(57)【要約】本発明は、水とエタノールとの混合物を燃料に変換する方法および装置に関する。この方法では、水対エタノールが４：１ないし１：１の重量比で水とエタノールとを混合し、得られた混合物を加熱して蒸発させ、蒸気混合物を生成し、前記蒸気混合物を、直流電界を通過させてその混合物を燃料に変換する。前記燃料は、ガソリン、ディーゼル油またはガスを燃料として用いるエンジンのための第２の燃料として利用可能である。前記装置は、蒸発システムと直流電界システムとを備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水をエタノールとある重量比で混合し、
得られた混合物を加熱して蒸発させ、蒸気混合物を生成し、
前記蒸気混合物を、直流電界を通過させることを特徴とする、水を燃料に変換する方法。
【請求項２】
水をエタノールと４：１ないし１：１の重量比で混合することを特徴とする、請求項１に記載の水を燃料に変換する方法。
【請求項３】
前記直流電界の電圧が６Ｖ以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の水を燃料に変換する方法。
【請求項４】
蒸発システムと、直流電界システムと、を主として備え、
前記蒸発システムは、タンク（８）と、蒸発器（１１）と、からなり、
前記直流電界システムは、ライザパイプ（１）と、前記ライザパイプ（１）内に固定された陰極（２）と、前記ライザパイプ（１）の外側に固定された陽極（３）と、からなり、
前記装置の蒸発システムには、前記タンク（８）と前記蒸発器（１１）との間に流量制御弁（９）が設けられ、
前記蒸発器（１１）は、加熱パイプ（１４）が、前記蒸発器（１１）内において間接的に水およびエタノールの混合物を加熱して混合蒸気を生成する間接加熱型であり、
前記蒸発器（１１）によって生成された蒸気は、前記蒸発器（１１）に接続された連結パイプ（１２）を介して貯蔵蒸気パイプ（１３）内に送られ、
前記貯蔵蒸気パイプ（１３）は、前記直流電界システムの陽極の外装（１５）とライザパイプ（１）とに接続され、
本装置の前記直流電界システムにおいて、前記ライザパイプ（１）は絶縁材料から作製されており、前記陰極（２）は前記ライザパイプ（１）の内側に固定され、前記陰極（２）に対応する前記陽極（３）は外側に固定され、
前記外装（１５）は、前記陽極（３）の周囲に備えられ、
前記ライザパイプ（１）の上部には、可燃性ガスのための出口が形成され、前記出口は、燃料ガスパイプ（４）に接続され、前記燃料ガスパイプ（４）は、燃料ガス回収パイプ（５）に接続され、
前記陽極（３）の前記外装（１５）の上部には、排気口が形成され、前記排気口は、排気ガスパイプ（６）に接続され、前記排気ガスパイプ（６）は、排気ガス回収パイプ（７）に接続されていることを特徴とする、水を燃料に変換する装置。
【請求項５】
前記蒸発器（１１）が、前記加熱パイプ（１４）が中央部を通過する気密容器であり、
前記蒸発器（１１）内の水とエタノールとの混合物は、前記加熱パイプ（１４）内の物質から分離されていることを特徴とする、請求項４に記載の水を燃料に変換する装置。
【請求項６】
前記蒸発システムの前記加熱パイプ（１４）が、熱機関の排気パイプであることを特徴とする、請求項５に記載の水を燃料に変換する装置。
【請求項７】
本装置の直流電界内における、前記ライザパイプ（１）と、前記ライザパイプ（１）内の前記陰極（２）と、前記ライザパイプ（１）の外側の前記陽極（３）とが、直列もしくは並列、またはそれらを組み合わせた態様で接続されて、結合型直流電界システムを構成し、
前記結合型直流電界システムは、貯蔵蒸気パイプ（１３）に接続され、その出力は、前記燃料ガスパイプ（４）を介して前記燃料ガス回収パイプ（５）に、また前記排気管（６
）を介して前記排気ガス回収パイプ（７）に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の水を燃料に変換する装置。
【請求項８】
前記ライザパイプ（１）内の前記陰極（２）は、導電材料から作製された下部の方が大きく上部の方が小さい塔状巻き線または導電材料から作製された小片であり、
前記陰極に対向する前記陽極（３）は、前記ライザパイプ（１）の外側に固定されており、導電性材料から作製された板または小片を前記ライザパイプ（１）の周囲に巻き付けることによって形成された管電極であることを特徴とする、請求項４または７のいずれかに記載の水を燃料に変換する装置。
【請求項９】
前記装置の前記直流電界システムにおける前記陰極（２）が、導電材料から作製された管電極であることを特徴とする、請求項４または７のいずれかに記載の水を燃料に変換する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水およびエタノールの混合物を燃料に変換するための方法およびその装置に関する。特に、本発明は、油またはガスを燃料として用いて、水を熱機関用の補助燃料に変換するための方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水を電解して水素ガスを生成し、水素の可燃性により水を燃料に変換することができる。しかし、水の電解には電力を消費し過ぎ、安全でないため、水を電解して燃料に変換するという方法は、今日まで産業界では採用されなかった。超音波技術で水を噴霧した後、それを補助燃料として用いる方法も、実用的でないため、実際には適用されていない。特許文献１（中華人民共和国特許出願第９７１０７０５２．０号）は、水を燃料に変換する技術的方法を開示しており、その方法では、触媒の作用により水が蒸気の状態で反応する。しかし、これは、現在まで実際には適用されていなかった。技術上の実現可能性に関係なく、経済性の点のみからいえば、この方法は触媒を消費し、反応器内のある条件においてのみ、実施することが可能である。このように、この装置および方法は複雑であり、費用がかかる。
【特許文献１】中華人民共和国特許出願第９７１０７０５２．０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、エネルギー源を節約し、油およびガスの消費を低減し、環境汚染を緩和するために、現存の電力設備に使用される油およびガスの補助燃料として用いる燃料へと水を変換する新規な方法およびその装置を提供することである。また、本発明の装置は、安全に動作することが可能であり、利便性よくしかも容易に維持することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を提供する。
【０００５】
本発明による水を燃料に変換する方法は、水をエタノールとある重量比で混合し、
得られた混合物を加熱して蒸発させ、蒸気混合物を生成し、
前記蒸気混合物を、直流電界を通過させることを特徴とする。その後、水を燃料に変換する工程が完了する。
【０００６】
一般に、水とエタノールの混合比は、重量比で４：１から１：１までの範囲である。
【０００７】
直流電界の電圧は、６Ｖ以上である。
【０００８】
本発明の他の態様において、本発明の水を燃料に変換する装置は、主として、蒸発システムと、直流電界システムと、からなり、
前記蒸発システムは、タンクと、蒸発器と、からなり、
前記直流電界システムは、ライザパイプと、前記ライザパイプの内部に固定された陰極と、前記ライザパイプの外部に固定された陽極と、からなる。
【０００９】
蒸発システムには、タンクと蒸発器との間に、タンクから蒸発器に導入する混合液の量を制御するための流量制御弁が設けられる。蒸発器は間接加熱型であり、加熱パイプが、蒸発器内で水とエタノールとの混合物を間接的に加熱し、前記混合物を蒸気に変換する。蒸発器内で生成される蒸気は、蒸発器に接続された連結パイプを介して貯蔵蒸気パイプに送られる。この貯蔵蒸気パイプは、直流電界における陽極の外装とライザパイプとの下端部に接続され、貯蔵蒸気パイプ内の水とエタノールとの混合蒸気を直流電界システム内に導入させる。
【００１０】
この装置の直流電界システムにおいては、陰極と陽極とを分離するライザパイプは、絶縁材料から作製される。ライザパイプ内の陰極は、そのライザパイプの外側の陽極と対向して直流電界を形成する。燃料ガスのための出口は、ライザパイプの上部に形成され、燃料ガスパイプに接続されている。この燃料ガスパイプはさらに、燃料ガス回収パイプに接続されている。陽極の外装の上部には、排気口が形成され、この排気口は、排気ガスパイプに接続されている。この排気ガスパイプは、排気ガス回収パイプに接続されている。
【００１１】
水およびエタノールの混合蒸気は、陰極および陽極、ライザパイプならびに陽極の外装によって形成された直流電界に流れ込む。電界の作用により、可燃性ガス状イオンがライザパイプに入り、さらにライザパイプの上部の出口、燃料ガスパイプおよび燃料ガス回収パイプを介して、エンジンの油噴霧またはガス噴霧システムに入り、そこで混合されてエンジンに入る。この電界の作用により、陽極の外装の上部にある排気口、排気ガスパイプおよび排気ガス回収パイプを介して、他の不燃性ガス状イオンが排出される。
【００１２】
この装置において、蒸発器は、中央を加熱パイプが通過する気密容器である。蒸発器内の水およびエタノールの混合物は、加熱パイプ内の物質と分離される。加熱パイプの壁面を介して熱が送られて、水およびエタノールの混合液を加熱して蒸発させる。
【００１３】
蒸発システムの加熱パイプは、熱機関の排気パイプである。
【００１４】
本装置の直流電界内におけるライザパイプ、ライザパイプ内の陰極および陽極ならびにライザパイプの外部の陽極は、直列もしくは並列に、またはそれらを組み合わせた状態で接続されて、貯蔵蒸気パイプに接続された結合型直流電界システムを構成している。このシステムの出力は、燃料ガスパイプを介して燃料ガス回収パイプに接続され、排気パイプを介して排気ガス回収パイプ（７）に不燃性ガスが送られる。
【００１５】
本装置の直流電界システムにおいて、ライザパイプ内の陰極は、導電材料から作製された上部の方が小さく下部の方が大きい塔状の巻き線または導電材料から作製された小片である。ライザパイプの外部にあり陰極に対向する正極は、導電材料から作製された板または小片をライザパイプの周囲に巻き付けることにより形成された管電極である。
【００１６】
本装置の直流電界システムにおいて、陰極は、導電材料から作製された管電極である。
【００１７】
応用し、試験したところによれば、本発明は、以下のような利点および技術的効果を示す。
【００１８】
１．  本発明では、水とエタノールを混合し、加熱して混合液を蒸発させる。その後、蒸気となった混合物は、直流電界を通過する。電界の作用により、水素ガス等の可燃性ガスが浮遊し、燃料ガスパイプおよび燃料ガス回収パイプを介して、エンジンシステムに流れ込む。酸素ガスおよび単位重量が大きい他のガスは下降し、排気ガスパイプおよび排気ガス回収パイプを介して排気される。その結果、水を燃料に変換するという本発明の目的が達成される。この燃料は、油またはガスを燃料として用いるエンジンに対して、補助燃料として用いることが可能である。
【００１９】
２．  ガソリンエンジンについて検査および試験を行ったところによれば、油の消費が本発明により低減できる。路面条件やステアリングの状態により、自動車やオートバイに対する燃料油の平均節約量は、運転技能がほとんど同じ場合には１０％ないし３０％である。
【００２０】
３．  本発明により生成される可燃性ガスは、エンジンを腐食させたり損傷を与えたりすることがない。
【００２１】
４．  本発明の装置は、簡単な構造であり、エンジンの構造および他の構造を変えることなく自動車、オートバイ、および船舶において油またはガスを燃料として用いるエンジンに適用できる。唯一必要なことは、機械に本発明の装置を備えることである。従って、本発明の装置は、製造業者または消費者によって受け入れられるものと思われる。
【００２２】
５.  本発明における直流電界の電力消費は少ない。蒸発器は、エンジンの余熱を利用
し、しかも簡単な構造である。従って、本発明の電力消費は少ない。
【００２３】
６．  本発明によって生成される燃料は、環境を汚染せず、環境にやさしい燃料である。
【００２４】
７．  本発明の装置は、安全に作動でき、また容易に維持できる。
【００２５】
８．  本発明の装置は、低コストで、しかも製造し易く、原料を入手可能である。そのため、本発明の実現および適用は効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を、添付図面および実施の形態を参照してより詳細に述べる。図１は、水を燃料に変換する装置の構造を示す全体断面図、図２は、並列結合型直流電界システムの好ましい実施の形態の構造を示す概略図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２７】
[実施例１]
本発明の好ましい実施例として図１、図２および図３に示したように、本発明による水を燃料に変換する装置は、主として、蒸発システムと、直流電界システムと、からなる。
【００２８】
この蒸発システムは、主として、タンク８と、流量制御弁９と、蒸発器１１と、からなり、これらは、連結パイプ１０によって順次接続されている。
【００２９】
蒸発器は気密容器であり、その中央を加熱パイプ１４が通過している。加熱パイプ１４内の熱媒体は、水とエタノールとの混合液に熱を伝達する。この混合液は、タンク８から蒸発器の壁を通って蒸発器に流入し、その後、この混合液は加熱されて蒸発する。
【００３０】
水は、４：１ないし１：１の重量比でエタノールと混合される。蒸発器１１内の蒸気は、蒸発器１１に接続された連結パイプ１２を介して、貯蔵蒸気パイプ１３に流入する。
【００３１】
この装置の直流電界システムは、並列結合型であり、各電界システムは主として、ライザパイプ１と、ライザパイプ１の下部の内側および外側に固定された陰極２および陽極３と、からなる。
【００３２】
陽極３と陰極２とは互いに対向しており、絶縁材料から作製されたライザパイプ１によって分離される。陽極３は、ライザパイプ１の下部の外壁に巻き付けられた銅片で形成されている。
【００３３】
外装１５は、陽極３の外側に設けられている。外装１５の下端部は貯蔵蒸気パイプ１３に接続されており、外装１５の上部には、排気口が形成されている。
【００３４】
排気口は、排気ガスパイプ６を介して排気ガス回収パイプ７に接続されており、この排気ガスパイプ６は、前記排気口に接続されている。蒸気が電界に流入した後、生成された不燃性ガスが、そこから排気ガス回収パイプ７に入る。
【００３５】
陰極２の好ましい構造は、上部の方が小さく、下部の方が大きい塔状巻き線であり、素線または小片から作製される。陰極２は、ライザパイプ１の下部の内側に固定されている。このように、直流電界は、ライザパイプ１の下部において、陽極３と陰極２との間で形成される。ライザパイプ１の上部には、出口が形成されており、この出口は燃料ガスパイ
プ４に接続され、この燃料ガスパイプ４は燃料ガス回収パイプ５に接続される。
【００３６】
燃料ガス回収パイプ５は、混合蒸気が電界に流入した後に生成される可燃性ガスを、補助燃料として熱機関の入力機構内に給送し、この可燃性ガスは、油またはガスと混合された後、空気シリンダ内で燃焼する。各ライザパイプ１の下端部は、蒸気が電界内に確実に入るように貯蔵蒸気パイプ１３と接続される。この好ましい実施例による結合電界においては、各システムの陽極３と陰極２は並列に接続され、その後、直流電源と接続される。直流電源の電圧は、６Ｖ以上である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、水を燃料に変換する装置の構造を示す全体断面図である。
【図２】図２は、並列結合型直流電界システムの好ましい実施の形態の構造を示す概略図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ライザパイプ
２  陰極
３  陽極
４  燃料ガスパイプ
５  燃料ガス回収パイプ
６  排気ガスパイプ
７  排気ガス回収パイプ
８  タンク
９  流量制御弁
１０  連結パイプ
１１  蒸発器
１２  連結パイプ
１３  貯蔵蒸気パイプ
１４  加熱パイプ
１５  外装
【図１】
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【図２】
2005539168.tif 000003
【図３】
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【国際調査報告】
2005539168.tif 000005
2005539168.tif 000006