(57)【要約】【課題】  「「逆火現象」の発生を防止して、安全性の向上を図ることが可能であり、又、「低燃焼」の場合と「高燃焼」の場合において、別個のノズルを要することなく、構成の簡略化と部品点数の削減を図ることができ、又、燃料の霧化のために使用する混合ガスの量の増大を防止することができる燃焼方法と燃焼装置と燃焼装置に用いられるノズルを提供すること。【解決手段】  燃料と、空気と、水素ガス及び酸素ガスからなる混合ガスと、を供給して燃焼させる燃焼方法において、着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させることにより、逆火現象の発生を防止するようにしたものであり、それによって、安全性の向上を図ることができ、ひいては、燃焼効率の向上を図ることができるものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と、空気と、水素ガス及び酸素ガスからなる混合ガスと、を供給して燃焼させる燃焼方法において、
着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させることにより、逆火現象の発生を防止するようにしたことを特徴とする燃焼方法。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼方法において、
着火する場合には、最初に上記空気と上記燃料のみとし、次に、所定時間を掛けて上記空気の供給を減少させていくと共に上記混合ガスの供給を増加させていき、燃焼時には上記燃料と上記混合ガスのみとし、
消化する場合には、所定時間を掛けて上記混合ガスの供給を減少させていくと共に上記空気の供給を増加させていき、上記空気と上記燃料のみとするようにしたことを特徴とする燃焼方法。
【請求項３】
燃料を供給する燃料供給手段と、空気を供給する空気供給手段と、水素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを生成して供給する混合ガス供給手段と、上記燃料供給手段から供給される燃料と上記空気供給手段から供給される空気と上記混合ガス供給手段から供給される混合ガスが導入されるノズルと、上記燃料供給手段と上記空気供給手段と上記混合ガス供給手段を制御して上記ノズルへの上記燃料と上記空気と上記混合ガスの供給を制御する制御手段とを具備し、
上記制御手段は、着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させるように制御し、それによって、逆火現象の発生を防止するようにしたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項４】
請求項３記載の燃焼装置において、
上記制御手段は、着火する場合には、最初に上記空気と上記燃料のみとし、次に、所定時間を掛けて上記空気の供給を減少させていくと共に上記混合ガスの供給を増加させていき、燃焼時には上記燃料と上記混合ガスのみとし、消化する場合には、所定時間を掛けて上記混合ガスの供給を減少させていくと共に上記空気の供給を増加させていき、上記空気と上記燃料のみとするように制御するものであることを特徴とする燃焼装置。
【請求項５】
請求項３記載の燃焼装置において、
上記燃料供給手段は燃料を低圧側燃料ライン及び又は高圧側燃料ラインを介して上記ノズルに供給するものであり、
上記制御手段は、低燃焼時には上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスと上記燃料供給手段の低圧側燃料ラインを介しての燃料を上記ノズルに供給し、高燃焼時にはそれに加えて上記燃料供給手段の高圧側燃料ラインを介しての燃料を上記ノズルに供給するものであることを特徴とする燃焼装置。
【請求項６】
請求項５記載の燃焼装置において、
上記制御手段は高燃焼時に上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスの量を増大させるものであることを特徴とする燃焼装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の燃焼装置において、
上記低圧側燃料ラインを介して供給される燃料は上記混合ガスによって霧化され、一方、上記高圧側燃料ラインを介して供給される燃料は燃料供給ポンプの圧力によって霧化されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項８】
請求項５〜請求項７の何れかに記載の燃焼装置において、
上記混合ガス生成・供給手段には圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段が分岐・接続されていて、
上記制御手段は、着火時と消火時に上記混合ガスに圧縮空気を所定時間混合させるものであることを特徴とする燃焼装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項７の何れかに記載の燃焼装置において、
上記ノズルは、燃料供給手段の低圧側燃料ラインが接続される低圧側燃料ポートと、燃料供給手段の高圧側燃料ラインが接続される高圧側燃料ポートと、水素ガス及び酸素ガスの混合ガスを生成・供給する混合ガス生成・供給手段からの混合ガス供給ラインが接続される混合ガスポートと、上記低圧側燃料ポートを介して供給された低圧側燃料を流通させて噴射させる低圧側燃料流路と、上記高圧側燃料ポートを介して供給された高圧側燃料を流通させて噴射させる高圧側燃料流路と、上記混合ガスポートを介して供給される混合ガスを流通させて噴射させるとともに上記低圧側燃料流路と一部重複する混合ガス流路と、上記低圧側燃料が混合ガスによって霧化されたものが噴射される低圧側噴射孔と、上記高圧側燃料が霧化されたものが上記低圧側に対してより絞られた範囲で噴射される高圧側噴射孔と、を具備したことを特徴とする燃焼装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料方法と燃焼装置に係り、特に、例えば、ボイラ等に燃料を供給して燃焼させる場合に、いわゆる「逆火現象」の発生を防止することができるように工夫するとともに、従来それぞれ別個に設けられていた「低燃焼」用のノズルと「高燃焼」用のノズルを一体化することにより、構成の簡略化と部品点数の減少を図り、且つ、「高燃焼」時に使用される水素ガス及び酸素ガスの混合ガスの量の増大化を防止することができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１、２に示すように、水を電気分解して水素と酸素の混合ガスを生成する水電気分解装置が開発されている。この種の水電気分解装置においては、水を電気分解して水素と酸素の混合ガスを生成する電解槽が設けられている。上記電解槽には、複数枚の電極板が電解液中に浸漬された状態で、スぺーサを介して積層・配置されている。又、この種の装置においては、水電気分解装置の処理能力を向上させるために、上記電解槽の増設や大型化が行われていた。又、別途、冷却装置が設けられていて、その冷却装置の冷却効率を向上させることにより増大した熱の発生を抑制していた。【０００３】
一方、ボイラ等のバーナに燃料を供給する燃料供給装置には、燃料である重油や灯油等をバーナに供給する燃料供給経路と、上記燃料を燃焼させるためにエアを供給するエア供給経路とが設けられている。しかし、エアだけで燃料を完全燃焼させることは難しく、完全燃焼させることができない場合には、黒煙や一酸化炭素等を大量に発生させるという環境上の問題や、燃料消費量が嵩むという経済的な問題や、さらには、燃焼炎が安定しないという安全性の問題が発生してしまうことになる。【０００４】
そこで、上記水電気分解装置により生成される水素と酸素の混合ガスを上記燃料供給装置に供給し、それによって、燃焼効率を向上させることが提案されている。そのようなものを示すものとして、例えば、特許文献３がある。この特許文献３による発明は、本件特許出願人によるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５―１４６３０２号公報
【特許文献２】特開２００７―１１９８０１号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１５１６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成によると次のような問題がった。すなわち、特許文献３による発明によれば、ある程度燃焼効率の向上を図ることができるものの、いわゆる「逆火現象」の問題があった。すなわち、着火時と消火時に「逆火現象」が生じてしまい、場合によっては、混合ガスを生成している水電気分解装置にまで火が回ってしまうようなこともあり、安全性が損なわれてしまうという問題があった。
又、従来の燃焼装置の場合には、「低燃焼」用のノズルと「高燃焼」用のノズルがそれぞれ別個に設けられていたので、構成が複雑化しているとともに多くの部品を必要としてしまうという問題があった。
又、「低燃焼」時も「高燃焼」時も、水素ガス及び酸素ガスの混合ガスによって、燃料を霧化させる構成になっているので、大量の混合ガスが必要になってしまうという問題があった。【０００７】
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、いわゆる「「逆火現象」の発生を防止して、安全性の向上を図ることが可能であり、又、「低燃焼」用のノズルと「高燃焼」用のノズルを一体化させて、構成の簡略化と部品点数の削減を図ることができ、又、燃料の霧化のために使用する混合ガスの量の増大を防止することができる燃焼方法と燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による燃焼方法は、燃料と、空気と、水素ガス及び酸素ガスからなる混合ガスと、を供給して燃焼させる燃焼方法において、着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させることにより、逆火現象の発生を防止するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２による燃焼方法は、請求項１記載の燃焼方法において、着火する場合には、最初に上記空気と上記燃料のみとし、次に、所定時間を掛けて上記空気の供給を減少させていくと共に上記混合ガスの供給を増加させていき、燃焼時には上記燃料と上記混合ガスのみとし、消化する場合には、所定時間を掛けて上記混合ガスの供給を減少させていくと共に上記空気の供給を増加させていき、上記空気と上記燃料のみとするようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項３による燃焼装置は、燃料を供給する燃料供給手段と、空気を供給する空気供給手段と、水素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを生成して供給する混合ガス供給手段と、上記燃料供給手段から供給される燃料と上記空気供給手段から供給される空気と上記混合ガス供給手段から供給される混合ガスが導入されるノズルと、上記燃料供給手段と上記空気供給手段と上記混合ガス供給手段を制御して上記ノズルへの上記燃料と上記空気と上記混合ガスの供給を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させるように制御し、それによって、逆火現象の発生を防止するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項４による燃焼装置は、請求項３記載の燃焼装置において、上記制御手段は、着火する場合には、最初に上記空気と上記燃料のみとし、次に、所定時間を掛けて上記空気の供給を減少させていくと共に上記混合ガスの供給を増加させていき、燃焼時には上記燃料と上記混合ガスのみとし、消化する場合には、所定時間を掛けて上記混合ガスの供給を減少させていくと共に上記空気の供給を増加させていき、上記空気と上記燃料のみとするように制御するものであることを特徴とするものである。
又、請求項５による燃焼装置は、請求項３記載の燃焼装置において、上記燃料供給手段は燃料を低圧側燃料ライン及び又は高圧側燃料ラインを介して上記ノズルに供給するものであり、上記制御手段は、低燃焼時には上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスと上記燃料供給手段の低圧側燃料ラインを介しての燃料を上記ノズルに供給し、高燃焼時にはそれに加えて上記燃料供給手段の高圧側燃料ラインを介しての燃料を上記ノズルに供給するものであることを特徴とするものである。
又、請求項６による燃焼装置は、請求項５記載の燃焼装置において、上記制御手段は高燃焼時に上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスの量を増大させるものであることを特徴とするものである。
又、請求項７による燃焼装置は、請求項５又は請求項６記載の燃焼装置において、  上記低圧側燃料ラインを介して供給される燃料は上記混合ガスによって霧化され、一方、上記高圧側燃料ラインを介して供給される燃料は燃料供給ポンプの圧力によって霧化されることを特徴とするものである。
又、請求項８による燃焼装置は、請求項５〜請求項７の何れかに記載の燃焼装置において、上記混合ガス生成・供給手段には圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段が分岐・接続されていて、上記制御手段は、着火時と消火時に上記混合ガスに圧縮空気を所定時間混合させるものであることを特徴とするものである。
又、請求項９による燃焼措置は、請求項５〜請求項８の何れかに記載の燃焼装置において、上記ノズルは、燃料供給手段の低圧側燃料ラインが接続される低圧側燃料ポートと、燃料供給手段の高圧側燃料ラインが接続される高圧側燃料ポートと、水素ガス及び酸素ガスの混合ガスを生成・供給する混合ガス生成・供給手段からの混合ガス供給ラインが接続される混合ガスポートと、上記低圧側燃料ポートを介して供給された低圧側燃料を流通させて噴射させる低圧側燃料流路と、上記高圧側燃料ポートを介して供給された高圧側燃料を流通させて噴射させる高圧側燃料流路と、上記混合ガスポートを介して供給される混合ガスを流通させて噴射させるとともに上記低圧側燃料流路と一部重複する混合ガス流路と、上記低圧側燃料が混合ガスによって霧化されたものが噴射される低圧側噴射孔と、上記高圧側燃料が霧化されたものが上記低圧側に対してより絞られた範囲で噴射される高圧側噴射孔と、を具備したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上詳述したように、本発明の請求項１による燃焼方法によると、燃料と、空気と、水素ガス及び酸素ガスからなる混合ガスと、を供給して燃焼させる燃焼方法において、着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させることにより、逆火現象の発生を防止するように構成しているので、混合ガスの比率を崩して燃焼速度を遅くすることができ、それによって、逆火現象の発生を防止することができる。
又、請求項２による燃焼方法は、請求項１記載の燃焼方法において、着火する場合には、最初に上記空気と上記燃料のみとし、次に、所定時間を掛けて上記空気の供給を減少させていくと共に上記混合ガスの供給を増加させていき、燃焼時には上記燃料と上記混合ガスのみとし、消化する場合には、所定時間を掛けて上記混合ガスの供給を減少させていくと共に上記空気の供給を増加させていき、上記空気と上記燃料のみとするように構成したので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項３による燃焼装置は、燃料を供給する燃料供給手段と、空気を供給する空気供給手段と、水素ガスと酸素ガスからなる混合ガスを生成して供給する混合ガス供給手段と、上記燃料供給手段から供給される燃料と上記空気供給手段から供給される空気と上記混合ガス供給手段から供給される混合ガスが導入されるノズルと、上記燃料供給手段と上記空気供給手段と上記混合ガス供給手段を制御して上記ノズルへの上記燃料と上記空気と上記混合ガスの供給を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、着火時と消火時に、上記混合ガスに上記空気を所定時間混合させるように制御し、それによって、逆火現象の発生を防止するように構成しているので、混合ガスの比率を崩して燃焼速度を遅くすることができ、それによって、逆火現象の発生を防止することができる。
又、請求項４による燃焼装置は、請求項３記載の燃焼装置において、上記制御手段は、着火する場合には、最初に上記空気と上記燃料のみとし、次に、所定時間を掛けて上記空気の供給を減少させていくと共に上記混合ガスの供給を増加させていき、燃焼時には上記燃料と上記混合ガスのみとし、消化する場合には、所定時間を掛けて上記混合ガスの供給を減少させていくと共に上記空気の供給を増加させていき、上記空気と上記燃料のみとするように制御する構成になっているので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項５による燃焼装置によると、請求項３記載の燃焼装置において、上記燃料供給手段は燃料を低圧側燃料ライン及び又は高圧側燃料ラインを介して上記ノズルに供給するものであり、上記制御手段は、低燃焼時には上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスと上記燃料供給手段の低圧側燃料ラインを介しての燃料を上記ノズルに供給し、高燃焼時にはそれに加えて上記燃料供給手段の高圧側燃料ラインを介しての燃料を上記ノズルに供給する構成になっているので、まず、従来別個の設置されていた低燃焼用のノズルと高燃焼用のノズルを単一のノズルにしているので、構成の簡略化と部品点数の減少を図ることができる。
又、請求項６による燃焼装置は、請求項５記載の燃焼装置において、上記制御手段は高燃焼時に上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスの量を増大させる構成になっているので、燃焼効率が低下するようなことはない。
又、請求項７による燃焼装置は、請求項５又は請求項６記載の燃焼装置において、上記低圧側燃料ラインを介して供給される燃料は上記混合ガスによって霧化され、一方、上記高圧側燃料ラインを介して供給される燃料は燃料供給ポンプの圧力によって霧化されるように構成されているので、霧化のために必要な混合ガスの量を低減させることができ、それによって、混合ガスを生成・供給する装置の小型化を図ることができる。
又、請求項８による燃焼装置は、請求項５〜請求項７の何れかに記載の燃焼装置において、上記混合ガス生成・供給手段には圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段が分岐・接続されていて、上記制御手段は、着火時と消火時に上記混合ガスに圧縮空気を所定時間混合させる構成になっているので、いわゆる「逆火現象」の発生を防止することができる。
又、請求項９による燃焼装置は、請求項５〜請求項８の何れかに記載の燃焼装置において、上記ノズルは、燃料供給手段の低圧側燃料ラインが接続される低圧側燃料ポートと、燃料供給手段の高圧側燃料ラインが接続される高圧側燃料ポートと、水素ガス及び酸素ガスの混合ガスを生成・供給する混合ガス生成・供給手段からの混合ガス供給ラインが接続される混合ガスポートと、上記低圧側燃料ポートを介して供給された低圧側燃料を流通させて噴射させる低圧側燃料流路と、上記高圧側燃料ポートを介して供給された高圧側燃料を流通させて噴射させる高圧側燃料流路と、上記混合ガスポートを介して供給される混合ガスを流通させて噴射させるとともに上記低圧側燃料流路と一部重複する混合ガス流路と、上記低圧側燃料が混合ガスによって霧化されたものが噴射される低圧側噴射孔と、上記高圧側燃料が霧化されたものが上記低圧側に対してより絞られた範囲で噴射される高圧側噴射孔と、を具備した構成になっているので、従来別個の設置されていた低燃焼用のノズルと高燃焼用のノズルを単一のノズルにしているので、構成の簡略化と部品点数の減少を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置の概要を示す系統図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置を備えた燃料供給装置の概要を示す系統図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置の筺体内部の構造を示す側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置の外観を示す背面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置の外観を示す正面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置の筺体内部の構造を示す平断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図７（ａ）は電極板を示す正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ部の部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態を示す図で、水電気分解装置の要部の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図８のＩＸ−ＩＸ矢視図である
【図１０】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１０（ａ）は図８のＸ部を拡大して示す図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のｂ部の拡大図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のｃ部の拡大図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態を示す図で、燃焼装置の構成を示す系統図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ノズルの構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態を示す図で、燃焼装置の構成を示す系統図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態を示す図で、ノズルの構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図１４のＸＶ部を拡大して示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１乃至図１０を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態による水電気分解装置１を示す図であり、図２は図１に示す水電気分解装置１を使用した燃料供給装置３を示す図である。
まず、水電気分解装置１の構成から説明する。水電気分解装置１は、外部空間と遮蔽された筺体５を備えている。筺体５は、図３〜図５に示すように、天板７、底板９、左右の側板１１、１３及び背面板１５と開閉自在の前面扉１７とを備えた密閉された角箱状の部材である。
尚、この水電気分解装置１では、例えば、純粋な蒸留水や軟水を原料の水Ｗとして使用している。
【００１２】
上記前面扉１７には、図５に示すように、操作パネル１９が設けられている。又、上記背面板１５には、図４に示すように、配管パネル２１が設けられている。この配管パネル２１には、図１に示すように、給水タンク２５からオーバーフロして排出される水Ｗの排水口３３、給水タンク２５に水Ｗを取水するための取水口２９、後述する気水分離器４１によって水Ｗから分離された水素と酸素の混合ガスＧの排気口６９等が設けられている。又、上記筺体５の下面には、水電気分解装置１を移動させる場合に使用されるキャスタＣと、水電気分解装置１を所定の場所に設置する場合に使用されるストッパＳと、が設けられている。
【００１３】
上記筺体５内には、給水部２３と、循環部３９と、混合ガス排出部６６とが設けられている。上記給水部２３は、主として、給水タンク２５内の水Ｗを電解槽５３に供給する役割を有する部位である。すなわち、給水部２３は、水Ｗを一時貯溜する給水タンク２５と、該給水タンク２５に外部から水Ｗを取水する取水管路２７と、この取水管路２７先端の取水口２９と、上記給水タンク２５からオーバーフロした水Ｗを排水するオーバーフロ管路３１と、オーバーフロ管路３１先端の排水口３３と、上記給水タンク２５内の水Ｗを電解槽５３に供給する給水管路３５と、該給水管路３５に設けられる給水ポンプ３７と、から構成されている。
【００１４】
又、上記循環部３９は、冷却部４７を備えていて、この冷却部４７と電解槽５３との間には第１循環管路４３Ａと第２循環管路４３Ｂが設置されている。上記第１循環管路４３Ａには循環ポンプ４５が介挿されているとともに、フィルタ４６が介挿されている。又、このフィルタ４６には、循環する電解液の温度を検出する電解液温度検出センサ４８が設置されている。
【００１５】
上記冷却部４７は、冷却ファン４９と冷却管路５１とから構成されていて、上記冷却管路５１の両端には、上記第１循環管路４３Ａと第２循環管路４３Ｂがそれぞれ接続されている。
尚、本実施の形態の場合には、空冷を例に挙げて説明しているが、それ以外にも、例えば、水冷でも良い。
【００１６】
上記混合ガス排出部６６は気水分離器４１を備えていて、主として、電解槽５３内にて発生した水素と酸素の混合ガスＧを気水分離器４１内に受け入れる役割を有する部位である。上記気水分離器４１と電解槽５３との間には配管４３Ｃが設置されており、又、気水分離器４１の上部空間から筺体５の外部空間に向けて排気管路６７が設置されている。この排気管路６７先端には排気口６９が設けられている。
【００１７】
上記気水分離器４１にはドレン管路４２が接続されていて、このドレン管路４２にはドレン用開閉弁４４が介挿されている。又、上記ドレン管路４２の先端にはドレン口５０が設けられている。又、上記電解槽５３にもドレン管路６１が接続されていて、このドレン管路６１にはドレン用開閉弁６３が介挿されている。又、上記ドレン管路６１の先端にはドレン口６５が設けられている。
【００１８】
又、上記電解槽５３内には、図７に示すように、例えば、略円板状をした電極板５５が複数枚収容されている。これら複数枚の電極板５５の表裏面には微細なディンプル（窪み）加工５９が施されていて、電極板５５の表面積の拡大が図られている。電極板５５はその両面がそれぞれ陽極、陰極として機能するものであり、例えば、２枚の電極板５５、５５によって１組のセルを構成することになる。又、３枚の電極板５５、５５、５５によって、２組のセルを構成することになる。つまり、（電極板５５の枚数−１）組のセルが構成されることになる。
尚、本実施の形態では、ディンプル加工５９として、例えば、６０メッシュ程度のショットブラスト加工が適用されており、該ショットブラスト加工によって電極板５５の表面積は２〜３倍に拡大されている。
又、上記電極板５５の外周部には、複数箇所（この実施の形態の場合には６箇所）に貫通孔５５ａが穿孔されている。この貫通孔５５ａには後述する電極板取付用タイロッド１７１が貫通・配置されることになる。
又、上記複数枚の電極板５５の内、左右両端に配置される電極板５５、５５の厚みは、図８、図１０に示すように、その他の電極板５５の厚みより厚くなっている。その理由については後述する。
【００１９】
この他、図１に示すように、水電気分解装置１には、上記給水部２３と循環部３９と混合ガス排出部６６を制御する制御部７１が設けられており、筺体５外に設けられる水素漏れ検知器７３によって検出された水素漏れ情報が、処理装置７５を介して、動作停止情報として上記制御部７１に送られる。制御部７１は、それに基づいて、上記給水部２３と循環部３９と混合ガス排出部６６との動作を停止するように構成されている。
【００２０】
又、上記処理装置７５に送られた水素漏れ情報に基づいて、筺体５外の室内換気を行う換気手段としての換気扇７７を作動させて室内換気を行うと共に、上記水素漏れ情報を異常情報として告知手段としての表示盤７９に送って使用者に異常の発生を伝達する。
【００２１】
次に、図２に戻って、燃料供給装置３の構成について説明する。燃料供給装置３は、燃料供給ポンプ８３を備えていて、この燃料供給ポンプ８３によって圧送された重油、灯油等の燃料Ｏを、二流体ノズルによって構成されているバーナーノズル８５に燃料供給経路８７を介して供給する。又、燃焼ガスを上記バーナーノズル８５に供給する燃焼ガス供給経路８９が設けられている。又、上記燃焼ガス供給経路８９には、コンプレッサ９１によって生成された圧縮空気（エア）Ａを上記バーナーノズル８５に供給するエア供給経路９３と、上記水電気分解装置１によって生成された水素と酸素の混合ガスＧを上記バーナーノズル８５に供給する混合ガス供給経路９５とが接続されている。
【００２２】
上記燃料供給経路８７には、上述した燃料ポンプ８３の下流に、三方弁９７が設けられており、該三方弁９７によって上記混合ガスＧが供給されている通常時に選択する通常時経路９９と、上記混合ガスＧが供給されていない異常時に選択する異常時経路１０１との切り換えが実行されている。又、上記通常時経路９９には絞り弁１０３が設けられており、上記異常時経路１０１には絞り弁１０５が設けられている。そして、上記通常時経路９９と異常時経路１０１の下流に電磁弁１０７が設けられている。  又、上記通常時経路９９と異常時経路１０１の切り換えは、上記三方弁９７を手動で切り換えることにより行われる。
尚、上記絞り弁１０３、１０５はそれぞれ所定の流量を提供できるような開度に絞られている。
【００２３】
上記エア供給経路９３においては、上述したコンプレッサ９１の下流に他の三方弁１０９が設けられており、該三方弁１０９によって上記混合ガスＧが供給されている通常時に選択される通常時経路１１１と、上記混合ガスＧが供給されていない異常時に選択される異常時経路１１３との切り換えが実行されている。又、上記通常時経路１１１には絞り弁１１５が設けられており、上記異常時経路１１３には絞り弁１１７が設けられている。そして、上記通常時経路１１１と異常時経路１１３の下流に電磁弁１１９、電磁弁１１９の下流に混合栓１２１が設けられている。又、上記通常時経路１１１と異常時経路１１３の切り換えは、上記三方弁１０９を手動で切り換えることにより行われる。
尚、上記絞り弁１１５、１１７はそれぞれ所定の流量を提供できるような開度に絞られている。
【００２４】
上記混合ガス供給経路９５には、既に説明した水電気分解装置１の下流に上記混合ガスＧが供給されている通常時に開いて、上記混合ガスＧが供給されていない異常時に閉じる制御弁１２３が設けられている。又、上記制御弁１２３の下流に電磁弁１２５が設けられており、該電磁弁１２５の下流において、上記混合栓１２１に混合ガス供給経路９５の下流端が接続されている。
【００２５】
又、図２に示すように、制御回路１２６が設けられていて、この制御回路１２６によって、電磁弁１０７、１１９、１２５の開閉を適宜切換制御するものである。
【００２６】
既に説明したように、電解槽５内には複数枚の電極板５５が複数枚収容されている。本実施の形態の場合には、電解液の温度によって、上記複数枚の電極板５５の内、電気分解に寄与する電極板５５の枚数を増減させ、それによって、電解液の温度に適した枚数の電極板５５を電気分解に寄与させ、それによって、電解効率を向上させるようにしている。
【００２７】
以下、詳細に説明する。図８に示すように、まず、複数枚の電極板５５の図８中左端に−側電源供給端子１４１が取り付けられている。又、上記−側電源供給端子１４１の反対側（図８中右側）の上部には電源供給端子板１４３が設置されている。この電源供給端子板１４３には、＋側第１電源供給端子１４５、＋側第２電源供給端子１４７、＋側第３電源供給端子１４９が設置されている。又、それとは別に、上記電源供給端子１４１の反対側（図８中右側）には＋側第４電源供給端子１５１が設置されている。
【００２８】
又、上記複数枚の電極板５５に関して、何枚の電極板５５を電気分解に寄与させるかについて、４段階に分けてその枚数が設定されている。すなわち、第１段階、第２段階、第３段階、第４段階の４段階である。第１段階から第４段階に向けて、電気分解に寄与する電極板５５の枚数が徐々に増加していき、第４段階は全ての電極板５５を電気分解に寄与させるように構成されている。
【００２９】
そして、上記＋側第１電源供給端子１４５、＋側第２電源供給端子１４７、＋側第３電源供給端子１４９、＋側第４電源供給端子１５１がそれら第１段階、第２段階、第３段階、第４段階に対応しているものである。
【００３０】
又、制御部７１には切換スイッチ１５３が設置されている。この切換スイッチ１５３には、第１スイッチ１５５、第２スイッチ１５７、第３スイッチ１５９、第４スイッチ１６１が設置されている。そして、第１スイッチ１５５が「ＯＮ」した場合には、上記＋側第１電源供給端子１４５を介して電源が供給され、電気分解に寄与する電極板５５の枚数が最も少ない第１段階の電気分解が行われる。
又、第２スイッチ１５７が「ＯＮ」した場合には、上記＋側第２電源供給端子１４７を介して電源が供給され、電気分解に寄与する電極板５５の枚数が二番目に少ない第２段階の電気分解が行われる。
又、第３スイッチ１５９が「ＯＮ」した場合には、上記＋側第３電源供給端子１４９を介して電源が供給され、電気分解に寄与する電極板５５、５７の枚数が三番目に少ない第３段階の電気分解が行われる。
さらに、第４スイッチ１６１が「ＯＮ」した場合には、上記＋側第４電源供給端子１５１を介して電源が供給され、電気分解に寄与する電極板５５の枚数が最も多い第４段階の電気分解が行われる。
尚、図９中符号１６３は直流電源である。
【００３１】
又、上記切換スイッチ群１５３の切換は、既に説明した温度検出センサ４８からの検出信号に基づいて行われる。この点について詳しく説明する。
まず、一対の電極板５５間（１セル間）にある種の電流を流す場合、電極板５５間（１セル間）の電圧は電解液の温度に反比例する。例えば、電解液の温度が２０℃の場合には２．４５Ｖ、８０℃では１．９０Ｖである。又、電気分解を行うと、発熱して電解液の温度が上昇する。これらのことから、電気分解の効率は電解液の温度に依存し、電解液の温度が高くなればなるほど効率が高くなるといえる。
この点に関してさらに詳しく説明すると、水素ガスと酸素ガスの混合ガスの生成量は電流に比例し、電極板５５相互間に流れる電流が大きくなれば混合ガスの生成量も増大する。そして、例えば、電解液の温度が低い場合に、多くの電極板５５相互間に電圧をかけても電流値はあがらず、結局、生成される混合ガスの量も増大しない。そこで、電解液の温度が低い場合には、電気分解に寄与する電極板５５の枚数を少なくして電流値を確保し、電解液の温度上昇に伴って電気分解に寄与する電極板５５の枚数を増大させていき、全体を通して電流値を確保して混合ガスの生成量の増大を図ろうとするものである。
この点に関して次の式（Ｉ）、（ＩＩ） を参照して説明する。
Ｗ＝Ｖ×Ｉ―――（Ｉ）
Ｖ＝ｖ×ｎ―――（ＩＩ）
但し、
Ｗ：電力
Ｖ：電気分解に寄与する全ての電極板５５に印加される電圧
ｖ：１セルあたりの電圧
ｎ：セル数
Ｉ：電流
上記式（Ｉ）において電力Ｗ、電圧Ｖ、電流Ｉを一定とした場合、例えば、電解液の温度が２０℃の場合には、１セルあたりの電圧ｖは２．４５Ｖであり、よって、全体の電圧Ｖを一定値に保とうとすると、セル数ｎを小さくする必要がある。これに対して、電解液の温度が８０℃では１セルあたりの電圧ｖは１．９０Ｖとなるので、セル数を増やしても全体の電圧Ｖを一定値に保つことができる。このような制御を行うことにより一定の電流値を確保して混合ガスの生成量の増大を図ることができることになる。
そこで、本実施の形態の場合には、温度検出センサ４８からの検出信号に基づいて、温度上昇に伴って、第１段階〜第４段階へと順次切り換えるようにしていくものである。それによって、電力Ｗはそのままで水素・酸素の発生量を増大させることができるものである。
尚、この一連の制御は、上記温度検出センサ４８からの検出信号が制御部７１に入力され、制御部７１の制御によって行われることになる。
【００３２】
次に、上記複数枚の電極板５５の取付状態について説明する。上記複数枚の電極板５５は、複数本（この実施の形態の場合には６本）の電極板取付用タイロッド１７１を介して積層・配置されている。上記電極板取付用タイロッド１７１の図８中左端をみると、まず、電解槽５３の側壁５３ａにはスリーブ１７３が内装されていて、上記電極板取付用タイロッド１７１の一端はこのスリーブ１７３を貫通している。貫通して突出・配置された上記電極板取付用タイロッド１７１の端には、端部材１７５を介してナット１７７、１７９が螺合されている。
【００３３】
又、上記電極板取付用タイロッド１７１の図８中右端をみると、図１０に示すような構成になっている。まず、電解槽５３の側壁５３ｂにはスリーブ１８１が内装されていて、上記電極板取付用タイロッド１７１の他端はこのスリーブ１８１を貫通している。貫通して突出・配置された上記電極板取付用タイロッド１７１の他端には、端部材１８３を介してナット１８５、１８７が螺合されている。
【００３４】
又、上記複数枚の電極板５５の内の両端の電極板５５、５５は、前述したように、その他の電極板５５より厚く構成されている。そして、図中右端の電極板５５と上記スリーブ１８１との間には一対のテフロン（登録商標）製のコイルスプリング受け部材１９１、１９３が設置されている。これら一対のコイルスプリング受け部材１９１、１９３の間には弾性部材としてのコイルスプリング１９５が張設されている。
尚、本実施の形態の場合には、６本の電極板取付用タイロッド１７１が設けられていて、これら６本の電極板取付用タイロッド１７１の全てにおいて、同様の構成が採用されている。
【００３５】
又、図８に示すように、上記両端の電極板５５、５５には、別の電極板取付用タイロッド２０１が取り付けられている。その内、図１０中右端の構成をみると、電解槽５３の側壁５３ｂにはスリーブ２０３が内装されていて、上記電極板取付用タイロッド２０１の他端はこのスリーブ２０３を貫通して突出・配置されている。そして、そこには、前述した＋側第４電源供給端子１５１が螺合されている。上記スリーブ２０３の鍔部には別の部材２０７がボルト２０９によって固定されている。又、上記端の電極板５５と上記スリーブ２０３の間には、一対のテフロン（登録商標）「製のコイルスプリング受け部材２１１、２１３が設置されている。これら一対のコイルスプリング受け部材２１１、２１３の間には弾性部材としてのコイルスプリング２１５が張設されている。
又、図８に示すように、図中左端の構成も同様であり、そこには、前述した−側電源供給端子１４１が取り付けられている。
【００３６】
又、上記複数枚の電極板５５はテフロン（登録商標）製のカラー２１７を介在させた状態で積層・配置されているものである。
【００３７】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、上記混合ガスＧが水電気分解装置１によって生成され、上記バーナーノズル８５に供給されている（１）通常時と、上記バーナーノズル８５に上記混合ガスＧが供給されていない（２）異常時に分けて説明する。
（１）通常時
取水口２９から筺体５内に取り込まれた水Ｗは取水管路２７を通って給水タンク２５内に一時貯溜される。そして、給水タンク２５内の水Ｗは給水ポンプ３７の作動によって給水管路３５を通って電解槽５３内に供給される。
尚、給水タンク２５内でオーバーフロした水Ｗはオーバーフロ管路３１を通って排水口３３から外部に排出される。
【００３８】
電界槽５３内に供給された水Ｗは、循環ポンプ４５の作動によって第１循環管路４３Ａを通って冷却部４７に搬送される。そして、冷却部４７では、冷却管路５１内を流れる水Ｗは冷却ファン４９によって生起される冷却風の作用で冷却される。又、上記冷却された水Ｗは第２循環管路４３Ｂを通って電解槽５３内に供給される。水はこの経路で循環することになる。
【００３９】
電解槽５３内では電極板５５に電流を流して電気分解が実行され、水素と酸素の混合ガスＧが生成されて電解槽５３の上部空間に集められる。
尚、電気分解後の水Ｗはドレンバルブ６３を開いてドレン管路６１先端のドレン口６５から外部に適宜排出される。
電解槽５３の上部空間に集められた上記混合ガスＧは、気水分離器４１に供給されて、混合ガスＧ中に含まれる水分等が取り除かれて気水分離器４１の上方空間に集められ、排気管路６７を通って排気口６９から筺体５外に排出されて図２に示す混合ガス供給経路９５に導入される。
【００４０】
そして、通常時には燃料供給経路８７では通常時経路９９が、エア供給経路９３では通常時経路１１１がそれぞれ選択され、混合ガス供給経路９５の制御弁１２３が開いて、バーナーノズル８５に燃料Ｏと、水素と酸素の混合ガスＧが供給されてバーナの燃焼が実行される。
尚、上記混合ガスＧを燃焼ガスとして使用した場合には、燃焼ガスが完全燃焼するため黒煙や、一酸化炭素等の有害物質の発生を防止することができる。又、燃焼効率が向上するため燃料Ｏの消費量を３０％以上カットすることができる。又、燃焼炎が安定するため、燃焼炎の立ち消えが防止されて安全性が向上する。
【００４１】
上記通常時の燃焼についてさらに詳しく説明する。
まず、着火時であるが、制御回路１２６によって、電磁弁１０７、１１９を開弁し、電磁弁１２５は閉弁とする。それによって、燃料ＯとエアＡのみをバーナーノズル８５に供給する。
その後、所定時間（この実施の形態の場合には５秒）を掛けて、電磁弁１２５を開弁していき、電磁弁１２５が全開になった時点で電磁弁１１９を閉弁する。それによって、エアＡの供給は徐々に減少していき、逆に、水素と酸素の混合ガスＧの供給が増大していく。その後、燃料Ｏと水素と酸素の混合ガスＧとによる燃焼に移行する。
【００４２】
次に、消火する場合について説明する。ボイラから制御回路１２６に消火指令が入力されると、電磁弁１１９を開弁するとともに電磁弁１２５を徐々に（約５〜６秒掛けて）閉弁していく。このことにより、水素と酸素の混合ガスＧの供給は徐々に減少していき、逆に、エアＡの供給が増大していく。電磁弁１２５が完全に閉弁した時点で（この時点では水素と酸素の混合ガスからエアに完全に置き換わっている。）、電磁弁１１９と電磁弁１０７を閉弁することにより消火する。
【００４３】
このように、着火時と消火時に、エアＡを供給することにより、水素と酸素の混合ガスＧの比率（２：１）を崩すようにし、それによって、「逆火現象」の発生を防止するようにしているものである。
尚、この実施の形態では、電磁弁を使用しているが、開度の調整がし易い別のタイプのバルブを使用してもよい。
【００４４】
（２）異常時
水素漏れ検知器７３が水素の漏れを検出した場合には、水素漏れ情報が処理装置７５に送られ、処理装置７５から制御部７１に動作停止情報が送られて水電気分解装置１の作動が停止される。
又、処理装置７５は換気扇７７に作動指令を出して、筺体５の外部空間の室内換気を実行すると共に、上記水素漏れ情報を異常情報として表示盤７９に送り、異常の発生をモニタ表示や異常ランプ等によって使用者に告知する。
【００４５】
そして、図２に示す燃料供給経路８７では異常時経路１０１が、エア供給経路９３では異常時経路１１３がそれぞれ選択され、混合ガス供給経路９５の制御弁１２３が閉じて、バーナーノズル８５に燃料Ｏと、エアＡが供給されて従来と同様のバーナの燃焼が実行される。
したがって、異常時でも燃料供給装置３の作動を停止させることなく、作動を継続することが可能になっている。
【００４６】
次に、電解液の温度によって、電気分解に寄与する電極板５５の枚数を増加させていく作用について説明する。
すなわち、温度検出センサ４８からの検出信号に基づいて、温度上昇に伴って、切換スイッチ１５３を順次切り換えていく。すなわち、温度上昇に伴って第１段階〜第４段階へと順次切り換えるようにしている。それによって、電力Ｗはそのままで水素・酸素の発生量を増大させることができるものである。
【００４７】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、着火時、消火時において、水素と酸素の混合ガスＧにエアＡを供給して、水素と酸素の混合ガスＧの比率（２：１）を崩すようにしているので、それによって、燃焼速度が遅くなり、「逆火現象」の発生を効果的に防止することができる。
又、所定時間として、５秒程度の時間を設定しているので、通常時の燃焼効率に殆ど影響を与えることなく、「逆火現象」の発生を効果的に防止することができる。
又、「逆火現象」の発生を防止するための構成も簡単である。
【００４８】
次に、図１１及び図１２を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。図１１は、本実施の形態による燃焼装置の構成を示す系統図である。まず、ノズル２０１があり、このノズル２０１には、燃料供給手段２０３、水素ガス及び酸素ガスの混合ガスを生成・供給する混合ガス生成・供給手段２０５が接続されている。又、上記混合ガス生成・供給手段２０５には、圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段２０７が分岐・接続されている。
【００４９】
上記燃料供給手段２０３は、図示しない燃料タンクと、燃料供給ポンプ２０９を備えているとともに、低圧側燃料ライン２１１と高圧側燃料ライン２１３とを備えている。上記低圧側燃料ライン２１１には減圧弁２１５と低圧側燃料電磁弁２１７が介挿されている。又、上記高圧側燃料ライン２１３には高圧側燃料電磁弁２１９が介挿されている。
尚、燃料としては、例えば、重油や灯油が想定される。
【００５０】
上記混合ガス生成・供給手段２０５は、図示しない水電気分解装置を備えていて、この水電気分解装置において生成された水素ガスと酸素ガスの混合ガスを供給する混合ガス供給ライン２２１を備えている。又、上記混合ガス供給ライン２２１にはバイパスライン２２３が並列・接続されている。上記混合ガス供給ライン２２１には、高圧側混合ガス電磁弁２２５が介挿されている。又、上記バイパスライン２２３には低圧側混合ガスモータバルブ２２７が介挿されている。
【００５１】
上記圧縮空気供給手段２０７は、圧縮空気供給ライン２２９を備えていて、この圧縮空気供給ライン２２９には、減圧弁２３１、圧縮空気側電磁弁２３３が介挿されている。
【００５２】
又、制御回路２３５が設置されていて、この制御回路２３５によって、上記低圧側燃料電磁弁２１７、高圧側燃料電磁弁２１９、高圧側混合ガス電磁弁２２５、低圧側混合ガスモータバルブ２２７、圧縮空気側電磁弁２３３の開閉（或いは開度）を制御するものである。
【００５３】
次に、ノズル２０１の構成を説明する。図１２に示すように、外側ハウジング２４１があり、この外側ハウジング２４１には、高圧側燃料ポート２４３、低圧側燃料ポート２４５、混合ガスポート２４７がそれぞれ設けられている。上記高圧側燃料ポート２４３には上記高圧側燃料ライン２１３が接続されている。又、上記低圧側燃料ポート２４５には上記低圧側燃料ライン２１１が接続されている。又、上記混合ガスポート２４７には上記混合ガス供給ライン２２１が接続されている。
【００５４】
上記外側ハウジング２４１の内側には、まず、鍔付き円筒部材２５１が内装されている。上記鍔付き円筒部材２５１の図１２中右側には内側スリーブ２５３が内装されている。この内側スリーブ２５３と上記外側ハウジング２４１との間には外側スリーブ２５５が内装されている。又、上記内側スリーブ２５３の内側には芯部材２５７が螺合・接合されている。
【００５５】
上記外側ハウジング２４１には、上記低圧側燃料ポート２４５に連続して低圧側燃料流路２６１が形成されている。又、上記外側スリーブ２５５にも上記低圧側燃料流路２６１に連続する低圧側燃料流路２６３が斜めに形成されている。又、上記内側スリーブ２５３には、上記低圧側燃料流路２６３に連続する低圧側燃料流路２６５が環状に形成されている。
【００５６】
又、上記外側ハウジング２４１と鍔付き円筒部材２５１との間には、上記混合ガスポート２４７に連続する混合ガス流路２６７が形成されている。又、上記内側スリーブ２５３には、上記混合ガス流路２６７に連続する混合ガス流路２６９が形成されている。又、上記外側ハウジング２４１の図１２中右端にはカバー部材２７１が固着されていて、このカバー部材２７１と上記内側スリーブ２５３との間には、上記混合ガス流路２６９に連続する混合ガス流路２７３が形成されている。
【００５７】
上記低圧側燃料流路２６５と上記混合ガス流路２６９は連通しており、よって、低圧側燃料流路２６５を介して導入される低圧燃料と混合ガスが混合されることになる。又、上記カバー部材２７１の先端には噴射孔２７５が形成されている。上記混合された低圧側燃料と混合ガスは混合されて霧化され、噴射領域Ａにて上記噴射孔２７５を介して噴射されることになる。
【００５８】
又、上記外側ハウジング２４１には、上記高圧側燃料ポート２４３に連続する高圧側燃料流路２８１が形成されている。又、上記鍔付き円筒部材２５１の内周側が高圧側燃料流路２８３となっており、さらに、上記芯部材２５７と内側スリーブ２５３との間には、上記高圧側燃料流路２８１に連続する高圧側燃料流路２８５が形成されている。又、上記芯部材２５７の先端（図１２中右端）は円錐形状になっていて、外周側に高圧側燃料溝２８７が複数個（この実施の形態の場合には４個）形成されている。又、上記内側スリーブ２５３の図１２中右端であって中心位置には噴射孔２８９が形成されている。
【００５９】
そして、高圧側燃料は、上記高圧側燃料流路２８１、２８３、２８５、高圧側燃料溝２８７、噴射孔２８９を介して霧化された状態で噴射される。その際、既に説明した低圧側燃料の噴射領域に対して、より絞られた噴射領域Ｂ内で噴射されることになる。又、高圧側燃料の場合には。低圧側燃料のように混合ガスによって霧化されるのではなく、燃料供給ポンプ２０９の圧力によって霧化される構成になっている。
【００６０】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、「低燃焼」の場合について説明する。この場合には、低圧側の燃料と混合ガスを使用した燃焼となる。まず、低圧側燃料電磁弁２１７を開弁し、高圧側燃料電磁弁２１９を閉弁する。これによって、低圧側燃料がノズル２０１に供給される。又、低圧側混合ガスモータバルブ２２７を開弁し、高圧側混合ガス電磁弁２２５を閉弁する。これによって、低圧側の混合ガスがノズル２０１に供給される。
【００６１】
そして、上記低圧側燃料と低圧側混合ガスがノズル２０１に供給され、それらが混合された状態で、噴射領域Ａにて霧化されて噴射されることになる。
尚、図示しない点火手段が設けられているので、この点火手段によって
上記噴射される霧化された噴射燃料に点火して着火することになる。
【００６２】
次に、「高燃焼」の場合について説明する。この場合には、既に説明した「低燃焼」の場合において、さらに、高圧側燃料電磁弁２１３、高圧側混合ガス電磁弁２２５を開弁するものである。それによって、高圧側燃料と高圧側混合ガスがノズル２０１に供給され、その結果、噴射領域Ｂにて噴射される。つまり、「低燃焼」の噴射と「高燃焼」の噴射の両方が行われることになる。
尚、高圧側燃料は、あくまで、燃料供給ポンプ２０９の圧力によって霧化されるものであり、低圧側燃料のように、混合ガスによって霧化されるものではない。又、上記高圧側混合ガスは低圧側混合ガスと同じ流路を経て噴射されるので、高圧側燃料の霧化に寄与することはなく、その後の燃焼に寄与するものである。
【００６３】
そして、最初は、「低燃焼」、次に、「高燃焼」、最後に「低燃焼」、それによって、目標とする燃焼温度に近づけるものである。
【００６４】
その際、圧縮空気側電磁弁２３３であるが、「着火時」と「消火時」において、所定時間だけ（例えば、５秒程度）開弁して、圧縮空気を混合ガスに混在させるものである。それによって、水素ガスと酸素ガスの比率（２：１）を崩して燃焼速度を遅くし、それによって、いわゆる「逆火現象」の発生を防止するものである。
【００６５】
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、従来それぞれ別個に設けられていた「低燃焼」用のノズルと「高燃焼」用のノズルを単一化させて一つのノズルとすることができたので、構成の簡略化と部品点数の削減を図ることができる。
又、「低燃焼」の場合には、混合ガスによって燃料を霧化しているが、「高燃焼」の時には、燃料供給ポンプ２０９の圧力によって霧化するようにしているので、霧化のために必要な混合ガスの量を低減させることができ、それによって、混合ガスを生成・供給する水電気分解装置の小型化を図ることができる。
又、上記制御回路２３５によって、高燃焼時に上記混合ガス生成・供給手段からの混合ガスの量を増大させるようにしているので、燃焼効率が低下するようなことはない。
又、「着火時」と「消火時」において、所定時間だけ（例えば、５秒程度）、開弁して、圧縮空気を混合ガスに混在させるようにしており、それによって、水素ガスと酸素ガスの比率（２：１）を崩して燃焼速度を遅くし、「逆火現象」の発生を防止することができる。
【００６６】
次に、図１３〜図１５を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態の場合には、前記第２の実施の形態の場合におけるノズルを別のタイプのノズルに変更した例を示すものである。以下、詳細に説明する。
図１３は本実施の形態による燃焼装置の構成を示す系統図である。まず、ノズル３０１があり、このノズル３０１には、燃料供給手段３０３、水素ガス及び酸素ガスの混合ガスを生成・供給する混合ガス生成・供給手段３０５が接続されている。又、上記混合ガス生成・供給手段３０５には、圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３０７が分岐・接続されている。
【００６７】
上記燃料供給手段３０３は、図示しない燃料タンクと、燃料供給ポンプ３０９を備えていると共に、低圧側燃料ライン３１１と高圧側燃料ライン３１３とを備えている。上記低圧側燃料ライン３１１には減圧弁３１５と低圧側燃料電磁弁３１７が介挿されている。又、上記高圧側燃料ライン３１３には高圧側燃料電磁弁３１９が介挿されている。
尚、燃料としては、例えば、重油や灯油が想定される。
【００６８】
上記混合ガス生成・供給手段３０５は、図示しない水電気分解装置を備えていて、この水電気分解装置において生成された水素ガスと酸素ガスの混合ガスを供給する混合ガス供給ライン３２１を備えている。又、上記混合ガス供給ライン３２１には、減圧弁３２３、高圧側混合ガス電磁弁３２５、モータバルブ３２４、流量調整弁３２６が介挿されている。
【００６９】
上記圧縮空気供給手段３０７は、圧縮空気供給ライン３２９を備えていて、この圧縮空気供給ライン３２９には、減圧弁３３１、圧縮空気側電磁弁３３３、流量調整弁３３４が介挿されている。又、上記圧縮空気供給ライン３２９には混合弁３３０が介挿されていて、この混合弁３３０には既に説明した混合ガス供給ライン３２１が接続されている。
【００７０】
又、制御回路３３５が設置されていて、この制御回路３３５によって、上記低圧側燃料電磁弁３１７、高圧側燃料電磁弁３１９、高圧側混合ガス電磁弁３２５、圧縮空気側電磁弁３３３、モータバルブ３２４の開閉（或いは開度）を制御するものである。
尚、ノズル３０１には圧力逃がし路３３２が接続されていて、この圧力逃がし路３３２には圧力逃がしモータバルブ３３６が介挿されている。この圧力逃がしモータバルブ３３６も上記制御回路３３５によって制御される。
【００７１】
次に、図１４および図１５を参照して上記ノズル３０１の構成について説明する。まず、ハウジング３４１があり、このハウジング３４１は略中空円筒形状をなしていて、その内周側には中央ノズル３４３が内装されている。この中央ノズル３４３には外側スリーブ３４５が接続されているとともに内側スリーブ３４７が接続されている。又、上記中央ノズル３４３には中央ノズルフィルタ３４９が接続されていて、この中央ノズルフィルタ３４９には短管３５１が接続されている。この短管３５１は上記内側スリーブ３４７内に挿入されている。
【００７２】
上記外側スリーブ３４５には高圧側油流入ポート３５３が設けられており、一方、上記内側スリーブ３４７には高圧側油流出ポート３５５が設けられている。そして、上記高圧側油流入ポート３５３を介して流入した高圧側の油は、上記中央ノズルフィルタ３４９を介して中央ノズル３４３に供給され、この中央ノズル３４３を介して噴射される。又、中央ノズル３４３に供給された高圧油の一部は高圧側油流出ポート３５５及び図１３において説明した圧力逃がし路３３２を介してバーナーオイルポンプ３０９側に戻される。その際、圧力逃がしモータバルブ３３６の開度を調整することにより戻される油の量を調整し、それによって、中央ノズル３４３を介して噴出される油の噴出量を調整する構成になっている。すなわち、上記圧力逃がしモータバルブ３３６を閉じれば中央ノズル３４３に作用する圧力は高くなり油の噴出量も多くなる。これに対して、上記圧力逃がしモータバルブ３３６を開ければ中央ノズル３４３に作用する圧力は低くなり油の噴出量は減少することになる。
【００７３】
又、上記ハウジング３４１と上記中央ノズル３４３の間には、第１環状部材３５７、第２環状部材３５９、第３環状部材３６１が内装されている。又、上記ハウジング３４１には低圧側油供給路３６３が形成されている。又、上記第１環状部材３５７と第２環状部材３５９の間には水素・酸素混合ガス導入部３６５が形成されている。上記水素・酸素混合ガス導入部３６５を介して導入された水素・酸素混合ガスは、第１環状部材３５７と第２環状部材３５９との間、第１環状部材３５７と第３環状部材３６１との間、第１環状部材３５７に形成された油・ガス混合噴出路３６７を介して噴出される。
【００７４】
又、上記第３環状部材３６１には低圧側油供給路３６９が貫通した状態で形成されている。そして、上記水素・酸素混合ガスが導入されることにより、第２環状部材３５９の図中左端と第３環状部材３６１との間の部位に真空が形成され、それによって、低圧側油供給路３６９を介して低圧側の油が吸引され、水素・酸素混合ガス内に混入されることになる。つまり、低圧側油と水素・酸素混合ガスの混合したものが、上記油・ガス混合噴出路３６７を介して噴出されることになる。
【００７５】
よって、この第２の実施の形態の場合にも前記第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができる。
【００７６】
尚、本発明は前記第１〜第３の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、前記第１〜第３の実施の形態の場合には、５秒程度の時間を設定して、水素と酸素の混合ガスＧにエアＡを供給するようにしたが、その時間は５秒に限定されるものではない。
又、上記燃料供給装置３における燃料供給経路８７と燃焼ガス供給経路８９の構成は上述した構成に限定されることなく、通常時と異常時とで上記と同様の経路の切り換えを実行できる種々の経路構成が採用可能である。
又、上記換気手段は換気扇７７に限らず開閉切換え式の換気ダンパ等、他の種々の手段が採用でき、上記告知手段もサイレン等、音で使用者に異常を知らせるもの等、他の種々の手段が採用できる。
この他、ボイラの異常信号としてボイラの警報盤にその異常信号を送って表示させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、燃料方法と燃焼装置と燃焼装置に用いるノズルに係り、特に、例えば、ボイラ等に燃料を供給して燃焼させる場合に、いわゆる「逆火現象」の発生を防止することができるように工夫するとともに、従来それぞれ別個に設けられていた「低燃焼」用のノズルと「高燃焼」用のノズルを一体化することにより、構成の簡略化と部品点数の減少を図るとともに、「高燃焼」時に使用される水素ガス及び酸素ガスの混合ガスの量の増大化を防止することができるように工夫したものに関し、例えば、ボイラ等を使用している温泉や入浴施設等で利用でき、特に装置の大型化や設備コストの増大を招くことなく、水電気分解処理能力と燃料効率の向上を図りたい場合に好適である。
【符号の説明】
【００７８】
１  水電気分解装置
３  燃料供給装置
５３  電解槽
５５  電極板
１０７  電磁弁
１１９  電磁弁
１２５  電磁弁
１２６  制御回路
２０１  ノズル
２０３  燃料供給手段
２０５  混合ガス供給手段
２０７  圧縮空気供給手段
２１７  低圧側燃料電磁弁
２１９  高圧側燃料電磁弁
２２５  高圧側混合ガス電磁弁
２２７  低圧側混合ガス電磁弁
２３３  圧縮空気側電磁弁
２３５  制御回路
Ｗ  水
Ｇ  混合ガス
Ａ  圧縮空気（エア）
Ｏ  燃料
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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