(57)【要約】【課題】エマルジョン状態が透明な加水燃料を効率的に大量生産することができる加水燃料の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】予熱手段１１０、イオン化手段１２０、バブル発生手段１３０で機能水生成工程１００とする。予熱手段１１０は、純水を３０℃〜８０℃に予熱する。イオン化手段１２０は、純水に超音波で励起させた天然鉱物を接触させて純水をイオン化する。バブル発生手段１３０は、イオン化された純水内にマイクロバブルを発生させる。この機能水生成工程１００にて純水から機能水を製造する。該機能水と燃料油を融合工程４００でイオン化融合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加工程と、振動波によって励起させた天然鉱物に水を接触させた後、燃料油と水とを攪拌混合する撹拌混合工程と、撹拌混合された燃料油及び水を加熱する加熱手段及び加圧する加圧手段を有する融合工程と、を備え、加水燃料のエマルジョン状態の透明度を高める加水燃料の製造方法において、酵素添加工程の前に、純水をイオン化する機能水生成工程を備え、該機能水生成工程は、純水を３０℃〜８０℃に予熱する予熱手段と、該純水に超音波で励起させた天然鉱物を接触させて純水をイオン化するイオン化手段と、イオン化された純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生手段とで純水から機能水を製造し、
前記融合工程は、槽内で混合された燃料油及び機能水を３０℃〜８０℃に加熱する加熱手段及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段と共に、これら燃料油及び機能水を撹拌するアンカー翼で超低速撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴とする加水燃料の製造方法。
【請求項２】
前記機能水生成工程における前記イオン化手段は、トルマリン又は足立電気石に２５kHzと４０kHzとの異なる周波数の超音波を交互に照射して励起させて前記純水をイオン化する請求項１記載の加水燃料の製造方法。
【請求項３】
前記機能水生成工程における前記バブル発生手段は、前記純水内に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生させる請求項１記載の加水燃料の製造方法。
【請求項４】
前記融合工程において、前記撹拌手段は前記アンカー翼を５〜１５回転/分の回転速度で撹拌する請求項１記載の加水燃料の製造方法。
【請求項５】
燃料油と純水とを混合した加水燃料のエマルジョン状態の透明度を高める加水燃料の製造装置において、予熱した純水を天然鉱物に接触させる機能水生成槽と、該天然鉱物に振動波を与えて励起せしめる超音波発生装置と、純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生装置とで、純水から機能水を製造するように構成し、該機能水にカタラーゼ及び燃料油を混合する燃料油混合槽と、混合された燃料油及び水を融合する融合装置とを備え、
該融合装置は、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を加熱する加熱装置と、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を加圧する加圧装置と、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を超低速撹拌するアンカー翼とを備えたことを特徴とする加水燃料の製造装置。
【請求項６】
前記超音波発生装置は、粒子状のトルマリン又は足立電気石に対して、２５kHz用と４０kHz用の超音波発信子を配置して交互に連続照射するように構成した請求項５記載の加水燃料の製造装置。
【請求項７】
前記バブル発生装置は、純水中に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生せしめるマイクロバブル発生ノズルを備えた請求項５記載の加水燃料の製造装置。
【請求項８】
前記アンカー翼は、前記燃料油混合槽７内で混合された燃料油及び純水を、５〜１５回転/分の回転速度で撹拌するように構成した請求項５記載の加水燃料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽油や灯油、重油等の燃料油に水を加えた加水燃料の製造方法及び製造装置に係り、特に、エマルジョン状態を透明にすることで通常の燃料と同様に使用可能となった加水燃料を、効率的に大量生産することができる加水燃料の製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料油と水と界面活性剤とを混合して生成する加水燃料は２０〜３０年前から実用化されており、その製造方法に関しては、それぞれの技術開発により各種の生成方法が提案されている。
【０００３】
当初、加水燃料の加水率は油水分離や発熱量への影響から、軽油やＡ重油の場合で１０％程度といわれていたが、この加水率では環境負荷の低減にはなるものの、経済的メリットはほとんどなかった。そこで、その後の技術開発で乳化剤（界面活性剤）を添加し、あるいは燃料油と水の分子集合体（クラスター）を細分化するなどして、現在は３０％から５０％にまで加水率を上げた加水燃料が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、乳化剤（界面活性剤）を添加するエマルジョン燃料の製造方法が記載されている。すなわち、体積５０％以上の燃料油と、体積５０％以下の乳化剤水溶液とを超音波を付与しながら攪拌・混合する製造方法である。この製造方法によると、乳化剤水溶液を使用することで油水分離を防止しようとするものであった。
【０００５】
ところが、特許文献１のように、乳化剤を使用する方法によると、乳化剤の作用で加水燃料の粘度が高くなる不都合が生じていた。そのため、加水燃料を霧化して炉内へ最適噴射させることが困難になり、完全燃焼させることができなくなる。また、発火点が２０〜３０℃も上昇することから、着火装置（バーナー）の改良や、炉内の温度を上昇させるために予備燃焼装置や通常の燃料が必要になる。このように、乳化剤を使用した加水燃料では、発熱量が低下し、通常の燃料に比べると運転時間の延長が必要となり、結果的に燃料油の使用量が増加する不都合があった。
【０００６】
一方、特許文献２は、当発明者が先に提案したもので、酵素を添加した油水に天然鉱石を接触させ、超音波振動を与えながら攪拌・混合するエマルジョン燃料の製造方法である。このようなエマルジョン燃料の製造方法によると、乳化剤を使用た場合に加水燃料の粘度を上げることなく６ヶ月程度の油水分離防止効果が得られ、乳化剤を使用しない場合でも１ヶ月程度の油水分離防止効果が得られている。ところが、経済的メリットを追求するために加水率を増加すると、加水燃料の発熱量が低下するものであった。
【０００７】
すなわち、加水燃料は、燃料油に水分を混合した燃料であるから、通常の燃料油と同等の発熱量が得られる場合は、水分の量だけ燃料油の使用量が少なくなる。例えば、加水率５０％の加水燃料で通常の燃料油と同等の発熱量が得られる場合は、燃費が１／２になる優れた性質を有するものである。しかしながら、特許文献２の加水燃料では、通常の燃料油と同等の発熱量は得ることはできず、通常の燃料油と比べると２０〜４０％の発熱量の低下は避けられなかった。
【０００８】
特許文献３は、当発明者が先の特許文献２を改良した加水燃料の製造方法であり、従来のエマルジョン状態の乳濁色から透明度を高めた加水燃料を生成することで、通常の燃料と同等の発熱量が得られ通常の燃料と全く同様に使用することを可能にしたものである。
【０００９】
すなわち、燃料油及び水にカタラーゼを添加すると共に、マイクロ波による振動波を送り燃料油及び水の分子集合体を細分化する。更にこれらの燃料油及び水を攪拌混合して加熱工程や加圧工程を経て融合すると、透明で安定化したエマルジョン状態の加水燃料を生成することができる。このようにエマルジョン状態の加水燃料を透明にすることで通常の燃料と同様に使用可能となったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６-０２８２１５号公報
【特許文献２】特開２００９‐１９１２６１号公報
【特許文献３】特許第４６８２２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、この特許文献３に記載の加水燃料の製造方法では、短時間で大量の加水燃料の透明度を高めることができず、通常の燃料と同様に大量使用するための量産化には多くの課題が残されていた。
【００１２】
すなわち、大量にイオン化させた燃料油と水を一度に融合すると、透明度の高い加水燃料を生成するまでに極めて多くの時間がかかり、しかも、融合作用が不完全になる場合もあった。そのため、一度の融合工程では、せいぜい１時間で６０リットル程度の加水燃料しか融合することができないといった不都合があった。
【００１３】
そこで本発明は、特許文献３に記載の加水燃料の製造方法を更に改良し、透明度の高い加水燃料を効率的に大量生産することができ、通常の燃料と同様に大量に使用することができる加水燃料の製造方法及び製造装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の手段は、燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加工程２００と、振動波によって励起させた天然鉱物に水を接触させた後、燃料油と水とを攪拌混合する撹拌混合工程３００と、撹拌混合された燃料油及び水を加熱する加熱手段及び加圧する加圧手段を有する融合工程４００と、を備え、加水燃料の透明度を高める加水燃料の製造方法において、
酵素添加工程２００の前に、純水をイオン化する機能水生成工程１００を備え、該機能水生成工程１００は、純水を３０℃〜８０℃に予熱する予熱手段１１０と、該純水に超音波で励起させた天然鉱物を接触させて純水をイオン化するイオン化手段１２０と、イオン化された純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生手段１３０とで純水から機能水を製造し、
前記融合工程４００は、槽内で混合された燃料油及び機能水を３０℃〜８０℃に加熱する加熱手段４１０及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段４２０と共に、これら燃料油及び機能水を撹拌するアンカー翼で超低速撹拌する撹拌手段４３０を備えた加水燃料の製造方法にある。
【００１５】
第２の手段は、前記機能水生成工程１００における前記イオン化手段１２０は、トルマリン又は足立電気石に２５kHzと４０kHzとの異なる周波数の超音波を交互に照射して励起させて前記純水をイオン化する製造方法である。
【００１６】
第３の手段は、前記機能水生成工程１００における前記バブル発生手段１３０は、前記純水内に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生させる製造方法にある。
【００１７】
第４の手段は、前記融合工程４００において、前記撹拌手段４３０は前記アンカー翼を５〜１５回転/分の回転速度で撹拌する製造方法である。
【００１８】
第５の手段は、燃料油と純水とを混合した加水燃料の透明度を高める製造装置において、
予熱した純水を天然鉱物に接触させる機能水生成槽４と、該天然鉱物に振動波を与えて励起せしめる超音波発生装置５と、純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生装置６とで、純水から機能水を製造するように構成し、
該機能水にカタラーゼ及び燃料油を混合する燃料油混合槽７と、混合された燃料油及び水を融合する融合装置８とを備え、
該融合装置８は、燃料油混合槽７内の燃料油及び純水を加熱する加熱装置８Ａと、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を加圧する加圧装置８Ｂと、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を超低速撹拌するアンカー翼８Ｃとを備えた加水燃料の製造装置にある。
【００１９】
第６の手段において、前記超音波発生装置５は、粒子状のトルマリン又は足立電気石に対して、２５kHz用と４０kHz用の超音波発信子を配置して交互に連続照射するように構成した製造装置である。
【００２０】
第７の手段の前記バブル発生装置６は、純水中に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生せしめるマイクロバブル発生ノズルを備えた製造装置である。
【００２１】
第８の手段の前記アンカー翼８Ｃは、前記燃料油混合槽７内で混合された燃料油及び純水を、５〜１５回転/分の回転速度で撹拌するように構成した製造装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、混合された燃料油及びナノ化した純水を３０℃〜８０℃に加熱する加熱手段４１０及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段４２０と共に、これら燃料油及び機能水を撹拌するアンカー翼で超低速撹拌する撹拌手段４３０を備えた融合工程４００によりエマルジョン状態の透明度を高めた加水燃料を大量に生成することに成功した。
【００２３】
特に、機能水生成工程１００における予熱手段１１０は純水のイオン化を促進するもので、予熱された純水は、更にイオン化手段１２０とバブル発生手段１３０とにより、イオン化された機能水となる。そして、融合工程４００において、この機能水と燃料油とが短時間で大量にイオン化融合させることができる。特に、アンカー翼を５〜１５回転/分の回転速度で撹拌する撹拌手段４３０は、イオン化融合を行う際に最も重要な役割を果たすものである。
【００２４】
この結果、従来では、せいぜい１時間で６０リットル程度の加水燃料しか融合することができなかったが、本発明では、１時間で１０００〜３０００Ｌもの加水燃料を融合することに成功したものである。
【００２５】
このように、本発明によると、エマルジョン状態の透明度を高めた加水燃料を効率的に大量生産することができ、通常の燃料と同様に大量に使用することが可能になるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明加水燃料製造方法を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いる加水燃料製造装置の一例を示す図である。
【図３】本発明に用いるマイクロバブル発生ノズルの一実施例示す断面図である。
【図４】本発明に用いるアンカー翼の一実施例示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の加水燃料の製造方法は、酵素添加工程２００、撹拌混合工程３００、融合工程４００を備えた特許文献３を改良した製造方法であり、この酵素添加工程２００の前に機能水生成工程１００を備えている（図１参照）。
【００２８】
すなわち、機能水生成工程１００は、振動波によって励起させた天然鉱物に、純水を接触させて純水をイオン化する工程である。本発明では、純水を３０℃〜８０℃に予熱する予熱手段１１０と、該純水に超音波で励起させた天然鉱物を接触させて純水をイオン化するイオン化手段１２０と、イオン化された純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生手段１３０と、を備えている。
【００２９】
予熱手段１１０は、燃料油に混合する純水を予め３０℃〜９０℃に予熱する手段であり、予熱された純水を使用して更に、イオン化手段１２０とバブル発生手段１３０が行われる。実験によると、予熱した純水は、後述のイオン化融合が促進されることが分かった。
【００３０】
イオン化手段１２０は、トルマリン又は足立電気石に２５kHzと４０kHzとの異なる周波数の超音波を交互に照射して励起させて、予熱した純水をイオン化する手段である。もともとマイクロ波の方が天然鉱物を励起させる効果が高いと思われていたが、超音波を交互に照射することで、天然鉱物を励起させる効果がより高くなることが分かった。
【００３１】
このとき使用する天然鉱物は、トルマリン又は足立電気石を使用する。いずれの天然鉱物を使用してもイオン化融合が促進される。特に、足立電気石は、大分県佐伯市木浦鉱山で産出したものを使用したところより短時間でイオン化融合する傾向があった。これは、二酸化チタンの含有量がトルマリンの５倍であることが原因であると思われる。
【００３２】
バブル発生手段１３０は、純水内に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生させる手段である。この工程では、特に吐出量50L/minのループ流式バブル発生ノズルを使用し、4億8000万個/mmLのマイクロバブルを発生させる。そうすることで、112nmまでナノ化されたマイクロバブルはイオン反応完了まで水中に留まりブラウン運動をしながら燃料油とのイオン化結合を促進する。
【００３３】
また、機能水生成工程１００によってイオン化されマイクロバブルを有する純水を機能水と称する。次の工程からは、この機能水に燃料油を混合してイオン化融合することで、加水燃料を得るものである。
【００３４】
酵素添加工程２００は、機能水と燃料油にカタラーゼを添加する工程であり、先に機能水にカタラーゼを添加した後、燃料油を混合して撹拌混合工程３００で撹拌する。カタラーゼは過酸化水素を水素と酸素に分解し酸素はガスとして大気に放出させる促進作用があり、その結果、含有水素比率を増大させることができる。そのため、加水したことにより燃焼カロリーの素となる炭化水素の減少分を補い、発熱量の低下を防止することができる。カタラーゼの添加比率は、燃料油と水のそれぞれの重量に対して０．１〜１％になるように添加するのが好ましい。
【００３５】
更に、カタラーゼの添加によって、加水燃料の水素の含有比率が上昇すると共に、加水燃料のベースとなった通常の燃料油では検出されない酸素も含有することが判明した。これらの性質の変化が、燃料油と同等の燃焼性や熱量を確保することができる要因になっていると推測される。
【００３６】
融合工程４００は、分子集合体が細分化されイオン化が促進された機能水と燃料油とを混合すると共に、熱と圧力を加えてイオン化融合せしめる工程である。この融合工程４００は、加熱手段４１０、圧手段４２０、撹拌手段４３０を備えている。
【００３７】
加熱手段４１０は、混合された燃料油と機能水を３０〜８０℃に加熱する手段である。また加圧手段４２０は、圧力３〜１０気圧で加圧する手段である。これら加熱手段４１０の温度や加圧手段４２０の圧力調整は、灯油、軽油、重油、ガソリン等の燃料油の粘度によって調整するもので、基本的には粘度が高くなるほど高温、高圧に設定する。
【００３８】
例えば、重油や廃油などの低質油は高温度、高加圧に、また軽油、灯油などは中温度、高加圧など油種に応じて加熱と加圧のバランスをコントロールすることで安定化した加水燃料に改質される。なお、加熱、加圧の順序は逆でも良いが、実験では加熱、加圧の順の方が改質し易い。
【００３９】
撹拌手段４３０は、熱と圧力を加えながら行うイオン融合反応を促進させる工程で、アンカー翼８Ｃを５〜１５回転/分の回転速度で回転させながら燃料油と機能水を撹拌する。このアンカー翼８Ｃを低速度で回転させることで、イオン化した機能水と燃料油とのイオン融合反応高めることができる。
【００４０】
次に、本発明加水燃料製造装置について説明する（図２参照）。この改質燃料生成装置の構成は、水タンク１、燃料油タンク２、酵素タンク３のタンク群を備えている。水タンク１は、燃料油に混合する純水を貯蔵するもので、燃料油タンク２は燃料油を貯蔵し、酵素タンク３は、カタラーゼを貯蔵するものである。
【００４１】
純水タンク１内の純水は、イオン交換樹脂純水器やＲＯ（逆浸透膜）純水装置等を使用して製造した純水を蓄えている。この純水は、純水タンク１から機能水生成槽４に送られる。そして、機能水生成槽４内のヒーター４Ａで加熱し、超音波発生装置５やバブル発生装置６にて純水をイオン化した機能水を生成する。
【００４２】
この機能水生成槽４には、天然鉱物に振動波を与えて励起せしめる超音波発生装置５と、純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生装置６とを備えている。
【００４３】
超音波発生装置５は、粒子状のトルマリン又は足立電気石に対して、２５kHz用と４０kHz用の超音波発信子を配置して交互に連続照射するように構成した装置である。この超音波発生装置５は、純水に接触させる天然鉱物に振動派を与え励起させることで、純水をイオン化する装置である。
【００４４】
この超音波発生装置５の構成として、例えば、トルマリンの3〜5mm粒子をステンレス製ネットに格納し、超音波発生器による25kHz、40kHzの曲面波超音波発振子を2台ずつ配置して交互に連続して照射励起することが可能である。また、足立電気石を3〜5mm粒子にし、ステンレス製ネットに格納し、これに25kHz、40kHzの超音波を交互に照射することも可能である。
【００４５】
例えば、足立電気石を使用した超音波発生装置５として、１メートルの円筒形の筒の内部に五個の発振子を７段備えた超音波円筒形ペンタゴナル装置を使用することができる。この超音波円筒形ペンタゴナル装置は、一段一段が別々の周波数を出す事が可能であり、25kHzを三段、40kHzを四段に設定している。更に、足立電気石はこの五角形発振子内部に配する。そうすると、１メートルの円筒形ペンタゴナル方式装置により、25kHz超音波発振子が１５個、40kHz超音波発振子が２０個配置され、足立電気石粒子を同時に照射励起することができる。
【００４６】
一方、バブル発生装置６は、純水中に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生せしめるマイクロバブル発生ノズルを備えた装置である。このバブル発生装置６は、「ループ流式ノズル」と称するバブル発生装置６により、機能水生成槽４内の純水中に、4億8000万個/mmLのウルトラファインバブルを発生させることが可能になる。実験によると、イオン化した純水に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生させることで、後述するイオン化融合反応を促進する。
【００４７】
図示例では、バブル発生装置６に使用するマイクロバブル発生ノズル６Ａを示している（図３参照）。すなわち、マイクロバブル発生ノズル６Ａと、該マイクロバブル発生ノズル６Ａの一端側に接続されたホース１０と、マイクロバブル発生ノズル６Ａの気体流入孔６Ａａに接続された気体用供給管１１と、気体用供給管１１への外部気体の流入量を調整する絞り弁１２と、を示している。
【００４８】
ホース１０から気液ループ流式撹拌混合室６Ａｂに加圧液体を供給する。このとき、気液ループ流式撹拌混合室６Ａｂ内は負圧となっているので、気体用供給管１１から気体供給室６Ａｃを介して、気液ループ流式撹拌混合室６Ａｂ内に気体が流入してくる。この気体は、気体供給室６Ａｃと気液ループ流式撹拌混合室６Ａｂとの境界で発生した乱流により細分化され、噴出孔６Ａｄにおいて、マイクロバブルを含む混合流体として噴出孔６Ａｄから噴出される。
【００４９】
更に、気体流入孔６Ａａから流入してきた気体は、気液ループ流式撹拌混合室６Ａｂ内に供給される。これにより、気液ループ流式撹拌混合室６Ａｂ内の真空度が向上されるため、気体流入孔６Ａａから流入してくる気体の量を更に増加させることができて、マイクロバブルの発生が促進される。
【００５０】
次に、機能水生成槽４内の機能水を燃料油混合槽７に移し、この燃料油混合槽７内で燃料油と酵素とを混合する。この燃料油混合槽７において、機能水にカタラーゼ及び燃料油を混合すると共に、この混合した燃料油及び機能水を融合する融合装置８を備えている。
【００５１】
融合装置８は、混合した油水を加熱手段と加圧手段とで融合する装置である。この融合装置８には、加熱装置８Ａ、加圧装置８Ｂ、アンカー翼８Ｃを備えている。すなわち、加熱装置８Ａは、燃料油混合槽７内の燃料油及び純水を加熱する装置である。加圧装置８Ｂは、燃料油混合槽７内の燃料油及び純水を加圧する装置である。更に、アンカー翼８Ｃは、燃料油混合槽７内の燃料油及び機能水を超低速で撹拌する撹拌部材である。このアンカー翼８Ｃは、燃料油混合槽７内で混合された燃料油及び純水を、５〜１５回転/分の回転速度で撹拌するように構成している。また、アンカー翼８Ｃの回転速度は燃料油の種類により変更するものである。
【００５２】
図示のアンカー翼８Ｃは、回転翼８Ｃａの上端部と回転軸８Ｃｂとを連結する連結杆８Ｃｃを備えたものである（図４参照）。このアンカー翼８Ｃの形状によると、燃料油混合槽７内の燃料油及び機能水を超低速で均一に撹拌することができる。また、アンカー翼８Ｃの形状は図示に限定されず、燃料油の種類に応じて変更することが可能である。
【００５３】
燃料油混合槽７内でイオン化融合した混合油は燃料安定化貯蔵槽９に貯蔵される。この燃料安定化貯蔵槽９内にてイオン化融合した混合油は安定化されるものである。
【実施例１】
【００５４】
栗田工業（株）のKCDI純水連続製造装置を使用して製造した純水を純水タンク１に蓄える。この純水を機能水生成槽４に移す。
この純水を日本ヒーター（株）SLS型のヒーター４Ａにて４５°Cに加熱維持する。足立電気石を3〜5mm粒子にし、ステンレス製ネットに格納したものを日本エマソンブランソン（株）事業本部の超音波円筒形ペンタゴナル方式の超音波発生装置５内に設置する。
25kHzの発振子を三段、40kHzの発振子を四段に設定し25kHzの発振子を40kHzの発振子挟む型で設計設置した。足立電気石はこの五角形発振子内部に配した。この結果、１メートルの円筒形ペンタゴナル方式装置に25kHz超音波発振子が15個、40kHz超音波発振子が20個配置され足立電気石粒子を同時に照射励起することができた。
次に、（有）OKエンジニアリング製品「ループ流式OKノズル」50L/minを採用し、機能水生成槽４内の純水中に4億8000万個/mmLのウルトラファインバブルを発生させて機能水を生成する。
この機能水500Lと、Ａ重油500Lとを燃料油混合槽７に移し、カタラーゼを2.25L（0.5%）添加し攪拌した。燃料油混合槽７に貯留された混合油を、日本ヒーター（株）SLS型のヒーター４Ａにて４５℃〜４７℃に加熱した。更に、日本クロイド工業（株）製の加圧装置８Ｂを使用して４気圧に加圧した。
この状態の混合油をアンカー翼８Ｃで低速回転させて撹拌すると、20分で1000Lの割合でイオン化融合したことで、加水燃料の透明度を上げることに成功した。
【実施例２】
【００５５】
栗田工業（株）のKCDI搭載純水連続製造装置を使用して製造した純水を純水タンク１に蓄える。この純水を機能水生成槽４に移す。
この純水を日本ヒーター（株）SLS型のヒーター４Ａにて４５℃〜４７℃に加熱維持する。足立電気石を3〜5mm粒子にし、ステンレス製ネットに格納したものを日本エマソンブランソン（株）事業本部の超音波円筒形ペンタゴナル方式の超音波発生装置５内に設置する。
25kHzの発振子を三段、40kHzの発振子を四段に設定し25kHzの発振子を40kHzの発振子挟む型で設計設置した。足立電気石はこの五角形発振子内部に配した。この結果、１メートルの円筒形ペンタゴナル方式装置に25kHz超音波発振子が15個、40kHz超音波発振子が20個配置され足立電気石粒子を同時に照射励起することができた。
次に、（有）OKエンジニアリング製品「ループ流式OKノズル」50L/minを採用し、機能水生成槽４内の純水中に4億8000万個/mmLのウルトラファインバブルを発生させた機能水を製造する。
この機能水を450L、軽油550Lを燃料油混合槽７に移し、カタラーゼを2.25L（0.5%）添加し攪拌した。燃料油混合槽７に貯留された混合油を、日本ヒーター（株）SLS型のヒーター４Ａにて４５℃〜４７℃に加熱した。更に、日本クロイド工業（株）製の加圧装置８Ｂを使用して４気圧に加圧した。
この状態の混合油をアンカー翼８Ｃで低速回転させて撹拌すると、20分で1000Lの割合でイオン化融合し、乳濁した混合油が透明な加水燃料に変化した。
【００５６】
【表１】
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[分析・試験方法]
・総発熱量              ：JIS K 2279 熱研式自動ボンベ熱量計
・真発熱量              ：JIS K 2279 総発熱量、水分、水素より算出
・水分                  ：JIS K 2275 カールフィッシャー電量滴定法
・密度                  ：JIS K 2249 振動式密度計
・炭素分、水素分、窒素分：自動元素分析装置
・酸素分                ：不活性ガス中−インパルス加熱・融解→NDIR検出法
【００５７】
表１は、本発明の実施例１（Ａ重油タイプ）及び実施例２（軽油タイプ）で製造した加水燃料に関するデータであり、発熱量（ＪＩＳ Ｋ ２２７９により測定）及び燃焼成分を、（株）住化分析センターに依頼して測定したものである。すなわち、発熱量、燃焼成分測定データから、本発明の透明な加水燃料の性質及び成分を分析した結果を示している（基油データは施行令別表および各種公表データを参照）
尚、表１において、本発明の加水燃料を項目「改質燃料（ａ）」に、加水する前の基の燃料油を項目「基油」に、特許文献３に記載の加水燃料、すなわち、大量生産できなかった加水燃料を項目「改質燃料（ｂ）」としてそれぞれ記載している。
【００５８】
表１の「総発熱量」、「水分」の項目共に、本発明の改質燃料（ａ）と特許文献３に記載の改質燃料（ｂ）との性質が同じであることが分かる。すなわち、製造工程が異なっても、エマルジョン状態の透明度を高めることで、加水燃料は、おのずと同じ性質になっている。このように、本発明によって大量に製造された加水燃料は、試験によって成功した少量生産の加水燃料とほぼ同じ性質を持っていることが証明されている。
【００５９】
【表２】
2018039945.tif 000004
表２は、燃料油の種類に対応した機能水の混合割合を示している。例えば、Ａ重油では、燃料油に対する機能水の割合は５割になっている。更に、重質油においては、機能水の混合割合が７割まで可能になっていることが分かる。このように、燃料油の節約が可能になるので、地球温暖化に影響のある二酸化炭素の削減効果や、エネルギー費用の削減による産業上の経済効果など多大な恩恵をもたらすことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  純水タンク
２  燃料油タンク
３  酵素タンク
４  機能水生成槽
５  超音波発生装置
６  バブル発生装置
６Ａ  マイクロバブル発生ノズル
６Ａａ  気体流入孔
６Ａｂ  気液ループ流式撹拌混合室
６Ａｃ  気体供給室
７  燃料油混合槽
８  融合装置
８Ａ  加熱装置
８Ｂ  加圧装置
８Ｃ  アンカー翼
８Ｃａ  回転翼
８Ｃｂ  回転軸
８Ｃｃ  連結杆
９  燃料安定化貯蔵槽
１０  ホース
１１  気体用供給管
１２  絞り弁
１００  機能水生成工程
１１０  予熱手段
１２０  イオン化手段
１３０  バブル発生手段
２００  酵素添加工程
３００  撹拌混合工程
４００  融合工程
４１０  加熱手段
４２０  加圧手段
４３０  撹拌手段
【図１】
2018039945.tif 000005
【図２】
2018039945.tif 000006
【図３】
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【図４】
2018039945.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月7日(2017.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加工程と、振動波によって励起させた天然鉱物に水を接触させた後、燃料油と水とを攪拌混合する撹拌混合工程と、撹拌混合された燃料油及び水を加熱する加熱手段及び加圧する加圧手段を有する融合工程と、を備え、加水燃料の透明度を高める加水燃料の製造方法において、
酵素添加工程の前に、純水をイオン化する機能水生成工程を備え、該機能水生成工程は、純水を３０℃〜８０℃に予熱する予熱手段と、該予熱した純水に超音波で励起させた天然鉱物を接触させて純水をイオン化するイオン化手段と、イオン化された純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生手段とを備え、
イオン化手段は、トルマリン又は足立電気石に２５kHzと４０kHzとの異なる周波数の超音波を交互に照射して励起させて予熱した純水をイオン化し、
バブル発生手段は、前記予熱した純水内に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生させることで機能水を製造し、
前記融合工程は、槽内で混合された燃料油及び機能水を３０℃〜８０℃に加熱する加熱手段及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段と共に、これら燃料油及び機能水を撹拌するアンカー翼を５〜１５回転/分の回転速度で撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴とする加水燃料の製造方法。
【請求項２】
燃料油と純水とを混合した加水燃料の透明度を高める製造装置において、
予熱した純水を粒子状のトルマリン又は足立電気石に接触させる機能水生成槽４と、粒子状のトルマリン又は足立電気石に対して、２５kHz用と４０kHz用の超音波発信子を配置して交互に連続照射して励起せしめる超音波発生装置５と、純水中に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生せしめるマイクロバブル発生ノズルを備えたバブル発生装置とで、純水から機能水を製造するように構成し、
該機能水にカタラーゼ及び燃料油を混合する燃料油混合槽と、混合された燃料油及び水を融合する融合装置とを備え、
該融合装置は、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を加熱する加熱装置と、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を加圧する加圧装置と、燃料油混合槽内で混合された燃料油及び純水を、５〜１５回転/分の回転速度で撹拌するアンカー翼とを備えたことを特徴とする加水燃料の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第１の手段は、燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加工程２００と、振動波によって励起させた天然鉱物に水を接触させた後、燃料油と水とを攪拌混合する撹拌混合工程３００と、撹拌混合された燃料油及び水を加熱する加熱手段及び加圧する加圧手段を有する融合工程４００と、を備え、加水燃料の透明度を高める加水燃料の製造方法において、酵素添加工程２００の前に、純水をイオン化する機能水生成工程１００を備え、該機能水生成工程１００は、純水を３０℃〜８０℃に予熱する予熱手段１１０と、該予熱した純水に超音波で励起させた天然鉱物を接触させて純水をイオン化するイオン化手段１２０と、イオン化された純水内にマイクロバブルを発生させるバブル発生手段１３０とを備え、イオン化手段１２０は、トルマリン又は足立電気石に２５kHzと４０kHzとの異なる周波数の超音波を交互に照射して励起させて予熱した純水をイオン化し、バブル発生手段１３０は、予熱した純水内に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生させることで機能水を製造し、融合工程４００は、槽内で混合された燃料油及び機能水を３０℃〜８０℃に加熱する加熱手段４１０及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段４２０と共に、これら燃料油及び機能水を撹拌するアンカー翼を５〜１５回転/分の回転速度で撹拌する撹拌手段４３０を備えた加水燃料の製造方法にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第２の手段は、燃料油と純水とを混合した加水燃料の透明度を高める製造装置において、予熱した純水を粒子状のトルマリン又は足立電気石に接触させる機能水生成槽４と、粒子状のトルマリン又は足立電気石に対して、２５kHz用と４０kHz用の超音波発信子を配置して交互に連続照射して励起せしめる超音波発生装置５と、純水中に平均直径が２０μｍのマイクロバブルを発生せしめるマイクロバブル発生ノズルを備えたバブル発生装置６とで、純水から機能水を製造するように構成し、該機能水にカタラーゼ及び燃料油を混合する燃料油混合槽７と、混合された燃料油及び水を融合する融合装置８とを備え、
該融合装置８は、燃料油混合槽７内の燃料油及び純水を加熱する加熱装置８Ａと、燃料油混合槽内の燃料油及び純水を加圧する加圧装置８Ｂと、燃料油混合槽７内で混合された燃料油及び純水を、５〜１５回転/分の回転速度で撹拌するアンカー翼８Ｃとを備えた加水燃料の製造装置にある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】