JP2023143572A - ナノ水（０．２８～１０ナノメートル粒径水）「５０～７０％」と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）「５０～３０％」の混合新燃料生成装置システム。 - Google Patents
ナノ水（０．２８～１０ナノメートル粒径水）「５０～７０％」と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）「５０～３０％」の混合新燃料生成装置システム。 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明装置はナノ水（０．２８～１０ｎｍ粒子水）と基油（ガソリン・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の混合新燃料を生成し燃焼装置に供給する。その発明の名称を得ることにある。【解決手段】本発明装置の大きな特徴は、ナノ水（０．２８～１０ナノメートル粒子水）と基油（ガソリン・重油・軽油・灯油・廃油・バイオ燃料）を添加剤及び界面活性剤等を使用しない、且つ、ナノ水と基油以外を一切混入させない。また、生成過程が常温常圧の環境化において生成する安全な装置であること。ナノ水と基油の混合新燃料を生成できる装置であること。本発明装置は、混合比率はナノ水が５０～７０％、基油が５０～３０％と従来技術とは大きな違いが分かる。それは、従来の混合技術と全く異なる方法による混合技術である。それは、地球上における、環境、生命の基本となるナノ化された水の特性を合理的に構築したナノテクノロジー技術である。【選択図】なし
Description
本発明は、ナノ水（０．２８～１０ナノメートル粒径水）と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）を混合生成する方法。及びこの方法を実現するための混合新燃料生成装置に関する。
本発明装置は、多くの産業の必需品である燃焼装置に使用される基油（ガソリン・重油・軽油・灯油・廃油・バイオ燃料）の使用量を半減化以上できる装置である。現在世界は、脱炭素化を加速度的に進めている。ＣＯ２削減対策と脱炭素化のイノベーション技術の商品開発を急速に取り組んでいる。脱炭素化と燃料の半減化対策は喫緊の世界の大きな課題である。全産業の石油の燃焼装置は（火力発電所・自動車・航空機・重機・交通車輌・船舶エンジン・発電機・ボイラー類・農業用施設・冷暖房給湯器）等々がある。
本来、お互いに混ざり合わない水と油を乳化物として混合し取扱う技術は化粧品開発・製造のみならず、食品、インク、医薬品、化学工学、など広範な産業分野で利用されている大変重要な基盤技術である。最近では油滴サイズを２０～２００ｎｍ程度にまで超微細化したナノエマルジョン技術が注目を集めている。油滴サイズのナノ化に伴って、通常のエマルジョンには見られない様々な新規性が現れるためである。例えば通常のエマルジョンは牛乳のように白濁化しているのに対し、ナノエマルジョンは透明或いは半透明である。また油滴サイズの小ささを活かして、肌への浸透性を高めた機能性化粧品、ドラッグデリーバリーシステムでの薬物キャリア、ナノ材料合成のためのリアクターなど、エマルジョンの新たな用途も生まれようとしている。
通常の乳化は「トップダウン」プロセスであり、水／油／乳化剤の混合物に攪拌や超音波照射等によって外部からエネルギーを加え、粗大油滴を繰り返し引きちぎって微小油滴を生成する。この際外部から加えたエネルギーが油滴内部と外部の圧力差に勝ったときに油滴の微細化が進行する。ところが、プラス圧は油滴サイズに反比例するため、サイズの低下と共に油滴の更なる微細化は困難となっていく。一方、ナノサイズの個体粒子（ナノ粒子）の製造では、粒子を構成する原子あるいは分子の自己組織化を利用してボトムアップで合成するのが一般的である。ナノサイズの液滴の調製でも、当然ボトムアップの方が好ましいと考えられる。
水と油は混合しない状態を簡単に説明します。分子論的には、単体の液体とは、同じ種類の分子間に働く分子間力（水の場合は水素結合の双極子双子相互作用、油の場合はファンデルワールス力という）で水と油で相互に引き合うエネルギーが分子の熱運動エネルギーより大きい場合を言う。例えば、水と油を混ぜた場合には、水は極性が高い分子であり、油は極性が低分子で水素結合もしない。あまりにもかけ離れた性質を持つので水と油の両分子間には引力はほとんどありません。一方、水分子同士、油分子同士は強く引き合うので、結合しそれぞれ一つにまとまって行きます。故に最終的には分離してしまう。比重の大きさは本質ではない。液と液を抽出した時に有機層がどちらに分離するかで結合がきまる。
水が燃えることについて、［非特許文献４］「水が燃える」から一部抜粋し記述する。水素と酸素にはそれぞれ原子波動があって，いくつかの分子が集まると、共鳴して物性波をだす。そして水の振動数（共鳴数）を確定する。ある種のイオン係数を当てて共鳴させ、シンフォニーを生む様な形にすると、簡単に水が水素と酸素に分離する。磁気共鳴を使って水と酸素を分離する、相移転ができる。従来の考え方は、水は普通に熱を加えるとすると４３００℃で熱解離し、水素と酸素に分かれると言われているが現在３８０℃で水素と酸素の熱解離が実現した。そして水が燃えることができる。
基油の燃焼について、炎の中の炎は、燃料と空気中の酸素との化学反応である。基油と空気中の水分の水素は、２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏである、しかしこの反応は全体として成り立っている物であって「総括反応」と呼ばれている。この中で実際にこの反応が起きているわけではない。実際の燃焼中の基油成分及び空気中成分の燃焼現象理論は成立していない、それぞれの学者は百家争鳴であるのが実際のところである。アインシュタインドクターにも燃焼理論を解明することができなかった。しかし水素の場合は簡単なので例にあげる。他は完全に分かって言えるわけではない。高温になるとＨ２、Ｏ２分子は存在できなくなり、結合が外れてＨ、Ｈ、Ｏ、Ｏ原子に勝手に動きだす、そしてエネルギーが与えられて分解する。全部がそうなるわけではなく、一部が化学的に活性な種が出来ることが重要である。それらは分子に戻ろうとする性質がある、その動きはエネルギーを必要としない。例えば、酸素と水素が存在すると、Ｏ２＋Ｈ－→ＯＨ＋Ｏが反応して、一つの活性種が（ＯＨ、Ｏ）が形成される。この反応は「総括反応」にたいして「素反応」という。一つの活性種から二つの活性種がうまれ、「連鎖分岐反応」と呼んでネズミ算式に活性種が増えてくる。これはエネルギーを必要としない。このような活性腫同士が再び結合する時は、大きな発熱を伴うので、火炎は高温になる。Ｈが１ｇあたり、約１２０キロカロリーの熱を放出する。水素と酸素の反応は、約２０個程度の素反応から成り立っている。
現在国内にて使用されているエマルジョン燃料の課題について、全てのエマルジョン燃料は、界面活性剤、若しくは乳化剤を使用し、基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）と混合させる装置を生産販売している。課題は混合比率である。基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）が約８０％、水が２０％と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の混合比率が圧倒的に高く、完全に乳化しにくい、及び、着火しにくい、燃焼にむらがあり、燃焼が安定しない、発熱量が低く且つ燃焼効率も低い、省エネルギー効果が低い、製品価格が高い、維持費が高い、設置面積が大きい等の数多くの課題がある。維持費が高いのは、界面活性剤の高コストが影響しており導入先の顧客のメリットは１０％前後である。これでは、社会に拡大されない大きな要因であると考える。
最近では、重油を最大４０％削減する技術、又、簡単な装置で水のみと油を混合し５０％削減する、また、水をナノ化し、水素イオン化・炭酸イオン化の実現による超微細化された液体を開発したという、しかし報道記事には、特殊な活性剤が使用していると記載されている。水の比率を７０％にした燃料が開発されたと報道されている。しかし上記の技術は、水と油を微細化する技術は液中にて行われていると考える。液中において空気中の約１９倍の抵抗損失があり、ナノ化することは難しいと考える。上記の、何れも装置が大きいことが課題である、それは例えば既存の燃焼装置と同等の面積が必要であること及びコストが非常に高い設定であることも大きな課題であると考える。
バイオ燃料の持続可能性に関する様々な研究をふまえて議論がされている。バイオ燃料がエコ燃料であり，且つＣ０２フリー燃料であるかのような議論及び定義されつつある。熱帯林や泥炭地、サバンナなどの農地開発が進み、蓄積されていた大量の温室効果ガスが放出されることがあること。また、自然生態系・生物多様性の劣化や土地争いなど環境的・社会的影響が生じる恐れがあることが指摘され、また、輸送用エネルギーの削減の抜本対策の実施が世界的に呼びかけられている。バイオ燃料の素材植物を育成するのに農地の開発をせずに済む方法は、バイオ燃料を水に溶解若しくは吸着混合する技術が必要となる。既存バイオ燃料を、２～４倍にする装置のニーズが高まることは必然となりうる。
本発明装置は、以上のような従来の欠点に鑑み、最大の課題である「界面活性剤等を使用しない混合生成技術」「混合生成に伴う、イニシャルコスト＆ランニングコストが低価格」「燃料を５０～７０％削減出来る生成技術」「生成プロセスが安全な常温常圧環境で行う」の４点である。ナノ水（０．２８～１０ナノメートル粒径水）と基油（ガソリン・重油・軽油・灯油・廃油・植物油）を混合生成する方法。及びこの方法を実現するための混合生成装置に関する。本装置を提供することを目的としている。
現在国内にて使用しているエマルジョン燃料の課題には次の大きな課題がある。生成装置から生成される全てのエマルジョン燃料には、界面活性剤、若しくは乳化剤を含有使用されている。課題は混合比率が基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）が圧倒的に高い比率を占めている。これは、完全に乳化しにくい、着火しにくい、燃焼にむらがあり、安定しない、発熱量が低く且つ燃焼効率も低い、省エネルギー効果が低い、製品価格が高い、維持費が高い、設置面積が大きい等の課題がある。維持費が高いのは、界面活性剤の高コストが影響しており導入先の顧客のメリットは１０％前後である。これでは、社会に拡大されない大きな要因であると考える。本発明装置は、従来の混合生成技術と全く異なる方法である。それは、地球上のナノ化された水の特性を合理的に構築した技術である。
上記目的を達成するために、本発明装置は、地球における対流圏の約１００００～１５０００ｍの高さにおけるエアロゾルの挙動の特徴を応用している。それは、ガス化された気体及び粉塵微細粒子と水の超微細粒子水が激しく動き、そして、凝集・吸着運動・超微細粒子水との化学反応変化を起こしている。以上のような、自然界の仕組みを応用した、今までにないナノテクノロジー技術を駆使した基油とナノ水の混合新燃料生成装置である。加圧された基油と水は、該筐体の混合燃料生成装置の特殊生成装置に送り出し該特殊生成装置により、水はナノ化された０．２８～１０ナノメートル粒子水となる、及び、基油は１０～５０ナノメートル粒径となり双方は分子化され気体状態となる。また、該筐体の混合生成装置は、圧力を－０．１～１．０メガパスカルと変動可変しつつ、そして、純度の高い混合された新燃料を生成することが可能になる。
図１、混合新燃料生成装置を形成するパーツは、混合油生成タンク（鉄製）▲１▼、エアーコンプレッサー▲２▼、基油用高圧ポンプ▲３▼、強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、強アルカリイオン水タンク▲５▼、基油タンク▲６▼、生成混合燃料タンク（プラチナ燃料タンク）▲７▼、原水タンク▲８▼、強アルカリイオン水生成用タンク▲９▼、強アルカリイオン水生成高圧ポンプ▲１０▼、強ア‥ルカリイオン水移送ポンプ▲１１▼等を形成して本発明装置を構成しているのが特徴である。
以上の説明から明らかなように、本発明装置の混合油新燃料生成装置によって生成されるナノ水とＡ軽油混合新燃料（混合比率５０％と５０％）にあっては次に列挙する効果が得られた。
上記の説明から明らかなように、本発明装置によって生成される混合新燃料は、次に記述する結果が得られる。
上記の説明から明らかなように、本発明装置によって生成される混合新燃料は、次に記述する結果が得られる。
本発明装置の混合油生成装置によって生成されるナノ水とＡ重油混合燃料（混合比率５０％と５０％）にあっては次に列挙する効果が得られる。本発明の生成装置で生成された、新燃料の燃焼計量分析の測定値を得ることができた。環境試験結果（Ａ重油１種１・２号）当社実験室のボイラーの燃焼時の測定結果を下記に示す。
１．窒素酸化物ＮＯＸ基油１００％→８４ｐｐｍ・基油５０％＋ナノ水５０％→３８ｐｐｍ ▲４６ｐｐｍ
２．硫黄酸化物ＳＯＸ基油１００％→３５ｐｐｍ・基油５０％＋ナノ水５０％→３ｐｐｍ ▲３２ｐｐｍ
３．二酸化炭素ＣＯ２基油１００％→１５ｐｐｍ・基油５０％＋ナノ水５０％→５ｐｐｍ ▲１０ｐｐｍ
上記記載の、新燃料排ガスＮＯＸ・ＳＯＸ・ＣＯ２の測定データーを得ることが出来た。
１．窒素酸化物ＮＯＸ基油１００％→８４ｐｐｍ・基油５０％＋ナノ水５０％→３８ｐｐｍ ▲４６ｐｐｍ
２．硫黄酸化物ＳＯＸ基油１００％→３５ｐｐｍ・基油５０％＋ナノ水５０％→３ｐｐｍ ▲３２ｐｐｍ
３．二酸化炭素ＣＯ２基油１００％→１５ｐｐｍ・基油５０％＋ナノ水５０％→５ｐｐｍ ▲１０ｐｐｍ
上記記載の、新燃料排ガスＮＯＸ・ＳＯＸ・ＣＯ２の測定データーを得ることが出来た。
本発明装置のナノ水と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の混合燃料生成装置を構成する各装置は、海外輸送用コンテナ内に装置を機能毎に設けている。各ユニットの構成は、混合生成タンク郡、混合生成新燃料タンク及び基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）タンク郡、強アルカリイオン水生成装置郡、発電機電源郡の５郡のグループから全体装置を構成している。それは、設置現場において容易に且つ、簡単に各郡ユニットを、電源配管・配管等にて接続することに依り装置全体が機能することが本装置の大きな特徴である。また、移動設置をすることも可能になるので、例えば、大型工事現場にて発電機等の需要先に対して、必要に応じて移動することが可能になった。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき実施例に沿って説明する。
図１は、本発明装置のナノ水と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の混合新燃料生成装置を構成する全体を示している。該、図１、混合燃料生成装置を形成するパーツは、混合油生成タンク（鉄製）▲１▼、エアーコンプレッサー▲２▼、基油用高圧ポンプ▲３▼、強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、強アルカリイオン水タンク▲５▼、基油タンク▲６▼、生成混合燃料タンク（プラチナ燃料タンク）▲７▼、原水タンク▲８▼、強アルカリイオン水生成用タンク▲９▼、強アルカリイオン水生成高圧ポンプ▲１０▼、強ア‥ルカリイオン水移送ポンプ▲１１▼等を形成して本発明装置を構成しているのが特徴である。
本発明装置の混合新燃料生成装置の動作手順を述べる。手順１．▲１▼の混合油生成タンクの圧力を０．７Ｍｐａに上昇させるために、該、混合油生成タンクに接続されている配管の▲２９▼ 混合油生成タンク空気供給管電動弁を除いた他の電動弁を全て閉じる。閉じる電動弁は、▲１８▼強アルカリイオン水高圧管空気抜き電動弁、▲１９▼基油高圧管空気抜き電動弁、▲２０▼強アルカリイオン水高圧管電動弁、▲２１▼基油高圧管電動弁、▲２５▼生成混合油排油電動弁、▲２８▼混合油生成タンク排水電動弁、▲３０▼混合油生成タンク空気排気電動弁である。手順２．エアーコンプレッサーを運転、混合油生成タンクの圧力を０．７Ｍｐａに上昇させる。手順３．強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼及び基油用高圧ポ２プ▲５▼を同時運転する。混合燃料生成装置に使用される水は、強アルカリイオン水ＰＨ１２～１４を使用する。ＰＨ１２～１４に調節且つ貯水された強アルカリイオン水タンク▲５▼、から強アルカリイオン水供給管▲１２▼を経由して、強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、へ送水する。強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、によって管内圧力を５～８Ｍｐａに保持し、強アルカリイオン水高圧管▲１４▼を経由し、強アルカリイオン水高圧管圧力センサー▲２２▼、強アルカリイオン水高圧管電動弁▲２０▼、を経由し、強アルカリイオン水特殊ノズルユニット▲１６▼、へ接続された強アルカリイオン水は、該ノズルからナノ粒子口径１．０～５．０ｎｍの気化されたガス状態となり、混合油生成タンク▲１▼は、該、気化されたガスが充満されていく。基油は、基油タンク▲６▼、基油供給管▲１３▼を経由して、基油用高圧ポンプ▲３▼、へ送油する。基油用高圧ポンプ▲３▼、によって管内圧力を５～８Ｍｐａに保持し、基油高圧管▲１５▼を経由し、基油高圧管圧力センサー▲２３▼、基油高圧管電動弁▲２１▼、を経由し、基油用特殊ノズルユニット▲１７▼へ接続された基油は、該ノズルからナノ粒子口径１０～５０ｎｍの分子化され気化されたガス状態となり、混合油生成タンク▲１▼は、該、分子気化された基油と強アルカリイオン水の双方の分子化されたガスが充満されていく。強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼及び基油用高圧ポンプ▲５▼各々２台のポンプは約３０分間運転を継続する。手順４．強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼及び基油用高圧ポンプ▲５▼各々２台のポンプを停止後約２０分間、その放置状態を維持する。手順５、混合油生成タンク▲１▼の圧力を、空気排気電動弁▲３０▼を開放し、空気抜き配管▲３２▼を経由して外部に開放する混合生成タンク▲１▼の圧力を０．７～０．０Ｍｐａへと減圧する。手順６．生成混合油排油電動弁▲２５▼を開放し生成混合油配管▲２４▼を経由して生成混合油を回収する。品質を担保するために、混合新燃料品質センサー▲２６▼を設ける。
本発明装置に使用される強アルカリイオン水の生成方法を混合燃料生成装置の図１．概念図に基いて説明する。原水タンク▲８▼に、日本国一般水道水基準レベルの水を貯水する。強アルカリイオン水生成高圧ポンプ▲１０▼へ供給し管内圧力を５～７Ｍｐａに保ち、強アルカリイオン水生成高圧配管▲３６▼及び強アルカリイオン水生成圧力センサー▲３７▼を経て、強アルカリイオン水生成用タンク▲９▼内に組み込んである、強アルカリイオン水生成特殊ノズルユニット▲３８▼へ運ばれて、０．１～０．３μｍの粒径を生成し、その水粒子は、強アルカリイオン水触媒ユニット▲３９▼へ供給されて，ＰＨ１２～１４濃度の値を得ることが可能となる。ＰＨ１２～１４濃度の強アルカリイオン水は、強アルカリイオン水生成タンク▲９▼の底部にある、強アルカリイオン水「ＰＨ１２～１４濃度」供給管▲４１▼を経て、強アルカリイオン水生成出口電動弁▲４０▼を経由し、強アルカリイオン水フィルター装置▲４２▼にて不純物を除去する。そして、ＰＨ濃度指示調節計▲４３▼にて濃度範囲が基準内であることを検証後、強アルカリイオン水供給管▲４４▼を経て、強アルカリイオン水移送ポンプ▲１１▼にて強アルカリイオン水タンク▲５▼に送られて貯水する。
本発明装置の大きな特徴は、混合油の生成プロセスにおける装置の環境は安全な常温温度及び常温圧力にて生成が実施されることが特徴である。図▲１▼．混合燃料生成装置に記載されている機器類は、市販製海上輸送に適合する海上輸送コンテナ内に設置されるものである。同コンテナ内の運転時の空気環境は、温度が１０℃～４０℃、相対湿度１５～９０％、粉塵等は一般作業環境レベルである。本発明装置に使用する基油の温度は常温程度である１０℃～３０℃、強アルカリイオン水の温度は、常温１０℃～３０℃程度である何れも安全な常温環境内である。混合油生成タンク▲１▼内の環境は、強アルカリイオン水特殊ノズルユニット▲１６▼から噴霧される、強アルカリイオン水は、ナノ粒子口径１．０～５．０ｎｍの気化されたガス状態は、温度は安全な常温温度１０～３０℃である。また、基油は、基油特殊ノズルユニット▲１７▼から噴霧される、基油はナノ粒子口径１０～５０ｎｍ粒子口径の気化されたガス状態となる。強アルカリイオン水と基油の双方のガス状の状態となり、混合生成タンク▲１▼に充満されていく。該、生成タンク内の空気圧力０．２～０４Ｍｐａを維持し、空気環境の温度は約１０～２５℃を保持した環境を強アルカリイオン水と基油が双方吸着反応を繰返しながら運転されていく。本発明装置の運転環境（温度・湿度）は常温化の範囲内で本装置を安全に運転することが大きな特徴である。
本発明は、現在世界は今、脱炭素が加速度的に進んでいる。燃焼装置に必要な石油・石炭・ＬＮＧ等のエネルギー資源が枯渇する危機と、その総量抑制を喫緊に迫られている環境下で燃焼装置の効率を大幅に改善出来る仕組みが今日求められている。それは基油（ガソリン・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の液体燃料に、添加剤等を一切使用しない、水溶液（１００％水）のみのナノ水との混合により生成された、混合比率は水が５０～７０％、基油が５０～３０％と従来技術とは混合比率に大きな違いがある。それは、従来の混合技術と全く異なる方法による混合技術である。新燃料を燃焼装置に供給する装置を提供する。且つ使用燃料の大幅削減効果と排ガスである二酸化炭素・ＳＯＸ・ＮＯＸが大幅に削減される。又本発明装置のナノ水と基油の混合新燃料生成装置は総合的にエネルギー革命を担うトータルの機能を持っている。そのシステム装置を提供するものである。需要先は、航空機燃料・火力発電所・化学工場・製紙関連工場・鉄鋼プラント・船舶エンジン・発電機・土木工事現場・農業用ボイラー・汎用ボイラー・灯油焚き冷暖房給湯器等々がある。また本装置は既に存在し、開発製造販売されているエマルジョン装置と比較し、装置機器サイズ・イニシャルコスト・維持費等が格段に安く、そして生成装置の運転環境は、常温常圧環境化であること、及び、水のみによる安心・安全に運転を行なえることである。総合的に本発明装置は従来機器のエマルジョン燃料生成装置と比較し、基本的な混合生成の概念が大きく異なることが本装置の大きな特徴である。本装置は国内と全世界に大きなニーズがあると考える。
図１ 装置概念図
▲１▼ 混合油生成タンク
▲２▼ エアーコンプレッサー
▲３▼ 基油高圧ポンプ
▲４▼ 強アルカリイオン水高圧ポンプ
▲５▼ 強アルカリイオン水タンク
▲６▼ 基油タンク
▲７▼ 生成混合燃料タンク．
▲８▼ 原水タンク
▲９▼ 強アルカリイオン水生成用タンク．
▲１０▼ 強アルカリイオン水生成高圧ポンプ
▲１１▼ 強アルカリイオン水移送ポンプ
▲１２▼ 強アルカリイオン水供給管
▲１３▼ 基油供給管
▲１４▼ 強アルカリイオン水高圧管
▲１５▼ 基油高圧管
▲１６▼ 水用特殊ノズルユニット
▲１７▼ 基油用特殊ノズルユニット
▲１８▼ 強アルカリイオン水高圧管空気抜き電動弁
▲１９▼ 基油高圧管空気抜き電動弁
▲２０▼ 強アルカリイオン水高圧管電動弁
▲２１▼ 基油高圧管電動弁
▲２２▼ 強アルカリイオン水高圧管圧力センサー
▲２３▼ 基油高圧管圧力センサー
▲２４▼ 生成混合油配管
▲２５▼ 生成混合油排水油電動弁
▲２６▼ 生成混合油品質センサー
▲２７▼ 生成混合油流量計センサー
▲２８▼ 混合油生成タンク排水電動弁
▲２９▼ 混合油生成タンク空気供給管電動弁
▲３０▼ 混合用生成タンク空気排気電動弁
▲３１▼ 混合用生成タンク圧力センサー
▲３２▼ 混合用生成タンク空気抜き菅．
▲３３▼ 混合用生成タンク新鮮空気ダクト管
▲３４▼ 混合用生成タンク乾燥ブロアー送風機
▲３５▼ 混合用生成タンク排気ダクト管
▲３６▼ 強アルカリイオン水生成高圧配管
▲３７▼ 強アルカリイオン水．生成高圧管圧力センサー
▲３８▼ 強アルカリイオン水生成特殊ノズルユニット．
▲３９▼ 強アルカリイオン水生成触媒ユニット
▲４０▼ 強アルカリイオン水生成出口電動弁
▲４１▼ 強アルカリイオン水生成「ＰＨ１２～１４」供給管
▲４２▼ 強アルカリイオン水生成フィルター装置
▲４３▼ 「ＰＨ濃度指示調節計」
▲４４▼ 強アルカリイオン水生成移送配管
▲４５▼ エアーコンプレッサー空気供給管
▲４６▼ 水位センサー
▲４７▼ 生成混合油出口配管－
▲４８▼ 混合用生成タンク新鮮空気ダクト弁
▲４９▼ 混合用生成タンク排気ダクト弁
▲１▼ 混合油生成タンク
▲２▼ エアーコンプレッサー
▲３▼ 基油高圧ポンプ
▲４▼ 強アルカリイオン水高圧ポンプ
▲５▼ 強アルカリイオン水タンク
▲６▼ 基油タンク
▲７▼ 生成混合燃料タンク．
▲８▼ 原水タンク
▲９▼ 強アルカリイオン水生成用タンク．
▲１０▼ 強アルカリイオン水生成高圧ポンプ
▲１１▼ 強アルカリイオン水移送ポンプ
▲１２▼ 強アルカリイオン水供給管
▲１３▼ 基油供給管
▲１４▼ 強アルカリイオン水高圧管
▲１５▼ 基油高圧管
▲１６▼ 水用特殊ノズルユニット
▲１７▼ 基油用特殊ノズルユニット
▲１８▼ 強アルカリイオン水高圧管空気抜き電動弁
▲１９▼ 基油高圧管空気抜き電動弁
▲２０▼ 強アルカリイオン水高圧管電動弁
▲２１▼ 基油高圧管電動弁
▲２２▼ 強アルカリイオン水高圧管圧力センサー
▲２３▼ 基油高圧管圧力センサー
▲２４▼ 生成混合油配管
▲２５▼ 生成混合油排水油電動弁
▲２６▼ 生成混合油品質センサー
▲２７▼ 生成混合油流量計センサー
▲２８▼ 混合油生成タンク排水電動弁
▲２９▼ 混合油生成タンク空気供給管電動弁
▲３０▼ 混合用生成タンク空気排気電動弁
▲３１▼ 混合用生成タンク圧力センサー
▲３２▼ 混合用生成タンク空気抜き菅．
▲３３▼ 混合用生成タンク新鮮空気ダクト管
▲３４▼ 混合用生成タンク乾燥ブロアー送風機
▲３５▼ 混合用生成タンク排気ダクト管
▲３６▼ 強アルカリイオン水生成高圧配管
▲３７▼ 強アルカリイオン水．生成高圧管圧力センサー
▲３８▼ 強アルカリイオン水生成特殊ノズルユニット．
▲３９▼ 強アルカリイオン水生成触媒ユニット
▲４０▼ 強アルカリイオン水生成出口電動弁
▲４１▼ 強アルカリイオン水生成「ＰＨ１２～１４」供給管
▲４２▼ 強アルカリイオン水生成フィルター装置
▲４３▼ 「ＰＨ濃度指示調節計」
▲４４▼ 強アルカリイオン水生成移送配管
▲４５▼ エアーコンプレッサー空気供給管
▲４６▼ 水位センサー
▲４７▼ 生成混合油出口配管－
▲４８▼ 混合用生成タンク新鮮空気ダクト弁
▲４９▼ 混合用生成タンク排気ダクト弁
Claims (4)
- 本発明装置は添加剤・界面活性剤等を一切使用しない、ナノ水（０．２８～１０ナノメートル）と基油（ガソリン・重油・軽油・ナフサ・灯油・廃油・バイオ燃料）の混合新燃料生成装置である。混合比率は、ナノ水（５０～７０％）と基油（ガソリン・重油・軽油・ナフサ・灯油・廃油・バイオ燃料）は、３０～５０％の混合比率である。混合新燃料としての品質は規格（ＪＩＳ）の品質の全ての値を上回ることが確認された。発明の効果［００１５］を参照、また、混合燃料を新燃料とも言う。
図１、混合燃料生成装置の概念図は、本発明のナノ水と基油の混合新燃料生成装置を構成する装置全体を示している。該、図１、混合燃料生成装置を形成する機器構成は、混合油生成タンク（鉄製）▲１▼、エアーコンプレッサー▲２▼、基油用高圧ポンプ▲３▼、強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、強アルカリイオン水タンク▲５▼、基油タンク▲６▼、生成混合燃料タンク（プラチナ燃料タンク）▲７▼、原水タンク▲８▼、強アルカリイオン水生成用タンク▲９▼、強アルカリイオン水生成高圧ポンプ▲１０▼、強ア‥ルカリイオン水移送ポンプ▲１１▼等を形成して本発明装置を構成しているのが特徴である。本発明装置の混合燃料生成装置の動作手順を述べる。手順１．▲１▼の混合油生成タンクの圧力を０．７Ｍｐａに上昇しその圧力を維持するために、該、混合油生成タンクに接続されている配管の電動弁を全て閉じる。閉じる電動弁は、▲１８▼強アルカリイオン水高圧管空気抜き電動弁、▲１９▼基油高圧管空気抜き電動弁、▲２０▼強アルカリイオン水高圧管電動弁、▲２１▼基油高圧管電動弁、▲２５▼生成混合油排油電動弁、▲２８▼混合油生成タンク排水電動弁、▲２９▼混合油生成タンク空気供給管電動弁、▲３０▼混合油生成タンク空気排気電動弁である。手順２．エアーコンプレッサーを運転、混合油生成タンクの圧力を０．７Ｍｐａに上昇させる。手順３．強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼及び基油用高圧ポンプ▲５▼を同時運転する。混合燃料生成装置に使用される水は、強アルカリイオン水ＰＨ１２～１４を使用する。ＰＨ１２～１４に調節且つ貯水された強アルカリイオン水タンク▲５▼、から強アルカリイオン水供給管▲１２▼を経由して、強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、へ送水する。強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼、によって管内圧力を５～８Ｍｐａに保持し、強アルカリイオン水高圧管▲１４▼を経由し、強アルカリイオン水高圧管圧力センサー▲２２▼、強アルカリイオン水高圧管電動弁▲２０▼、を経由し、強アルカリイオン水特殊ノズルユニット▲１６▼、へ接続された強アルカリイオン水は、該ノズルからナノ粒子口径１．０～５．０ｎｍの気化されたガス状態となり、混合油生成タンク▲１▼は、該、気化されたガスが充満されていく。基油は、基油タンク▲６▼、基油供給管▲１３▼を経由して、基油用高圧ポンプ▲３▼、へ送油する。基油用高圧ポンプ▲３▼、によって管内圧力を５～８Ｍｐａに保持し、基油高圧管▲１５▼を経由し、基油高圧管圧力センサー▲２３▼、基油高圧管電動弁▲２１▼、を経由し、基油用特殊ノズルユニット▲１７▼へ接続された基油は、該ノズルからナノ粒子口径１０～５０ｎｍの分子化され気化されたガス状態となり、混合油生成タンク▲１▼は、該、分子気化された基油と強アルカリイオン水の双方の分子化されたガスが充満されていく。強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼及び基油用高圧ポンプ▲５▼各々２台のポンプは約３０分間運転を継続する。手順４．強アルカリイオン水用高圧ポンプ▲４▼及び基油用高圧ポンプ▲５▼各々２台のポンプを停止後約２０分間、その放置状態を維持する。手順５、混合油生成タンク▲１▼の圧力を、空気排気電動弁▲３０▼を開放し、空気抜き配管▲３２▼を経由して外部に開放する混合生成タンク▲１▼の圧力を０．７～０．０Ｍｐａへと減圧する。手順６．生成混合油排油電動弁▲２５▼を開放し生成混合油配管▲２４▼を経由してその生成混合油を回収する。品質を担保する為にを担保するために、生成油混合油品質センサー▲２６▼を設ける。
本発明装置の混合油生成タンク▲１▼には、定期的な洗浄と乾燥が必要となるために、混合油生成タンク▲１▼、外から新鮮な空気を導入する、新鮮空気ダクト管▲３３▼、乾燥ブロア―▲３４▼、及び、混合油生成タンク▲１▼内の汚染物と高湿度の空気を混合油生成タンク▲１▼の外部に放出するための排気ダクト管▲３５▼を設けることを特徴とする。
本発明装置に使用される強アルカリイオン水の生成方法を混合燃料生成装置の図１．概念図に基いて説明する。原水タンク▲８▼に、日本国一般水道水基準レベルの水を貯水する。強アルカリイオン水生成高圧ポンプ▲１０▼へ供給し管内圧力を５～７Ｍｐａに保ち、強アルカリイオン水生成高圧配管▲３６▼及び強アルカリイオン水生成圧力センサー▲３７▼を経て、強アルカリイオン水生成用タンク▲９▼内に組み込んである、強アルカリイオン水生成特殊ノズルユニット▲３８▼へ運ばれて、０．１～０．３μｍの粒径を生成し、その水粒子は、強アルカリイオン水触媒ユニット▲３９▼へ供給されて，ＰＨ１２～１４濃度の値を得ることが可能となる。ＰＨ１２～１４濃度の強アルカリイオン水は、強アルカリイオン水生成タンク▲９▼の底部にある、強アルカリイオン水「ＰＨ１２～１４濃度」供給管▲４１▼を経て、強アルカリイオン水生成出口電動弁▲４０▼を経由し、強アルカリイオン水フィルター装置▲４２▼にて不純物を除去する。そして、ＰＨ濃度指示調節計▲４３▼にて濃度範囲が基準内であることを検証後、強アルカリイオン水供給管▲４４▼を経て、強アルカリイオン水移送ポンプ▲１１▼にて強アルカリイオン水タンク▲５▼に送られて貯水する。
本発明装置は、上記記載の本発明のナノ水と基油の混合燃料生成装置を構成する装置を運転手順に沿って装置を稼働させることにより、添加剤・界面活性剤等を一切使用しない、ナノ水と基油（ガソリン・重油・軽油ナフサ・灯油・廃油・植物油）の混合燃料生成装置である。混合比率は、ナノ水（５０～７０％）と基油（ガソリン・重油・軽油・ナフサ・灯油・廃油・植物油）は、３０～５０％の混合比率を生成することが可能になることが本装置の大きな特徴である。 - 本発明装置の大きな特徴は、混合油の生成プロセスにおける装置の環境は安全な常温温度及び常温圧力にて生成が実施されることが特徴である。図▲１▼．混合燃料生成装置に記載されている機器類は、市販製海上輸送に適合する海上輸送コンテナ内に設置されるものである。同コンテナ内の運転時の空気環境は、温度が１０℃～４０℃、相対湿度１５～９０％、粉塵等は一般作業環境レベルである。本発明装置に使用する基油の温度は常温程度である１０℃～３０℃、強アルカリイオン水の温度は、常温１０℃～３０℃程度である何れも安全な常温環境内である。混合油生成タンク▲１▼内の環境は、強アルカリイオン水特殊ノズルユニット▲１６▼から噴霧される、強アルカリイオン水は、ナノ粒子口径１．０～５．０ｎｍの気化されたガス状態は、温度は安全な常温温度１０～３０℃である。また、基油は、基油特殊ノズルユニット▲１７▼から噴霧される、基油はナノ粒子口径１０～５０ｎｍ粒子口径の気化されたガス状態となる。強アルカリイオン水と基油の双方のガス状の状態となり、混合生成タンク▲１▼に充満されていく。該、生成タンク内の空気圧力０．２～０４Ｍｐａを維持し、空気環境の温度は約１０～２５℃を保持した環境を強アルカリイオン水と基油が双方吸着反応を繰返しながら運転されていく。本発明装置の運転環境（温度・湿度）は常温化の範囲内で本装置を安全に運転することが大きな特徴である。
- 本発明装置は、現在世界は今、脱炭素が加速度的に進んでいる。燃焼装置に必要な石油・石炭・ＬＮＧ等のエネルギー資源が枯渇する危機と、その総量抑制を喫緊に迫られている環境下で燃焼装置の効率大幅改善とＣ０２排出量をゼロにする仕組みと新燃料の実現が今日求められている。それは基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の液体燃料に、添加剤等を一切使用しない、水溶液（１００％常温の水）のみで生成されるナノ水との混合により生成された、混合比率は水が５０～７０％、基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）が５０～３０％と従来技術のエマルジョン燃料とは混合比率に大きな違いがある。それは、従来の混合技術と全く異なるナノテクノロジー技術方法による混合技術である。新燃料を燃焼装置に供給する装置を提供する。且つ使用燃料の大幅削減効果（削減▲７０～５０％）と排ガスである二酸化炭素・ＳＯＸ・ＮＯＸが▲５０～７０％に大幅に削減する。又本発明装置のナノ水と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の混合燃料生成装置は総合的にエネルギー革命を担うトータルの機能を持っている。そのシステム装置を提供するものである。需要先は航空機燃料・火力発電所・化学工場・製紙関連工場・鉄鋼プラント・船舶エンジン・発電機・土木工事現場・農業用ボイラー・汎用ボイラー・灯油焚き冷暖房給湯器等々がある。また本発明装置は既に存在し、製造販売されているエマルジョン装置と比較し、装置機器サイズ・イニシャルコスト・維持費等が１／２～１／３以下と格段に安く、そして水のみによる安心・安全である。総合的に本発明装置は従来機器と比較し、格段に改善されていることが大きな特徴である。本発明装置は国内と全世界に大きなニーズがあると考える
- 本発明装置は、ナノ水と基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）の液体燃料との混合比率は、ナノ水が５０～７０％、基油が５０～３０％と高品質の混合油である新燃料が生成出来ること、及び、従来の混合技術とは大きく異なるナノテクノロジー技術による混合生成技術である。その高い混合比率を可能にするのに必要な技術は▲１▼～▲４▼の技術で構成されている。▲１▼は、混合油生成タンク筐体内の、基油（ガソリン・ナフサ・灯油・軽油・重油・廃油・バイオ燃料）とナノ水（０．２８～１０ナノメートル粒子水）をナノ化及びガス気体化するナノテクノロジー技術、▲２▼は、圧力を可変変動する技術、▲３▼は、強アルカリイオン水生成技術、▲４▼は、混合吸着筐体構造は、混合油新燃料の生成品質を高めるのには円筒型形状が適正である、また、材質は、鉄製、及び、仕上げの精度は２Ｂレベルが必要である。
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