(57)【要約】      （修正有）【解決手段】酸素とメタンと海水とを混合燃焼させる水燃焼装置からの火炎を火炎噴流導管内部に噴流させ、そこに海水などの水資源を導入して水車を回転させ、当該水車に連設された発電装置による発電を行い、又、燃料電池を起電するようにしてなる水燃焼装置利用の発電装置や内燃機関などの各種設備。【効果】台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン燃料を酸素と混合燃焼させ、更に高温で海水を熱分解させ燃焼させることに基づき、地球環境にやさしい発電設備などの各種の設備を提供することができる。【選択図】図１
2008045867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質を導入する支燃物質導管とメタン系炭化水素などの燃料を導入する燃料導管と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管とを備え、前記支燃物質導管から導入された酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質と前記燃料導管から導入されたメタン系炭化水素などの燃料とを燃焼室で混合燃焼させると共に前記水資源導管から導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を熱分解させ当該熱分解した水資源を当該支燃物質と燃料とともに前記燃焼室で混合燃焼させることができる水燃焼装置と、
当該水燃焼装置における前記燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴流させることができる火炎噴流導管と、
当該火炎噴流導管の内部を流れる噴流により各々内部の酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質及びメタン系炭化水素などの燃料を予熱することができる支燃物質の予熱導管及び燃料の予熱導管と、
当該火炎噴流導管に海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導入導管と、
当該水資源導入導管により導入された水資源により回転を行うことができる水車と、
当該水車に連設され、当該水車の回転により発電を行うことができる発電装置と、
前記火炎噴流導管に導入された河川、湖沼、地下水などの水資源を予熱して前記水燃焼装置に導入する水資源予熱導管と、
当該火炎噴流導管に導入された水資源により起電することができる燃料電池と
を具備してなることを特徴とする水燃焼装置の利用設備。
【請求項２】
燃料が、台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン系炭化水素であることを特徴とする、請求項１に記載の水燃焼装置の利用設備。
【請求項３】
水燃焼装置の利用設備が、偏心揺動装置を有し、当該偏心揺動装置に水燃焼装置の燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴出させるようにしてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水燃焼装置の利用設備。
【請求項４】
水燃焼装置の利用設備が、ボイラを有し、当該ボイラの燃焼室に水燃焼装置の燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴出させるようにしてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水燃焼装置の利用設備。
【請求項５】
水燃焼装置の利用設備が、ガスタ−ビンを有し、当該ガスタービンに水燃焼装置の燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴出させ当該ガスタービンの発電を行うようにしてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水燃焼装置の利用設備。
【請求項６】
ガスタ−ビンが、自動車用ガスタービンであることを特徴とする、請求項５に記載の水燃焼装置の利用設備。
【請求項７】
ガスタービンが、航空機用ガスタービンであることを特徴とする、請求項５に記載の水燃焼装置の利用設備。
【請求項８】
内燃機関において、メタン系炭化水素などの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料と酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質との混合気を圧縮後に燃焼室にて燃焼させエンジンを作動させるようになっていることを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
内燃機関が、ガソリンエンジンであることを特徴とする、請求項８に記載の内燃機関。
【請求項１０】
内燃機関が、ディ−ゼルエンジンであることを特徴とする、請求項８に記載の内燃機関。
【請求項１１】
水燃焼装置内の温度を上昇する装置。
【請求項１２】
水燃焼装置内の温度を上昇する方法。
【請求項１３】
稲をはじめとする熱帯植物、温帯植物、寒帯植物が一年間で大量に生産、収穫する装置。
【請求項１４】
稲をはじめとする熱帯植物、温帯植物、寒帯植物が一年間で大量に生産、収穫する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、水燃焼装置の利用設備及び内燃機関に関し、特に、酸素とメタン系炭化水素とを混合燃焼させるとともに海水などの水を熱分解させてこれら酸素及びメタン系炭化水素とともに混合燃焼させる水燃焼装置を利用した発電設備などの各種設備及び当該海水などの水を燃料の一部とした内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】  メタン系炭化水素の内のメタン（ＣＨ４）の燃焼について考察するに、当該メタンは、その燃焼により、最終的には炭酸ガス（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）とになるが、その過程において一酸化炭素（ＣＯ）の燃焼があり、当該一酸化炭素（ＣＯ）の燃焼は水蒸気（Ｈ２Ｏ）があることにより著しく促進され、結果的に、一酸化炭素（ＣＯ）は水蒸気（Ｈ２Ｏ）と反応して炭酸ガス（ＣＯ２）と水素（Ｈ２）を生じる。当該メタン（ＣＨ４）の燃焼におけるメタン（ＣＨ４）と酸素（Ｏ２）との化合は、一連の連鎖反応に基づいて行われるもので、発熱反応であって、メタン（ＣＨ４）が燃えると、温度が高くなり、分子運動も激しくなって、水素分子（Ｈ２）の解離も起こり、斯くして、メタン（ＣＨ４）の燃焼では、一連の連鎖反応の最終過程において水素の燃焼も始まる。換言すれば、メタン（ＣＨ４）の燃焼では、水（Ｈ２Ｏ）は、水蒸気（Ｈ２Ｏ）となり、熱分解して水素分子（Ｈ２）の解離が起こり、水素として燃焼する。即ち、水は、燃焼するのである。
本発明者は、先に、酸素と炭化水素とを各々の噴流管から噴流させてそれらの混合気を燃焼させる噴射装置を用いて行うカルシウムカーバイドの製法を提案し（特公昭５０−１７０３９号公報）、又、酸素、空気又は酸素富化気体と炭化水素流体燃料と熱分解用水などをそれぞれ別々に給送し得る多重管よりなると共に下端に燃焼室を形成してなる燃料噴射装置を用いて行う鋳造用溶湯の製法を提案した（特公昭５７−２１３３号公報）。
【特許文献１】特公昭５０−１７０３９号公報、特公昭５７−２１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は、上記噴射装置を利用した発電設備などの各種の設備を提供することを目的としたもので、その設備に見合った改良を施した新規の技術を提供することを目的としたものである。
本発明は、特に、台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン系炭化水素のような燃料を用い、当該メタン系炭化水素のような燃料を酸素等と混合燃焼させ、更に、高温で、上記のように、水を熱分解させこれらと混合燃焼を起こさせるようにして、所謂水を燃焼させる燃焼装置の利点を生かして、石油や石炭のような化石燃料は出来るだけ使用しないようにして毎日台所から出る生ゴミなどの処理により得られるメタン系炭化水素を燃料として活用し、又、熱分解させる水として無公害で低コストで無尽蔵に得られる海水を活用して、当該海水を燃焼させることにより、石油や石炭のような化石燃料を使用することによる各種の弊害例えば化石燃料はその燃焼後の排ガスには窒素酸化物（Ｎｏｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含有し大気を汚染すること、又、化石燃料は早晩枯渇することが憂慮され高価で後進国ではその電力不足が深刻化していることなどの弊害を除去できる地球環境にやさしい上記噴射装置を利用した各種の設備を提供することを目的としたものである。
本発明は、海水などの水を燃料の一部として使用し、水を燃焼させることによる内燃機関を提供することを目的としたものである。
本発明の他の目的や新規な特徴については本件明細書及び図面の記載からも明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明の特許請求の範囲は、次の通りである。
（請求項１）酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質を導入する支燃物質導管とメタン系炭化水素などの燃料を導入する燃料導管と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管とを備え、前記支燃物質導管から導入された酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質と前記燃料導管から導入されたメタン系炭化水素などの燃料とを燃焼室で混合燃焼させると共に前記水資源導管から導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を熱分解させ当該熱分解した水資源を当該支燃物質と燃料とともに前記燃焼室で混合燃焼させることができる水燃焼装置と、
当該水燃焼装置における前記燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴流させることができる火炎噴流導管と、
当該火炎噴流導管の内部を流れる噴流により各々内部の酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質及びメタン系炭化水素などの燃料を予熱することができる支燃物質の予熱導管及び燃料の予熱導管と、
当該火炎噴流導管に海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導入導管と、
当該水資源導入導管により導入された水資源により回転を行うことができる水車と、
当該水車に連設され、当該水車の回転により発電を行うことができる発電装置と、
前記火炎噴流導管に導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を予熱して前記水燃焼装置に導入する水資源予熱導管と、
当該火炎噴流導管に導入された水資源により起電することができる燃料電池と
を具備してなることを特徴とする水燃焼装置の利用設備。
（請求項２）燃料が、台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン系炭化水素であることを特徴とする、請求項１に記載の水燃焼装置の利用設備。
（請求項３）水燃焼装置の利用設備が、偏心揺動装置を有し、当該偏心揺動装置に水燃焼装置の燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴出させるようにしてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水燃焼装置の利用設備。
（請求項４）水燃焼装置の利用設備が、ボイラを有し、当該ボイラの燃焼室に水燃焼装置の燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴出させるようにしてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水燃焼装置の利用設備。
（請求項５）水燃焼装置の利用設備が、ガスタ−ビンを有し、当該ガスタービンに水燃焼装置の燃焼室での支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎を噴出させ当該ガスタービンの発電を行うようにしてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水燃焼装置の利用設備。
（請求項６）ガスタ−ビンが、自動車用ガスタービンであることを特徴とする、請求項５に記載の水燃焼装置の利用設備。
（請求項７）ガスタ−ビンが、航空機用ガスタービンであることを特徴とする、請求項５に記載の水燃焼装置の利用設備。
（請求項８）内燃機関において、メタン系炭化水素などの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料と酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質との混合気を圧縮後に燃焼室にて燃焼させエンジンを作動させるようになっていることを特徴とする内燃機関。
（請求項９）内燃機関が、ガソリンエンジンであることを特徴とする、請求項８に記載の内燃機関。
（請求項１０）内燃機関が、ディ−ゼルエンジンであることを特徴とする、請求項８に記載の内燃機関。
【発明の効果】
【０００５】  本発明によれば、水燃焼装置を利用した発電設備などの各種の設備を提供することができ、その設備に見合った改良を施した新規の技術を提供することができる。
本発明によれば、台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン系炭化水素のような燃料を用い、当該メタン系炭化水素のような燃料を酸素等と混合燃焼させ、更に、高温で、上記のように、水を熱分解させこれらと混合燃焼を起こさせるようにして、所謂水を燃焼させる燃焼装置の利点を生かして、石油や石炭のような化石燃料は出来るだけ使用しないようにして毎日台所から出る生ゴミなどの処理により得られるメタン系炭化水素を燃料として活用し、又、熱分解させる水として無公害で低コストで無尽蔵に得られる海水を活用して、当該海水を燃焼させることにより、石油や石炭のような化石燃料を使用することによる各種の弊害例えば化石燃料はその燃焼後の排ガスには窒素酸化物（Ｎｏｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含有し大気を汚染すること、又、化石燃料は早晩枯渇することが憂慮され高価で後進国ではその電力不足が深刻化していることなどの弊害を除去できる地球環境にやさしい上記噴射装置を利用した各種の設備を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  図９及び図１０に基づき水燃焼装置１を説明するに、当該水燃焼装置１は、その下端部に燃焼室２を設け、当該燃焼室２の中央部にメタン系炭化水素などの燃料を当該燃焼室２に噴霧することができる噴霧口３を設け、当該噴霧口３の外側に離隔して酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質の噴霧口４を設け、更に、当該噴霧口４の外側に離隔して海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の噴霧口５を設ける。
中央部のメタン系炭化水素などの燃料の噴霧口３からは、当該燃料の流入路６０を介してその上部に連結した当該燃料の導管６から、メタン系炭化水素などの燃料が、燃焼室２に噴霧される。
当該噴霧口３の外側に離隔して設けられた酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質の噴霧口４からは、当該支燃物質の流入路７０を介してその上部に連結した当該支燃物質の導管７から、酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質が、燃焼室２に噴霧される。
又、当該噴霧口４の外側に離隔して設けられた海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の噴霧口５からは、当該水資源の流入路８０を介してその上部に連結した当該水資源の導管８から、海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源が、燃焼室２に噴霧される。
水燃焼装置１には、冷却水の流入管９及び冷却水の排出管１０を備えており、冷却水の流入管９から冷却水を流入させて、冷却水の流入流路９０を介して、当該冷却水を冷却水の排出流路１００を介して冷却水の排出管１０から排出して、当該水燃焼装置１を冷却する。
図示が省略されているが、水燃焼装置１の燃料の流入路６０や支燃物質の流入路７０や水資源の流入路８０を通るメタン系炭化水素などの燃料や酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質や海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を電熱で昇温させて燃焼室２に噴霧するようにしてもよい。【０００７】  実施例１．
水燃焼装置を利用した発電設備（兼金属の精錬）
図１に基づき水燃焼装置を利用した発電設備を説明する。
図１に示すように、前記の水燃焼装置１を支持装置Ｓに取付ける。当該水燃焼装置１は、前記のように、メタン系炭化水素などの燃料の導管６と、酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質の導管７と、海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の導管８を有し、燃料の導管６からはメタン系炭化水素などの燃料が供給され、又、支燃物質の導管７からは酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質が供給され、更に、水資源の導管８からは海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源が供給される。又、水燃焼装置１には、冷却水の流入管９及び冷却水の排出管１０を備えており、冷却水の流入管９から冷却水を流入させて、冷却水の流入流路９０を介して、当該冷却水を冷却水の排出流路１００を介して冷却水の排出管１０から排出して、当該水燃焼装置１を冷却するようにしてなること等前記と同様である。
支持装置Ｓに取付けられた水燃焼装置１は、当該支持装置Ｓを上下に油圧又は空気圧で動くようになっている。
当該水燃焼装置１の下部には、偏心揺動攪拌溶解炉１１を設置する。
当該偏心揺動攪拌溶解炉１１は、その下部の偏心揺動装置１１ａにより偏心揺動運動を与えられるようになっている。
当該偏心揺動装置１１ａや当該偏心揺動攪拌溶解炉１１は、公知のものが適用でき、例えば、本発明者の前記した特公昭５０−１７０３９号公報及び特公昭５７−２１３３号公報に記載した偏心揺動装置や溶解炉を適用できる。当該偏心揺動攪拌溶解炉１１の下部の偏心揺動装置１１ａの詳細については、後述する。
当該偏心揺動攪拌溶解炉１１には、被加熱物１２が送入される。
当該被加熱物１２には、水燃焼装置１からの支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３が噴射され、溶融される。
当該偏心揺動攪拌溶解炉１１の上部には、フード１４が設けられ、当該フード１４内を火炎１３による噴流が流動し、次いで、噴流は火炎噴流導管１５内部を流動し、煙突１６から外部に排出される。当該噴流は排ガスなどからなる。
水燃焼装置１は、当該フード１４の上部に開設された開口１７に密着した状態で、上下方向に移動できるように貫通して挿着されている。
当該フード１７には、開閉窓１８が設けられ、当該開閉窓１８を通して、被加熱物１２の投入量や火炎１３の大きさなどの調整を行うことができるようになっている。
図１に示すように、火炎噴流導管１５には、当該火炎噴流導管１５の内部を流れる噴流により内部のメタン系炭化水素などの燃料を予熱することができる燃料の予熱導管６ａ、６ｂを設ける。又、火炎噴流導管１５には、当該火炎噴流導管１５の内部を流れる噴流により内部の酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質を予熱することができる支燃物質の予熱導管７ａ、７ｂを設ける。これら燃料の予熱導管６ａ，６ｂ及び支燃物質の予熱導管７ａ，７ｂは、一方側の燃料の予熱導管６ａ及び支燃物質の予熱導管７ａから、燃料及び支燃物質を供給して、火炎噴流導管１５の内部の噴流により加熱（予熱）して、他方側の燃料の予熱導管６ｂ及び支燃物質の予熱導管７ｂから排出して、水燃焼装置１におけるメタン系炭化水素などの燃料の導管６及び酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質の導管７から燃焼室２へとそれぞれ予熱された燃料及び支燃物質を供給するようにする。当該予熱により、効率的な支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼がより一層可能となる。
図１に示すように、火炎噴流導管１５には、更に、海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導入導管８ａを設置する。
図１に示すように、火炎噴流導管１５の内部には、水車１９を設置する。上記の水資源導入導管８ａにより導入された水資源により、水車１９は回転を行うことができるようになっている。海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を水資源導入導管８ａから導入すると、火炎噴流導管１５内部で、当該水資源は火炎噴流導管１５の内部の噴流と接触して水蒸気となるなどして水車１９を回転させる。当該水車１９の回転により、後述のように、当該水車１９と同軸に回転する発電装置の発電を行う。
当該水車１９を回転させる水蒸気は、水蒸気流路８ｂを経由して、分岐され、一方は、水資源予熱導管８ｂを経由して、水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管８から当該水燃焼装置１の燃焼室２へと送入される。水蒸気となっているので又予熱された状態にあるので、水燃焼装置１の燃焼室２での効率的な支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼がより一層可能となる。
当該水蒸気の他方は、当該水蒸気により起電することができる燃料電池用として使用され、燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て、燃料電池へと供給される。当該燃料電池は、一種の発電装置として作動する。
図１に示すように、当該設備には、図２に示すような鋼製ベルト２０を取付け、駆動モータ２１で当該鋼製ベルト２０を回転させ、投入口２２から投入された被加熱物１２を偏心揺動攪拌溶解炉１１に送入するようになっている。当該鋼製ベルト２０は、火炎噴流導管１５の内部に取付け、投入口２２から投入された被加熱物１２を偏心揺動攪拌溶解炉１１に送入する前に予熱するようにする。
被加熱物１２は、偏心揺動攪拌溶解炉１１で火炎１３により溶解され、取出し口２３からとりべ２４に流入され、取り出される。
当該偏心揺動攪拌溶解炉１１の下部の偏心揺動装置１１ａについて図１及び図３に基づき説明するに、当該偏心揺動装置１１ａは、図３に示す電動機２５に連結した偏心軸Ｐを介してその上部の偏心揺動攪拌溶解炉１１を支持しており、当該電動機２５を駆動させることにより当該偏心揺動攪拌溶解炉１１に偏心揺動運動を与えることができるようになっている。
上記の図３では、偏心軸Ｐを４軸に構成した例を示したが、４軸に限らず、１軸、２軸、３軸又は４軸以上の多軸でも適用できる。
図１に示すように、火炎噴流導管１５の内部には、水車１９が設置され、当該水車１９には、当該水車１９の回転により発電を行うことができる発電装置２６が、当該火炎噴流導管１５の外部に設けられている。
図示のように、当該水車１９と発電装置２６とは同軸に構成されている。
当該発電装置２６の一例を図４に基づき説明するに、その一例発電装置２６は、例えば、フィールド・コイル（ロータ・コイル）２６０の巻回している電磁石（ロータ）２６１を、固定されたステータ２６２の中で回転させ、ステータ・コイル２６３から発生電流（交流）を出力するもので、ステータ・コイル２６３に発生した交流は、必要に応じてダイオード（整流器）２６４により直流に変換し、バッテリー２６５に充電する。ロータ２６１を磁石に代える電流は、レギュレター２６６、ブラシ２６７、スリップ・リング２６８を通してフイールド・コイル２６０に流れる。
上記では、当該発電装置２６として、交流発電機（ＡＣジェネレータ）を例示したが、直流発電機（ＤＣジェネレータ）や水蒸気発電機などの発電機にも適用できる。
前記のように、水車１９を回転後の水蒸気の他方は、当該水蒸気により起電することができる燃料電池用として使用され、燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て、燃料電池２８へと供給される。
当該燃料電池２８の原理を図５に基づいて説明するに、当該燃料電池２８は、水素と酸素とを反応させて電気と水を作成するもので、図５に示すように、燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て燃料電池２８へと供給され、改質器２８０を通された水蒸気（水素）を燃料電池本体２８１に送り込み、水素イオンしか通さない電解液２８２を介して、負極（燃料極）側に水素を供給し、正極（空気極）側に酸素（空気）を供給し、水素と酸素の化合を行い電気と水を取り出し、必要に応じて直流・交流変換装置２８３にて直流・交流の変換を行い、電流を出力する。尚、改質器２８０は、安全性の観点などから、その触媒中に水素の燃料源を通して水素だけを分離する装置である。
水車１９を回転後の水蒸気は、１０００℃にもなっており、前記のように、熱分解して水素分子（Ｈ２）の解離が起こり、水素として燃料電池２８へと供給されることができる。
燃料電池では、それ程の高温を要しないので、例えば、１０００℃から６０℃に冷却して、従来例の各種燃料電池で起電出来る。当該燃料電池には、アルカリ形燃料電池、りん酸形燃料電池、固形高分子型燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体参加物形燃料電池などその電解質等の相違により各種の燃料電池があるが、その一例の、電解質が水酸化カリウムのアルカリ形燃料電池におけるその作動温度は、通常、６０℃〜９０℃であり、本発明によれば当該アルカリ形燃料電池を十分起電できることが判る。
燃料電池は、燃料の供給が継続される限り電流が得られるので、一種の発電装置であるといえる。【０００８】  次に、図１に示す水燃焼装置１を利用した発電設備にける操作についてその一例を説明する。
当該設備にける前記した偏心揺動攪拌溶解炉１１は、各種の被加熱物の溶解に使用出来る。例えば、先の特公昭５０−１７０３９号公報及び特公昭５７−２１３３号公報に記載したカルシウムカーバイドの製法や鋳造用溶湯の製法に適用でき、鉄又は非鉄金属原料とコークスなどの添加剤を被加熱物として供給して、組織や機械的性質が改良された合金を得るのに適用することができる。
今、鉄又は非鉄金属原料とコークスなどの添加剤を被加熱物として供して、図１に示す水燃焼装置１を利用した発電設備を説明するに、投入口２２から当該鉄又は非鉄金属原料とコークスなどの添加剤を投入して、駆動モータ２１で鋼製ベルト２０を回転させ、投入口２２から投入予熱された当該被加熱物１２を偏心揺動攪拌溶解炉１１に送入し、当該コークスに水燃焼装置１からの支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３を噴射して、当該コークスの溶融を行い、偏心揺動装置１１ａの電動機２５を駆動させて偏心揺動攪拌溶解炉１１に偏心揺動運動を与えて鉄又は非鉄金属原料との偏心揺動攪拌溶解を行い、その際に、当該偏心揺動攪拌溶解炉１１の上部に設置した空気タンクの開口から当該偏心揺動攪拌溶解炉１１の内張壁全周に空気ジェットカーテンＪを形成して溶解を行い、当該混合溶解された被加熱物１２を取出し口２３からとりべ２４にて取出する。
水燃焼装置１からの支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３は排ガスとなって火炎噴流導管１５の内部を流動するが、当該排ガスは燃料の予熱導管６ａ、６ｂ内部のメタン系炭化水素などの燃料を予熱し、又、支燃物質の予熱導管７ａ、７ｂ内部の酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質を予熱し、一方、火炎噴流導管１５に導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源は火炎噴流導管１５の内部を流動する高温の排ガスにより水蒸気となり水車１９を回転させ、当該水車１９の回転により発電装置２６を発電させ、当該水蒸気は水蒸気流路８ｂを経由して、分岐され、一方は、水資源予熱導管８ｂを経由して、水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管８から当該水燃焼装置１の燃焼室２へと送入され、当該水蒸気の他方は燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て燃料電池２８へと供給され、燃料電池２８を起電（発電）させ、当該排ガスとなって火炎噴流導管１５の内部を流動し煙突１６から排出される。
当該海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源は、当該煙突１６に設置された多数の微細開口２７から霧化噴霧されて当該排ガス中の「すす」、「煤塵」等を除去し冷却して煙突１６下部の小口２７ａから当該排ガスを清浄化して排出させることができる。
当該発電装置２６による発電及び燃料電池２８の発電は、発電時間が不安定な太陽光発電や風力発電とは異なり、安定して供給することができ、上記により水燃焼装置１を利用した発電設備を提供できる。
当該水燃焼装置１を利用した発電設備により供された発電を使用して、稲の栽培を行う際の冷暖房や照明や湿度調製の電力として利用することができる。
上記水燃焼装置１を利用した発電設備では、化石燃料を使用せずに、特に、台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン系炭化水素のような燃料を用い、高温では水が熱分解し水を燃焼させるので、当該水燃焼装置１の利点を生かして、無公害で低コストで無尽蔵に得られる海水を次々と供給するようにして、低コストで安定した電力を、金属の精錬などを併行しつつ得ることができる。【０００９】  実施例２．
水燃焼装置を利用した発電設備（兼ボイラの作動）
図６に示す実施例は、水燃焼装置１と発電装置などで使用されているタクマ式ボイラとを備えてなる設備で、当該ボイラ２９の密閉した容器２９０内の複数の水管２９１に原水を送水し、燃焼室３０に水燃焼装置１から支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３を噴射して、当該水管２９１内部の原水を熱して蒸気化させ、高温・高圧の蒸気を発生させ、当該高温・高圧の蒸気は、蒸気過熱器３１で所要温度に調整されて発電などに使用される。
ボイラによる蒸気は、発電の他に、冷暖房、温泉などの各種の用途に使用できる。
一方、前記実施例と同様に、当該水燃焼装置１からの支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３は排ガスとなって火炎噴流導管１５の内部を流動し、燃料の予熱導管６ａ、６ｂ内部のメタン系炭化水素などの燃料を予熱し、又、支燃物質の予熱導管７ａ、７ｂ内部の酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質を予熱し、一方、火炎噴流導管１５に導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源は火炎噴流導管１５の内部を流動する高温の排ガスにより水蒸気となり、水車１９を回転させ、当該水車１９の回転により発電装置２６を発電させ、当該水蒸気は水蒸気流路８ｂを経由して、分岐され、一方は、水資源予熱導管８ｂを経由して、水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管８から当該水燃焼装置１の燃焼室２へと送入され、当該水蒸気の他方は燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て燃料電池２８へと供給され、燃料電池２８を起電（発電）させ、当該排ガスとなって火炎噴流導管１５の内部を流動し煙突１６から排出されるが、水車１９を回転させる海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を当該煙突１６に設置された多数の微細開口２７から霧化噴霧して当該排ガス中の「すす」、「煤塵」等を除去し冷却して煙突１６下部の小口２７ａから排出する。
前記実施例と同様に、当該発電装置２６による発電及び燃料電池２８の発電は、発電時間が不安定な太陽光発電や風力発電とは異なり、安定して供給することができ、上記により水燃焼装置１を利用した発電設備を提供できる。
当該水燃焼装置１を利用した発電設備により供された発電を使用して、稲の栽培を行う際の冷暖房や照明や湿度調製の電力として利用することができる。
上記水燃焼装置１を利用した発電設備では、化石燃料を使用せずに、特に、台所から出る生ゴミや動物の糞尿などを発酵することにより得られるメタン系炭化水素のような燃料を用い、高温では水が熱分解し水を燃焼させるので、当該水燃焼装置１の利点を生かして、無公害で低コストで無尽蔵に得られる海水を次々と供給するようにして、低コストで安定した電力を、金属の精錬などを併行しつつ得ることができる。
前記のように、ボイラ２９を備えてなるので、発電装置２６による発電及び燃料電池２８の発電を行いつつ、当該ボイラ２９を作動させて冷暖房、温泉などの各種設備を稼動させ、又、ボイラによる蒸気（水蒸気）を、発電に使用できる。【００１０】  実施例３．
水燃焼装置を利用した発電設備（複合発電）
図７に示す実施例は、水燃焼装置１利用した複合発電設備で、水燃焼装置１の支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３を、空気圧縮機３２の高圧で噴射して、ガスタービン３３の主軸の回転を行い、当該回転により同軸の発電機３４を回転させ発電を行い、更に同軸の低圧蒸気タービン３５を、火炎噴流導管１５に導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源であって火炎噴流導管１５の内部を流動する高温の排ガスにより水蒸気となった当該蒸気により回転させて同軸の発電機３４の発電を行い、これらガスタービン３３と低圧蒸気タービン３５による発電機３４の複合発電を行うものである。
一方、前記実施例と同様に、当該水燃焼装置１からの支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３は排ガスとなって火炎噴流導管１５の内部を流動し、燃料の予熱導管６ａ、６ｂ内部のメタン系炭化水素などの燃料を予熱し、又、支燃物質の予熱導管７ａ、７ｂ内部の酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質を予熱し、一方、火炎噴流導管１５に導入された海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源は火炎噴流導管１５の内部を流動する高温の排ガスにより水蒸気となり、水車１９を回転させ、当該水車１９の回転により発電装置２６を発電させ、当該水蒸気の一方は、水資源予熱導管８ｂを経由して、水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管８から当該水燃焼装置１の燃焼室２へと送入され、当該水蒸気の他方は、燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て燃料電池２８へと供給され、燃料電池２８を起電（発電）させる。
当該設備では、図示のように、前記水蒸気は、水資源予熱導管８ｂから低圧蒸気タービン３５に送られて当該低圧蒸気タービン３５の回転に供される。
又、当該設備では、図示のように、予熱された酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質７を、空気圧縮機３２へと送り込み、その空気の圧縮量を増大させることに利用する。【００１１】  実施例４．
水燃焼装置を利用した原動機設備（航空機、自動車や船舶などのエンジン）
図８に示す実施例は、水燃焼装置１を利用した原動機設備で、空気取り入れ口３６から取り入れた空気を圧縮機（コンプレッサー）３７で圧縮して燃焼器３８に送り込み、燃焼器３８では、水燃焼装置１から噴射された支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎１３と混合して燃焼させ、当該燃焼ガスを膨張させてタービン３９を駆動し、動力を発生させる。
一方、火炎噴流導管１５を噴流する当該燃焼ガスに、水資源の予熱導管８ａから海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を供給し、水蒸気となし、水車１９を回転させ、当該水車１９の回転により発電装置２６を発電させ、火炎噴流導管１５の内部を流動させ外部に排出するが、図示のように、火炎噴流導管１５に予熱箱４０を取り付けて、当該火炎噴流導管１５の内部を流動する燃焼ガスにより、当該予熱箱４０に配設された燃料の予熱導管６ａ，６ｂ、支燃物質の予熱導管７ａ，７ｂ及び水資源の予熱導管８ａ，８ｂの各々の内部のメタン系炭化水素などの燃料、酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質及び海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を予熱する。
前記水車１９を回転後の水蒸気は、その一方は、水資源予熱導管８ｂを経由して、水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を導入する水資源導管８から当該水燃焼装置１の燃焼室２へと送入され、その他方は、燃料電池用水蒸気供給配管８ｃを経て燃料電池２８へと供給され、燃料電池２８を起電（発電）させる。
前記した蒸気のタービン３９の駆動による動力は、各種の負荷４１を稼動させることが出来る。当該負荷４１の例としては、例えば、航空用ジェットエンジンとして使用することができる。又、自動車や船舶などのエンジンとして使用することもできる。【００１２】  実施例５．
内燃機関
図１１及び図１２に示す実施例は、本発明の第２の発明の実施例で、内燃機関の例を示し、図１１は、ガソリン・エンジンを、又、図１２は、ディーゼル・エンジンの例を示す。
図１１に示すように、ガソリン・エンジンでは、メタン系炭化水素などの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料４２をキャブレター４３からシリンダ４４におけるピストン４５の上部の空間（燃焼室）４６に吸入させ、当該燃料４２と吸気バルブ４７から吸入した空気との混合気を圧縮後に点火プラグ４８の電気火花により点火燃焼させると、ピストン４５を押し下げコンロッド４９を介してクランクシャフト５０を回転させ、当該ピストン４５の昇降による吸入、圧縮、燃焼、排気バルブ５１による排気のストロークによりガソリン・エンジンとして作動させることができる。
メタン系炭化水素などの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料４２の供給には、前記の水燃焼装置１を使用することができる。当該水燃焼装置１の中央部のメタン系炭化水素などの燃料の噴霧口３から当該燃料の流入路６０を介してその上部に連結した当該燃料の導管６からメタン系炭化水素などの燃料をキャブレター４３に吸入させ、又、当該水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の噴霧口５から当該水資源の流入路８０を介してその上部に連結した当該水資源の導管８から海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源をキャブレター４３に吸入させることができる。
図１２に示すように、ディーゼル・エンジンでは、吸気バルブ４７からシリンダ４４におけるピストン４５の上部の空間（燃焼室）４６に空気を吸入し、当該空気を高圧縮し高温になったときに、噴霧ノズル５２からメタン系炭化水素などの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料４２を噴射してピストン４５の上部の空間（燃焼室）４６で自然発火させピストン４５を押し下げコンロッド４９を介してクランクシャフト５０を回転させ、当該ピストン４５の昇降（往復運動）による吸入、圧縮、燃焼、排気のストロークによりディーゼル・エンジンとして作動させることができる。
ガソリン・エンジンと同様に、メタン系炭化水素などの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料４２の供給は、前記の水燃焼装置１を使用することができる。当該水燃焼装置１の中央部のメタン系炭化水素などの燃料の噴霧口３から当該燃料の流入路６０を介してその上部に連結した当該燃料の導管６からメタン系炭化水素などの燃料を噴霧ノズル５０から噴霧させ、又、当該水燃焼装置１の海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の噴霧口５から当該水資源の流入路８０を介してその上部に連結した当該水資源の導管８から海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源を噴霧ノズル５２から噴霧させることができる。
当該ディーゼル・エンジンでは、噴霧ノズル５２からメタン系炭化水素なとの炭化水素流体燃料と海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源とからなる燃料４２を噴射する際には、図１３（Ａ）に示すような直接噴射式に代えて、エンジン燃焼室４６の上部に予燃焼室５３を設ける図１３（Ｂ）に示すような予燃焼式やエンジン燃焼室４６の上部に渦流室５４を設ける図１３（Ｃ）に示すような渦流室式のような副燃焼室式の噴射方式を採用することができる。
当該副燃焼室式の噴射方式は、予燃焼室５３に濃厚な混合気を送って着実な着火を行って、主燃焼室４６の内部の薄い混合気をＮｏｘが発生しない範囲の温度で燃焼させるもので、ＣＯやＨＣやＮＯｘなどを低減させることができる。
渦流室５４を設ける場合も、同様にクリーンエンジンを意図したもので、渦流室５４での渦流によって燃料の噴霧と気化を良好にして燃焼速度を向上させ、クリーンエンジンとなすものである。【００１３】  本発明は適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】    本発明は、その水燃焼装置を前記実施例に留まらずに広く各種設備に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した発電設備の構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した発電設備に使用される鋼製ベルトの斜視図である。
【図３】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した発電設備に使用される偏心揺動装置の平面図である。
【図４】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した発電設備に使用される発電装置の原理図である。
【図５】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した発電設備に使用される燃料電池の原理図である。
【図６】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用したボイラを有する発電設備の構成図である。
【図７】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した複合発電設備の構成図である。
【図８】本発明の実施例を示す水燃焼装置を利用した原動機設備の構成図である。
【図９】本発明に使用される水燃焼装置の断面図である。
【図１０】図５ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の実施例を示す内燃機関の説明図である。
【図１２】本発明の実施例を示す他の内燃機関の説明図である。
【図１３】（Ａ）本発明の更に他の実施例を示す内燃機関の説明図である。（Ｂ）本発明の更に他の実施例を示す内燃機関の説明図である。（Ｃ）本発明の更に他の実施例を示す内燃機関の説明図である。
【符号の説明】
【００１６】１    水燃焼装置
２    燃焼室
３    メタン系炭化水素などの燃料を燃焼室２に噴霧することができる噴霧口
４    酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質の噴霧口
５    海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の噴霧口
６    メタン系炭化水素などの燃料の導管
６ａ、６ｂ  燃料の予熱導管
７    酸素、空気又は酸素富化気体などの支燃物質の導管
７ａ、７ｂ  支燃物質の予熱導管
８    海水、河川水、湖沼水、地下水などの水資源の導管
８ｂ  水資源予熱導管
１３    支燃物質と燃料と水資源との混合燃焼による火炎
１５    火炎噴流導管
１９    水車
２６    発電装置
２８    燃料電池
２９    ボイラ
【図１】
2008045867.tif 000003
【図２】
2008045867.tif 000004
【図３】
2008045867.tif 000005
【図４】
2008045867.tif 000006
【図５】
2008045867.tif 000007
【図６】
2008045867.tif 000008
【図７】
2008045867.tif 000009
【図８】
2008045867.tif 000010
【図９】
2008045867.tif 000011
【図１０】
2008045867.tif 000012
【図１１】
2008045867.tif 000013
【図１２】
2008045867.tif 000014
【図１３】
2008045867.tif 000015