し、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンなガスを排出する水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法及びその方法に用いるバーナーを提供すること。 電気分解により水を水素ガス及び酸素ガスに分解するための電気分解部Ｂと、該電気分解部Ｂで発生させた水素ガスを内部で燃焼させて加熱される炉体Ｃと、該炉体Ｃの周囲を取り囲むように設けられ、外気Ｐを取り入れて該炉体で加熱した後排出するための加熱室Ｄと、を備える水素燃焼型温風暖房機。 また、加熱室Ｄを覆う予熱室が設けられている。
Description
本発明は、水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法及びその方法に用いるバーナーに関し、更に詳しくは、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンなガスを排出する水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法及びその方法に用いるバーナーに関する。
従来、温室野菜や温室メロン等の農業用栽培では、温室（ハウスを含む）内の室温を比較的高温に保つために、かつては、重油や灯油等の液体燃料を燃焼させて温室内の空気を暖める、いわゆる油焚き温風暖房機が用いられてきた。
しかし、油焚き温風暖房機は、液体燃料の不完全燃焼によるＣＯ（一酸化炭素）の発生等の問題があり、プロパンガス等のガス燃料を燃焼させるガス焚き温風暖房機の開発が進められている（例えば、特許文献１ないし特許文献５参照）。
これらのガス焚き温風暖房機は、概略的に言えば、加熱室の内部に炉体を備えた構造をしている。
これらのガス焚き温風暖房機は、概略的に言えば、加熱室の内部に炉体を備えた構造をしている。
そして、炉体の内部でガス燃料を燃焼させて炉体自体を加熱しておき、加熱室に外気を取り入れて、その加熱状態の炉体で取り入れた外気を加熱し、温風として温室内に排出するものである。
その際、ガス燃料の燃焼により発生する排ガスは、通常、温風に混合しないように、炉体に、直接、煙突等を設け、温室の外に排気される。
その際、ガス燃料の燃焼により発生する排ガスは、通常、温風に混合しないように、炉体に、直接、煙突等を設け、温室の外に排気される。
これらのガス焚き温風暖房機の中には、温室野菜等の植物の育成に必要なＣＯ２（二酸化炭素）を温室内に供給するため、排ガスの一部を積極的に外気に混合させて温室内に排気するようにしたものもある（特許文献１及び特許文献２参照）。
また、温風暖房機の内部に、外気の燃焼加熱系統とは別に、ＣＯ２を発生させるためのガス燃焼系統を形成したものも提案されている（特許文献３参照）。
しかし、こうしたガス焚き温風暖房機においても、ガス燃料の燃焼により発生したＣＯ２が、結局は、排ガスとして大量に外気中に排気されることに変わりがない。
今日、温室効果ガス（地球温暖化ガス）の排気削減が世界的規模で求められ、特にＣＯ２の排出削減が緊急の課題となっている。
今日、温室効果ガス（地球温暖化ガス）の排気削減が世界的規模で求められ、特にＣＯ２の排出削減が緊急の課題となっている。
本発明は、かかる実状を背景に、上記の問題点を克服するためになされたものである。
即ち、本発明は、水素ガスを燃焼させることで外気を加熱し、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンなガスを排出する水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法及びその方法に用いるバーナーを提供することを目的とする。
即ち、本発明は、水素ガスを燃焼させることで外気を加熱し、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンなガスを排出する水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法及びその方法に用いるバーナーを提供することを目的とする。
しかし、水素ガスは、燃焼温度が高く、しかも燃焼しても水蒸気（又は水）になるだけでＣＯ２を発生しないという利点がある反面、少量でも引火して爆発し易く、プロパンガス等と比較して漏れ出し易いという欠点がある。
また、水素ガスを温風暖房機の燃料として用いるには、水素ガスを効率良く発生させることが必要である。
本発明は、そうした問題点の克服をも目的としている。
更に本発明は、水の電気分解により得られた水素を同電気分解により得られた酸素をも利用して燃焼させるバーナーを提供することをも目的とする。
また、水素ガスを温風暖房機の燃料として用いるには、水素ガスを効率良く発生させることが必要である。
本発明は、そうした問題点の克服をも目的としている。
更に本発明は、水の電気分解により得られた水素を同電気分解により得られた酸素をも利用して燃焼させるバーナーを提供することをも目的とする。
請求項１に記載の水素燃焼型温風暖房機は、電気分解により水を水素ガス及び酸素ガスに分解するための電気分解部と、該電気分解部で発生させた水素ガスを内部で燃焼させて加熱される炉体と、該炉体の周囲を取り囲むように設けられ、外気を取り入れて該炉体で加熱した後排出するための加熱室と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の水素燃焼型温風暖房機は、請求項１に記載の水素燃焼型温風暖房機において、前記炉体は、略円筒形に形成され、空気を吸引するためのファンを備えた水素ガス燃焼用のバーナーと、該バーナーによる水素ガスの燃焼により加熱された該空気が炉体の内部で螺旋状に移動するように案内するための螺旋状の案内板と、該加熱された空気を吹き出すための排気管とを備えることを特徴とする。
請求項３に記載の水素燃焼型温風暖房機は、請求項１又は請求項２に記載の水素燃焼型温風暖房機において、前記加熱室を覆う予熱室と、前記炉体から排出された反応ガスを直接、前記予熱室に流入させるための専用通路と、が設けられたことを特徴とする。
請求項４に記載の水素燃焼型温風暖房機は、請求項３に記載の水素燃焼型温風暖房機において、前記予熱室には、該予熱室の反応ガスを前記加熱室に戻すための返還流路が設けられたことを特徴とする。
請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法は、水を水素ガスと酸素ガスとに電気分解する電気分解工程と、この電気分解工程で発生した水素ガスを前記酸素ガスと混合させた状態で燃焼させて炉体内の温度を上昇させる燃焼工程と、前記炉体の周囲を取り囲むように設けられた加熱室に外気を取り入れ、この外気を前記水素ガスの燃焼により加熱された前記炉体の外壁面に接触させ前記外気を昇温させる外気昇温工程と、この外気昇温工程で昇温された外気を前記加熱室外へ排出する温風排出工程と、を有することを特徴とする。
請求項６に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記電気分解工程により発生した前記水素ガスと前記酸素ガスとを分離して回収する分離回収工程を有することを特徴とする。
請求項７に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項６に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記分離回収工程で回収された前記水素ガスと前記酸素ガスとをそれぞれ乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする。
請求項８に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記燃焼工程は、バーナーを用いて行うことを特徴とする。
請求項９に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記炉体内には、前記燃焼工程で発生した反応ガスを導くために螺旋状に案内板が設けられ、前記外気昇温工程において、前記案内板上を流れる前記反応ガスと、前記加熱室内に取り入れられた外気と、の熱交換が効率的に行われることを有することを特徴とする。
請求項１０に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項９に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記水素ガスの燃焼により発生した反応ガスは、前記炉体内を流通した後、前記加熱室内に排出されることを特徴とする。
請求項１１に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項１０に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記加熱室は予熱室によって覆われ、前記炉体から排出された反応ガスは、直接、前記予熱室に流入されることを特徴とする。
請求項１２に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項１１に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記予熱室から前記加熱室へ前記反応ガスを戻すことを特徴とする。
請求項１３に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記燃焼工程で未反応の水素ガスを前記炉体内から弁を介して抜くことを特徴とする。
請求項１４に記載の水素燃焼型温風発生方法は、請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、前記燃焼工程で発生した水分を前記炉体内から抜くことを特徴とする。
請求項１５に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーは、空気輸送管と、この空気輸送管の先端の開口部を覆うように設けられ空気通過用の切欠部が形成された鍔部と、前記空気輸送管内に設けられ前記鍔部を貫通して前記鍔部から突出した水素輸送管と、この水素輸送管の先端よりも前方に酸素を供給するように配置された酸素輸送管と、を有することを特徴とする。
請求項１６に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーは、空気輸送管と、この空気輸送管の先端の開口部を覆うように設けられ空気通過用の切欠部が形成された鍔部と、前記空気輸送管内に設けられ前記鍔部を貫通して前記鍔部から突出した水素輸送管と、前記水素輸送管内に設けられ前記水素輸送管の先端から突出した酸素輸送管と、を有することを特徴とする。
請求項１７に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーは、請求項１５又は請求項１６に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーにおいて、前記鍔部より突出した前記水素輸送管の突出部分の外周壁に周方向に沿って複数の細穴が形成されたことを特徴とする。
請求項１８に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーは、請求項１７に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーにおいて、前記水素輸送管の先端側に形成された前記複数の細穴は周方向に均等の間隔で設けられ、前記鍔部に形成された前記切欠部も前記細穴と同数だけ周方向に均等に設けられていることを特徴とする。
請求項１９に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーは、請求項１７に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーにおいて、前記酸素輸送管の先端は閉蓋されており、その近傍の前記酸素輸送管の外周壁に周方向に等間隔で複数の酸素ガス噴出口が形成されていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、電気分解部において水が水素ガス及び酸素ガスに分解され、該分解されて得られた水素ガスが炉体内部で燃焼させられ、該炉体の周囲を取り囲むように設けられた加熱室に流入した外気は該燃焼熱により昇温させられ、加熱室外へ送られる。
従って、水素ガスを燃焼させることで外気を加熱し、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンなガスを排出する水素燃焼型温風暖房機を提供することができる。
従って、水素ガスを燃焼させることで外気を加熱し、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンなガスを排出する水素燃焼型温風暖房機を提供することができる。
請求項２に記載の発明によれば、炉体は、略円筒形に形成され、空気を吸引するためのファンを備えた水素ガス燃焼用のバーナーと、該バーナーによる水素ガスの燃焼により加熱された該空気が炉体の内部で螺旋状に移動するように案内するための螺旋状の案内板と、が設けられたので、バーナーで加熱された空気は螺旋状にスムーズに流れる。
また、炉体が略円筒形、即ち軸対象形状であることから、炉体周囲に均等に熱を伝達することができ、加熱室に設けられた排気管から排出される空気温度の安定性を向上させることができる。
また、炉体が略円筒形、即ち軸対象形状であることから、炉体周囲に均等に熱を伝達することができ、加熱室に設けられた排気管から排出される空気温度の安定性を向上させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、加熱室を覆う予熱室が設けられ、予熱室の外側の外気と加熱室とは二重の壁で隔てられることになり、加熱室が外気により冷却されることが抑止される。
しかも、加熱室に設けられた炉体から排出された比較的高温の反応ガスを直接、専用通路を介して予熱室内に流入させるようにしたので、加熱室の保温効果を更に向上させることができる。
しかも、加熱室に設けられた炉体から排出された比較的高温の反応ガスを直接、専用通路を介して予熱室内に流入させるようにしたので、加熱室の保温効果を更に向上させることができる。
請求項４に記載の発明によれば、予熱室には、該予熱室の反応ガスを加熱室に戻すための返還流路が設けられたので、予熱室から排出される温風を加熱室で発生させる温風として利用することができ、エネルギーの有効活用を図ることができる。
請求項５に記載の発明によれば、電気分解工程で水を分解することにより発生した水素ガスが燃焼工程で燃焼される。そして、この燃焼により発生した熱により炉体内の温度が昇温され、炉体が加熱される。炉体の周囲には、加熱室が炉体を取り囲むように設けられており、二重の容器が形成されている。内側の容器である炉体の外壁面と、外側の容器である加熱室の内壁面とにより形成される空間には、外気が取り込まれ、この外気は炉体の外壁面と接触し炉体から外気への熱伝達が行われる。そして、この昇温された外気は、加熱室外へ排出される。
この方法を装置に取り入れることで、温風が発生する暖房機が形成される。この暖房機は水を原料とするが、水を電気分解した後、電気分解で発生した水素を空気（酸素含有率２１％）や電気分解で発生した酸素と化学反応させれば、反応生成物は水であるため、有害な物質を排出することがない。従って、排ガス中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれないクリーンな暖房を行うことが可能であるので、例えば、ビニールハウス（温室）内の野菜や果物を育成させるために用いるのに好適である。
また、水素ガスを燃焼させる際に酸素ガスを混合させるので、より多くの水素ガスが酸素と化学反応を起こし激しい燃焼が行われる。そのため、炉体がより高温になり、より高温の温風を発生させることができる。
請求項６に記載の発明によれば、電気分解工程により発生した水素ガスと酸素ガスとを分離して回収する分離回収工程が設けられているので、水素ガスと酸素ガスとが反応して爆発する危険を避けることができる。また、水素ガスをガスボンベに貯蔵すれば、輸送に便利であり、利用範囲が広がる。貯蔵の形態としては、気体水素、液体水素、金属水素化物、及びメタノールやアンモニア等の水素化誘導化学物質等がある。
請求項７に記載の発明によれば、分離回収工程で回収された水素ガスは乾燥させられる。水素ガスに水蒸気が含まれると、燃焼工程においてエネルギーを吸収するので、水素ガスの燃焼効率は低下するが、水素ガスが乾燥させられることにより燃焼効率の低下を抑止することができる。
請求項８に記載の発明によれば、燃焼工程は、バーナーを用いて行われるので、バーナーから水素ガスを噴射すれば、その噴射方向に沿った火炎が形成される。従って、バーナーの向きを変更することで火炎の方向を自由自在に決めることができ、水素ガスと反応させる空気や酸素の流れと水素ガスの噴出方向とを一致させれば、長い尾をひいた火炎を得ることができ、局所的な火炎を発生させる場合に比べ、周辺材料の加熱（例えば、金属材料の融点に達するような発熱）を抑えることができ、装置の熱負荷から見て、より大きな発熱を行わせることができる。
請求項９に記載の発明によれば、炉体内には、螺旋状に案内板が設けられ、燃焼工程で発生した反応ガスが螺旋状に導かれる。そのため、反応ガスが炉体内に滞在する時間が長くなり、案内板上を流れる反応ガスと加熱室内に取り入れられた外気との熱交換が効率的に行われる。また、案内板自体がフィンの役割を果たし、反応ガスの吸熱を促進することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、水素ガスの燃焼により発生した反応ガスが、炉体内を流通した後、加熱室内に排出されるので、炉体を介して反応ガスと外気との熱交換が行われるだけでなく、反応ガスと外気とが直接混ざり合うので、外気の昇温をより促進することができる。なお、加熱室内に炉体を設置せず、直接反応ガスと外気とを混ぜる場合には、排ガスの温度が高温になったり低温になったりし、不安定になる。その理由は、加熱室内の流体の流れが安定するまでに時間がかかるし、また、外気や炉体に供給される水素ガス等の流量を調整すると、流体の流れが安定するまでに時間がかかるからである。
請求項１１に記載の発明によれば、加熱室を予熱室によって覆い、二重構造の壁を形成するようにしたのでので、予熱室の空気層が断熱層としての役割を果たし、加熱室についての高い断熱特性を発揮するようになる。
このようにすれば、加熱室が保温されると共に、装置を寒冷地に設置しても外部の冷気により加熱室が冷やされることもなく、燃焼効率の向上を図ることができる。
また、炉体から排出された比較的高温の反応ガスは、直接予熱室に流入されるので、炉体内から加熱室及び予熱室を伝わり予熱室外部へ直線的に伝達される熱量を小さくすることができ、加熱室の保温を確実に行うことができる。
このようにすれば、加熱室が保温されると共に、装置を寒冷地に設置しても外部の冷気により加熱室が冷やされることもなく、燃焼効率の向上を図ることができる。
また、炉体から排出された比較的高温の反応ガスは、直接予熱室に流入されるので、炉体内から加熱室及び予熱室を伝わり予熱室外部へ直線的に伝達される熱量を小さくすることができ、加熱室の保温を確実に行うことができる。
請求項１２に記載の発明によれば、予熱室の外側へ排出される反応ガスは、返還流路を介して加熱室へ流入されるので、返還流路を流れる比較的高温の反応ガスを加熱室に取り入れられる外気と混合することができ、熱効率の良い温風の発生を行うことができる。
請求項１３に記載の発明によれば、燃焼工程で未反応の水素ガスを炉体内から排出するための弁が設けられている。水素ガスが蓄積すると、爆発の危険性があるが、比重の軽い水素を炉体の上方に設けた弁を介し排出することで安全性を確保することができる。なお、水素はオゾン層を破壊する有害物質であるため、排出された水素の管理には十分留意する必要がある。
請求項１４に記載の発明によれば、燃焼工程で発生した水分が炉体内から排出される。炉体内に水滴が付着していると、燃焼空気の熱を水滴が吸収してしまい炉体の加熱効率が低下してしまうが、かかる問題を解消することができる。なお、水滴は以下のように発生する。
水素ガスの燃焼を止め、その瞬間に炉体への空気の供給を中止すると、炉体内に水分を含んだ気体が滞留する。そして、徐々に炉体が冷却されていくと、炉体内で水蒸気が結露する。
また、装置を停止している場合でも、夜間等に急に外気の温度が低下し炉体内の空気との温度差が生じると、水滴が発生する。
水素ガスの燃焼を止め、その瞬間に炉体への空気の供給を中止すると、炉体内に水分を含んだ気体が滞留する。そして、徐々に炉体が冷却されていくと、炉体内で水蒸気が結露する。
また、装置を停止している場合でも、夜間等に急に外気の温度が低下し炉体内の空気との温度差が生じると、水滴が発生する。
請求項１５に記載の発明によれば、空気輸送管の先端には、その先端に形成された開口部を覆うように鍔部が設けられている。そして、この鍔部には、輸送されてきた空気が通過できるように切欠部が形成されている。また、空気輸送管内には水素輸送管が設けられ、この水素輸送管は鍔部を貫通して鍔部から突出している。そのため、鍔部を通過した空気は攪乱され、水素輸送管から噴出した水素ガスを巻き込みながら、渦を巻いて前方へ移動する。また、同時に着火も行われる。
このように渦を巻くように前進させると、燃焼空気が炉体内に入った際に、炉体の内部で燃焼空気が一気に拡散してしまうのを防ぐことができる。ひいては、燃焼空気を炉体内に設けられた案内板に沿ってスムーズに移動させることができ、性能の良い熱交換機を形成することができる。
また、水素輸送管内に設けられ水素輸送管の先端から突出した酸素輸送管からも、酸素が供給され、燃焼ガスの温度をより高温にすることができる。
また、水素輸送管内に設けられ水素輸送管の先端から突出した酸素輸送管からも、酸素が供給され、燃焼ガスの温度をより高温にすることができる。
請求項１６に記載の発明によれば、請求項１１と同様の作用効果を奏する上、空気輸送管の内側に酸素輸送管が設けられ、更にその内側に水素輸送管が設けられているので、軸対象な構造にすることができ、水素ガスや酸素ガスを空気輸送管から噴出した空気に均等に混合させることができる。そのため、燃焼中の炎の形状を周方向に均一にすることが可能であり、また、炎の位置を一箇所で安定させることができる。
請求項１７に記載の発明によれば、鍔部より突出した水素輸送管の突出部分の外周壁に周方向に沿って複数の細穴が形成されるので、この細穴から噴出する水素ガスを切欠部を通過する攪乱空気に少量ずつ均等に混合させることができる。
請求項１８に記載の発明によれば、水素輸送管の先端側に形成された複数の細穴は周方向に均等の間隔で設けられ、鍔部に形成された切欠部も細穴と同数だけ周方向に均等に設けられているので、空気と水素ガスとの混合を確実に周方向に均等にすることができる。
請求項１９に記載の発明によれば、酸素輸送管の先端側の外周壁に周方向に等間隔で複数の酸素ガス噴出口が形成されているので、水素ガスと空気との混合ガスに対し確実に均等に酸素を追加することができる。
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記請求項を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
発明の実施するための最良の形態
発明の実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
〔水素燃焼型温風暖房機Ａの全体構造〕
図１は、本発明の水素燃焼型温風暖房機の第１実施形態を示す概略図である（加熱室Ｄのみ内部が見えるように図示した）。
水素燃焼型温風暖房機Ａは、主として、電気分解により水を水素ガスと酸素ガスとに分解するための電気分解部Ｂ〔電気分解工程〕と、この電気分解部Ｂで発生させた水素ガスと酸素ガスとを分離して回収し〔分離回収工程〕、乾燥させ〔乾燥工程〕、この水素ガスを電気分解部Ｂで発生させた酸素ガスをも利用して、内部で燃焼させて加熱される炉体Ｃと、この炉体Ｃの周囲を取り囲むように設けられ、外気Ｐを取り入れて炉体Ｃで加熱した後排出するための加熱室Ｄと、を備えている。
〔第１実施形態〕
〔水素燃焼型温風暖房機Ａの全体構造〕
図１は、本発明の水素燃焼型温風暖房機の第１実施形態を示す概略図である（加熱室Ｄのみ内部が見えるように図示した）。
水素燃焼型温風暖房機Ａは、主として、電気分解により水を水素ガスと酸素ガスとに分解するための電気分解部Ｂ〔電気分解工程〕と、この電気分解部Ｂで発生させた水素ガスと酸素ガスとを分離して回収し〔分離回収工程〕、乾燥させ〔乾燥工程〕、この水素ガスを電気分解部Ｂで発生させた酸素ガスをも利用して、内部で燃焼させて加熱される炉体Ｃと、この炉体Ｃの周囲を取り囲むように設けられ、外気Ｐを取り入れて炉体Ｃで加熱した後排出するための加熱室Ｄと、を備えている。
〔水素燃焼型温風暖房機Ａの温風発生機構〕
先ず、電気分解部Ｂや炉体Ｃ、加熱室Ｄの構造等の詳細な説明に入る前に、この水素燃焼型温風暖房機Ａの機能について簡単に説明する。
この第１実施形態の水素燃焼型温風暖房機Ａは、外気Ｐを加熱室Ｄの吸込口Ｄ１から取り入れ（図１の矢印参照）、取り入れた外気Ｐを高温状態の炉体Ｃで加熱した後、加熱された外気Ｐを温風吹出口Ｄ２から外部に排出する（図１の矢印参照）ことにより温風Ｑを発生させるものである。
先ず、電気分解部Ｂや炉体Ｃ、加熱室Ｄの構造等の詳細な説明に入る前に、この水素燃焼型温風暖房機Ａの機能について簡単に説明する。
この第１実施形態の水素燃焼型温風暖房機Ａは、外気Ｐを加熱室Ｄの吸込口Ｄ１から取り入れ（図１の矢印参照）、取り入れた外気Ｐを高温状態の炉体Ｃで加熱した後、加熱された外気Ｐを温風吹出口Ｄ２から外部に排出する（図１の矢印参照）ことにより温風Ｑを発生させるものである。
しかし、本発明の水素燃焼型温風暖房機Ａは、外気Ｐの加熱手段である炉体Ｃ自体を高温状態に加熱するために、炉体Ｃの内部で水素ガスを燃焼させる点で、従来の温風暖房機とは、大きく異なる。
この点が、本発明の水素燃焼型温風暖房機Ａの大きな特徴である。
この点が、本発明の水素燃焼型温風暖房機Ａの大きな特徴である。
水素ガスの燃焼による炉体Ｃの加熱の機構やそのための構造等については、後で詳しく述べるが、本発明の水素燃焼型温風暖房機Ａの全体的な理解のために、この点を、ここで簡単に述べておく。
図１に示すように、電気分解部Ｂで発生した水素ガスは、水素供給管Ｅ１を通って炉体Ｃの燃焼部Ｃ１に送られる。
図１に示すように、電気分解部Ｂで発生した水素ガスは、水素供給管Ｅ１を通って炉体Ｃの燃焼部Ｃ１に送られる。
この燃焼部Ｃ１で水素ガスが燃焼されるのであるが、この水素ガスの燃焼に必要な酸素は、燃焼部Ｃ１のファン（図５のファンＣ１１参照）により燃焼部Ｃ１内に吸引された空気Ｒの中に含まれている（図１の矢印参照）。
また、電気分解部Ｂで発生した酸素ガスを、酸素供給管Ｅ２を介して炉体Ｃの取付管Ｃ２１（図５参照）に送ることによっても供給される。
また、電気分解部Ｂで発生した酸素ガスを、酸素供給管Ｅ２を介して炉体Ｃの取付管Ｃ２１（図５参照）に送ることによっても供給される。
水素供給管Ｅ１及び酸素供給管Ｅ２にはそれぞれブロワーＥ３とブロワーＥ４とが設けられ、電気分解部Ｂから炉体Ｃへ向けて水素と酸素とが供給される。
そして、水素ガスの燃焼により空気Ｒ中の一部の酸素が消費されて、残りの空気Ｒは同時に加熱されることになる〔燃焼工程〕。
また、酸素供給管Ｅ２から供給される酸素ガスも水素ガスと化学反応し、燃焼する。
そして、水素ガスの燃焼により空気Ｒ中の一部の酸素が消費されて、残りの空気Ｒは同時に加熱されることになる〔燃焼工程〕。
また、酸素供給管Ｅ２から供給される酸素ガスも水素ガスと化学反応し、燃焼する。
そして、この加熱された空気Ｒが炉体Ｃの内部を通過して、排気管Ｃ３から吹き出される（図１の矢印参照）。
その間、この高温の燃焼空気Ｓが炉体Ｃの内壁面Ｃ７（図５（Ａ）参照）と接触して炉体Ｃが加熱される。
その間、この高温の燃焼空気Ｓが炉体Ｃの内壁面Ｃ７（図５（Ａ）参照）と接触して炉体Ｃが加熱される。
そして、この加熱された炉体Ｃの外壁面Ｃ２に外気Ｐが接触することにより、外気Ｐ自体が加熱されるのである〔外気昇温工程〕。
また、前記燃焼工程で発生した反応ガスを炉体Ｃ内で螺旋状の案内板により導き、加熱室Ｄ内に蛸足状に形成された排気管Ｃ３から排出し、この排出された反応ガスと加熱室Ｄ内に取り入れられた外気と混合され、熱交換が効率的に行われる。
最後に、外気昇温工程で昇温された外気を加熱室Ｄ外へ排出する〔温風排出工程〕。
このように、本発明の水素燃焼型温風暖房機Ａは、炉体Ｃの加熱を水素ガスの燃焼により行うため、排気管Ｃ３から吹き出される燃焼空気Ｓ（即ち排ガス）中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれず、排ガスが非常にクリーンであるという特徴を有する。
また、前記燃焼工程で発生した反応ガスを炉体Ｃ内で螺旋状の案内板により導き、加熱室Ｄ内に蛸足状に形成された排気管Ｃ３から排出し、この排出された反応ガスと加熱室Ｄ内に取り入れられた外気と混合され、熱交換が効率的に行われる。
最後に、外気昇温工程で昇温された外気を加熱室Ｄ外へ排出する〔温風排出工程〕。
このように、本発明の水素燃焼型温風暖房機Ａは、炉体Ｃの加熱を水素ガスの燃焼により行うため、排気管Ｃ３から吹き出される燃焼空気Ｓ（即ち排ガス）中に温室効果ガス（特にＣＯ２）が含まれず、排ガスが非常にクリーンであるという特徴を有する。
そのため、この実施の形態のように、炉体Ｃの排気管Ｃ３を加熱室Ｄ内に開口するように形成し、燃焼空気Ｓを加熱室Ｄ内に吹き出して外気Ｐと混合するようにしても、燃焼空気Ｓに温室効果ガスが含まれることがない。
寧ろ、炉体Ｃの排気管Ｃ３を加熱室Ｄ内に開口するように形成すれば、排気管Ｃ３から吹き出される高温の燃焼空気Ｓが外気Ｐに混合し合い、外気Ｐ（又は温風Ｑ）の加熱効率を高めることができるため極めて有用である。
寧ろ、炉体Ｃの排気管Ｃ３を加熱室Ｄ内に開口するように形成すれば、排気管Ｃ３から吹き出される高温の燃焼空気Ｓが外気Ｐに混合し合い、外気Ｐ（又は温風Ｑ）の加熱効率を高めることができるため極めて有用である。
なお、排気管Ｃ３から吹き出される燃焼空気Ｓには、水素ガスが燃焼して発生する水蒸気（水）が必然的に含まれている。
この実施の形態では、水素燃焼型温風暖房機Ａは温室（ハウス）の暖房用に用いることを想定しているため、燃焼空気Ｓが外気Ｐに混合し、温風Ｑが水蒸気を含む状態となっても何ら問題はない。
この実施の形態では、水素燃焼型温風暖房機Ａは温室（ハウス）の暖房用に用いることを想定しているため、燃焼空気Ｓが外気Ｐに混合し、温風Ｑが水蒸気を含む状態となっても何ら問題はない。
しかし、この水素燃焼型温風暖房機Ａを、例えば、家庭やオフィス等の室内暖房に使用する場合のように、温風Ｑに水蒸気が含まれない方が良い場合などには、排気管Ｃ３を加熱室Ｄの壁面を貫通するように形成し、加熱室Ｄの外部に吹き出す（排気する）ようにすることも当然可能である。
又は、水素燃焼型温風暖房機Ａを図１に示したように形成し、加熱室Ｄの温風吹出口Ｄ２に除湿手段（例えば、除湿フィルタ等）を取り付けるようにすることも可能である。
〔電気分解部Ｂの構造等〕
次に、電気分解部Ｂや炉体Ｃ、加熱室Ｄの構造等を説明する。
最初に、電気分解部Ｂの構造等について述べる。
図２は、水素燃焼型温風暖房機Ａの電気分解部Ｂの構造を説明する概略図である。
なお、各機器の図中の位置関係が、そのまま電気分解部Ｂにおける位置関係を示すものではない。
次に、電気分解部Ｂや炉体Ｃ、加熱室Ｄの構造等を説明する。
最初に、電気分解部Ｂの構造等について述べる。
図２は、水素燃焼型温風暖房機Ａの電気分解部Ｂの構造を説明する概略図である。
なお、各機器の図中の位置関係が、そのまま電気分解部Ｂにおける位置関係を示すものではない。
また、図示しないが、各機器には機器内のガス圧を計測する圧力計や、機器内のガス圧が過大となった場合にガス抜きを行うための安全弁等が適宜備えられている。
電気分解部Ｂは、水素及び酸素の発生・精製系統として、主に、電気分解装置Ｂ１、分離器Ｂ２（水素分離器Ｂ２ａ及び酸素分離器Ｂ２ｂ）、凝集器Ｂ３（水素凝集器Ｂ３ａ及び酸素凝集器Ｂ３ｂ）、及び乾燥器Ｂ５（水素乾燥器Ｂ５ａ及び酸素乾燥器Ｂ５ｂ）を備える。
電気分解部Ｂは、水素及び酸素の発生・精製系統として、主に、電気分解装置Ｂ１、分離器Ｂ２（水素分離器Ｂ２ａ及び酸素分離器Ｂ２ｂ）、凝集器Ｂ３（水素凝集器Ｂ３ａ及び酸素凝集器Ｂ３ｂ）、及び乾燥器Ｂ５（水素乾燥器Ｂ５ａ及び酸素乾燥器Ｂ５ｂ）を備える。
また、電気分解部Ｂは、水の純水化・循環系統として、主に、純水製造装置Ｂ６及び冷却器Ｂ７を備え、更に電力供給源として電源Ｂ８を備える。
水素及び酸素の発生・精製系統について述べると、先ず、電気分解装置Ｂ１で水（純水）が電気分解され、発生した水素ガス及び酸素ガスがそれぞれ独立して水素分離器Ｂ２ａ及び酸素分離器Ｂ２ｂに回収される。
水素及び酸素の発生・精製系統について述べると、先ず、電気分解装置Ｂ１で水（純水）が電気分解され、発生した水素ガス及び酸素ガスがそれぞれ独立して水素分離器Ｂ２ａ及び酸素分離器Ｂ２ｂに回収される。
図２においては、電気分解装置Ｂ１は２機設けられているが、特に２機に限定する理由はなく、効率等の観点から必要に応じて何機設置しても良い。
但し、水素ガスと酸素ガスを混合した状態で回収すると、何らかの原因で水素ガスが爆発する危険性があるため、双方のガスをそれぞれ独立して回収できるものであることが望ましい。
但し、水素ガスと酸素ガスを混合した状態で回収すると、何らかの原因で水素ガスが爆発する危険性があるため、双方のガスをそれぞれ独立して回収できるものであることが望ましい。
電気分解装置Ｂ１については、後で更に詳しく述べる。
水素分離器Ｂ２ａに回収された水素ガス及び酸素分離器Ｂ２ｂに回収された酸素ガスは、分離器Ｂ２内で後述する純水により冷却された後、それぞれ水素凝集器Ｂ３ａ及び酸素凝集器Ｂ３ｂに送られ、ガス中の水蒸気が除去される。
水素分離器Ｂ２ａに回収された水素ガス及び酸素分離器Ｂ２ｂに回収された酸素ガスは、分離器Ｂ２内で後述する純水により冷却された後、それぞれ水素凝集器Ｂ３ａ及び酸素凝集器Ｂ３ｂに送られ、ガス中の水蒸気が除去される。
水素ガス及び酸素ガス中から水蒸気を除去するのは、ガス中に水蒸気があると、水素ガスの燃焼効率を低下させる可能性があるからである。
図３は、一部破断した水素凝集器Ｂ３ａの内部構造の説明図である。
このように、水素凝集器Ｂ３ａ内には交互に下方に傾斜するように邪魔板Ｂ３１が複数配設されている。
図３は、一部破断した水素凝集器Ｂ３ａの内部構造の説明図である。
このように、水素凝集器Ｂ３ａ内には交互に下方に傾斜するように邪魔板Ｂ３１が複数配設されている。
水素分離器Ｂ２ａから送られてきた水素ガスは、この邪魔板Ｂ３１に衝突しながら水素凝集器Ｂ３ａ内を上昇する。
この間、水素ガス中の水蒸気が邪魔板Ｂ３１に付着して結露し、水滴となって水素凝集器Ｂ３ａ内を流下し、下方の水回収管Ｂ３２を介して冷却器Ｂ７に回収される（図２参照）。
この間、水素ガス中の水蒸気が邪魔板Ｂ３１に付着して結露し、水滴となって水素凝集器Ｂ３ａ内を流下し、下方の水回収管Ｂ３２を介して冷却器Ｂ７に回収される（図２参照）。
このようにして、水素凝集器Ｂ３ａにより水素ガス中から、極力、水蒸気が除去され、水素ガスの粗乾燥が行われるのである。
酸素凝集器Ｂ３ｂにおいても、同様に、酸素ガスの粗乾燥が行われる。
水素凝集器Ｂ３ａ及び酸素凝集器Ｂ３ｂにより粗乾燥された水素ガス及び酸素ガスは、差圧調整器Ｂ４に送られる。
差圧調整器Ｂ４では、水素ガスと酸素ガスとの圧力の比較が行われ、所定比率範囲を超えたら気圧が高い方のガスを外部へ排出する。
そして、差圧調整器Ｂ４の水素ガスと酸素ガスとは、それぞれ水素乾燥器Ｂ５ａと酸素乾燥器Ｂ５ｂとに送られる。
酸素凝集器Ｂ３ｂにおいても、同様に、酸素ガスの粗乾燥が行われる。
水素凝集器Ｂ３ａ及び酸素凝集器Ｂ３ｂにより粗乾燥された水素ガス及び酸素ガスは、差圧調整器Ｂ４に送られる。
差圧調整器Ｂ４では、水素ガスと酸素ガスとの圧力の比較が行われ、所定比率範囲を超えたら気圧が高い方のガスを外部へ排出する。
そして、差圧調整器Ｂ４の水素ガスと酸素ガスとは、それぞれ水素乾燥器Ｂ５ａと酸素乾燥器Ｂ５ｂとに送られる。
水素乾燥器Ｂ５ａ及び酸素乾燥器Ｂ５ｂの内部には、乾燥剤として主に塩化カルシウムが充填されており、水素ガス及び酸素ガスは、ここで最終的な乾燥を受ける。
そして、少なくとも水素ガスは、図示しない流量計を介して流量を調整された後、水素供給管Ｅ１（図１参照）を通って炉体Ｃの燃焼部Ｃ１に送られる。
そして、少なくとも水素ガスは、図示しない流量計を介して流量を調整された後、水素供給管Ｅ１（図１参照）を通って炉体Ｃの燃焼部Ｃ１に送られる。
次に、電気分解部Ｂにおける水の純水化・循環系統について述べる（図２中の矢印参照）。
電気分解装置Ｂ１では、分解して水素ガスと酸素ガスを得るための水の供給が必要である。
また、電気分解装置Ｂ１では、水の電気分解を促進するために、水に水酸化カリウムが適宜加えられている。
電気分解装置Ｂ１では、分解して水素ガスと酸素ガスを得るための水の供給が必要である。
また、電気分解装置Ｂ１では、水の電気分解を促進するために、水に水酸化カリウムが適宜加えられている。
送水管Ｆ（図１参照）を通じて水道水Ｗが純水製造装置Ｂ６（図２参照）に送られる。
その際、電気分解に水道水Ｗをそのまま使用すると、水道水Ｗ中の塩素ガスが電気分解装置Ｂ１により発生した水素ガスや酸素ガスに混入したり電気分解部Ｂの各機器、特に電気分解装置Ｂ１の電極を腐食させたりする。
その際、電気分解に水道水Ｗをそのまま使用すると、水道水Ｗ中の塩素ガスが電気分解装置Ｂ１により発生した水素ガスや酸素ガスに混入したり電気分解部Ｂの各機器、特に電気分解装置Ｂ１の電極を腐食させたりする。
そのため、水道水Ｗを上記のような純水製造装置Ｂ６等で純水化（脱塩素化）して使用することが望ましい。
ところで、純水化された水（以下、純水という）を、電気分解装置Ｂ１に直接送っても良いが、この実施の形態では、先述したように、一旦、水素分離器Ｂ２ａ及び酸素分離器Ｂ２ｂに送られて、水素ガス及び酸素ガスの冷却に使われる。
ところで、純水化された水（以下、純水という）を、電気分解装置Ｂ１に直接送っても良いが、この実施の形態では、先述したように、一旦、水素分離器Ｂ２ａ及び酸素分離器Ｂ２ｂに送られて、水素ガス及び酸素ガスの冷却に使われる。
これは、電気分解装置Ｂ１による電気分解の際に熱が発生し、電気分解により生じた水素ガス等が高い温度状態になるからである。
水素分離器Ｂ２ａ等で水素ガス等から熱を奪い、温度が上昇した純水は、先述した水素凝集器Ｂ３ａ等から回収された水（この水も電気分解装置Ｂ１や水素分離器Ｂ２ａ等の水であるから純水である）とともに、冷却器Ｂ７に送られて冷却される。
水素分離器Ｂ２ａ等で水素ガス等から熱を奪い、温度が上昇した純水は、先述した水素凝集器Ｂ３ａ等から回収された水（この水も電気分解装置Ｂ１や水素分離器Ｂ２ａ等の水であるから純水である）とともに、冷却器Ｂ７に送られて冷却される。
その後、電気分解装置Ｂ１に送られて、電源Ｂ８から送電された電力により電気分解されるのである。
なお、図２に示したように、純水製造装置Ｂ６から水素分離器Ｂ２ａに純水を送る際に、純水に混入した空気が純水とともに水素分離器Ｂ２ａ内に入り、水素ガスに混入してしまう可能性がある。
なお、図２に示したように、純水製造装置Ｂ６から水素分離器Ｂ２ａに純水を送る際に、純水に混入した空気が純水とともに水素分離器Ｂ２ａ内に入り、水素ガスに混入してしまう可能性がある。
そうした場合には、水素分離器Ｂ２ａへの純水の送水を止めても良い。
また、例えば、水素分離器Ｂ２ａを壁面が二重になるように形成して、内壁と外壁の間に純水を送水し、内壁を介して内部の水素ガスを冷却するように形成することも可能である。
また、例えば、水素分離器Ｂ２ａを壁面が二重になるように形成して、内壁と外壁の間に純水を送水し、内壁を介して内部の水素ガスを冷却するように形成することも可能である。
最後に、電気分解装置Ｂ１について簡単に述べる。
電気分解装置Ｂ１が、水素ガスと酸素ガスとをそれぞれ独立して回収できるものであることが望ましいことは既に述べた。
このような電気分解装置Ｂ１は、種々のタイプのものが市販されており、炉体Ｃ（図１参照）の温度を必要な温度にまで加熱できる量の水素ガスを発生し得る能力のあるものであれば、どのようなタイプのものでも使用可能である。
電気分解装置Ｂ１が、水素ガスと酸素ガスとをそれぞれ独立して回収できるものであることが望ましいことは既に述べた。
このような電気分解装置Ｂ１は、種々のタイプのものが市販されており、炉体Ｃ（図１参照）の温度を必要な温度にまで加熱できる量の水素ガスを発生し得る能力のあるものであれば、どのようなタイプのものでも使用可能である。
例えば、複数の電極板を積層するようにして形成される電気分解装置Ｂ１（図４参照）では、電極板Ｂ１ａをステンレス製にして表面を鏡面状になるように磨いたり、電極板Ｂ１ａの枚数を適宜調整したりすることにより、水素ガス等の発生量を増大させることができる。
この実施の形態において、こうした電極板Ｂ１ａを積層するタイプの電気分解装置Ｂ１を用い、上記のような調整を行った場合、ガスの発生量を、水素ガス（濃度９８．８％）では２．２７ｍ３／時間以上に、酸素ガス（濃度９８．６％）では１．１３ｍ３／時間以上に、それぞれ向上させることができることが分かっている。
〔炉体Ｃの構造等〕
次に、炉体Ｃの構造等について述べる。
図５は、水素燃焼型温風暖房機Ａの炉体Ｃの構造を示す概略図であり、（Ａ）は図１の炉体Ｃを図１の背面から見た場合の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
この実施の形態においては、炉体Ｃは、略円筒形に形成されている。
次に、炉体Ｃの構造等について述べる。
図５は、水素燃焼型温風暖房機Ａの炉体Ｃの構造を示す概略図であり、（Ａ）は図１の炉体Ｃを図１の背面から見た場合の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
この実施の形態においては、炉体Ｃは、略円筒形に形成されている。
炉体Ｃは、先述したように、主に、燃焼部Ｃ１と、円筒壁（外壁面Ｃ２、内壁面Ｃ７）と、複数（この場合は６本）の排気管Ｃ３とを備えている。
燃焼部Ｃ１は、空気Ｒを吸引するためのファンＣ１１を備え、また、その空気Ｒに含まれる酸素を使って水素ガスを燃焼するためのバーナーＣ１２を備えている。
燃焼部Ｃ１は、空気Ｒを吸引するためのファンＣ１１を備え、また、その空気Ｒに含まれる酸素を使って水素ガスを燃焼するためのバーナーＣ１２を備えている。
ファンＣ１１は、空気取込口Ｃ１１ａから空気Ｒを吸引し、内部のファン（図示しない）の回転により空気ＲをバーナーＣ１２に送る。
バーナーＣ１２は、炉体Ｃの取付管Ｃ２１に嵌め込むようにして、フランジＣ１３を介して取り付けられている。
バーナーＣ１２は、炉体Ｃの取付管Ｃ２１に嵌め込むようにして、フランジＣ１３を介して取り付けられている。
図６は、取付管内のバーナーＣ１２による燃焼の状態を示す模式図である。
バーナーＣ１２は、水素ガスをバーナーＣ１２の前方へ送るための、鍔部２を備えた水素輸送管１を有している。
バーナーＣ１２は、水素ガスをバーナーＣ１２の前方へ送るための、鍔部２を備えた水素輸送管１を有している。
また、鍔部２の後方には、空気輸送管３が鍔部２と連結した状態で形成され、水素輸送管１の周囲を取り囲んでいる。
水素輸送管１は、鍔部２を貫通した状態に設けられ、その先端部分は封鎖されている。
水素輸送管１は、鍔部２を貫通した状態に設けられ、その先端部分は封鎖されている。
因みに、水素輸送管１の後端部分は、図５に示した水素供給管Ｅ１と連結されている。
水素輸送管１の鍔部２から突出した部分の側面には、細穴である噴射穴４が複数設けられており、水素輸送管１内を通ってきた水素ガスがこの噴射穴４から放射状に噴射される。
水素輸送管１の鍔部２から突出した部分の側面には、細穴である噴射穴４が複数設けられており、水素輸送管１内を通ってきた水素ガスがこの噴射穴４から放射状に噴射される。
また鍔部２には、空気Ｒを螺旋状に噴出させるために、ひさし部が設けられた切欠部５が複数形成されている。
このように形成されたバーナーＣ１２に水素ガスを送って点火すると、噴射穴４から噴射された水素ガスは、空気輸送管３内を通って輸送され切欠部５から噴出された空気Ｒに含まれる酸素によって燃焼され、同時に空気Ｒが加熱される。
このように形成されたバーナーＣ１２に水素ガスを送って点火すると、噴射穴４から噴射された水素ガスは、空気輸送管３内を通って輸送され切欠部５から噴出された空気Ｒに含まれる酸素によって燃焼され、同時に空気Ｒが加熱される。
そして、高温状態の燃焼空気Ｓとなって、炉体Ｃの取付管Ｃ２１内を渦を巻くようにして前方に移動する。
このように渦を巻くように前進させると、燃焼空気Ｓが取付管Ｃ２１を通り抜けて炉体Ｃ本体に入った際に、炉体Ｃの内部で一気に拡散してしまうのを防止できるため好ましいのであるが、この点については後述する。
このように渦を巻くように前進させると、燃焼空気Ｓが取付管Ｃ２１を通り抜けて炉体Ｃ本体に入った際に、炉体Ｃの内部で一気に拡散してしまうのを防止できるため好ましいのであるが、この点については後述する。
バーナーＣ１２には、酸素供給管Ｅ２が連結され、酸素供給管Ｅ２からも酸素が供給される。バーナーＣ１２と酸素供給管Ｅ２との連結部付近には電磁弁Ｅ６（図５（Ａ）参照）が配設され、酸素ガスのバーナーＣ１２への流入量を制御している。
ここで、図１に示した酸素供給管Ｅ２を燃焼部Ｃ１や取付管Ｃ２１に連結することで、電気分解部Ｂで電気分解により発生した酸素ガスを供給することができ、電気分解部Ｂで発生した水素ガス及び酸素ガスを有効に活用することができる。
ここで、図１に示した酸素供給管Ｅ２を燃焼部Ｃ１や取付管Ｃ２１に連結することで、電気分解部Ｂで電気分解により発生した酸素ガスを供給することができ、電気分解部Ｂで発生した水素ガス及び酸素ガスを有効に活用することができる。
図７は、バーナーの他の実施形態を示す模式図である。
バーナーＣ１２は、水素ガスをバーナーＣ１２の前方へ送るための、鍔部２を備えた水素輸送管１を有している。
バーナーＣ１２は、水素ガスをバーナーＣ１２の前方へ送るための、鍔部２を備えた水素輸送管１を有している。
また、鍔部２の後方には、空気輸送管３が鍔部２と連結した状態で形成され、水素輸送管１の周囲を取り囲んでいる。
水素輸送管１は、鍔部２を貫通した状態に設けられ、その先端部分は封鎖されている。
水素輸送管１は、鍔部２を貫通した状態に設けられ、その先端部分は封鎖されている。
因みに、水素輸送管１の後端部分は、図５に示した水素供給管Ｅ１と連結されている。
水素輸送管１の鍔部２から突出した部分の側面には、噴射穴４が複数設けられており、水素輸送管１内を通ってきた水素ガスがこの噴射穴４から放射状に噴射される。
水素輸送管１の鍔部２から突出した部分の側面には、噴射穴４が複数設けられており、水素輸送管１内を通ってきた水素ガスがこの噴射穴４から放射状に噴射される。
水素輸送管１の内側には、酸素供給管Ｅ２（図１参照）から酸素ガスが供給されてくる酸素輸送管６が設けられている。この酸素輸送管６は、水素輸送管１の先端部分を突き抜けており、酸素輸送管６の先端から酸素ガスが供給される。
鍔部２には、空気Ｒを螺旋状に噴出させるために、ひさし部が設けられた切欠部５が複数形成されている。この切欠部５は、噴射穴４と同数設けられ、混合される水素ガスと空気Ｒとの周方向における均一化が図られている。
このように形成されたバーナーＣ１２に水素ガスを送って点火すると、噴射穴４から噴射された水素ガスは、切欠部５から噴出された空気Ｒに含まれる酸素によって燃焼され、更に、酸素輸送管６から噴出する酸素が燃焼を増大させる。
そして、空気Ｒが高温に加熱される。
このように形成されたバーナーＣ１２に水素ガスを送って点火すると、噴射穴４から噴射された水素ガスは、切欠部５から噴出された空気Ｒに含まれる酸素によって燃焼され、更に、酸素輸送管６から噴出する酸素が燃焼を増大させる。
そして、空気Ｒが高温に加熱される。
そして、高温状態の燃焼空気Ｓとなって、炉体Ｃの取付管Ｃ２１内を渦を巻くようにして前方に移動する。
この実施形態のバーナーＣ１２は軸対象に形成され、空気Ｒに対する水素ガス及び酸素ガスの混合も軸対象に行われるので、燃焼中の炎の形状を周方向に均一にすることが可能であり、また、炎の位置を一箇所で安定させることができる。
なお、酸素輸送管６の先端を閉蓋し、水素輸送管１と同様に、その外周壁に周方向に等間隔で酸素ガス噴出口を形成するようにしても良い。
このようにすれば、水素ガスと空気Ｒとの混合ガスに対し確実に均等に酸素を追加することができる。
このようにすれば、水素ガスと空気Ｒとの混合ガスに対し確実に均等に酸素を追加することができる。
さて、燃焼部Ｃ１での水素ガスの燃焼により加熱された燃焼空気Ｓは、炉体Ｃの内部を上昇する（図５（Ａ）参照）。
その際、燃焼空気Ｓが取付管Ｃ２１から炉体Ｃ内に入った後、そのまま支障なく炉体Ｃ内を上昇して上方の排気管Ｃ３から吹き出されるのでは、炉体Ｃの外壁面Ｃ２を十分に高温に且つ均等に加熱することができない。
その際、燃焼空気Ｓが取付管Ｃ２１から炉体Ｃ内に入った後、そのまま支障なく炉体Ｃ内を上昇して上方の排気管Ｃ３から吹き出されるのでは、炉体Ｃの外壁面Ｃ２を十分に高温に且つ均等に加熱することができない。
そして、結果的に、加熱室Ｄ（図１参照）で取り入れた外気Ｐを効率良く加熱することができない。
そのため、炉体Ｃには、炉体Ｃ内部での燃焼空気Ｓの滞留時間を十分に長くするために、図５（Ａ）に示したように、その内部に螺旋状に取り付けた案内板Ｃ４が備えられている。
そのため、炉体Ｃには、炉体Ｃ内部での燃焼空気Ｓの滞留時間を十分に長くするために、図５（Ａ）に示したように、その内部に螺旋状に取り付けた案内板Ｃ４が備えられている。
具体的には、例えば、螺旋状になるように、案内板Ｃ４を炉体Ｃの内壁面Ｃ７に溶接等により取り付ける。
このように形成すると、この案内板Ｃ４により、燃焼部Ｃ１のバーナーＣ１２による水素ガスの燃焼で加熱された燃焼空気Ｓを、炉体Ｃの内壁面Ｃ７に沿う状態で螺旋状に移動するように案内することができる。
このように形成すると、この案内板Ｃ４により、燃焼部Ｃ１のバーナーＣ１２による水素ガスの燃焼で加熱された燃焼空気Ｓを、炉体Ｃの内壁面Ｃ７に沿う状態で螺旋状に移動するように案内することができる。
そのため、高温の燃焼空気Ｓの炉体Ｃ内での滞留時間が長くなるとともに、炉体Ｃの外壁面Ｃ２が均等に加熱され、その周囲を流れる外気Ｐを効率良く加熱することができるのである。
また、その際、水素ガスの燃焼により生じるバーナーＣ１２の火炎の噴出方向（燃焼空気Ｓの噴射方向や取付管Ｃ２１の軸線方向と同じ）が、炉体Ｃの断面円形状の内壁面Ｃ７の接線方向を向くように、バーナーＣ１２や取付管Ｃ２１が取り付けられていると好ましい（図５（Ｂ）参照）。
また、その際、水素ガスの燃焼により生じるバーナーＣ１２の火炎の噴出方向（燃焼空気Ｓの噴射方向や取付管Ｃ２１の軸線方向と同じ）が、炉体Ｃの断面円形状の内壁面Ｃ７の接線方向を向くように、バーナーＣ１２や取付管Ｃ２１が取り付けられていると好ましい（図５（Ｂ）参照）。
このように取り付けると、取付管Ｃ２１から炉体Ｃ内に入った燃焼空気Ｓが、非常にスムーズに螺旋状に移動する状態に移行できるからである。
また、先述したように、バーナーＣ１２等の構造を工夫して、取付管Ｃ２１内で燃焼空気Ｓが渦を巻くように前進するようにしておけば、燃焼空気Ｓが取付管Ｃ２１の開口部Ｃ２２から炉体Ｃ内に拡散するのを防止し、燃焼空気Ｓを炉体Ｃ内で直進するようにすることができる。
また、先述したように、バーナーＣ１２等の構造を工夫して、取付管Ｃ２１内で燃焼空気Ｓが渦を巻くように前進するようにしておけば、燃焼空気Ｓが取付管Ｃ２１の開口部Ｃ２２から炉体Ｃ内に拡散するのを防止し、燃焼空気Ｓを炉体Ｃ内で直進するようにすることができる。
そして、取付管Ｃ２１が上記のように炉体Ｃの内壁面Ｃ７の接線方向を向くように取り付けられていれば、燃焼空気Ｓがよりスムーズに螺旋状に移動する状態に移行させることができ、炉体Ｃの内壁面Ｃ７がより均等に効率良く加熱されるのである。
なお、水素燃焼型温風暖房機Ａの稼動を停止すると、水素供給管Ｅ１内に溜まっている水素ガスが、バーナーＣ１２の水素輸送管１を通って炉体Ｃ内に溜まる場合がある。
その状態で、水素燃焼型温風暖房機Ａを稼動するためにバーナーＣ１２を点火すると、炉体Ｃ内に溜まった水素ガスが爆発する可能性がある。
その状態で、水素燃焼型温風暖房機Ａを稼動するためにバーナーＣ１２を点火すると、炉体Ｃ内に溜まった水素ガスが爆発する可能性がある。
そうした事態を防止するため、炉体Ｃの上部に、溜まった水素ガスを抜くための弁Ｃ５を設け（図５（Ａ）参照）、その管部を加熱室Ｄの外側で大気に開放するようにすることが好ましい（図１参照）。
その際、水素燃焼型温風暖房機Ａの停止に合わせて自動的に弁Ｃ５が開くように制御し、稼動時に閉じるようにすれば、簡単で且つ安全であるためより好ましい。
その際、水素燃焼型温風暖房機Ａの停止に合わせて自動的に弁Ｃ５が開くように制御し、稼動時に閉じるようにすれば、簡単で且つ安全であるためより好ましい。
また、炉体Ｃの下方に、水抜き用の窓部Ｃ６が形成されていれば、好ましい（図５（Ａ）参照）。
先述したように、燃焼空気Ｓは、水素ガスの燃焼により生じた水蒸気を含むので、水素燃焼型温風暖房機Ａを停止した際に炉体Ｃが冷えると、水蒸気が炉体Ｃの内部で結露する場合がある。
先述したように、燃焼空気Ｓは、水素ガスの燃焼により生じた水蒸気を含むので、水素燃焼型温風暖房機Ａを停止した際に炉体Ｃが冷えると、水蒸気が炉体Ｃの内部で結露する場合がある。
炉体Ｃの内部や案内板Ｃ４に水滴が付着していると、水素燃焼型温風暖房機Ａの稼動開始時に、燃焼空気Ｓの熱を水が吸収してしまうため、炉体Ｃの加熱効率が低下してしまう可能性がある。
炉体Ｃの下方に水抜き用の窓部Ｃ６を設けると、そうした余分な水を抜くことができる。
炉体Ｃの下方に水抜き用の窓部Ｃ６を設けると、そうした余分な水を抜くことができる。
また、窓部Ｃ６を介して空気が出入りできるため、炉体Ｃ内の圧力調整を自動的に行うことが可能となるという効果もある。
なお、図５（Ａ）において、水抜き用の窓部Ｃ６は筒状に開口された状態に示したが、必要に応じて開閉窓を備えることも当然可能である（後述する図８（Ａ）参照）。
なお、図５（Ａ）において、水抜き用の窓部Ｃ６は筒状に開口された状態に示したが、必要に応じて開閉窓を備えることも当然可能である（後述する図８（Ａ）参照）。
因みに、この実施の形態では、図５（Ａ）に示したように、水素供給管Ｅ１と炉体Ｃの燃焼部Ｃ１との連結部付近に電磁弁Ｅ５が配設され、水素ガスの燃焼部Ｃ１への流入を制御している。
また、酸素供給管Ｅ２には、炉体Ｃの取付管Ｃ２１との連結部付近に電磁弁Ｅ６が配設され、水素ガスの燃焼部Ｃ１への流入を制御している。
本発明者らの実験では、この電磁弁Ｅ５，Ｅ６として、例えば、プロパンガス用の電磁弁を用いた場合、この電磁弁から水素ガスが漏出するケースがあった。
また、酸素供給管Ｅ２には、炉体Ｃの取付管Ｃ２１との連結部付近に電磁弁Ｅ６が配設され、水素ガスの燃焼部Ｃ１への流入を制御している。
本発明者らの実験では、この電磁弁Ｅ５，Ｅ６として、例えば、プロパンガス用の電磁弁を用いた場合、この電磁弁から水素ガスが漏出するケースがあった。
これは、水素分子がプロパン分子より小さい等の原因によると考えられ、電磁弁Ｅ５には、より高い気密性が求められることが分かった。
〔加熱室Ｄの構造等〕
加熱室Ｄ（図１参照）の機能については、上記の水素燃焼型温風暖房機Ａの温風発生機構で述べた通りである。
また、炉体Ｃの排気管Ｃ３が、図１に示したように、加熱室Ｄ内に開口するように形成されていれば、吸込口Ｄ１から取り入れた外気Ｐの加熱効率を高めることができるため、好ましいことも述べた。
加熱室Ｄ（図１参照）の機能については、上記の水素燃焼型温風暖房機Ａの温風発生機構で述べた通りである。
また、炉体Ｃの排気管Ｃ３が、図１に示したように、加熱室Ｄ内に開口するように形成されていれば、吸込口Ｄ１から取り入れた外気Ｐの加熱効率を高めることができるため、好ましいことも述べた。
さて、外気Ｐの加熱効率を更に高めるためには、加熱室Ｄ内に取り入れた外気Ｐと上記のように加熱された炉体Ｃとの接触時間を長くする等の工夫が必要である。
そのために、この実施の形態においては、加熱室Ｄに、取り入れた外気Ｐが炉体Ｃの周囲を旋回する状態になるように吸込口Ｄ１が取り付けられている。
そのために、この実施の形態においては、加熱室Ｄに、取り入れた外気Ｐが炉体Ｃの周囲を旋回する状態になるように吸込口Ｄ１が取り付けられている。
図８は、取り入れた外気Ｐが炉体Ｃの周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室Ｄと炉体Ｃを示す図であり、（Ａ）は加熱室Ｄのみ断面とした正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
この実施の形態では、加熱室Ｄは、主に、円筒状の側壁Ｄ３、上壁Ｄ４、及び底壁Ｄ５よりなる。
この実施の形態では、加熱室Ｄは、主に、円筒状の側壁Ｄ３、上壁Ｄ４、及び底壁Ｄ５よりなる。
加熱室Ｄは、架台Ｇの上部に固定されている。
また、加熱室Ｄの内部には、炉体Ｃが配置され、取付管Ｃ２１及び酸素供給管Ｅ２が側壁Ｄ３を貫通し、弁Ｃ５が上壁Ｄ４を貫通し、更に窓部Ｃ６が底壁Ｄ５を貫通する状態に設置されている。
炉体Ｃの各部が加熱室Ｄの各壁を貫通している部分は、適宜溶接されたりシーリングが施されたりして、気密が保たれている。
また、加熱室Ｄの内部には、炉体Ｃが配置され、取付管Ｃ２１及び酸素供給管Ｅ２が側壁Ｄ３を貫通し、弁Ｃ５が上壁Ｄ４を貫通し、更に窓部Ｃ６が底壁Ｄ５を貫通する状態に設置されている。
炉体Ｃの各部が加熱室Ｄの各壁を貫通している部分は、適宜溶接されたりシーリングが施されたりして、気密が保たれている。
なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、フランジＣ１３を介して取付管Ｃ２１に取り付けられるべき燃焼部Ｃ１を便宜上省略した。
この実施の形態では、炉体Ｃに対して取付管Ｃ２１が接線方向に取り付けられるのと同様に、吸込口Ｄ１が、加熱室Ｄの円筒状の側壁Ｄ３の上部に同時に接線方向に取り付けられている。
この実施の形態では、炉体Ｃに対して取付管Ｃ２１が接線方向に取り付けられるのと同様に、吸込口Ｄ１が、加熱室Ｄの円筒状の側壁Ｄ３の上部に同時に接線方向に取り付けられている。
このように吸込口Ｄ１を取り付けることにより、吸込口Ｄ１から取り入れた外気Ｐが、炉体Ｃの周囲を旋回しながら加熱された炉体Ｃの熱を十分に吸収することができる。
またその際、炉体Ｃの排気管Ｃ３が加熱室Ｄ内に開口するように形成されていれば、外気Ｐが炉体Ｃの熱を吸収すると同時に、排気管Ｃ３から吹き出される高温でクリーンな燃焼空気Ｓが外気Ｐに混合し合うため、外気Ｐの加熱効率が向上するのである。
またその際、炉体Ｃの排気管Ｃ３が加熱室Ｄ内に開口するように形成されていれば、外気Ｐが炉体Ｃの熱を吸収すると同時に、排気管Ｃ３から吹き出される高温でクリーンな燃焼空気Ｓが外気Ｐに混合し合うため、外気Ｐの加熱効率が向上するのである。
このようにして十分に加熱された外気Ｐ、即ち温風Ｑが、加熱室Ｄの側壁Ｄ３の下方に設けられた温風吹出口Ｄ２から外部に排出されるのである。
本発明者らの実験では、電気分解部Ｂの電気分解装置Ｂ１での水素ガスの発生量を２．２７ｍ３／時間（濃度９８．８％）にまで高め、炉体Ｃの燃焼部Ｃ１では電気分解部Ｂで発生した酸素ガスを用いずに空気Ｒのみで水素ガスを燃焼するように形成しても、加熱室Ｄの温風吹出口Ｄ２で、少なくとも７０℃〜１３０℃の温風Ｑを発生させることができることが分かっている。
本発明者らの実験では、電気分解部Ｂの電気分解装置Ｂ１での水素ガスの発生量を２．２７ｍ３／時間（濃度９８．８％）にまで高め、炉体Ｃの燃焼部Ｃ１では電気分解部Ｂで発生した酸素ガスを用いずに空気Ｒのみで水素ガスを燃焼するように形成しても、加熱室Ｄの温風吹出口Ｄ２で、少なくとも７０℃〜１３０℃の温風Ｑを発生させることができることが分かっている。
この実施の形態では、図１に示したように、吸込口Ｄ１に外気Ｐを取り入れるためのブロワーＤ６が取り付けられている。
外気Ｐは、加熱室Ｄの外部からブロワーＤ６により加熱室Ｄ内に送り込まれ、加熱室Ｄ内で炉体Ｃの周囲を旋回するための駆動力を与えられる。
このブロワーＤ６は、いわゆるファン式のものでもブロー式のものでも良く、また、温風吹出口Ｄ２に取り付けたり、或いは吸込口Ｄ１と温風吹出口Ｄ２の双方に取り付けることも可能である。
外気Ｐは、加熱室Ｄの外部からブロワーＤ６により加熱室Ｄ内に送り込まれ、加熱室Ｄ内で炉体Ｃの周囲を旋回するための駆動力を与えられる。
このブロワーＤ６は、いわゆるファン式のものでもブロー式のものでも良く、また、温風吹出口Ｄ２に取り付けたり、或いは吸込口Ｄ１と温風吹出口Ｄ２の双方に取り付けることも可能である。
上記の温風Ｑの温度は、基本的には、炉体Ｃの燃焼部Ｃ１での水素ガスの燃焼温度で調整するが、更に、このブロワーＤ６の風量を調整したり、電気分解部Ｂで発生した酸素ガス（濃度はほぼ１００％）を水素ガスの燃焼に用いる場合の流量を変えたり、或いは炉体Ｃの排気管Ｃ３を加熱室Ｄの外部に吹き出すように形成したりすること等により、上記の温度範囲より更に高くし、或いは更に低くなるように調整することも可能である。
また、図８（Ａ）に示した加熱室Ｄの側壁Ｄ３上部や上壁Ｄ４の内面及び外面、又はその両面を、断熱材を付設する等の手段を講じ、加熱室Ｄの上方から熱が逃げないようにすることも可能であり、更に加熱効率を向上させることができる。
なお、図１に示したように、温風吹出口Ｄ２にはビニールパイプやダクト等（以下まとめて通気管Ｈという）が取り付けられて、温風吹出口Ｄ２から吹き出された温風Ｑは、この通気管Ｈを通して温室（ハウス）内や室内等に供給される。
なお、図１に示したように、温風吹出口Ｄ２にはビニールパイプやダクト等（以下まとめて通気管Ｈという）が取り付けられて、温風吹出口Ｄ２から吹き出された温風Ｑは、この通気管Ｈを通して温室（ハウス）内や室内等に供給される。
先述したように、炉体Ｃの排気管Ｃ３から吹き出される燃焼空気Ｓには水蒸気が含まれるので、温風吹出口Ｄ２やその通気管Ｈに除湿手段を設けることも可能である。
次に、図９を用いて、水素燃焼型温風暖房機Ａの処理の流れについて説明する。
先ず、電源Ｂ８をオンにし各種電気系統に電気を流す。
また、ブロワーＤ６，Ｅ３，Ｅ４を起動する。
先ず、電源Ｂ８をオンにし各種電気系統に電気を流す。
また、ブロワーＤ６，Ｅ３，Ｅ４を起動する。
次いで、ステップＳ１において、送水管Ｆに水道水Ｗを流し、純水製造装置Ｂ６、分離器Ｂ２、及び冷却器Ｂ７を介して電気分解装置Ｂ１に純水を供給する。
次いで、ステップＳ２において、電気分解装置Ｂ１により純水を水素ガスと酸素ガスに分解し、ステップＳ３及びステップＳ４に進む。
次いで、ステップＳ２において、電気分解装置Ｂ１により純水を水素ガスと酸素ガスに分解し、ステップＳ３及びステップＳ４に進む。
ステップＳ３では、電気分解装置Ｂ１で発生した水素ガスが水素分離器Ｂ２ａに供給され、水素ガスが冷却される。
一方、ステップＳ４では、電気分解装置Ｂ１で発生した酸素ガスが酸素分離器Ｂ２ｂに供給され、酸素ガスが冷却される。
一方、ステップＳ４では、電気分解装置Ｂ１で発生した酸素ガスが酸素分離器Ｂ２ｂに供給され、酸素ガスが冷却される。
ステップＳ５では、水素分離器Ｂ２ａから供給される水素ガスの中に含まれる水蒸気が水素凝集器Ｂ３ａにより除去される。
一方、ステップＳ６では、酸素分離器Ｂ２ｂから供給される酸素ガスの中に含まれる水蒸気が酸素凝集器Ｂ３ｂにより除去される。
一方、ステップＳ６では、酸素分離器Ｂ２ｂから供給される酸素ガスの中に含まれる水蒸気が酸素凝集器Ｂ３ｂにより除去される。
ステップＳ７では、水素凝縮器Ｂ３ａ及び酸素凝縮器Ｂ３ｂからの水素ガスと酸素ガスとの圧力の比較が行われる。
この圧力差が所定比率範囲を超えると、圧力が高い側のガスが外部へ排出される。
この圧力差が所定比率範囲を超えると、圧力が高い側のガスが外部へ排出される。
ステップＳ８では、差圧調整器Ｂ４を経てきた水素ガスが水素乾燥器Ｂ５ａに流入し、水素ガスは最終的な乾燥を受ける。
一方、ステップＳ９では、差圧調整器Ｂ４を経てきた酸素ガスが酸素乾燥器Ｂ５ｂに流入し、酸素ガスは最終的な乾燥を受ける。
一方、ステップＳ９では、差圧調整器Ｂ４を経てきた酸素ガスが酸素乾燥器Ｂ５ｂに流入し、酸素ガスは最終的な乾燥を受ける。
ステップＳ１０では、水素乾燥器Ｂ５ａから水素供給管Ｅ１を介して、電磁弁Ｅ５に水素ガスが流入し、流量が調整される。
一方、ステップＳ１１では、酸素乾燥器Ｂ５ｂから酸素供給管Ｅ２を介して、電磁弁Ｅ６に酸素ガスが流入し、流量が調整される。
一方、ステップＳ１１では、酸素乾燥器Ｂ５ｂから酸素供給管Ｅ２を介して、電磁弁Ｅ６に酸素ガスが流入し、流量が調整される。
ステップＳ１２では、水素供給管Ｅ１からの水素ガス（例えば、３ｍ３／ｈ）と、酸素供給管Ｅ２からの酸素ガスと、ファンＣ１１から吸引された空気Ｒとが燃焼部Ｃ１（例えば、３０，０００ｋｃａｌ／ｈ）に流入される。
なお、このステップでは酸素供給管Ｅ２からの酸素ガスを燃焼部Ｃ１に供給しない場合もある。
なお、このステップでは酸素供給管Ｅ２からの酸素ガスを燃焼部Ｃ１に供給しない場合もある。
次いで、ステップＳ１３において、燃焼部Ｃ１で燃焼した反応ガスが炉体Ｃを加熱する（炉体内上部温度は例えば２５０℃程度となる）。
次いで、ステップＳ１４において、炉体Ｃの排気管Ｃ３から排出された反応ガスと、ブロワーＤ６から吸引された外気Ｐとが加熱室Ｄ内で混合する（例えば、１３０℃程度となる）。
また、この混合したガスは炉体Ｃの外壁面Ｃ２と接触し、炉体Ｃから熱が伝達される。
最後に、ステップＳ１５において、反応ガスと外気Ｐとの混合ガスが、通気管Ｈから温風（例えば、６０℃程度、外気１５℃）として排出される。
また、この混合したガスは炉体Ｃの外壁面Ｃ２と接触し、炉体Ｃから熱が伝達される。
最後に、ステップＳ１５において、反応ガスと外気Ｐとの混合ガスが、通気管Ｈから温風（例えば、６０℃程度、外気１５℃）として排出される。
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は第１実施形態と比べて水素燃焼型温風暖房機Ａの構造のみ異なるため、その相違部分についてのみ詳細に説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成部材には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図１０は、本発明の水素燃焼型温風暖房機の第２実施形態を示す概略図である（加熱室Ｄのみ内部が見えるように図示した）。
図１１は、取り入れた外気が炉体の周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室と炉体を示す説明図である。
図１１（Ａ）は加熱室及び予熱室の断面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
この第２実施形態は第１実施形態と比べて水素燃焼型温風暖房機Ａの構造のみ異なるため、その相違部分についてのみ詳細に説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成部材には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図１０は、本発明の水素燃焼型温風暖房機の第２実施形態を示す概略図である（加熱室Ｄのみ内部が見えるように図示した）。
図１１は、取り入れた外気が炉体の周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室と炉体を示す説明図である。
図１１（Ａ）は加熱室及び予熱室の断面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
この第２実施形態の水素燃焼型温風暖房機Ａは、外気Ｐを加熱室Ｄの吸込口Ｄ１から取り入れ（図１０の矢印参照）、取り入れた外気Ｐを高温状態の炉体Ｃで加熱した後、加熱された外気Ｐを温風吹出口Ｄ２から外部に排出する（図１０の矢印参照）ことにより温風Ｑを発生させるものである。
この実施形態では、空気は温度が高くなると軽くなる性質を利用して吸込口Ｄ１が加熱室Ｄの下側壁面に設けられ、温風吹出口Ｄ２が加熱室Ｄの上面中央に設けられている。
温風吹出口Ｄ２には連結部Ｄ７が形成され、温風吹出口Ｄ２の向きを自由に回転させ変更させることができるようにされている。
この実施形態では、空気は温度が高くなると軽くなる性質を利用して吸込口Ｄ１が加熱室Ｄの下側壁面に設けられ、温風吹出口Ｄ２が加熱室Ｄの上面中央に設けられている。
温風吹出口Ｄ２には連結部Ｄ７が形成され、温風吹出口Ｄ２の向きを自由に回転させ変更させることができるようにされている。
加熱室Ｄの外側には、筒状の予熱室Ｊが設けられている。
この予熱室Ｊの上端側には返還流路Ｊ１が連通され、予熱室Ｊと吸込口Ｄ１とが連通されている。
炉体Ｃの下端には、水抜き用の窓部Ｃ６が設けられており、この窓部Ｃ６の周面には貫通穴Ｃ６１が形成され、この貫通穴Ｃ６１を介して炉体Ｃ内の比較的高温の反応ガスが炉体Ｃ外へ放出される。
そして、この反応ガスは専用通路Ｋを介して直接予熱室Ｊに流入する。
この予熱室Ｊに流入した反応ガスは、上述した返還流路Ｊ１に流入し、吸込口Ｄ１に戻される。
この予熱室Ｊの上端側には返還流路Ｊ１が連通され、予熱室Ｊと吸込口Ｄ１とが連通されている。
炉体Ｃの下端には、水抜き用の窓部Ｃ６が設けられており、この窓部Ｃ６の周面には貫通穴Ｃ６１が形成され、この貫通穴Ｃ６１を介して炉体Ｃ内の比較的高温の反応ガスが炉体Ｃ外へ放出される。
そして、この反応ガスは専用通路Ｋを介して直接予熱室Ｊに流入する。
この予熱室Ｊに流入した反応ガスは、上述した返還流路Ｊ１に流入し、吸込口Ｄ１に戻される。
上述したように、加熱室Ｄを予熱室Ｊによって覆い、二重構造の壁を形成するようにすれば、予熱室Ｊが断熱層としての役割を果たすようになり、高い断熱特性が発揮される。
そして、加熱室Ｄが保温されると共に、装置を寒冷地に設置しても外部の冷気により加熱室Ｄが冷やされることもなく、燃焼効率の向上を図ることができる。
そして、加熱室Ｄが保温されると共に、装置を寒冷地に設置しても外部の冷気により加熱室Ｄが冷やされることもなく、燃焼効率の向上を図ることができる。
また、加熱室Ｄ内に排出された比較的高温の反応ガスは、加熱室Ｄ内の空気と混ざり合わないように直接、専用通路Ｋを介して予熱室Ｊ内に流入し、加熱室Ｄの外壁周囲を通過してから予熱室Ｊの外側へ排出されるので、炉体Ｃ内から加熱室Ｄ及び予熱室Ｊを伝わり予熱室Ｊの外側へ伝達される熱量を小さくすることができ、加熱室Ｄの保温を確実に行うことができる。
また、予熱室Ｊの外部へ排出される反応ガスは、返還流路Ｊ１を介して加熱室Ｄへ流入されるので、返還流路Ｊ１を流れる比較的高温の反応ガスを加熱室Ｄに取り入れられる外気と混合することができ、熱効率の良い温風の発生を行うことができる。
以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形例が可能であることは言うまでもない。
例えば、必要な量の水素ガスの発生量が得られるならば、電気分解装置Ｂ１に代えて、例えば、炭化水素等から水素ガスを取り出す装置等を用いることも可能である。
また、上記の実施の形態では、炉体Ｃがいわゆる縦型、即ち炉体Ｃ内での燃焼空気Ｓが概して縦方向に（下から上に）流れるものである場合について説明したが、本発明は、いわゆる横型のものも当然含まれる。
更に、例えば、炉体Ｃ内に本発明と同様に螺旋状の案内板Ｃ４を形成し、燃焼空気Ｓが炉体Ｃの内部を上方から下方に向けて流れるように案内するように形成しても、本発明と同様の効果が得られる。
また、温風吹出口Ｄ２の加熱室Ｄへの取付位置は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示した取付位置に限定されず、例えば、吸込口Ｄ１と同様に、加熱室Ｄの円筒状の側壁Ｄ３にその接線方向に取り付ける等、適宜選ばれる。
更に、図１及び図８においては、炉体Ｃの燃焼部Ｃ１（図８では省略）を加熱室Ｄの側壁Ｄ３の外側に取り付け、加熱室Ｄの外部の空気Ｒを吸引する状態に図示されているが、加熱室Ｄの内部から外気Ｐを吸引するように形成することも当然可能である。
また、図１０及び図１１において、返還流路Ｊ１や専用通路Ｋは１本ずつ設けた例について説明したが、複数本設けるようにしても良い。
本発明は、水素燃焼型温風暖房機、水素燃焼型温風発生方法に関するものであるが、その原理を利用する限り、例えば、温室の暖房用のみならず、一般建築物、工場、船舶等の空調用に適用することも当然可能である。
［図１］本発明の水素燃焼型温風発生方法に係る水素燃焼型温風暖房機の第１実施形態を示す説明図である。
［図２］図１の水素燃焼型温風暖房機の電気分解部の構造を示す説明図である。
［図３］図２の水素凝集器の内部構造を示す説明図である。
［図４］図１の電気分解装置を斜視的に示す説明図である。
［図５］図１の炉体の構造を示す説明図であり、（Ａ）は炉体を裏側から見た場合の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
［図６］図５の取り付管内のバーナーによる燃焼の状態を示す説明図である。
［図７］バーナーの他の実施形態を示す説明図である。
［図８］取り入れた外気が炉体の周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室と炉体を示す説明図であり、（Ａ）は加熱室のみ断面とした正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
［図９］図１の水素燃焼型温風暖房機の処理の流れを示す説明図である。
［図１０］本発明の水素燃焼型温風発生方法に係る水素燃焼型温風暖房機の第２実施形態を示す説明図である。
［図１１］取り入れた外気が炉体の周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室と炉体を示す説明図であり、（Ａ）は加熱室を断面図とし炉体を外観図とした正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
［図２］図１の水素燃焼型温風暖房機の電気分解部の構造を示す説明図である。
［図３］図２の水素凝集器の内部構造を示す説明図である。
［図４］図１の電気分解装置を斜視的に示す説明図である。
［図５］図１の炉体の構造を示す説明図であり、（Ａ）は炉体を裏側から見た場合の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
［図６］図５の取り付管内のバーナーによる燃焼の状態を示す説明図である。
［図７］バーナーの他の実施形態を示す説明図である。
［図８］取り入れた外気が炉体の周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室と炉体を示す説明図であり、（Ａ）は加熱室のみ断面とした正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
［図９］図１の水素燃焼型温風暖房機の処理の流れを示す説明図である。
［図１０］本発明の水素燃焼型温風発生方法に係る水素燃焼型温風暖房機の第２実施形態を示す説明図である。
［図１１］取り入れた外気が炉体の周囲を旋回する状態になるように形成された加熱室と炉体を示す説明図であり、（Ａ）は加熱室を断面図とし炉体を外観図とした正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
Ａ…水素燃焼型温風暖房機
Ｂ…電気分解部
Ｂ１…電気分解装置
Ｂ１ａ…電極板
Ｂ２…分離器
Ｂ２ａ…水素分離器
Ｂ２ｂ…酸素分離器
Ｂ３…凝集器
Ｂ３ａ…水素凝集器
Ｂ３ｂ…酸素凝集器
Ｂ３１…邪魔板
Ｂ３２…水回収管
Ｂ４…差圧調整器
Ｂ５…乾燥器
Ｂ５ａ…水素乾燥器
Ｂ５ｂ…酸素乾燥器
Ｂ６…純水製造装置
Ｂ７…冷却器
Ｂ８…電源
Ｃ…炉体
Ｃ１…燃焼部
Ｃ１１…ファン
Ｃ１１ａ…空気取込口
Ｃ１２…バーナー
Ｃ１３…フランジ
Ｃ２…外壁面
Ｃ２１…取付管
Ｃ２２…開口部
Ｃ３…排気管
Ｃ４…案内板
Ｃ５…弁
Ｃ６…窓部
Ｃ６１…貫通穴
Ｃ７…内壁面
Ｄ…加熱室
Ｄ１…吸込口
Ｄ２…温風吹出口
Ｄ３…側壁
Ｄ４…上壁
Ｄ５…底壁
Ｄ６…ブロワー
Ｄ７…連結部
Ｅ１…水素供給管
Ｅ２…酸素供給管
Ｅ３…ブロワー
Ｅ４…ブロワー
Ｅ５…電磁弁
Ｅ６…電磁弁
Ｆ…送水管
Ｇ…架台
Ｈ…通気管
Ｊ…予熱室
Ｊ１…返還流路
Ｋ…専用通路
Ｐ…外気
Ｑ…温風
Ｒ…空気
Ｓ…燃焼空気
Ｗ…水道水
１…水素輸送管
２…鍔部
３…空気輸送管
４…噴射穴
５…切欠部
６…酸素輸送管
Ｂ…電気分解部
Ｂ１…電気分解装置
Ｂ１ａ…電極板
Ｂ２…分離器
Ｂ２ａ…水素分離器
Ｂ２ｂ…酸素分離器
Ｂ３…凝集器
Ｂ３ａ…水素凝集器
Ｂ３ｂ…酸素凝集器
Ｂ３１…邪魔板
Ｂ３２…水回収管
Ｂ４…差圧調整器
Ｂ５…乾燥器
Ｂ５ａ…水素乾燥器
Ｂ５ｂ…酸素乾燥器
Ｂ６…純水製造装置
Ｂ７…冷却器
Ｂ８…電源
Ｃ…炉体
Ｃ１…燃焼部
Ｃ１１…ファン
Ｃ１１ａ…空気取込口
Ｃ１２…バーナー
Ｃ１３…フランジ
Ｃ２…外壁面
Ｃ２１…取付管
Ｃ２２…開口部
Ｃ３…排気管
Ｃ４…案内板
Ｃ５…弁
Ｃ６…窓部
Ｃ６１…貫通穴
Ｃ７…内壁面
Ｄ…加熱室
Ｄ１…吸込口
Ｄ２…温風吹出口
Ｄ３…側壁
Ｄ４…上壁
Ｄ５…底壁
Ｄ６…ブロワー
Ｄ７…連結部
Ｅ１…水素供給管
Ｅ２…酸素供給管
Ｅ３…ブロワー
Ｅ４…ブロワー
Ｅ５…電磁弁
Ｅ６…電磁弁
Ｆ…送水管
Ｇ…架台
Ｈ…通気管
Ｊ…予熱室
Ｊ１…返還流路
Ｋ…専用通路
Ｐ…外気
Ｑ…温風
Ｒ…空気
Ｓ…燃焼空気
Ｗ…水道水
１…水素輸送管
２…鍔部
３…空気輸送管
４…噴射穴
５…切欠部
６…酸素輸送管
Claims (19)
- 電気分解により水を水素ガス及び酸素ガスに分解するための電気分解部と、
該電気分解部で発生させた水素ガスを内部で燃焼させて加熱される炉体と、
該炉体の周囲を取り囲むように設けられ、外気を取り入れて該炉体で加熱した後排出するための加熱室と、
を備えることを特徴とする水素燃焼型温風暖房機。 - 請求項１に記載の水素燃焼型温風暖房機において、
前記炉体は、略円筒形に形成され、空気を吸引するためのファンを備えた水素ガス燃焼用のバーナーと、
該バーナーによる水素ガスの燃焼により加熱された該空気が炉体の内部で螺旋状に移動するように案内するための螺旋状の案内板と、
該加熱された空気を吹き出すための排気管とを備えることを特徴とする水素燃焼型温風暖房機。 - 請求項１又は請求項２に記載の水素燃焼型温風暖房機において、
前記加熱室を覆う予熱室と、
前記炉体から排出された反応ガスを直接、前記予熱室に流入させるための専用通路と、
が設けられたことを特徴とする水素燃焼型温風暖房機。 - 請求項３に記載の水素燃焼型温風暖房機において、
前記予熱室には、該予熱室の反応ガスを前記加熱室に戻すための返還流路が設けられたことを特徴とする水素燃焼型温風暖房機。 - 水を水素ガスと酸素ガスとに電気分解する電気分解工程と、
この電気分解工程で発生した水素ガスを前記酸素ガスと混合させた状態で燃焼させて炉体内の温度を上昇させる燃焼工程と、
前記炉体の周囲を取り囲むように設けられた加熱室に外気を取り入れ、この外気を前記水素ガスの燃焼により加熱された前記炉体の外壁面に接触させ前記外気を昇温させる外気昇温工程と、
この外気昇温工程で昇温された外気を前記加熱室外へ排出する温風排出工程と、
を有することを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記電気分解工程により発生した前記水素ガスと前記酸素ガスとを分離して回収する分離回収工程を有することを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項６に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記分離回収工程で回収された前記水素ガスと前記酸素ガスとをそれぞれ乾燥させる乾燥工程を有することを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記燃焼工程は、バーナーを用いて行うことを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記炉体内には、前記燃焼工程で発生した反応ガスを導くために螺旋状に案内板が設けられ、
前記外気昇温工程において、前記案内板上を流れる前記反応ガスと、前記加熱室内に取り入れられた外気と、の熱交換が効率的に行われることを有することを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項９に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記水素ガスの燃焼により発生した反応ガスは、前記炉体内を流通した後、前記加熱室内に排出されることを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項１０に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記加熱室は予熱室によって覆われ、
前記炉体から排出された反応ガスは、直接、前記予熱室に流入されることを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項１１に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記予熱室から前記加熱室へ前記反応ガスを戻すことを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記燃焼工程で未反応の水素ガスを前記炉体内から弁を介して抜くことを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 請求項５に記載の水素燃焼型温風発生方法において、
前記燃焼工程で発生した水分を前記炉体内から抜くことを特徴とする水素燃焼型温風発生方法。 - 空気輸送管と、
この空気輸送管の先端の開口部を覆うように設けられ空気通過用の切欠部が形成された鍔部と、
前記空気輸送管内に設けられ前記鍔部を貫通して前記鍔部から突出した水素輸送管と、
この水素輸送管の先端よりも前方に酸素を供給するように配置された酸素輸送管と、
を有することを特徴とする水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナー。 - 空気輸送管と、
この空気輸送管の先端の開口部を覆うように設けられ空気通過用の切欠部が形成された鍔部と、
前記空気輸送管内に設けられ前記鍔部を貫通して前記鍔部から突出した水素輸送管と、
前記水素輸送管内に設けられ前記水素輸送管の先端から突出した酸素輸送管と、を有することを特徴とする水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナー。 - 請求項１５又は請求項１６に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーにおいて、
前記鍔部より突出した前記水素輸送管の突出部分の外周壁に周方向に沿って複数の細穴が形成されたことを特徴とする水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナー。 - 請求項１７に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーにおいて、
前記水素輸送管の先端側に形成された前記複数の細穴は周方向に均等の間隔で設けられ、
前記鍔部に形成された前記切欠部も前記細穴と同数だけ周方向に均等に設けられていることを特徴とする水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナー。 - 請求項１７に記載の水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナーにおいて、
前記酸素輸送管の先端は閉蓋されており、その近傍の前記酸素輸送管の外周壁に周方向に等間隔で複数の酸素ガス噴出口が形成されていることを特徴とする水素燃焼型温風発生方法に用いるバーナー。
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