特開 2016-210842 加水燃料油、加水燃料油製造装置および加水燃料油の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-210842(P2016-210842A)

(43)【公開日】2016年12月15日

(54)【発明の名称】加水燃料油、加水燃料油製造装置および加水燃料油の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C10L 1/32 20060101AFI20161118BHJP

【ＦＩ】

   C10L1/32 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-93242(P2015-93242)

(22)【出願日】2015年4月30日

(71)【出願人】

【識別番号】510208240

【氏名又は名称】デア・ジャパン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】515118069

【氏名又は名称】東 悠斗

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(74)【代理人】

【識別番号】100194984

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 圭太

(72)【発明者】

【氏名】浅川 員司

【テーマコード（参考）】

4H013

【Ｆターム（参考）】

4H013AA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】装置のメンテナンスが容易であると共に、界面活性剤などを使用しなくとも燃料油と水が分離しにくく、内燃機関に対して悪影響を及ぼすことがない加水燃料油を製造できる装置を提供する。
【解決手段】加水燃料油製造装置Aは、水から不純物を除去しクラスターを微細化して機能水を精製する機能水精製部A1と、排液部を有する一次撹拌タンク1と、このタンク内に機能水を噴霧供給する送水管11および噴霧器110と、排液管を有すると共に、内部に炭酸ガス噴射管13が導入されている二次撹拌タンク12がある。更に、油水混合液を一次撹拌タンク1から導出して、錫触媒のある混合系改質器25を経由後、二次撹拌タンク12に循環させる混合液循環部200。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水から不純物を除去し、クラスターを微細化して機能水を精製する機能水精製部と、
排液部を有する一次撹拌タンクと、
該一次撹拌タンク内に機能水を噴霧しながら供給する機能水供給部と、
前記一次撹拌タンク内に配され、排液部を有すると共に、内部に炭酸ガス噴射管が導入されている二次撹拌タンクと、
前記一次撹拌タンクの排液部から導出され前記二次撹拌タンクへ戻ると共に、錫触媒処理部を通る送液路を有し、燃料油と水の混合液を、前記一次撹拌タンク、前記送液路、前記二次撹拌タンクの順で循環させる混合液循環部と、
前記一次撹拌タンクまたは前記混合液循環部の前記送液路から油水混合液を回収可能な回収部とを備える
加水燃料油製造装置。

【請求項2】

前記機能水精製部が、
水を貯溜する第１の貯溜タンクと、
該第１のタンクに貯溜した水を逆浸透膜、またはイオン交換樹脂で処理する不純物除去部と、
該不純物除去部で不純物を除去した水を貯溜する第２の貯溜タンクと、
該第２の貯溜タンク内に配置してあるマイクロ・ナノバブル発生装置と、
前記第２の貯溜タンクから導出され前記第２の貯溜タンクへ戻ると共に、希少鉱物触媒処理部およびセラミックス処理部を通る送水路を有し、前記第２の貯溜タンク内の水を前記第２の貯溜タンク、前記送水路の順で循環させる水循環部とを有する
請求項１の加水燃料油製造装置。

【請求項3】

前記マイクロ・ナノバブル発生装置にバブリングガスとして酸素を送る酸素供給部を有する、
請求項２の加水燃料油製造装置。

【請求項4】

不純物を除去しクラスターを微細化した水の酸素含有量を過飽和状態まで増やし、この水を希少鉱物触媒処理部およびセラミックス処理部に通し処理して精製した機能水を、一次撹拌タンク内に収容した燃料油に噴霧し、この燃料油と機能水を前記一次撹拌タンクから、錫触媒処理部を通る送液路、前記一次撹拌タンク内に配された二次撹拌タンクの順で循環させて所要時間撹拌し、生成されたミセル状の油水混合液を油水分離して得られた
加水燃料油。

【請求項5】

水の不純物を除去し、クラスターを微細化した機能水を精製する工程と、
一次撹拌タンク内に収容した所要量の燃料油に前記機能水を噴霧する工程と、
前記一次撹拌タンクから、錫触媒処理部を通る送液路、前記一次撹拌タンク内に配された二次撹拌タンクの順で循環させて所要時間撹拌する工程と、
前記循環経路において燃料油と機能水の混合液が前記一次撹拌タンク内に入る前に、前記二次撹拌タンク内で炭酸ガスによりバブリングして前記一次撹拌タンク内に入れる工程と、
燃料油と機能水を混合した油水混合液の循環による撹拌を所要時間継続してミセル状の油水混合液をつくる工程と、
前記ミセル状の油水混合液を、油水分離器により加水燃料油と水に分離する工程とを備える
加水燃料油の製造方法。

【請求項6】

前記機能水を精製する工程が、
水の不純物を除去する工程と、
不純物を除去した水を所要量貯水し、貯水した水を所要温度まで加温する工程と、
該加温した水をマイクロ・ナノバブル発生装置により酸素を入れて所要時間バブリングする工程と、
該バブリングした水を、希少鉱物触媒処理部、およびセラミックス処理部に所要の時間通水、循環させて機能水をつくる工程とを有する
請求項５の加水燃料油の製造方法。

【請求項7】

前記機能水を精製する工程において、バブリングした水を、希少鉱物触媒処理部、および前記セラミックス処理部に所要の時間通水、循環させる際に、水に所要量の酸素を混ぜる
請求項５または６の加水燃料油の製造方法。

【請求項8】

製造された加水燃料油を順次原料の燃料油として、請求項５の加水燃料の製造方法を複数回繰り返す
加水燃料油の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加水燃料油、加水燃料油製造装置および加水燃料油の製造方法に関するものである。更に詳しくは、燃料油と水を混合、撹拌する部分では、比較的容易に手に入る一般的な装置を使用できるようにすることにより製造装置のメンテナンスが容易であると共に、界面活性剤などの添加物は使用せず、製造後、時間が経過しても燃料油と水が分離しにくく、内燃機関に対して悪影響を及ぼすことがない加水燃料油、加水燃料油製造装置および加水燃料油の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

大気汚染などの地球環境問題の一対策として、または資源の有効活用のための一対策として、エマルジョン燃料（加水燃料）が注目されている。エマルジョン燃料は、重油、灯油、軽油などの燃料油に所要量の水と界面活性剤を添加し、機械的に撹拌して、燃料油中に水を細かく分散させた燃料である。エマルジョン燃料は、例えばボイラー用の燃料として、あるいは船舶や作業機械のディーゼルエンジン用の燃料として使用され、燃料の使用量の削減や炭酸ガスの削減に寄与できるものとされている。

【0003】

このようなエマルジョン燃料は、様々な方法で製造可能であり、例えば、（ａ）界面活性剤などの添加剤を加えて燃料油に加水する技術（一例として、特許文献１）、（ｂ）超音波により燃料油に加水する技術（一例として、特許文献２）、あるいは（ｃ）燃料油と水を同時に噴霧して燃料油に加水する技術（一例として、特許文献３）などの技術で製造されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１０７１７０号公報

【特許文献2】特開２００９−１９１２６１号公報

【特許文献3】特開２０１０−１７４２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来のエマルジョン燃料には、次のような課題があった。
まず、特許文献１に記載の界面活性剤を使用するエマルジョン燃料は、撹拌機など、一般的な装置で製造できる利点があるが、燃料油と水が次第に分離する現象が起こるため、最適な状態で使用するには、製造直後に使用する必要があった。近年では、多少、期間を延長できるものが出てきているが、分離現象は不可避であり、使い勝手がよくない。また、界面活性剤などの添加剤による内燃機関への悪い影響が懸念されるため、使用が敬遠される傾向もあった。

【0006】

特許文献２に記載の超音波を使用するエマルジョン燃料は、燃料油と水が超音波振動などの作用により、安定した燃料を連続的に作成することができる。しかし、エマルジョン燃料を製造するにあたり、超音波振動付与装置などの特別な装置や、それらの装置の制御を行う制御装置など、特殊で高度な装置を用意する必要があった。更に、特許文献２に記載のエマルジョン燃料は、界面活性剤などの添加剤も使用しており、特許文献１と同様の課題もあった。

【0007】

また、特許文献３に記載の同時噴霧によるエマルジョン燃料は、噴霧する事により加水される水が均一になるため、安定した燃焼効率のよい燃料をつくることができるが、燃料油と水を同時噴霧する際にノズルに目詰まりが起こらないようにするためのメンテナンスの煩雑さや、この煩雑さを解消するために特殊ノズルにする際のコストの問題などの課題があった。更に、特許文献３に記載のエマルジョン燃料は、各種添加剤も使用しており、特許文献１と同様の課題もあった。

【0008】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、燃料油と水を混合、撹拌する部分では、比較的容易に手に入る一般的な装置を使用できるようにすることにより製造装置のメンテナンスが容易であると共に、界面活性剤などの添加物は使用せず、製造後、時間が経過しても燃料油と水が分離しにくく、内燃機関に対して悪影響を及ぼすことがない加水燃料油を製造できる加水燃料油、加水燃料油製造装置および加水燃料油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】

【0009】

（１）本発明は、水から不純物を除去し、クラスターを微細化して機能水を精製する機能水精製部と、排液部を有する一次撹拌タンクと、一次撹拌タンク内に機能水を噴霧しながら供給する機能水供給部と、一次撹拌タンク内に配され、排液部を有すると共に、内部に炭酸ガス噴射管が導入されている二次撹拌タンクと、一次撹拌タンクの排液部から導出され二次撹拌タンクへ戻ると共に、錫触媒処理部を通る送液路を有し、燃料油と水の混合液を、一次撹拌タンク、送液路、二次撹拌タンクの順で循環させる混合液循環部と、一次撹拌タンクまたは混合液循環部の送液路から油水混合液を回収可能な回収部とを備える加水燃料油製造装置である。

【0010】

（２）本発明は、機能水精製部が、水を貯溜する第１の貯溜タンクと、第１のタンクに貯溜した水を逆浸透膜、またはイオン交換樹脂で処理する不純物除去部と、不純物除去部で不純物を除去した水を貯溜する第２の貯溜タンクと、第２の貯溜タンク内に配置してあるマイクロ・ナノバブル発生装置と、第２の貯溜タンクから導出され第２の貯溜タンクへ戻ると共に、希少鉱物触媒処理部およびセラミックス処理部を通る送水路を有し、第２の貯溜タンク内の水を第２の貯溜タンク、送水路の順で循環させる水循環部とを有する、上記（１）の発明に係る加水燃料油製造装置である。

【0011】

この場合は、第１の貯溜タンクに所要量の水を入れ、この水を不純物除去部の逆浸透膜、またはイオン交換樹脂により処理して純水または純水に近い水とする。この水を第２の貯溜タンクに入れてマイクロ・ナノバブル発生装置でバブリングし、水に酸素を多く取り込むようにする。
なお、マイクロ・ナノバブル発生装置で発生するバブルの直径は、例えば0.001〜0.05ｍｍであるが、これに限定はされない。

【0012】

そして、バブリングにより水に酸素を取り込みながら、水循環部により水を第２の貯溜タンク、送水路の順で循環させ、送水路の経路中にある希少鉱物触媒処理部およびセラミックス処理部で繰り返し処理して、水のクラスターを微細化し、機能水を精製することができる。

【0013】

（３）本発明は、マイクロ・ナノバブル発生装置にバブリングガスとして酸素を送る酸素供給部を有する、上記（２）の発明に係る加水燃料油製造装置である。

【0014】

この場合は、油水混合液をつくっている機能水に含まれる酸素の量が増えて、最大では機能水のその温度における酸素の飽和量を超える過飽和状態まで含ませることができる。この機能水にて製造された加水燃料油は、燃焼性が向上したり総発熱量（総カロリー）が増えるなど、燃料油としての性能が上がる。

【0015】

（４）本発明は、不純物を除去しクラスターを微細化した水の酸素含有量を過飽和状態まで増やし、この水を希少鉱物触媒処理部およびセラミックス処理部に通し処理して精製した機能水を、一次撹拌タンク内に収容した燃料油に噴霧し、この燃料油と機能水を一次撹拌タンクから、錫触媒処理部を通る送液路、一次撹拌タンク内に配された二次撹拌タンクの順で循環させて所要時間撹拌し、生成されたミセル状の油水混合液を油水分離して得られた加水燃料油である。

【0016】

（５）本発明は、水の不純物を除去し、クラスターを微細化した機能水を精製する工程と、一次撹拌タンク内に収容した所要量の燃料油に機能水を噴霧する工程と、一次撹拌タンクから、錫触媒処理部を通る送液路、一次撹拌タンク内に配された二次撹拌タンクの順で循環させて所要時間撹拌する工程と、循環経路において燃料油と機能水の混合液が一次撹拌タンク内に入る前に、二次撹拌タンク内で炭酸ガスによりバブリングして一次撹拌タンク内に入れる工程と、燃料油と機能水を混合した油水混合液の循環による撹拌を所要時間継続してミセル状の油水混合液をつくる工程と、ミセル状の油水混合液を、油水分離器により加水燃料油と水に分離する工程とを備える加水燃料油の製造方法である。

【0017】

（６）本発明は、機能水を精製する工程が、水の不純物を除去する工程と、不純物を除去した水を所要量貯水し、貯水した水を所要温度まで加温する工程と、加温した水をマイクロ・ナノバブル発生装置により酸素を入れて所要時間バブリングする工程と、バブリングした水を、希少鉱物触媒処理部、およびセラミックス処理部に所要の時間通水、循環させて機能水をつくる工程とを有する、上記（５）の発明に係る加水燃料油の製造方法である。

【0018】

（７）本発明は、機能水を精製する工程において、バブリングした水を、希少鉱物触媒処理部、およびセラミックス処理部に所要の時間通水、循環させる際に、水に所要量の酸素を混ぜる、上記（５）または（６）の発明に係る加水燃料油の製造方法である。

【0019】

この場合は、油水混合液をつくっている燃料油と機能水に含まれる酸素の量が増えて、最大では酸素の過飽和状態まで含ませることができる。この機能水にて製造された加水燃料油は、燃焼性が向上したり総発熱量（総カロリー）が増えるなど、燃料油としての性能が上がる。

【0020】

（８）本発明は、製造された加水燃料油を順次原料の燃料油として、上記（５）の発明に係る加水燃料の製造方法を複数回繰り返す加水燃料油の製造方法である。

【0021】

この場合、製造される加水燃料油の量は、例えば加水燃料の製造方法を三回繰り返すことで、一回目の原料である燃料油の量と比較して１５〜２０％程度増える。また、燃料としての単位量当たりの総発熱量（総カロリー）も増える。なお、繰り返す回数は特に限定しないが、試行では、七回以上繰り返してもほとんど増量しなくなるので、費用対効果を考えれば、五回ないし六回が好ましい。

【0022】

本明細書および特許請求の範囲にいう「機能水」の用語は、水道水などの水から、水に含まれる微細な異物（砂、微生物など）、塩類、あるいは残留塩素などの不純物を除去して純度の高い水（純水または純水に近い水）とし、更にクラスターを微細化した水の意味で使用している。
なお、「水のクラスター」とは、水の原子や分子が相互作用によって数個、数十個またはそれ以上結合したものをいう。

【0023】

（作用）
本発明の加水燃料油製造装置の作用を説明する。
機能水精製部によって、水道水などの水に含まれる微細な異物、塩類、あるいは残留塩素などの不純物を除去し、更にクラスターを微細化して機能水を精製する。
所要量の燃料油を一次撹拌タンクに入れ、一次撹拌タンク内の燃料油に機能水供給部によって所要量の機能水を噴霧する。

【0024】

混合液循環部によって、一次撹拌タンク内の燃料油と機能水を撹拌するように、一次撹拌タンク、送液路、二次撹拌タンク、戻って一次撹拌タンクの順で循環させる。油水混合液が循環する際には、送液路において錫触媒処理部によって処理される。また、二次撹拌タンクへ送られた油水混合液には、炭酸ガス噴射管から炭酸ガスが噴射されてバブリング（曝気）が行われる。

【0025】

バブリングが行なわれ、泡を生じた油水混合液は、二次撹拌タンクでオーバーフローによって、または排液部からの排出によって一次撹拌タンク内に入り、更に送液路へ送られ、上記と同様に循環する。この循環による撹拌作業を所要の時間行うことにより、油水混合液は充分に撹拌され、ミセル状（多数の分子またはイオンが集まってできる、溶媒との親和性の高いコロイド粒子状のもの、あるいは混じり合わない液体のうちの一方または両親媒性物質、またはその混合物の異なる分子が層状に分布しているもの）になる。

【0026】

循環している油水混合液が、所定のミセル状となったら、回収部からミセル状の油水混合液を回収して、本発明の加水燃料油を得る原液とする。なお、加水燃料油は、油水分離器により、燃料油と結合されていない水と、燃料油と機能水が結合された加水燃料油を分離することにより得られる。

【0027】

本発明の加水燃料油製造装置において使用される各機器は、特殊で高度なものではなく、ごく一般的な装置だけで構成されており、装置のメンテナンスが容易にできる。また、加水燃料油製造装置で製造される加水燃料油は、界面活性剤などの添加物は使用していないので、製造後、時間が経過しても燃料油と水が分離しにくく、長期にわたり内燃機関の燃料として支障なく使用できる。

【発明の効果】

【0028】

本発明は、燃料油と水を混合、撹拌する部分では、比較的容易に手に入る一般的な装置を使用できるようにすることにより製造装置のメンテナンスが容易であると共に、界面活性剤などの添加物は使用しないので、製造後、時間が経過しても燃料油と水が分離しにくく、内燃機関に対して悪影響を及ぼすことがない加水燃料油、加水燃料油製造装置および加水燃料油の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明に係る加水燃料油製造装置の構造を示し、主に加水燃料油製造装置を構成する油水撹拌部の構造を示す説明図である。

【図2】本発明に係る加水燃料油製造装置を構成する機能水精製部の構造を示す説明図である。

【図3】本発明に係る加水燃料の製造方法において、各工程の進行を経時的に説明した工程説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１、図２を参照する。

【0031】

図１に示すように、加水燃料油製造装置Ａは、水道水などの水を処理して不純物を除去すると共に、水のクラスターを微細化し、酸素含有量を過飽和状態まで増やす機能水精製部Ａ１と、機能水精製部Ａ１で精製された機能水と燃料油（軽油）を混合、撹拌してミセル状の油水混合液をつくる油水撹拌部Ａ２を備えている。

【0032】

＜機能水精製部Ａ１＞
機能水精製部Ａ１で精製される水（機能水という）は、後述する油水撹拌部Ａ２で燃料油と混合、撹拌される水として使用される。

【0033】

図２に示すように、機能水精製部Ａ１は、第１の貯溜タンクである一次準備タンク４を有している。一次準備タンク４には、給水管４０から水道水が供給される。一次準備タンク４からは送水管４１が導出されて不純物除去部である逆浸透膜ユニット５に接続されている。送水管４１の経路中には、プランジャーポンプ４２が設けられ、逆浸透膜ユニット５に送る水に所定の圧力を付与できるようにしている。また、逆浸透膜ユニット５の代替としてイオン交換樹脂を採用することもできる。

【0034】

なお、逆浸透膜ユニット５は、逆浸透膜ユニット５で処理できなかった水を一次準備タンク４に戻す経路（図示省略）と、処理後の塩素などの不純物を含んだ水を排出する経路（図示省略）を備えている。逆浸透膜ユニット５から導出された送水管５０は、第２の貯溜タンクである循環用貯水タンク６に導入されている。

【0035】

循環用貯水タンク６の底部には、マイクロ・ナノバブル発生装置６０が配置されている。マイクロ・ナノバブル発生装置６０には、循環用貯水タンク６の外部に配置されている送気ポンプ６１から送気管６２を介して酸素が送られる。送気ポンプ６１には、酸素供給部を構成する酸素ボンベ６３が送気管６４を介し接続されている。これにより、循環用貯水タンク６内の水に酸素によるバブリングを行うことができる。

【0036】

循環用貯水タンク６において、マイクロ・ナノバブル発生装置６０から遠い側の底部には、送水管７０が接続されており、送水管７０は希少鉱物触媒処理部である希少鉱物触媒装置７に接続されている。希少鉱物触媒装置７は、中空のケース７８を有し、ケース７８の内部には、石英ガラス製の透明な触媒容器７１、７２が並行して配置され、触媒容器７１、７２の内部には、希少鉱物触媒７９が充填されている。

【0037】

触媒容器７１、７２の近傍には、触媒容器７１に対してブラックライト７１０が配置され、触媒容器７２に対して滅菌灯（殺菌灯）７２０が配置されている。希少鉱物触媒としては、例えば二酸化チタン、または二価鉄が採用されるが、これらに限定されるものではない。

【0038】

ブラックライト７１０は、触媒容器７１に対して長波長の紫外線を照射し、滅菌灯７２０は、触媒容器７２に対して殺菌力を持つ紫外線を照射して、触媒容器７１、７２内の希少鉱物触媒７９の触媒作用を高めることができる。触媒容器７１、７２において、一方の触媒容器７１の基端部には、上記送水管７０が接続されている。送水管７０の経路中には、循環用ポンプ７３が設けられている。

【0039】

また、他方の触媒容器７２の基端部には、送水管７４が導出され、送水管７４の先端側は、上記循環用貯水タンク６に導入されている。触媒容器７１、７２の先端部は、接続管７５で接続されている。また、送水管７４の経路中には、セラミックス処理部である水改質器７６が設けられている。水改質器７６は、中空容器の内部に多孔質のセラミックス粒を充填した構造である。

【0040】

循環用貯水タンク６内の水は、投げ込みヒーター８（便宜上、図２に図示）などを使用して所要の温度に加温することができる。なお、循環用貯水タンク６、送水管７０、循環用ポンプ７３、希少鉱物触媒装置７、送水管７４および水改質器７６は、水循環部７００を構成している。

【0041】

＜油水撹拌部Ａ２＞
図１に示すように、油水撹拌部Ａ２は、一次撹拌タンク１を備えている。一次撹拌タンク１は、上部側が上開口円筒形状で、下部側が漏斗状に形成されたタンク本体１０を有している。タンク本体１０には、機能水を供給する機能水供給部である送水管１１の先端部が導入されている。送水管１１の先端部には、機能水を噴霧する噴霧器１１０が取り付けられている。なお、機能水精製部Ａ１の循環用貯水タンク６につながる送水管１１の経路中には、モーターポンプ１９が設けられている。

【0042】

タンク本体１０の底部中心部には、下方へ向け排液管１００が設けられている。排液管１００は、送液管２１の中間部に接続されている。送液管２１の基端部は、プランジャーポンプ２の吸引側に接続されており、送液管２１の先端部には、回収部である排出バルブ２２が設けられている。なお、排出バルブ２２を閉じることで、排液管１００を通る排液（撹拌された混合液）は、プランジャーポンプ２で吸引され、プランジャーポンプ２を停止し、排出バルブ２２を開けることで、完成品（ミセル状の油水混合液）として回収することができる。

【0043】

プランジャーポンプ２の排出側には、送液管２３が接続され、送液管２３の先端側は、後述する二次撹拌タンク１２の上方に位置しており、送液管２３の先端部には圧力調整バルブ２４が設けられている。また、送液管２３の経路中には、鉱石触媒を内蔵した混合液改質器２５が設けられている。混合液改質器２５は、中空容器の内部に粒状の錫触媒２５０を適量充填した構造である。

【0044】

一次撹拌タンク１の内部の上部側には、二次撹拌タンク１２が上記タンク本体１０の上部の円筒形状部の内壁に固定して配されている。二次撹拌タンク１２は、上部側が上部開口円筒形状で、下部側が漏斗状に形成されており、底部中心部には、排液管１２０が設けられている。排液管１２０の先端とタンク本体１０の下部の漏斗状部の内面との間には、隙間（符号省略）が設けられており、排液が円滑にできるようにしている。

【0045】

また、二次撹拌タンク１２には、送液管２３と共に、炭酸ガス噴射管１３が導入されている。炭酸ガス噴射管１３には、送気管３０の一端が接続され、送気管３０の他端は炭酸ガスボンベ３に接続されている。炭酸ガス噴射管１３は、循環しながら二次撹拌タンク１２に溜まる油水混合液を炭酸ガス（二酸化炭素ガス）でバブリング（曝気）するものである。なお、一次撹拌タンク１、送液管２１、プランジャーポンプ２、送液管２３、混合液改質器２５、二次撹拌タンク１２は、混合液循環部２００を構成する。

【0046】

図１ないし図３を参照し、本発明の加水燃料油の製造方法と共に、加水燃料油製造装置Ａの作用を説明する。
また、室内環境準備として、環境温度（室温）を３０℃〜３８℃、湿度３０％前後に整える。この環境は、この室温、および湿度に限定するものではなく、適宜設定することが可能である。

【0047】

加水燃料油は、機能水を精製した後、燃料油と機能水とを混合、撹拌してミセル状の油水混合液をつくり、これを油水分離器で分離して得られる。

【0048】

＜Ａ．機能水の精製＞
図２を参照する。
（１）一時準備タンク４に貯溜した水道水をプランジャーポンプ４２で逆浸透膜ユニット５に所要の圧力で圧送して通し、不純物を除去する。また、逆浸透膜でなく、イオン交換樹脂（陰・陽）に通す時には、まず不織布フィルターにて錆などの不純物を除去し、活性炭に通して残留塩素を除去した後、通水を行うようにする。

【0049】

（２）不純物を除去した水を循環用貯水タンク６に所要量（例えば１００L程度）貯水し、貯水した水を、投げ込みヒーター８などにより３０℃〜３２℃程度まで加温する。なお、環境温度がその温度に近ければ、ヒーターを使用せず、環境温度にて行うこともできる。

【0050】

（３）所定の温度まで加温した水をマイクロ・ナノバブル発生装置６０により、所要時間（例えば５〜１００(L)の場合で１〜２時間程度）バブリングを行う。このバブリングの時間は、水の量によって適宜設定できる。なお、マイクロ・ナノバブル発生装置６０のエアポンプには、酸素ボンベ６３から酸素（酸素濃度９９．５％）を送り込むようにし、水に酸素以外の気体を極力含有させないようにする。

【0051】

（４）バブリングした水を、循環用ポンプ７３によって、希少鉱物触媒装置７の紫外線を照射した希少鉱物触媒７９、および水改質器７６のセラミックスに３０〜４０分間通水、循環させて処理する。光触媒である希少鉱物触媒７９は、二酸化チタン、二価鉄などを混合した粒状物であり、これに水を通すことで水に活性酸素種が発生し、また、多孔質のセラミックスに通すことでクラスターを微細化できる。なお、上記３０〜４０分間の通水により、水のｐＨが７前後になる。

【0052】

なお、水循環部７００において、循環する水に酸素（酸素濃度９９．５％）を適量含ませて一緒に循環させるようにする。これにより、機能水の含酸素量を増やして、最大で酸素を過飽和状態で含ませることができる。

【0053】

（５）上記工程を経ることにより、水の不純物を除去し、更に水のクラスターを微細化すると共に、酸素を過飽和状態で含んだ機能水を精製することができる。

【0054】

＜Ｂ．燃料油と機能水の混合、撹拌＞
図３をあわせて参照する。
（１）図３の時間軸Ｔ０において、先の方法で精製した機能水と燃料油（軽油）を、それぞれ２．５(L)ずつ用意する。燃料油はあらかじめ湯せんしておき、温度を機能水の温度（例えば３２℃）と合わせるようにする。なお、機能水と燃料油の量は、上記に限定せず、装置の規模に合わせて適宜設定できる。また、機能水と燃料油の量の比も上記１：１に限定せず、適宜設定が可能である。

【0055】

（２）一次撹拌タンク１の中に先に２．５(L)の燃料油を入れ、プランジャーポンプ２の電源をＯＮにして燃料油を循環させる。そして、プランジャーポンプ２の吐出圧力の圧力調整をして、圧力調整バルブ２４において、混合、撹拌時に１．０MPaになるように、プランジャーポンプ２の圧力を例えば０．７MPaに設定する。これにより、上記条件下においては、短時間で効果的な撹拌が可能になり、所定のミセル状の油水混合液がより短時間で得られる。

【0056】

なお、油水混合液の流れの圧力が１．０MPaに満たない場合は、撹拌効率に劣り、より長い時間撹拌を行っても所定のミセル状の油水混合液が得にくい傾向がある。また、油水混合液の流れの圧力が１．０MPaを超える場合は、撹拌が短時間でできても、圧力が強すぎて所定のミセル状の油水混合液が得にくい傾向がある。また、プランジャーポンプ２の圧力の好適な設定値は、機能水と燃料油の量の違いなど、各種条件により異なる場合があり、その際は適宜調整される。
そして、プランジャーポンプ２の圧力調整後は、プランジャーポンプ２の電源をＯＦＦにする。

【0057】

（３）機能水は、例えば容器（図示省略）に入れておき、送水管１１の吸い込み側の端部をセットしておく。また、炭酸ガス噴射管１３から噴射される炭酸ガスの量は、例えば３L/minというように、あらかじめ設定しておく。炭酸ガスの噴射量と噴射時間は、例えば油水混合液の量（燃料油と機能水を合わせた量）によって適宜調整することができる。

【0058】

（４）図３の時間軸Ｔ１において、プランジャーポンプ２の電源をＯＮにして、燃料油の撹拌を開始する。同時に、モーターポンプ１９の電源をＯＮにして、一次撹拌タンク１内において、燃料油に対して送水管１１の噴霧器１１０から機能水を噴霧して供給し混合する。

【0059】

（５）図３の時間軸Ｔ２において、機能水の噴霧が全量終了したら、モーターポンプ１９の電源をＯＦＦにする。なお、プランジャーポンプ２による油水混合液の循環は継続されている。

【0060】

（６）同時に、炭酸ガス噴射管１３の先端の噴射口から炭酸ガスを噴射し、二次撹拌タンク１２において、循環する油水混合液に対して、炭酸ガスによるバブリングを開始し、所要時間（例えば３０秒間）継続する。また、燃料油と機能水を混合した油水混合液の温度が環境温度より下がらないように、一次撹拌タンク１内の温度調整を行うようにする。

【0061】

（７）燃料油と機能水を混合した油水混合液が循環し撹拌される際には、送液管２３の経路中にある混合液改質器２５の錫触媒２５０（純度９９．９９％）を通過し、更に二次撹拌タンクにて油水混合液が上記バブリングにより混合、撹拌されて次第にミセル状になる。なお、炭酸ガスによるバブリングは、特に撹拌初期において行うのがよい。そして、ミセル状となった油水混合液は、二次撹拌タンク１２の上部よりオーバーフローして、例えば滝のような状態にて流れ落ち、一部は排液管１２０から一次撹拌タンク１に排出される。

【0062】

（８）上記撹拌は、図３の時間軸Ｔ３のバブリング終了後も継続され、撹拌開始から所要時間（燃料油と機能水の合計が５(L)なら５分間程度）にて終了する。撹拌時間は油水混合液の量によって適宜調整することができる。なお、時間軸Ｔ１から時間軸Ｔ４までの撹拌時間は、１５分間程度であるが、これに限定はされない。

【0063】

（９）図３の時間軸Ｔ４の撹拌終了後においては、加水燃料油を得る原液となるミセル状の油水混合液ができる。そして、プランジャーポンプ２の電源をＯＦＦにし、排出バルブ２２を開けてミセル状の油水混合液を容器に取り出し、容器を２４時間、水槽につけて保管する。水槽の水の温度は例えば３５℃とする。水の温度、および水槽につける時間は、上記に限定されず、適宜設定することができる。

【0064】

（１０）容器に入ったミセル状の油水混合液を２４時間保管したあと、水槽から取り出す。

【0065】

（１１）水槽から取り出したミセル状の油水混合液を油水分離器（図示省略）で、燃料油と結合されなかった機能水と、燃料油と機能水が結合された加水燃料油に分離し、加水燃料油を得る。
なお、加水燃料油には、一回目の撹拌の原料となった燃料油と比べて８％程度の加水燃料油の量の増加が見られた。

【0066】

（１２）以下、できた加水燃料油を順次上記手順における原料となる燃料油として使用し、上記と同じ手順を複数回繰り返した。例えば、上記手順を三回繰り返すことにより、一回目の撹拌の原料となった燃料油と比べて２０％程度の加水燃料油の量の増加が見られた。

【0067】

また、表１、および表２に示すように、量が増加した加水燃料油（表１では新油と表記）の成分や特性の検査を行ったところ、全て軽油相当のＪＩＳ規格に入っていることが確認された。更に、表１に示すように単位量あたりの総発熱量（総カロリー）の若干の増加も見られた。

【0068】

なお、表１は一回目の撹拌の原料となった燃料油と、二回目の撹拌作業終了で得られた加水燃料油の成分と特性を比較したデータであり、表２は、表１の加水燃料油とは別に製造され、三回目の撹拌作業終了で得られた加水燃料油の成分と特性を表したデータである。

【0069】

【表1】

【0070】

【表2】

【0071】

なお、加水燃料油製造装置Ａにおいて使用される各機器は、特殊で高度なものではなく、ごく一般的な装置だけで構成されており、装置のメンテナンスが容易にできる。また、加水燃料油製造装置Ａで製造される加水燃料油は、界面活性剤などの添加物は使用していないので、製造後、時間が経過しても燃料油と水が分離しにくく、長期にわたり内燃機関の燃料として支障なく使用できる。

【0072】

本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形が可能であるということは言うまでもない。

【符号の説明】

【0073】

Ａ 加水燃料油製造装置
Ａ１ 機能水精製部
４ 一次準備タンク
４０ 給水管
４１ 送水管
４２ プランジャーポンプ
５ 逆浸透膜ユニット
５０ 送水管
６ 循環用貯水タンク
６０ マイクロ・ナノバブル発生装置
６１ 送気ポンプ
６２ 送気管
６３ 酸素ボンベ
６４ 送気管
７ 希少鉱物触媒装置
７０ 送水管
７１、７２ 触媒容器
７１０ ブラックライト
７２０ 滅菌灯
７３ 循環用ポンプ
７４ 送水管
７５ 接続管
７６ 水改質器
７８ 中空のケース
７９ 希少鉱物触媒
７００ 水循環部
８ 投げ込みヒーター
Ａ２ 油水撹拌部
１ 一次撹拌タンク
１０ タンク本体
１００ 排液管
１１ 送水管
１１０ 噴霧器
１２ 二次撹拌タンク
１２０ 排液管
１３ 炭酸ガス噴射管
１９ モーターポンプ
２ プランジャーポンプ
２１ 送液管
２２ 排出バルブ
２３ 送液管
２４ 圧力調整バルブ
２５ 混合液改質器
２５０ 錫触媒
２００ 混合液循環部
３ 炭酸ガスボンベ
３０ 送気管

【図1】

【図2】

【図3】