電子活性機能水を利用する燃焼方法及びその装置
【課題】水素、酸素より成る水を水素イオンと酸素イオンに電離して気化水化させ、燃料を用いて１００℃近傍の温度で燃焼させて環境に最高の燃料として得る。
【解決手段】水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出工程と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助工程とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助工程の予熱補助燃料の供給を調節自在に継続させて成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【解決手段】水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出工程と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助工程とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助工程の予熱補助燃料の供給を調節自在に継続させて成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を構成する水素を分離燃焼する新規な電子活性機能水を利用する燃焼方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に燃焼方法に用いられる燃料は、石炭，木炭などの固形燃料は別として、多くは石油などの液体燃料またはプロパン，天然ガス，ＬＰＧなどの気体燃料である。
【０００３】
しかし乍ら、之等の燃料は燃焼時に多量のＣＯ２やＮＯＸを空気中に排出して、環境汚染を助長するため、燃焼方法の改善や他のエネルギー、例えば太陽熱，電気エネルギーなどの有効利用を促進するなどの国家的対策が地球規模で叫ばれている。
【０００４】
他方、水を組成する水素を有効に分離抽出する方法も知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９２２７２号公報
【特許文献２】特許第２５６６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び２はいずれも、活性水素水または水素ガスの発生方法であって、水自体を燃料として利用するものではない。
【０００７】
一般に、水は通常４千数百度の温度に加熱しないと水素と酸素に分離しない程、結合が強固であることが知られている。
【０００８】
しかし乍ら、電離処理された水では、水素イオンと酸素イオンが活性状態で存在し、水素と酸素との結合状態が緩み、通常の十分の一程度の低い温度で分離することが分っている。
【０００９】
本発明者等は、数多くの実証実験を行った結果、水を構成する水素成分、酸素成分をイオン活性化状態で電離状態の電子活性機能水（例えば、ＦＥＳＬなど）を用い、「水」に温度を加え１００℃以上に上昇させて気化水化（蒸気化）させ、それに火炎などのショックを与えると、瞬時に水素と酸素に分離して水素が燃焼し、再び水素と酸素が４３００℃以上に加熱しないと分離しない強烈な結合の強い水分子に戻り、その時点で大量のエネルギーを放出するという現象を発見した。
【００１０】
本発明は、叙上の点に着目して成されたもので、電離される活性水素を含む電子活性機能水を燃料として利用することによりＣＯ２の発生を激減し、地球環境の汚染化を完全に防止できるようにした画期的な電子活性機能水を利用する燃焼方法及びその環境を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は以下の構成を備えることにより達成される。
【００１２】
（１）水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出工程と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助工程とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助工程の予熱補助燃料の供給を調節自在に継続させて成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【００１３】
（２）水燃料吐出工程には、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱することを特徴とする前記（１）記載の電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【００１４】
（３）水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出手段と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助手段とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助手段の予熱補助燃料の供給を調節自在に成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【００１５】
（４）水燃料吐出手段は、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱する気化水化加熱保温手段を設けて成ることを特徴とする前記（３）記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【００１６】
（５）気化水化加熱保温手段は、ヒータで加熱されるコイル状の電子活性機能水の加熱管と、この加熱管と通ずるヒータを備えた水蒸気タンクとを備え、全体を断熱処理された筐体構造の水蒸気化装置Ｄとして形成して成ることを特徴とする前記（４）記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【００１７】
（６）気化水化加熱保温手段は、予熱補助手段の吐出ノズルに捲装されるコイル状のパイプで構成される加熱管とこの加熱管と接続される加熱ヒータを備えた断熱処理された筐体構造の水蒸気タンクの水蒸気化装置Ｄｘとして形成して成ることを特徴とする前記（４）記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電離活性化された水素イオン及び酸素イオンを有する電子活性機能水を水燃料とし、噴霧気化蒸気状の気化水化状態に吐出させてイオン化された水素及び酸素イオンを予熱補助する既存の化石燃料を用いて燃焼加熱することにより、水素イオンのガス化、すなわちＨ２分子状態への変移が促進され、酸素ガスとの分離が生成され、その温度は１００℃近傍を境界として活発となり着火発熱し、高温燃焼状態を得ることができる。
【００１９】
一旦、高温燃焼状態が得られると、電子活性機能水や化石燃料の供給量をそれぞれ各別に大小好みに調節して燃焼状態の温度調節を可変して、水燃料として既存のあらゆる燃焼装置に適用して有効に機能させることができる。
【００２０】
即ち、本発明における、従来の化石燃料は、補助燃料としてのみ作用させ、補助燃料として着火初期には、空気の供給による発火を必要とするが、主燃料の電子活性機能水への着火後、電子活性機能水内の酸素の供給のみで着火を継続でき、換言すれば、燃焼に必要な酸素は、空気中の酸素ではなく、電子活性機能水中の酸素が作用するものと認められ、したがって、専ら、電子活性機能水である「水」そのものが主燃料として働くので、環境汚染であるＣＯ，ＣＯ２の発生を極力無くし、特に、ＮＯＸの発生を皆無とし、所謂、理想の燃料として内燃，外燃などのあらゆる燃焼用途に広く活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子活性機能水を利用した燃焼装置の一実施例を示す液体燃料用及び気体燃料用を併記するシステム構成図
【図２】２種類（ａ）（ｂ）のノズル構成図の正面図
【図３】（ａ）は電子活性機能水のバブルチェンバー現象の写真、（ｂ）は同上の拡大写真
【図４】電子活性機能水と燃料ガスの混燃焼状態を示す写真
【図５】水燃料吐出手段の前段の水燃料の気化水化加熱保温手段の水蒸気の気化水化過程の説明図
【図６】図５の他例の炉内に加熱管を施工した場合を示す説明図
【図７】図１における構成のうち、気体燃料を用いた場合の電子活性機能水の供給をユニット化した燃焼装置の他例を示すシステム構成図
【図８】図１の構成のうち、液体燃料を用いた場合の吐出ノズルに通ずる電子活性機能水と液体燃料との構成を含む要部の図で、（ａ）は部分図、（ｂ）は吐出ノズルの拡大断面図
【図９】着火時より６０分間後に至る間の坩堝内の水の温度をガスのみとガスと水との昇温状態を示す昇温グラフの比較図
【図１０】ガスのみと、ガスと水との排気温度の６０分間の比較図
【図１１】図７に示す気体燃料を用いた場合の実施例において、工業炉の排出口に生ずる燃焼温度を経時的に示す温度グラフ
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る電子活性機能水を利用した燃焼装置の一実施例を説明する。
【００２３】
なお、実施例では予熱補助手段を液体燃料を用いる場合と気体燃料を用いる場合とを併記して示した。両燃料は併用でも各別でもその使用方法はいずれでも構わない。
【実施例】
【００２４】
１は一般の燃焼室である処の工業炉を示し、図示のものに限らずその形状，構造は何等特定されない。２は、石油などの液体燃料を噴霧気化させた状態で吐出させる予熱補助手段Ａの吐出ノズル、３は、同じく天然ガス，プロパンなどの気体燃料を吐出させる予熱補助手段Ａの吐出ノズル、４，５は、電子活性機能水を水燃料として、前記吐出ノズル２または３と並設される水燃料吐出手段Ｂの吐出ノズルを示し、この吐出ノズル４，５に対して前記予熱補助手段Ａの液体燃料用の吐出ノズル２は並行に配設したり、または前記予熱補助手段Ａの気体燃料用のノズル３は、当該ノズル５を中心として外周に環状に配設してある（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００２５】
なお、前記工業炉１の内部には、燃焼ガス焔の先端近くに、多孔構造の蓄熱材料で形成した蓄熱領域Ｃを付設して水燃料の着火燃焼作用を有効に促進させる。
【００２６】
６は、電離された水素イオン及び酸素イオンを有する電子活性機能水のタンク、７は前記タンク６より前記ノズル２と通ずる配管を示し、中間に水流量計８，水圧送ポンプ９を配設すると共に、手動開閉バルブ１０，自動開閉バルブ（自動電磁弁）１１などを介装するものである。
【００２７】
１２は化石燃料の石油オイルを収納充填した燃料タンク、１３は前記タンク１２より前記ノズル４と通ずる配管を示し、中間に油流量計１４，油ギアポンプ１５を配設すると共に、手動開閉バルブ１６，自動開閉バルブ１７などを介装するものである。
【００２８】
１８は化石燃料の天然ガス，ＬＰＧなどの気体燃料を充填した燃料タンク、１９は前記タンク１８より前記ノズル３と通ずる配管を示し、中間にガス流量計２０、その他の必要な機器を介装すると共に、複数の自動開閉バルブ２１や手動開閉バルブ２２を介在させるものである。
【００２９】
２３，２４は予熱補助手段Ａが液体または気体とした場合の異なる構造を施したバーナー基体であって、前記した吐出ノズル２，３，４，５の導入部２５が設けられ、前記配管７，１３，１９の端部を接続している。
【００３０】
２６は前記バーナー基体２３または２４と接続される液体燃料または気体燃料の予熱補助手段Ａを制御する制御盤を示し、併せて工業炉１の燃焼状態の温度を計測する熱電対２７，２８と接続させてある。
【００３１】
叙上の構成の下に、予め予熱補助手段Ａの液体燃料または気体燃料を特定して着火燃焼させる。次第に温度を工業炉１内で上昇させて１００℃近傍に達した時点で、電子活性機能水をタンク６より工業炉１内に水圧送ポンプ９により、ノズル２または３より噴霧状態で気化水化状態の電子活性機能水を吐出させると電離化された水素イオンは直ちに水素ガスとなり、これと同時に酸素イオンも気化して酸素ガスを発生し、両ガスの混合爆発状態での燃焼が開始され、燃焼室である工業炉１内の温度は急激に上昇する。
【００３２】
なお、電子活性機能水の気化水化気体を吐出ノズル２または３より吐出させた後に、予熱補助手段Ａの燃料を着火させて、吐出ノズル４または５より吐出させて電子活性機能水に着火させる場合もあるが、この場合だと着火温度が５００℃〜６００℃ときわめて高温となる。
【００３３】
電子活性機能水の燃焼作用が開始した後、予熱補助手段Ａの液体燃料または気化燃料の供給を配管１３，１９に配設に配設したバルブ１６，１７またはバルブ２１，２２の開度を制御盤２６により、または手動操作により絞り、供給量を減少させ、電子活性機能水の供給を増加させることにより、水素ガスと酸素ガスが混合燃焼を続けて、工業炉１内の温度を高温状態での燃焼を継続させることも可能である。
【００３４】
なお、基本的には、予熱補助手段Ａの初期燃焼に必要な空気を送給するブロアのような吸入ポンプよりの空気、即ち酸素は、供給停止するためバルブを閉じることにより供給は停止する。これにより、工業炉１内での予熱補助手段Ａの燃料は、電気活性機能水の解離された酸素分が、燃焼の継続に作用するものと認められる。
【００３５】
つぎに、電子活性機能水の水蒸気化、即ち気化水化を安定に供給させるための具体的な構成の一例を図５に示す。
【００３６】
電子活性機能水のタンク６より圧送される水燃料は、電磁弁１１に続いて逆止弁３７を介して図示の水蒸気化装置Ｄを介して、炉１内のノズル２または３に導管３８を通って供給される。ここで前記水蒸気化装置Ｄは以下の構成を備える。
【００３７】
２９は加熱器、３０は前記逆止弁３７と通ずるコイル状の電子活性機能水加熱管、３１は前記加熱管３０と通ずる水蒸気タンク３２を加熱する加熱器、３３は安全弁、３４は前記水蒸気タンク３２の安全排気弁、３５，３６は水蒸気化装置Ｄの前後に取り付けられる熱電対を示し、コントローラＥにより制御させるようになっている。
【００３８】
上述の水蒸気化装置Ｄは、断熱処理された筐体で形成され、水燃料を加熱器２９で有効に加熱し、水蒸気化し、水素イオン分子，酸素イオン分子を活性化し、つぎの水蒸気タンク３２内で一定の水蒸気圧の１００℃の温度状態を維持でき、この活性化状態の水蒸気、即ち気化水化気体を保持させて導管３８を通り、前記ノズル２または３に有効に供給される。
【００３９】
すなわち、水圧送ポンプ９により圧送された電子活性機能水は、電磁弁１１を開いた後、逆止弁３７を通り、電子活性機能水加熱管３０に送り込まれ、加熱器２９により水蒸気化され、加熱器３１により水蒸気タンク３２（サージ用）で加熱保温された後、導管３８を経て、水燃料燃焼用配管のバーナー基体２３または２４の吐出ノズル２または３へ送られる。
【００４０】
加熱管３０，水蒸気タンク３２，加熱器２９，３１は水蒸気化装置Ｄと称する構成としてユニット化し、熱電対３５，３６、安全弁３３などを組み合わせ、コントローラＥにより制御する。
【００４１】
なお、水蒸気化装置Ｄ内の加熱器２９，３１の熱源は、安全面より電気加熱の採用が有力であるが、炉１内の熱及びその排熱利用の加熱管Ｆ或いは、燃焼室Ｇ内での循環方式の加熱管Ｆも採用出来る。
【００４２】
即ち、図６によれば、炉１の燃焼室Ｇのバーナー基体２３または２４の先端前方に加熱用のパイプ、即ち加熱管Ｆを配設し、電子活性機能水を流通させて加熱し、水蒸気を発生させ、気化水化させると共に、前記水蒸気化装置Ｄと実質同等の構成の断熱処理された水蒸気タンク３２に導き、一定の水蒸気圧の１００℃〜１３０℃の温度状態を維持して、この活性化状態の気化水化気体として導管３８を通って、前記ノズル２または３に供給される。
【００４３】
すなわち、前記水蒸気化装置Ｄと異なり、ヒータなどの加熱器２９で加熱される加熱管３０を欠除したコンパクトな水蒸気化装置Ｄｘとした構造でも十分対応可能とするものである。
【００４４】
なお、さらに、より小型化できる場合、図６における加熱器３１を省いて、水蒸気タンク３２のみとして形成することもできる（図示せず）。
【００４５】
つぎに、図７の他の実施例について説明する。
【００４６】
図面について、３９は、図１に示す電子活性機能水のタンク６を備えて図６の加熱管Ｆに主燃料として供給できるユニット、４０は、図１に示す気体燃料のガス用燃料タンク１８の配管１９を含む燃料供給ライン、４１は、図１に示すブロアに相当する吸入ポンプＰを含む予熱補助手段Ａの燃料燃焼に必要な空気を供給する空気供給ラインを示している。
【００４７】
ここで、前記燃料供給ライン４０および空気供給ライン４１には、それぞれ分岐管４０ａ，４１ａが設けられ、炉１での予熱補助手段Ａである気体燃料タンク１８よりの気体燃料を着火燃焼させるためのパイロット着火システムを構成しており、点火プラグ４２と点火トランス４３を備え、空気と気体燃料との混合ガスをパイロットバーナー４４により有効に着火させて、炉１へ直接供給される両ライン４０，４１よりの混合ガスを瞬時に着火させることができる。
【００４８】
炉１内での両ライン４０，４１より供給される空気と燃料ガスとの燃焼が行われた後に、両分岐管４０ａ，４１ａのバルブ４５，４６は、手動または自動で閉止し、専ら両ライン４０，４１よりの空気と燃料ガスによる燃焼作用が行われる。
【００４９】
ついで、炉１内の電子活性機能水の加熱管Ｆや水蒸気化装置Ｄ，Ｄｘで、解離状態の加熱活性蒸気が炉１内に吐出されるため、予め加熱燃焼状況の炉１内で電離解離状態の水内の酸素分子は、水素分子と遊離状態をより活発化し、次第に炉１内の温度を上昇させて行く。
【００５０】
そして、電子活性機能水自らが燃焼作用を進行した時点で空気供給ライン４１の可変バルブ４７を閉じることにより、急激に炉１内の燃焼温度が上昇することが認められた。
【００５１】
この燃焼状態は、明らかに電子活性機能水のみの燃焼であり、補助燃料として気体燃料は、単に協同しているに過ぎないと推察される。
【００５２】
なお、図において、符号４８はユニット３９を構成する流量計、４９は圧力計、５０は燃料供給ライン４０の流量を調節するバルブ、５１は燃料供給ライン４０，空気供給ライン４１に介在させたフレキシブルパイプ、５２は炉１の開口部の開口度を調節して燃焼温度を可変する断熱遮蔽板を示す。
【００５３】
この断熱遮蔽板５２の開口部の開度を１／３として炉１の温度を計測した処、図１１に示すような急激な温度上昇を確認できた。気体燃料のみの場合と比較して温度の急激な上昇を認められた。
【００５４】
つぎに、図８（ａ），（ｂ）を参考にして石油，重油などの液体燃料を予熱補助燃料として用いる場合の他の実施例を説明する。
【００５５】
なお、空気を吸入するシステム構成は、図１および図７に示す構成と同一であるので、その詳細は省く。
【００５６】
併せて電子活性機能水の炉１への供給手段、並びに液体燃料の炉１への供給手段も図１および図７に示すものと実質同一であって、異なる処はないので説明の詳細は省く。
【００５７】
図面について、５３は、吐出ノズル２の基部で、電子活性機能水のガス化した気体の取入れ口５４が、吐出ノズル３の吐出方向に向けて開口されている。５５は予熱補助燃料の取入れ口で、前記取入れ口５４の方向と直交して開口してある。
【００５８】
叙上の構成において、電子活性機能水は十分加熱されて１００℃以上になって、ポンプ５６，圧力調節弁５７および圧力計５８で圧力計測しながら吐出ノズル２の加熱管Ｆで十分加熱され、水蒸気化装置Ｄ，Ｄｘで気化高温状態となって吐出ノズル２の取入れ口５４から吐出ノズル２に侵入し、併せて、液体燃料はこの吐出ノズル２の吐出方向と直交する液体燃料の配管１３の取入れ口５５より吐出ノズル２の基部に供給される。
【００５９】
この場合、高温蒸気化された電子活性可能水の働きによって、液体燃料の取入れ口５５は減圧作用を受け、一種のサイフォン作用により基部５３内で、両気体が噴霧状態となって混合し、十分な発火，点火機能をもって吐出ノズル２より炉１内に吐出でき、瞬時にして燃焼して必要な燃焼温度を得ることができる。
【００６０】
なお、液体燃料の場合の配管１３の途中、液用ストレーナー５９，圧力調整弁５７，圧力計５８を介在させることは勿論である。
【００６１】
上述の構成に基づいて、以下に本発明に基づく燃焼方法を用いた実験例を示す。
【００６２】
（１）水燃料としての電子活性機能水の入手
本発明における水燃料としての電子活性機能水は、大量の自由電子エネルギーを持つ水で、Ｈ２Ｏの水素（Ｈ）と酸素（Ｏ）の結合が不安定で分離しやすくなっている水であって、通常の水と異なり、特に氷結時には図３の写真に示されるようにバブルチェンバー現象と呼ばれる放射状の氷結線が認められた。
【００６３】
この電子活性機能水は、例えば、Ｆｒｅｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｔｒａｎｇｅ Ｌｉｑｕｉｄ（ＦＥＳＬ）と命名され、濃度により高濃度のものを原水として通常水と混合させて水燃料として使用できる。
【００６４】
具体的には、原水１に対して水道水１０００の割合で製造されたＦＥＳＬを使用した。
【００６５】
（２）電子活性機能水ＦＥＳＬを利用した水燃料における発熱量
（ａ）ＦＥＳＬ発熱量の計算
水素の発熱量は２８，８００〜３４，０００ｋｃａｌ／ｋｇとする
水の分子式はＨ２Ｏ、分子量は１８
ＦＥＳＬ１ｋｇ当りの水素量は１×２÷１８＝０．１１１ｋｇ
したがってＦＥＳＬ中の水素燃焼による発熱量は、
ＦＥＳＬの発熱量＝（２８，８００〜３４，０００）×０．１１１＝３，２００〜３，８００ｋｃａｌ／ｋｇ
（ｂ）ＦＥＳＬと灯油との同時燃焼（混焼）による発熱量
ＦＥＳＬ１リットルの発熱量＝３，２００〜３，８００ｋｃａｌ／リットル
灯油１リットルの発熱量＝８，８００ｋｃａｌ／リットル
ＦＥＳＬ３０％、灯油７０％の割合で１リットル燃焼させた発熱量は、
（３，２００〜３，８００）×０．３＋８，８００×０．７＝７，１２０〜７，３００ｋｃａｌ／リットル
ＦＥＳＬ５０％、灯油５０％の割合で１リットル燃焼させた発熱量は、
（３，２００〜３，８００）×０．５＋８，８００×０．５＝６，０００〜６，３００ｋｃａｌ／リットル
（ｃ）ＦＥＳＬと灯油の同時燃焼（混焼）による発熱量表
【００６６】
【表１】
【００６７】
計算上約２０％以上省エネとなるが、実質ＣＯ２、ＮＯＸの削減を考慮すると３０％以上の省エネとなる。
【００６８】
（３）炭酸ガスＣＯ２，窒素酸化物ＮＯＸの削減
ＦＥＳＬと灯油との同時燃焼において、ＦＥＳＬと灯油との配合量を変えて燃焼実験を行った場合のデータを表２に示す。５秒間隔測定データの平均値であり、燃焼バーナーは最大３０リットル／Ｈ。
【００６９】
なお、ＮＯｘは２００以下、ＣＯ２は１００以下が基準であるので、いずれの場合もＮＯｘ、ＣＯ２は大幅に削減できた。
【００７０】
さらに、燃焼実験は、マイナスイオンの大量発生を確認できた。
【００７１】
【表２】
【００７２】
（４）燃料費の大幅削減
ＦＥＳＬと油同時燃焼時の配合率と燃焼費全体の推移を表３に示す。表中、３０％価格とは、例えば灯油１００円／リットルの場合、ＦＥＳＬの価格を３０円／リットルとすることであり、明らかに燃料費を軽減できることが分る。
【００７３】
その他、輸送時、灯油１０トンを輸送する金額と、宅配便でＦＥＳＬ１リットルを輸送する場合とは、想像以上の価格相違が見出される。
【００７４】
【表３】
【００７５】
以上の実験例からも分るように、化石燃料を燃焼することによる弊害として、地球温暖化が叫ばれている今日、地球上に無限に存在する水（Ｈ２Ｏ）を水素と酸素に分離させて有効に燃焼させる燃料として活用することにより地球環境を改善できる。
【００７６】
燃料とすべき電子活性機能水は、水中の水素イオン及び酸素イオンを活性化状態に保持して、分離結合させて燃焼エネルギーを得るようにしており、予熱補助手段として、既存の化石燃料を用いているが、その使用量も格段と少なくてすみ、きわめて効率的である。
【００７７】
既存の燃焼設備に改良を加えるだけで利用できるので、実施化も簡単であるなど、画期的な燃焼方法及び装置として提供できる。
【００７８】
以上の実施例の構成に基づいて、本発明に係る電子活性機能水の燃焼機能を明確にするため以下の実験を行った。
【００７９】
電子活性機能水は、前記したＦＥＳＬの水を用い、炉１上に配設される坩堝１Ａ内に一定量入れ、加熱測定条件をつぎの通り定めて行った。
【００８０】
（１）温度測定条件
ａ）坩堝に水５０リットル
ｂ）点火前に水タンク６、ガスボンベ１８の重量を測定、終了後も水タンク６、ガスボンベ１８の重量を測定し、ガス、水の使用量を確認する
ｃ）ガス流量計、水流量計でもガス、水の使用量を測定する
ｄ）温度の測定箇所及び位置
実際の温度測定箇所は、４箇所で、（水温）（炉床）（炉内上部）（排ガス）
ｅ）一度燃焼実験を行った後は炉体を冷却する為、１日（２４時間）以上冷却させる
完全に冷え切った状態から燃焼実験を行う
（２）内容
ａ）ガス（ＬＰＧ）のみで燃焼させる（以下、ガスのみという。）１時間
ｂ）ガスと電子活性機能水で燃焼させる（以下、ガスと水という。）１時間
以上の条件の結果は、図７に示す対比グラフで分るように、ＬＰＧガス燃料を用いた場合の１時間後の坩堝１Ａ内の水温は６９．２℃しか上昇しなかったのに対し、ガスと水の燃料の場合の１時間の温度は９３．４℃と著しい温度上昇が確認された。
【００８１】
この結果からガス燃料の効率アップではなく、明らかに水燃料の働きが作用し３０％以上のエネルギーの増加が確認された。
【００８２】
なお、表４，表５及び図８にデータの詳細を示した。
【００８３】
【表４】
【００８４】
【表５】
【００８５】
さらに、本発明における電子活性機能水は、前述したＦＥＳＬだけでなく、純度の高い水を用い、電気的処理或いは振動攪拌などの物理的処理を行うなどにより、随時、水素，酸素のイオン化されて電離状態の活性水として入手可能である。
【００８６】
要するに、以上の本発明は以下の技術内容に集約して説明できる。
【００８７】
普通の水は電気分解で簡単に水素を取り出すことができるが、水中に電極を入れないで、その代わり電子を多量に含有している「ＦＥＳＬ」を普通の「水」に投入することにより、水の分子の状態が電気分解と似たような現象を起こさせ、一般には普通の「水」の分子は４３００℃以上の温度を加えないと水素と酸素とに解離しない強烈な結合に緩みを生じさせ、常に不安定な状態とすると共に、その上、電子を含んでいるその「水」に温度を加え、沸点の１００℃以上に上昇させて気化水化（蒸気化）し、それに火災，温度等のショックを与えると、瞬時に水素と酸素が解離して水素が燃焼し、再び水素と酸素が４３００℃以上に加熱しないと分離しない強烈な結合の強い水分子に戻る。その時点で炭素が酸素と燃焼結合して大量のエネルギーを出すのと同様に、水素が酸素と燃焼結合して大量のエネルギーを放出する。燃焼炎は高温で燃焼速度は速いので、普通の化石燃料の燃焼炎と異なるので、使用目的により燃焼装置の構造等を変更する必要がある。
【００８８】
この発明により、水と化石燃料のみにて、空気を使わずに燃焼することが可能となり、最終的には排出ガスの殆ど出ない燃焼も可能となる。また、これを普通の燃焼の他、内燃機、特にタービン等にも広く利用することもできる。
【００８９】
本発明によれば、「ＦＥＳＬ」を使用することにより、「水」の解離温度が５００℃以下になることに注目して、普通の「水」の解離温度との差を利用してエネルギーを取り出すものであり、また「ＦＥＳＬ」は、水中に自由電子を閉じ込めた水のことであり、通常２０００倍水１リットル中に４．１×１０２１個の自由電子が存在しているとされており、現在の製法によると２０００倍水（２０００倍に希釈可能水）の２倍３倍……と多く含んでいる電子水を作ることができる。
【００９０】
上記電子活性機能水は、自然界にも存在しており、地下深くから湧き出る地下水，温泉水にも岩盤の間を流れながら、鉱物と電磁波により活性化され、含有量はまちまちであるが、電子を含んだエネルギーの高い水が存在している。
【００９１】
これを人為的に作ったものが市販されている「ＦＥＳＬ」であり、使用目的によりそれぞれ作り分けることが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 工業炉
１Ａ 坩堝
２，３，４，５ 吐出ノズル
６ 電子活性機能水のタンク
７，１３，１９ 配管
８ 水流量計
９ 水圧送ポンプ
１０ 手動開閉バルブ
１１ 自動開閉バルブ（自動電磁弁）
１２ 液体用燃料タンク
１４ 油流量計
１５ 油ギアポンプ
１６，１７，２１，２２ バルブ
１８ ガス用燃料タンク
２０ ガス流量計
２３，２４ バーナー基体
２５ 導入部
２６ 制御盤
２７，２８ 熱電対
２９，３０，３１ 加熱器
３２ 水蒸気タンク
３３ 安全弁
３４ 安全排気弁
３５，３６ 熱電対
３７ 逆止弁
３８ 導管
３９ ユニット
４０ 燃料供給ライン
４１ 空気供給ライン
４０ａ，４１ａ 分岐管
４２ 点火プラグ
４３ 点火トランス
４４ パイロットバーナー
４５，４６ バルブ
４７ 可変バルブ
４８ 流量計
４９ 圧力計
５０ バルブ
５１ フレキシブルパイプ
５２ 断熱遮蔽板
５３ 基部
５４ 気体の取入れ口
５５ 予熱補助燃料の取入れ口
５６ ポンプ
５７ 圧力調節弁
５８ 圧力計
５９ 液用ストレーナー
Ａ 予熱補助手段
Ｂ 水燃料吐出手段
Ｃ 蓄熱領域
Ｄ，Ｄｘ 水蒸気化装置
Ｅ コントローラ
Ｆ 加熱管
Ｇ 燃焼室内
Ｐ 吸入ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を構成する水素を分離燃焼する新規な電子活性機能水を利用する燃焼方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に燃焼方法に用いられる燃料は、石炭，木炭などの固形燃料は別として、多くは石油などの液体燃料またはプロパン，天然ガス，ＬＰＧなどの気体燃料である。
【０００３】
しかし乍ら、之等の燃料は燃焼時に多量のＣＯ２やＮＯＸを空気中に排出して、環境汚染を助長するため、燃焼方法の改善や他のエネルギー、例えば太陽熱，電気エネルギーなどの有効利用を促進するなどの国家的対策が地球規模で叫ばれている。
【０００４】
他方、水を組成する水素を有効に分離抽出する方法も知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９２２７２号公報
【特許文献２】特許第２５６６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び２はいずれも、活性水素水または水素ガスの発生方法であって、水自体を燃料として利用するものではない。
【０００７】
一般に、水は通常４千数百度の温度に加熱しないと水素と酸素に分離しない程、結合が強固であることが知られている。
【０００８】
しかし乍ら、電離処理された水では、水素イオンと酸素イオンが活性状態で存在し、水素と酸素との結合状態が緩み、通常の十分の一程度の低い温度で分離することが分っている。
【０００９】
本発明者等は、数多くの実証実験を行った結果、水を構成する水素成分、酸素成分をイオン活性化状態で電離状態の電子活性機能水（例えば、ＦＥＳＬなど）を用い、「水」に温度を加え１００℃以上に上昇させて気化水化（蒸気化）させ、それに火炎などのショックを与えると、瞬時に水素と酸素に分離して水素が燃焼し、再び水素と酸素が４３００℃以上に加熱しないと分離しない強烈な結合の強い水分子に戻り、その時点で大量のエネルギーを放出するという現象を発見した。
【００１０】
本発明は、叙上の点に着目して成されたもので、電離される活性水素を含む電子活性機能水を燃料として利用することによりＣＯ２の発生を激減し、地球環境の汚染化を完全に防止できるようにした画期的な電子活性機能水を利用する燃焼方法及びその環境を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は以下の構成を備えることにより達成される。
【００１２】
（１）水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出工程と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助工程とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助工程の予熱補助燃料の供給を調節自在に継続させて成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【００１３】
（２）水燃料吐出工程には、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱することを特徴とする前記（１）記載の電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【００１４】
（３）水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出手段と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助手段とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助手段の予熱補助燃料の供給を調節自在に成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【００１５】
（４）水燃料吐出手段は、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱する気化水化加熱保温手段を設けて成ることを特徴とする前記（３）記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【００１６】
（５）気化水化加熱保温手段は、ヒータで加熱されるコイル状の電子活性機能水の加熱管と、この加熱管と通ずるヒータを備えた水蒸気タンクとを備え、全体を断熱処理された筐体構造の水蒸気化装置Ｄとして形成して成ることを特徴とする前記（４）記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【００１７】
（６）気化水化加熱保温手段は、予熱補助手段の吐出ノズルに捲装されるコイル状のパイプで構成される加熱管とこの加熱管と接続される加熱ヒータを備えた断熱処理された筐体構造の水蒸気タンクの水蒸気化装置Ｄｘとして形成して成ることを特徴とする前記（４）記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電離活性化された水素イオン及び酸素イオンを有する電子活性機能水を水燃料とし、噴霧気化蒸気状の気化水化状態に吐出させてイオン化された水素及び酸素イオンを予熱補助する既存の化石燃料を用いて燃焼加熱することにより、水素イオンのガス化、すなわちＨ２分子状態への変移が促進され、酸素ガスとの分離が生成され、その温度は１００℃近傍を境界として活発となり着火発熱し、高温燃焼状態を得ることができる。
【００１９】
一旦、高温燃焼状態が得られると、電子活性機能水や化石燃料の供給量をそれぞれ各別に大小好みに調節して燃焼状態の温度調節を可変して、水燃料として既存のあらゆる燃焼装置に適用して有効に機能させることができる。
【００２０】
即ち、本発明における、従来の化石燃料は、補助燃料としてのみ作用させ、補助燃料として着火初期には、空気の供給による発火を必要とするが、主燃料の電子活性機能水への着火後、電子活性機能水内の酸素の供給のみで着火を継続でき、換言すれば、燃焼に必要な酸素は、空気中の酸素ではなく、電子活性機能水中の酸素が作用するものと認められ、したがって、専ら、電子活性機能水である「水」そのものが主燃料として働くので、環境汚染であるＣＯ，ＣＯ２の発生を極力無くし、特に、ＮＯＸの発生を皆無とし、所謂、理想の燃料として内燃，外燃などのあらゆる燃焼用途に広く活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子活性機能水を利用した燃焼装置の一実施例を示す液体燃料用及び気体燃料用を併記するシステム構成図
【図２】２種類（ａ）（ｂ）のノズル構成図の正面図
【図３】（ａ）は電子活性機能水のバブルチェンバー現象の写真、（ｂ）は同上の拡大写真
【図４】電子活性機能水と燃料ガスの混燃焼状態を示す写真
【図５】水燃料吐出手段の前段の水燃料の気化水化加熱保温手段の水蒸気の気化水化過程の説明図
【図６】図５の他例の炉内に加熱管を施工した場合を示す説明図
【図７】図１における構成のうち、気体燃料を用いた場合の電子活性機能水の供給をユニット化した燃焼装置の他例を示すシステム構成図
【図８】図１の構成のうち、液体燃料を用いた場合の吐出ノズルに通ずる電子活性機能水と液体燃料との構成を含む要部の図で、（ａ）は部分図、（ｂ）は吐出ノズルの拡大断面図
【図９】着火時より６０分間後に至る間の坩堝内の水の温度をガスのみとガスと水との昇温状態を示す昇温グラフの比較図
【図１０】ガスのみと、ガスと水との排気温度の６０分間の比較図
【図１１】図７に示す気体燃料を用いた場合の実施例において、工業炉の排出口に生ずる燃焼温度を経時的に示す温度グラフ
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る電子活性機能水を利用した燃焼装置の一実施例を説明する。
【００２３】
なお、実施例では予熱補助手段を液体燃料を用いる場合と気体燃料を用いる場合とを併記して示した。両燃料は併用でも各別でもその使用方法はいずれでも構わない。
【実施例】
【００２４】
１は一般の燃焼室である処の工業炉を示し、図示のものに限らずその形状，構造は何等特定されない。２は、石油などの液体燃料を噴霧気化させた状態で吐出させる予熱補助手段Ａの吐出ノズル、３は、同じく天然ガス，プロパンなどの気体燃料を吐出させる予熱補助手段Ａの吐出ノズル、４，５は、電子活性機能水を水燃料として、前記吐出ノズル２または３と並設される水燃料吐出手段Ｂの吐出ノズルを示し、この吐出ノズル４，５に対して前記予熱補助手段Ａの液体燃料用の吐出ノズル２は並行に配設したり、または前記予熱補助手段Ａの気体燃料用のノズル３は、当該ノズル５を中心として外周に環状に配設してある（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００２５】
なお、前記工業炉１の内部には、燃焼ガス焔の先端近くに、多孔構造の蓄熱材料で形成した蓄熱領域Ｃを付設して水燃料の着火燃焼作用を有効に促進させる。
【００２６】
６は、電離された水素イオン及び酸素イオンを有する電子活性機能水のタンク、７は前記タンク６より前記ノズル２と通ずる配管を示し、中間に水流量計８，水圧送ポンプ９を配設すると共に、手動開閉バルブ１０，自動開閉バルブ（自動電磁弁）１１などを介装するものである。
【００２７】
１２は化石燃料の石油オイルを収納充填した燃料タンク、１３は前記タンク１２より前記ノズル４と通ずる配管を示し、中間に油流量計１４，油ギアポンプ１５を配設すると共に、手動開閉バルブ１６，自動開閉バルブ１７などを介装するものである。
【００２８】
１８は化石燃料の天然ガス，ＬＰＧなどの気体燃料を充填した燃料タンク、１９は前記タンク１８より前記ノズル３と通ずる配管を示し、中間にガス流量計２０、その他の必要な機器を介装すると共に、複数の自動開閉バルブ２１や手動開閉バルブ２２を介在させるものである。
【００２９】
２３，２４は予熱補助手段Ａが液体または気体とした場合の異なる構造を施したバーナー基体であって、前記した吐出ノズル２，３，４，５の導入部２５が設けられ、前記配管７，１３，１９の端部を接続している。
【００３０】
２６は前記バーナー基体２３または２４と接続される液体燃料または気体燃料の予熱補助手段Ａを制御する制御盤を示し、併せて工業炉１の燃焼状態の温度を計測する熱電対２７，２８と接続させてある。
【００３１】
叙上の構成の下に、予め予熱補助手段Ａの液体燃料または気体燃料を特定して着火燃焼させる。次第に温度を工業炉１内で上昇させて１００℃近傍に達した時点で、電子活性機能水をタンク６より工業炉１内に水圧送ポンプ９により、ノズル２または３より噴霧状態で気化水化状態の電子活性機能水を吐出させると電離化された水素イオンは直ちに水素ガスとなり、これと同時に酸素イオンも気化して酸素ガスを発生し、両ガスの混合爆発状態での燃焼が開始され、燃焼室である工業炉１内の温度は急激に上昇する。
【００３２】
なお、電子活性機能水の気化水化気体を吐出ノズル２または３より吐出させた後に、予熱補助手段Ａの燃料を着火させて、吐出ノズル４または５より吐出させて電子活性機能水に着火させる場合もあるが、この場合だと着火温度が５００℃〜６００℃ときわめて高温となる。
【００３３】
電子活性機能水の燃焼作用が開始した後、予熱補助手段Ａの液体燃料または気化燃料の供給を配管１３，１９に配設に配設したバルブ１６，１７またはバルブ２１，２２の開度を制御盤２６により、または手動操作により絞り、供給量を減少させ、電子活性機能水の供給を増加させることにより、水素ガスと酸素ガスが混合燃焼を続けて、工業炉１内の温度を高温状態での燃焼を継続させることも可能である。
【００３４】
なお、基本的には、予熱補助手段Ａの初期燃焼に必要な空気を送給するブロアのような吸入ポンプよりの空気、即ち酸素は、供給停止するためバルブを閉じることにより供給は停止する。これにより、工業炉１内での予熱補助手段Ａの燃料は、電気活性機能水の解離された酸素分が、燃焼の継続に作用するものと認められる。
【００３５】
つぎに、電子活性機能水の水蒸気化、即ち気化水化を安定に供給させるための具体的な構成の一例を図５に示す。
【００３６】
電子活性機能水のタンク６より圧送される水燃料は、電磁弁１１に続いて逆止弁３７を介して図示の水蒸気化装置Ｄを介して、炉１内のノズル２または３に導管３８を通って供給される。ここで前記水蒸気化装置Ｄは以下の構成を備える。
【００３７】
２９は加熱器、３０は前記逆止弁３７と通ずるコイル状の電子活性機能水加熱管、３１は前記加熱管３０と通ずる水蒸気タンク３２を加熱する加熱器、３３は安全弁、３４は前記水蒸気タンク３２の安全排気弁、３５，３６は水蒸気化装置Ｄの前後に取り付けられる熱電対を示し、コントローラＥにより制御させるようになっている。
【００３８】
上述の水蒸気化装置Ｄは、断熱処理された筐体で形成され、水燃料を加熱器２９で有効に加熱し、水蒸気化し、水素イオン分子，酸素イオン分子を活性化し、つぎの水蒸気タンク３２内で一定の水蒸気圧の１００℃の温度状態を維持でき、この活性化状態の水蒸気、即ち気化水化気体を保持させて導管３８を通り、前記ノズル２または３に有効に供給される。
【００３９】
すなわち、水圧送ポンプ９により圧送された電子活性機能水は、電磁弁１１を開いた後、逆止弁３７を通り、電子活性機能水加熱管３０に送り込まれ、加熱器２９により水蒸気化され、加熱器３１により水蒸気タンク３２（サージ用）で加熱保温された後、導管３８を経て、水燃料燃焼用配管のバーナー基体２３または２４の吐出ノズル２または３へ送られる。
【００４０】
加熱管３０，水蒸気タンク３２，加熱器２９，３１は水蒸気化装置Ｄと称する構成としてユニット化し、熱電対３５，３６、安全弁３３などを組み合わせ、コントローラＥにより制御する。
【００４１】
なお、水蒸気化装置Ｄ内の加熱器２９，３１の熱源は、安全面より電気加熱の採用が有力であるが、炉１内の熱及びその排熱利用の加熱管Ｆ或いは、燃焼室Ｇ内での循環方式の加熱管Ｆも採用出来る。
【００４２】
即ち、図６によれば、炉１の燃焼室Ｇのバーナー基体２３または２４の先端前方に加熱用のパイプ、即ち加熱管Ｆを配設し、電子活性機能水を流通させて加熱し、水蒸気を発生させ、気化水化させると共に、前記水蒸気化装置Ｄと実質同等の構成の断熱処理された水蒸気タンク３２に導き、一定の水蒸気圧の１００℃〜１３０℃の温度状態を維持して、この活性化状態の気化水化気体として導管３８を通って、前記ノズル２または３に供給される。
【００４３】
すなわち、前記水蒸気化装置Ｄと異なり、ヒータなどの加熱器２９で加熱される加熱管３０を欠除したコンパクトな水蒸気化装置Ｄｘとした構造でも十分対応可能とするものである。
【００４４】
なお、さらに、より小型化できる場合、図６における加熱器３１を省いて、水蒸気タンク３２のみとして形成することもできる（図示せず）。
【００４５】
つぎに、図７の他の実施例について説明する。
【００４６】
図面について、３９は、図１に示す電子活性機能水のタンク６を備えて図６の加熱管Ｆに主燃料として供給できるユニット、４０は、図１に示す気体燃料のガス用燃料タンク１８の配管１９を含む燃料供給ライン、４１は、図１に示すブロアに相当する吸入ポンプＰを含む予熱補助手段Ａの燃料燃焼に必要な空気を供給する空気供給ラインを示している。
【００４７】
ここで、前記燃料供給ライン４０および空気供給ライン４１には、それぞれ分岐管４０ａ，４１ａが設けられ、炉１での予熱補助手段Ａである気体燃料タンク１８よりの気体燃料を着火燃焼させるためのパイロット着火システムを構成しており、点火プラグ４２と点火トランス４３を備え、空気と気体燃料との混合ガスをパイロットバーナー４４により有効に着火させて、炉１へ直接供給される両ライン４０，４１よりの混合ガスを瞬時に着火させることができる。
【００４８】
炉１内での両ライン４０，４１より供給される空気と燃料ガスとの燃焼が行われた後に、両分岐管４０ａ，４１ａのバルブ４５，４６は、手動または自動で閉止し、専ら両ライン４０，４１よりの空気と燃料ガスによる燃焼作用が行われる。
【００４９】
ついで、炉１内の電子活性機能水の加熱管Ｆや水蒸気化装置Ｄ，Ｄｘで、解離状態の加熱活性蒸気が炉１内に吐出されるため、予め加熱燃焼状況の炉１内で電離解離状態の水内の酸素分子は、水素分子と遊離状態をより活発化し、次第に炉１内の温度を上昇させて行く。
【００５０】
そして、電子活性機能水自らが燃焼作用を進行した時点で空気供給ライン４１の可変バルブ４７を閉じることにより、急激に炉１内の燃焼温度が上昇することが認められた。
【００５１】
この燃焼状態は、明らかに電子活性機能水のみの燃焼であり、補助燃料として気体燃料は、単に協同しているに過ぎないと推察される。
【００５２】
なお、図において、符号４８はユニット３９を構成する流量計、４９は圧力計、５０は燃料供給ライン４０の流量を調節するバルブ、５１は燃料供給ライン４０，空気供給ライン４１に介在させたフレキシブルパイプ、５２は炉１の開口部の開口度を調節して燃焼温度を可変する断熱遮蔽板を示す。
【００５３】
この断熱遮蔽板５２の開口部の開度を１／３として炉１の温度を計測した処、図１１に示すような急激な温度上昇を確認できた。気体燃料のみの場合と比較して温度の急激な上昇を認められた。
【００５４】
つぎに、図８（ａ），（ｂ）を参考にして石油，重油などの液体燃料を予熱補助燃料として用いる場合の他の実施例を説明する。
【００５５】
なお、空気を吸入するシステム構成は、図１および図７に示す構成と同一であるので、その詳細は省く。
【００５６】
併せて電子活性機能水の炉１への供給手段、並びに液体燃料の炉１への供給手段も図１および図７に示すものと実質同一であって、異なる処はないので説明の詳細は省く。
【００５７】
図面について、５３は、吐出ノズル２の基部で、電子活性機能水のガス化した気体の取入れ口５４が、吐出ノズル３の吐出方向に向けて開口されている。５５は予熱補助燃料の取入れ口で、前記取入れ口５４の方向と直交して開口してある。
【００５８】
叙上の構成において、電子活性機能水は十分加熱されて１００℃以上になって、ポンプ５６，圧力調節弁５７および圧力計５８で圧力計測しながら吐出ノズル２の加熱管Ｆで十分加熱され、水蒸気化装置Ｄ，Ｄｘで気化高温状態となって吐出ノズル２の取入れ口５４から吐出ノズル２に侵入し、併せて、液体燃料はこの吐出ノズル２の吐出方向と直交する液体燃料の配管１３の取入れ口５５より吐出ノズル２の基部に供給される。
【００５９】
この場合、高温蒸気化された電子活性可能水の働きによって、液体燃料の取入れ口５５は減圧作用を受け、一種のサイフォン作用により基部５３内で、両気体が噴霧状態となって混合し、十分な発火，点火機能をもって吐出ノズル２より炉１内に吐出でき、瞬時にして燃焼して必要な燃焼温度を得ることができる。
【００６０】
なお、液体燃料の場合の配管１３の途中、液用ストレーナー５９，圧力調整弁５７，圧力計５８を介在させることは勿論である。
【００６１】
上述の構成に基づいて、以下に本発明に基づく燃焼方法を用いた実験例を示す。
【００６２】
（１）水燃料としての電子活性機能水の入手
本発明における水燃料としての電子活性機能水は、大量の自由電子エネルギーを持つ水で、Ｈ２Ｏの水素（Ｈ）と酸素（Ｏ）の結合が不安定で分離しやすくなっている水であって、通常の水と異なり、特に氷結時には図３の写真に示されるようにバブルチェンバー現象と呼ばれる放射状の氷結線が認められた。
【００６３】
この電子活性機能水は、例えば、Ｆｒｅｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｔｒａｎｇｅ Ｌｉｑｕｉｄ（ＦＥＳＬ）と命名され、濃度により高濃度のものを原水として通常水と混合させて水燃料として使用できる。
【００６４】
具体的には、原水１に対して水道水１０００の割合で製造されたＦＥＳＬを使用した。
【００６５】
（２）電子活性機能水ＦＥＳＬを利用した水燃料における発熱量
（ａ）ＦＥＳＬ発熱量の計算
水素の発熱量は２８，８００〜３４，０００ｋｃａｌ／ｋｇとする
水の分子式はＨ２Ｏ、分子量は１８
ＦＥＳＬ１ｋｇ当りの水素量は１×２÷１８＝０．１１１ｋｇ
したがってＦＥＳＬ中の水素燃焼による発熱量は、
ＦＥＳＬの発熱量＝（２８，８００〜３４，０００）×０．１１１＝３，２００〜３，８００ｋｃａｌ／ｋｇ
（ｂ）ＦＥＳＬと灯油との同時燃焼（混焼）による発熱量
ＦＥＳＬ１リットルの発熱量＝３，２００〜３，８００ｋｃａｌ／リットル
灯油１リットルの発熱量＝８，８００ｋｃａｌ／リットル
ＦＥＳＬ３０％、灯油７０％の割合で１リットル燃焼させた発熱量は、
（３，２００〜３，８００）×０．３＋８，８００×０．７＝７，１２０〜７，３００ｋｃａｌ／リットル
ＦＥＳＬ５０％、灯油５０％の割合で１リットル燃焼させた発熱量は、
（３，２００〜３，８００）×０．５＋８，８００×０．５＝６，０００〜６，３００ｋｃａｌ／リットル
（ｃ）ＦＥＳＬと灯油の同時燃焼（混焼）による発熱量表
【００６６】
【表１】
【００６７】
計算上約２０％以上省エネとなるが、実質ＣＯ２、ＮＯＸの削減を考慮すると３０％以上の省エネとなる。
【００６８】
（３）炭酸ガスＣＯ２，窒素酸化物ＮＯＸの削減
ＦＥＳＬと灯油との同時燃焼において、ＦＥＳＬと灯油との配合量を変えて燃焼実験を行った場合のデータを表２に示す。５秒間隔測定データの平均値であり、燃焼バーナーは最大３０リットル／Ｈ。
【００６９】
なお、ＮＯｘは２００以下、ＣＯ２は１００以下が基準であるので、いずれの場合もＮＯｘ、ＣＯ２は大幅に削減できた。
【００７０】
さらに、燃焼実験は、マイナスイオンの大量発生を確認できた。
【００７１】
【表２】
【００７２】
（４）燃料費の大幅削減
ＦＥＳＬと油同時燃焼時の配合率と燃焼費全体の推移を表３に示す。表中、３０％価格とは、例えば灯油１００円／リットルの場合、ＦＥＳＬの価格を３０円／リットルとすることであり、明らかに燃料費を軽減できることが分る。
【００７３】
その他、輸送時、灯油１０トンを輸送する金額と、宅配便でＦＥＳＬ１リットルを輸送する場合とは、想像以上の価格相違が見出される。
【００７４】
【表３】
【００７５】
以上の実験例からも分るように、化石燃料を燃焼することによる弊害として、地球温暖化が叫ばれている今日、地球上に無限に存在する水（Ｈ２Ｏ）を水素と酸素に分離させて有効に燃焼させる燃料として活用することにより地球環境を改善できる。
【００７６】
燃料とすべき電子活性機能水は、水中の水素イオン及び酸素イオンを活性化状態に保持して、分離結合させて燃焼エネルギーを得るようにしており、予熱補助手段として、既存の化石燃料を用いているが、その使用量も格段と少なくてすみ、きわめて効率的である。
【００７７】
既存の燃焼設備に改良を加えるだけで利用できるので、実施化も簡単であるなど、画期的な燃焼方法及び装置として提供できる。
【００７８】
以上の実施例の構成に基づいて、本発明に係る電子活性機能水の燃焼機能を明確にするため以下の実験を行った。
【００７９】
電子活性機能水は、前記したＦＥＳＬの水を用い、炉１上に配設される坩堝１Ａ内に一定量入れ、加熱測定条件をつぎの通り定めて行った。
【００８０】
（１）温度測定条件
ａ）坩堝に水５０リットル
ｂ）点火前に水タンク６、ガスボンベ１８の重量を測定、終了後も水タンク６、ガスボンベ１８の重量を測定し、ガス、水の使用量を確認する
ｃ）ガス流量計、水流量計でもガス、水の使用量を測定する
ｄ）温度の測定箇所及び位置
実際の温度測定箇所は、４箇所で、（水温）（炉床）（炉内上部）（排ガス）
ｅ）一度燃焼実験を行った後は炉体を冷却する為、１日（２４時間）以上冷却させる
完全に冷え切った状態から燃焼実験を行う
（２）内容
ａ）ガス（ＬＰＧ）のみで燃焼させる（以下、ガスのみという。）１時間
ｂ）ガスと電子活性機能水で燃焼させる（以下、ガスと水という。）１時間
以上の条件の結果は、図７に示す対比グラフで分るように、ＬＰＧガス燃料を用いた場合の１時間後の坩堝１Ａ内の水温は６９．２℃しか上昇しなかったのに対し、ガスと水の燃料の場合の１時間の温度は９３．４℃と著しい温度上昇が確認された。
【００８１】
この結果からガス燃料の効率アップではなく、明らかに水燃料の働きが作用し３０％以上のエネルギーの増加が確認された。
【００８２】
なお、表４，表５及び図８にデータの詳細を示した。
【００８３】
【表４】
【００８４】
【表５】
【００８５】
さらに、本発明における電子活性機能水は、前述したＦＥＳＬだけでなく、純度の高い水を用い、電気的処理或いは振動攪拌などの物理的処理を行うなどにより、随時、水素，酸素のイオン化されて電離状態の活性水として入手可能である。
【００８６】
要するに、以上の本発明は以下の技術内容に集約して説明できる。
【００８７】
普通の水は電気分解で簡単に水素を取り出すことができるが、水中に電極を入れないで、その代わり電子を多量に含有している「ＦＥＳＬ」を普通の「水」に投入することにより、水の分子の状態が電気分解と似たような現象を起こさせ、一般には普通の「水」の分子は４３００℃以上の温度を加えないと水素と酸素とに解離しない強烈な結合に緩みを生じさせ、常に不安定な状態とすると共に、その上、電子を含んでいるその「水」に温度を加え、沸点の１００℃以上に上昇させて気化水化（蒸気化）し、それに火災，温度等のショックを与えると、瞬時に水素と酸素が解離して水素が燃焼し、再び水素と酸素が４３００℃以上に加熱しないと分離しない強烈な結合の強い水分子に戻る。その時点で炭素が酸素と燃焼結合して大量のエネルギーを出すのと同様に、水素が酸素と燃焼結合して大量のエネルギーを放出する。燃焼炎は高温で燃焼速度は速いので、普通の化石燃料の燃焼炎と異なるので、使用目的により燃焼装置の構造等を変更する必要がある。
【００８８】
この発明により、水と化石燃料のみにて、空気を使わずに燃焼することが可能となり、最終的には排出ガスの殆ど出ない燃焼も可能となる。また、これを普通の燃焼の他、内燃機、特にタービン等にも広く利用することもできる。
【００８９】
本発明によれば、「ＦＥＳＬ」を使用することにより、「水」の解離温度が５００℃以下になることに注目して、普通の「水」の解離温度との差を利用してエネルギーを取り出すものであり、また「ＦＥＳＬ」は、水中に自由電子を閉じ込めた水のことであり、通常２０００倍水１リットル中に４．１×１０２１個の自由電子が存在しているとされており、現在の製法によると２０００倍水（２０００倍に希釈可能水）の２倍３倍……と多く含んでいる電子水を作ることができる。
【００９０】
上記電子活性機能水は、自然界にも存在しており、地下深くから湧き出る地下水，温泉水にも岩盤の間を流れながら、鉱物と電磁波により活性化され、含有量はまちまちであるが、電子を含んだエネルギーの高い水が存在している。
【００９１】
これを人為的に作ったものが市販されている「ＦＥＳＬ」であり、使用目的によりそれぞれ作り分けることが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１ 工業炉
１Ａ 坩堝
２，３，４，５ 吐出ノズル
６ 電子活性機能水のタンク
７，１３，１９ 配管
８ 水流量計
９ 水圧送ポンプ
１０ 手動開閉バルブ
１１ 自動開閉バルブ（自動電磁弁）
１２ 液体用燃料タンク
１４ 油流量計
１５ 油ギアポンプ
１６，１７，２１，２２ バルブ
１８ ガス用燃料タンク
２０ ガス流量計
２３，２４ バーナー基体
２５ 導入部
２６ 制御盤
２７，２８ 熱電対
２９，３０，３１ 加熱器
３２ 水蒸気タンク
３３ 安全弁
３４ 安全排気弁
３５，３６ 熱電対
３７ 逆止弁
３８ 導管
３９ ユニット
４０ 燃料供給ライン
４１ 空気供給ライン
４０ａ，４１ａ 分岐管
４２ 点火プラグ
４３ 点火トランス
４４ パイロットバーナー
４５，４６ バルブ
４７ 可変バルブ
４８ 流量計
４９ 圧力計
５０ バルブ
５１ フレキシブルパイプ
５２ 断熱遮蔽板
５３ 基部
５４ 気体の取入れ口
５５ 予熱補助燃料の取入れ口
５６ ポンプ
５７ 圧力調節弁
５８ 圧力計
５９ 液用ストレーナー
Ａ 予熱補助手段
Ｂ 水燃料吐出手段
Ｃ 蓄熱領域
Ｄ，Ｄｘ 水蒸気化装置
Ｅ コントローラ
Ｆ 加熱管
Ｇ 燃焼室内
Ｐ 吸入ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出工程と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助工程とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助工程の予熱補助燃料の供給を調節自在に継続させて成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【請求項２】
水燃料吐出工程には、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱することを特徴とする請求項１記載の電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【請求項３】
水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出手段と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助手段とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助手段の予熱補助燃料の供給を調節自在に成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項４】
水燃料吐出手段は、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱する気化水化加熱保温手段を設けて成ることを特徴とする請求項３記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項５】
気化水化加熱保温手段は、ヒータで加熱されるコイル状の電子活性機能水の加熱管と、この加熱管と通ずるヒータを備えた水蒸気タンクとを備え、全体を断熱処理された筐体構造の水蒸気化装置Ｄとして形成して成ることを特徴とする請求項４記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項６】
気化水化加熱保温手段は、予熱補助手段の吐出ノズルに捲装されるコイル状のパイプで構成される加熱管とこの加熱管と接続される加熱ヒータを備えた断熱処理された筐体構造の水蒸気タンクの水蒸気化装置Ｄｘとして形成して成ることを特徴とする請求項４記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項１】
水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出工程と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助工程とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助工程の予熱補助燃料の供給を調節自在に継続させて成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【請求項２】
水燃料吐出工程には、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱することを特徴とする請求項１記載の電子活性機能水を利用する燃焼方法。
【請求項３】
水素イオン及び酸素イオンを含む電離活性状態の電子活性機能水を水燃料として燃焼室に臨ませた吐出ノズルより気化水化の気化蒸気として吐出させる水燃料吐出手段と、液体ないし気体の予熱補助燃料を、前記燃焼室に臨ませた吐出ノズルより吐出させて、空気を用いて着火する予熱補助手段とより成り、前記気化水化される水燃料を沸点以上の温度で加熱着火させて、以後、空気の供給を停止し、前記予熱補助手段の予熱補助燃料の供給を調節自在に成ることを特徴とする電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項４】
水燃料吐出手段は、水燃料を吐出ノズルより気化蒸気として吐出する際に、予め水燃料を加熱し、気化水化させた状態として加熱する気化水化加熱保温手段を設けて成ることを特徴とする請求項３記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項５】
気化水化加熱保温手段は、ヒータで加熱されるコイル状の電子活性機能水の加熱管と、この加熱管と通ずるヒータを備えた水蒸気タンクとを備え、全体を断熱処理された筐体構造の水蒸気化装置Ｄとして形成して成ることを特徴とする請求項４記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【請求項６】
気化水化加熱保温手段は、予熱補助手段の吐出ノズルに捲装されるコイル状のパイプで構成される加熱管とこの加熱管と接続される加熱ヒータを備えた断熱処理された筐体構造の水蒸気タンクの水蒸気化装置Ｄｘとして形成して成ることを特徴とする請求項４記載の電子活性機能水を利用する燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−６９６００（Ｐ２０１１−６９６００Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３８２１（Ｐ２０１０−２３８２１）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（５９８１４７５１４）東京ファーネス工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（５９８１４７５１４）東京ファーネス工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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