以下、本発明を図面に基づいて説明する� ��図1は、本発明に係る乳化装置の一実施例を 表す構成図である。以後は、油を燃料(例え� �、重油,軽油,灯油、ガソリン等の燃料)とし� �エマルジョンをエマルジョン燃料として説� �する。本発明に係る乳化装置は、容器12と、 容器12内の液体(エマルジョン燃料等)を混合� �拌するための攪拌手段14とを有する。容器12� ��、その内部で水と燃料とを乳化させるため� ��ものであり、容器12内にはエマルジョン化� �るための液体が入れられる。容器12内に最初 に入れられる液体は、水や、水と燃料と植物 油または乳化剤とが混在したものや、エマル ジョン燃料や、水とエマルジョン燃料との混 合体等が考えられる。容器12内には、燃料や� ��物油または乳化剤が供給される場合があり� ��最終的には容器12内でエマルジョン燃料が� �成される。

 容器12内でしかも液面下に、例えば二流� �ノズルのような2種類以上の液体を混合する� ��めの混合器(混合手段)50を備える。この混合 器50は、例えば水と燃料と植物油または乳化� ��とをその内部で混合する(他の組み合わせも 考えられる)働きをするためのものであり、� �の混合器50の働きについては後述する。

 この攪拌手段14は、容器12内の液体(水と� �料と植物油または乳化剤とが混在したもの� �、エマルジョン燃料や、水とエマルジョン� �料との混合体等)を容器12内で均等に混合す� �ためのものである。攪拌手段14は、高価な特 殊な混合攪拌装置である必要は無く、一般に 市販されている安価なものを用いる。この攪 拌手段14は備える方が望ましいが、備えなく� ��も良い。

 容器12内に最初に投入される液体は、一� �には水(但し、水に燃料と植物油を混在させ� ��もの等でも良く、水に限るものではない)で あるが、最初に水のみを容器12内に入れた場� ��には、その後、混合器50に燃料と植物油ま� �は乳化剤とが追加混合され、その後、液体� �循環と混合器50への燃料と植物油または乳化 剤の更なる追加混合により、容器12内の液体� ��水とエマルジョン燃料との混合体を経て、� ��終的にはエマルジョン燃料になる。

 容器12には、容器12内の液体を容器12の外� ��に取り出すための第一循環連絡管20の一端� �接続されている。第一循環連絡管20の他端に は切換弁22が備えられている。前記切換弁22� �は、エマルジョン燃料等の液体を循環させ� �ための第二循環連絡管24の一端と、他端を取 出し口(図示せず)またはバーナー(図示せず)� �連絡する排出管26の一端とが接続される。切 換弁22は、第一循環連絡管20と第二循環連絡� �24とを連絡する切換えと、第一循環連絡管20� ��排出管26とを連絡する切換えと、第一循環� �絡管20の他端を閉鎖状態とする切換えとの3� �類の切換えを行うものである。切換弁22を切 換えて、第一循環連絡管20と第二循環連絡管2 4とを連絡することで、容器12内の液体は第二 循環連絡管24内に導入される。なお、排出管2 6を容器12に直接接続させれば、第一循環連絡 管20と第二循環連絡管24とを一体のものとし� �切換弁22を開閉弁に変更する。

 第二循環連絡管24の途中には、上流側(切� ��弁22側)から下流側(他端側)に向けて、液体� �移送させるための移送手段としてのポンプ28 と、岩石収容器30と、フィルター32とが順に� �えられる。第二循環連絡管24の他端は、タン ク12内の液面下に配置される混合器50と連絡� �ている。ポンプ28は、高圧力を出すことがで きる高圧ポンプとすることが望ましい。市販 の安価な高圧ポンプでは、最大10気圧程度ま� ��の高圧を出すことができ、この種の高圧ポ� ��プを使用することが望ましい。切換弁22の� �換えによってポンプ28内に導入された液体は 、ポンプ28の位置より下流側の岩石収容器30� �備える第二循環連絡管24に高圧で送り出され る。

 岩石収容器30の内部には、火成岩のうち� �酸化珪素を多く含む岩石38(二酸化珪素を約65 ~76%含む岩石)を収容する(図2)。岩石38は、例� �ば5mm~50mm程度の大きさにするのが望ましく、 網40に入れて岩石収容器30の内部に収容する� �火成岩(火山岩と深成岩とに分けられる)のう ち二酸化珪素を多く含む岩石38としては、火� ��岩には黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩� ��があり、深成岩には花崗岩等がある。火成� ��のうち、価格の安さや入手の容易さから、� ��曜石を使用することが望ましい。エマルジ� ��ン燃料は、岩石38に長く接触させることが� �ましい。このため、岩石収容器30の長さを長 くする必要があるが、岩石収容器30を幾つも� ��短い筒(例えば80センチメートル程度の長さ� ��筒)に分ける方が、装置の小型化や岩石38の� ��換時の作業性の点から望ましい。

 火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石3 8の大半を、5mm~50mm程度の大きさとすることで 、岩石38の表面に多数の鋭利な角部を形成す� ��ことができ、しかも、液体を岩石38の表面� �大量に接触させることができる。ポンプ28に よって高圧にした状態で液体を岩石38に長く� ��触させることで、液体(エマルジョン燃料を 構成する水や燃料)に溶存酸素を多く含ませ� �ことができる。更に、高圧ポンプ28によって 高圧にした状態で、表面に多数の鋭利な角部 を形成した岩石38にエマルジョン燃料を通過� ��せることによって、岩石38の鋭利な角部が� �マルジョン燃料を構成する水や燃料のクラ� �ターを更に細かく切断して、乳化をより促� �させることができる。

 岩石収容器30の網40内に収容された岩石38� ��らは、その破片が岩石収容器30の下流に流� �するおそれがある。このため、岩石収容器30 の下流側に岩石収容器30の下流側にフィルタ� ��32を備えることで、容器12内に岩石38の破片� ��入り込むのを防止している。

 次に、混合器50を図3に基づいて説明する� ��混合器50は、例えば二流体ノズルのような2� ��類以上の液体を混合するためのものであり� ��その内部に混合空間(内部空間)52を形成した ハウジング54と、一方を第二循環連絡管24の� �端と連絡し他方を混合空間52と連絡する第一 ノズル56と、前記ハウジング54に形成される� �二ノズル58と、混合空間52と連絡するもので� ��って外部からの液体を混合空間52内に導入� �る外部流体導入口59とを有する。第一ノズル 56の口径は、第二循環連絡管24の内径よりも� �さいものに設定する。これによって、第二� �環連絡管24内の圧力は高圧に保持することが できる。第二循環連絡管24を通過した液体は� ��第一ノズル56から混合器50の混合空間52内に� ��けて、高圧かつ高速で噴射される。その後� ��混合空間52内の液体が高圧かつ高速で、第� �ノズル58から容器12内に噴射される。混合器5 0の混合空間52には、外部からの植物油または 乳化剤や燃料を導入するための外部連絡通路 60が連絡されている。

 この外部連絡通路60は、図1に示すように� ��混合器50と連結する箇所の反対側が、第一� �入通路62と第二導入通路64との2つの通路に分 かれている。第一導入通路62は、植物油また� ��乳化剤を収容する乳化剤収容タンク66と連� �しており、第二導入通路64は燃料等(例えば� �重油,軽油,灯油,ガソリン等の燃料やその他� �油)を収容する油用タンク68と連絡している� �第一導入通路62連絡通路64の途中には、外部� ��絡通路60を経由して混合器50の混合空間52へ� ��物油または乳化剤を導入するための開閉弁7 0が備えられており、第二導入通路64の途中に は、外部連絡通路60を経由して混合器50へ燃� �等を導入するための開閉弁72が備えられてい る。

 混合器50の混合空間52内へは、第二循環連 絡管24を経由した液体が第一ノズル56から噴� �され、混合空間52に噴射される第一ノズル56� ��ら液体の噴射によって、混合空間52内に負� �が発生する。混合空間52内に発生する負圧が 外部連絡通路60に及び、開閉弁70や開閉弁72を 開いた場合に、植物油または乳化剤や燃料が 混合器50の混合空間52内に導入されて、第一� �ズル56から混合空間52に噴射される液体に、� ��物油または乳化剤や燃料が混合される。水� ��エマルジョン燃料に植物油または乳化剤や� ��料が混合されたものは、第二ノズル58から� �器12内の液体に噴射される。混合空間52内へ� ��入するものは、植物油または乳化剤と燃料� ��の一方でも良いが、植物油または乳化剤と� ��料との両方を混合するのが望ましい。植物� ��または乳化剤や燃料は、水と燃料との乳化� ��必要な量が所定のタイミングで導入される� ��外部連絡通路60から混合空間52へ植物油また は乳化剤や燃料を導入することによって、混 合空間52内で液体に植物油または乳化剤や燃� ��が混合され、水と燃料とによる所望の割合� ��エマルジョン燃料を作ることができる。

 ここで、本発明の乳化装置の働きについ� ��説明する。最初に、容器12内に水を入れ(水� ��植物油または乳化剤と燃料との混合体を入� ��る場合もある)、容器12内の液面の高さを混� ��器50の位置より充分高くする。容器12内に入 れる水には、水道水等の通常の水を用いても 良いが、後述する溶存酸素を多く含む水を用 いることが望ましい。その後、第一循環連絡 管20と第二循環連絡管24とを連絡するよう切� �弁22を切換えると共に、ポンプ28を作動させ� ��。このポンプ28の吸引作動により、容器12内 の液体は第一循環連絡管20から第二循環連絡� ��24内に導入されてポンプ28に至る。ポンプ28� ��導入される容器12内の液体は、液体はポン� �28によって高圧にされて、岩石38を内蔵する� ��石収容器30を経由して、第二循環連絡管24か ら混合器50に導入される。混合器50内に導入� �れた液体は、第一ノズル56から混合空間52に� ��射され、その後、混合空間52から第二ノズ� �58を経て容器12内に噴射される。このように� ��容器12内の液体は、ポンプ28が作動すること によって、第二循環連絡管24(途中にポンプ28� ��岩石収容器30を備える)と混合器50とを経由� �て再び容器12に戻る循環を繰り返す。

 混合器50においては、混合空間52内で発生 する負圧によって混合空間52内に植物油また� ��乳化剤や燃料を吸引し、混合空間52内で液� �に植物油または乳化剤や燃料を混合させて� �マルジョン燃料を生成する。植物油または� �化剤や燃料の吸引量の調整は、開閉弁70や開 閉弁72を作動させることによって行う。混合� ��50によって水と燃料と植物油または乳化剤� �によるエマルジョン燃料が順次生成され、� �の生成されたエマルジョン燃料は第二ノズ� �58から容器12内の液体内に順次噴射される。� ��器12内に噴射されたエマルジョン燃料は攪� �手段14によって容器12内の液体と順次混合攪� ��される。容器12内の液体(水とエマルジョン� ��料との混合体)は、第二循環連絡管24(途中に ポンプ28と岩石収容器30を備える)と混合器50� �容器12との循環を繰り返すことで、最終的に はエマルジョン燃料となる。

 循環連絡管20,24と岩石38を内蔵する岩石収 容器30と混合器50と容器12との順に何度かエマ ルジョン燃料を循環させて、エマルジョン燃 料に溶存酸素を大量に含ませ、更に乳化状態 を安定させた後に、容器12からエマルジョン� ��料を取り出す。その場合には、切換弁22に� �って第一循環連絡管20と排出管26とを連絡す� ��切換えを行い、排出管26からエマルジョン� �料を外部に排出する。

 容器12内の液体は、駆動中のポンプ28によ って第二循環連絡管24に導入され、表面に多� ��の鋭利な角部を形成した岩石38に高圧で接� �し、その後、高圧で混合器50の混合空間52内� ��噴射される。表面に多数の鋭利な角部を形� ��した岩石38に高圧で接触することによって� �第二循環連絡管24を通過する液体に大量の溶 存酸素が含まれる。更に、表面に多数の鋭利 な角部を形成した岩石38に液体が接触するこ� ��によって、エマルジョン燃料を構成する燃� ��や水のクラスターが細かく切断され、乳化� ��態をより安定させることができる。この結� ��、従来のエマルジョン燃料(燃料と水とを乳 化剤を使用して乳化させただけのエマルジョ ン燃料)は例えば1日程度だったものを、本発� ��で生成したエマルジョン燃料の乳化期間は� ��7日以上に延ばすことができる。また、岩石 38によってクラスターをより細かく切断して� ��化状態をより安定させたエマルジョン燃料� ��、特殊なバーナーを使用しなくても、既存� ��各種バーナーを使用してスムースに着火す� ��ことができる。更に、より多くの溶存酸素� ��含ませたエマルジョン燃料は、高い燃焼カ� ��リーを得ることができる。

 本発明によって製造したエマルジョン燃� ��と、燃料100%との発生熱量について比較する 。燃料がA重油100%の場合のカロリーは、約9400 キロカロリー/リットルであるのに対し、本� �明によって製造したエマルジョン燃料(70%のA 重油と30%の水の場合)は、A重油100%の場合のカ ロリーの約1~2.3倍のカロリーを得ることがで� ��た。また、燃料が軽油100%の場合のカロリー は、約9100キロカロリー/リットルであるのに� ��し、本発明によって製造したエマルジョン� ��料(70%の軽油と30%の水の場合)は、軽油100%の� ��合のカロリーの約1~1.8倍のカロリーを得る� �とができた。これは、本発明の装置や方法� �使用することによって、エマルジョン燃料� �大量の溶存酸素を含ませることができるの� �、本発明で生成したエマルジョン燃料は燃� �時に大量の酸素を供給でき、燃料100%のカロ� ��ーと同程度のカロリーか、それより高いカ� ��リーを得ることができると考えられる。

 本発明の装置や方法を使用することによ� ��て、カロリーの上限と下限に大幅な差があ� ��が、それは使用する水にも関係する。使用� ��る水が例えば水道水等の普通の水である場� ��には、エマルジョン燃料の循環回数を増加� ��れば、エマルジョン燃料のカロリーは燃料1 00%とほぼ同じカロリーを得ることができる。 しかし、容器12に投入する水に、最初から溶� ��酸素を大量に含ませた水を使用すれば、燃� ��100%の場合のカロリーよりも充分高いカロリ ーを出すエマルジョン燃料を得ることができ る。

 溶存酸素を大量に含ませたエマルジョン� ��料を作るために、容器12に投入する水に特� �な水を使用する。この特殊な水は、イオン� �換樹脂と、トルマリンと、火成岩のうち二� �化珪素を多く含む岩石(二酸化珪素を約65~76%� ��む岩石)との順に普通の水(例えば水道水)を� ��過させて成る水か、イオン交換樹脂と、火� ��岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石(二酸化 珪素を約65~76%含む岩石)と、トルマリンとの� �に普通の水(例えば水道水)を通過させて成る 水かのいずれかを用いるのが望ましい。イオ ン交換樹脂はイオン交換によってナトリウム イオンを発生させるものを使用する。トルマ リンを使用するのに代えて、トルマリンとア ルミ等の金属との混合物を使用する方が望ま しい。トルマリンと混合する金属は、アルミ 以外にステンレスや銀を使用することができ る。トルマリンは、プラスの電極とマイナス の電極とを有するものである。トルマリンに アルミ等の金属を混合させることによって共 摺りによって、トルマリンからプラスの電極 とマイナスの電極とを大量に露出させ、電気 を大量に発生させることができる。

 この特殊な水では、水の内部に 水素イオ� �(H ⁺ )と水酸化イオン(OH ^- )とヒドロニウムイオン(H ₃ O ⁺ )とヒドロキシルイオン(H ₃ O ₂ ^- )とを大量に含むものである。この特殊な水� �、火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石(� ��酸化珪素を約65~76%含む岩石)を通過させるこ とによって、溶存酸素を含ませることができ る。更に、クラスターを小さくした水とする ことができる。この火成岩は、価格の安さや 入手の容易さから、黒曜石を使用することが 望ましい。この特殊な水やその製造方法の原 型は、特許第2889903号に示されている。

 前述の特殊な水を、別途、火成岩のうち� ��酸化珪素を多く含む岩石(二酸化珪素を約65~ 76%含む岩石、例えば黒曜石)に2回以上何度も� ��環接触させることによって、特殊な水に更� ��大量の溶存酸素を含ませると共に、水のク� ��スターを小さくすることができる。なお、� ��殊な水でなくても、普通の水を火成岩のう� ��二酸化珪素を多く含む岩石(二酸化珪素を約 65~76%含む岩石、例えば黒曜石)に2回以上何度� ��循環接触させることによって、普通の水に� ��量の溶存酸素を含ませると共に、水のクラ� ��ターを小さくすることができる。大量の溶� ��酸素を含んだ水の製造方法は、上述の製造� ��法に限るものではない。このような溶存酸� ��を大量に含んだ水を容器12内に入れ、溶存� �素を大量に含んだ水で燃料と植物油または� �化剤とを混合させてエマルジョン燃料を作� �のが望ましい。特殊な水または普通な水を� �成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石(例え� ��黒曜石)に何度も循環させた水を、エマルジ ョン燃料を構成する水として使用した場合、 本発明の装置でエマルジョン燃料を何度も循 環させることによって、溶存酸素の値を11以� ��(水における溶存酸素の飽和状態の値は8.43)� ��することができる。このように、大量の溶� ��酸素を水に含ませることによって、エマル� ��ョン燃料のカロリーを燃料100%のものと比べ て倍増させることができる。

 以上説明したように、本願発明では、容� ��12内の混合器50において、液体に植物油また は乳化剤や燃料を必要に応じて順次加えるこ とによって、水と燃料との所望の比率のエマ ルジョン燃料を生成することができる。混合 器50ではその内部に発生する負圧を利用して� ��物油または乳化剤や燃料を吸引するので、� ��物油または乳化剤や燃料を容器12内に導入� �るためのポンプを不要とすることができ、� �置の製造コストを低減することができる。

 本発明では、液体を容器12と第二循環連� �管24(途中にポンプ28と岩石収容器30とを含む) と混合器50との順に連続的に循環させること� ��可能となる。この結果、短時間に所定量の� ��石38に液体を接触させることができ、短時� �でより多くの溶存酸素を含んだエマルジョ� �燃料を作ることができる。

 更に、第二循環連絡管24を通過して容器12 内に戻される液体は、容器12内の液面下に位� ��する混合器50内に導入されるので、循環の� �中で液体に空気を混合することがない。な� �、容器12の上部は空気に露出してはいるが、 液体の循環の途中で液体に空気を混合するも のではない。循環の途中で液体に空気を混合 させないエマルジョン燃料は、泡を発生させ ることが無く、泡の処理を行な輪無くて良い 。また、循環中の液体に空気を途中で混合さ せるものと比べて、溶存酸素をより多く含ま せる(例えばDOが約11mg/l)ことが実験上判明し� �。

 本発明に係る装置や方法で製造されたエマ� ��ジョン燃料は、エマルジョン燃料を構成す� ��燃料や水が細かく切断されているので容易� ��着火でき、着火が容易であることから完全� ��焼が可能となる。この結果、燃焼時に発生� ��るCO ₂ やNO _X は、完全燃焼によってその排出量を極端に減 少させることができる。

 前述の説明では、油を重油,軽油,灯油、� �ソリン等の燃料(自動車用燃料、船舶用燃料� ��の各種燃料を含む)とし、エマルジョンをエ マルジョン燃料として説明したが、油は、石 油系ドライ溶剤,廃油,廃食油,食用油,化粧品� �油等の各種のものにも適用することができ� �。油が燃料以外の場合には、エマルジョン� �料をエマルジョンとする。油が、石油系ド� �イ溶剤,廃油,廃食油,食用油,化粧品用油等の� ��合でも、表面に多数の鋭利な角部を形成し� ��岩石38によってエマルジョンを構成する油� �水のクラスターが細かく切断され、乳化状� �をより安定させることができる。前述の説� �では、容器12内に水を予め入れた状態につい て説明したが、生成したエマルジョン燃料を 容器12から取り出した後、容器12内に既知の� �段で新たなエマルジョンを生成するための� �を自動的に投入するようにしても良い。