JP2008150568A

JP2008150568A - 可燃物の加速的助燃効果と非可燃物の溶融、昇温、省エネルギー技術、複合混合ウォーターガソリン、酸化膨張燃焼速度促進剤（酸化）燃焼発熱助剤の応用

Info

Publication number: JP2008150568A
Application number: JP2006357278A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kojima; 信一郎小嶋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-17
Filing date: 2006-12-17
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】二酸化炭素およびダイオキシン生成の低減、アスベストや牛骨粉や直ぐそこに来ている医療廃棄物の焼却処分など、燃焼（酸化）に対して、燃焼課程で起こる熱や膨張などを短縮、過大膨張、膨張時間の調整などの出来うる燃焼助剤の提供。
【解決手段】直接燃焼、又は間接燃焼において、動力に転嫁する方法として、燃焼時、或いは膨張時、燃焼助剤として触媒的効果を得られるＣ_７Ｈ_５Ｎ_３Ｏ_６（ニトロとトルエンの化合物系に属する、トリニトロトルエン）をエタノール、或いはメタノール、或いはそれらと同属の可燃性アルコール類にトリニトロトルエンを適量分散、混合、希釈させ、それに水を加え加水分解した混合物を燃焼時、又は燃料供給貯蔵タンク、及び改め置く大型貯蔵タンクに貯蔵した物を内燃機関やバーナー類、その他熱を必要とする目的の用途に副次的に使用する。
【選択図】図１

Description

［０００１−１］
本発明は現状、化石資源である石油を中心としたエネルギー基盤を、燃焼理論により理論値燃焼に近づけることと、燃焼、即ち酸化、化合により膨張を求め、ガソリンやセタン価の高い軽油や重油を一般的には規格化して使い分けされているものの、このままの状態で消費を加速的に増やす場合、石油資源を活用して医薬品など生み出している用途に必要な石油類、或いはプラスチックなどの用途に加速的に増え続けている現状を考えると枯渇するのは時間の問題のような気がしてなりません。そこで本発明はこのような状態から脱皮する為、又、後の世に貴重な炭化水素系石油類を残す必要があり、又尚かつ、現状あらゆる面で地球環境が変わってきている。これらは全て大気中に含まれる二酸化炭素の量が益々増大しているのが原因で、このようなことを少しでも緩和する為に本発明は内燃機関、及び熱を求めて加熱する水の蒸気のエネルギーをパイプラインを構築し、使用することで、あらゆる場所でその熱源となっている。これらの問題を解決するには燃焼から熱交換して蒸気や温水などを求める方法を見直すと共に、燃焼理論と現状の規格を若干変える必要はあるものの、ニトロとフェノールの化合物、トリニトロフェノール、或いはニトロとトルエンの化合物、トリニトロトルエン類を燃焼や燃焼で得る膨張に使用することで、本発明はある程度の二酸化炭素の排出量の削減と熱のその燃焼基材からなる混合物により、又、予め燃焼過程において酸化を制御する為に、その配合比を変えたり、その中心的役割をする、通常は火薬として使用する目的で化合物を作ったものの、この化合物を内燃機関の燃料として活用は出来ないものかと研究を重ねた結果、トリニトロフェノールをメタノール、エタノールに属するアルコール類も含め、これらの中にトリニトロフェノールを溶かし込み、飽和状態を意味する沈殿現象の始まりを１００％とし、これに主量になる水を混合し、更にトリニトロフェノールアルコールの場合、ガソリンエンジンに使用する場合、ガソリンを混合し、水に希釈する。そのパーセンテージは内燃機関で４サイクルエンジンの場合、圧縮比が大きく左右する為、取りあえずこの項目で述べることは、上記に記したようにトリニトロトルエン類を燃焼助剤として更に混合し、アンチノック高膨張性を高める働きと、更に燃焼、膨張力を微量で上げる為に添加し、尚かつ、太陽系に位置する地球は太陽の光とエネルギーを注ぎ込まれ、尚かつ地球内部の内因子地核エネルギーにより、バランスは保たれており、地球表面の温度や湿度は赤道を中心に南半球と北半球が赤道より徐々に寒冷地帯を作る環境にあり、そのような環境下で使用する場合、燃料自体が凍結するのでは使い道は限られてき、それらを回避する為に凍結を防止しなければならない。防止方法はいろいろな方法があるが、ここでは強酸化物と交わりの良いエチレングリコール類を使用し、微量の酸化防止剤を添加してウォーターガソリンなるものを構成するものであり、これらを本発明は実用に向けてあらゆることを試し見、内燃機関では上記で述べてきたようにトリニトロフェノール、及びトリニトロトルエン等を適度な割合で親和性の高いメタノール、エタノール、その他親和性の高いアルコール類（可燃力のあるもの）に希釈し、その希釈した溶液は飽和濃度に達するまで摂氏２５度で上げ、それを更にアルコール類に希釈するか、一旦飽和状態になったものを水に希釈し、更にその希釈液に微量のトリニトロトルエン類を加え、この時トルエンで一旦トリニトロトルエンを希釈する場合もあり、この場合は希釈率を飽和濃度とせず、重量比とトリニトロトルエンの容積比で配合混合し溶かして加えるか、親和性の高いガソリンに先に加えてトリニトロフェノールのアルコール溶液、この場合エタノール、及びメタノールを意味する。エタノールの場合、若干のコスト高につくが、水素基が高く、エタノールを使用するのが最も妥当であり、エタノールとメタノールの混合物を希釈液に使用する場合もあり、その場合も同様な方法で混合し、燃焼助剤を構成し、その構成した燃焼助剤に適量の炭化水素系石油燃料を混合し、更に凍結から回避する為、可燃性のエチレングリコールなどを混合する。その場合、炭化水素系石油燃料の使用量は若干少なくする。アンチノック性を持たせる為、その混合溶液に微量のニトロとトルエンの化合物、トリニトロトルエンをトルエン溶液に予め混合し使用する場合と、そのまま混合液に使用する場合と２つの方法を取り、それらの混合物に時と場合によりアニオン、ノニオン、カチオン類何れかに属す界面活性剤を微量加え、エマールジョンウォーターガソリン、及び可燃剤に軽油、重油を使用する場合、これはディーゼルエンジン用であるが、ガソリン用にも同じ様なことが言え、エマールジョン化してエマールジョン加熱噴射燃焼等に使用する場合もあり、何れにしてもニトロとその化合物を使用して、焼却炉、焼成炉、溶融炉、暖房、温水、ボイラー、熱処理炉、農業用ビニールハウス、風呂釜、温水貯湯器等の熱を必要とする物、或いは膨張エネルギーを必要とする物などに朱記に記載した各々の方法で使用する。省エネルギー、或いは有害な一酸化炭素などの生成防止（酸欠のない状態で）或いは二酸化炭素などの削減に貢献するものである。
［０００１−２］
本発明は現有の諸問題を歴史的には一応の順序を考え、あまり時間を掛けて行うと化石資源は枯渇してしまう為、可燃物等を燃焼する際、発熱量、及び膨張率を従来の大気燃焼に対して、それらを損なわず、エネルギーの源ともいえる可燃物の時間的発熱量を増加させ、完全燃焼をせしめることであらゆる可燃物、即ち石油系化石資源を如何に効率よく燃焼させるか、又、それらに付随した効果を熱に変えるか、或いは地球上に豊富に存在する酸素と水素の化合物、水を前者で得た高熱で蒸気爆発を併用し、内燃機関のように気密圧縮により、圧縮を最大限に行う少し手前か、それとも完全圧縮時かに、ガソリンエンジンの場合、点火栓に火花を飛ばし、圧縮された空気、トリニトロフェノール、可燃性アルコール類（水素基の多いもの）つまりエタノール、メタノール等に分散させた物を更に同一、アルコール類で希釈する場合もあり、希釈した希釈溶液に水を混ぜ、更にガソリン等を混ぜ、寒冷地使用の場合、その環境に合わせて強粘性のエチレングリコールなどを混ぜ、そのままガソリンエンジンのエネルギー源に使用するか、更に微量の界面活性剤を添加し、エマールジョン化した物を使用する場合もあり、これらの使用に当たっては、主な目的は化石石油資源の延命策と省エネルギー、更には二酸化炭素の排出量を減量することで地球環境破壊の歯止めを考えているもので、同じ内燃機関でディーゼルエンジンのように大気を２０〜２４分の１くらいに現状では圧縮し、赤熱空気を求めているが、この圧縮比も本発明の燃焼助剤を使用して、ウォーター燃料を使用する場合、圧縮比も現状に止まらず、その混合率の変動により圧縮比は異ならすことができ、これらを速やかに作動させる為、潤滑油が使用されているが、潤滑油の性質を耐酸化性に広げることで、ケイ素などから分解できるシリコン系無機潤滑剤と石油系潤滑剤を高圧下で柔軟性を取り、極めて地球上では硬度の高い物を使用し、その硬度の高い物に上記複数の物をぶつけることで各々分子破壊を起こし、そうすることで結合力を高め、高めた結合力で親和性を生み、親和性を活用して耐酸化性の高い潤滑油を求める必要性も出てくるものの、高温高速酸化、或いは多核燃焼理論に基づく急速燃焼と急速膨張を得ることで、今まで以上の高いトルクを引き出すことが可能になる。そうすることにより、高出力と高トルクを求める輸送用トラック、トレーラー、ディーゼルエンジン乗用車、船舶、発電機、ディーゼル機関車、建設機械、農機具などのディーゼルエンジンを主体として、高トルクを引き出し使用してきた。各動力発生装置（ディーゼルエンジン）の場合、今までは発生する一酸化炭素と炭素の超微粒固形物が社会問題となり、燃焼後にそれらの生成物を回収するシステムを取り付けることが義務づけられ、購入コストやメンテナンスコストなどが跳ね上がるだけで、何の解決にもならなかったのが現状であり、本発明の水の急速膨張を促進するウォーター軽油、及び重油等を［０００１−１］の通り、配分、配合し、混合した物を使用することで、排ガス中の煤煙を減少させると共に、完全燃焼であるが故、二酸化炭素は出るものの、酸化の際、酸化速度が極めて速くもできる。一定の配合率を守ることで内燃機用燃料として使用が可能になる。
［０００１−３］
本発明の中でエマールジョン燃焼を詠っているが、従来のエマールジョン燃焼はガソリンを始めとする石油系燃料油とアルコールを基材とする界面活性剤によるエマールジョン化燃焼が殆どであったが、本発明のエマールジョン化燃焼は燃焼助剤と本文が称するトリニトロトルエンをトルエン、又はアルコール類で更にそれらを混合することにより、エマールジョン燃焼バーナーの燃焼発熱量を大幅に向上せしめ、燃焼時、これらに３００℃前後の予熱を加える機構を備え、バーナーの炊き込み口周辺の熱を吸収し、その周囲に配置したスプリング状吸熱熱交換チューブ内を通過させるか、改め置く予熱器でバイパス回路を設け、更にリリーフ機構を設け、一定の圧力で予熱した混合エマールジョン燃料を燃焼助剤と同時、又は別々に二次空気と同時に噴射した時、この場合、一次側の主エマールジョン燃料内にも微量の燃焼助剤を予め混合し、又、この混合の方法は先に述べたように噴射ノズルより燃料を噴射する直前に混ぜるか、それより以前タンク内に燃焼助剤を少量、又は必要量混合し、ノズルより高圧で噴射することで開放着火するものの、この場合、炊き込み始めは灯油や重油などを燃料とし、運転する補助バーナーで被加熱蓄熱物をバーナーの前方に設置し、その蓄熱物に対して上記に述べたエマールジョン燃焼助剤混合品を二次空気と共に噴射することで着火し、更に着火した火炎は補助バーナー同様、酸化の少ないセラミックメッシュやステンレスメッシュ、耐熱鋼メッシュなど適度な通気口を備え持つ蓄熱物を設置し、それに加熱されたエマールジョン、及び燃焼助剤の混合した物を噴射することで、蓄熱体後方に大きな高温のエリアを形成し、蓄熱体の後方から吐き出される高温雰囲気のエネルギーを効率よく使用することで、大変大きな省エネルギー効果を出すことができると共に、これを炉内で密閉的に行った場合、炉の温度は今までの通常燃焼では考えられない程、高い発熱量を持って炉内の雰囲気を極めて高い高温体にせしめ、更に炉内に空気、及び酸素などを半ば強制的に送り込み、燃焼助剤を連続、断続的に注ぎ込む場合と噴射する場合、どちらにしてもほぼ同様の効果を得られ、これらで発生した熱エネルギーを効率よく炉内に蓄熱することにより、炉内は従来の燃料、石油系燃料、及び天然ガス、ＬＰＧなどを主燃剤に使っても同様の効果が得られ、これらの効果は炉内燃焼の場合、特に可燃物や被可燃物を燃料とし、それらの燃焼温度を高温で短時間燃焼溶融させる為に、燃焼助剤の投入量を断続、連続で霧化、或いは滴下することで、短時間燃焼溶融することは無論、滴下量や噴霧量のコントロールをすることで、炉内温度を変幻自在にコントロールすることが出来る。又、増加した熱エネルギーは効率よく活用することで、従来の燃焼（酸化）で得られるエネルギー効率を大幅に改善し、従来の燃焼理論に対して、本発明の燃焼助剤を添加使用、又は混合、及び挿入、噴霧、滴下、蒸気状、ガス状状態、或いは増量剤を用い固形化したり、オブラードして半ゲル状で使用することにより、燃焼（酸化）時の膨張率、膨張速度、膨張形態、膨張時間、発熱量、発熱速度、発熱形態等を大幅に改善し、理論値以上の酸化速度とエネルギーに転嫁するスピードを上げることで、効率面においても大幅に改善され、枯渇する化石資源油等や、その他、石炭等の有機性酸化物に、急速に燃焼助剤を供給してやることで、温度上昇は無論、燃焼速度は、そのパーセンテージにより無限に加速化され、それらを有効なエネルギーに変換することで、化石資源を始めとする種々の自然界に存在する全ての可燃物、及び人造的に合成、化合、重合、分離、結合などを施した。現状、一般的に廃棄物ともなり得る有機物質を燃料に転嫁することは、常識的に考えられていなかったが、本発明の燃焼助剤の共用により、それらの物を燃焼骨材として、エネルギーを生み出す源になる。
［０００１−４］
本発明は、現状の内燃機関、ボイラーの熱源、温水ボイラーの熱源、火炎放射器等の燃焼炎の延長と火力の増強と省エネルギー、直接使用の場合、ガスコンロ、ＬＰＧ、ＬＮＧ、これらの場合、ガスノズルをもう一本追加して、直接、燃焼助剤噴霧状況を作り出すことにより、同じ使用量で火力の増大と省エネルギーをはかることが可能となり、それ以外の用途においても、例えば、内燃機関で言えば、特にディーゼルエンジン、舶用小型ディーゼルエンジン、舶用大型ディーゼルエンジン、小型乗用車用、乗用車用、トラック用、農業機械用、自家発電用小型ディーゼルエンジン等で、圧縮赤熱空気に本燃焼助剤を噴射直前で混合噴射、又は二個の噴射ノズルを設け、燃焼室に可燃性燃料油を噴射タイミングに合わせて、燃焼助剤を濃度調整した上で適量、噴射することで、排気ガスのクリーン化がもとからはかれると共に、燃焼時の膨張力が向上し、出力の改善と燃料の節約にもつながる。更にガソリンエンジンで言えば、燃料噴射装置付きの場合、噴射ノズルを複数個設けて、一方をガソリンの噴射ノズルとし、もう一方を燃焼助剤の噴射ノズルとする場合、これらにおいても気薄燃焼と同時に、着火タイミング位置等のセットが有効ピストン面積、及びクランク角度に対して、点火角度を従来の物では、かなり早めにしていたが、燃焼助剤を共用することで、効率の良いクランク角度を限りなくゼロに近づけることが可能となり、そうなることで燃焼、膨張の有効効率燃焼が可能となり、燃焼技術はもとより、力学的力率方向でも大幅な改善が期待でき、双方を両立して良方向に改善できるため、著しく石油エネルギーの節約が期待できると共に、急速燃焼膨張ゆえ、二酸化炭素の排出量を削減することが可能となり、併せてＮＯｘ等の排出も大幅な削減を可能にするものであり、キャブレーター方式ではキャブの主ゼット、ニードル部分より燃料が霧化して、吸入により吸収される際、主ゼット後部に燃焼助剤吸入用ニードル弁を設け、それより適量の燃焼助剤を吸引、混合圧縮することにより、インジェクター燃料噴射方式、同様の効果があり、或いは、燃焼助剤を適量、予め燃料に添加し、燃焼助剤として使用する場合もあるが、この場合、燃料タンク、及び給油ポンプ、貯蔵方法に多少の工夫を行う必要が出てくる。この場合言えることは、燃焼助剤の混合対比を少なくし、省エネルギー、高効率、排ガス、燃料の節約等に役立てる場合がある。
［０００１−５］
本発明は、発熱量の増加により、本来、使用されていた状況を大幅に克服し、その目的物に対して、全ての直接燃焼、間接燃焼における酸化速度の調整が可能になる。更に、仕事量が倍増するため、それに至る燃料の使用量が半減し、二酸化炭素の排出も同様、半減し、有害な一酸化炭素の生成が無く、極めて確実に目的物の有効範囲で使用することで、ピンポイント使用することにより、更に資源の節約につながるもので、使用に際しては、別段、従来通りの使用で、その効果は発揮できるものの、全ての可燃物が燃料として使用可能な為、使用用途は格段に広がり、資源の節約が相当量見込める。
［０００１−６］
本発明の燃焼助剤を使用した直接燃焼方式の中で、直接燃焼を使用した焼却炉、或いは溶融炉など、その濃度使用量によって異なるが、殆どの有機物を燃焼（酸化）させるため、殆どの廃棄物、可燃物、及び非可燃物でも蓄熱媒体として溶融し、殆どの物が燃料として使用可能となる。特に現状、問題になっている医療廃棄物などの急速酸化処理、及びアスベスト等の針状物質については、瞬時に溶融し、セラミック化が可能になる。又、これらの処理をする際、副産物として、かなり温度の高い排気を有意義に使用することで、排熱回収、又は排熱ボイラー、高圧蒸気タービン発電なども可能で、これらを全て有効的に活用することで、現状、使用されているエネルギー資源の節約を相当量できることが可能になり、本発明の燃焼助剤は、あらゆる燃焼用途に使用でき、従来から一部の外燃機関、及び内燃機関で使用されているニトロを活用して、ニトロチャージャーのように、供給されたニトロ、亜酸化窒素が分解によって２Ｎ２Ｏから２Ｎ＋Ｏ_２となり、酸素の摂取量を数割から数倍ぐらいまで増やして、力を得るものとは異なり、燃焼助剤触媒作用を起こし、燃焼速度、つまり、酸化スピードを数倍から数百倍まで調整可能な状態で引き上げることを目的とし、同じ量の燃料を使用しても極めて高い温度が得られるため、エネルギー使用量を大幅に全ての燃焼機器で削減可能となる。
［０００１−７］
本発明、燃焼助剤の原理は、Ｃ_７Ｈ_５Ｎ_３Ｏ_６（トリニトロトルエン）、Ｃ_６Ｈ_２ＣＨ_３（ＮＯ_２）_３、異性体をもつニトロ化合物をエタノール（エチルアルコール）、メタノール、これらに類するアルコール類、又はトルエンに分散混合し、トルエンを除いて沈殿を有しない飽和状態を作るか、計量した混合状態をＨ_２Ｏ（水）に分解し、希釈して不安定なものから安定させたものにする場合と、Ｈ_２Ｏを混合しない時点で、エタノール、メタノール、これらに類するアルコール類、又はトルエン等の希釈剤に希釈割合を定め、その定めた希釈割合とは、安定と安全な範囲を意味し、エタノール、メタノール、これらに類するアルコール類、又はトルエン等の親和性をそのまま活用し、大気中では可燃性があるガソリン、灯油、軽油、重油等に適量混合し、使用する場合もあり、更に、より安全を考慮し、Ｈ_２Ｏに希釈し、混合対比より換算して各用途ごとに対比を設定し、酸化安定性を目安に適量、水と混合し、目的物に酸化の際、触媒的効果として使用する。この場合、直接燃焼助剤を目的とし、主として使用するものを燃焼助剤ということ。

近年、アスベストや医療廃棄物などを安全に処理する安価な方法が無く、又、水素燃料などをもとに、高温火力において部分的に焼却するなどの、クリーンに近い技術開発が試みられてきているが、これらの方法は、あくまで部分的な高温流域を作り、徐々に焼却処理していくのが限界であるが、クリーンとはいえ、水素を製造する過程で大変多くのエネルギーを必要とし、又、尚かつ、間接的には、総称すれば（エネルギー供給システムより）二酸化炭素などの地球環境に悪影響を与える物の使用に結局はなり、（水素の場合、使用現場では化合物として水や水蒸気となる）熱プラズマや高周波誘導溶融などはコストが高くて普及しない。これらを総称して抜本的な解決にはならなかった。それに比べ、可燃物に燃焼バーナーで予熱を加え、予熱が加わった時点で、燃焼助剤、即ち、微量のニトロとトルエンの化合物、ニトロ系トリニトロトルエンをトルエンや可燃性アルコール類溶液を水に希釈して使用することで、部分的ではなく、一気に全体を高温、高速、酸化させることで、危険物質の飛散を防止し、外部に漏れることなく処理できる。このことを高温、高速、酸化制御燃焼とも言い、この方法を使用することで、二酸化炭素等の発生量を短時間燃焼で抑え、安全に処理できること。但し、本物質は燃焼助剤と称しているが、殆どの物と酸化反応するので、技術の分野で述べたように水エマールジョンやウォーターガソリン、或いはウォーター軽油、ウォーター重油、ウォーター灯油などに適量添加することにより、燃焼効率を大幅に改善することが出来ると共に、この動作をコントロールする方法として、希釈量の量の設定、及び使用時の使用量の設定等で変幻自在に膨張、燃焼速度（酸化速度）調整することが出来る燃焼助剤である。時としてトリニトロフェノールと共用し、更に段階燃焼（酸化）をも作り出すことができ、内燃機関においてはかなりの省エネルギーと二酸化炭素の排出量等の削減が可能になる物である。

発明が解決しょうとする課題

最近、社会問題となっている医療廃棄物の移動、及び耐火構造用耐火保護剤、アスベスト等を安全に、尚かつ、より早く確実に、安全な物質に減質させる技術が求められており、とりわけ現在、流行の水素熱源による溶融等が考えられているが、確かに、燃焼の現場ではクリーンであるが、熱源の源となる水素の発生理論の抜本的な開発が追いつかず、間接的に火力発電所等から二酸化炭素の排出量を多くするような、大量な電流などを要する技術が現状、主流で、このような技術を使用するよりも、それに替わる安全で、尚かつ、省エネルギーと共に、小型化でき、処理スピードの速いものが要求され、ダイオキシンのように環境ホルモン的要素を持つ有害物質を生む例が大方で、これらを全ての面でクリアするため、有効な手段の構築が現状、急務とされている。

課題を解決するための手段

本原理、燃焼助剤は、通常、燃料として使用する化石資源油をとりあえず熱源とし、また動力源ともし、この両方をエネルギー面と環境面、両面から解決できる方法として、化石資源油燃焼に対して、燃焼助剤を適量、添加燃焼することで大量の熱の発散をさせ、同時に、酸化スピードを従来の燃焼理論の上では考えられないぐらい速いものにし、ダイオキシンなどの発生を無くし、直接燃焼の場合、必要カロリーに対して、投入するエネルギー量を大幅に抑え、省エネルギー化をはかり、尚かつ、これに伴う、二酸化炭素等の発生量を半減させ、大気汚染を防止するものであり、医療廃棄物等については、汚染物質の飛散等が無いよう発生源の一番源に設置し、同時、均等に高温、高速で酸化させるため、大気や周囲に臭気と汚染物質の飛散を防止できると共に、高温のため、溶融までの最終処理がその場で、できるなどの大きなメリットを持ったものであるが、この他にも暖房用などに活用でき、その場合、燃焼助剤をその発熱燃焼状況に合わせて、連続、断続的に供給してやることにより、従来の燃焼方法よりも燃焼効率を高め、更に炭素や一酸化炭素などの生成を抑え、（あくまで酸化雰囲気の場合）必要なとき必要な量の熱の供給をすることは無論、内燃機関などにおいては殆どの場合、水が主膨張体にする為、適量の燃焼助剤を燃料に混合するか、改め予備供給機構を設け、燃焼室内で超希薄燃料と混合膨張することにより、これらを回転運動に変え、エネルギーを稼働源にした種々の石油資源より分留によって求められた燃料を一部用いるだけで大幅な省エネルギー効果と二酸化炭素の削減効果を求めることがあるが、今までなかなかできなかった。

発明の効果

本発明の燃焼助剤を使用した直接燃焼方式の中で、直接燃焼を使用した焼却炉、或いは溶融炉、或いは加熱炉、或いは暖房用、或いは炊事用、或いはボイラー用、或いは廃油ストーブ、或いは廃油バーナー、或いは加熱用バーナー、或いは農業用ハウス、ビニールハウスなどの熱源、その濃度や使用量によって異なるが、殆どの有機物を燃焼（酸化）させるため、殆どの廃棄物、可燃物、及び非可燃物でも蓄熱媒体として溶融し、殆どの物が燃料として使用可能となる。（無機材料は溶融に止まる）特に現状、問題になっている医療廃棄物などの急速酸化処理、及びアスベスト等の針状物質については瞬時に溶融し、セラミック化が可能になる。又、これらの処理をする際、副産物として、かなり温度の高い排気を有意義に使用することで、排熱回収、又は排熱ボイラー、高圧蒸気タービン発電、暖房、給湯なども可能で、これらを全て有効的に活用することで、現状、使用されているエネルギー資源の節約を相当量できることが可能になり、本発明の燃焼助剤は、あらゆる燃焼用途に使用でき、従来から一部の外燃機関、及び内燃機関で使用されているニトロを活用して、ニトロチャージャーのように、供給されたニトロ、亜酸化窒素が分解によって２Ｎ２Ｏから２Ｎ＋Ｏ_２となり、酸素の摂取量を数割から数倍ぐらいまで増やして、力を得るものとは異なり、燃焼助剤触媒作用を求め、燃焼速度、つまり、酸化スピードを数倍から数百倍まで調整可能な状態で引き上げることを目的とし、同じ量の燃料を使用しても極めて高い温度が得られる為、エネルギー使用量を大幅に全ての燃焼機器で削減可能となると共に、内燃機関などに酸化膨張に必要な量を予め燃料と混合か、別々に燃焼助剤を超希薄燃料吸入機構より適量、吸引、或いは噴射により供給してやることに対し、基燃料、即ち石油資源油の大幅な節約が実施できる物である。尚かつ、排気においては二酸化炭素などの排出量を半減させることも可能である。

直接燃焼の場合、焼却炉等で可燃物を有したものに主たる燃料として、石油系、ガス系燃料を使用し、それに対して燃焼助剤を合わせ添加燃焼させることにより、（燃焼助剤とはニトロとトルエンの化合物で、２，４，６，又はそれに類するニトロとトルエンの化合物、トリニトロトルエンをエタノール、或いはメタノール、或いはそれに類するアルコール類に溶解したものを加水分解、湿式分散安定化希釈した物）燃焼用高酸化剤、若しくはそれに類するニトロとフェノールの化合物、トリニトロフェノールをエタノール、又はメタノール、又はそれらの基質に類するアルコール類に適量を希釈し、更にトルエンに希釈したトリニトロトルエンを混合し、その混合物に適量の水と炭化水素系石油類を更に混合し、炭化水素系石油類を燃料とする加熱用、或いは乾燥用、或いは内燃機関、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ロータリーエンジン等に使用し、その際、水に適量のエチレングリコールを加え、寒冷地を想定して始動試験を行った結果、始動状況は極めて良好であると共に、その配合比率を幾分弄るか、ニトロとトルエンの化合物、ニトロ系トリニトロトルエンのみのトルエン、アルコール類と炭化水素系石油類を混合し、適量の水で加水分解し、朱記と同じ様な試みをした結果を得た。それらに加え熱を得る為、同様、若しくはエチレングリコール等の強可燃物を除き、その他は同様の配合率にてバーナーに直接使用した結果、燃焼炎前方に蓄熱メッシュ等を設けることで、従来の石油系燃料のみの場合と本発明の燃焼助剤を加えた石油系燃料との比較試験をした結果、燃焼助剤を加え燃焼させた物は、大幅に発熱量を増加し、そうでないものは増加しなかった。この燃焼テストは直接、燃料タンクに予め混合した物を入れるか、主燃焼バーナーを燃焼させ、蓄熱体、若しくは蓄熱メッシュ等を定め置くことにより、そこに向けて二次的に本発明の燃焼助剤と空気を吹き込むことで、より確実に燃焼することが確認できた。更に本発明の燃焼助剤を予め同じ石油系炭化水素類より派生する廃棄物、廃油などに燃焼助剤を混ぜ、パイロットバーナーを使用し、主燃焼バーナーの中炎部を目標に前方後方に対して燃焼助剤を混合した廃油を加熱し、バーナーの噴射ノズル等から噴射を試みたところ、半ガス化燃焼とも言える燃焼炎を求めることができ、更に着火に対しても主燃焼バーナーの燃料温度を高温下で噴射することで、通常のアトマイズ式着火方法で着火し、殆ど完全燃焼させることを確認し、尚、それに加え、焼却炉、溶融炉、加熱炉、乾燥炉、暖房用、廃油バーナー等に対しても同様の試みを行った結果、炭化水素系石油燃料類を使用することと同様の結果を生んだ。従って殆どの直接燃焼、及び間接燃焼、加熱ガス化燃焼、内燃機関のように圧縮着火、或いは赤熱空気内に噴射することで同様の結果を得、本発明の燃焼助剤を個々の炭化水素系石油燃料類に合わせて適量、混合し、燃焼（酸化）することが判明し、本発明の燃焼助剤を使用することで、一酸化炭素の排出は無論、二酸化炭素の排出量をも半減することが確認でき、更に省エネルギー効果やウォーターガソリン、又はウォーター軽油的な物も構成出来ることが、ほぼ確立でき、尚かつ、直接燃焼においては炉内温度を従来の燃料使用量に対して、倍ぐらいの発熱量を持つことが可能で、可燃物の溶融燃焼などにも最適であることが判明した物であり、これらを元に今後、安全性や内燃機関においてはフィールドテストを行い、確たる基準値を得ることとしたものである。

例図１はニトロとトルエンの化合物を示したもので、本図で表すトリニトロトルエンと例図２に示すトリニトロフェノールを示したもので、更に図３にあるトリニトロフェノールの親和性の高いアルコール類の中で例としてエタノールを展開したものである。この図示したエタノールにトリニトロフェノールを分散希釈させることを意味し、更にはトリニトロトルエンをトルエンで希釈、或いは分散させ、それらを混合したトリニトロトルエン＋トルエンとトリニトロフェノール＋アルコール系の代表としてエタノールに分散希釈したものを混合し、更に図５に示す化学式は水でその水にて希釈し、そのまま燃焼助剤として使用するか、更にアルコール濃度を上げて、水にて希釈するか、又、希釈された水に図７で示す名称化学式ガソリン、若しくは軽油、灯油、重油等に希釈して、これらを基燃剤として図５に示す化学式、水の配合割合を各々使用用途に合わせて変更し、更に寒冷地の場合、図６に示す化学式、エチレングリコール等を体感温度に合わせて予め配合するか、使用時、配合するか、何れかの配合で内燃機関用燃料として使用することを示すものであり、これにあたっては背景技術で述べているようにガソリンには勝らないが、図６に示す化学式、エチレングリコールにも燃焼性があり、このエチレングリコールを使用しない場合は基材となる図７の化学式、ガソリンなどの基燃焼物が酸素と化合する際、幾分温度が上昇する為、それと同時に図１に示すトリニトロトルエンが引き金となり、両方の相乗効果で同じように圧縮された空気とその中の酸素との化合により、容積膨張（爆発現象）起こすと共に、トリニトロトルエンも同様、強力に酸素と化合し、散在化した水分の隙間を縫うように酸化（燃焼）し、強力な瞬間的膨張を起こす為、そのエネルギーによって予め配合された燃焼助剤としての効果を出し、図７のガソリン、灯油、軽油、重油類も同様、強力な酸化膨張雰囲気を瞬時に形成し、同じようにニトロとトルエンの化合物、図１に示す構造状態を示したものであるが、この構造状態のものを適量トルエンに溶解し、上記と同じ様、トルエンのみによっても図７に示す主燃剤同様、助剤効果を示すものであり、これらをバーナーの燃料、或いは可燃物の燃焼助剤として使用する場合もあり、その場合も同じように分散したニトロ化合物、図１に示すトリニトロトルエンとその混合物で行う場合がある。図２に示すトリニトロフェノールを技術の背景の様に組み合わせて燃焼助剤を構成し、使用した場合、複数の燃焼核を殆ど同時に作ることができ、基燃剤の燃焼を助け、高い熱量を部分的に求めることも可能となり、これらを活用して燃焼する効率の良い酸化スピードの調整が極めて容易に出来るようになり、このような場合、図７に示す重油類、或いは図示していない廃油類にも同じことが言え、廃油類に対してはバーナー燃焼の場合、予め加熱するか、燃焼時発生する燃焼炎の近くに吸熱パイプなどを設け、ガス化燃焼に近い燃焼を起こさせる場合もある。このような混合人工合成燃料にはバインダー的要素を持つものを使用することによって、界面活性剤など異質構成の湿潤剤を使用せず、例図４に示すようにメタノールやそれに類したアルコール類をバインダー的目的で使用しているのが図４で示しうるものである。同上。同上。同上。同上。同上。同上。

符号の説明

Claims

本発明、燃焼助剤の原理は、Ｃ_７Ｈ_５Ｎ_３Ｏ_６（トリニトロトルエン）、Ｃ_６Ｈ_２ＣＨ_３（ＮＯ_２）_３、異性体をもつニトロ化合物をトルエン、エタノール、メタノール、それに類する可燃性アルコール類に適量、分散混合し、更にそれに対して、同類のニトロ化合物、トリニトロフェノールを常温でアルコール類に飽和状態を作り、作った飽和溶液をＨ_２Ｏ（水）に分解し、希釈して不安定なものから安定させたものにする場合と、Ｈ_２Ｏを混合しない時点で、エタノール等の希釈剤に希釈割合を定め、その定めた希釈割合とは、安定と安全な範囲を意味し、エタノールの親和性をそのまま活用し、大気中では可燃性があるガソリン、灯油、軽油、重油等に微量混合し、使用する場合もあり、更に、より安全を考慮し、Ｈ_２Ｏに希釈し、飽和濃度より換算して各用途ごとにパーセンテージを設定し、酸化安定性を目安に微量、水と混合し、目的物に酸化の際、触媒的効果として使用する。この場合、直接燃焼助剤を目的とし、主として使用するものを燃焼助剤ということ。
ニトロとトルエンの化合物に属する、トリニトロトルエン（ニトロ化合物）をトルエンに分散混合して、常温で、ニトロ系に属するトリニトロトルエン、トルエンを更にアルコール類に希釈し、その後、水に希釈、加水分解し、用途に合わせて、そのパーセンテージを設定し、燃焼（酸化）現象の促進剤として使用する。直接使用する場合は、酸化中、又は酸化直前に被酸化物に合わせて、そのときの希釈パーセンテージを規定化した場合、条件に合わせて、酸化直前に混合する場合と、予め植物性油脂とアルコール系等の分散剤（界面活性剤）を使用して、混合したものを被可燃物に直接添加し、急速な高温、及び酸化を求める際、その使用量と水の希釈率により、又はトルエンやアルコール類の希釈率により、酸化速度の調整できることと、使用量を微調整することで（間欠、連続）活用して使用することを燃焼助剤効果とすること。
ニトロとトルエンの化合物に属する、トリニトロトルエン（ニトロ化合物）をトルエンに分散混合し、常温でトルエンとトリニトロトルエンの混合物を作るか、或いは計量して希釈割合を一定に保ち、トルエンに希釈した物を更にアルコール類に、目的に合わせて一定割合で希釈し、直接燃焼、間接燃焼、目安に、一度、分散させたものを更に、エタノール、メタノール、それに類するアルコール類に希釈する方法と、一度、トルエンで原液を水（Ｈ_２Ｏ）に希釈し、安全、安定性を図り、水と油のエマールジョン溶液等に添加し、その添加の方法として、酸化直前に界面活性剤を微量使用し、混合、エマールジョン化し、酸化（燃焼）を促進する場合と、酸化前、事前に混合した物を酸化直前にエマールジョン化し、酸化（燃焼）を促進する場合があり、エネルギー源を酸化（燃焼）に使用しうることであること。
本発明の燃焼助剤を使用した直接燃焼方式の中で、直接燃焼を使用した焼却炉、或いは溶融炉など、その濃度使用量によって異なるが、殆どの有機物を燃焼（酸化）させる為、殆どの廃棄物、可燃物、及び被可燃物でも蓄熱媒体として溶融し、殆どの物が燃料として使用可能となる。特に現状、問題になっている医療廃棄物などの急速酸化処理、及びアスベスト等の針状物質については、瞬時に溶融し、セラミック化が可能になる。又、これらの処理をする際、副産物として、かなり温度の高い排気を有意義に使用することで、排熱回収、又は排熱ボイラー、高圧蒸気タービン発電なども可能で、更に暖房、給湯用用途なども視野に入れ、これらを全て有効的に活用することで、現状、使用されているエネルギー資源の節約を相当量できることが可能になり、本発明の燃焼助剤は、あらゆる燃焼用途に使用でき、従来から一部の外燃機関、及び内燃機関で使用されているニトロを活用して、ニトロチャージャーのように、供給されたニトロ、亜酸化窒素が分解によって２Ｎ２Ｏから２Ｎ＋Ｏ_２となり、酸素の摂取量を数割から数倍ぐらいまで増やして力を得るものとは異なり、燃焼助剤触媒作用を起こし、燃焼速度、つまり、酸化スピードを数倍から数百倍まで調整可能な状態で引き上げることを目的とし、同じ量の燃料を使用しても極めて高い膨張と温度が得られるため、エネルギー使用量を大幅に全ての燃焼機器で削減可能となる燃焼助剤のこと。
本発明は、現状の内燃機関、ボイラーの熱源、温水ボイラーの熱源、火炎発生器、即ちバーナー等の燃焼炎の延長と火力の増強と省エネルギー、直接使用の場合、ガスコンロ、ＬＰＧ、ＬＮＧ、これらの場合、ノズルを単数個、複数個追加して、直接、燃焼助剤噴霧状況を作り出すことにより、同じ使用量で火力の増大と省エネルギーを図ることが可能となり、それ以外の用途においても、例えば、内燃機関で言えば、特にディーゼルエンジン、舶用小型ディーゼルエンジン、舶用大型ディーゼルエンジン、小型乗用車用、乗用車用、トラック用、農業機械用、自家発電用小型ディーゼルエンジン等で、圧縮赤熱空気に本燃焼助剤を噴射直前で燃料と混合噴射、又は二個の噴射ノズルを設け、燃焼室に可燃性燃料油を噴射タイミングに合わせて、燃焼助剤を濃度調整した上で適量、噴射することで、排気ガスのクリーン化が元から図れると共に、燃焼時の膨張力が向上し、出力の改善と燃料の節約にもつながる。更にガソリンエンジンで言えば、燃料噴射装置付きの場合、噴射ノズルを複数個設けて、一方をガソリンの噴射ノズルとし、もう一方を燃焼助剤の噴射ノズルとする場合、これらにおいても気薄燃焼と同時に、着火タイミング位置等のセットが有効ピストン面積、及びクランク角度に対して、点火角度を従来の物では、かなり早めにしていたが、燃焼助剤を共用することで、効率の良いクランク角度を限りなくゼロに近づけることが可能となり、そうなることで燃焼、膨張の有効効率燃焼が可能となり、燃焼技術はもとより、力学的力率方向でも大幅な改善が期待でき、双方を両立して良方向に改善できる為、著しく石油エネルギーの節約が期待できると共に、急速燃焼膨張故、二酸化炭素の排出量を削減することが可能となり、併せてＮＯｘ等の排出も大幅な削減を可能にするものであり、キャブレーター方式ではキャブの主ゼット、ニードル部分より燃料が霧化して、吸入により吸収される際、主ゼット周辺に燃焼助剤吸入用ニードル弁を設けるか、燃焼助剤専用のキャブレーターを併用し、それより適量の燃焼助剤を吸引、混合圧縮することにより、インジェクター燃料噴射方式、同様の効果を求め、或いは、燃焼助剤を適量、予め燃料に添加し、燃焼助剤として使用する場合もあるが、この場合、燃料タンク、及び給油ポンプ、貯蔵方法に多少の酸化防止処置を行う必要が出てくる。この場合言えることは、燃焼助剤の混合対比を少なくし、省エネルギー、高効率、排ガス、燃料の節約、及び改善等に役立てる場合があること。
２，４，６，トリニトロトルエン、状態の物をエタノール等に適量溶かし込み、それに対して水などを安定、安全化、オブラードとして希釈し、直接、燃焼炉、及び焼却炉、及び溶融炉、その他炉等に能力に合わせ適量、間欠、連続挿入、及び噴霧、又は滴下し、温度が上昇し、オブラードが失われたとき、指定された挿入量が熱により急激な酸化を促進し、燃焼炉に可燃物、又は被可燃物を急激に周囲温度を上昇させ、瞬時に近い時間で溶融、酸化させる。被可燃物については、既に酸化し、安定した状態を保っている為、主バーナーなどで加熱された被可燃物を本燃焼助剤により表面温度を急激に上げ、溶融すること。
本発明の中で、ウォーターガソリン、ウォーターディーゼル用燃料、更には寒冷地使用する為、エチレングリコール等の可燃性の液体を使用することで寒冷地対策とし、これらの使用に際してのニトロ化合物、ニトロとトルエンの化合物、トリニトロトルエンをトルエンに分散希釈溶解し、更にトリニトロフェノールをアルコール類で希釈し、飽和状態を作った上積み部分を１００とし、そのときの温度は摂氏２５℃以下ぐらいを基準とし、その飽和溶液を適量のアルコール類で更に希釈し、その希釈した溶液をトリニトロトルエンのトルエンとの希釈分散液に加え、更にそれらの溶液を混合後、水で加水分解し、その溶液に対してガソリン、又は軽油、重油類を混合し、寒冷地の場合、更にエチレングリコールを混合し、微量の界面活性剤を使用し、湿潤性を向上させると共に、親和性を高め、ガソリンはガソリンエンジンに使用し、その他の物については、圧縮赤熱空気を有するディーゼルエンジン用として使用せしめることとするは無論、これらで構成された燃焼助剤と称する可燃膨張促進効果剤はバーナー燃焼などにも応用することを前提として、標記したものであること。
ニトロとトルエンの化合物、ニトロ系に類するトリニトロトルエンをトルエンに希釈分散させ、それに親和性の高いアルコール類を適量混合し、更に水で希釈するか、又はアルコール類で希釈するか、双方何れかの方法を取ることが出来るものの、通常、アルコール類の希釈を多く使用する場合の方が多い。これは界面活性剤を使わず、エマールジョン化を起こさず、親和性をもって速やかな混合を得ることで使用する場合の方が良い場合があり、その場合、寒冷地においては可燃性の強いエチレングリコール等を適量混合する場合もあり、これらから成り立つ強酸化性質を活用し、水での希釈割合にもよるが、内燃機関などに使用する場合と炉類、暖房用バーナー類、工業用バーナー類等に燃焼助剤として使用する場合、連続、間欠、ミスト、或いは滴下、そのとき間接燃焼の場合、二次的空気と一緒に高温蓄熱体の部分に二次挿入エアーと共に、燃焼助剤を間欠、連続挿入し、高温体にて主バーナーと主バーナーの外炎に位置する位置で二次空気と燃焼助剤が酸化反応を促進し、自らをも酸化することで高温地帯を作り出すことで、その酸化速度の調整は燃焼助剤の配合濃度などから設定するか、燃焼助剤の挿入量により設定するか、何れかの方法を取り、高い発熱量を得て、それらを広域暖房やハウス、ビニールハウス暖房、及び焼却炉、溶融炉、燃焼炉、加熱炉、乾燥炉などに種々の正確な配合率を得たものか、又間接的に可燃物の燃焼に使用する場合、間欠的、連続的、種々の挿入方法により挿入し、より早くより多くの熱量を求めることがあることとすること。
本発明の燃焼助剤とは、上記全ての請求項に既に記載しているものの、主体は燃焼を改善し、目的に合わせて強酸化物の配合率を変え、又、それらから得られる酸化中の高熱等により、熱膨張（急激なもの）を活用し、内燃機関などに活用することで、今までの炭化水素系化石資源主体から膨張、発熱部分を変化させることにより、その個々に持つ性質を上手に活用することにより、より大きな省エネルギー効果、及び有害な炭化物、一酸化炭素、二酸化炭素などの生成をできる限り抑えようとする主旨のもとに発明された物であり、又尚かつ、高額な溶融炉などが普及を妨げている為、安全で安価な溶融炉、焼却炉等、炉、及びバーナー、その他などに使用して、安価で効率の良い熱を使いやすい、又、コントロールしやすい状態にし、省エネルギーと有害物質の生成（ダイオキシン）などの生成を高温燃焼において処理することにより、安価な処理方法としてニトロとトルエンの化合物、トリニトロトルエンと希釈剤、微少のトルエンと可燃性アルコール類、及び水などから構成され、寒冷地の場合、可燃性の強いエチレングリコールなどの混合により、全天候性使用が可能な状態にした物を燃焼改善、及び共有膨張に基づく論理的要素の一括化から言葉として燃焼助剤と称することで燃焼助剤と言うが、更に助剤的役割を大きくする為に、ニトロ系化合物、トリニトロフェノールとの混合物も含め燃焼助剤と称する場合もあること。