(57)【要約】【課題】燃焼効率を高める方法の提供。【解決手段】本発明は単純物質の燃焼に用いられるもので、先ずその単純物質が燃焼環境における環境温度を判断し（１１）、並びにその環境温度より高い第一温度を設定し（１２）、かつその単純物質を均一に第一温度まで加熱し（１３）、できるだけその単純物質の外縁と内部の温度差を縮減し、同時に助燃気体を提供し、並びにその助燃気体を第二温度まで加熱し（１４）、かつその助燃気体を前記燃焼環境へ供給し（１５）、前記単純物質を引火する（１６）。上記手順は前記単純物質の燃焼温度の上昇を早めることができ、これによって完全燃焼により接近し、更に進んで燃焼効率の向上、汚染物質を減少する目的が達成される。【選択図】図１
2010210186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼効率を高める方法であって、燃焼環境に置かれる単純物質の燃焼に用いられ、
燃焼環境における環境温度を判断し、並びにその環境温度より高い第一温度を設定するステップと、その単純物質を第一温度まで均一に加熱するステップと、助燃気体を提供し、並びにその助燃気体を第二温度まで加熱し、かつその助燃気体を燃焼環境へ供給するステップと、単純物質を引火するステップと、を備えることを特徴とする、燃焼効率を高める方法。
【請求項２】
前記第一温度は前記単純物質の引火点より低いことを特徴とする、請求項1に記載の燃焼効率を高める方法。
【請求項３】
前記第二温度は前記環境温度より高いことを特徴とする、請求項1に記載の燃焼効率を高める方法。
【請求項４】
前記助燃気体は酸素であることを特徴とする、請求項1に記載の燃焼効率を高める方法。
【請求項５】
前記助燃気体は多種ガス元素を混合したガスであることを特徴とする、請求項1に記載の燃焼効率を高める方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼効率の技術に係り、特に単純物質の燃焼に応用される燃焼効率を高める方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人類が火を使うことを知ってから、燃焼は人類の文明に影響を与える最も重要なものになり、単純に近代のことだけを論ずれば、工業革命後に現れた蒸気機関、外燃機関または内燃機関は文明進歩の鍵を握り、甚だしくは化学加工、廃材処理等にも直接または間接的に燃焼の過程が含まれており、各領域の中に於いて直接または間接燃焼に拘わらず、燃焼温度と効率は燃焼過程の中の最も重要な要素である。ある単純物質（単一化学元素から構成され、または二種以上の化学元素から構成された化合物）の燃焼効率は燃焼されるものの酸化の比例の高低、又は化学変化の中で発生した化学エネルギーから熱エネルギーへの変換率に密接関連する。平常の燃焼環境に於いて（通常一般の燃焼はすべて７５０℃より低い）、一般のエアー（ａｉｒ）は多種気体から混合され、違った温度に於いて、燃焼されるものはエアー中の違った気体と作用して化学変化を起こし、違った化合物に転換してエアー中に散逸するが、この状況において燃焼されるものはまだ完全に熱エネルギーに転換されていないので燃焼効率が低く、かつ発生する化合物はエアーを汚染する可能がある。例えば燃焼過程において最も発生しやすいのはダイオキシン（ｄｉｏｘｉｎ)と二酸化硫黄(ＳＯ２)であり、ダイオキシンが発生する主な原因は大多数の物質（または混合物）が燃焼過程において快速にダイオキシンを分解する、またはダイオキシンが形成されない温度（通常は８００℃以上でなければダイオキシンは分解しない）までに上昇することができないからである。
【０００３】
ところが、燃焼または焼却の過程において、燃焼されるものの外縁は引火して温度が高く、燃焼されるものの内部温度は外縁の温度より低く、更に燃焼されるものが混合物である場合、混合物中の多くの違った物質には多くの違った引火点があるので、燃焼開始の時点が違ってしまい、尚且つ燃焼の過程において周囲環境の温度の低いエアーを吸い込み、更に燃焼温度の上昇が阻害され、燃焼が不完全になったり、温度の上昇が遅くなり、かつ温度が１０００℃以上に上昇する前、すでに大量のダイオキシンが発生しているので、往々に焼却炉では燃焼によって発生した廃気を継続して炉内に滞留させて、ある時間燃焼させ、９９％以上のダイオキシンが燃焼されてから排出するよう厳格に制限しなければならず、従来の燃焼方法または手順はダイオキシンの発生を減少することができない。
【０００４】
また、燃焼時の温度の不均一や燃焼不完全によって、燃焼温度や燃焼効率が低くなり、過程中に発生するまたは取得する熱エネルギーの量も低くなる。例えば燃焼されるものが石炭である場合、石炭を燃焼するとき、石炭の内外に温度差があるので燃焼が不均一になり、燃焼過程において化学エネルギー(ｅｎｅｒｇｙ)は完全に熱エネルギーに転換することができず、一部の化学エネルギーは石炭とその他元素を化学変化させて、エアーを汚染するダイオキシン、または二酸化硫黄等各種化合物が発生する。
【０００５】
以上をまとめると、従来の燃焼過程は温度が快速に上昇しないので、燃焼されるものの内外に温度差が生じるという欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述従来作法の欠点を鑑み、本発明の目的は単純物質を燃焼する手順を提供して燃焼効率を向上し、温度の上昇を早め、これによって汚染物質の発生の減少と、より充分に化学エネルギーを熱エネルギーに転換するという長所を達成することができる燃焼効率を高める方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は燃焼効率を高める方法であって、その方法は単純物質の燃焼に用いられるもので、先ずその単純物質が燃焼環境における環境温度を判断し、並びにその環境温度より高い第一温度を設定し、かつその単純物質を均一に第一温度まで加熱し、できるだけその単純物質の外縁と内部の温度差を縮減し、同時に助燃気体を提供し、並びにその助燃気体を第二温度まで加熱し、かつその助燃気体を前記燃焼環境へ供給して前記単純物質を引火する。上記手順は前記単純物質の燃焼温度の上昇を早めることができ、これによって完全燃焼により接近し、更に進んで燃焼効率の向上、汚染物質を減少する目的が達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は快速かつ均一に単純物質を燃焼することができ、かつ燃焼の温度は快速に上昇して汚染物質の生成時間を減らすことができ、並びに一部の汚染物質を高温分解し、これによってエアー中のダイオキシン等有毒物質の発生を減少させることができる。また、それら単純物質は均一に燃焼することができるので、それら単純物質の燃焼過程における大部分の化学エネルギーは熱エネルギーに転換されて人々に利用される。上述効果は更に各種例えば内燃機関、外燃機関、蒸気機関等「発動機」の燃料を燃焼する効率を高めることができ、各単位の燃料（石油、石炭、植物または木の屑等有機物質、廃棄タイヤ等）は上述燃焼方法によってより高い熱エネルギーを獲得することができ、上述「発動機」はより大きな出力を発生し、または省エネの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のステップフローダイアグラム。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は燃焼効率を高める方法であり、それはある燃焼環境に置かれている単純物質の燃焼に用いられるもので、それは次のステップ(ｓｔｅｐ)を含む。ステップＡは、燃焼環境の環境温度を判断し、並びにその環境温度より高い第一温度を設定する。ステップＢは、その単純物質を均一に第一温度まで加熱する。ステップＣは、助燃気体を提供し、並びにその助燃気体を第二温度まで加熱し、かつその助燃気体を前記燃焼環境中へ供給する。ステップＤは、前記単純物質を点火する。
【００１１】
その単純物質の燃焼前の温度は通常その燃焼環境と同じであるので、その単純物質が燃え始めるまでの時間を短縮し、及びその単純物質の外縁と内部に温度差がないようにするため、その単純物質を加熱し、その単純物質の内部も均一に第一温度まで加熱したら、その第一温度は環境温度より高く、かつ第一温度はその単純物質の引火点より低いので、その単純物質の引火が避けられる。よりよい状況は第一温度をできるだけその単純物質の引火点に接近させ、その単純物質を燃焼が始まる状態に接近させることである。
【００１２】
それと同時に、助燃気体を提供して最後の燃焼ステップを有利にするが、その助燃気体は前記第二温度まで加熱する必要があり、前記第二温度も前記環境温度より高く、並びにその助燃気体を前記燃焼環境へ供給し、その単純物質の周囲には助燃気体が充分に分布されて燃焼が有利になり、その単純物質はすでに充分に加熱され、かつその助燃気体が前記燃焼環境に分布されてからその単純物質が燃え始め、その単純物質はすでに引火点の近くまで均一に加熱されているので、快速、均一に燃焼することができ、かつ温度は快速に上昇し、汚染物質の生成時間を減少することができ、並びに高温によって一部の汚染物質を分解することができる。
【００１３】
また、その単純物質は均一に燃焼することができるので、その単純物質の燃焼過程中の大部分の化学エネルギーは熱エネルギーに転換されて人々の利用に供されるため、上述方法は汚染を減少するほか、更により多くのエネルギーを獲得する長所を具え、上述加熱または燃焼に必要な熱はその他機器の操作または燃焼過程中に発生した廃熱を利用することができ、エネルギーを充分利用する環境保全の要求が達成される。
【００１４】
図１の本発明を実施するステップフローダイアグラム(ｓｔｅｐ  ｆｌｏｗ  ｄｉａｇｒａｍ)を参照ください。それは燃焼環境における環境温度を判断する（ステップ：１１）ことから始まり、並びにその環境温度より高い第一温度を設定し（ステップ：１２）、かつその単純物質を第一温度まで均一に加熱する（ステップ：１３）。同時に助燃気体を第二温度まで加熱（ステップ：１４）し、その助燃気体を前記燃焼環境に供給する（ステップ：１５）。その助燃気体は酸素または多種ガスの元素を混合したガスでもよく、前記単純物質はすでに前記第一温度に到達し、かつ加熱後の助燃気体が前記燃焼環境に充分に分布されると、前記単純物質はただちに燃え始める（ステップ：１６）。上述実施ステップを経れば前述方法の効果が達成される。
【００１５】
本発明は最適実施例をもって上記の如く開示したが、それは本発明を限定することに用いるものではなく、如何なるこの技術を熟知する者又は当業者が、本発明の精神と範囲を離脱しないで行った多少の改修、変化などはすべて本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００１６】
１１    燃焼環境における環境温度を判断するステップ
１２    環境温度より高い第一温度を設定するステップ
１３    単純物質を第一温度まで均一に加熱するステップ
１４    助燃気体を第二温度まで加熱するステップ
１５    助燃気体を前記燃焼環境に供給するステップ
１６    単純物質が引火するステップ
【図１】
2010210186.tif 000003