JP5532286B2 - 流体処理装置 - Google Patents
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Description
上記特許文献1のα線放射体は、麦飯石粉末を主体に水晶粉末や酸化チタン粉末、珪酸アルミ化合物粉末等をバインダと混合し、粒径5mm程度に造粒し焼成することにより圧電気現象を示す硬質粒状体となし、この粒状体の表面に酸化トリウムを付着させてα線粒状放射体となし、複数のα線粒状放射体をネット状の保持部材に流通隣接間隔を有して配設した構成にしている。
また特許文献2によるα線放射体は、流体の流通を可能とする保持芯材に固着層を介し、酸化トリウムからなるα線放射材をα線放射セラミック化することにより、照射作用効率の高い構成にしている。
この発明は上記課題を解決するため、枠体内で流通する流体の分子運動を活性化させることにより、α線放射体によるα線の照射効率を向上させることができる流体処理装置を提供するものである。
これにより、空気やガス,水,油類等の浄化,品質機能の改善,劣化防止,活性化、或いは燃料の燃焼効率の向上等の効果をもたらすと共に、流体処理装置を簡潔で廉価な構成にすることができる。また、α線放射体をフィルタの上流側又は下流側に近接させることにより、α線放射体をフィルタ又はフィルタの取付け構造を利用して簡単に設置することができる。
また、送出口を下流側流体処理装置の枠体に接続し、上流側流体処理装置によって流体処理した処理流体を下流側流体処理装置の枠体を流通する流体に供給すると共に、上記上流側流体処理装置1aによって流体処理された処理流体の供給部の上流側に高温エネルギを、各種燃料を燃焼させる燃焼装置35の煙突内に供給するバーナ装置36を設けることにより、上記下流側流体処理装置の枠体の上流側でバーナ装置が供給する高温エネルギによって、例えば煙突内を流れる排ガス中のタール分を燃やして予め除去したのち、上流側流体処理装置による排ガス処理を効率よく行なわせることができる。
また磁気発生部は交流電気により磁力線を発生する交流型にすると、向きを変える磁界エネルギによって流体分子をより運動活性化させるので、α線による照射効率をより高めた流体処理を促進することができる。
これにより枠体内に供給される別の流体は、α線放射体が放射するα線によって電離させイオン化したものを、枠体内の処理流体と混合させることもでき、混合処理流体をエンジンや燃焼炉,化学合成装置等の各種利用装置に供給することができる。
するので、空気中の79.7%程度を占める窒素(N)を原子核人工変換作用によって水素(H)と酸素(O)とに変化させ、また空気中の水分(H2O)を水素イオン(H+)と水酸基(OH-)とに変化させる。これにより空気は人工的に可燃物に変えられ、当該空気を燃料油と共に内燃機関や各種の燃焼装置等に供給して燃焼させるとき完全燃焼運転が可能になる。従って、燃料供給バルブを絞り気味にしても所期の燃焼エネルギを十分に得ることができ、燃料油の消費量を簡単に低減することができる。また排ガスに対し有害成分を低減することができ、また各種ガスに対してもα線はガスが有する成分を改質する。
また水にα線を照射した場合には、水(H2O)を水素イオン(H+)と水酸基(OH-)とに変化させると同時に、溶存酸素の量により過酸化水素(H2O2)を発生させることができる。これにより水はα線による流体処理によって、殺菌力を有した機能水に改質することができる。
そして、分子運動促進部3が発生する分子運動活性エネルギ(以下単に運動エネルギと言う)は、枠体4内を流通する流体の分子運動の活性化及び分子のイオン化等(以下単に分子運動活性と言う)を促進し励起状態にする。
従って、α線放射体2及び放射されるα線に向けて一定方向に流通移動している流体に対し、その分子を側方への揺らぎ運動(分子運動活性)を付与するように分散加速させながらα線と強力に接触させることができるため、α線による流体分子の電離を促進し流体処理を効率よく行なわせることができる。
このとき空気は、α線放射体2の上流側で超音波発生部7による超音波エネルギが付与されるので、分子運動が活性化され且つ分子がイオン化され、より多くの窒素原子核にα線が衝突し易くなり多くの核の人工変換を起こして、多量の水素及び酸素等を生成することになる。
また空気中の水分も同様にα線と接触し水素と水酸基に分離するので、燃焼効率をより高めて燃料油の消費量を低減すると共に、排ガス中の有害成分を低減させてクリーンな排ガスとして排出することができる。
さらに磁気発生部6は超音波発生部7のように作動部分を有しないので、装置の耐久性を高めることができ、メンテナンス作業を省力化することができる。また磁気発生部6は処理筒4に対しその外側に簡単に設けることができるので、既存の自動車等のエンジン12に対しても流体処理装置1の後付け作業を容易にすることができる。また磁気発生部6は処理筒4内を流れる空気(流体)に直接接触しないので、流体による汚損や早期の損耗等を防止し耐久性を向上させることができる。
上記ミスト発生装置22は、ミスト発生部24と該ミスト発生部24内にミスト材を供給する供給部26とからなり、ミスト発生部24で発生するミストを断熱部材で覆ったミスト供給管23から、処理筒4内に供給しエンジン12に供給することができる。
上記構成からなるミスト発生装置22を備えた流体処理装置1は、ミスト供給管23から供給されるミストを、上流側で前記実施形態と同様に処理された処理空気に合流し、混合させたミスト混合空気をエンジン12に供給することができる。
尚、ミスト供給管23をエアーフィルタ17の下流側に設けるものでは、大粒ミストによりエアーフィルタ17を濡らさない等の利点がある。
また上記のような流体処理装置1を、例えば排ガス処理や化学プラント等でガスや液体の処理に用いる場合には、ミスト発生装置22は水に限ることなく油や薬液をミスト化して供給することもできる。
処理筒4は外周に所定の間隔を有する空間部(流体供給室)25を気密に形成する外部カバー26を設け、且つ流入口14側に流入管27を接続すると共に、流出口16側に流出管28を接続している。尚、エアーフィルタ17は、点線で示すように流入口14側に設置することもでき、また不要の場合は除去することができる。
流体供給室25は、外部に配置される流体供給装置30から送られる空気やガス又は各種の液体を、各流体供給ノズル31から処理筒4内の適所に供給することができる。
流体供給装置30は前記実施形態或いは本実施形態のものと同様な流体処理装置1と同様な構成を備え、当該流体処理装置1で処理した空気を処理筒4内に供給する。
従って、上記構成されるα線放射体2は、プロペラ形状の各羽根体2aが空気の流通力(風圧)を受ける合成力によって回転軸32を中心に回転するので、α線と空気分子との接触をより促進した流体処理をすることができ、且つ流通抵抗を大きくしないため羽根体2aの数を多くし流体処理能力を増大させることができる。
また実施形態の流体処理装置1は処理筒4内の適所に、流体供給ノズル31を介して空気を補給したり、流体供給装置30で流体処理された処理空気やガスを簡単に補充することができる。従って、上記各種利用装置で必要とするガスや液体を、処理筒4に同時的に供給し空気処理に併せて能率よく流体処理することができる。
この際に流入管27内に渦流案内壁38を形成し燃焼管37から供給する火焔を渦巻き状に案内させるようにすると、燃焼ガスを下流側に向けて竜巻状に発生させることができ、タールの燃焼をより促進しタール処理効率をより向上させて、排気をよりスムーズにすることができる。
即ち、上記流体供給装置30は、ブロア等で構成される空気供給器39によって供給される空気を、図8で示す構成の上流側流体処理装置1aによって前記実施形態のものと同様に流体処理し、イオン活性させた処理空気を煙突内の供給部で排ガスに供給し混合させることができる。
これにより排ガスは処理空気によって強力なイオン化作用を受けるので、イオン化している排ガス中の、例えば一酸化炭素(CO)に対してイオン化された酸素(O)がこれを強力に酸化し、二酸化炭素(CO 2 )に変えて無害化する。また同様に他の有害成分も酸化又は還元されるため無害化されて下流側に送られる。
これにより流体処理装置1は、回動するα線放射体2に流入口14から供給される空気を通過させて流出口16から送り出す際に、図5の第4実施形態で示したものと同様に処理筒4内を磁気発生部6によって空気分子の運動活性環境となし、この処理筒4内で筒状のα線放射体2を回転作動させるので、空気は攪拌されながらα線放射体2を複数段に横断通過することになり、空気分子とα線との接触が一層促進されて流体処理される。
尚、この上流側流体処理装置1aには、側方に設置される洗浄用ノズル44から洗浄液を回転する筒状のα線放射体2に噴射させて自動的に洗浄すると共に、洗浄済みの洗浄液を排液口46から排出するメンテナンス構造を設けている。
上記構成による下流側流体処理装置1bは、流入口14から供給される排ガスを分子運動促進部3によって処理筒4内で分子運動を活性化させる。この分子運動を活性化させる環境下において、先ず下向き皿状のα線放射体2によって流体処理したのち、外周部分から流出する排ガスを上方のα線放射体2によって漏れなく流体処理し、パネル型のα線放射体2が処理筒内壁に沿う排ガスを処理するので、三次排ガス処理の完全化とスムーズな排出を行うことができる。
この実施形態では上流側流体処理装置1aで流体処理した処理流体を、下流側流体処理装置1bの枠体4を流通する流体に供給しこの供給部で混合させて流体処理をするので、その処理筒4内へのα線放射体2の設置を不要にすることもでき、α線放射体2を汚損させることなく、装置の簡潔化とメンテナンス作業の省力化を図ることができる。
さらに排ガス処理装置1aは、必要によりミスト供給管23を設けると、前記実施形態のものと同様なミスト処理を付加的に行なうことができ、排ガスの状況に応じ清浄化をより促進することができる。また処理筒4に前記上流側流体処理装置1aのもの同様な洗浄装置を設け、図示しない洗浄用ノズルから洗浄液を噴射させるようにすると、メンテナンス作業を省力化することができる。
また上記流体処理装置1は排ガス処理の他、食材加工或いは畜舎や工場等の室内空気の脱臭や清浄化並びに酸素量の増大化を効果的に行うことができる。この場合にはバーナ装置36や下流側流体処理装置1bの設置を省略した筒部内に、室外の空気を取り入れて室内に供給すると共に、上流側流体処理装置1aに室内の空気を供給することが望ましい。
そして、右側の蓋48に継ぎ手49を介し燃料配管である流入管27を、また左側の蓋48に継ぎ手49を介し送出管28を接続し、図4で示す流体処理装置1を備えた燃料配管系を構成する。
このように処理された改質燃料油はエンジン12に供給すると、より燃焼効率を上げると共に、排ガス中の有害物の低減並びに燃料の消費量も低減することができる。
即ち、図10(A)に示すα線放射体2は、表面にα線放射材を備えたシート型のものを渦巻状に丸めることにより、処理筒4の断面方向に所定の流通間隔を形成し挿入している。またα線放射体2はネット型のものを所定長さで大小複数の円筒状に形成し、処理筒4の断面方向に所定の流通間隔を有して互いに挿入保持させることもできる。
また上記のように構成される処理筒4は、複数のものを図示しない連結管を介し簡単に連結することができると共に、流体を長い距離にわたり目的に応じた流体処理をすることができる。従って、各種利用装置が必要とする流体処理性能を生産性の高い構成によって廉価に製作することができる。また上記連結管には必要による前記ミスト供給管23や流体供給ノズル31,分子運動促進部3等の付加構造の設置を容易にすることができる。
上記構成による流体処理装置1によって水を流体処理する場合は、水分子は集合状態にある各α線粒状放射体2aを通過する間にα線の照射を幾重にも受けるので、処理水は過酸化水素(H2O2)の発生及びH++OH-イオンを効率よく生成する。
従って、改質された生成水は植物や庭木に散布等の手段によって供給すると、細菌や病原体に作用しH+又はOH-イオンの安定化反応によって殺菌するため、消毒剤を必要としないで病気の発生を抑制したり植物本来の治癒力を高めることができる。
また処理筒4の中途で空気を供給混合することが容易で、微細気泡を含有したイオン活性の高い気泡含有活性水を簡単且つ廉価に生成することができる。これにより各種燃焼装置に対し、気泡含有活性水を燃料と共に供給させることを容易に可能とし、また界面活性を向上するため燃料との混合率が高まり乳化の完全化を行い燃焼し易くする。従って、完全燃焼化を図りつつ燃料の節約並びに排ガスの清浄化等も促進することができる。
尚、流体処理装置1によるCO2処理は、煙突や排気管等を流れる排ガスに限ることなく、各種のCO2低減対策用途に装置の大型化を防止し簡単に利用することができる。
1a 別の流体処理装置
2 α線放射体
2a α線粒状放射体
3 分子運動促進部
4 枠体(処理筒)
7 超音波発生部
14 流入口
16 送出口
17 フィルタ
23 ミスト供給管
31 流体供給ノズル
36 バーナ装
Claims (7)
- 内部空間を流入口(14)から送出口(16)に向けて流体の流路とする枠体(4)の内側に、α線を放射するα線放射材を備えたα線放射体(2)を設け、流体にα線を照射して電離させることにより流体処理をする流体処理装置(1)において、前記枠体(4)に流体の分子運動を活性化させる分子運動促進部(3)を設け、該分子運動促進部(3)により分子運動活性化をした流体にα線を照射し流体処理を行なう構成にし、α線放射体(2)を枠体(4)内に設けるフィルタ(17)の上流側又は下流側に近接させて設け、流体処理装置(1)が燃焼装置(35)の排気路に設置され、流体処理装置(1)として上記排気路内に設置される上流側流体処理装置(1a)と上記排気路に接続される下流側流体処理装置(1b)を設け、上流側流体処理装置(1a)の送出口(16)を下流側流体処理装置(1b)の枠体(4)に接続し、上流側流体処理装置(1a)によって流体処理した処理流体を下流側流体処理装置(1b)の枠体(4)を流通する流体に供給すると共に、下流側流体処理装置(1b)に前記処理流体が供給される供給部の上流側に、高温エネルギを前記排気路内に供給するバーナ装置(36)を設けた流体処理装置。
- α線放射体(2)を、α線放射材をコーティングした粒状体からなるα線粒状放射体(2a)とし、多数のα線粒状放射体(2a)を枠体(4)内に移動及び流体の流通を可能に充填する構成とした請求項1の流体処理装置。
- α線放射体(2)を枠体(4)内で回転可能に支持する請求項1又は2の流体処理装置。
- 分子運動促進部(3)を、α線放射体(2)に向けて超音波を発生させる超音波発生部(7)にする請求項1又は2又は3の流体処理装置。
- 分子運動促進部(3)を、α線放射体(2)に向けて磁力線を発生させる磁気発生部(6)にした請求項1又は2又は3又は4の流体処理装置。
- 枠体(4)に、内部を流通する流体に対し別の流体を供給する流体供給ノズル(31)を設けた請求項1又は2又は3又は4又は5の流体処理装置。
- 枠体(4)に、内部を流通する流体に対しα線放射体(2)の上流側又は下流側でミストを供給するミスト供給管(23)を設けた請求項1又は2又は3又は4又は5又は6の流体処理装置。
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