(57)【要約】【課題】水素ガスをバーナの加熱装置としての燃焼に適するようにする。【解決手段】水の電気分解装置１で発生せしめた水素ガスと酸素ガスとＬＰＧとをガソリンを触媒として気液接触装置３で気液混合せしめてバーナ４で燃焼させ、水素ガス燃焼の高温を利用してＬＰＧ、ガソリンを燃焼させ高カロリー燃焼とする。【選択図】図１
2009019812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生した水素ガスと炭化水素ガスとを炭化水素油又はエタノール等の炭化水素を含む炭化水素液を通してガスバーナに送り込み点火するようにした水素ガスの燃焼方法。
【請求項２】
前記水素ガスを水の電気分解により発生せしめ、前記炭化水素ガスはメタン、エタン又はプロパンガスであり、前記炭化水素油はガソリン又はエタノールである請求項１記載の水素ガスの燃焼方法。
【請求項３】
水素ガスを発生せしめるための水素ガス発生装置と、メタン、エタン、プロパン等の炭化水素ガスを供給する炭化水素ガス供給装置と、前記水素ガス発生装置からの水素ガスと前記炭化水素ガス供給装置からの炭化水素ガスとを、炭化水素油又はエタノール等の炭化水素を含む炭化水素液に接触せしめるための気液接触装置と、この気液接触装置を通ったガスを燃焼させるためのバーナとを有する水素ガスの燃焼装置。
【請求項４】
前記水素ガス発生装置は電気分解装置であり、前記炭化水素ガス供給装置はメタン、エタン、プロパン等の炭化水素ガスを収納しておくためのガスボンベであり、前記気液接触装置は、炭化水素を含む液体を収納しておくための筒状のケーシングと、このケーシング内の液体の上部に配置され、前記ケーシング下部から取り入れられた水素ガス及び炭化水素ガスの泡を細かくして気化混合させる混合気化部材とからなる請求項３記載の水素ガスの燃焼装置。
【請求項５】
前記電気分解装置は、多数の並列した電極板間に電解液を収納するようにした電解槽と、水を収納しておくための水タンクとを備え、この水タンク内の水を電解液の電気分解の進行中に徐々に電解槽内に送り、電解槽内で発生した水素ガス及び酸素ガスを水タンク内に送り、少なくとも水素ガスを気液接触装置に送るようにした請求項３又は４記載の水素ガスの燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスを燃焼させるための燃焼方法及び燃焼装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
水素ガスは、天然ガスからの分離及び水の電気分解等で得られ、水素ガスは燃焼時に二酸化炭素、ＮＯｘ、ＳＯｘを発生させずに水のみを発生させるため、クリーン燃焼ガスとして有効であるが、水素ガスが燃焼したときの発生するエネルギー（カロリー）に比較して水素を取り出すときの費用がかかるため広く普及していない。
【０００３】
水素ガスと酸素ガスとを混合せしめたガスをブラウンガスと言うが、このブラウンガスは火炎の温度が２０００℃以上で高温なので金属の溶断に使用されている。この種の溶断装置においては、トーチによりブラウンガスを単純に燃焼させて細長い炎を得ている。
【特許文献１】特開２００２−１５５３８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ブラウンガスの燃焼は細長い炎を得るには適しているが、例えばボイラーのバーナのように炎の周囲に熱を分散させるには適しておらず、また熱量としても不十分であり、加熱用の燃焼装置には適していない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の水素ガスは、発生した水素ガスと炭化水素ガスとを炭化水素油又はバイオエタノール等の炭化水素を含む炭化水素液を通してガスバーナに送り込み点火するようにした。前記水素ガスを水の電気分解により発生せしめ、前記炭化水素ガスはメタン、エタン又はプロパンガスであり、炭化水素油はガソリン又はバイオエタノールであることが好ましい。
また、本発明の水素ガスの燃焼装置は、水素ガスを発生せしめるための水素ガス発生装置と、メタン、エタン、プロパン等の炭化水素ガスを供給する炭化水素ガス供給装置と、前記水素ガス発生装置からの水素ガスと前記炭化水素ガス供給装置からの炭化水素ガスとを、炭化水素油又はバイオエタノール等の炭化水素を含む炭化水素液に接触せしめるための気液接触装置と、この気液接触装置を通ったガスを燃焼させるためのバーナを有している。また、前記水素ガス発生装置は電気分解装置であり、前記炭化水素ガス供給装置はメタン、エタン、プロパン等の炭化水素ガスを収納しておくためのガスボンベであり、前記気液接触装置は、炭化水素を含む液体を収納しておくための筒状のケーシングと、このケーシング内の液体の上部に配置され、前記ケーシング下部から取り入れられた水素ガス及び炭化水素ガスの泡を細かくして気化混合させる混合気化部材とから構成することが好ましい。さらに、また、前記電気分解装置は、多数の並列した電極板間に電解液を収納するようにした電解槽と、水を収納しておくための水タンクとを備え、この水タンク内の水を電解液の電気分解の進行中に徐々に電解槽内に送り、電解槽内で発生した水素ガス及び酸素ガスを水タンク内に送り、少なくとも水素ガスを気液接触装置に送るようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の水素ガスの燃焼方法によれば、水素ガスの周囲にプラパン等（ＬＰＧ）の炭化水素ガス及びガソリン又はバイオエタノール等の炭化水素液の気化したガスが燃焼し、水素ガスと炭化ガスと炭化水素液の気化ガスとが化学反応して高熱を発するとともに高カロリーを発生し、ボイラのバーナ等に適した燃焼となる。
【０００７】
また、本発明の水素ガスの燃焼装置によれば、水素ガスを電気分解装置で発生させ、炭化水素ガス供給装置としてのガスボンベには市販されているメタンガス、エタンガス、プロパン等のガスを収納し、これら両ガスをガソリン、バイオエタノール等の炭化水素液を収納した気液接触装置よりバブリングして泡立たせ、その泡を小さくして気化させることができ、小さなガス体にした水素ガスと小さなガス体となった炭化水素ガスを炭化水素液を触媒として混合せしめ、更に気化した炭化水素液の気化ガスをも含んだ混合ガスを化学反応させて高エネルギー（高カロリー）を発する燃焼装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０００９】
図１において、本発明の燃焼装置Ｍは、水素ガスを発生させるための水素ガス発生装置としての水の電気分解装置１と、メタンガス、エタンガス、プロパンガス等の炭化水素ガス供給装置としてのガスボンベ２と、前記電気分解装置１によって発生した水素ガス２：酸素ガス１の割合のブラウンガスと、ガスボンベ２からの炭化水素ガスとを受けて、ガソリン又はガソリンとエタノール等の混合液である炭化水素液中でバブリングをして気化させるための気液接触装置としてのバブリングタンク３と、このバブリングタンク３からの混合ガスを送って点火せしめるためのバーナ４と、これら電気分解装置１、ガスボンベ２、バブリングタンク３及びバーナ４をコントロールするための制御盤５とを有している。なお、バーナ４は各種ボイラ、燃焼装置にセットされる。
【００１０】
前記電気分解装置１は、図２に示す如く電解液を収納しておく多数の電極板６、６…６を所定間隔で対向配置せしめ、各電極板６間に電解液を収納する電解槽７と所定量の水が自動的に送られるようになっている水タンク８とを有し、水タンク８内の水９はポンプ１０によって一定量電解槽７内に送られ、電解槽７内で発生した２：１の割合の水素ガスと酸素ガスは排出管Ｐから図１のガス弁１１を通ってガス管１２ａに送られ、ガスボンベ２から送られたＬＰＧは、ガス管１２ｂに送られ、これらガス管１２ａ、１２ｂはバブリングタンク３のケーシング１３の下部側面に連なっている。前記水タンク８には、水供給管１４を介して所定量の電磁化水が供給される。この電磁化水により電気分解が効率的に行なわれる。前記水供給管１４には図３に示すように電磁化水製造装置Ｄが取り付けられ、この装置Ｄは２つに分割された鉄箱片１５、１６を有し、この鉄箱片１５、１６は水供給管１４に外嵌し、この鉄箱片１５、１６には、互いに対向してＳ極磁石１７、１７、１７とＮ極磁石１８、１８、１８が内臓されている。これら磁石の磁束は鉄箱内で閉回路を形成して、この磁束により水供給管１４を通過する水は励磁されて磁化水となり、この磁化水は効率よく電解槽で電気分解される。
【００１１】
前記分解槽７は、図４、図５に示すように角形の大電極板６ａと小電極板６ｂとを交互に対向させて両電極板６a 、６ｂ間に電解液を収納したものであり、小電極板６ｂの端部に沿ってパッキンｋを設けられこれにより電解液室２１、２１…２１が形成され、各電極板６ａ、６ｂには、その中心にボルト穴２２が対角位置端部に電解液（水素、酵素）通過穴２３が形成され（図６）、これら電極板６ａ、６ｂを貫通してボルト２４が貫通され分解槽７の両端部に設けた端板２５、２５の外側に突出してナット２６、２６によって固定される。
【００１２】
前記気液接触装置１３は、図７に示すように筒状のケーシング１３を有し、このケーシング１３の側片には前記混合管１２が取り付けられ、この混合管１２はブラウンガス（酸水素ガス）（少なくとも水素ガス）とＬＰＧをケーシング１３の底部に供給し、ケーシング１３のほぼ中央部分迄、例えばガソリン２１又はバイオエタノールが収納されている。前記ケーシング１３の側壁には、ガソリンの液面をチェックするための液面計３４が設けられている。前記ガソリン２１の上面近くには、独楽状の混合気化部材２２がガソリンの液面直上に収納されている。この混合気化部材２２は、バブリングの際の泡を細かくしてケーシング２０上部に水素ガスと酸素ガスとＬＰＧとガソリンの気化ガスとの混合ガスを作る。すなわち、前記混合気化部材２２は、図８〜図１０に示すように、傾斜側面２３が階段状に形成され、各段の円周方向に所定間隔を配して多数の開口２４が形成され、この開口２４は独楽状の本体の軸方向に伸びその上面で開口している。前記上面は、外側リング２５を有し、この外側リング２５内には円形凹み２６が形成され、この表面にも前記開口２４の出口が伸びている。前記独楽状本体の中心部には貫通孔２７が形成され、この貫通孔２７には、図１０に示すように固定軸２８が挿通し、この固定軸２８の上端はケーシング１３の上蓋２９に固定され、その下端は前記独楽状本体の下端から下方に突出し、その突出端にボルト３０が取り付けられ、このボルト３０の調整により独楽状本体の位置が調整可能になっている。
【００１３】
前記上蓋２９からはボイラ５に連なる送り管３１が伸びこの送り管３１には安全弁３２が取り付けられて異常圧の際には逃がし管３３を介して圧力を逃がすようになっている。
【００１４】
前記気液接触装置１３は、水素ガスと酸素ガス（酸素ガスは必ずしも必要ない）と炭化水素ガス（ＬＰＧ）をガソリン（又はバイオエタノール）を触媒として反応させ、気化したガソリン成分をも含んだ混合ガスを作り、この混合ガスがバーナで燃焼したときに水素ガスの燃焼時の高温を利用して他のガスも高温となり高カロリーの燃焼が可能となる。すなわち、水素ガスを中心としてその周囲にＬＰＧ、ガソリンが補助的に燃焼しこれらが化学反応を起こして高カロリーの燃焼が確保される。なお、バーナには空気取入口が設けられ、十分な空気が確保されるようになっている。したがって、水素ガス発生装置１から水素ガスのみを気液接触装置１３に送る場合にもバーナ５での燃焼は問題ない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の水素ガス燃焼装置の概略構成図である。
【図２】水素ガス発生装置の構成図である。
【図３】電磁化水の製造装置の斜視図である。
【図４】水の電気分解装置の斜視図である。
【図５】水の電気分解装置の構造図である。
【図６】水の電気分解装置の電極板の正面図である。
【図７】気液接触装置の構造図である。
【図８】混合気化部材の上方から見た斜視図である。
【図９】混合気化部材の下方から見た斜視図である。
【図１０】混合気化部材の断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…電気分解装置
２…ガスボンベ
３…気液接触装置
４…バーナ
５…制御盤
６…電極板
８…水タンク
２２…混合気化部材
【図１】
2009019812.tif 000003
【図２】
2009019812.tif 000004
【図３】
2009019812.tif 000005
【図４】
2009019812.tif 000006
【図５】
2009019812.tif 000007
【図６】
2009019812.tif 000008
【図７】
2009019812.tif 000009
【図８】
2009019812.tif 000010
【図９】
2009019812.tif 000011
【図１０】
2009019812.tif 000012