(57)【要約】【課題】  燃料油に水素を大量に含む水素水を混合し、混合した以上の体積よりも体積を増量させ、燃焼性と保存性を向上させる燃料製造装置及び燃料の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  軽油や重油、灯油等を貯留する燃料油用タンクと、水素水を生成する水素水生成手段と、前記燃料油用タンクから供給される燃料油と、前記水素水生成手段から供給される水素水とを撹拌し混合油を生成する撹拌手段と、前記撹拌手段で生成された燃料を濾過する濾過手段と、から構成されていることを特徴とする【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気分解で得られた水素水に燃料油を投入して混合し、これに炭素と水素水の結合を促す触媒を添加して、濾過して生成されることを特徴とする新燃料。
【請求項２】
軽油や重油、灯油等の燃料油を貯留する燃料油用タンクと、
水素水を生成する水素水生成手段と、
前記燃料油用タンクから供給される燃料油と、前記水素水生成手段から供給される水素水とを撹拌する撹拌手段と、
前記撹拌手段で生成された燃料を濾過する濾過手段と、
から構成されていることを特徴とする新燃料製造装置。
【請求項３】
前記水素水生成手段は、水素の発生を促進させるための第１の触媒を備えていることを特徴とする請求項２記載の新燃料製造装置。
【請求項４】
前記撹拌手段は、前記燃料油と前記水素水の他に炭素粉末が供給され、これらの混合を促進させるための第２の触媒を備えていることを特徴とする請求項２記載の新燃料製造装置。
【請求項５】
水素水を生成する工程と、
生成された水素水と燃料油とを撹拌する撹拌行程と、
前記撹拌行程で生成される燃料を濾過器で濾過する濾過行程と
からなることを特徴とする新燃料の製造方法。
【請求項６】
前記水素水を生成する工程において、水素の発生を促進させるための第１の触媒を有することを特徴とする請求項５記載の新燃料の製造方法。
【請求項７】
前記撹拌行程において、燃料油と水素水と撹拌する際に炭素粉末を投入し、これらの混合を促進させるための第２の触媒を有することを特徴とする請求項５記載の新燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新燃料、新燃料製造装置及び新燃料の製造方法に関し、特に、燃料油に水素水を混合させることで燃料油の増量を図ることを目的とした新燃料、新燃料製造装置及び新燃料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関や燃焼機に使用される燃料量の削減、燃焼効率の向上、排出されるＣＯ２や粒子状物質等の削減を図るために、水と軽油などの燃料油とを混合した燃料の実用化がすすめられている。
【０００３】
水と燃料油とを混合した燃料としては、軽油などの液体燃料に水を加え、さらに再生油等を加えて混合物とし、この混合物を加圧して互いに交差する複数のらせん状の溝に流し、溝の交差部において混合物を衝突させることでエマルジョン化したものがある（特許文献１）。
【０００４】
また、水と燃料油とを混合した燃料には、水に超音波を放射してキャビテーション作用によりイオン化水とし、このイオン化水に超音波を放射してキャピラリー波を生成させてイオン化ミストとし、このイオン化ミストを燃料油や燃料ガスに対し２０〜４５％容量の範囲で混合させたものがある（特許文献２）。
【０００５】
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載されている発明では、水と燃料油との混合状態を安定して維持させることが難しいため、長期間の品質保持が困難であった。このため、従来の水と燃料油とを混合した燃料は、製造後に直ちに使用しなければならなかった。
【０００６】
また、長期間の保存で水と燃料油とに分離した燃料は、燃焼性が悪化してＣＯ2や粒子状物質などの排出量が増加するだけでなく、不完全燃焼により燃焼効率が低下して燃費を悪化させる問題があった。
【０００７】
さらに、従来の水と燃料油とを混合した燃料は、長期間保存せず、製造直後でも不完全燃焼がおき、水の分離、残留で燃焼効率が悪化し、内燃機関や燃焼機の故障を惹起する問題があった。
【０００８】
そこで、特許文献３に示す技術が提案されている。特許文献３は、水の分子結合を不安定な状態にし、この不安定な状態の水に酵素を加え、この酵素を加えた水と微粒子化した燃料油とを反応させ、水の分子状態を分断し、ＯＨラジカルを生成し、このＯＨラジカルにより燃料油中の炭素の鎖を分断し、水成分を含まない燃料とした技術である。
【０００９】
これによれば、水と燃料油とを同化融合させた水成分を含まない新燃料を製造することができ、燃料量を増加させることができ、また、製造された新燃料は、燃焼性を向上して発熱量を増大させることができ、燃費を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１１６９２３号公報
【特許文献２】特開２０１２−８７２８１号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１８２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献３に記載の発明では、燃料油中の炭素の鎖を分断し、分断された炭素にＨとＯＨラジカルを結合して新燃料を製造すると記載されているが、燃料油中に含まれる炭素量は決まっており、炭素量に対して加える水の量も決まってしまうため、新燃料の燃料量を増加させるには限度がある。
【００１２】
本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、燃料油に水素を大量に含む水素水と炭素粉末とを混合し、混合した体積以上の体積に増量させ、燃焼性及び保存性を向上させた新燃料を製造することができる新燃料、新燃料製造装置及び新燃料の製造方法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】
【００１３】
上記問題を解決するために、本発明の新燃料は、電気分解で得られた水素水に燃料油を投入して混合し、これに炭素と水素水の結合を促す触媒を添加して、濾過して生成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の新燃料製造装置は、軽油や重油、灯油等の燃料油を貯留する燃料油用タンクと、水素水を生成する水素水生成手段と、前記燃料油用タンクから供給される燃料油と、前記水素水生成手段から供給される水素水とを撹拌する撹拌手段と、前記撹拌手段で生成された燃料を濾過する濾過手段と、から構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の新燃料製造装置は、前記水素水生成手段は、水素の発生を促進させるための第１の触媒を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の新燃料製造装置は、前記撹拌手段は、前記燃料油と前記水素水の他に炭素粉末が供給され、これらの混合を促進させるための第２の触媒を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の新燃料の製造方法は、水素水を生成する工程と、生成された水素水と燃料油とを撹拌する撹拌行程と、前記撹拌行程で生成される燃料を濾過器で濾過する濾過行程とからなることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の新燃料の製造方法は、前記水素水を生成する工程において、水素の発生を促進させるための第１の触媒を有することを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の新燃料の製造方法は、前記撹拌行程において、燃料油と水素水と撹拌する際に炭素粉末を投入し、これらの混合を促進させるための第２の触媒を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、燃料油に水素を大量に含む水素水及び炭素を混合させることで、混合した体積以上の体積に増加させることができ、燃焼性及び保存性を向上した新燃料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】新燃料の製造装置の構成を示した図である。
【図２】新燃料の製造方法を示したフローチャートである。
【図３】新燃料の分析データを示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の燃料製造装置の構成を示した図である。
【００２４】
図示するように、本実施形態の燃料製造装置１は、燃料油供給手段１０と、水素水製造手段２０と、撹拌手段３０と、濾過手段４０とから構成されている。
【００２５】
燃料油供給手段１０は、燃料油を貯蔵するための燃料油用タンク１１と、燃料油供給用開閉弁１２と、燃料油供給路１３とを備えている。
【００２６】
燃料油供給手段１０が有する燃料油用タンク１１に貯蔵される燃料油は、例えば重油や軽油、灯油などであって、それぞれの燃料油を貯蔵するために燃料油用タンク１１を複数備えてもよい。
【００２７】
また、燃料油供給路１３に燃料油を微粒子化するための燃料油用ミキサを備えてもよい。
【００２８】
水素水製造手段２０は、水素水を製造するための反応器２１と、反応器２１で製造された水素水を撹拌手段３０へ供給するための水素水供給用開閉弁２１と、水素水供給路２２とから構成されている。
【００２９】
反応器２１は、従来の方法で水素水を製造する装置であり、反応器２１内に隔膜２１ａを挟んで陽極２１ｂと陰極２１ｃとを設け、反応器２１内に供給された純水を電気分解して、陰極２１ｃで水素を発生させて、水素を含有する水素水を製造する。
【００３０】
また、反応器２１の陰極２１ｃ側には、水素をより多く発生させるための触媒２００（金属マグネシウム）が投入されている。
【００３１】
この触媒２００は、金属マグネシウムの微粒状の粉体からなり、担体としての粘土に混煉して焼成することにより製造された所望形状の多孔質固形物であり、反応器２１内に投入されている。
【００３２】
反応器２１内では、供給される純水が触媒２００を構成する金属マグネシウムと反応して酸化マグネシウムと活性水素とが生成される。このように反応器２１では、電気分解で発生する水素の他に、活性水素が発生しより多く水素が含まれる水素水が製造される。
【００３３】
撹拌手段３０は、燃料油と水素水とを撹拌させるための撹拌器３１と、撹拌中に燃料油と水素水とに高周波を照射するための高周波照射手段３２とを備えている。
【００３４】
撹拌器３１内には、燃料油と水素水との反応を促進するための触媒３１ａ（二酸化マンガン）が投入されている。
【００３５】
濾過手段４０は、ポンプ４１と濾過器４２とから構成されており、撹拌手段３０で混合された混合油をポンプ４１で濾過器４２に高圧で送り込むことで混合油を濾過する。
【００３６】
次に、図２を参照して、燃料の製造方法について説明する。
【００３７】
図２は、燃料の製造方法を示したフローチャートである。
【００３８】
まず、水素水製造手段２０で水素水を製造する（ステップＳ１）。
【００３９】
上記したように、水素水製造手段２０では、従来の方法で生成された純水が反応器２１に供給されており、純水を電気分解して陰極２１ｃで発生する水素と、触媒２００との反応で得られる水素とが溶け込んだ水素水を製造する。
【００４０】
次に、燃料油供給用開閉弁１２を開けて燃料油用タンク１１から燃料油供給路１３を介して撹拌器３１に燃料油を供給する（ステップＳ２）。
【００４１】
また、同時に水素水製造手段２０の反応器２１で製造された水素水を撹拌器３１に供給する（ステップＳ３）。
【００４２】
撹拌器３１に供給される燃料油に対する水素水の量は、燃料油と同量もしくは、燃料油よりも多い量を供給する。
【００４３】
また、水素水は、供給する量を一度に供給するのではなく、一定の時間ごとに少しずつ供給し一定の量になるまで供給する。
【００４４】
また、撹拌器３１には、燃料油と水素水とのほかに炭素粉末が投入される（ステップＳ４）。
【００４５】
そして、燃料油と水素水と炭素粉末を撹拌しながら混合させる（ステップＳ５）。
【００４６】
撹拌中は４０〜５０℃の温度に保ち、撹拌は３０〜４０分行う。
【００４７】
さらに、燃料油と水素水と炭素粉末との撹拌中に、これらに高周波照射手段３２に高周波を照射する（ステップＳ６）。
【００４８】
高周波の照射によって、燃料油と水素水及び炭素粉末を微粒子化させる。なお、高周波の照射は一定の回数に達するまで繰り返す。
【００４９】
高周波の照射を一定回数行った後も、撹拌によって生成される燃料が所定の体積に増加するまで撹拌を継続させる。
【００５０】
これにより水素分子と炭素分子とが結合して新たな炭化水素が生成され、燃料の体積が増量する。
【００５１】
濾過器４２に送られた混合油は、ポンプ４１によって高圧で濾過器４２中を通過させることにより混合油に含まれる余分な炭素粉末などを濾過する（ステップＳ７）。
【００５２】
次に、本実施形態で製造された新燃料の結合反応を証明するテストデータを、以下に列記する。
【００５３】
図３は、日本海事検定協会による新燃料の分析データを示したものである。
【００５４】
図示するように、本実施形態による新燃料の分析データは、
１．密度（１５℃）は、０．８４５２ｇ／ｃｍ3
２．セタン指数は、５２．７
３．引火点（℃）は、７５．０℃
４．流動点（℃）は、−６．０℃
５．動粘土（ｍｍ2／ｓ）は、２．８００ｍｍ2／ｓ
６．蒸留性状（９０％留出温度）（℃）は、３４８．０℃
７．残留炭素分（ｍａｓｓ％）は、０．０１ｍａｓｓ％
８．硫黄分（ｍａｓｓ％）は、０．０１９ｍａｓｓ％
９．水分（ｍａｓｓ％）は、０．００８３ｍａｓｓ％
１０．ＣＦＰＰ（℃）は、−３℃
１１．灰分（ｍａｓｓ％）は、０．００１ｍａｓｓ％
１２．総発熱量（Ｊ／ｇ）は、４５，６００Ｊ／ｇ
となる。
【００５５】
この表からわかるように、本実施形態による新燃料は、水分の分離、残留がなく燃焼性が良好でＣＯ2や粒子状物質の排出量を低減することができ、燃焼効率を向上させることができる。
【００５６】
このように、本実施形態では、燃料油（軽油や重油又は灯油など）と水素を多く含有する水素水を混合し炭素粉末を添加して撹拌することにより、燃料油と水素水とを混合した際の体積以上の体積に増加させることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１    燃料製造装置
１０    燃料油供給手段
１１    燃料油用タンク
１２    燃料油供給開閉弁１２
１３    燃料油供給路１３
２０    水素水製造手段
２１    反応器
２１ａ    隔膜
２１ｂ    陽極
２１ｃ    陰極
２２    水素水供給用開閉弁
２３    水素水供給路
３１ａ、２００    触媒
３０    撹拌手段
３１    撹拌器
３２    高周波照射手段
４０    濾過手段
４１    ポンプ
４２    濾過器
【図１】
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【図２】
2017119775.tif 000004
【図３】
2017119775.tif 000005