(57)【要約】【課題】見た目が透明で、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料の製造に好適な水の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】内部に還元性セラミックスが配置された還元タンクと、その還元タンクの内部を加温するヒーターとを有する装置を用い、硬度が５ｍｇ／ｌ未満の水を、還元性セラミックスに接触させた状態で３０〜５５℃に加温することで、水の酸化還元電位を−４００ｍＶ未満とする還元工程を行う。水を逆浸透膜に通すことで、水の硬度を５ｍｇ／ｌ未満とする軟水化工程を行うことが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬度が５ｍｇ／ｌ未満の水を、還元性セラミックスに接触させた状態で３０〜５５℃に加温することで、前記水の酸化還元電位を−４００ｍＶ未満とする還元工程
を有する水油混合新燃料製造用水の製造方法。
【請求項２】
前記還元工程において、前記水を攪拌する請求項１に記載の水油混合新燃料製造用水の製造方法。
【請求項３】
水を逆浸透膜に通すことで、前記水の硬度を５ｍｇ／ｌ未満とする軟水化工程
をさらに有する請求項１又は２に記載の水油混合新燃料製造用水の製造方法。
【請求項４】
前記軟水化工程において、前記逆浸透膜を通過した水を１０分以上静置する請求項３に記載の水油混合新燃料製造用水の製造方法。
【請求項５】
内部に還元性セラミックスが配置されており、硬度が５ｍｇ／ｌ未満の水を投入することで、前記水の酸化還元電位を−４００ｍＶ未満とするための還元タンクと、
前記還元タンクの内部を３０〜５５℃に加温するヒーターと
を有する水油混合新燃料製造用水の製造装置。
【請求項６】
前記還元タンクには、攪拌手段が設置されている請求項５に記載の水油混合新燃料製造用水の製造装置。
【請求項７】
内部に逆浸透膜が配置されており、水を前記逆浸透膜を通すことで、前記水の硬度を５ｍｇ／ｌ未満とするための軟水化装置
をさらに有する請求項５又は６に記載の水油混合新燃料製造用水の製造装置。
【請求項８】
前記軟水化装置において、前記逆浸透膜を通過した水を静置可能である請求項７に記載の水油混合新燃料製造用水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料の製造に好適な水の製造方法及び製造装置に関し、特に水の含有率を高めた水油混合新燃料を製造可能な水の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガソリン、灯油、軽油、重油等の石油系燃料中に水を分散させた水油混合新燃料が注目されている。水油混合新燃料は、発生する有害物質が少ないため、環境保護に貢献できるとされている。
【０００３】
燃料に水を均一に混合する方法としては、乳化剤を代表とする添加剤を利用する方法が一般的である。特許文献１には、水と乳化剤を燃料油に混合させてエマルジョン燃料を製造する装置が記載されている。特許文献２には、植物性廃食用油と焼酎粕液とを、体積比で略１対１の割合で混合して成るエマルジョン燃料油が記載されている。
【０００４】
また、乳化剤などの添加剤を用いずに、燃料及び水をできるだけ細かいレベル（例、微粒子レベル）で良好に混合するための装置も開発されている。
【０００５】
特許文献３には、燃料油または燃料油と水との混合油を噴射する第１噴射部と、水を噴射する第２噴射部と、前記第１噴射部から噴射される液体に正の高電位を付与し、前記第２噴射部から噴射される水に負の高電位を付与するための直流高電圧発生部と、噴射された燃料油または混合油と噴射された水との衝突により生成された混合油を受容すると共に、該混合油を前記第１噴射部に送出する混合油処理部とを具えたことを特徴とする混合燃料生成装置が記載されている。
【０００６】
特許文献４には、混合しようとする水を軟水化する軟水化部と、該軟水化部からの軟水を純水化する純水化部と、該純水化部からの純水を第１の液体磁気処理装置によりマイナスイオン化する水イオン化部と、混合しようとする油を第２の液体磁気処理装置によりプラスイオン化する油イオン化部と、該油イオン化部からのプラスイオン化された油に正の電位を付与する電位付与部と、該電位付与部からの油を正電位に帯電させて噴霧すると共に前記水イオン化部からの水を負電位に帯電させて噴霧し、これら噴霧同士を交わらせることにより、混合液がマイクロエマルジョンの状態となるよう混合を行う混合部とを具えたことを特徴とするマイクロエマルジョン生成装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献５には、炭化水素系溶媒中に、成分（ａ）：ヒマシ油又はオリーブ油と、成分（ｂ）：ＨＬＢが８．０〜１５．５であるノニオン性界面活性剤と、成分（ｃ）：カーボンとを含有し、前記成分（ａ）の含有率が３〜１０重量％であり、前記成分（ｂ）の含有率が３〜１０重量％であり、前記成分（ｃ）の含有率が２０〜４０重量％である水油混合新燃料製造用添加剤組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９７６４８号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４６９９号公報
【特許文献３】特許第５７１１１８６号公報
【特許文献４】特許第５６１９２０４号公報
【特許文献５】特許第５８５２２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１〜２に記載された水油混合燃料は乳白色を呈しており、見た目が燃料油らしくないという問題があった。また、添加した水の分だけ総発熱量（カロリー）が小さく、比重が大きくなってしまうという問題もあった。特許文献３〜４に記載された装置は汎用性に優れているものの、実際に水と油をどのような割合で混合するかについては、何ら言及がない。特許文献５に記載された水油混合新燃料製造用添加剤組成物は、水油混合燃料を製造する添加剤として優れているものの、水と油（Ａ重油）を３０：７０（容積比）で混合した実施例しか記載されていない。水油混合新燃料中の水の含有率をより高める（例えば４０〜５５容量％）ことができれば、大きなコストダウンに繋がる。
【００１０】
そこで、本発明は、水の含有率を高めた場合でも、見た目が透明で、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料の製造に好適な水の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、硬度が５ｍｇ／ｌ未満の水を、還元性セラミックスに接触させた状態で３０〜５５℃に加温することで、前記水の酸化還元電位を−４００ｍＶ未満とする還元工程を有する水油混合新燃料製造用水の製造方法である。
【００１２】
本発明は、内部に還元性セラミックスが配置されており、硬度が５ｍｇ／ｌ未満の水を投入することで、前記水の酸化還元電位を−４００ｍＶ未満とするための還元タンクと、前記還元タンクの内部を３０〜５５℃に加温するヒーターとを有する水油混合新燃料製造用水の製造装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水の含有率を高めた場合でも、見た目が透明で、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料の製造に好適な水の製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】水油混合新燃料製造用水の製造装置の構成の一例を示す図である。
【図２】新燃料製造装置の構成の一例を示す図である。
【図３】第一粒子化装置の構成の一例を示す図である。
【図４】高圧ノズルの構成の一例を示す図である。
【図５】粒子化混合器の構成の一例を示す図である。
【図６】軟質薄膜層に形成されるカット孔の一例を示す図である。
【図７】第二粒子化装置の構成の一例を示す図である。
【図８】ベンチュリー管の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜水油混合新燃料製造用水の製造方法及び製造装置＞
本発明に係る水油混合新燃料製造用水の製造装置としては、例えば、図１に示す構成を有する。図１の製造装置は、軟水化装置２と還元タンク４がこの順に接続されている。
【００１６】
軟水化装置２の内部には、水を軟水化するための逆浸透膜２ａが配置されている。そして、水導入ライン１から投入された水は、逆浸透膜２ａを通過することで、硬度が下げられ軟水化される（軟水化工程）。軟水化された水は、軟水化装置２に配置された逆浸透膜２ａの下流側に設けられている軟水貯留領域２ｂに貯留される。
【００１７】
逆浸透膜２ａは、濾過膜の一種であり、水を通すが水中の不純物（塩やイオンなど）を通さない性質を有するものであり、ＲＯ膜とも呼ばれている。逆浸透膜２ａの種類としては、中空糸膜、スパイラル膜、チューブラー膜などが知られており、逆浸透膜２ａの材質としては、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホンなどが知られている。
【００１８】
本発明では、逆浸透膜２ａとして、水導入ライン１から投入された水を通すことで、水の硬度を５ｍｇ／ｌ未満まで下げられるものを使用する。こうすることで、硬度が５ｍｇ／ｌ（又は下記の好ましい上限値）を超える水を使用した場合でも、所望の硬度を有する軟水を得ることができる。水の硬度は、４ｍｇ／ｌ未満であることが好ましく、３ｍｇ／ｌ未満であることがより好ましく、２ｍｇ／ｌ未満であることがさらに好ましく、１ｍｇ／ｌ未満であることが特に好ましい。水の硬度は、０ｍｇ／ｌであることが最も好ましいが、０．１ｍｇ／ｌ以上でもよく、０．３ｍｇ／ｌ以上でもよく、０．５ｍｇ／ｌ以上でもよい。
【００１９】
軟水化装置２は、図１に示すように、逆浸透膜２ａの下流側に軟水貯留領域２ｂを有することが好ましい。こうすることで、逆浸透膜２ａを通過した水を軟水貯留領域２ｂに静置させることができ、水の硬度を安定させることができる。なお、逆浸透膜２ａを通過した水を静置させる時間は、１０分以上とすることが好ましく、３０分〜３時間とすることがより好ましい。実際には、逆浸透膜２ａを通過して軟水貯留領域２ｂに静置された水の硬度を、例えば軟水貯留領域２ｂの上部・中部・下部において測定し、いずれの場所においても所望の硬度で安定していることを確認することが好ましい。
【００２０】
軟水化装置２の軟水貯留領域２ｂに貯留された軟水は、必要な時に必要な量だけ、軟水ライン３を通じて還元タンク４に投入される。
【００２１】
なお、本発明において、もともと硬度が５ｍｇ／ｌ（又は上記の好ましい上限値）以下の水を準備して使用することができる場合には、その水を還元タンク４に直接投入すればよい。すなわち、水油混合新燃料製造用の水製造装置において、軟水化装置２は必要に応じて接続されるものである。
【００２２】
還元タンク４の内部には、還元性セラミックス４ａが配置されている。そして、還元タンク４の周囲には、還元タンク４を加温するためのヒーター５が設置されている。還元タンク４は１つでもよく、図１に示すように複数の還元タンク４が並列に設置されていてもよい。還元タンク４内で行う還元処理には時間がかかるが、複数の還元タンク４を並列に設置して時間差で還元処理することで、所望の酸化還元電位を有する水油混合新燃料製造用水が常に存在することになる。
【００２３】
還元タンク４に投入された軟水は、還元性セラミックス４ａに接触した状態で、ヒーター５により３０〜５５℃に加温されることで、酸化還元電位を−４００ｍＶ未満まで下げられる（還元工程）。一般に、水の酸化還元電位は−４００ｍＶ以上であるが、この還元工程により、所望の酸化還元電位を有する水油混合新燃料製造用水を製造することができる。水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位は、−４５０ｍＶ未満であることが好ましく、−５００ｍＶ未満であることがより好ましく、−５５０ｍＶ未満であることがさらに好ましく、−６００ｍＶ未満であることが特に好ましい。水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位は、可能な限り低い方が好ましいが、−１０００ｍＶ以上でもよく、−９００ｍＶ以上でもよく、−８００ｍＶ以上でもよい。なお、水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位にバラツキがある場合には、その平均値が上記条件を満たすことが好ましく、そのバラツキの全範囲が上記条件を満たすことがより好ましい。
【００２４】
還元性セラミックス４ａとしては、水の酸化還元電位を下げる効果を有するものを使用することができる。還元性セラミックスとしては、例えば、特開２０１１−２５５３６０号公報に記載された還元水生成剤を用いることができる。この還元水生成剤は、水に微溶解性である化学物質粉体（亜硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど）と金属マグネシウム粉とが混合され、所要の大きさに成形され、焼成され、金属マグネシウム粉が化学物質粉体の焼結体中に分散して混入しているものであり、水中で化学物質粉体が徐々に溶出して金属マグネシウム粉が次々に表面に露出するようになっている。還元性セラミックス４ａとしては、例えば、長野セラミックス製の水素還元セラミックスボールを使用することができる。還元性セラミックス４ａの使用量は、最終的に所望の酸化還元電位を有する水が得られるように、適宜調整することができる。
【００２５】
還元工程の温度は、上述のとおり３０〜５５℃とする。こうすることで、水の酸化還元電位を効果的に下げることができる。還元工程の温度は、３５〜５０℃がより好ましく、４０〜４５℃がさらに好ましい。ヒーター５としては、還元タンク４の内部を上記温度に加温することができるように設置されていればよく、例えば還元タンク４の周囲をボイラーからの蒸気で加温する形式が挙げられる。なお、還元タンク４内の水の温度を、例えば還元タンク４の上部・中部・下部において測定し、いずれの場所においても所望の温度で安定していることを確認することが好ましい。
【００２６】
還元タンク４には、攪拌手段として、例えば図１に示すように攪拌棒４ｂが設置されていることが好ましい。そして、還元工程において、還元タンク４内の水を攪拌することが好ましい。こうすることで、水の酸化還元電位を効果的に下げ、安定させることができる。攪拌手段は、還元タンク４内の水を攪拌することができる手段であればよく、例えば、還元タンク４内の底面に設置された回転羽根でもよく、還元タンク４の下部から水を取り出して還元タンク４の上部から再投入する循環装置でもよい。
【００２７】
還元処理する時間は、１０分以上とすることが好ましく、３０分〜３時間とすることがより好ましい。実際には、還元タンク４内の水の酸化還元電位を、例えば還元タンク４の上部・中部・下部において測定し、いずれの場所においても所望の酸化還元電位で安定していることを確認することが好ましい。
【００２８】
還元タンク４内で所望の酸化還元電位に下げられた水は、水排出ライン６を通じて排出される。この水油混合新燃料製造用水は、上記のような酸化還元電位を有しており、後述する水油混合新燃料の製造に適していることから、水排出ライン６は、例えば、後述する水油混合新燃料の製造装置の水供給ライン３２に接続されていることが好ましい。
【００２９】
以上のような水油混合新燃料製造用水の製造方法及び製造装置により、酸化還元電位が−４００ｍＶ未満である水油混合新燃料製造用水を得ることができる。水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位は、−４５０ｍＶ未満であることが好ましく、−５００ｍＶ未満であることがより好ましく、−５５０ｍＶ未満であることがさらに好ましく、−６００ｍＶ未満であることが特に好ましい。水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位は、可能な限り低い方が好ましいが、−１０００ｍＶ以上でもよく、−９００ｍＶ以上でもよく、−８００ｍＶ以上でもよい。なお、水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位にバラツキがある場合には、その平均値が上記条件を満たすことが好ましく、そのバラツキの全範囲が上記条件を満たすことがより好ましい。
【００３０】
水油混合新燃料製造用水のｐＨは、１０〜１３．５であることが好ましい。
【００３１】
このような水油混合新燃料製造用水は、水の含有率を高めた場合でも、見た目が透明で、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料の製造に好適であり、上記のような製造方法及び製造装置により効率よく製造することができる。
【００３２】
＜水油混合新燃料製造用添加剤組成物＞
以下、本発明に係る水油混合新燃料製造用水を用いて、水油混合新燃料を製造する際に好適な水油混合新燃料製造用添加剤組成物について説明する。水油混合新燃料製造用添加剤組成物は、例えば、炭化水素系溶媒中に、ヒマシ油又はオリーブ油（成分（ａ））と、ＨＬＢが８．０〜１５．５であるノニオン性界面活性剤（成分（ｂ））と、カーボン（成分（ｃ））とを含有する。このような水油混合新燃料製造用添加剤組成物は、見た目が透明で、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料を製造するのに有用である。
【００３３】
成分（ａ）としては、ヒマシ油又はオリーブ油を用いる。成分（ａ）を含有することによって、熱・溶解性が向上する。炭素鎖長を置換基の違いにより熱・溶解性のさらなる向上をはかる観点から、成分（ａ）はヒマシ油が好ましい。
【００３４】
成分（ｂ）としては、ＨＬＢが８．０〜１５．５であるノニオン性界面活性剤（非イオン性界面活性剤）を用いる。成分（ｂ）を含有することによって、水と燃料（油）がなじみやすくなる。ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等のエステル型ノニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、オクチルフェノールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のエーテル型ノニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヘキシタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルポリエチレングリコール等のエステルエーテル型ノニオン性界面活性剤；ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、コカミドＤＥＡ等のアルカノールアミド型ノニオン性界面活性剤；オクチルグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド等のアルキルグリコシド型ノニオン性界面活性剤；ラウリルアルコール、セチルアルコール、セトステアリルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、カプリルアルコール、及びこれらのエチレンオキシド付加物等の高級アルコール型ノニオン性界面活性剤が挙げられる。
【００３５】
ＨＬＢは、界面活性剤の水と油への親和性の程度を表す値であり、０〜２０の値を取り、０に近いほど親油性が高く、２０に近いほど親水性が高いことを意味する。ＨＬＢは、例えばグリフィン法で計算することができる。成分（ｂ）としてＨＬＢが８．０〜１５．５のノニオン性界面活性剤を選択することで、乳化することなく透明な水油混合新燃料を得ることができる。成分（ｂ）となるノニオン性界面活性剤のＨＬＢは９．０〜１４．２が好ましく、１０．８〜１３．２がより好ましい。
【００３６】
成分（ｃ）としては、カーボンを用いる。成分（ｃ）を含有することによって、水との親和性が高くなる。水がさらに（ｃ）を介して親和性が非常に高くなる観点から、成分（ｃ）として、平均粒径１０〜７０μｍの多孔質カーボンを用いることが好ましい。なお、成分（ｃ）は、最終的に製造される水油混合新燃料からは除去され、固形燃料として再利用される。
【００３７】
炭化水素系溶媒としては、製造する水油混合新燃料の原料である燃料とすることが好ましく、具体的には、ガソリン、灯油、軽油、又は重油（Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油を含む）が挙げられる。
【００３８】
各成分の含有率に関しては、適宜設定することができる。成分（ａ）の含有率は、３〜１０重量％とすることが好ましく、５〜８重量％とすることがより好ましく、例えば６重量％とすることができる。成分（ｂ）の含有率は、３〜１０重量％とすることが好ましく、５〜８重量％とすることがより好ましく、例えば６重量％とすることができる。成分（ｃ）の含有率は、２０〜４０重量％とすることが好ましく、２５〜３５重量％とすることがより好ましく、例えば３０重量％とすることができる。
【００３９】
水油混合新燃料製造用添加剤組成物は、更に、成分（ｄ）として、２５℃における表面張力が２５〜７０ｄｙｎｅ／ｃｍの洗浄剤を含有することが好ましい。成分（ｄ）を含有することによって、水の油に対する濡れ性を改善することができる。成分（ｄ）となる洗浄剤の２５℃における表面張力は、２８〜５０が好ましく、３０〜４０がより好ましい。成分（ｄ）の具体例としては、フッ素系洗浄剤（例えば旭化成ケミカルズ製商品名：エルノバシリーズ）、準水系洗浄剤（例えば旭化成ケミカルズ製商品名：エリーズＭシリーズ）、水系洗浄剤（例えば旭化成ケミカルズ製商品名：エリーズＫシリーズ）が挙げられる。
【００４０】
成分（ｄ）の含有率は、２重量％以下であることが好ましく、０．５〜１．５重量％であることがより好ましく、例えば１重量％とすることができる。
【００４１】
このような水油混合新燃料製造用添加剤組成物は、後述する水油混合新燃料の製造に適している。
【００４２】
＜水油混合新燃料の製造方法及び製造装置＞
以下、本発明に係る水油混合新燃料製造用水を用いて、水油混合新燃料を製造するのに好適な製造方法及び製造装置について説明する。水油混合新燃料を製造するための装置としては、例えば、特許文献３〜４に記載された装置を用いることができ、また図２に示す構成の新燃料製造装置を用いることもできる。
【００４３】
図２の新燃料製造装置は、第一調合タンク２０と、第二調合タンク３０と、粉体分離装置４０と、貯蔵タンク５０とが、この順に接続されている。なお、貯蔵タンク５０は、必要に応じて接続される。
【００４４】
第一調合タンク２０には、粉体を供給する粉体供給装置、燃料原料を供給する燃料原料供給装置、及び添加剤を供給する添加剤供給装置が設置される。図２の新燃料製造装置では、粉体供給装置として、ホッパー１０、コンベア１１、粉体計量器１２、及び加温器１３が設置され、燃料原料供給装置として、燃料原料供給ライン２２及びポンプ２２ｐが設置され、添加剤供給装置として、添加剤供給ライン２３及びポンプ２３ｐが設置されている。
【００４５】
粉体は、ホッパー１０からコンベア１１により粉体計量器１２に運ばれて、必要量が計量される。その後、加温器１３に移送されて加温され、第一調合タンク２０に投入される。粉体としては、カーボン、シリカ、アルミナ等の多孔質粉体が挙げられるが、多孔質カーボンが好ましい。
【００４６】
燃料原料は、燃料原料供給ライン２２の上流側に接続された燃料原料タンク（不図示）からポンプ２２ｐにより第一調合タンク２０に投入される。燃料原料としては、ガソリン、灯油、軽油、重油（Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油を含む）等の石油系燃料を用いることができる。
【００４７】
添加剤は、添加剤供給ライン２３の上流側に接続された添加剤タンク（不図示）からポンプ２３ｐにより第一調合タンク２０に投入される。添加剤としては、上述した水油混合新燃料製造用添加剤組成物を用いることが好ましい。なお、添加剤に含まれる炭化水素系溶媒は、上述のとおり燃料原料と同じであることが好ましい。
【００４８】
第一調合タンク２０では、投入された粉体、燃料原料、及び添加剤が、撹拌棒（ホモミキサー）２１により撹拌・混合されて、第一混合物が得られる。粉体、燃料原料、及び添加剤の配合比は、目的に応じて適宜設定することができるが、燃料原料１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の粉体及び０．１〜１０重量部の添加剤を混合することが好ましい。
【００４９】
第二調合タンク３０には、第一調合タンク２０で得られた第一混合物を供給する第一混合物供給装置、水を供給する水供給装置、及び内容物を循環させる循環装置が設置される。図２の新燃料製造装置では、第一混合物供給装置として、第一混合物移送ライン２４及びポンプ２４ｐが設置され、水供給装置として、水供給ライン３２及びポンプ３２ｐが設置され、循環装置として、循環ライン３３及びポンプ３３ｐが設置されている。また、図２に示すように、第一混合物移送ライン２４の途中には、第一混合物中の油と添加剤の混合を高める粒子化混合器（ナノＢｏｘ）２６が設置されていることが好ましい。
【００５０】
ここで、水供給装置には、図２の新燃料製造装置のように、例えば、水供給ライン３２の途中に、水を微粒子化する第一粒子化装置３６が接続されている。第一粒子化装置３６としては、例えば、図３に示すように、高圧ノズル３６ａと粒子化混合器３６ｂが直列に接続されたものを用いることができ、これが３〜５セット並列に接続されたものを用いることもできる。これにより、水が微粒子化される。
【００５１】
高圧ノズル３６ａとしては、例えば、図４に示すような構造を有するものを用いることができる。高圧ノズル３６ａには、ポンプ３２ｐにより、例えば１〜１２ＭＰａの圧力で水が導入される。
【００５２】
粒子化混合器３６ｂとしては、例えば、特許文献１及び２に記載された混合装置（ナノＢｏｘ）を用いることができる。より具体的には、ナノＢｏｘは、図５に示すように、外ケース６５の内部に軟質薄膜層６６が配置された構造を有しており、外ケース６５に囲まれた内部空間６１及び６２は密閉されている。内部空間６１及び６２は、軟質薄膜層６６に形成されているカット孔６６ａ（図６）によって連通している。カット孔６６ａは、例えば、図６に示すように十字形状に形成されていることが好ましい。カット孔の大きさＷ１は、１〜２０μｍが好ましく、５〜１５μｍがより好ましく、８〜１２μｍがさらに好ましく、例えば１０μｍとすることができる。カット孔の幅ｗ１は、カット孔の大きさＷ１の１／５〜１／２０とすることが好ましく、例えば、カット孔の大きさＷ１の１／１０とすることができる。
【００５３】
第二調合タンク３０に供給される水としては、上述した本発明の水油混合新燃料製造用水を用いることが好ましい。すなわち、第二調合タンク３０に供給される水の酸化還元電位は、−４００ｍＶ未満であることが好ましく、−４５０ｍＶ未満であることがより好ましく、−５００ｍＶ未満であることがさらに好ましく、−５５０ｍＶ未満であることが特に好ましく、−６００ｍＶ未満であることが最も好ましい。水油混合新燃料製造用水の酸化還元電位は、可能な限り低い方が好ましいが、−１０００ｍＶ以上でもよく、−９００ｍＶ以上でもよく、−８００ｍＶ以上でもよい。
【００５４】
また、循環装置には、図２の新燃料製造装置のように、例えば、循環ライン３３の途中に、第二調合タンク３０の内容物を微粒子化する第二粒子化装置３７が接続されている。第二粒子化装置３７としては、例えば、図７に示すように、粒子化混合器３７ａとベンチュリー管３７ｂが直列に接続されたものを用いることができる。粒子化混合器３７ａと２〜３個のベンチュリー管３７ｂとが直列に接続されたものを用いることもできる。
【００５５】
粒子化混合器３７ａとしては、上記の粒子化混合器３６ｂと同様のものを用いることができる。ただし、カット孔の大きさＷ１については、５０〜５００μｍとすることが好ましく、１００〜３００μｍとすることがより好ましく、１３０〜２００μｍとすることがさらに好ましく、例えば１５０μｍとすることができる。
【００５６】
ベンチュリー管３７ｂとしては、例えば、図８に示すような構造を有するものを用いることができる。ベンチュリー管３７ｂには、図８に示すように、球状体が投入されていることが好ましい。球状体が投入されることで、パイプ面積の減少に応じて流速が大きくなり、ホモジナイズ効果が得られる。ベンチュリー管３７ｂには、ポンプ３３ｐにより、例えば０．１〜１．０ＭＰａの圧力で第二調合タンク３０の内容物が導入される。
【００５７】
第二調合タンク３０では、第一調合タンク２０で得られた第一混合物及び第一粒子化装置３６により微粒子化された水が、撹拌棒（ホモミキサー）３１により撹拌・混合されて、第二混合物が得られる。さらに、第二混合物は、循環装置により循環し、第二粒子化装置により微粒子化される。第二混合物及び水の配合比は、目的に応じて適宜設定することができるが、燃料原料１００ｍｌに対し、１０〜７０ｍｌの水を混合することが好ましく、３０〜５０ｍｌの水を混合することがより好ましい。
【００５８】
粉体分離装置は、第二調合タンク３０で得られた第二混合物を供給可能な状態で、第二調合タンク３０と接続されている。図２の新燃料製造装置では、第二調合タンク３０に、第二調合タンク３０で得られた第二混合物を移送する第二混合物移送ライン３４及びポンプ３４ｐを介して３つの粒子化安定器４０が並列に接続されている。また、図２に示すように、必要に応じて、粒子化安定器４０の下流側に、製品を移送する製品移送ライン４１を介してろ過器４２及びポンプ４３と共に貯蔵タンク５０に接続されている。
【００５９】
粉体分離装置としては、第二混合物中の粉体を分離・除去できるものであればよく、濾過装置でもよく、遠心分離機でもよい。添加剤にカーボンなどの粉体が含まれる場合は、その粉体も粉体分離装置により分離・除去されることが好ましい。図２において、粒子化安定器４０は、一種の静止装置として使用されている。すなわち、上記の粒子化混合器３６ｂ又は粒子化混合器３７ａにおけるカット孔の大きさＷ１を調整することで、混合度を高める機能となる。具体的には、カット孔の大きさＷ１は、０．１〜５０μｍが好ましく、０．５〜３０μｍがより好ましく、８〜１２μｍがさらに好ましく、例えば１０μｍとすることができる。圧力は、例えば０．１〜１．０ＭＰａとすることができ０．２〜０．６Ｍｐａがより好ましい。
【００６０】
なお、第二混合物は、一日以上放置することで性能が向上することから、第二混合物が粉体分離装置（粒子化安定器４０）内で滞留するような条件（第二混合物の流量、粉体分離装置４０の容量など）に設定することが好ましい。
【００６１】
そして、粒子化安定器４０で静止された水油混合新燃料が得られる条件が整う。得られた水油混合新燃料は、燃料移送ライン４１によりろ過装置４２を経由してポンプ４３ｐで貯蔵タンク５０に移送されて、新燃料となり貯蔵される。
【００６２】
こうして得られる水油混合新燃料は、燃料原料に所定量の水が混合されているにも関わらず、燃料原料と同等の総発熱量を得ることができる。また、見た目が透明であり、燃料原料と同等の比重を有する。そして、前述の水油混合新燃料製造用水を用いることで、水の含有率を、例えば４０〜５５容量％まで高めることができる。すなわち、水の含有率を高めた場合でも、見た目が透明で、総発熱量が大きく比重が小さい水油混合新燃料を製造することができる。
【実施例】
【００６３】
＜実施例１＞
図１に示す装置を用いて水油混合新燃料製造用水を製造した。なお、逆浸透膜２ａとしては、水ナノボックスを用い、還元性セラミックス４ａとしては、長野セラミックス社製の水素還元セラミックスボールをメッシュに包んだ状態で、還元タンク４の下部から２０体積％の高さまで敷き詰めた。
【００６４】
まず、内容量１０００Ｌの軟水貯留領域２ｂを有する軟水化装置４に、水導入ライン１から１０００Ｌの水道水（硬度：２００ｍｇ／ｌ）を導入した。軟水化装置４の内部に配置された逆浸透膜２ａを通過した水は、軟水貯留領域２ｂに１時間静置した時点で、硬度が０ｍｇ／ｌになって安定したことを確認した。次いで、得られた軟水のうち７５０ｍＬを軟水ライン３を通じて還元タンク４（内容量：１０００ｍＬ）に投入した。還元タンク４の内部は、ヒーター５により４０〜５５℃に加温し、その温度が安定していることを確認しつつ、攪拌棒４ｂにより攪拌することで、水の還元処理を行った。１時間後、還元タンク４内の水の酸化還元電位は−７５０〜−６５０ｍＶ（平均値：−７００ｍＶ）で安定していた。
【００６５】
＜比較例１＞
実施例１において、軟水ライン３から水を取り出して酸化還元電位を測定したところ、０ｍＶであった。
【００６６】
＜比較例２＞
水道水（硬度：２００ｍｇ／ｌ）を還元タンク４に直接投入したこと以外は、実施例１と同様にして、水の還元処置を行った。得られた水の酸化還元電位は、−２５０〜−３５０ｍＶ（平均値：−３００ｍＶ）であった。
【００６７】
＜水油混合新燃料の製造＞
図２に示す装置を用いて水油混合新燃料を製造した。なお、燃料原料としてはＡ重油を用い、水としては実施例１及び比較例１〜２で得られた水油混合新燃料製造用水を使用し、粉体としては多孔質カーボン（見かけ密度：０．３３ｋｇ／ｌ）を用い、添加剤としては、以下の成分を含有する添加剤組成物を用いた。配合比は、Ａ重油：水：添加剤：粉体＝５７：４３：０．３５：０．１２（容積比）とした。
・成分（ａ）：ヒマシ油                                  ６重量％
・成分（ｂ）：ノニオン性界面活性剤（ＨＬＢ：８．０）    ６重量％
・成分（ｃ）：多孔質カーボン（平均粒径５０μｍ）      ３０重量％
・成分（ｄ）：洗浄剤（２５℃における表面張力：３３）    １重量％
・炭化水素系溶媒：Ａ重油                              ５７重量％
【００６８】
実施例１で得られた水油混合新燃料製造用水（酸化還元電位の平均値：−７００ｍＶ）を使用した場合の水油混合新燃料は透明を呈しており、総発熱量は４５．２ＭＪ／ｋｇであり、比重は０．８６ｇ／ｃｍ３であった。なお、一般的なＡ重油の総発熱量は４５ＭＪ／ｋｇ程度であり、比重は０．８７ｇ／ｃｍ３程度であることから、得られた水油混合新燃料は、Ａ重油と同等の総発熱量及び比重が実現できていることが分かる。
【００６９】
一方、比較例１で得られた水（酸化還元電位：０ｍＶ）を使用した場合の水油混合燃料は乳白色を呈しており、総発熱量は３９ＭＪ／ｋｇであり、比重は０．８９ｇ／ｃｍ３であった。また、比較例２で得られた水（酸化還元電位の平均値：−３００ｍＶ）を使用した場合の水油混合燃料は乳白色を呈しており、総発熱量は３９ＭＪ／ｋｇであり、比重は０．８９ｇ／ｃｍ３であった。
【符号の説明】
【００７０】
１      水導入ライン
２      軟水化装置
２ａ    逆浸透膜
２ｂ    軟水貯留領域
３      軟水ライン
４      還元タンク
４ａ    還元性セラミックス
４ｂ    攪拌棒
５      ヒーター
６      水排出ライン
１０    ホッパー
１１    コンベア
１２    粉体計量器
１３    加温器
２０    第一調合タンク
２１    撹拌棒（ホモミキサー）
２２    燃料原料供給ライン
２２ｐ  ポンプ
２３    添加剤供給ライン
２３ｐ  ポンプ
２４    第一混合物移送ライン
２４ｐ  ポンプ
２６    粒子化混合器（ナノＢｏｘ）
３０    第二調合タンク
３１    撹拌棒（ホモミキサー）
３２    水供給ライン
３２ｐ  ポンプ
３３    循環ライン
３３ｐ  ポンプ
３４    第二混合物移送ライン
３４ｐ  ポンプ
３６    第一粒子化装置
３６ａ  高圧ノズル
３６ｂ  粒子化混合器
３７    第二粒子化装置
３７ａ  粒子化混合器
３７ｂ  ベンチュリー管
４０    粒子化安定器（又は静止装置）
４１    燃料移送ライン
４２    ろ過装置
４３ｐ  ポンプ
５０    貯蔵タンク
６１    第一内部空間
６２    第二内部空間
６５    外ケース
６６    軟質薄膜層
６６ａ  カット孔
Ｗ１    カット孔の大きさ
ｗ１    カット孔の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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