(57)【要約】【課題】燃料油と水分の分離が起こらず燃焼効率の高い加水燃料を提供する。【解決手段】  酸化還元電位がー３０ｍＶ以下の機能水にカタラーゼを添加し、振動を与えて細分化した後、燃料油と混合して撹拌し、加熱及び加圧することにより燃料油と機能水を融合させることにより、エマルジョン状態が透明な加水燃料を製造する。振動改質工程により、水の酸化還元電位をー３０ｍＶ以下の機能水に改質するようにしても良い。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油と水とを混合して加水燃料を生成する加水燃料の製造方法であって、
燃料油と酸化還元電位が-３０ｍＶ以下の機能水のいずれか一方又は双方にカタラーゼを添加する添加工程と、
振動波によって、前記機能水の分子集合体を細分化する工程と、
前記燃料油と前記細分化した機能水を混合撹拌する工程と、
前記撹拌混合された前記燃料油及び前記機能水に、熱と圧力を加えてイオン融合せしめる融合工程と、
を備え、加水燃料のエマルジョン状態を透明にすることを特徴とする加水燃料の製造方法。
【請求項２】
燃料油と水とを混合して加水燃料を生成する加水燃料の製造方法であって、
燃料油と水のいずれか一方または双方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又は金属に前記水を接触させて、前記水を酸化還元電位が-３０ｍＶ以下の機能水に改質するとともに、該機能水の分子集合体を細分化する振動改質工程と、
前記燃料油と前記細分化した機能水を混合撹拌する工程と、
攪拌混合された前記燃料油及び前記機能水に、熱と圧力を加えてイオン融合せしめる融合工程と、
を備え、加水燃料のエマルジョン状態を透明にすることを特徴とする加水燃料の製造方法。
【請求項３】
前記添加混合工程において、前記カタラーゼは、燃料油及び水のそれぞれの体積に対して０．１％〜１％添加する請求項１または２に記載の加水燃料の製造方法。
【請求項４】
前記攪拌工程または前記攪拌改質工程において、前記振動波は、マイクロ波又は超音波を使用する請求項１または２に記載の加水燃料の製造方法。
【請求項５】
前記攪拌改質工程において、前記振動波は、天然鉱物又は金属が配設された水管に対して異なる波長の振動波を交互に与えるようにした請求項２乃至４のいずれか１項に記載の加水燃料の製造方法。
【請求項６】
前記攪拌改質工程において、前記天然鉱物又は金属として、トルマリン、黒曜石、ニッケル、パラジュウム、アルミニウムのいずれか又はこれらの混合体を使用する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の加水燃料の製造方法。
【請求項７】
前記融合工程において、撹拌混合された前記燃料油及び機能水を３℃〜１５０℃に加熱する加熱手段と、圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段と、を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の加水燃料の製造方法。
【請求項８】
燃料油と、酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の機能水と、カタラーゼと融合させたことを特徴とする透明な加水燃料。
【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て燃料油と水とを融合した加水燃料に関するものであり、特に、透明で油水分離の起こらない加水燃料をより安定して製造することのできる加水燃料製造方法及び加水燃料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年化石燃料の消費によって排出される二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の有害物質の低減に対するための代替エネルギーの一つとして、バイオ燃料、太陽電池、風力発電、波力発電、水素ガスなどの技術開発が進められている。
しかし、これらの新エネルギーは、化石燃料の多様性、応用性、安定性、経済性、発熱量等において、まだ多くの課題を抱えており、産業界において化石燃料に代わって広く利用されるまでには至っていない。一方、安定したエネルギー源である原子力は小型化が難しいことに加え、安全性及び廃棄物処理の問題等、多くの課題を抱えている。
【０００３】
このような中で、化石燃料の特長を生かしつつ環境負荷の低減、コスト低下を期待する方法として、従来から提案されている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が再度見直されている。加水燃料は、燃料油に水を加えることにより得られる燃料であり、次の特長を有する。
【０００４】
加水燃料は、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）やさらに粒子状物質（ＰＭ）の発生を抑えることができ、環境負荷が低減される。その理由は、加水燃料は燃焼時に、加水された水を包んでいる外側の油が燃えることにより、中の水が急激に沸騰し微爆発を起こす。これにより、油が微粒子化することで空気との接触面積が飛躍的に増大し燃焼効率が増大する。また、水が水性ガス類似反応によりＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２のガス燃料に変わることで、均質で効率の良い燃焼が得られるためである。
【０００５】
また、加水燃料は燃焼時の熱エネルギーの損失が少ないという特徴も有する。すなわち、微爆発により微粒子化した水が水蒸気となり急膨張するため、流入する冷たい外気量が少ない。そのため、炉内で新たに加温する空気量が少なくて済み、熱エネルギーの消費が削減される。また、流入する外気量が少ないことにより、燃焼により排出されるガスも少なくなり、炉内で加温された潜熱が排気で奪われることが少ない。
【０００６】
加水燃料は２０〜３０年前から提案されており、各種の製造方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１には、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・混合するエマルジョン燃料(加水燃料)の製造方法が記載されている。この製造方法は、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る。
【０００８】
また特許文献２には、酵素を添加した油水に天然鉱石を接触させ、同時に超音波振動を与えながら攪拌・混合して加水燃料を製造する製造方法が開示されている。この製造方法により、加水燃料の油分と水分が分離する現象を、乳化剤なしで１ヶ月防止できる。
【０００９】
さらに特許文献３には、燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加し、振動波によって励起させた天然鉱物又は金属に、燃料油及び水を接触させて燃料油及び水の分子集合体を細分化した後、燃料油及び水を攪拌混合する撹拌混合して、攪拌混合された燃料油及び水に、熱と圧力を加えてイオン融合することにより、加水燃料のエマルジョン状態を透明にする製造方法が開示されている。
この透明な加水燃料は、油分と水分の分離現象が全くなくなり、燃料油と水が融合されて水が燃料に変質し、通常の燃料と同等の発熱量が得られる優れた性質を有する。
【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４７８２２８７号公報（開２０１１―２５６３２１号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の加水燃料は、乳加剤の作用で加水燃料の粘度が高くなるため、加水燃料を霧化して炉内へ最適噴射させることが難しくなって、完全燃焼させることができなくなるという問題を有している。また、発火点が２０〜３０℃上昇するため、炉内温度を上げるための従来の燃料油が必要となり燃料の消費量が増加する。以上の説明から明らかなように、乳化剤を使用した加水燃料では、発熱量が著しく低下し、結果的に燃料油の使用量を低下させることができなかった。
【００１２】
特許文献２の加水燃料も発熱量の問題と、時間経過とともに油分と水分が分離する（以下、「油水分離」と称する）の問題を有している。
燃料油と水分とを混合した加水燃料から通常の燃料油と同等の発熱量を得ることができれば、原理的には、同一のエネルギーを得るために混合した水分の量だけ燃料油の使用量が少なくすることができる。
例えば、加水率を５０％にできれば、理論上は通常の燃料油と比べて燃費を１／２にすることができるはずである。
しかし、実際には、加水率を増加すると発熱量が低下して、通常の燃料油と同等の発熱量は得ることはできなかった。
【００１３】
また、特許文献２の加水燃料は、乳化剤を使用しなくとも１ヶ月程度の油水分離防止効果を得ることができるという利点を有しているが、これ以上長い期間油分と水分が分離することを防止することはできず、この油水分離減少を完全に防止することはできなかった。
【００１４】
特許文献２の加水燃料は、エマルジョン状態にあるときには、油分が分子レベルまたはクラスターレベルの粒子となって水の粒子と混合して乳白色から茶褐色に乳濁した液体状態である。時間が経過し油分と水分が分離してくると比重の軽い油は上層に浮き上がり、比重の重い水は下層に沈下して、油分と水分が上下二層に分離した状態となる（「油水分離」状態）。
【００１５】
油分と水分が分離すると、加水燃料の品質が低下して燃焼が停止することや、寒冷地においては分離した水分が氷結して燃料パイプ等に詰まること、または水分がタンク内や燃料供給経路の金属材に接触することにより錆が発生するなどの不具合が生じる。
【００１６】
特許文献３に開示された加水燃料の製造方法によると、透明な加水燃料を生成することができ、この透明な加水燃料は油分と水分の分離が全くなくなり、油分と水分が融合されて水分が燃料に変質し、通常の燃料と同等の発熱量が得られる性質を有し、通常の燃料と同様に使用することができるとのことである。
【００１７】
本願発明者は、この透明な加水燃料を実用化すべく、特許文献３に記載されている製造方法に基づいてこの加水燃料の製造を何度も試みた。しかし、特許文献３に記載の通りに製造を試みても製造できるのは４回に一回程度であり、加水燃料を安定して製造することができなかった。そのため、加水燃料の製造を実用化にするためには、この透明な加水燃料を確実に製造することができる製造方法を確立することが必須であり、実用化に向けての極めて重要な課題であるとの認識に至った。
【００１８】
本発明はかかる観点からなされたものであり、当該加水燃料をより簡単かつ確実に安定して製造する方法及び当該方法によって製造可能な透明な加水燃料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】
【００１９】
上記した目的を達成するために、種々の実験を試みた結果、油分と水分が完全に融合した透明な加水燃料の製造には、燃料油に添加する水分の酸化還元電位が重要なファクターとして関係していることがわかった。そのため、本願発明者達は、燃料油に添加する水の酸化還元電位を着目して、種々の試行錯誤及び種々の製造実験を繰り返し行い、本願発明を完成するに至った。
【００２０】
本発明にかかる加水燃料の製造方法は、
燃料油と水とを混合して加水燃料を生成する加水燃料の製造方法であって、
燃料油と酸化還元電位が-３０ｍＶ以下の機能水のいずれか一方又は双方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、前記機能水の分子集合体を細分化する工程と、
前記燃料油と前記細分化した機能水を混合撹拌する工程と、
前記撹拌混合された前記燃料油及び前記機能水に、熱と圧力を加えてイオン融合せしめる融合工程と、
を備え、加水燃料のエマルジョン状態を透明にすることを特徴とする。
【００２１】
本発明にかかる加水燃料の製造方法の第２の方法は、
燃料油と水とを混合して加水燃料を生成する加水燃料の製造方法であって、
燃料油と水のいずれか一方または双方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又は金属に前記水を接触させて、前記水を酸化還元電位が-３０ｍＶ以下の機能水に改質するとともに、該機能水の分子集合体を細分化する振動改質工程と、
前記燃料油と前記細分化した機能水を混合撹拌する工程と、
攪拌混合された前記燃料油及び前記機能水に、熱と圧力を加えてイオン融合せしめる融合工程と、
を備え、加水燃料のエマルジョン状態を透明にすることを特徴とする。
【００２２】
本願発明の燃料油及び／または水（又は機能水）にカタラーゼを添加する酵素添加工程においては、燃料油と水の混合後にカタラーゼを添加しても、燃料油または水のいずれか一方又は双方にカタラーゼを添加しても良いが、少なくとも水にはカタラーゼを添加するのが望ましい。
【００２３】
前記添工程においては、カタラーゼを、水（もしくは機能水）又は燃料油のそれぞれの体積に対して０．１％〜１％添加するのが好ましい。
また、振動工程、または振動改質工程における前記振動波として、マイクロ波又は超音波を使用することができる。
【００２４】
振動工程又は振動改質工程における前記振動波として、水管に対して異なる波長の振動波を交互に与えるのが好ましい。この場合、振動改質工程においては、水管の内部に天然鉱物又は金属が配設される。天然鉱物又は金属としては、トルマリン、黒曜石、ニッケル、パラジュウム、アルミニウムのいずれか又はこれらの混合体を使用することができる。
【００２５】
融合工程において、撹拌混合された前記燃料油及び機能水を３０℃〜１５０℃に加熱する加熱し、圧力３気圧〜１０気圧で加圧するのが好ましい。
【００２６】
本発明に係る加水燃料は、燃料油と酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の機能水とカタラーゼとを含むことを特徴とする。なお、加水率が５０％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の製造方法においては、燃料油に混合する水の酸化還元電位を−３０ｍＶ以下とし、または、攪拌改質工程により酸化還元電位をー３０ｍＶ以下とした。これにより、油水分離の起こらない透明な加水燃料をより安定して製造できるようになった。また、本発明により得られた透明な加水燃料は、油水の分離現象が全くなくなり、油水が融合されて水が燃料に変質し、通常の燃料と同等の発熱量が得られる性質を有し、通常の燃料と全く同様に使用することができる（添付図７の試験結果を示す表を参照）。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】水道水（１）を用いた製造実験結果を示す表。
【図２】バナＨ水（１）を用いた製造実験結果を示す表。
【図３】別の水道水（２）をもしいた製造実験結果を示す表。
【図４】井戸水を用いた製造実験結果を示す表。
【図５】当初から酸化還元電位の低い水を使用し、攪拌改質工程で水の改質を行わない製造方法の実験結果を示す表。
【図６】実験で使用したアルカリセラミックボールの成分表。
【図７】燃料油と混合する水として、酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の水を用いて製造した加水燃料の分析結果を示す表。
【図８】本発明加水燃料製造の手順の一例を示すブロック図である。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本願発明者は、特許文献３に基づいて、特許文献３に記載の透明の加水燃料を製造すべく特許文献３の記載に基づいて製造実験を行ったが、通常の水道水等では所望の加水燃料を製造することができなかった。そこで、種々の異なる水を使用して製造実験を繰り返したところ、バナＨ(ｖａｎａＨ)水（「バナＨ」及び「ｖａｎａＨ」は、ｖａｎａＨ社の登録商標である。以下同じ）を用いて製造実験をしたところ、所望の透明な加水燃料を製造することができた。そこで、バナＨ水のどのような成分が、所望の加水燃料を得ることができるのかを検証するために、バナＨ水の各種特徴を基礎とする種々の実験を試みたところ、燃料油と混合する水の酸化還元電位が所望の加水燃料の製造を左右する重要なファクターであることが分かった。
【００３０】
図１〜図４に、異なる４種の水を用いて実験した結果を示す。
図１は、水道水（１）を用いて、特許文献３に記載の方法で攪拌工程における時間を変えて実験した結果を示し、図２は、バナＨ水を用いた実験結果、図３は異なる水道水（２）を用いた実験結果、図４は井戸水を用いた実験結果を示す。
【００３１】
図１〜図４の４種の水を用いた実験（実験１〜実験４）は、いずれも後述する図８（ｂ）に示す第１の製造方法の手順に基づいて加水燃料の製造を試みたものであり、振動改質工程（後述する）における鉱物として、アルカリセラミックボール（トルマリンセラミックボール：図６にそのＳＱＸ分析結果のデータを示す）を用いた。燃料油としては、いずれの実験においても重油を用いた。
また実験に使用した装置は、図９を用いて後程説明する製造装置を用いた。表中の温度は振動改質工程における水温である。
また、振動改質工程においては、鉱物を通過させる時間を変えることにより、水の酸化還元電位を変化させて、所望の加水燃料を製造できるかどうかを確認した。図１〜６に示す経過時間は、振動改質工程の処理時間を示し、経過時間の単位は「分」である。製造できたかどうかの評価のレベルは、最終生成物を目視した結果に応じて、以下の４段階評価により判定した。
Ａ：燃料油と水が完全に分離している状態
Ｂ：不完全な乳濁状態で、底部に油分と水分の分離が見られる。
Ｃ：乳濁状態で油分と水分の分離はみられない。
Ｄ：透明な状態で油分と水分の分離は見られない。
【００３２】
図１は、燃料油に混合する水として、水道水（１）を用いて製造実験(実験１)をした結果を示す表である。振動改質工程において、水管内部に鉱物（アルカリセラミックボール）をいれ、水管に振動を与えながら水を通し、０分〜５０分かけて繰り返し鉱物に接触させた。しかし、酸化還元電位（ＯＲＰ）は、１９０ｍＶまでしか下がらなかった。この水と燃料油を用いて、混合撹拌工程及び融合工程において所定の処理をしたが、所望の加水燃料(評価“Ｄ”)を得ることはできなかった。
【００３３】
図２は、燃料油に混合する水として、バナＨ水を用いた製造実験(実験２)をした結果を示す表である。実験で使用したバナＨ水は、源泉から入手ものであり、飲料用のものとは異なる。実験で使用したバナＨ水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は鉱物と接触させる前から、−１８０ｍＶと低かった（経過時間“０分”を参照）。酸化還元電位はー３１２ｍＶ以下には下がらなかった。この図２に示す酸化電位―１８０ｍＶからー３１２ｍＶのバナＨ水を用いて加水燃料の製造を試みたが、いずれの場合も所望の加水燃料(評価“Ｄ”)を得ることができた。
【００３４】
図３は、燃料油に混合する水として、図１とは異なる別の水道水（２）を用いて製造実験(実験３)をした結果を示す表である。この水道水も酸化還元電位を１２０ｍＶまでしか下げることができなかった。また、いずれの改質水を用いても所望の加水燃料（評価“Ｄ”）を得ることはできなかった。
【００３５】
図４は、燃料油に混合する水として、井戸水を用いて製造実験(実験４)をした結果を示す表である。これによると、０分から５０分の改質処理により、酸化電位が２２０ｍＶからー３４ｍＶまで下がっている。この例では、酸化電位が−３４ｍＶの場合だけ、所望の加水燃料(評価“Ｄ”)を得ることができた。
図４に示す井戸水及び図２に示すバナＨ水による実験結果から、酸化還元電位が−３０ｍＶ前後以下の水を使用することにより、所望の加水燃料を得ることができることがわかった。
【００３６】
以上の実験結果から、まったく改質しないバナＨ水による実験結果（図２：実験２による経過時間０分）でも、所望の加水燃料を得ることが確認された。このことから、水と天然鉱物又は金属とをまったく接触させなくとも所望の燃料を製造できる可能性があることが予見された。
そこで、最初から酸化還元電位の低い水と燃料油とを混合し、持攪拌改質工程においては、鉱物との接触をまったく行わずに加水燃料を製造する実験を行った。その結果を図５に示す。図５は、酸化電位の異なる水にカタラーゼを添加し、振動を与えて細分化するのみで、水を鉱物に接触させることなく燃料油と混合撹拌した後、融合工程の処理をして、加水燃料の製造を試みたもの(実験５)である。
すなわち、実験５は、後述する図８（ａ）に示す第１の製造方法の手順に基づいて加水燃料の製造実験を行った。実験５において、振動工程における水の振動処理時間は３０分であり、温度は４０℃で実験を行った。
その結果、図５からわかる通り、酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の水を使用することにより、水を鉱物等に接触させなくとも（改質工程を得なくとも）、所望の加水燃料を製造できることがわかった。
【００３７】
なお、図２のバナＨ水等を用いて生成した本願発明の透明な加水燃料の試験結果を、図７に示す。一般遮断法人  日本海事検定協会  理化学分析センターによる試験報告書（速報）に基づくデータを転記したものである（平成２６年５月２８日付の試験報告書（速報）：報告書ＮＯ．YPE266/14）。
図７の試験報告書によると、本願発明の製造方法により得られた透明な加水燃料は、Ａ重油に求められる規格要求値を超えるものであり、燃焼効率及び真発熱量ともに従来の燃料油（重油）を超えるものである。
【００３８】
以上から明らかなとおり、本願発明に係る加水燃料の製造方法は、燃料油、水に酵素（カタラーゼ）を添加する添加工程と、振動（改質）工程と、混合撹拌工程を有しており、その際、燃料油と混合する水の酸化還元電位が−３０ｍＶ以下であることを特徴とする。以下、本願発明にかかる加水燃料の製造に用いる、酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の水を「本願機能水」と称する。本願機能水は、酸化還元電位が−３０ｍＶ以下とすることが好ましい。
図８（ａ）に本願発明に係る加水燃料の第１の製造方法の工程を示し、図８（ｂ）に本願発明の係る加水燃料の第２の製造方法の工程を示す。
【００３９】
まず、図８(ａ)を参照して、第１の製造方法を説明する。まず、添加工程１００において、重油または軽油等（例示である）の燃料油または酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の本願機能水のいずれか一方または双方に酵素カタラーゼを添加する。カタラーゼは燃料油及び本願機能水の両方に添加しても、いずれか一方に添加しても良いが、本願機能水にカタラーゼを添加することが望ましい。
【００４０】
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。
【００４１】
振動工程２００は、振動波によって水の分子集合体を細分化させる工程である。使用する振動波は、マイクロ波又は超音波が好ましい。水の分子を十分細分化するために、３０分ほど振動を与えることが好ましい。また、燃料油にも振動波を与えて分子を細分化するようにしても良い。
本発明で使用するマイクロ波は、２〜３．５ｋHｚの範囲が好ましい。２種類の周波数を交互に使って振動波を送っても良い。また、このマイクロ波に替えて超音波を使用しても良い超音波を使用する場合には、周波数は２ｋHｚ〜５ｋHｚの範囲内とすることが好ましい。
【００４２】
加水燃料の燃料油又は水の分子集合体は、この分子集合体を細分化してイオン化するために、２０μｍ〜３０μｍ、あるいは、２０μｍ以下の分子集合体に形成することが好ましい。周波数が２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚの範囲内で周波数が異なる二種の振動波を交互に与えることにより、分子集合体をより細分化することができる。微細化した燃料油と水の分子はイオン化が促進するので、その後の融合工程において、燃料油と水の分子がイオン化レベルで融合し易くなる。
【００４３】
混合撹拌工程３００では、燃料油と振動により細分化した水とを混合し撹拌する。
【００４４】
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燃料油及び水に、熱と圧力を加えてイオン融合せしめる工程である。この工程には、更に、加熱手段と加圧手段とを備えている。加熱手段は、混合された燃料油と水を３０〜１５０℃に加熱し、加圧手段は、圧力３〜１０気圧で加圧する。加熱手段と加圧手段の調整は、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。
【００４５】
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、高加圧またガソリンなどの場合は、低温度、中加圧など油種に応じて加温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、加温、加圧の順序は逆でも良いが、実験では加温、加圧の順の方が改質し易い。
【００４６】
次に、図８（ｂ）を用いて本発明に係る加水燃料の第２の製造方法について説明する。第２の製造方法と第１の製造方法の違いは、最初から酸化還元電位が−３０ｍＶ以下の水を使用せずに、振動改質工程２０１において、振動波によって励起させた鉱物又は金属と水を接触させて、酸化還元電位を−３０ｍＶ以下に改質するものである。添加工程１０１、混合撹拌工程３０１、及び融合工程４０１は、第１の製造方法と全く同じであるので、特に説明しない。
【００４７】
第２の製造方法では、最初から−３０ｍＶ以下の本願機能水を用いる必要はないが、攪拌改質工程の処理時間を短くすることが望ましい。そのためは、バナＨ水などの当初から酸化還元電位の低い水を使用することが望ましい。
【００４８】
第２の製造方法における振動改質工程２０１は、振動波によって励起させた天然鉱物又は金属に水を接触させて水を改質する工程である。この工程は、水を鉱物に接触させること以外、第１の製造方法と同じである。使用する振動波は、マイクロ波又は超音波が好ましい。燃料油にも振動を与えて分子を細分化することも可能である。
【００４９】
振動波によって励起させる天然鉱物として、トルマリンや黒曜石の使用が効果的である。また、金属としては、ニッケル、パラジュウム、アルミニウムを選択するものとし、いずれかの混合体でもよい。
【００５０】
天然鉱石としてトルマリンを使用すると、柱状結晶や極状結晶により燃料油および本願機能水との接触面積が大きくなり、マイクロ波等の振動波を与えて励起することで0.06ミリアンペアという微弱電流が流れ、水を電気分解させ界面活性効果が増す。さらに分子集合体を細分化する時間が短くなり、本装置の性能を高めるのに適している。また、このトルマリンは、振動用の水管１６内に、ケイ素、マグネシウム、カルシウムの付着を防止する効果もある。
【００５１】
加水燃料の燃料油又は水の分子集合体は、この分子集合体を細分化してイオン化するために、好ましくは２０μｍ〜３０μｍ、あるいは、２０μｍ以下の分子集合体に形成することが望まれる。そのため、水管１６内に配設された天然鉱物に、周波数が２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚの範囲内で周波数が異なる二種の振動波を交互に与えて天然鉱物を励起させておき、燃料油及び水を通過させると、分子集合体をより細分化することができる。このように微細化した燃料油と水の分子はイオン化が促進するので、その後の融合工程において、燃料油と水の分子がイオン化レベルで融合し易くなる。
【００５２】
本発明で使用するマイクロ波は、第１の製造方法と同様、２〜３．５ｋHｚの範囲が好ましく２種類の周波数を交互に使って振動波を送っても良い。また、このマイクロ波に替えて超音波を使用しても良いが、マイクロ波の方が天然鉱物を励起させる効果が高い。超音波を使用する場合には、周波数は２ｋHｚ〜５ｋHｚの範囲内とすることが好ましい。
【００５３】
次に、本発明加水燃料を製造する装置について説明する。図９にその概略構成をブロック図で示す。
図９に示す通り、加水燃料製造装置は、水タンク１１、燃料油タンク１２、酵素タンク１３のタンク群を備えている。水タンク１１は、燃料油に混合する機能水(又は機能水に改質する前の水)を貯蔵するもので、燃料油タンク１２は燃料油を貯蔵し、酵素タンク１３は、カタラーゼを貯蔵するものである。
【００５４】
水タンク１１及び燃料油タンク１２は酵素による酵素タンク１３に接続されており、随時適量の酵素を添加することができる。
【００５５】
図９では、振動波発生装置の例として記載されているマイクロ波発生装置１４、１５を例示している。マイクロ波発生装置は、分子集合体を細分化する作用を促進させる装置である。
【００５６】
最初から機能水を混合する場合には、水管１６は、機能水が循環し通過する水路であり、該水管１６の外側からマイクロ発生装置１４、１５により振動が与えられる。
振動改質工程により、水を機能水に改質する場合には、水管１６の内部に天然鉱物又は金属が配設されており、水管１６を通過する水と振動により励起された天然鉱物又は金属とを接触させることにより、水を機能水に改質する。この水管１６内に配設する鉱物として、トルマリン、黒曜石、等を使用することができる。金属の場合はニッケル、パラジュウム、アルミニウムの粉砕品（粒度１０ｍｍ〜２０ｍｍ）または切削片（厚さ２ｍｍ〜５ｍｍ）で構成されたものを使用することができる。振動装置としてマイクロ波を使用する場合、水管内の天然鉱物を十分励起させるためには、水管１６としてプラスチックを用いるのが好ましい。ただし超音波を使用する場合は金属の水管１６でも良い。
【００５７】
水管１６の内部は仕切部材によって燃料油用と水用とに分離した状態で設置されており、天然鉱物又は金属又はこれらを任意適量に配合した混合体を収納する。また、燃料油用と水用とにそれぞれの水管１６を設けても良い。そして、振動波により励起されたことで燃料油と水に接触しながら水と燃料油の分子集合体を細分化若しくは分解するものである。
【００５８】
混合攪拌装置１７は、分子集合体が細分化された水と燃料油とを混合する装置である。このとき使用するミキサーは、ダイナミックミキサーでもスタティックミキサーでも良いが、大きな遠心加速度を付与し、流体の旋回流により強い混合・撹拌作用が生成されるＯＨＲラインミキサー（株）ＯＨＲ流体工学研究所）を使用すると、燃料油と水はさらに均
一で良好な混合油が得られる。
【００５９】
混合攪拌された混合油は混合油貯蔵タンク１８に貯蔵される。この混合油貯蔵タンク１８から、さらに加温と加圧を加える融合装置１９へ流れ、融合した加水燃料となり貯蔵タンク２０に貯蔵される。
【００６０】
融合装置１９は、混合油水を加熱手段と加圧手段とで融合する装置である。この加熱手段として、八光電器製加熱ユニット（加熱機の型式HOP 5050）または類似の性能の加熱装置１９Ａを使用する。一方、加圧手段として、例えば日本クロイド工業（株）製ポンプ（ポンプの型式１−1037 SUS）または類似の性能の加圧装置１９Ｂを使用する。したがって、融合装置１９は、これらの加熱装置１９Ａと加圧装置１９Ｂとを備えたものである。このような加熱装置１９Ａと加圧装置１９Ｂの両方を使って燃料油の性質に応じて温度と圧力を調整することにより、最適で安定した加水燃料が得られる。
【符号の説明】
【００６１】
１１  水タンク
１２  燃料油タンク
１３  酵素タンク
１４  マイクロ波発生装置
１５  マイクロ波発生装置
１６  水管
１７  混合攪拌装置
１８  混合油貯蔵タンク
１９  融合装置
２０  貯蔵タンク
１００、１０１  酵素添加工程
２００，  振動工程
２０１  振動改質工程
３００、３０１  混合撹拌工程
４００、４０１  融合工程
【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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【図９】
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