(57)【要約】      （修正有）【課題】高温を発生させ、高密度で飛散しない焼成灰となるような廃棄物の焼却装置と焼却方法、及び燃焼炉の後段に水素−酸素混合ガス使用炉を連結した従来型燃焼方式併用型の廃棄物焼却装置と方法の提供。【解決手段】（１）（Ａ）水を電気分解するための電解槽、（Ｂ）該電解槽内の電解液と接するように配置される陽極および陰極よりなる電極対と、前記電極対の間に電圧を印加する電源とを含む電気分解手段、（Ｃ）前記電解液を振動流動撹拌するための振動撹拌手段、（Ｄ）前記電気分解で発生する水素ガスおよび酸素ガスを捕集するガス捕集手段、を有する水素−酸素混合ガス発生手段、（２）前記発生した水素−酸素混合ガスを燃焼するガス噴射ノズル、（３）前記ガス噴射ノズルから噴射された燃焼炎と接触するよう廃棄物を供給する廃棄物供給部、（４）前記ガス噴射ノズルと前記廃棄物供給部を内蔵する燃焼領域を含むことを特徴とする廃棄物焼却装置。【選択図】        図１
2004239562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）（Ａ）水を電気分解するための電解槽、
（Ｂ）該電解槽内に収容される電解液と接するように配置される陽極部材および陰極部材よりなる電極対と、前記陽極部材および陰極部材の間に電圧を印加する電源とを含んでなる電気分解手段、
（Ｃ）前記電解槽に収容される電解液を振動流動撹拌するための振動撹拌手段、
（Ｄ）前記電解槽内に収容される電解液の前記電気分解手段による電気分解で発生する水素ガスおよび酸素ガスを捕集するためのガス捕集手段、を有する水素−酸素混合ガス発生手段、
（２）前記水素−酸素混合ガス発生手段により発生した水素−酸素混合ガスを燃焼させるためのガス噴射ノズル、
（３）前記ガス噴射ノズルから噴射された水素−酸素混合ガスの燃焼炎と接触するように可燃物を含有する廃棄物を供給するための廃棄物供給部、
（４）前記ガス噴射ノズルと前記廃棄物供給部を内蔵する燃焼領域を含むことを特徴とする廃棄物焼却装置。
【請求項２】
前記振動撹拌手段が、少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒及び該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根からなる振動撹拌部材とを含むものである請求項１記載の廃棄物焼却装置。
【請求項３】
前記振動撹拌手段が、少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒、該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根及び前記振動棒と前記振動発生手段との連結部に又は前記振動棒の振動羽根を取り付けた部分より前記連結部に近い部分に設けられた電気的絶縁領域とを含むものである請求項１記載の廃棄物焼却装置。
【請求項４】
（１）（Ａ）水を電気分解するための電解槽、
（Ｃ′）少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒、該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根及び前記振動棒と前記振動発生手段との連結部に又は前記振動棒の振動羽根を取り付けた部分より前記連結部に近い部分に設けられた電気的絶縁領域とを含む絶縁式振動撹拌手段、
（Ｄ）前記電解槽内に収容される電解液の前記電気分解手段による電気分解で発生する水素ガスおよび酸素ガスを捕集するためのガス捕集手段、を有する水素−酸素混合ガス発生手段、
（２）前記水素−酸素混合ガス発生手段により発生した水素−酸素混合ガスを燃焼させるためのガス噴射ノズル、
（３）前記ガス噴射ノズルから噴射された水素−酸素混合ガスの燃焼炎と接触するように加燃物を含有する廃棄物を供給するための廃棄物供給部、
（４）前記ガス噴射ノズルと前記廃棄物供給部を内蔵する燃焼領域を含むことを特徴とする廃棄物焼却装置。
【請求項５】
少なくとも２つの燃焼領域をもつ廃棄物焼却装置において、少なくとも１つの燃焼領域に請求項１〜４いずれか記載の廃棄物焼却装置を用いたことを特徴とする廃棄物焼却装置。
【請求項６】
少なくともいずれかの燃焼領域には、油、ＬＰガスおよび／または都市ガスを燃焼させるための噴射ノズルと廃棄物供給部を設けたものである請求項５記載の廃棄物焼却装置。
【請求項７】
少なくともいずれかの燃焼領域にはインバーターにより振動モーターを７０〜３００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動応力分散手段を介して処理槽内の振動棒を一段または多段に固定した振動羽根を振幅０．０１〜１０．０ｍｍ、振動数８００〜２５００回／分で振動流動させ、処理槽中の水と油を界面活性剤の存在下に水と油を撹拌することにより得られた水と油の安定な分散液を燃焼させるための分散液用噴射ノズルと廃棄物供給部を設けたものである請求項５記載の廃棄物焼却装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の廃棄物焼却装置を用いて、廃棄物を焼却する方法。
【請求項９】
前記水素−酸素混合ガスの燃焼温度を３５００℃以上とした請求項８記載の廃棄物を焼却する方法。
【請求項１０】
廃棄物が油類またはそれを含有するものである請求項８または９記載の廃棄物を焼却する方法。
【請求項１１】
廃棄物がハロゲン含有物質である請求項８または９記載の廃棄物を焼却する方法。
【請求項１２】
廃棄物が医療廃棄物である請求項８または９記載の廃棄物を焼却する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動撹拌手段を利用した水素−酸素混合ガス発生手段を用いた廃棄物焼却装置、およびそれらを用いた廃棄物を高温、短時間で焼却する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水の電気分解により得られる水素−酸素ガスの製造はオーストラリアのブラウン  エネルギー  システム  テクノロジー  ピーティー  ワイ社のユル  ブラウン博士により初めて発見され、実用化が試みられた技術であり、これに関連するものとしては特許文献１がある。しかしながら、いろいろ解決すべき問題点があり、販売が中断されている。
【０００３】
前記水素−酸素ガスの製造方法に関する特許文献は多々あり、例えば特許文献２〜４などを挙げることができるが、本出願人は振動撹拌手段を用いた画期的な水素−酸素ガスの製造技術を開発し、特許出願している（特許文献５）。
【０００４】
水素−酸素ガスを廃棄物処理に利用する技術としては、特許文献６〜８などを挙げることができる。しかし、これらの技術で用いられている水素−酸素ガスは、本出願人の開発した振動撹拌手段を利用したものではない。しかも従来の水素−酸素ガス発生装置で長期間安定して販売がつづけられているような商品はなく、いってみれば完全な商品は存在していないに近い状態である。
【０００５】
振動撹拌手段を用いないで製造された水素−酸素ガス（ブラウンガス）の燃焼温度は、前記特許文献８によれば、最高火炎部分で３４５０℃であるが、本出願人が開発した振動撹拌手段を用いて得られた水素−酸素ガスの燃焼温度は３４５０℃をはるかに上廻ることができ、例えば融点３４１０℃のタングステン棒をわずが２秒前後で燃焼気化させてしまうという驚くべき火炎力を有することを発見し、本発明に至ったものである。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭５７−８８７７号公報
【特許文献２】
登録実用新案第３０３７６３３号公報
【特許文献３】
特表平３−５０００４２号公報
【特許文献４】
特許第３１３００１４号公報
【特許文献５】
国際公開第０２／０９０６２１Ａ１号パンフレット
【特許文献６】
特開２０００−３９１２３号公報
【特許文献７】
特開２００２−１４７７３４号公報
【特許文献８】
特開２０００−３９１２８号公報
【０００７】
廃棄物を燃焼させても、燃焼温度が低いと生成した灰は低密度であり、浮遊しやすいから、灰の後始末に多大の労力と費用がかかり、また燃焼が不完全であったり有害物質が完全に分解されないなどの問題点がある。
また医療廃棄物、とくに感染性廃棄物の焼却は、細菌を完全に滅菌することが必要であるが、都市ごみの焼却炉からは糞便、食物由来の大腸菌群や耐熱性芽胞の検出が報告されており、小型で灰処理の容易な完全燃焼型焼却炉が求められている。
【０００８】
一方、廃棄物のなかには、ダイオキシン類（ポリクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、テトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、ポリクロロジベンゾフランなど）、コプラナＰＣＢ類（コプラナポリ塩化ビフェニールなど）、ＰＣＤＤ（ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン類）、ＰＣＤＦ（ポリ塩化ジベンゾフラン）類などの有機ハロゲン化合物や塩化ビニル樹脂をはじめとするハロゲン含有樹脂が含まれており、これらが廃棄物の焼却のさい、毒性ガスを含む排ガスとなることはよく知られており、これらの生成を抑えることが重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の目的は、今までの技術においてはプラズマ方式以外の手段では得られない高温をプラズマ方式以外の方式で発生させ、廃棄物を溶融、焼却する装置と方法を提供する点にある。
本発明の第二の目的は、高密度で飛散しない焼成灰となるような廃棄物の焼却装置と焼却方法を提供する点にある。
本発明の第三の目的は、従来の通常の燃焼炉の後段に振動撹拌手段を用いて得られた水素−酸素混合ガス使用炉を連結したタイプを含む従来型燃焼方式併用型の新規な廃棄物焼却装置と方法を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、
（１）（Ａ）水を電気分解するための電解槽、
（Ｂ）該電解槽内に収容される電解液と接するように配置される陽極部材および陰極部材よりなる電極対と、前記陽極部材および陰極部材の間に電圧を印加する電源とを含んでなる電気分解手段、
（Ｃ）前記電解槽に収容される電解液を振動流動撹拌する（これにより電解液に乱流を発生させる）ための振動撹拌手段、
（Ｄ）前記電解槽内に収容される電解液の前記電気分解手段による電気分解で発生する水素ガスおよび酸素ガスを捕集するためのガス捕集手段、
を有する水素−酸素混合ガス発生手段、
（２）前記水素−酸素混合ガス発生手段により発生した水素−酸素混合ガスを燃焼させるためのガス噴射ノズル、（３）前記ガス噴射ノズルから噴射された水素−酸素混合ガスの燃焼炎と接触するように可燃物を含有する廃棄物を供給するための廃棄物供給部、
（４）前記ガス噴射ノズルと前記廃棄物供給部を内蔵する燃焼領域を含むことを特徴とする廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第２は、前記振動撹拌手段が、少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒及び該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根からなる振動撹拌部材とを含むものである請求項１記載の廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第３は、前記振動撹拌手段が、少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒、該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根及び前記振動棒と前記振動発生手段との連結部に又は前記振動棒の振動羽根を取り付けた部分より前記連結部に近い部分に設けられた電気的絶縁領域とを含むものである請求項１記載の廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第４は、
（１）（Ａ）水を電気分解するための電解槽、
（Ｃ′）少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒、該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根及び前記振動棒と前記振動発生手段との連結部に又は前記振動棒の振動羽根を取り付けた部分より前記連結部に近
い部分に設けられた電気的絶縁領域とを含む絶縁式振動撹拌手段、
（Ｄ）前記電解槽内に収容される電解液の前記電気分解手段による電気分解で発生する水素ガスおよび酸素ガスを捕集するためのガス捕集手段、を有する水素−酸素混合ガス発生手段、
（２）前記水素−酸素混合ガス発生手段により発生した水素−酸素混合ガスを燃焼させるためのガス噴射ノズル、
（３）前記ガス噴射ノズルから噴射された水素−酸素混合ガスの燃焼炎と接触するように可燃物を含有する廃棄物を供給するための廃棄物供給部、
（４）前記ガス噴射ノズルと前記廃棄物供給部を内蔵する燃焼領域を含むことを特徴とする廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第５は、少なくとも２つの燃焼領域をもつ廃棄物焼却装置において、少なくとも１つの燃焼領域の請求項１〜４のいずれか記載の廃棄物焼却装置を用いたことを特徴とする廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第６は、少なくともいずれかの燃焼領域には、油、ＬＰガスおよび／または都市ガスを燃焼させるための噴射ノズルと廃棄物供給部を設けたものである請求項５記載の廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第７は、少なくともいずれかの燃焼領域にはインバーターにより振動モーターを７０〜３００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動応力分散手段を介して処理槽内の振動棒を一段または多段に固定した振動羽根を振幅０．０１〜１０．０ｍｍ、振動数８００〜２５００回／分で振動流動させ、処理槽中の水と油を界面活性剤の存在下に水と油を撹拌することにより得られた水と油の安定な分散液を燃焼させるための分散液用噴射ノズルと廃棄物供給部を設けたものである請求項５記載の廃棄物焼却装置に関する。
本発明の第８は、請求項１〜７いずれか記載の廃棄物焼却装置を用いて、廃棄物を焼却する方法に関する。
本発明の第９は、前記水素−酸素混合ガスの燃焼温度を３５００℃以上とした請求項８記載の廃棄物を焼却する方法に関する。
本発明の第１０は、廃棄物が油類またはそれを含有するものである請求項８または９記載の廃棄物を焼却する方法に関する。
本発明の第１１は、廃棄物がハロゲン含有物質である請求項８または９記載の廃棄物を焼却する方法に関する。
本発明の第１２は、廃棄物が医療廃棄物である請求項８または９記載の廃棄物を焼却する方法に関する。
【００１１】
本発明で規定している振動撹拌手段を用いることにより得られる水素−酸素混合ガスは、従来の振動撹拌手段を使用しないで得られた水素−酸素混合ガスの燃焼温度が最高でも３４５０℃が限度であるのに対して、３５００℃をはるかに超える高温を提供することができるという特殊な性質をもっている。ちなみに特許文献８では従来の水素−酸素混合ガスでも３４５０℃という高温を発生できるとは記載されているが、確認されているわけではなく、かりに３４５０℃の温度が達成できたとしてもタングステンの融点は３４１０℃であるから、３４５０℃の加熱ではタングステン棒を一気に溶融、気化させることはできないが、本発明で用いる水素−酸素混合ガスは（ＪＩＳ  Ｂ  ６８０１−１９８５記載の噴射ノズルを用いた場合の結果）３５００℃をはるかに上廻る高温を達成することができるため、タングステン棒を２秒以内に溶融、気化できるのである。
【００１２】
また、本発明で規定している振動撹拌手段を用いることにより得られる水素−酸素混合ガスは、従来のこの種のガス中には原子状ＯＨ（水酸基）、いいかえれば活性ＯＨ（水酸基）や原子状水素の存在は全く確認できないのに対し、本発明に用いる水素−酸素混合ガス中には驚くべきことに原子状ＯＨ（水酸基）と原子状水素が存在することが火炎の輝度スペクトルを測定する（火炎芯から１５ｍｍの個所で測定した場合も２０ｍｍの個所で測定した場合も、同一波長のところでピークがみられた）ことにより確認されている。ちなみに約６２０ｎｍに原子状ＯＨの存在を示すピークが、約６２５ｎｍに原子状水素の存在を示すピークが認められた。
しかも、この原子状ＯＨ（水酸基）と原子状水素の存在確認は、本発明の振動撹拌手段を用いて発生した水素と酸素をそのまま両者を分離することなくガス溜めに溜めてあったガスを試験機関にとどけて測定してもらった結果であるから、少なくとも水素−酸素混合ガスを製造した時点からある程度の時間が経過した時点での測定したものである。したがって、製造により得られたガス中に原子状ＯＨ（水酸基）や原子状水素がある瞬間のみ存在していたというわけではないのである。そして、これが水素−酸素混合ガスの燃焼にさいし、核融合物反応を呈し、とくに高温を発生できるものと考えられる。
【００１３】
本発明においては、廃棄物が液状可燃物のような場合は燃焼炉は１つの燃焼領域をもつ形でもよいが、通常少なくとも２つの燃焼領域をもつものであることが好ましい。とくに廃棄物によっては、一次燃焼のさいに可燃性ガスが発生し、これが完全に燃えないうちに、排ガスとして排出される恐れや灰分中にまだ可燃成分が残存している場合があるのでこれを二次燃焼領域において燃焼させることが好ましく、二次燃焼領域においてもすべてが燃焼しきれないときは三次燃焼領域を設けることができる。これらの燃焼領域は、可燃物やガスの通路を残して仕切られた領域を形成しているものである。
【００１４】
本発明において処理の対象となる廃棄物はガス状、液状または固体状のいずれであってもよいが、固体状のものは最終的には溶融、気化して燃焼する。
【００１５】
廃棄物としては、一般廃棄物、産業廃棄物、医療廃棄物などを対象とすることができ、とくに制限はない。廃棄物を具体的に挙げれば、油類、たとえば原油、重油をはじめとする石油類、食用油、工業用油などいずれであってもよく、これらの油が水中に混在しているものでもよく、油の濃度はいくら薄いものであっても充分処理することができる。また、タンカーの事故で流出した原油類も本発明の廃棄物に含まれる。さらには、汚泥、ふん尿、一般焼却炉から出た燃えガラ、廃酸、廃アルカリなどを挙げることができる。
【００１６】
また、本発明は燃焼を極めて高温で実施できるため、ハロゲン含有化合物を完全に熱分解することができるし、細菌が生き残っては困る医療廃棄物の焼却に極めて好適である。ハロゲン含有化合物としては、もっとも代表的なものがダイオキシン類やいわゆるＰＣＢあるいは焼却中にこれらを生成する各種のハロゲン化合物であり、ダイオキシン類にはポリクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン（ＰＣＤＤｓ）、テトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン（ＴＣＤＤｓ）、ポリクロロジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）などがあり、これらには多数の異性体がある。ＰＣＢとはコプラナポリ塩化ビフェニルのことであり、２０９種類がある。
また、医療廃棄物とは医療機関から廃棄されるものであり、各種病原菌、塩化水素、ポリ塩化ビニルなどを含有しており、通常の５００℃程度の焼却炉による医療廃棄物の焼却では排ガス中にダイオキシンが含まれているといわれている。
【００１７】
本発明においては、振動撹拌手段を用いて得られた水素−酸素混合ガスを用いた焼却は、少なくとも２つの燃焼領域の後段に採用することにより、充分目的を達成することができる。本発明においては最初の燃焼領域から振動撹拌手段を用いて得られた水素−酸素混合ガスを用いた焼却を行ってもよいことは勿論であるが、前段の燃焼領域は従来公知の燃料を用いる燃焼方式を用いても、最終の燃焼領域で本発明の振動撹拌手段を用いて製造した水素−酸素混合ガスを燃焼させて３５００℃以上の高温焼却を実施すれば、大抵の場合、本発明の目的を充分達成することができる。
【００１８】
本発明では少なくとも１つの燃焼領域においては、本発明の水素−酸素混合ガスのみを用いて焼却を行うことが不可欠であるが、それ以外の燃焼領域であれば、任意の燃料の使用が可能である。これらの燃料としては重油、都市ガス、水素ガスをはじめ、本出願人が提案した特開２００１−３２１６４８号公報記載の方法で得られる水と油との安定な分散液（水と油の割合は通常５０：５０〜８０：２０であることが好ましい）を用いることができる。また必要に応じて、これら各種の燃料と本発明の水素−酸素混合ガスを併用することもできる。
【００１９】
水と油との安定な分散液は、インバーターにより振動モーターを７０〜３００Ｈｚ、好ましくは１００〜２００Ｈｚ、とくに好ましくは１４０〜１８０Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動応力分散手段を介して処理槽内の振動棒を一段または多段に固定した振動羽根を振幅０．０１〜１０．０ｍｍ、振動数８００〜２５００回／分で振動流動させ、処理槽中の水と油を界面活性剤の存在下に、水と油を撹拌することにより得ることができる。なお、水と油の割合はとくに制限するものではないが、水：油の割合が１：９９〜９０：１０の広い範囲において適用できる。また、水と油の合計量に対して、水に可溶性のアルコール類を２０重量％以下、好ましくは５〜１５重量％の割合で共存させてもよい。
【００２０】
電解槽内に設けられる陽極部材と陰極部材は、通常いずれも電極板であることが好ましい。この場合、振動撹拌手段を用いない従来技術においては電極の間隔を最短でも５０ｍｍ程度の間隔を必要としていた。この程度以上の間隔を設けないと、過電流となり事故が発生するおそれがあったからである。ところが、本発明では振動撹拌手段を用いることにより電極間距離を１〜２０ｍｍといった程度まで接近させることができ、これにより電流効率を大幅に向上させることができた。本発明では実用的には電極間距離を５〜４００ｍｍとすることが好ましい。
【００２１】
本発明においては、絶縁式振動撹拌手段を用いて、振動羽根や振動補助羽根を電極としても機能させる場合がある。その例は、図３３、図３８〜５５に示すとおりである。本発明においては、例えば図４０に示すように、電極対（２ｘ、２ｙ）に加えて絶縁式振動撹拌手段の振動羽根（１６ｆ）と振動補助羽根（１６ｆ′）をも電極として用いるケースや、例えば図４３や図４７にみられるように絶縁式振動撹拌手段の振動羽根や振動補助羽根のみを電極とするケースとがある。
これらの場合の振動羽根および／または振動補助羽根の形をとっている電極と電極の間の距離は通常３〜５０ｍｍ、好ましくは５〜２０ｍｍとすることができる。
【００２２】
国際特許公開ＷＯ９５／０６１４４号公報の技術では、水の電気分解方法において、水中に入れた電極を、酸素分子、水素分子または水分子のいずれか一つが共振する固有振動の振動数、具体的には６０００〜１２００００回／分（１００〜２０００回／秒）の振動数で振動させ、あるいは固有振動の波長の倍数波長で振動させて、酸素分子、水素分子又は水分子のいずれか一つを共振させるとともに、電極を磁界内において帯磁させ、水中に通電して水を電気分解する方法が開示されている。この技術は本発明においても併用することができる。
【００２３】
本発明においては、前記電解液として５〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％の電解質を含み液温２０〜１００℃、好ましくは２０〜９０℃でｐＨ７〜１０のものを用いて、電流密度５〜１００Ａ／ｄｍ２、好ましくは５〜５０Ａ／ｄｍ２となるように前記電解液の電気分解を行うことにより水素−酸素混合ガスを発生させる。
【００２４】
前記電解質としては、水溶性のアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物、第４級アルキルアンモニウム、あるいは硫酸、リン酸などの無機酸、有機酸などを挙げることができる。
【００２５】
本発明で使用する水は、井戸水、工業用水、水道水、河川水、池の水なども使用できる。
【００２６】
本発明の振動撹拌手段の基本的態様は、少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係して前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒及び該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根からなる振動撹拌部材とからなる振動撹拌手段である。
【００２７】
また、本発明の振動撹拌手段の他の基本的態様は、少なくとも１つの振動発生手段と、該振動発生手段に連係した前記電解槽内で振動する少なくとも１つの振動棒、該振動棒に取り付けられた少なくとも１つの振動羽根及び前記振動棒と前記振動発生手段との連結部に又は前記振動棒の振動羽根を取り付けた部分より前記連結部に近い部分に設けられた電気的絶縁領域からなる絶縁式振動撹拌部材とからなる絶縁式振動撹拌手段である。
【００２８】
絶縁式振動撹拌手段における絶縁式振動撹拌部材の振動棒には、振動羽根に加えて通電線と電気的に接続された電極用補助羽根を取り付けることができる。また電極用補助羽根は前記振動羽根と交互に位置するように振動棒に取り付けられていることが好ましい。さらに電極用補助羽根は振動羽根より大きな面積を持ち且つ振動羽根の先端部よりも更に突出していることが好ましい。
【００２９】
振動撹拌手段または絶縁式振動撹拌手段の発生手段は振動モータを含み、振動撹拌手段は振動モータを１０Ｈｚ〜５００Ｈｚ、好ましくは１０Ｈｚ〜２００Ｈｚ、とくに好ましくは２０Ｈｚ〜６０Ｈｚの振動数で振動させるよう制御するためのインバータと併用することが好ましい。
【００３０】
前記絶縁式振動撹拌手段における振動棒の電気的絶縁領域より振動羽根側の位置に通電線を接続することにより、振動羽根や振動補助羽根を電解のための電極、すなわち陽極部材または陰極部材として使用することができる。
この場合、振動羽根は、液を振動撹拌させる機能と電極としての機能を兼務するが、振動補助羽根は、液を振動撹拌する機能はほとんどあるいは全くもたず、もっぱら電極として機能する。
【００３１】
絶縁式振動撹拌手段は、（Ｂ）における電極対と併用することもできるが、絶縁式振動撹拌手段をもって前記電極対の代役をさせることもできる。この場合、１つの絶縁式振動撹拌手段を陽極として利用し、他の１つの絶縁式撹拌手段を陰極として利用することもできる。また、一台の絶縁式振動撹拌手段であっても、振動棒を二本有するタイプのものであれば、一方の振動棒側を陽極とし、他方の振動棒側を陰極として使用することもできる。
【００３２】
以上の様な本発明においては、振動撹拌手段の振動羽根により電解液中強力な振動流動が生ぜしめられるので、電解液は電極と十分良好な均一性をもって且つ十分な供給量をもって接触せしめられる。このため、陽極と陰極との間の距離を従来より著しく小さくしても、それらの間に電気分解に必要なイオンを十分に供給することが可能になり、また電極に発生する電解熱を迅速に放熱することができる。従って、高い電流密度で電気分解を行なって、高い効率で水素−酸素混合ガスを製造することができる。また、以上のように陽極と陰極との間の距離を小さくすることで、単位容積あたりに配置される電極の有効表面積を十分に高めることができるので、小型化しても十分な量の水素−酸素混合ガスを製造させることができる。
特に、以上の様な振動撹拌手段による電解液の振動撹拌を併用して電気分解を行う場合には、電極近傍にて発生する水素や酸素が気泡を形成する前に電解液面へと運ばれて気相へと移行するので、電解液中にて生成せしめられた水素や酸素が電極表面に気泡として付着し電気抵抗を増加させるようなことがない。このため、上記の様に容易に高い電流密度での電気分解の実現が可能となるのである。
【００３３】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施の形態を説明する。尚、図面において、同様な機能を有する部材又は部分には同一の符号が付されている。
【００３４】
図１〜図６は本発明による水素−酸素混合ガス発生方法の実施される水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例の構成を示す図である。ここで、図１、図４は断面図であり、図２、図５は平面図であり、図３は側面図で、図６は断面図である。
これらの図において、１０Ａは電解槽であり、該電解槽には電解液１４が収容されている。１６は振動撹拌手段である。該振動撹拌手段１６は、電解槽１０Ａとは別に配置された支持台１００に防振ゴムを介して取り付けられた基台１６ａ、該基台に下端を固定された振動吸収部材としてのコイルバネ１６ｂ、該コイルバネの上端に固定された振動部材１６ｃ、該振動部材に取り付けられた振動モータ１６ｄ、振動部材１６ｃに上端を取り付けられた振動棒（振動伝達ロッド）１６ｅ、該振動棒の下半部において電解液１４に浸漬する位置に回転不能に複数段に取り付けられた振動羽根１６ｆを有する。振動モータ１６ｄ及び振動部材１６ｃを含んで振動発生手段が構成され、該振動発生手段が振動棒１６ｅと連係している。また、振動棒１６ｅ及び振動羽根１６ｆを含んで振動撹拌部材が構成され、該振動撹拌部材と上記振動発生部材とを含んで振動撹拌手段が構成されている。コイルバネ１６ｂ内には、後述の図１６その他に示されているように、棒状のガイド部材を配置することができる。
【００３５】
尚、振動発生手段としては、振動発生源として一般の機械式振動モータを用いたもの以外にマグネット振動モータやエアー振動モータ等を用いたものを使用することも可能である。
【００３６】
振動モータ１６ｄは例えばインバータを用いた制御により例えば１０〜５００Ｈｚ、好ましくは１０〜２００Ｈｚ、更に好ましくは１０〜１２０Ｈｚ、とくに好ましくは２０〜６０Ｈｚで振動する。振動モータ１６ｄで発生した振動は、振動部材１６ｃ及び振動棒１６ｅを介して振動羽根１６ｆに伝達される。振動羽根１６ｆは、電解液１４中で所要の振動数で先端縁が振動する。この振動は、振動羽根１６ｆが振動棒１６ｅへの取り付け部分から先端縁へと「しなる」ように発生する。この振動の振幅及び振動数は、振動モータ１６ｄのものとは異なるが、振動伝達経路の力学的特性及び電解液１４との相互作用の特性などに応じて決まり、本発明では、振幅０．１〜３０ｍｍ、好ましくは０．１〜１５ｍｍで、振動数２００〜１２０００回／分、更に好ましくは２００〜５０００回／分、特に好ましくは５００〜３０００回／分である。
【００３７】
図１１は振動部材１６ｃへの振動棒１６ｅの取り付け部１１１の拡大断面図である。振動棒１６ｅの上端に形成されたオネジ部に、振動部材１６ｃの上側から振動応力分散部材１６ｇ及びワッシャ１６ｈを介してナット１６ｉを適合させており、振動部材１６ｃの下側から振動応力分散部材１６ｇを介してナット１６ｉを適合させている。振動応力分散部材１６ｇは、振動応力分散手段として用いられており、例えばゴムからなる。振動応力分散部材１６ｇは、例えば硬い天然ゴム、硬い合成ゴム、合成樹脂等のショアーＡ硬度８０〜１２０、好ましくは９０〜１００の硬質弾性体により構成することができる。とくに、ショアーＡ硬度９０〜１００の硬質ウレタンゴムが耐久性、耐薬品性の点で好ましい。振動応力分散手段を使用することにより、振動部材１６ｃと振動棒１６ｅとの接合部分の近辺への振動応力の集中が防止され、振動棒１６ｅが折れにくくなる。とくに、振動モータ１６ｄの振動周波数を１００Ｈｚ以上に高くした場合の振動棒１６ｅの折れ発生防止の効果は顕著である。
【００３８】
図１２は振動部材１６ｃへの振動棒１６ｅの取り付け部１１１の変形例を示す拡大断面図である。この変形例は、図１１の取り付け部とは、振動部材１６ｃの上側に振動応力分散部材１６ｇを配置しないこと、及び振動部材１６ｃと振動応力分散部材１６ｇとの間に球面スペーサ１６ｘを介在させたことが異なるのみであり、他は同様である。
【００３９】
図１３は振動棒１６ｅへの振動羽根１６ｆの取り付け部の拡大断面図である。
振動羽根１６ｆの各々の上下両側には、振動羽根固定部材１６ｊが配置されている。隣接する振動羽根１６ｆどうしの間には固定部材１６ｊを介して振動羽根１６ｆの間隔設定のためのスペーサリング１６ｋが配置されている。尚、最上部の振動羽根１６ｆの上側及び最下部の振動羽根１６ｆの下側には、図１や図４に示されているように、スペーサリング１６ｋを介して又は介することなく、振動棒１６ｅに形成されたオネジに適合するナット１６ｍが配置されている。図１３に示されているように、各振動羽根１６ｆと固定部材１６ｊとの間にフッ素系樹脂やフッ素系ゴムなどからなる振動応力分散手段としての弾性部材シート１６ｐを介在させることで、振動羽根１６ｆの破損を防止することができる。弾性部材シート１６ｐは、振動羽根１６ｆの破損防止効果を一層高めるために、固定部材１６ｊから若干はみ出すように配置するのが好ましい。図示されているように、上側の固定部材１６ｊの下面（押圧面）は凸状面とされており、下側の固定部材１６ｊの上面（押圧面）は対応する凹状面とされている。これにより、固定部材１６ｊにより上下方向から押圧される振動羽根１６ｆの部分は湾曲せしめられ、振動羽根１６ｆの先端部は水平面に対して角度αをなしている。この角度αは、例えば−３０°以上３０°以下好ましくは−２０°以上２０°以下とすることができる。特に、角度αは、−３０°以上−５°以下または５°以上３０°以下、好ましくは−２０°以上−１０°以下または１０°以上２０°以下とするのが好ましい。固定部材１６ｊの押圧面を平面とした場合には、角度αは０°である。角度αは、全ての振動羽根１６ｆについて同一である必要はなく、例えば、下方の１〜２枚の振動羽根１６ｆについては−の値（即ち下向き：図１３に示される向き）とし、それ以外の振動羽根１６ｆについては＋の値（即ち上向き：図１３に示されるものと逆の向き）とすることができる。
【００４０】
振動羽根１６ｆとしては、弾力性のある金属板、合成樹脂板またはゴム板などを用いることができる。振動羽根１６ｆの厚みは、振動条件や電解液１４の粘度などにより好ましい範囲は異なるが、振動撹拌手段１６の作動時に、振動羽根が折れることなく、振動撹拌の効率を高めるように振動羽根１６ｆの先端部分が“フラッター現象”（波打つような状態）を呈するように設定される。振動羽根１６ｆがステンレス鋼板などの金属板からなる場合には、その厚みは０．２〜２ｍｍとすることができる。また、振動羽根１６ｆが合成樹脂板やゴム板からなる場合には、その厚みは０．５〜１０ｍｍとすることができる。振動羽根１６ｆと固定部材１６ｊとを一体成形したものを使用することもできる。この場合は、振動羽根１６ｆと固定部材１６ｊとの接合部に電解液１４が浸入し固形分が固着して洗浄に手間がかかるというような問題を回避することができる。
【００４１】
金属製の振動羽根１６ｆの材質としては、チタン、アルミニウム、銅、鉄鋼、ステンレス鋼、磁性鋼などの磁性金属、これらの合金が挙げられる。合成樹脂製の振動羽根１６ｆの材質としては、ポリカーボネート、塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレンなどが挙げられる。振動羽根は、プラスチック部材の表面にめっきなどにより導電処理を施したものであってもよい。
【００４２】
電解液１４内での振動羽根１６ｆの振動に伴って発生する振動羽根の“フラッター現象”の程度は、振動モータ１６ｄの振動の周波数、振動羽根１６ｆの長さ（固定部材１６ｊの先端縁から振動羽根１６ｆの先端縁までの寸法：図３６のＤ２）と厚み、及び電解液１４の粘度や比重などによって変化する。与えられた周波数においてもっともよく”しなる”振動羽根１６ｆの長さと厚みとを選択することができる。振動モータ１６ｄの振動の周波数と振動羽根１６ｆの厚みとを一定にして、振動羽根１６ｆの長さを変化させてゆくと、振動羽根のしなりの程度は図１４に示すようになる。即ち、長さｍが大きくなるに従って、ある段階までは大きくなるが、それをすぎるとしなりの程度Ｆは小さくなり、ある長さのときには殆どしなりがなくなり、さらに振動羽根を長くするとまたしなりが大きくなるという関係をくりかえすことが判った。
【００４３】
振動羽根の長さは、第１回目のピークを示す長さＬ１か、第２回目のピークを示す長さＬ２を選択することが好ましい。Ｌ１にするかＬ２にするかは、系の振動を強くするか流動を強くするかに応じて適宜選択できる。
振動周波数３７〜６０Ｈｚ、７５ｋＷの振動モータでステンレススチール（ＳＵＳ３０４）製の振動羽根の種々の厚みのものについて、Ｌ１及びＬ２を求めたところ、以下のような結果が得られた。
厚み                  Ｌ１                Ｌ２
０．１０ｍｍ        約１５ｍｍ              ―
０．２０ｍｍ        約２５ｍｍ          約７０ｍｍ
０．３０ｍｍ        約４５ｍｍ      １１０〜１２０ｍｍ
０．４０ｍｍ        約５０ｍｍ      １４０〜１５０ｍｍ
０．５０ｍｍ        約５５ｍｍ          約１７０ｍｍ
尚、この実験において、振動棒１６ｅの中心から固定部材の先端までの距離は２７ｍｍであり、振動羽根１６ｆの傾斜角度αは上向き１５°（＋１５°）とした。
【００４４】
以上のような振動撹拌手段１６としては、以下の文献（これらは本発明者の発明に係る特許出願に関するものである）及び本出願人による特許出願である特願２００１−１３５５２８、特願２００１−３３８４２２に記載されているような振動撹拌機（振動撹拌装置）を使用することが可能である：
特開平３−２７５１３０号公報（特許第１９４１４９８号）、
特開平６−２２０６９７号公報（特許第２７０７５３０号）、
特開平６−３１２１２４号公報（特許第２７６２３８８号）、
特開平８−２８１２７２号公報（特許第２７６７７７１号）、
特開平８−１７３７８５号公報（特許第２８５２８７８号）、
特開平７−１２６８９６号公報（特許第２９１１３５０号）、
特開平９−４０４８２号公報（特許第２９１１３９３号）、
特開平１１−１８９８８０号公報（特許第２９８８６２４号）、
特開平７−５４１９２号公報（特許第２９８９４４０号）、
特開平６−３３０３９５号公報（特許第２９９２１７７号）、
特開平６−２８７７９９号公報（特許第３０３５１１４号）、
特開平６−２８００３５号公報（特許第３２４４３３４号）、
特開平６−３０４４６１号公報（特許第３１４２４１７号）、
特開平１０−４３５６９号公報、
特開平１０−３６９４５３号公報、
特開平１１−２５３７８２号公報、
特開２０００−３１７２９５号公報。
【００４５】
本発明において、振動撹拌手段１６は、図１や図４に示されている様に、電解槽の両端部に配置しても良いが、一方の端部のみに配置しても良い。また、振動羽根として両側に対称的に延びているものを使用すれば、振動撹拌手段１６を電解槽の中央に配置し、その両側に後述の様な電極群を配置することも可能である。
【００４６】
なお、本発明において、特開平６−３０４４６１号公報に記載されている様な振動羽根が電解槽の底部に存在するタイプの振動撹拌手段を用いることにより、電解槽内の電極群の配置スペースが広くなり、電解槽の容積あたりのガス発生量を高めることができるとともに、上下方向に沿って電極を配置する場合には電極として後述の多孔性のものを使用する必要がなくなるという利点がある。
【００４７】
再び図１〜図６を参照する。本具体例では、電解槽１０Ａの両端部にそれぞれ上記の様な振動撹拌手段１６が配置されている。電解槽１０Ａの中央部には、電極対は構成する板状の陽極部材２ｘ及び板状の陰極部材２ｙが互いに平行に配置されている。一方の振動撹拌手段１６は陽極部材２ｘの表面（主面）と対向するように配置されており、他方の振動撹拌手段１６は陰極部材２ｙの表面（主面）と対向するように配置されている。
【００４８】
陽極部材２ｘ及び陰極部材２ｙの材料としては、通常の水の電気分解に使用されるものを使用することができる。たとえば、陽極部材として二酸化鉛、マグネタイト、フェライト、黒鉛、白金、Ｐｔ−Ｉｒ合金、チタン合金、貴金属被覆チタン（例えば白金被覆チタン）などが例示でき、陰極部材としてロジウム、ニッケル、ニッケル合金（Ｎｉ−Ｍｏ２、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｄ、Ｎｉ−ＳＸ、ラネーニッケル等）、チタン合金等の貴金属が例示できる。陽極と陰極との間の距離は、例えば５ｍｍ〜４００ｍｍである。
【００４９】
陽極部材２ｘ及び陰極部材２ｙは板状体であるから、これを多孔性のものとすることで、図１や図４に示すように、振動撹拌手段１６の振動羽根１６ｆによる振動撹拌で発生せしめられる電解液１４の流動を遮るように振動羽根１６ｆを向いた方向に対してほぼ直角に設けられる場合にも、小孔を通って電解液１４がスムースに流動することができる。小孔の形状は円形状でも多角形状でもよく、特に制限はない。また、小孔の大きさや数は電極本来の目的と多孔性にする目的との双方のバランスを考えて、適宜設定するのが好ましい。電極における小孔の面積割合は、有効面積（即ち電解液１４と接触する面積）で、電極面積が５０％以上となる様にするのが好ましい。多孔性電極は網状または籠状であっても良い。
【００５０】
陽極部材２ｘ及び陰極部材２ｙは、それぞれ不図示の陽極主ブスバー及び陰極主ブスバーに接続されており、これら陽極主ブスバー及び陰極主ブスバーは図１や図４に示されている電源３４に接続されている。該電源３４と陽極部材２ｘ及び陰極部材２ｙとを含んで電気分解手段が構成される。
【００５１】
電極を一定の間隔で多数枚を電解槽内にセットするためには、絶縁体枠／電極／絶縁体枠／……電極／絶縁体枠という形で電極群を組み立てることが好ましい。図８Ａにその基本的組合せである絶縁体枠７０と電極７１の組合せ態様を示す、図９Ａは、図８に用いた絶縁体枠の平面図であり、図９Ｂは電極の平面図であり、図８Ｂは図８Ａの絶縁体枠７０の後に図９Ｂの電極を重ねたときの平面図である。電極は板状体であるから、例えば図１や図２に示すように振動撹拌手段の作用をさえぎるように振動撹拌手段の方向に対して直角に電極板を設ける場合には電極板を多孔質のものとする必要がある。一方方向に電極板を設ければ電極板を多孔質にする必要は必ずしもないが、電極間隔を詰めるのに限界が生じる。前記絶縁体枠を形成している絶縁体としては、天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂などを用いることができる。
【００５２】
電源３４は、直流を発生するものであればよく、通常の平滑な直流でもよいが、その他の種々の波形の電流を使用することができる。この様な電解電流の波形は、例えば、「電気化学」第２４巻３９８〜４０３頁、同４４９〜４５６頁、１９９６年４月１５日全国鍍金材料組合連合会発行、「めっき技術ガイド」３７８〜３８５頁、昭和５８年６月１５日（株）広信社発行「表面技術総覧」３０１〜３０２頁、同５１７〜５２７頁、同１０５０〜１０５３頁、昭和４６年７月２５日日刊工業新聞社発行「めっき技術便覧」３６５〜３６９頁、同６１８〜６２２頁等に記載されている。
【００５３】
本発明では、とりわけ、エネルギー効率の向上の観点から、パルス波形のうちの矩形波パルス波形のものを使用することが好ましい。この様な電源（電源装置）は、交流電圧から矩形波状電圧を作成することができるものであり、このような電源は例えばトランジスタを用いた整流回路を有するものであり、パルス電源装置として知られている。このような電源装置または整流器としては、トランジスタ調整式電源、ドロッパー方式の電源、スイッチング電源、シリコン整流器、ＳＣＲ型整流器、高周波型整流器、インバータデジタル制御方式の整流器〔例えば（株）中央製作所製のＰｏｗｅｒ  Ｍａｓｔｅｒ〕、（株）三社電機製作所製のＫＴＳシリーズ、四国電機株式会社製のＲＣＶ電源、スイッチングレギュレータ式電源とトランジスタスイッチとからなりトランジスタスイッチがＯＮ−ＯＦＦすることで矩形波状のパルス電流を供給するもの、高周波スイッチング電源（交流をダイオードにて直流に変換した後にパワートランドスタで２０〜３０ＫＨｚの高周波をトランスに加えて再度整流、平滑化し出力を取り出す）、ＰＲ式整流器、高周波制御方式の高速パルスＰＲ電源〔例えばＨｉＰＲシリーズ（株）千代田〕などが利用可能である。
【００５４】
陽極部材と陰極部材との間に印加する電圧は、通常の水の電気分解の場合と同様である。
【００５５】
電解液１４は、電解質を含む水である。電解質としては、水溶性のアルカリ金属水酸化物（ＫＯＨ、ＮａＯＨなど）またはアルカリ土類金属水酸化物〔例えばＢａ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２など〕、あるいは第４級アルキルアンモニウムなど、またリン酸や硫酸など、従来公知のものを使用することができる。これらの中でもＫＯＨが好ましい。電解液中の電解質の含有量は、５〜３０％が好ましい。また、電解液のｐＨは、７〜１０であるのが好ましい。但し、ＮａＣｌやＨＣｌのように電気分解によりハロゲンガスを発生するものは、大量に使用した場合の環境汚染防止の観点から使用を避けるのが好ましい。
【００５６】
図１〜図６に示されている様に、電解槽１０Ａの上部には蓋部材１０Ｂが付設されている。該蓋部材には、電解により発生する水素−酸素混合ガスを回収するための水素−酸素混合ガス取出口１０Ｂ′が設けられている。該取出口１０Ｂ′には、水素−酸素混合ガス採取管１０Ｂ″が接続されている。これらの蓋部材１０Ｂ及び水素−酸素混合ガス採取管１０Ｂ″を含んで、水素−酸素混合ガス捕集手段が構成される。
【００５７】
この具体例では、水素−酸素混合ガスは水素ガスと酸素ガスとの混合ガスとして回収される。
【００５８】
電解槽１０Ａ及び蓋部材１０Ｂの材質としては、例えばステンレススチール、銅、その他の金属あるいはポリカーボネート等の合成樹脂が例示される。尚、電解槽１０Ａには、内部の電解液１４のレベル調整のための配管１０Ａ′が接続されている。
【００５９】
振動撹拌手段１６の振動棒１６ｅは、蓋部材１０Ｂを上下方向に貫通して延びている。この貫通は、図７及び図１０に示されている様に、蓋部材１０Ｂに設けられた開口の内端縁に付された固定部材１０Ｄと振動棒１６ｅの外面に付された固定部材１０Ｅとの間をゴム板等のフレキシブル部材１０Ｃにより気密にシールしたものとすることができる。あるいは、気密シールのための手段は、振動棒１６ｅにサポートベアリングの内輪を取り付け、該サポートベアリングの外輪を蓋部材１０Ｂの開口の内端縁に取り付け、外輪に対して内輪を上下に適宜のストロークにわたって移動可能にしたものであっても良い。この様なストロークユニットとしては、ＴＨＫ（株）製ＮＳ−Ａ型（商品名）、ＮＳ型（商品名）、ＮＯＫ社製オイルシールＶＣ型（商品名）、ＳＣ型（商品名）が例示される。あるいは、蓋部材１０Ｂに設けられた開口に、振動棒１６ｅが通過する部分のみ開口したゴム板またはその積層体等の気密シール手段を取り付けてもよい。このシール手段としては例えば、ゴム、特に変形性良好な軟らかいゴムが使用できる。振動棒の上下振動の振幅は、通常２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、特に好ましくは５ｍｍ以下であり、その下限は例えば０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上といった程度であるから、シール部材としてゴムなどを使用することで、追従が可能となり摩擦熱の発生も少なく良好な気密状態が実現される。
【００６０】
電解は、液温２０〜１００℃で、電流密度７〜４０Ａ／ｄｍ２で行なうのが好ましい。電解により発生する水素−酸素混合ガスは、図５９に示されている様に、ガス採取管１０Ｂ″に接続されたシールポット１０Ｂ″′を経て取り出される。シールポット１０Ｂ″′もガス捕集手段を構成する。図６０は、ガス発生装置により回収された水素−酸素混合ガスを利用するガス燃焼装置の一例を示す図である。水素−酸素混合ガスは、所要の容量のガス溜め、除湿器及び炎止めタンクを経て燃焼ノズルへと供給される。
【００６１】
この燃焼装置は、航空機、自動車、船舶等の動力装置、発電装置、ガス切断機、ボイラー、その他への適用が可能である。
【００６２】
水素ガスと酸素ガスとの混合ガスは燃焼時の色が無色であるため、燃焼装置においては、火炎の状態を観察することが可能なように、シールポット（炎止めタンクでも可）内にアルコール系溶剤や炭化水素を入れておき、この液中に水素−酸素混合ガスを通過させることにより火炎を着色させるようにしている。このアルコール系溶剤としてはメタノール、エタノール、ブタノールなどがあり、炭化水素としてはヘキサンなどを挙げることができる。本発明により得られる水素−酸素混合ガスの燃焼の際には上記アルコール系溶剤などの種類によって火炎温度に大きな差があることが判明した。例えば、ヘキサンを使用すると火炎は大きくなりガスの使用量も少なくてよいが、火炎温度はメタノールに比較して著しく低い。実験によれば、０．５ｍｍ厚のチタン板に火炎を当ててその溶融状態を観察したところ、ヘキサンを用いた場合には５分程度でようやく溶融したが、メタノールを用いた場合には３秒程度で溶融した。また、アルコール系溶剤などの添加量によっても火炎温度が大きく異なり、この添加量を低減することが火炎温度を向上させるのに有効であることが判明した。実験によれば、チタン板（４００×２０×０．５ｍｍ）、タンタル部材（１５０×３ｍｍφ）及びタングステン板（１２０×１５×０．８ｍｍ）の燃焼試験において、アルコール系溶剤として、メタノール１００％、メタノール５０％：水５０％及びメタノール２５％：水７５％を使用した場合の溶解（チタン、タンタル）または昇華（タングステン）に至る時間は次のとおりであった。
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【００６３】
以上のように、シールポットや炎止めタンク内に入れるアルコール系溶剤としては、メタノールが好ましく、しかもこれを水（純粋が好ましい）と混合し、メタノール容積％を１０〜３５％とすることが望ましい。メタノール容積％を２０％程度とすることで火炎温度をより高くすることが出来る点では有利であるが、メタノール容積％を３０％程度とすることで火炎の持続性を高めることが出来る点で有利である。
【００６４】
本発明により発生せしめられる水素−酸素混合ガスは、その燃焼に際して空気を必要とせず、従って、燃焼により窒素酸化物等の環境汚染物質を生成することがない。
【００６５】
図１５は振動撹拌手段の一変形例を示す断面図である。この例では、基台１６ａは、振動吸収部材４１を介して電解槽１０Ａの上部に取り付けられた取り付け台４０上に固定されている。また、取り付け台４０には、垂直方向に上方へと延びた棒状のガイド部材４３が固定されており、該ガイド部材４３はコイルバネ１６ｂ内に位置している。振動モータ１６ｄとそれを駆動するための電源１３６との間には、振動モータ１６ｄの振動周波数を制御するためのトランジスタ・インバータ３５が介在している。電源１３６は、例えば２００Ｖである。このような振動モータ１６ｄの駆動手段は、上記その他の本発明の具体例においても使用することができる。
【００６６】
図１６は振動撹拌手段の一変形例を示す断面図である。この例では、振動部材１６ｃに垂直方向に下方へと延びた棒状の上側ガイド部材１４４が固定されており、取り付け台４０に垂直方向に上方へと延びた棒状の下側ガイド部材１４５が固定されており、これらガイド部材１４４、１４５はコイルバネ１６ｂ内に位置している。上側ガイド部材１４４の下端と下側ガイド部材１４５の上端との間には、振動部材１６ｃの振動を許容するような適度の間隙が形成されている。
図１７は振動撹拌手段の一変形例を示す断面図である。この例では、振動モータ１６ｄは、振動部材１６の上側に付設された付加的振動部材１６ｃ′の下側に取り付けられている。また、振動棒１６ｅは、電解槽１０Ａ内において分岐して２つの部分１３４とされており、これら２つのロッド部分１３４の間に振動羽根１６ｆが掛け渡されて取り付けられている。
【００６７】
図１８及び図１９は振動撹拌手段の一変形例を示す断面図である。この例では、最も下側の振動羽根１６ｆが下向きに傾斜しており、その他の振動羽根１６ｆが上向きに傾斜している。このようにすると、電解槽１０Ａの底部に近い部分の電解液１４の振動撹拌を充分に行うことができ、電解槽底部に溜りが発生するのを防止することができる。また、振動羽根１６ｆの全部を下向きに傾斜させることができる。
図２０及び図２１は本発明装置を構成する振動撹拌手段の電解槽への取り付けの他の形態を示す断面図であり、図２２はその平面図である。図２０及び図２１はそれぞれ図２２のＸ−Ｘ′断面及びＹ−Ｙ′断面に相当する。
【００６８】
この形態では、振動吸収部材として上記コイルバネ１６ｂに代えてゴム板２と金属板１、１′との積層体３が用いられている。即ち、積層体３は、電解槽１０Ａの上端縁部に固定された取り付け部材１１８に防振ゴム１１２を介して取り付けられた金属板１′をボルト１３１により固定し、該金属板１′上にゴム板２を配置し、該ゴム板２上に金属板１を配置し、これらをボルト１１６及びナット１１７により一体化することで形成されている。
【００６９】
振動モータ１６ｄは支持部材１１５を介してボルト１３２により金属板１に固定されている。また、振動棒１６ｅの上端部はゴムリング１１９を介して積層体３特に金属板１とゴム板２とに取り付けられている。即ち、上側金属板１は図１、図４その他に記載されている具体例の振動部材１６ｃの機能をも発揮するものであり、下側金属板１′は図１、図４その他に記載されている具体例の基台１６ａの機能をも発揮するものである。そして、これら金属板１、１′を含む積層体３（主としてゴム板２）が図１、図４その他に記載されているコイルバネ１６ｂと同様な振動吸収機能を発揮する。
【００７０】
図２３Ａ〜２３Ｃは積層体３の平面図を示す。図２０〜２２の形態に対応する図２３Ａの例では、積層体３には振動棒１６ｅを通すための貫通孔５が形成されている。また、図２３Ｂの例では、積層体３は貫通孔５を通る分割線により２分割された２つの部分３ａ、３ｂからなり、これによれば装置組立の際に振動棒１６ｅを容易に通すことができる。また、図２３Ｃの例では、積層体３は、電解槽１０Ａの上端縁部に対応する環形状をなしており、中央部に開口部６が形成されている。
【００７１】
図２３Ａ、２３Ｂの例では、電解槽１０Ａの上部が積層体３により塞がれ、これにより上記の蓋部材１０Ｂと同等の機能が発揮される。
【００７２】
図２４Ａ、２４Ｂは、このような積層体３による電解槽の閉塞（シール）の様子を示す断面図である。図２４Ａの形態では、ゴム板２が貫通孔５において振動棒１６ｅに当接してシールがなされる。また、図２４Ｂの形態では、積層体３の開口部６において該積層体３と振動棒１６ｅとに取り付けられこれらの間の空隙を塞ぐフレキシブルシール部材１３６′が設けられている。
【００７３】
図２５Ａ〜２５Ｅに振動吸収部材としての積層体３の例を示す。図２５Ｂの例は上記図２０〜２２の具体例のものである。図２５Ａの例では、積層体３は金属板１とゴム板２とからなる。図２５Ｃの例では、積層体３は上側金属板１と上側ゴム板２と下側金属板１′と下側ゴム板２′とからなる。図２５Ｄの例では、積層体３は上側金属板１と上側ゴム板２と中間金属板１″と下側ゴム板２′と下側金属板１′とからなる。積層体３における金属板やゴム板の数は、例えば１〜５とすることができる。尚、本発明においては、ゴム板のみから振動吸収部材を構成することも可能である。
【００７４】
金属板１、１′、１″の材質としては、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、その他適宜の合金を使用することができる。金属板の厚さは、例えば１０〜４０ｍｍである。但し、積層体以外の部材に対して直接固定されない金属板（例えば上記中間金属板１″）は０．３〜１０ｍｍと薄くすることができる。
【００７５】
ゴム板２、２′の材質としては、合成ゴム又は天然ゴムの加硫物を使用することができ、ＪＩＳ  Ｋ６３８６で規定される防振ゴムが好ましく、更に特に静的剪断弾性率４〜２２ｋｇｆ／ｃｍ２好ましくは５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２、伸び２５０％以上のものが好ましい。合成ゴムとしては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、アルキレンオキシド系ゴム、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、多硫化ゴム、フォスファゼンフッ素ゴムを例示することができる。ゴム板の厚さは、例えば５〜６０ｍｍである。
【００７６】
図２５Ｅの例では、積層体３は上側金属板１とゴム板２と下側金属板１′とからなり、ゴム板２が上側ソリッドゴム層２ａとスポンジゴム層２ｂと下側ソリッドゴム層２ｃとからなる。ソリッドゴム層２ａ、２ｃのうちの一方を除去してもよいし、更に複数のソリッドゴム層と複数のスポンジゴム層とを積層したものであってもよい。
【００７７】
図２６は、振動撹拌手段１６の変形例を示す図である。この例では、振動モータ１６ｄが電解槽１０Ａの側方に位置しており、振動部材１６ｃが電解槽１０Ａの上方へと水平に延びている。そして、該振動部材１６ｃに振動棒１６ｅが取り付けられている。この構成によれば、電解槽１０Ａに対する上記蓋部材１０Ｂの着脱が容易になる。尚、図２６には電解槽１０Ａの一側方に位置する振動撹拌手段１６のみが示されているが、電解槽１０Ａの両側方に振動撹拌手段１６を配置してもよい。
【００７８】
以上の具体例においては、陽極部材及び陰極部材の少なくとも一方の表面に対向するように振動撹拌手段の振動撹拌部材を配置することで、陽極部材または陰極部材が１つであっても、その高いガス発生効率に基づき、装置あたりの高いガス発生量を得ることが出来る。
【００７９】
図２７〜図２９は本発明による水素−酸素混合ガス発生方法の実施される水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例の構成を示す図である。ここで、図２７〜図２８は断面図であり、図２９は平面図である。
【００８０】
本具体例においては、振動撹拌手段として絶縁式のものを用いている。即ち、絶縁式振動撹拌部材として、振動部材１６ｃに上端を取り付けられた振動棒上部分１６ｅ′と、該振動棒上部分の下方に絶縁領域１６ｅ″を介して取り付けられた振動棒下部分１６ｅ′″とを含んでなる振動棒を使用している。
【００８１】
振動モータ１６ｄとそれを駆動するための不図示の電源（例えば２００Ｖ）との間には、振動モータ１６ｄの振動周波数を制御するためのトランジスタ・インバータが介在している。このような振動モータ１６ｄの駆動手段は、その他の本発明の具体例においても使用することができる。振動モータ１６ｄは、インバータを用いた制御により、上記具体例と同様に１０〜５００Ｈｚで振動する。振動モータ１６ｄで発生した振動は、振動部材１６ｃ及び振動棒（１６ｅ、１６ｅ′、１６ｅ′″）を介して振動羽根１６ｆに伝達される。
【００８２】
図３０は、振動棒の電気的絶縁領域１６ｅ″の近傍を示す部分拡大断面図である。また、図３１は電気的絶縁領域１６ｅ″の斜視図を示し、図３２はその平面図を示す。
【００８３】
電気的絶縁領域１６ｅ″は、例えば合成樹脂またはゴムで形成することができる。電気的絶縁領域１６ｅ″は、振動棒を構成するものであるから、振動により破損せず、振動モータの振動を効率よく伝達でき、十分な絶縁性を発揮する材料を選択するのが好ましい。この様な観点から硬質ゴムが最も好ましい。その一例としては、硬質ポリウレタンゴムを挙げることができる。なお、このような絶縁材料のみからなる部材では強度的に不十分である場合には、絶縁性を損なわない範囲で、絶縁部材のみからなる部材の周囲などを例えば金属などで補強して、所要の機械的強度を得ることができる。
絶縁領域１６ｅ″は、具体的には、例えば、図示される様な硬質ゴム製の円柱状絶縁部材（多角形状等形状は任意）よりなり、その中央の上部分及び下部分に、振動棒上部分１６ｅ′及び振動棒下部分１６ｅ′″をそれぞれ嵌合させるための嵌合用穴１２４、１２５が設けられている。これらの嵌合用穴は上下には貫通しておらず、そのため、これら嵌合用穴の間の非貫通部分は絶縁部として機能する。
【００８４】
上下の嵌合用穴を貫通させた場合には、振動棒上部分１６ｅ′と振動棒下部分１６ｅ′″とが接触しないように、上記非貫通部分に対応する箇所に絶縁材料を充填するか、絶縁に十分な程度の空間を設ける。円柱状絶縁部材の嵌合用穴１２４、１２５は、振動棒上部分１６ｅ′と振動棒下部分１６ｅ′″の接合のために機能する。接合は、ネジ止め（たとえば、図示されている様に、振動棒上部分１６ｅ′の下端部と振動棒下部分１６ｅの上端部とに雄ネジを切り、嵌合用穴１２４、１２５に雌ネジを切って、両者を結合させ、必要に応じて更にその上にワッシャーリングを当て、ビス止めする）でもよいし、接着剤による接合でもよい。
いずれにしても、これらの部分の構造は、目的とするガスを充分生成できれば、その他のいかなる構造であってもよい。
【００８５】
たとえば、振動棒の直径が１３ｍｍの場合には、絶縁領域１６ｅ″は、長さ（高さ）Ｌが例えば１００ｍｍであり、外径ｒ２が例えば４０ｍｍであり、嵌合用穴１２４、１２５の内径ｒ１が１３ｍｍである。
図３０及び図２７〜図２８に示されている様に、振動棒下部分１６ｅの上部には、絶縁領域１６ｅ″の直下にて通電線１２７が接続されている。通電線１２７は電源３４に接続されている。ここで、図２７に示されているように、一方の絶縁式振動撹拌手段１６（陽極部材２ｘに近接する方）の通電線１２７は電源の正極に接続されており、他方の絶縁式振動撹拌手段１６（陰極部材２ｙに近接する方）の通電線１２７は電源の負極に接続されている。陽極部材２ｘ及び陰極部材２ｙは、それぞれ図２９に示される陽極主ブスバー２０１及び陰極主ブスバー２０２を介して電源３４に接続されている。
【００８６】
振動棒下部分１６ｅ、固定部材１６ｊ及び振動羽根１６ｆは導電性部材例えば金属からなる。これにより、一方の絶縁式振動撹拌手段の振動棒下部分１６ｅ、固定部材１６ｊ及び振動羽根１６ｆをも陽極部材として利用し、他方の絶縁式振動撹拌手段の振動棒下部分１６ｅ、固定部材１６ｊ及び振動羽根１６ｆをも陰極部材として利用して通電し、電気分解を行うことが出来る。更には、陽極部材及び陰極部材のうちの少なくとも一方を除去して、電気分解を行うことも可能である。
【００８７】
振動羽根１６ｆを陽極部材または陰極部材として利用する際には、特にこれらとは別の陽極部材または陰極部材を使用しない場合のように電極面積が不足する時には、出来るだけ振動羽根の面積を増加させるのが好ましい。そのためには、振動羽根の長さは、図１４に示す第２回目のピークを示す長さＬ２または第３回目のピークを示す長さＬ３を選択することが好ましい。
【００８８】
本具体例では、絶縁式振動撹拌手段により電解液１４を振動撹拌しながら電気分解を行うので、非絶縁式の振動撹拌手段を用いた場合と同様に、陽極部材と陰極部材との間の距離を例えば２０〜４００ｍｍとしてもショートすることなく電解処理を行なうことができる。
【００８９】
本具体例においては、振動棒上部分１６ｅ′は絶縁領域１６ｅ″により振動棒下部分１６ｅ′″とは電気的に絶縁されているので、振動棒下部分１６ｅを介する通電の影響が振動モータ１６ｄへと及ぶことはない。更に、本具体例では、絶縁領域１６ｅ″が熱絶縁性をも有するので、振動棒上部分１６ｅ′は振動棒下部分１６ｅ′″とは熱的にも絶縁され、電解液１４の温度の影響が振動モータ１６ｄへと及ぶことは少ない。
【００９０】
また、本具体例の装置において、絶縁式振動撹拌手段の振動羽根を陽極部材又は陰極部材として用いずに電気分解を行なう場合においても、絶縁領域１６ｅ″が存在するので、電解液１４内の通電の影響が振動モータ１６ｄへと及ぶことがないという利点がある。
【００９１】
図３３は、絶縁式振動撹拌手段の他の具体例を示す側面図である。この具体例は、振動棒下部分１６ｅに、振動羽根１６ｆの他にこれと交互に配置された電極用補助羽根１６ｆ′を取り付けたことが、図２７〜図２９の例と異なる。電極用補助羽根１６ｆ′は、導電性を有しており、振動棒下部分１６ｅと電気的に接続されていて、電解液１４に対する通電の際の一方の電極として機能し、従って振動撹拌の機能は必須ではない。電極用補助羽根１６ｆ′を使用する目的は電極面積の増加と当該電極と反対側の電極との間隔の低減とにあるので、電極用補助羽根１６ｆ′の大きさ（面積）は振動羽根１６ｆより大きいほうが好ましく、また図示されている様に、補助羽根１６ｆ′の先端縁（右端縁）は振動羽根１６ｆの先端縁（右端縁）より更に右方へと突出しているのが好ましい。
【００９２】
電極用補助羽根１６ｆ′は、振動羽根と振動羽根との中間に位置する様に振動棒に取り付けるのが好ましいが、必ずしもこれに限定されることはなく、振動撹拌の効果を著しく低減させない限りは、上下一方の振動羽根に近接して配置することも可能である。振動棒下部分１６ｅへの電極用補助羽根１６ｆ′の取り付けは、振動羽根１６ｆの取り付けと同様にして行なうことができる。
【００９３】
電極用補助羽根１６ｆ′の材質としては、電極として使用され得るものであればよいが、振動棒の振動に従って振動するものであるから、振動に耐え得ることが要求され、例えば振動羽根として使用可能な導電体例えば金属例えばチタン（表面に白金めっきを施すことができる）またはステンレス（表面に白金めっきを施すことができる）を使用することができる。尚、電極用補助羽根１６ｆ′を使用する場合には、振動羽根１６ｆは必ずしも導電性材料からなる必要はなく、合成樹脂製のものを使用することも可能である。
【００９４】
図３４及び図３５は絶縁式振動撹拌手段の他の具体例を示す断面図である。本具体例では、２つの振動棒にわたって各振動羽根が取り付けられている。
【００９５】
図３６は振動羽根１６ｆの近傍を示す断面図である。振動羽根１６ｆは固定部材１６ｊからはみ出した部分が振動流動の発生に寄与するのであり、このはみ出した部分は幅Ｄ１で長さＤ２である。本具体例では、複数の振動棒にわたって各振動羽根が取り付けられているので、各振動羽根の面積を十分大きくとることができる。かくして、大きな振動流動を得ることができ、また電極として使用される面積を大きくすることが可能である。
【００９６】
本具体例においては、図示はしないが、図２７〜図２９に関し説明した様な電気分解手段の電源３４が使用される。本具体例においても、図３３の具体例と同様に、電極用補助羽根を使用することができる。
【００９７】
図３８は絶縁式振動撹拌手段の１つの具体例を示す断面図である。本具体例の絶縁式振動撹拌手段１６においては、振動モータ１６ｄは、電解槽１０Ａ外に配置されていて、振動部材１６ｃが電解槽１０Ａの方へと延びている。本具体例においても、図示はしないが、図２７〜図２９に関し説明した様な電気分解手段の電源３４が使用される。本具体例においても、図３３の具体例と同様に、電極用補助羽根を使用することができる。また、図では絶縁式振動撹拌手段が電解槽の片側にのみ配置されているが、もう一方の側にも同様な絶縁式振動撹拌手段を配置することが可能である。
【００９８】
図３９は絶縁式振動撹拌手段の他の具体例を示す断面図である。本具体例では、図３８の具体例と同様な振動モータ１６ｄ、振動部材１６ｃ、振動棒１６ｅ及び絶縁領域１６ｅ″の組が、電解槽１０Ａの両側に配置されている。そして、振動棒１６ｅは、コの字形状をなしており、その２つの垂直部分が２つの絶縁領域１６ｅ″にそれぞれ対応して配置されている。これら２つの垂直部分の上端がそれぞれ絶縁領域１６ｅ″を介して２つの振動棒１６ｅにそれぞれ接続されている。振動羽根１６ｆは、振動棒１６ｅの水平部分にほぼ垂直に取り付けられている。図では振動羽根１６ｆは上方に突出しているが、下方に突出していてもよい。
また、振動羽根１６ｆは垂直方向に対して傾斜をもって配置されてもよいことは上記と同様である。
【００９９】
図示されている絶縁式振動撹拌手段の上方突出の振動羽根を陽極部材として使用し、他の絶縁式振動撹拌手段の下方突出の振動羽根を陰極部材として使用して、電解処理を行うことが出来る。この場合、後述の図４３に関し説明するように、双方の絶縁式振動撹拌手段の振動羽根同士を互いに入り組んだ形態とすることが可能である。
【０１００】
本具体例のように、振動棒は必ずしも上下方向を向いて配置される必要はなく、電解槽の形状などに応じて適宜の形状及び配置のものを使用することが出来る。
【０１０１】
本具体例においても、図示はしないが、図２７〜図２９に関し説明した様な電気分解手段の電源３４が使用される。本具体例においても、図３３の具体例と同様に、電極用補助羽根を使用することができる。
【０１０２】
図４０〜図４２は水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例を示す図である。ここで、図４０〜図４１は断面図であり、図４２は平面図である。本具体例は、図２７〜図２９の具体例において電極用補助羽根１６ｆ′を追加使用したものに相当する。
【０１０３】
図４３〜図４４は水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例を示す図である。ここで、図４３は部分断面図であり、図４４は断面図である。
【０１０４】
本具体例では、２つの絶縁式振動撹拌手段が電解槽１０Ａ内に配置されており、一方の絶縁式振動撹拌手段の隣接する電極用補助羽根１６ｆ′どうしの間に他方の絶縁式振動撹拌手段の電極用補助羽根１６ｆ′が位置している。これにより、２つの絶縁式振動撹拌手段の一方を陽極側として使用し且つ他方を陰極側として使用することで、大面積の陽極部材と陰極部材とを互いに近接して配置することができ、電流密度を著しく向上させることができる。このような非接触で互いに入り組んだ形態での陽極部材と陰極部材との配置は、２つの絶縁式振動撹拌手段の振動羽根同士でも同様にして行うことが出来る。
【０１０５】
本具体例においては、互いに上下方向に近接して配置される陽極部材（振動羽根または電極用補助羽根）と陰極部材（振動羽根または電極用補助羽根）との距離を例えば５〜５０ｍｍとすることができる。本具体例においては、２つの絶縁式振動撹拌手段の電極用補助羽根１６ｆ′どうしが接触してショートするのを防止するために、図３７に示す様に、電極用補助羽根１６ｆ′の両面の外周部等を絶縁テープ１６ｆａなどの貼付や絶縁塗料の塗布などにより絶縁部とすることが好ましい。電極部材として使用する振動羽根１６ｆ同士を同様にして互い違いに配置することも可能であり、その場合にも同様な絶縁部を形成することが出来る。或いは、同様な絶縁効果を得るために、同等の形状を有するプラスチック製絶縁板を配置してもよい。
【０１０６】
図４５〜図４７は、絶縁式振動撹拌手段の１例を示す模式図である。これらの例では、共通の振動部材１６ｃに複数の振動棒が接続されている。各振動棒下部分１６ｅに接続される通電線１２７は、それぞれ電源の図示される極に接続されるが、これに限定されることはなく、適宜変更してもよい。
【０１０７】
以上の具体例においては、絶縁式振動撹拌部材の一部（例えば、振動羽根、電極用補助羽根）を陽極部材または陰極部材として使用することで、絶縁式振動撹拌部材以外の陽極部材または陰極部材がなくとも、その高いガス発生効率に基づき、装置あたりの高いガス発生量を得ることが出来る。
【０１０８】
図４８は絶縁式振動撹拌手段の他の具体例の構成を示す部分断面図であり、図４９はその部分側面図である。本具体例では、２つの振動棒１６ｅを機械的に接続する様に取り付けられている振動羽根１６ｆ及び固定部材１６ｊを２つの群に区分し、第１の群を一方の振動棒１６ｅと電気的に接続させ、第２の群を他方の振動棒１６ｅと電気的に接続させ、これら２つの群の間で電圧を印加することで、電解液１４に通電し電解処理を行なう様にしている。
【０１０９】
即ち、図４８において、上側から奇数番目の振動羽根１６ｆ及び固定部材１６ｊは、右側の振動棒１６ｅとは電気的に接続されているが、左側の振動棒１６ｅとは絶縁ブッシュ１６ｓ及び絶縁座金１６ｔを介して取り付けられることで電気的に絶縁されている。一方、上側から偶数番目の振動羽根１６ｆ及び固定部材１６ｊは、左側の振動棒１６ｅとは電気的に接続されているが、右側の振動棒１６ｅとは絶縁ブッシュ１６ｓ及び絶縁座金１６ｔを介して取り付けられることで電気的に絶縁されている。かくして、上側から奇数番目の振動羽根１６ｆ及び固定部材１６ｊを第１の群とし、上側から偶数番目の振動羽根１６ｆ及び固定部材１６ｊを第２の群とし、左側の振動棒１６ｅに接続されている通電線１２７と右側の振動棒１６ｅに接続されている通電線１２７との間に不図示の処理用電源により所要の電圧を印加することで、第１の群（陽極部材）と第２の群（陰極部材）との間で電解液１４に通電することができる。尚、図４９では絶縁ブッシュ１６ｓ及び絶縁座金１６ｔの図示が省略されている。
【０１１０】
本具体例においては、絶縁領域１６ｅ″は振動棒１６ｅと振動発生手段を構成する振動部材１６ｃとの間に設けられている。即ち、ここでは、絶縁領域１６ｅ″が、上記具体例における振動部材１６ｃへの振動棒１６ｅの取り付け部１１１の機能を兼ねている。
本具体例においては、陽極側となる振動羽根１６ｆとしてはチタンの表面に白金めっきを施したものが好ましく用いられ、陰極側となる振動羽根１６ｆとしてはチタンが好ましく用いられる。
本具体例によれば、絶縁式振動撹拌手段に対する給電のみで電解処理が可能となるので、装置をコンパクトなものとすることができる。また、振動羽根１６ｆを陽極部材及び陰極部材のそれぞれとして兼用しているので、この点からも装置のコンパクト化がなされている。
【０１１１】
図５０は絶縁式振動撹拌手段の他の具体例の構成を示す部分側面図である。本具体例では、図４８及び図４９の具体例における上側から偶数番目の振動羽根１６ｆに代えて陽極部材１６ｆ″を使用している。この陽極部材１６ｆ″は、振動撹拌には寄与せず、図の右側にのみ延びている。陽極部材１６ｆ″としては、例えばチタン製ラス網（表面に白金めっきを施したもの）が好ましく用いられる。
一方、上側から奇数番目の振動羽根１６ｆに対してスペーサ１６ｕを介して陰極部材１６ｆ″′を追加している。この陰極部材１６ｆ″′も、振動撹拌には寄与せず、図の右側にのみ延びている。陰極部材１６ｆ″′としては、例えばチタン板が好ましく用いられる。尚、陰極部材の場合と同様に、陽極部材とともに振動羽根を取り付けてもよい。本具体例では、振動羽根１６ｆとは別に電極部材としての陽極部材１６ｆ″及び陰極部材１６ｆ″′を使用しているので、電極材料の選択の自由度が増加する。
【０１１２】
図５１は水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例の構成を示す断面図である。
本具体例は、図４８〜図４９の絶縁式振動撹拌手段を２つ使用したものである。
【０１１３】
以上の具体例においては、絶縁式振動撹拌部材に陽極部材及び陰極部材の双方を取り付けて、これらの間で電解液１４を介して通電することで電解処理を行うので、装置の小型化が可能であり、更にその高いガス発生効率に基づき、装置あたりの高いガス発生量を得ることが出来る。
【０１１４】
図５２〜図５３は水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例の構成を示す断面図である。本具体例では、振動撹拌手段として非絶縁式のものが用いられており、陽極部材及び陰極部材からなる電極対として、図４８〜図４９の絶縁式振動撹拌手段と類似の構成体を使用したものである。即ち、上下方向に互いに平行に配列された２本の導電性棒状体１１６ｅに、陽極部材１１６ｆ″及び陰極部材１１６ｆ″′を図４８〜図４９の絶縁式振動撹拌手段の第１群の振動羽根及び第２群の振動羽根の場合と同様にして取り付け、各導電性棒状体１１６ｅを電源の正極及び負極の所要のものに接続している。
【０１１５】
図５４及び図５５は水素−酸素混合ガス発生手段の一具体例を示す断面図である。本具体例では、絶縁式振動撹拌手段１６の振動羽根１６ｆを陰極部材として使用し、陽極部材８６として、図５６に示される円柱状チタン網ケース内に複数の金属製ボールを充填したものを使用し、金属製ボールを入れた金網を水平方向に保持したもの（図５５参照）を用いている。陽極部材８６の保持手段８２は例えば陽極ブスバーである。
陽極部材８６としては、例えばチタン製ラス網（表面に白金めっきを施したものが好ましい）からなるものを使用することが出来る。図５７にラス網陽極部材の正面図を示す。上部に吊下げ用の孔が２つ設けられており、中央部から下部にかけて網状部とされており、この網状部が電解液中に浸漬される。
【０１１６】
図５８Ａ〜図５８Ｅは、振動発生手段と振動撹拌部材との接続形態の例を示す模式図である。図５８Ａの例では、振動発生手段の振動部材１６ｃに直接振動撹拌部材の振動棒１６ｅが接続されている。これに対して、図５８Ｂ〜図５８Ｅの例では、振動部材１６ｃに中間部材１６ｃｃが取り付けられており、該中間部材１６ｃｃに振動棒１６ｅが接続されている。
【０１１７】
電解槽内で発生した水素−酸素混合ガスを均一に混合した状態で捕集するための捕集手段は、電解槽の上方を覆う蓋部材とその蓋部材に設けられたガス取出口とそれに連結されたガス採取管を含むものである。とくに蓋部材には、前記電解槽を上方から包みこむように密閉した囲み部材を付設し、発生したガスの漏れを完全に防止することが好ましい（図６１参照）。
【０１１８】
蓋部材と囲み部材により発生した水素−酸素混合ガスを包み込むとその部分のガス圧が上る。ガス圧はある程度ある方が、その後のガスの取り扱い上便利な面が生じる。しかし、ガス圧を調節する手段が併設できれば一層好都合である。ガス圧調節手段の１例としては図５９に示すようなシステムがある。シールポットは例えば水８０％、メタノール（着色料）２０％よりなる液体を入れたものである。また、図６０に示すように燃焼ノズルとガス発生装置あるいはガス溜めとの間に炎止めタンク（フレームアスレター）を設け、炎の逆流を防止することが好ましい。
【０１１９】
図６１に、蓋部材１０Ｂの変形例を示す。この例では、蓋部材１０Ｂは、図１に示されている電極群２ｘ、２ｙの上方の部分のみにおいて、電解槽１０Ａに付設される。そして、該蓋部材１０Ｂの両端部には、下方へと延びた囲み部材６３が付設されている。この囲み部材６３には、その下部の電解液中に浸漬される部分に該電解液の流通を可能となすための開口６５が形成されている。囲み部材６３には、該開口６５の上部領域の一部を遮蔽する遮蔽板６４を上下位置調節可能に取り付けることができる。この上下位置調節のために、遮蔽板６４に上下方向の長孔６６を形成し、該長孔を介して、囲み部材６３に形成されたネジ穴６８にボルト６７を適合させるようにすることができる。遮蔽板６４の上下位置を調節することで、電極群２ｘ、２ｙの上方の部分の液位を調節することができ、ひいてはガス圧が調節される。
この蓋部材を使用する場合には、振動撹拌手段の振動棒１６ｅは蓋部材を貫通しないが、上記の様な密閉シール構造とすることが、水素−酸素混合ガスの回収効率向上や電解液の飛散防止等の観点から、好ましい。
【０１２０】
図６２〜図６４の水素−酸素混合ガス発生手段は、図５２〜図５３の水素−酸素混合ガス発生手段を一層具体化した装置を示すものである。
【０１２１】
図６５〜図６８は、本発明の振動撹拌手段を用いて得られた水素−酸素混合ガスにより、廃棄物を焼却するための装置と方法の概略を説明するためのものである。
【０１２２】
図６５の装置は、１つの燃焼炉に燃料の燃焼用バーナーを上下二段に設け、これにより一次燃焼領域と二次燃焼領域を設けた。高温気体は上昇するので、通常は下の方が一次燃焼領域であり、下に順番に燃焼用バーナーを境として二次燃焼領域、三次燃焼領域、…ｎ次燃焼領域となる。図６５では一次燃焼領域用バーナーも二次燃焼用バーナーも、共に同一のガス発生手段、すなわち本発明の水素−酸素混合ガス発生手段に連結しているが、場合により一次燃焼用バーナーは本発明の水素−酸素混合ガス発生手段ではないガス源、たとえば都市ガス源やＬＰガス源などに接続することができる。図６５の装置は固体系の廃棄物を焼却することを意図しているため、廃棄物投入口は少なくとも一次燃焼用バーナーより上方に設けている。
【０１２３】
図６６に示す装置は、図６５の装置を液体廃棄物の焼却用に改良したものである。
【０１２４】
図６７に示す装置は、固体廃棄物の焼却を前提としてものであるが、液体廃棄物の焼却を行う場合には、一次燃焼領域の廃棄物投入口を図６７に示すものに代えて、図６６に示す方式に変更すればよい。図６７のタイプのものは一次燃焼領域のほぼ横方向に二次燃焼領域を設けたものであり、図６８のものは、一次燃焼領域と二次燃焼領域をそれぞれ独立の炉としたものである。図６７のタイプのものでは一次燃焼領域で生じた一次焼却灰は下方から、一次燃焼領域で発生したガスは上方からいずれも隣りの二次燃焼領域に送られ、ここで二次燃焼を行うことができる。図６７では一次燃焼領域の燃焼も、二次燃焼領域の燃焼も共に本発明の水素−酸素混合ガスを用いでもよいが、一次燃焼領域の燃料は、本発明の水素−酸素混合ガス以外のガス、たとえば都市ガス、重油、ＬＰガス、特開２００１−３２１６４８号公報記載の水と油からなる安定な分散液などを使用することもできる。なお、この一次燃焼領域全体は、従来から使用されていた固体廃棄物用焼却炉であってもよいし、また従来から使用されていた液体廃棄物用焼却炉であってもよい。すなわち、従来から使用されていた焼却炉に、本発明の水素−酸素混合ガスを用いた二次燃焼領域のための焼却炉を増築することによっても従来炉を活用しながら、従来炉の欠点を大幅に改善できる。場合によっては、従来型焼却炉から発生した灰を集めこれを廃棄物として本発明の廃棄物焼却装置にかけることにより灰の量を１／５００〜１／１０００程度に減少させることができた。
またこの灰は高密度で飛散することがないという特異の物性を示す。なお、従来型焼却炉については、例えば平成１３年８月１５日  （株）オーム社発行、石川禎昭編著「ごみ焼却施設  ダイオキシン類の法規制と対策技術」、とくに３７、３８頁、７６、７７頁、１２９頁、２００２年１月３１日  緑風出版発行、津川敬著「教えて！ガス化溶融炉」、とくに４１ページなどに記載されているものを挙げることができる。従来型焼却炉としてはとくにガス化溶融炉が好ましい。
また、これらの焼却炉は２００２年２月３日  発明協会発行、特許庁編、平成１３年度  特許流通支援チャート、一般４、「焼却炉排ガス処理技術」第６９頁に分類されている。
【０１２５】
図６８は、一次燃焼領域に用いる燃焼炉として従来型のロータリーキルン方式のものを用い、その隣りに本発明の水素−酸素混合ガスを用いた二次燃焼領域を接続したタイプである。図６７の場合と同様にこれにより従来炉の欠点を大幅に改善できる。
【０１２６】
これら焼却装置においては不足分の酸素は、空気または酸素の形で任意の手段で焼却装置に補給することができる。空気にしろ、酸素にしろ、炉熱を利用して熱交換し、できるだけ加熱した形で供給し、炉内の温度を下げることがないように配慮する。空気より酸素の方が供給量が少なくて済む分、熱効率がよく、また窒素を含まないためＮＯｘ生成の恐れがなく、好ましい。
【０１２７】
本発明でいう廃棄物とは「廃棄物の処理および清掃に関する法律」でいう廃棄物をすべて包含し、ごみ、燃えがら、汚泥、ふん尿、廃油、廃酸、廃アルカリ、その他の汚物または不要物であって固形状や液状のものを対象とする。
【０１２８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【０１２９】
実施例１
図１〜３で説明した装置を用い、但し、蓋部材１０Ｂとして図６１に関して説明したものを使用して、以下の条件で水素−酸素混合ガスを発生させ、ガス溜めに回収した。
2004239562.tif 000004
【０１３０】
前記ガス溜めに溜められた本発明の水素−酸素混合ガスを図６６に示す廃棄物焼却装置に供給し、液体廃棄物の焼却を行った。液体廃棄物は廃油３０％、水７０％よりなる分散液（界面活性剤で分散させたもの）であり、これを焼却装置下部に設けられた液体廃棄物噴射ノズルより一次燃焼領域に噴射する一方、燃料噴射ノズル１より水素−酸素混合ガスを噴射し、一次燃焼領域において３５００℃以上の温度で燃焼させた。一次燃焼領域でほとんどの可燃物は燃焼しているが、念のため一次燃焼領域の上段に設けられた二次燃焼領域でもう一度本発明の水素−酸素混合ガスを用いて３５００℃以上で燃焼させた。排ガスはガラスウールまたは耐熱用ガラスフィルターを通して排出した。
【０１３１】
実施例２
（１）水素−酸素混合ガス発生手段（図６２〜６４参照）
2004239562.tif 000005
（２）電解液：蒸留水中にＫＯＨ２０重量％を添加したもの温度５５℃、ｐＨ１０
電解槽：ステンレス製、内径２２０ｍｍ×３２０ｍｍ×４００ｍｍ（Ｈ）
蓋部材：内面塩化ビニル系樹脂層をもつステンレス製
（３）前記水素−酸素混合ガス発生手段から得られた本発明の水素−酸素混合ガスを図６５に示す廃棄物焼却装置を用いて廃棄物（都市ごみ）の焼却を行った。
水素−酸素混合ガスの燃焼炎は３５００℃を上回っており、灰の量は従来の炉から発生する筈の灰量の約５００分の１に減少し、焼却時間も従来炉の１／２〜１／３に短縮でき、排気ガス中のダイオキシン量は規制量を完全にクリアーできていた。なお、本実施例において振動撹拌手段を作動させないと、水素−酸素混合ガスの生成量が約１／３に減少してしまった。
【０１３２】
実施例３
実施例３の水素−酸素混合ガス発生手段により得られた本発明の水素−酸素混合ガスを用いこれを燃焼噴射ノズル１および２に供給して、トランスに充填されていたＰＣＢ含有廃液を図６６のタイプの廃棄物焼却装置により焼却した。燃焼温度は３５００℃以上であった。この結果、出口排気ガス中のダイオキシン類の濃度は５ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎ（ＪＩＳ  Ｋ０３１１）以下であることが確認された。
【０１３３】
実施例４
実施例１において電解槽を２１０ｍｍ×８５０ｍｍ×３４０ｍｍ（Ｈ）に振動モータを（株）村上精機製作所  ハイフレユーラス  ＫＨＥ２−２Ｔ（商品名）（１台）に変更するとともに、インバーターにより１２０Ｈｚで振動させたほかは、実施例１を繰り返したところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【０１３４】
実施例５
実施例２において、振動撹拌手段における振動羽根の形状を図２０のタイプに変更したほかは実施例２の水素−酸素混合ガス発生手段と同一の水素−酸素混合ガス発生手段を用いて本発明の水素−酸素混合ガスを製造した。
廃棄物としては灯油７０％、水３０％の廃液を用い、焼却炉としては図６６に示す装置を用いた。これにより実施例１とほぼ同様の満足すべき結果が得られた。
【０１３５】
実施例６
下記の水素−酸素混合ガス発生手段を用いて本発明の水素−酸素混合ガスを製造した。
2004239562.tif 000006
焼却炉としては、図６６のタイプのものを用いた。
本実施例では、燃焼噴射ノズル１からは、本出願人の出願にかかる特開２００１−３２１６４８号公報  実施例１記載の水：ガソリンの容積比が５０：５０、振動撹拌処理時間６０分で得られた分散液を用いた。具体的には図１８に示すタイプの振動撹拌手段を使用した。振動撹拌手段を駆動するための振動モーターは株式会社村上精機製作所の３相、２００Ｖ、７５Ｗの高周波（１５０〜１８０Ｈｚ）振動モーターハイフレユーラスＫＨＥ−１−２Ｔを用い、処理槽は内寸１１００×４５０×５００（ｍｍ）のステンレス容器を用いた。振動撹拌機は図１８〜１９に示すように、２本の振動棒（ＳＵＳ３０４製）の間に５枚の振動羽根（ＳＵＳ３０４製）を取り付けたものであり、上４枚の振動羽根は水平方向から１５°上向きに、一番下の振動羽根は水平方向から１５°下向きに取り付けたものである。また、水中にガソリンを分散させるため花王石鹸株式会社製商品名「ファミリー」を分散液５リットルに対し、１５ｍｌの割合で用いた。
振動撹拌条件：インバーターにより振動モーターを１８０Ｈｚで６０分間振動
させた。
このようにして得られた分散液を図６６の燃焼炉の燃料噴射ノズル１に供給し、燃料噴射ノズル２には、前記振動撹拌手段を用いて製造した本発明の水素−酸素混合ガスを供給した。
焼却炉に供給する廃棄物は、重油と水の１：１の混合物を用いた。
この実施例においても、実施例１とほぼ同様の結果が得られた。
【０１３６】
実施例７
図５１に示す絶縁式振動撹拌手段を有する水素−酸素混合ガス発生手段により、水素−酸素混合ガスを生成させた。電解槽、電解液、陽極−陰極間の印加電圧、電流密度は実施例１と同じにして製造した。
この水素−酸素混合ガスを図６７の燃料噴射ノズル１および２に供給し、廃棄物投入口から都市ゴミを投入した。
これにより、実施例２とほぼ同様の結果が得られた。
【０１３７】
実施例８
実施例７における廃棄物として医療廃棄物を用いたほかは実施例７を繰り返した。二次焼却灰を検査したところ、生存菌は全く存在しなかった。
【０１３８】
実施例９
実施例７において、燃料噴射ノズル１に供給する燃料として都市ガスを用いたが、それでも実施例７とほぼ同様の結果が得られた。
【０１３９】
実施例１０
実施例７において、燃料噴射ノズル１に供給する燃料として実施例６で得られた分散液を用いたが、それでも実施例７とほぼ同様の結果が得られた。
【０１４０】
実施例１１
図６８に示す焼却炉を用いて都市ゴミの焼却を行った。固体廃棄物投入口から都市ゴミを投入し、燃料噴射ノズル１からは都市ガスを供給して一次燃焼領域での燃焼を行い、二次燃焼室の燃焼には実施例２で得られた水素−酸素混合ガスを用いた。これにより実施例７と同様の結果が得られた。
【０１４１】
実施例１２
（１）水素−酸素混合ガス発生手段（図５１参照）（振動羽根が電極を兼用）
2004239562.tif 000007
上記水素−酸素混合ガス発生手段により発生させたガスを図５９と図６０の装置を通して所定の水素−酸素混合ガス燃焼ノズルに供給する。
図６９に示す燃焼炉を用いた。図中左側の燃焼炉が１次燃焼領域であり、ここでは１つのノズル（リング状バーナー）から前記水素−酸素混合ガス発生手段を用いて得られた水素−酸素混合ガスを供給し、もう１つのノズル（リング状バーナー）からは特開２００１−３２１６４８公報の表６に示す灯油：水が２０：８０の割合で振動撹拌手段を用いて分散させた分散液を燃料として供給した。２つのノズルに供給されるそれぞれの燃料は、水素−酸素混合ガス５０容量％、前記分散液燃料５０容量％の割合とした。この１次燃焼領域に、一般廃棄物を投入した。
生成したガスと飛散した灰などは図６９の右側の２次燃焼領域に送り、サイクロン方式で固形分（灰など）を回収し、もう１度燃焼させる。また１次燃焼領域の炉下部より取り出した灰分は別途２次燃焼領域の上部に供給した。２次燃焼領域では前記水素−酸素混合ガスのみをリング状バーナーに供給し、３５００℃以上の高温で燃焼を行った。
これにより灰分中に含まれている未燃焼部分、金属カーボン粒子などを再度完全燃焼させた。
本発明の２次燃焼領域から得られた焼却灰は、コンクリート骨材や路盤材などに再利用できる。このように再利用しても焼却灰から有害物がほとんど溶出（法規制値以下）しない。
振動撹拌手段を用いた場合には発生する水素と酸素を積極的に混合しなくても水素と酸素が均一に混合されているようであるが、振動撹拌手段のかわりに通常の撹拌手段を用いた場合には、水素−酸素混合ガスの発生量が約１／３程度となるうえ、水素と酸素の混合状態が不均一であるため、なんらかのガス混合手段により均一に混合することが必要である。
２次燃焼領域からの排ガスは冷却後、耐熱ガラスフィルターを通して排気する。
【０１４２】
【発明の効果】
（１）本発明に用いる水素−酸素混合ガスは、振動撹拌手段を利用して製造されたものであるため、原子状ＯＨ（水酸基）や原子状水素を安定した状態で含有し、その結果、今までの水素−酸素ガスとして知られているブラウンガスの燃焼温度である約３４００℃をはるかに上廻る高温、推定であるが約６０００〜７０００℃の高温が得られる。
（２）このような高温が達成できるため、廃棄物の燃焼処理時間が著しく短縮されるとともに、炉から発する灰は、高密度のものとなり、飛散せず従来炉から発生する灰の容積を１／１００以下に減少できる。
（３）本発明の焼却灰は、ガラス化しているため、セメントに配合する石材の代替品などとしての再利用の道が大きく開けてくる。
（４）ＰＣＢにしろ、ダイオキシンにしろ、完全に分解でき、排ガスにこのような危険化合物が含まれる心配がない。
（５）医療廃棄物を焼却しても、その焼却灰中に細菌が生き残ることは全くない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の水素−酸素混合ガス発生手段の平面図である。
【図３】図３は、図１の手段の側面図である。
【図４】図４は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の他の１例を示す断面図である。
【図５】図５は、図４の手段の平面図である。
【図６】図６は、図４の手段の断面図である。
【図７】図７は、図１または図４の手段の部分拡大断面図である。
【図８】図８Ａは、電極群の構成を示す斜視図である。
図８Ｂは、電極群の構成を示す正面図である。
【図９】図９Ａは、電極群を構成する絶縁体枠を示す正面図である。
図９Ｂは、電極群を構成する電極を示す正面図である。
【図１０】図１０は、図４の手段の部分拡大平面図である。
【図１１】図１１は、図１、図４の手段の振動部材への振動棒の取り付け部の拡大断面図である。
【図１２】図１２は、振動部材への振動棒の取り付け部の変形例を示す拡大断面図である。
【図１３】図１３は、図１、図４の手段の振動棒への振動羽根の取り付け部の拡大断面図である。
【図１４】図１４は、振動羽根の長さとしなりの程度との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、振動撹拌手段の変形例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、振動撹拌手段の変形例を示す断面図である。
【図１７】図１７は、振動撹拌手段の変形例を示す断面図である。
【図１８】図１８は、振動撹拌手段の変形例を示す断面図である。
【図１９】図１９は、振動撹拌手段の変形例を示す断面図である。
【図２０】図２０は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段を構成する振動撹拌手段の電解槽への取り付けの形態を示す断面図である。
【図２１】図２１は、図２０に示される振動撹拌手段の断面図である。
【図２２】図２２は、図２０に示される振動撹拌手段の平面図である。
【図２３】図２３Ａ〜２３Ｃは、積層体の平面図である。
【図２４】図２４Ａ、２４Ｂは、積層体による電解槽の閉塞の様子を示す断面図である。
【図２５】図２５Ａ〜２５Ｅは、積層体の断面図である。
【図２６】図２６は、振動撹拌手段の変形例を示す断面図である。
【図２７】図２７は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す断面図である。
【図２８】図２８は、図２７の手段の断面図である。
【図２９】図２９は、図２７の手段の平面図である。
【図３０】図３０は、振動棒の電気的絶縁領域の近傍を示す部分拡大断面図である。
【図３１】図３１は、振動棒の電気的絶縁領域の斜視図である。
【図３２】図３２は、振動棒の電気的絶縁領域の平面図である。
【図３３】図３３は、絶縁式振動撹拌手段の側面図である。
【図３４】図３４は、絶縁式振動撹拌手段の断面図である。
【図３５】図３５は、絶縁式振動撹拌手段の断面図である。
【図３６】図３６は、振動羽根の近傍を示す断面図である。
【図３７】図３７は、電極用補助羽根を示す図である。
【図３８】図３８は、絶縁式振動撹拌手段の断面図である。
【図３９】図３９は、絶縁式振動撹拌手段の断面図である。
【図４０】図４０は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す断面図である。
【図４１】図４１は、図４０の手段の断面図である。
【図４２】図４２は、図４０の手段の平面図である。
【図４３】図４３は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す部分断面図である。
【図４４】図４４は、図４３の水素−酸素混合ガス発生手段の断面図である。
【図４５】図４５は、絶縁式振動撹拌手段の１例を示す模式図である。
【図４６】図４６は、絶縁式振動撹拌手段の１例を示す模式図である。
【図４７】図４７は、絶縁式振動撹拌手段の１例を示す模式図である。
【図４８】図４８は、絶縁式振動撹拌手段の１例を示す部分断面図である。
【図４９】図４９は、図４８の手段の部分側面図である。
【図５０】図５０は、絶縁式振動撹拌手段の１例を示す部分側面図である。
【図５１】図５１は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す断面図である。
【図５２】図５２は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す断面図である。
【図５３】図５３は、図５２の手段の断面図である。
【図５４】図５４は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段の１例を示す断面図である。
【図５５】図５５は、図５４の手段の断面図である。
【図５６】図５６は、電極部材を構成する円柱状チタン網ケースの斜視図である。
【図５７】図５７は、電極部材の正面図である。
【図５８】図５８Ａ〜５８Ｅは、振動発生手段と振動撹拌部材との接続形態を示す模式図である。
【図５９】図５９は、本発明による水素−酸素混合ガス発生手段のガス捕集手段の一部を示す図である。
【図６０】図６０は、水素−酸素混合ガス発生手段により回収された水素−酸素混合ガスを利用するガス燃焼装置の一例を示す模式図である。
【図６１】図６１は、蓋部材の変形例を示す斜視図である。
【図６２】本発明の水素−酸素混合ガス発生手段の他の１例を示す断面図である
【図６３】図６２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図６４】図６２の上面図である。
【図６５】本発明の廃棄物焼却装置の１例を示す概略断面図である。
【図６６】本発明の廃棄物焼却装置の他の１例を示す概略断面図である。
【図６７】本発明の廃棄物焼却装置の他の１例を示す概略断面図である。
【図６８】本発明の廃棄物焼却装置の他の１例を示す概略断面図である。
【図６９】本発明の廃棄物焼却装置の他の１例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  金属板
１′  金属板
２  ゴム板
２ａ  上側ソリッドゴム層
２ｂ  スポンジゴム層
２ｃ  下側ソリッドゴム層
２ｘ  陽極部材
２ｙ  陰極部材
２′  下側ゴム板
３  積層体
５  貫通孔
６  開口部
１０Ａ  電解層
１０Ｂ  蓋部材
１０Ｂ′  水素−酸素混合ガス取出口
１０Ｂ″  水素−酸素混合ガス採取管
１０Ｂ′″  シールポット
１０Ｃ  フレキシブル部材
１０Ｄ  固定部材
１４  電解液
１６  振動撹拌手段
１６ａ  基台
１６ｂ  コイルバネ
１６ｃ  振動部材
１６ｃ′  付加的振動部材
１６ｄ  振動モータ
１６ｅ  振動棒
１６ｅ′  振動棒上部分
１６ｅ″  絶縁領域
１６ｅ″′  振動棒下部分
１６ｆ  振動羽根
１６ｆ′  電極用補助羽根（振動補助羽根）
１６ｆ″  陽極部材
１６ｆ′″  陰極部材
１６ｇ  振動応力分散部材
１６ｈ  ワッシャ
１６ｉ  ナット
１６ｊ  振動羽根固定部材
１６ｋ  スペーサリング
１６ｓ  絶縁ブッシュ
１６ｔ  絶縁座金
１６ｕ  スペーサ
３４  電源
３５  インバータ
４０  取り付け台
４３  ガイド部材
７０  絶縁体枠
７１  電極
７４  空孔
８２  保持手段
８６  陽極部材
１１２  防振ゴム
１１５  支持部材
１１６  ボルト
１１６ｅ  導電性棒状体（電極シャフト）
１１６ｆ″  陽極部材（プラス電極）
１１６ｆ′″  陰極部材（マイナス電極）
１１７  ナット
１１８  取付部材
１１９  ゴムリング
１２４  嵌合用穴
１２５  嵌合用穴
１２７  通電線
１３１  ボルト
１３２  ボルト
１３４  ロッド部分
１３６  電源
１３６′  フレキシブルシール部材
１４４  ガイド部材
１４５  ガイド部材
２０１  陽極主ブスバー
２０２  陰極主ブスバー
【図１】
2004239562.tif 000008
【図２】
2004239562.tif 000009
【図３】
2004239562.tif 000010
【図４】
2004239562.tif 000011
【図５】
2004239562.tif 000012
【図６】
2004239562.tif 000013
【図７】
2004239562.tif 000014
【図８】
2004239562.tif 000015
【図９】
2004239562.tif 000016
【図１０】
2004239562.tif 000017
【図１１】
2004239562.tif 000018
【図１２】
2004239562.tif 000019
【図１３】
2004239562.tif 000020
【図１４】
2004239562.tif 000021
【図１５】
2004239562.tif 000022
【図１６】
2004239562.tif 000023
【図１７】
2004239562.tif 000024
【図１８】
2004239562.tif 000025
【図１９】
2004239562.tif 000026
【図２０】
2004239562.tif 000027
【図２１】
2004239562.tif 000028
【図２２】
2004239562.tif 000029
【図２３】
2004239562.tif 000030
【図２４】
2004239562.tif 000031
【図２５】
2004239562.tif 000032
【図２６】
2004239562.tif 000033
【図２７】
2004239562.tif 000034
【図２８】
2004239562.tif 000035
【図２９】
2004239562.tif 000036
【図３０】
2004239562.tif 000037
【図３１】
2004239562.tif 000038
【図３２】
2004239562.tif 000039
【図３３】
2004239562.tif 000040
【図３４】
2004239562.tif 000041
【図３５】
2004239562.tif 000042
【図３６】
2004239562.tif 000043
【図３７】
2004239562.tif 000044
【図３８】
2004239562.tif 000045
【図３９】
2004239562.tif 000046
【図４０】
2004239562.tif 000047
【図４１】
2004239562.tif 000048
【図４２】
2004239562.tif 000049
【図４３】
2004239562.tif 000050
【図４４】
2004239562.tif 000051
【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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