燃焼ガス発生装置
【課題】「温風方式」に適用することが可能な燃焼ガス発生装置を提供する。
【解決手段】内部に電解液を収納し、該電解液に対して設けられかつ直流電源によって該電解液を電気分解して混合ガスを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽１で生成された混合ガスを、循環ライン２を介して前記電解液の一部と共に導き、かつイオンと電解液にと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽３によって分離されたイオン及びガス供給装置９から混合前燃料ガスをそれぞれ受け入れると共に、該イオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽７によって生成された第２次混合ガスを、導路を介して燃焼手段１２に供給する燃焼ガス発生装置。
【解決手段】内部に電解液を収納し、該電解液に対して設けられかつ直流電源によって該電解液を電気分解して混合ガスを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽１で生成された混合ガスを、循環ライン２を介して前記電解液の一部と共に導き、かつイオンと電解液にと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽３によって分離されたイオン及びガス供給装置９から混合前燃料ガスをそれぞれ受け入れると共に、該イオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽７によって生成された第２次混合ガスを、導路を介して燃焼手段１２に供給する燃焼ガス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガス発生装置に関し、特に、トマト又はトマトに類する野菜を育成する農業用の植物栽培装置の用途に相応しい燃焼ガス発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、暖房を行う農業用の植物栽培装置が記載されている。この特許文献１に記載の実施例は、植物栽培ハウス内の上部空間に熱源パイプを配設し、該熱源パイプの外周面に付着した粉末状のマイナスイオン素材に対して熱源パイプ自体の振動に与え、衝撃方式でマイナスイオンを放出させるものである。この実施例は、熱源パイプを植物栽培ハウス内の上部空間に多数配設する必要がある、熱源パイプの外周面にマイナスイオン素材を付着させる必要がある、装置が大型化する等の理由から、設置、メンテナンス等が面倒であると共に、マイナスイオンを効率的かつ連続的に大量放出することができないという問題点がある。
【０００３】
また、特許文献２には、空気マイナスイオン化装置が記載されている。特許文献２に記載の実施例は、密室内の空気中の酸素を媒体として、電子放射電極芯と円筒型受電極体に高圧電流を印加して、該円筒型受電極体と真空放電管との間隙部分にコロナ放電をさせることにより、マイナスイオン化した酸素を得え、植物栽培ハウス内に放出するものである。
【０００４】
上記特許文献１及び特許文献２に記載のように、「衝撃方式」によりマイナスイオンを発生させ、該マイナスイオンを植物栽培ハウス内に放出する事項は、周知事項である。
【０００５】
さらに、特許文献３は本発明の利用に関連する。この特許文献３には、吸引口、吹き出し口、煙突用排出口を有する箱体と、該箱体に内装されたかつ熱交換手段（釜、熱交換パイプ、流路）と、燃料ガスを完全燃焼させることができ、かつ、前記箱体の一側壁にブラケットを介して取付けられた燃焼手段（バーナー）が記載されている。
【０００６】
現在、大量のマイナスイオンを効率的かつ継続的に大量放出することができる共に、植物栽培ハウスに対する設置、メンテナンス等が容易である農業用の植物栽培装置が要望されている。
【０００７】
ところで、特許文献３に記載のように、農業用の植物栽培装置に於いては、植物栽培ハウス内に温風を送ってトマト又はトマトに類する野菜を育成する「温風方式」が現に行われている。そこで、収穫量を増やすためにマイナスイオン等を植物栽培ハウス内に放出する場合に於いて、該「温風方式」に適用することが可能な農業用の植物栽培装置が要望されている。
【０００８】
なお、特許文献４には、電気分解を利用した燃焼ガス発生装置が記載されているが、該特許文献４の燃焼ガス発生装置は、分離された液体を電解槽に効果的に帰還させることを目的としており、例えばマイナスイオン及び混合前燃料ガスをガソリン、アルコール等の揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガス（活性イオン）を生成するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実用新案登録第３１２００７８号
【特許文献２】特公平２−１０８３号
【特許文献３】特開平１１−２４８２５５号
【特許文献４】特開２００８−１３８２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の所期の目的は、例えば燃焼手段（バーナー）を用いてマイナスイオン、活性イオン等のイオンを植物栽培ハウス内に放出すると、トマト又はトマトに類する野菜の収穫量を増やすことができるという知見（例えば実験）に基づいて、「温風方式」に適用することが可能な燃焼ガス発生装置を提案することである。第２の目的は、第２次混合ガス生成槽に於いて、第２次混合ガスの活性化を効率良く促進させることである。第３の目的は、イオンを発生する方式として電気分解を採用し、可能な限りメンテナンスを少なくすると共に、長期間にわたって装置を稼動させることができることである。第４の目的は、電気分解によって得られた第一次混合ガスを気体と液体に効果的に分離することができることである。第５の目的は、制御盤、ライン切り換え電磁弁等を設けることにより、混合前燃料ガスを第２次混合ガス生成槽に自動的・連続的に供給することができることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明の燃焼ガス発生装置は、内部に電解液を収納し、該電解液に対して設けられかつ直流電源によって該電解液を電気分解して混合ガスを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽で生成された混合ガスを、循環ライン２を介して前記電解液の一部と共に導き、かつイオンと電解液にと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽によって分離された前記イオン及びガス供給装置９から混合前燃料ガスをそれぞれ受け入れると共に、該イオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスを、導路を介して燃焼手段１２に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
（ａ）燃焼手段の完全燃焼ガスに活性イオンを含ませたので、植物栽培の「温風方式」に適用することができる。
（ｂ）第２次混合ガス生成槽内に単数又は複数の網状の活性化促進部材を設けたので、例えばマイナスイオン及び混合前燃料ガスをガソリン、アルコール等の揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、該活性化促進部材の網目を通過させながら、これらの物質の共益授受による相補作用を活発化させることができる。
特に、第２次混合ガス生成槽内に網状の活性化促進部材を上下方向に所要間隔離間して配設した実施例の場合には、活性イオンを効率的に生成することができる。
（ｃ）電気分解方式を採用すると共に、電解槽と第１次混合ガス生成槽との間で循環ラインを介して電解液を連続的に帰還させるので、長期間にわたって装置を稼動させることができる。したがって、作業が楽であると共に、少ないメンテナンスで済む。
（ｄ）気液分離槽は、イオンと電解液にと分離するので、電気分解によって得られた第一次混合ガスを気体と液体に効果的に分離することができる。
（ｅ）請求項６に記載の発明は、熱交換器を簡単に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を実施するための最良の第１形態の概略説明図。
【図２】第１次混合ガス生成槽と気液分離槽の概略説明図。
【図３】第１次混合ガス生成槽の要部を示す概略断面説明図。
【図４】第２次混合ガス生成槽の要部を示す概略断面説明図。
【図５】第２次混合ガス生成槽に内設された活性化促進部材の説明図。
【図６】第２次混合ガス生成槽内で物質の共益授受による相補作用により、活性イオンが生成される概略説明図。
【図７】気液分離槽の要部を示す概略断面説明図。
【図８】制御盤とガス供給装置の概略説明図。
【図９】本発明を実施するための最良の第２形態の概略説明図（主に熱交換装置を循環ラインに配設した）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１乃至図８に示す本発明を実施するための第１形態により説明する。
【００１５】
Ｘは、例えば農業用の植物栽培に適合する燃焼ガス発生装置で、この燃焼ガス発生装置Ｘは、図１の概念図で示すように、第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽１に循環ライン２を介して連結された気液分離槽３と、該気液分離槽３に上流側の連結ライン４を介して連結された圧力調整手段５と、この圧力調整手段５に下流側の連結ライン６を介して連結された第２次混合ガス生成槽７と、一方、該第２次混合ガス生成槽７に供給ライン８を介して接続し、かつ燃料として使用可能な混合前燃料ガスを供給するガス供給装置９と、燃料供給ライン１０を介して前記第２次混合ガス生成槽７に接続し、かつ、トマト、これに類する野菜等の植物を栽培する植物栽培ハウス１１内に配設され燃焼手段（例えば農業用のバーナー）１２とから構成されている。
【００１６】
前記第２次混合ガス生成槽７は、例えばマイナスイオンｃ及び混合前燃料ガスｄを、該第２次混合ガス生成槽７内に収容したガソリン、アルコール等の揮発性炭化水素ｅの中を通過させながら、かつ、該第２次混合ガス生成槽７内に上下方向に所定間隔離間してそれぞれ水平状態に配設された複数枚の金網状活性化促進部材１４、１４，１４を介してこれらの物質の共益授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスｆを生成する。
【００１７】
そして、該第２次混合ガス生成槽７は、前記燃焼手段１２に対して活性化された第２次混合ガスｆを燃料として供給し、該燃焼手段１２によって燃焼する完全燃焼ガスには活性イオンが含まれている。
【００１８】
なお、符号１３は、特許文献３に記載と同様の温風装置で、該温風装置の吹き出し口には、適宜、イオンを含む温風をビニールパイプ型の弾性変位可能な案内ホースを介し育成植物の根元等に供給することができる。また、符号２６は、本発明の本質的事項ではないが、第２次混合ガス生成槽７内に設けられた水位計である。その他、細部的事項の説明は割愛する。
【００１９】
図２で示すように、本実施例では、内部に電解液ａを収納する電解槽１ａと、前記電解液ａに対して設けられた正極電極と負極電極と、これら両電極に直流電源を印加する電源装置１ｃを含み、電解液ａを電気分解して混合ガスｂを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽で生成された混合ガスｂを、循環ライン２を介して前記電解液ａの泡状の一部の液と共に導き、かつ前記第１次混合ガス生成槽１に一体的又は別体に設けられた分離手段３ｂによりマイナスイオン（気体）ｃと電解液（霧状液体）ａにと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽３によって分離された前記マイナスイオンｃ及びガス供給装置９からの混合前燃料ガスｄをそれぞれ受け入れると共に、該マイナスイオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の相補作用により活性化された第２次混合ガスｆを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスｆを燃料して、例えば植物栽培ハウス１１で完全燃焼する燃焼手段１２とから成り、前記燃焼手段１２は、完全燃焼ガスに活性イオンを含ませた状態で、例えば植物栽培ハウス１１内に放出する。その際、燃焼手段１２の一例として農業用のバーナーを用いるが、該農業用のバーナーで燃焼された活性イオンは、図示しない熱交換パイプ、釜等の熱交換装置（通称、「農業用の温風装置」）を介して植物栽培ハウス１１に温風状態に拡散或いは浴びさせる。
【００２０】
以下、本実施例の基本的構成について述べる。図２は、第１次混合ガス生成槽１と気液分離槽３の繋がりを概念的に示す。第１次混合ガス生成槽１は、電気分解により、水素と酸素（マイナスイオン）からなる第１次混合ガスｂを発生するものである。
【００２１】
したがって、第１次混合ガス生成槽１は、少なくとも電解液ａを充填した電解槽１ａと、この電解槽１ａ内の電解液ａに浸漬された負極電極（本実施例では、電解槽１ａ自体。）及び複数の正極電極１ｂと、これらの電極１ａ、１ｂに直流（例えば直流交番電圧）を印加する電源装置１ｃを含む。
【００２２】
電解槽１ａは、蓋により密閉され、電気分解により発生した水素と酸素との混合ガスｂを排出口１ｃから排出する。前記排出口１ｃと気液分離槽３の上部の吸入口３ｃには循環ライン（配管）２を構成する第１の導管２ａが設けられている。
【００２３】
それ故に、泡状の混合ガスｂと電解槽１ａ内の電解液ａの一部は、第１の導管２ａを介して気液分離槽３内に導かれる。本実施例では、前記循環ライン２は、電解槽１ａの側壁下端部の受け入れ口１ｄと気液分離槽３の槽本体３ａの側壁下端部の戻し口３ｄの間に第２の導管（返給管）２ａが設けられているので、槽本体３ａ内の下端部に落下した電解液ａは前記第２の導管２ｂを介して第１次混合ガス生成槽１に戻される。
【００２４】
ところで、電解槽１ａの少なくとも一側壁又は循環ライン２には、冷却手段１５が適宜に固定されている。この冷却手段１５は、例えば電子冷却素子体を含む小型のユニット１５ａで、環状支持体１５ｂを介して電解槽１ａの一側壁に固定的に取付けられ、面接触状態で電解槽１ａ内の電解液ａの上昇温度を奪い取るようにして所望の温度に下げる。
【００２５】
電解槽１ａ内には、複数の正極電極１ｂが、例えば水平状態で、かつ、上下方向に所定間隔を有して配設されている。図３は、正極電極１ｂの一例を示す。この正極電極１ｂは、環状の絶縁盤１６と、この環状絶縁盤の内周壁に形成された嵌合溝に嵌合する円盤状の電極板１７とから成り、前記円盤状電極板１７の適宜部位に気液分離用の多数の貫通小孔１８が形成されている。
【００２６】
なお、円盤状電極板１７は、電解液による腐食やサビから守るためにステンレス合金、金メッキ、銀メッキ、プラチナメッキ等による防錆皮膜がコーティングされている。
【００２７】
気液分離槽３は、槽本体３ａの上端部の内部に分離室３ｂを有している。図７は分離室３ｂの一例を示す。分離室３ｂは、槽本体３ａの左右側壁に対して所定空間を設定する左右一対の隔壁２１、２１と、これらの隔壁２１、２１内に所定間隔を有して垂設された仕切板状の液体用邪魔板２２とを有し、前記隔壁２１、２１の上端部には、第１次混合ガスｂ用の通路２３、２３とそれぞれ連通する連通孔２４、２４が形成されている。
【００２８】
したがって、気体（例えばマイナスイオン）ｃ用の導路４の一端部は、槽本体３ａの上壁に形成された案内口３ｅに連結される。なお、分離室３ｂの構成は、任意に設計変更することができる事項である。また、液体と気体が槽本体３ａ内でスムースに行われる場合には、分離室３ｂは不要である。
【００２９】
図８は、第２次混合ガス生成槽７、制御盤３０等と共に、燃料として使用可能な混合前燃料ガスｄを供給するガス供給装置９を示す。図５で示すように、ガス供給装置９は、切換え弁の一例としての電磁開閉弁３１を有する燃料ガスボンベ（例えばＬＰＧ）３２と、同様に電磁開閉弁３３を有する予備の燃料ガスボンベ３４と、混合前の燃料ガスｄを第２次混合ガス生成槽７に導く混合前燃料ガスｄの供給ライン３５に介装されたライン切り換え電磁弁３６とから成り、前記電磁開閉弁３１と電磁開閉弁３３とライン切り換え電磁弁３６は、それぞれ前記制御盤３０によって適宜に制御される。
【００３０】
ところで、図５で示すように、第２次混合ガス生成槽７には、該第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスｅの量を表示する表示計４０と共に、供給ライン３５から混合前燃料ガスｄが送られてくるか否かをチェックする検出手段４１が設けられている。
【００３１】
したがって、制御盤３０は検出手段４１の検出信号に基づいて前述したライン切り換え電磁弁３６を切り換えて予備の燃料ガスボンベ３４を利用することが可能である。
【００３２】
上記構成に於いて、第１次混合ガス生成槽１は、電解槽であることから、「水素」と「酸素（マイナスイオン）」の混合ガスｂを泡状に発生させる。泡状の混合ガスｂは、電解槽１ａ内の電解液ａの一部と共に、循環ライン２を構成する第１導路２ａを介して「気液分離槽３」へと導かれる。気液分離槽３は、第１導路２ａで導かれてきた前記泡状の混合ガスｂと電解液ａの一部を、気体（マイナスイオン）ｃと液体（電解液）ａとを邪魔板２２等を有する分離室３ｂを介して分離する機能を有する。
【００３３】
気液分離槽３で分離されたマイナスイオンｃは、上流側のマイナスイオン用導路４を介して、本実施例では制御盤３０によって制御される圧力調整管５へと導かれる。圧力調整管５により圧力調整されたマイナスイオンｃは、下流側の導路６を介して第２次混合ガス生成槽７へと導かれ、一方、分離された電解液ａは、槽本体３ａの下端部へと落下し、循環ライン２の一部を形成する返給路２ｂを介して電解槽１ａに自然帰還（循環）する。
【００３４】
ところで、圧力調整手段（例えば圧力調整管）５へと導かれた気体（マイナスイオン）ｃは、そのままの気体状態では燃料として使用することができないので、第２次混合ガス生成槽７へと圧力調整した状態で流し、一方、燃料として使用可能な混合前燃料ガス（例えばプロパンガス、都市ガス）ｄなどを前記第２次混合ガス生成槽７に供給ライン３５を介して導き、そこで、気体（マイナスイオン）ｃと混合前燃料ガスｄとを混合して「第２次混合ガス（目的の燃焼ガス）ｆ」を生成する。
【００３５】
前記第２次混合ガスは、例えば特許文献４に記載のように「電気分解により発生した単なる水素と酸素の混合ガス」ではなく、揮発性炭化水素ｅの中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介して、これらの物質の共益授受による相補作用により活性化された活性イオンである。
【００３６】
図６は、活性イオンｆが生成される状態を示す化学式の説明図である。周知のように、イオンには、プラスイオン側とマイナスイオン側とが流体物質として存在する。第２次混合ガス生成槽７内で気体（マイナスイオン）ｃと混合前燃料ガスｄとを混合する際、これらの物質ｃ、ｄをガソリン、アルコール等の揮発性炭素水素系の物質ｅを通過させると、物質間で共益授受（授受による反応）が起こり、活性イオン化されている物質間の、いわゆる共益授受による相補作用により、ガソリン、アルコール等の揮発性炭素水素との融合生成がされ、いわば「雲のような状態の第２次混合ガス（活性イオン）」が出来上がる。
【００３７】
この雲のような状態は、いわば海と空気中の雲に例えることができる。そして、第２次混合ガスｆは、燃料供給ライン１０を介して、例えば、乾燥室、植物栽培ハウス１１等の建物内に配設された燃焼手段１２により完全燃焼する。該完全燃焼ガスには活性イオンが多量に含まれている。
【実施例】
【００３８】
本実施例では、第１次混合ガス生成槽１と気液分離槽３は、別体であるが、例えば第１次混合ガス生成槽１に気液分離槽３を一体的に設けても良い。第１次混合ガス生成槽１と気液分離槽３が別体であることは、発明の本質的事項ではない。
【００３９】
また、第１次混合ガス生成槽１に冷却手段１５を設けることも、発明の限定的要件ではないが、実施レベルでは冷却手段１５を第１次混合ガス生成槽１の電解層１ｂに直接又は間接的に配設することが望ましい。
【００４０】
なお、図９は、第１実施例と異なる事項を示す第２実施例である。この第２実施例に於いて、前記第１実施例と異なる主に点は、（ａ）気液分離槽３の内部に分離室３ｂ、邪魔板２２等を設けていないこと、（ｂ）第１次混合ガス生成槽１を横設したこと、したがって、電解槽１ａ内に複数の電極１ｂを垂直状態の状態でかつ左右方向に所定間隔を有して配設したこと、（ｃ）循環ライン２に、例えばフィルター４３を設けたこと、（ｄ）さらに、循環ライン２に冷却水槽４６及び冷却機４７を有する熱交換器１５Ａを設けたことである。
【００４１】
それ故に、気液分離槽３の内部分離室３ｂを設けるか否か、電解槽１ａを縦状態にするか否か、熱交換器１５Ａを電解槽１ａに直接設けるか否か、その他の事項を加味するか否かは、本発明の本質的事項ではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
例えば農業用の植物を育成する装置を製造、販売する産業で利用される。
【符号の説明】
【００４３】
Ｘ…燃焼ガス発生装置、１…第１次混合ガス生成槽、１ａ…電解槽、１ｂ…電極、ａ…電解液、ｂ…第１次混合ガス、２…循環ライン、３…気液分離槽、ｃ…気体（マイナスイオン）、３ａ…槽本体、３ｂ…分離室、６…連結ライン、５…圧力調整手段、７…第２次混合ガス生成槽、８…供給ライン、ｄ…混合前燃料ガス、ｅ…揮発性炭素水素、ｆ…第２次混合ガス（活性イオン）、９…ガス供給装置、１１…植物栽培ハウス、１２…燃焼手段、１４…活性化促進部材、３０…制御盤、４１…検出手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガス発生装置に関し、特に、トマト又はトマトに類する野菜を育成する農業用の植物栽培装置の用途に相応しい燃焼ガス発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、暖房を行う農業用の植物栽培装置が記載されている。この特許文献１に記載の実施例は、植物栽培ハウス内の上部空間に熱源パイプを配設し、該熱源パイプの外周面に付着した粉末状のマイナスイオン素材に対して熱源パイプ自体の振動に与え、衝撃方式でマイナスイオンを放出させるものである。この実施例は、熱源パイプを植物栽培ハウス内の上部空間に多数配設する必要がある、熱源パイプの外周面にマイナスイオン素材を付着させる必要がある、装置が大型化する等の理由から、設置、メンテナンス等が面倒であると共に、マイナスイオンを効率的かつ連続的に大量放出することができないという問題点がある。
【０００３】
また、特許文献２には、空気マイナスイオン化装置が記載されている。特許文献２に記載の実施例は、密室内の空気中の酸素を媒体として、電子放射電極芯と円筒型受電極体に高圧電流を印加して、該円筒型受電極体と真空放電管との間隙部分にコロナ放電をさせることにより、マイナスイオン化した酸素を得え、植物栽培ハウス内に放出するものである。
【０００４】
上記特許文献１及び特許文献２に記載のように、「衝撃方式」によりマイナスイオンを発生させ、該マイナスイオンを植物栽培ハウス内に放出する事項は、周知事項である。
【０００５】
さらに、特許文献３は本発明の利用に関連する。この特許文献３には、吸引口、吹き出し口、煙突用排出口を有する箱体と、該箱体に内装されたかつ熱交換手段（釜、熱交換パイプ、流路）と、燃料ガスを完全燃焼させることができ、かつ、前記箱体の一側壁にブラケットを介して取付けられた燃焼手段（バーナー）が記載されている。
【０００６】
現在、大量のマイナスイオンを効率的かつ継続的に大量放出することができる共に、植物栽培ハウスに対する設置、メンテナンス等が容易である農業用の植物栽培装置が要望されている。
【０００７】
ところで、特許文献３に記載のように、農業用の植物栽培装置に於いては、植物栽培ハウス内に温風を送ってトマト又はトマトに類する野菜を育成する「温風方式」が現に行われている。そこで、収穫量を増やすためにマイナスイオン等を植物栽培ハウス内に放出する場合に於いて、該「温風方式」に適用することが可能な農業用の植物栽培装置が要望されている。
【０００８】
なお、特許文献４には、電気分解を利用した燃焼ガス発生装置が記載されているが、該特許文献４の燃焼ガス発生装置は、分離された液体を電解槽に効果的に帰還させることを目的としており、例えばマイナスイオン及び混合前燃料ガスをガソリン、アルコール等の揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガス（活性イオン）を生成するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実用新案登録第３１２００７８号
【特許文献２】特公平２−１０８３号
【特許文献３】特開平１１−２４８２５５号
【特許文献４】特開２００８−１３８２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の所期の目的は、例えば燃焼手段（バーナー）を用いてマイナスイオン、活性イオン等のイオンを植物栽培ハウス内に放出すると、トマト又はトマトに類する野菜の収穫量を増やすことができるという知見（例えば実験）に基づいて、「温風方式」に適用することが可能な燃焼ガス発生装置を提案することである。第２の目的は、第２次混合ガス生成槽に於いて、第２次混合ガスの活性化を効率良く促進させることである。第３の目的は、イオンを発生する方式として電気分解を採用し、可能な限りメンテナンスを少なくすると共に、長期間にわたって装置を稼動させることができることである。第４の目的は、電気分解によって得られた第一次混合ガスを気体と液体に効果的に分離することができることである。第５の目的は、制御盤、ライン切り換え電磁弁等を設けることにより、混合前燃料ガスを第２次混合ガス生成槽に自動的・連続的に供給することができることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明の燃焼ガス発生装置は、内部に電解液を収納し、該電解液に対して設けられかつ直流電源によって該電解液を電気分解して混合ガスを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽で生成された混合ガスを、循環ライン２を介して前記電解液の一部と共に導き、かつイオンと電解液にと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽によって分離された前記イオン及びガス供給装置９から混合前燃料ガスをそれぞれ受け入れると共に、該イオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスを、導路を介して燃焼手段１２に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
（ａ）燃焼手段の完全燃焼ガスに活性イオンを含ませたので、植物栽培の「温風方式」に適用することができる。
（ｂ）第２次混合ガス生成槽内に単数又は複数の網状の活性化促進部材を設けたので、例えばマイナスイオン及び混合前燃料ガスをガソリン、アルコール等の揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、該活性化促進部材の網目を通過させながら、これらの物質の共益授受による相補作用を活発化させることができる。
特に、第２次混合ガス生成槽内に網状の活性化促進部材を上下方向に所要間隔離間して配設した実施例の場合には、活性イオンを効率的に生成することができる。
（ｃ）電気分解方式を採用すると共に、電解槽と第１次混合ガス生成槽との間で循環ラインを介して電解液を連続的に帰還させるので、長期間にわたって装置を稼動させることができる。したがって、作業が楽であると共に、少ないメンテナンスで済む。
（ｄ）気液分離槽は、イオンと電解液にと分離するので、電気分解によって得られた第一次混合ガスを気体と液体に効果的に分離することができる。
（ｅ）請求項６に記載の発明は、熱交換器を簡単に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を実施するための最良の第１形態の概略説明図。
【図２】第１次混合ガス生成槽と気液分離槽の概略説明図。
【図３】第１次混合ガス生成槽の要部を示す概略断面説明図。
【図４】第２次混合ガス生成槽の要部を示す概略断面説明図。
【図５】第２次混合ガス生成槽に内設された活性化促進部材の説明図。
【図６】第２次混合ガス生成槽内で物質の共益授受による相補作用により、活性イオンが生成される概略説明図。
【図７】気液分離槽の要部を示す概略断面説明図。
【図８】制御盤とガス供給装置の概略説明図。
【図９】本発明を実施するための最良の第２形態の概略説明図（主に熱交換装置を循環ラインに配設した）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１乃至図８に示す本発明を実施するための第１形態により説明する。
【００１５】
Ｘは、例えば農業用の植物栽培に適合する燃焼ガス発生装置で、この燃焼ガス発生装置Ｘは、図１の概念図で示すように、第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽１に循環ライン２を介して連結された気液分離槽３と、該気液分離槽３に上流側の連結ライン４を介して連結された圧力調整手段５と、この圧力調整手段５に下流側の連結ライン６を介して連結された第２次混合ガス生成槽７と、一方、該第２次混合ガス生成槽７に供給ライン８を介して接続し、かつ燃料として使用可能な混合前燃料ガスを供給するガス供給装置９と、燃料供給ライン１０を介して前記第２次混合ガス生成槽７に接続し、かつ、トマト、これに類する野菜等の植物を栽培する植物栽培ハウス１１内に配設され燃焼手段（例えば農業用のバーナー）１２とから構成されている。
【００１６】
前記第２次混合ガス生成槽７は、例えばマイナスイオンｃ及び混合前燃料ガスｄを、該第２次混合ガス生成槽７内に収容したガソリン、アルコール等の揮発性炭化水素ｅの中を通過させながら、かつ、該第２次混合ガス生成槽７内に上下方向に所定間隔離間してそれぞれ水平状態に配設された複数枚の金網状活性化促進部材１４、１４，１４を介してこれらの物質の共益授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスｆを生成する。
【００１７】
そして、該第２次混合ガス生成槽７は、前記燃焼手段１２に対して活性化された第２次混合ガスｆを燃料として供給し、該燃焼手段１２によって燃焼する完全燃焼ガスには活性イオンが含まれている。
【００１８】
なお、符号１３は、特許文献３に記載と同様の温風装置で、該温風装置の吹き出し口には、適宜、イオンを含む温風をビニールパイプ型の弾性変位可能な案内ホースを介し育成植物の根元等に供給することができる。また、符号２６は、本発明の本質的事項ではないが、第２次混合ガス生成槽７内に設けられた水位計である。その他、細部的事項の説明は割愛する。
【００１９】
図２で示すように、本実施例では、内部に電解液ａを収納する電解槽１ａと、前記電解液ａに対して設けられた正極電極と負極電極と、これら両電極に直流電源を印加する電源装置１ｃを含み、電解液ａを電気分解して混合ガスｂを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽で生成された混合ガスｂを、循環ライン２を介して前記電解液ａの泡状の一部の液と共に導き、かつ前記第１次混合ガス生成槽１に一体的又は別体に設けられた分離手段３ｂによりマイナスイオン（気体）ｃと電解液（霧状液体）ａにと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽３によって分離された前記マイナスイオンｃ及びガス供給装置９からの混合前燃料ガスｄをそれぞれ受け入れると共に、該マイナスイオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の相補作用により活性化された第２次混合ガスｆを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスｆを燃料して、例えば植物栽培ハウス１１で完全燃焼する燃焼手段１２とから成り、前記燃焼手段１２は、完全燃焼ガスに活性イオンを含ませた状態で、例えば植物栽培ハウス１１内に放出する。その際、燃焼手段１２の一例として農業用のバーナーを用いるが、該農業用のバーナーで燃焼された活性イオンは、図示しない熱交換パイプ、釜等の熱交換装置（通称、「農業用の温風装置」）を介して植物栽培ハウス１１に温風状態に拡散或いは浴びさせる。
【００２０】
以下、本実施例の基本的構成について述べる。図２は、第１次混合ガス生成槽１と気液分離槽３の繋がりを概念的に示す。第１次混合ガス生成槽１は、電気分解により、水素と酸素（マイナスイオン）からなる第１次混合ガスｂを発生するものである。
【００２１】
したがって、第１次混合ガス生成槽１は、少なくとも電解液ａを充填した電解槽１ａと、この電解槽１ａ内の電解液ａに浸漬された負極電極（本実施例では、電解槽１ａ自体。）及び複数の正極電極１ｂと、これらの電極１ａ、１ｂに直流（例えば直流交番電圧）を印加する電源装置１ｃを含む。
【００２２】
電解槽１ａは、蓋により密閉され、電気分解により発生した水素と酸素との混合ガスｂを排出口１ｃから排出する。前記排出口１ｃと気液分離槽３の上部の吸入口３ｃには循環ライン（配管）２を構成する第１の導管２ａが設けられている。
【００２３】
それ故に、泡状の混合ガスｂと電解槽１ａ内の電解液ａの一部は、第１の導管２ａを介して気液分離槽３内に導かれる。本実施例では、前記循環ライン２は、電解槽１ａの側壁下端部の受け入れ口１ｄと気液分離槽３の槽本体３ａの側壁下端部の戻し口３ｄの間に第２の導管（返給管）２ａが設けられているので、槽本体３ａ内の下端部に落下した電解液ａは前記第２の導管２ｂを介して第１次混合ガス生成槽１に戻される。
【００２４】
ところで、電解槽１ａの少なくとも一側壁又は循環ライン２には、冷却手段１５が適宜に固定されている。この冷却手段１５は、例えば電子冷却素子体を含む小型のユニット１５ａで、環状支持体１５ｂを介して電解槽１ａの一側壁に固定的に取付けられ、面接触状態で電解槽１ａ内の電解液ａの上昇温度を奪い取るようにして所望の温度に下げる。
【００２５】
電解槽１ａ内には、複数の正極電極１ｂが、例えば水平状態で、かつ、上下方向に所定間隔を有して配設されている。図３は、正極電極１ｂの一例を示す。この正極電極１ｂは、環状の絶縁盤１６と、この環状絶縁盤の内周壁に形成された嵌合溝に嵌合する円盤状の電極板１７とから成り、前記円盤状電極板１７の適宜部位に気液分離用の多数の貫通小孔１８が形成されている。
【００２６】
なお、円盤状電極板１７は、電解液による腐食やサビから守るためにステンレス合金、金メッキ、銀メッキ、プラチナメッキ等による防錆皮膜がコーティングされている。
【００２７】
気液分離槽３は、槽本体３ａの上端部の内部に分離室３ｂを有している。図７は分離室３ｂの一例を示す。分離室３ｂは、槽本体３ａの左右側壁に対して所定空間を設定する左右一対の隔壁２１、２１と、これらの隔壁２１、２１内に所定間隔を有して垂設された仕切板状の液体用邪魔板２２とを有し、前記隔壁２１、２１の上端部には、第１次混合ガスｂ用の通路２３、２３とそれぞれ連通する連通孔２４、２４が形成されている。
【００２８】
したがって、気体（例えばマイナスイオン）ｃ用の導路４の一端部は、槽本体３ａの上壁に形成された案内口３ｅに連結される。なお、分離室３ｂの構成は、任意に設計変更することができる事項である。また、液体と気体が槽本体３ａ内でスムースに行われる場合には、分離室３ｂは不要である。
【００２９】
図８は、第２次混合ガス生成槽７、制御盤３０等と共に、燃料として使用可能な混合前燃料ガスｄを供給するガス供給装置９を示す。図５で示すように、ガス供給装置９は、切換え弁の一例としての電磁開閉弁３１を有する燃料ガスボンベ（例えばＬＰＧ）３２と、同様に電磁開閉弁３３を有する予備の燃料ガスボンベ３４と、混合前の燃料ガスｄを第２次混合ガス生成槽７に導く混合前燃料ガスｄの供給ライン３５に介装されたライン切り換え電磁弁３６とから成り、前記電磁開閉弁３１と電磁開閉弁３３とライン切り換え電磁弁３６は、それぞれ前記制御盤３０によって適宜に制御される。
【００３０】
ところで、図５で示すように、第２次混合ガス生成槽７には、該第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスｅの量を表示する表示計４０と共に、供給ライン３５から混合前燃料ガスｄが送られてくるか否かをチェックする検出手段４１が設けられている。
【００３１】
したがって、制御盤３０は検出手段４１の検出信号に基づいて前述したライン切り換え電磁弁３６を切り換えて予備の燃料ガスボンベ３４を利用することが可能である。
【００３２】
上記構成に於いて、第１次混合ガス生成槽１は、電解槽であることから、「水素」と「酸素（マイナスイオン）」の混合ガスｂを泡状に発生させる。泡状の混合ガスｂは、電解槽１ａ内の電解液ａの一部と共に、循環ライン２を構成する第１導路２ａを介して「気液分離槽３」へと導かれる。気液分離槽３は、第１導路２ａで導かれてきた前記泡状の混合ガスｂと電解液ａの一部を、気体（マイナスイオン）ｃと液体（電解液）ａとを邪魔板２２等を有する分離室３ｂを介して分離する機能を有する。
【００３３】
気液分離槽３で分離されたマイナスイオンｃは、上流側のマイナスイオン用導路４を介して、本実施例では制御盤３０によって制御される圧力調整管５へと導かれる。圧力調整管５により圧力調整されたマイナスイオンｃは、下流側の導路６を介して第２次混合ガス生成槽７へと導かれ、一方、分離された電解液ａは、槽本体３ａの下端部へと落下し、循環ライン２の一部を形成する返給路２ｂを介して電解槽１ａに自然帰還（循環）する。
【００３４】
ところで、圧力調整手段（例えば圧力調整管）５へと導かれた気体（マイナスイオン）ｃは、そのままの気体状態では燃料として使用することができないので、第２次混合ガス生成槽７へと圧力調整した状態で流し、一方、燃料として使用可能な混合前燃料ガス（例えばプロパンガス、都市ガス）ｄなどを前記第２次混合ガス生成槽７に供給ライン３５を介して導き、そこで、気体（マイナスイオン）ｃと混合前燃料ガスｄとを混合して「第２次混合ガス（目的の燃焼ガス）ｆ」を生成する。
【００３５】
前記第２次混合ガスは、例えば特許文献４に記載のように「電気分解により発生した単なる水素と酸素の混合ガス」ではなく、揮発性炭化水素ｅの中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介して、これらの物質の共益授受による相補作用により活性化された活性イオンである。
【００３６】
図６は、活性イオンｆが生成される状態を示す化学式の説明図である。周知のように、イオンには、プラスイオン側とマイナスイオン側とが流体物質として存在する。第２次混合ガス生成槽７内で気体（マイナスイオン）ｃと混合前燃料ガスｄとを混合する際、これらの物質ｃ、ｄをガソリン、アルコール等の揮発性炭素水素系の物質ｅを通過させると、物質間で共益授受（授受による反応）が起こり、活性イオン化されている物質間の、いわゆる共益授受による相補作用により、ガソリン、アルコール等の揮発性炭素水素との融合生成がされ、いわば「雲のような状態の第２次混合ガス（活性イオン）」が出来上がる。
【００３７】
この雲のような状態は、いわば海と空気中の雲に例えることができる。そして、第２次混合ガスｆは、燃料供給ライン１０を介して、例えば、乾燥室、植物栽培ハウス１１等の建物内に配設された燃焼手段１２により完全燃焼する。該完全燃焼ガスには活性イオンが多量に含まれている。
【実施例】
【００３８】
本実施例では、第１次混合ガス生成槽１と気液分離槽３は、別体であるが、例えば第１次混合ガス生成槽１に気液分離槽３を一体的に設けても良い。第１次混合ガス生成槽１と気液分離槽３が別体であることは、発明の本質的事項ではない。
【００３９】
また、第１次混合ガス生成槽１に冷却手段１５を設けることも、発明の限定的要件ではないが、実施レベルでは冷却手段１５を第１次混合ガス生成槽１の電解層１ｂに直接又は間接的に配設することが望ましい。
【００４０】
なお、図９は、第１実施例と異なる事項を示す第２実施例である。この第２実施例に於いて、前記第１実施例と異なる主に点は、（ａ）気液分離槽３の内部に分離室３ｂ、邪魔板２２等を設けていないこと、（ｂ）第１次混合ガス生成槽１を横設したこと、したがって、電解槽１ａ内に複数の電極１ｂを垂直状態の状態でかつ左右方向に所定間隔を有して配設したこと、（ｃ）循環ライン２に、例えばフィルター４３を設けたこと、（ｄ）さらに、循環ライン２に冷却水槽４６及び冷却機４７を有する熱交換器１５Ａを設けたことである。
【００４１】
それ故に、気液分離槽３の内部分離室３ｂを設けるか否か、電解槽１ａを縦状態にするか否か、熱交換器１５Ａを電解槽１ａに直接設けるか否か、その他の事項を加味するか否かは、本発明の本質的事項ではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
例えば農業用の植物を育成する装置を製造、販売する産業で利用される。
【符号の説明】
【００４３】
Ｘ…燃焼ガス発生装置、１…第１次混合ガス生成槽、１ａ…電解槽、１ｂ…電極、ａ…電解液、ｂ…第１次混合ガス、２…循環ライン、３…気液分離槽、ｃ…気体（マイナスイオン）、３ａ…槽本体、３ｂ…分離室、６…連結ライン、５…圧力調整手段、７…第２次混合ガス生成槽、８…供給ライン、ｄ…混合前燃料ガス、ｅ…揮発性炭素水素、ｆ…第２次混合ガス（活性イオン）、９…ガス供給装置、１１…植物栽培ハウス、１２…燃焼手段、１４…活性化促進部材、３０…制御盤、４１…検出手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電解液を収納し、該電解液に対して設けられかつ直流電源によって該電解液を電気分解して混合ガスを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽で生成された混合ガスを、循環ライン２を介して前記電解液の一部と共に導き、かつイオンと電解液にと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽によって分離された前記イオン及びガス供給装置９から混合前燃料ガスをそれぞれ受け入れると共に、該イオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスを、導路を介して燃焼手段１２に供給する燃焼ガス発生装置。
【請求項２】
請求項１に於いて、燃焼手段は、植物栽培装用のハウス内に配設され、該燃焼手段の完全燃焼ガスに活性イオンを含ませた状態で該ハウス内に放出することを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項３】
請求項１に於いて、第２次混合ガス生成槽７内の活性化促進部材は、網状に形成されていることを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項４】
請求項１に於いて、ガス供給装置は、切り換え弁を有する燃料ガスボンベと、同様に切り換え弁を有する予備の燃料ガスボンベとを有し、また、前記燃料ガスボンベと予備の燃料ガスボンベとを結ぶ混合前燃料ガスの供給ラインにはライン切り換え弁が介装され、前記複数個の切り換え弁とライン切り換え弁は、それぞれ制御盤によって制御されることを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項５】
請求項１に於いて、第１次混合ガス生成槽の電解槽内には、複数の電極が水平又は垂直状態のいずれかの状態で所定間隔を有して配設され、これらの電極は、環状の絶縁盤と、この環状絶縁盤の内周壁に形成された嵌合溝に嵌合する円盤状の電極板とから成り、前記円盤状電極板の適宜部位に多数の貫通小孔が形成されていることを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項６】
請求項１に於いて、熱交換装置を循環ラインに配設したことを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項１】
内部に電解液を収納し、該電解液に対して設けられかつ直流電源によって該電解液を電気分解して混合ガスを発生させる第１次混合ガス生成槽１と、この第１次混合ガス生成槽で生成された混合ガスを、循環ライン２を介して前記電解液の一部と共に導き、かつイオンと電解液にと分離する気液分離槽３と、この気液分離槽によって分離された前記イオン及びガス供給装置９から混合前燃料ガスをそれぞれ受け入れると共に、該イオン及び混合前燃料ガスを揮発性炭化水素の中を通過させながら、かつ、活性化促進部材１４を介してこれらの物質の授受による相補作用により活性化された第２次混合ガスを生成する第２次混合ガス生成槽７と、この第２次混合ガス生成槽によって生成された第２次混合ガスを、導路を介して燃焼手段１２に供給する燃焼ガス発生装置。
【請求項２】
請求項１に於いて、燃焼手段は、植物栽培装用のハウス内に配設され、該燃焼手段の完全燃焼ガスに活性イオンを含ませた状態で該ハウス内に放出することを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項３】
請求項１に於いて、第２次混合ガス生成槽７内の活性化促進部材は、網状に形成されていることを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項４】
請求項１に於いて、ガス供給装置は、切り換え弁を有する燃料ガスボンベと、同様に切り換え弁を有する予備の燃料ガスボンベとを有し、また、前記燃料ガスボンベと予備の燃料ガスボンベとを結ぶ混合前燃料ガスの供給ラインにはライン切り換え弁が介装され、前記複数個の切り換え弁とライン切り換え弁は、それぞれ制御盤によって制御されることを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項５】
請求項１に於いて、第１次混合ガス生成槽の電解槽内には、複数の電極が水平又は垂直状態のいずれかの状態で所定間隔を有して配設され、これらの電極は、環状の絶縁盤と、この環状絶縁盤の内周壁に形成された嵌合溝に嵌合する円盤状の電極板とから成り、前記円盤状電極板の適宜部位に多数の貫通小孔が形成されていることを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【請求項６】
請求項１に於いて、熱交換装置を循環ラインに配設したことを特徴とする燃焼ガス発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８７４６８（Ｐ２０１１−８７４６８Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４１０６４（Ｐ２００９−２４１０６４）
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（５０７１７０２５１）
【出願人】（５０９２９０１６４）
【出願人】（５０９２９０７９５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（５０７１７０２５１）
【出願人】（５０９２９０１６４）
【出願人】（５０９２９０７９５）
【Ｆターム（参考）】
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