エマルジョンオイルの連続生成方法およびエマルジョンオイルの連続生成装置
【課題】 エマルジョンオイル生成混合槽に対して油成分側および水成分側にそれぞれ独立の混合手段を設けることにより、連続的に均質のエマルジョンオイル生成が可能であるエマルジョンオイルの連続製造方法およびエマルジョンオイルの連続製造装置を提供する。
【課題手段】 槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段を境界として下方の混合領域と上方のエマルジョンオイル取出し領域とが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽を用い、該混合領域に属する外壁に第１の流体混合手段ならびに第２の流体混合手段を固定する。これら各々の流体混合手段に前記混合領域から取出した混合途上の流体を個別に圧入することにより吐出口周辺に形成される負圧によって燃料タンクから油成分および水タンクからから水成分をそれぞれ吸引し、該新たに吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させることにより乳状化を進行させ、エマルジョンオイルを生成する。
【課題手段】 槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段を境界として下方の混合領域と上方のエマルジョンオイル取出し領域とが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽を用い、該混合領域に属する外壁に第１の流体混合手段ならびに第２の流体混合手段を固定する。これら各々の流体混合手段に前記混合領域から取出した混合途上の流体を個別に圧入することにより吐出口周辺に形成される負圧によって燃料タンクから油成分および水タンクからから水成分をそれぞれ吸引し、該新たに吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させることにより乳状化を進行させ、エマルジョンオイルを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重油や軽油に所定割合で水を添加混合して乳状化させ、内燃機関および燃焼装置類の燃料とするためのエマルジョンオイルの連続生成方法ならびに該方法によりエマルジョンオイルを連続的製造に適するエマルジョンオイルの生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用、民生用を問わず多くの機器および装置類の運用のために化石燃料が多く使用され、殊に地域性、可搬性、輸送および貯蔵の容易性、価格等の総体的利便性を考慮して、軽油や重油等の石油系燃料が広く利用されている。我が国では石油系燃料は全て輸入に頼らざるを得ないため価格の変動も大きく、さらに地球温暖化の元凶と目される二酸化炭素の排出が不可避であるような問題点がある。しかし、電気をはじめＬＰＧ、ＬＮＧ等よりも低廉である上、ディーゼル機関に代表される熱機関の燃料として、重油や軽油は根強い需要が保たれている。このような重油や軽油をさらに経済的に利用するために、適宜重量比で水成分を添加して分散含有させたエマルジョン（乳状化）オイルが経済的な燃料油として注目されている。
【０００３】
エマルジョンオイル（以下、同義である「エマルジョン燃料」とも表現する）は水を微細な粒子として油中に分散させて混合乳化させたものである。したがって、エマルジョン燃料の原始的製造手段としては油槽内の重油や軽油に対して適宜乳化剤と共に水を添加し、撹拌翼を回転させる手段が採用されていた。しかし、このような撹拌翼の回転による生成手段では、基本的にバッチ処理に頼らざるを得ないため、仕込みから撹拌製造過程に応じて、製造されるエマルジョン燃料の成分比等に多少のムラが生ずる欠点があった。さらに、エマルジョン燃料の最大の難点として、そのまま放置するとやがて油成分と水成分とが２層分離し、そして凝集を生ずることが知られている。
【０００４】
このような問題点を考慮して、特許文献１は分散水粒子を極微細化して経時安定性を確保するエマルジョン燃料及びその製造方法、ならびにエマルジョン燃料駆動装置を開示している。しかし、水粒子を微細化するだけで油水の２層分離を完全に防止することは困難である。さらに特許文献２では、油槽の表面上部に陽電極Ｐを配置し、油槽底部の油中に陰電極Ｍを配置して両電極間にそれぞれの極性の高電圧を印加してプラズマ放電を生起させ、油水を十分に混合ならびに乳化させたエマルジョン燃料の他、食品および化粧品等が得られる旨開示している。しかし、このようなプラズマ放電によりエマルジョン燃料が生成されるとしても、油槽内に満たされた原料油のエマルジョン生成は油槽単位のバッチ処理となる。したがって、例えば小規模でも足りる化粧品等であればともかく、通常は大量生産を前提とするエマルジョン燃料製造に適するものとはいえない。
【０００５】
特許文献３は、それぞれ所定範囲のＨＬＢ値である親油性界面活性剤と親水性界面活性剤とを適宜比率で混合した混合界面活性剤を乳化剤として、乳化装置によってエマルジョン燃料油を製造する技術手段を開示している。このような混合界面活性剤を必須要件とする技術手段にあっては、界面活性剤は基本的に燃料に対する不純物であるため、燃料としての用途が限定される可能性がある。
【特許文献１】特開平２−１０５８９０
【特許文献２】特開２００７−２２４１５６
【特許文献３】特開２００３−１１３３８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、エマルジョンオイル生成混合槽に対して油成分側ならびに水成分側にそれぞれ独立の混合手段を設けることにより、連続的に均質のエマルジョンオイル生成が可能であるエマルジョンオイルの連続製造方法およびエマルジョンオイルの連続製造装置を提供することである。なお、エマルジョンオイル形成の基本的な油成分としては重油や軽油等を想定しているが、その他の油成分に対しても適用可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、請求項１に記載するように、槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段２を境界として下方の混合領域ＭＡと上方のエマルジョンオイル取出し領域０Ａとが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽１を用い、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域ＭＡに属する外壁に第１の流体混合手段１０ならびに第２の流体混合手段２０を固定し、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第１の流体混合手段１０に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第１の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって燃料タンクから供給される油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第２の流体混合手段２０に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第２の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって水タンクから供給される水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、油成分リッチ混合液および水成分リッチ混合液同士の乳化混合が進行して総体的比重が所望値に達し、該エマルジョンオイル生成混合槽上方のエマルジョンオイル取出し領域ＯＡに通過したエマルジョンオイルを取出す工程と、からなるエマルジョンオイルの連続製造方法によって解決される。
【０００８】
また、本発明の課題は、前記油成分と水成分との混合比を６：４〜８：２の範囲とすることができ、製造されるエマルジョンオイルの用途に応じて適宜選定可能にすることにより有利に解決することができる。さらに、エマルジョンオイルの製造時点から利用装置に供給するまでの時間が長くなる用途にあっては、前記第1の流体混合装置１０における油成分の流体混合過程において乳化剤を２〜４％添加することによりさらに有利に解決することができる。なお、前記金属製ろ過手段２、４は、ステンレス線による金網またはステンレス板に多数の穿孔を行ったパンチングメタルとしてもよい。
【０００９】
本発明の課題は、請求項５に記載するように、所定比率で供給される油成分および水成分を乳化混合するためのエマルジョンオイル生成混合槽であって、該槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段２を境界として下方の混合領域ＭＡと上方のエマルジョンオイル取出し領域ＯＡとが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽１と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第１の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、燃料タンクから供給される新たな油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第１の流体混合手段１０と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第２の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、水タンクから供給される新たな水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第２の流体混合手段２０と、前記エマルジョンオイル取出し領域からエマルジョンオイルを取出すためのエマルジョンオイル送出手段７と、を備えたエマルジョンオイルの連続製造装置によって解決される。
【００１０】
エマルジョンオイル生成混合槽に供給する油成分および水成分の好ましい成分比は製造されるエマルジョンオイルの用途および使用態様によって変更することができる。例えば、ディーゼル機関その他原動機類の燃料に使用する場合は油成分をやや多めに選定することが好ましい。これに対し暖房装置、農業用、工業用等の各種加熱装置のためのバーナーなどの燃料とする場合は油成分の配合比を低減することにより一層の燃費節減が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造方法およびエマルジョンオイルの連続製造装置によれば、金属製ろ過手段２、４を内蔵するエマルジョンオイル生成混合槽１に対して、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域から取出した混合途上の流体を第１の流体混合手段１０への圧入により形成される負圧によって外部の燃料タンクから導油管を介して吸引されて混合される油成分混合体を前記混合領域へ連続的に送り込み、そして前記エマルジョンオイル生成混合槽の前記混合領域から取出された混合途上の流体を第２の流体混合手段２０に圧入することにより形成される負圧によって水タンクから導水管を介して吸引されて混合される水成分混合体を前記混合領域に対して連続的に送り込みながら、油成分および水成分を強制的に撹拌混合してエマルジョンオイルが生成される。
【００１２】
このようにエマルジョンオイルを生成させる過程の乳状化処理能力は、エマルジョンオイル生成混合槽の外壁に取付けられた第１および第２の流体混合手段の混合能力に依存する。前記エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域から取出した混合途上の流体を拡散放射させながら外部の油成分タンクから吸引される油成分と混合する混合手段として、例えば特許第３７５１３０８号に開示される「混合機」が好適に適用可能である。この混合機の詳細は、後述するように、略円筒状であって第１、第２および第３の流体導入口ならびに第２の流体導入口の周辺に拡がる流体吐出開口を除き閉塞された金属製容器によって包囲されている。この流体吐出口の周囲は、流体の放射拡散を伴う強制排出により負圧を形成する構造となっており、この負圧を利用して油成分または水成分をそれぞれの配管から吸引し、混合動作を繰り返す構造となっている。
【００１３】
本発明に係るエマルジョンオイル生成混合装置での油水混合作用は、エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する範囲の外壁に取付けられた第１の流体混合手段である油成分混合手段および第２の流体混合手段である水成分混合手段によってそれぞれ個別に実行される。このような混合手段は、混合槽本体内部に配設された共通撹拌翼による撹拌動作とは異なり、エマルジョンオイル成分の需要状況に応じて各混合機を他方に影響されずに個別に運転制御することができ、混合効果が任意に調整可能である。そして、十分に混合されて比重が下がったエマルジョンオイル成分は金属製ろ過手段を通過してエマルジョンオイル取出し領域へ上昇する。したがって、取出されるエマルジョンオイル成分は好ましいエマルジョン状態となっている。
【００１４】
エマルジョンオイルの成分比は、例えば油成分を増加したい場合には、導油管に結合されている第１の流体混合機に対する混合途上の液体圧入ポンプの運転を強めるように制御することにより達成でき、したがってそれぞれの需要手段に合致する成分比とすることが容易である。なお、金属製ろ過手段は、流体の混合領域とエマルジョンオイル取出し領域との境界となることはもとより、混合領域において激しく流動していた各流体の流速がろ過手段を通過する際に失われ、上方のエマルジョンオイル取出し領域においてはほぼ静止状態となるように抑制する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図を参照しつつ本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造方法および連続製造装置の好適な実施例を開示する。図１は本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造装置の主要部であるエマルジョンオイル生成混合槽１の基本構成を示す正面図であり、図２は平面図である。なお、本実施例において使用される油成分は重油または軽油を想定しているが、他種の油成分にも適用可能である。
【００１６】
エマルジョンオイル生成混合槽１は断面形状が円形の金属容器で、本実施例では有効容積５０リットルのものを使用しているが、用途に応じて適宜変更可能である。混合槽を形成する容器の形状は流体の滞留が生じる可能性の少ない円筒状としている。エマルジョンオイル生成混合槽１の底部を基準として槽高さの約２／３の近辺内部には第１の金属製ろ過手段として仮想線で図示した金網２、好ましくはステンレス製金網が固定される。この第１の金属製ろ過手段２の下方が混合領域ＭＡ、上方がエマルジョンオイル取出し領域ＯＡとなる(図５参照)。なお、この金網はステンレス板に対して直径が数ｍｍ程度の貫通孔を多数個形成したパンチングメタルとしてもよい。
【００１７】
エマルジョンオイル生成混合槽１の内部の底部近くで、ドレイン排出部（ＤＲ）３のやや上方に、第２の金属製ろ過手段として金網４を混合槽内周全体に配設固定している。エマルジョンオイル生成混合槽１における処理成分である重油、軽油等の油成分ならびに添加される水成分等は、多少なりともスラッジ、不純物、その他異質雑成分等を含む可能性がある。かかる異物成分がエマルジョンオイルに混入することは好ましくないため、金網４によりろ過された異物成分は、ドレイン排出部（ＤＲ）３に接続されたバルブを開放することにより適時排出される。この場合、混合領域ＭＡにおいて激しく流動していた各流体は、金網４を通過する際にその流速が失われほぼ静止状態となるように抑制されて異物成分が傾斜して形成された底部のプレートに沈殿し、ドレイン排出部３から容易に排出することができる。なお、図４は、図２のＡ−Ａ'断面図でエマルジョンオイル生成混合槽１の内部構成例を示しており、後述する本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造装置の作動状態を説明するための図である。
【００１８】
エマルジョンオイル生成混合槽１の適宜部位、本実施例ではほぼ中間位置に反応時における槽内流体の温度測定が可能である温度計５が取付けられている。油成分の粘度は温度によって変化するため、温度変化を監視しようとするものである。また、エマルジョンオイル生成混合槽１における第１の金属製ろ過手段２と上端部との間には、液面計６が配設されている。この液面計６により、エマルジョンオイル取出し領域ＯＡにおいて製品取出しが可能な液面が保たれているか否かが確認可能となる。
【００１９】
エマルジョンオイル生成混合槽１には、本発明において主要な作用効果を発揮する第１の流体混合手段１０および第２の流体混合手段２０がそれぞれ取付けられている。これら流体混合手段１０および２０は、例えば本願と同一発明者に係る特許第３７５１３０８号公報に開示される「混合機」が好適に適用可能である。これら混合機１０および２０は、混合成分は異なるものの基本的に同一構造であるため、以下、油成分用の流体混合機１０について説明する。
【００２０】
混合機１０は、図３の断面図に示すように、略円筒状の中空部を有し、その両端が当該開口をそれぞれ閉鎖することのできる半球体および半楕円体によって閉じられた略砲弾状のケーシング１０１によって包囲されている。第１の流体導入口１０２、第２および第３の流体導入口１０３、１０４並びに第２の流体導入口の周辺に拡がる流体の吐出開口１０９を除き閉塞されている。第１の流体導入口１０２は、ケーシング１０１の中心から右側よりに偏移している。ケーシング１０１内で流体導入口１０２の右側には隔壁１０５が設けられ、大容積の第１室および小容積の第２室に分離されている。そして、隔壁１０５の中央部には第１室内の流体を第２室を跨いで右端外部側へ放出するための円筒体１０６が貫通している。
【００２１】
短小な円筒体１０６のケーシング外への出口１０７の周囲には、負圧を発生させるために、小径の底部側が開放された椀状体１０８の広口側がケーシングに固着され、前記狭い開口が外部を向くように配設されている。この椀状体１０８の狭い開口よりもケーシング１０１側へ僅か入り込む状態で、第２の流体導入口１０３が配設される。なお、第３の流体導入口１０４は、必要であれば液体または気体である成分、例えば乳化剤などの流体配管に接続されるが、第３の流体が使用されない場合には閉塞される。
【００２２】
図３のように形成された流体混合機１０または２０に対して第１の流体導入口１０２からポンプを介して流体を圧入すると、流体はケーシング１０１の内壁面に沿って旋回を継続しながら後続流体の進入に伴って高圧となり、円筒体１０６から矢印１１０のように外部に向かって拡散しながら放出される。このような第１の流体の強烈な拡散放出に伴って、小径底部側が開放された椀状体１０８の内側には負圧が発生する。このように形成される負圧によって第２の流体のための供給管１０３の開口から、第２の流体を吸引する。このように吸引された第２の流体が開口から吸引される途端、拡散放出中の第１の流体中に直ちに吸収混合されつつ拡散放射される。したがって、本発明に係るエマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域ＭＡから供給される混合途上の第１の流体（Ｏ＋Ｗ：油成分および水成分からなる混合途上の流体）と第２の流体（Ｏ：油成分またはＷ：水成分のいずれか）とが確実に撹拌混合された状態でエマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域内ＭＡに戻される。
【００２３】
本発明においては、流体混合機１０または２０の第２の流体導入口付近に、底部側が切除された小径開口で広口側がケーシング１０１の流体吐出口１０７を包囲するように取付けられた、第１の流体の拡散放射にしたがって椀状体１０８内に発生する負圧を利用する。この負圧により外部からの配管を通して第２の流体である油成分または水成分を吸引導入し、第１の流体である油成分および水成分からなる混合途上の流体の拡散放射流と一体化させる結果、強力な撹拌混合が達せられる。したがって、第２の流体である油成分または水成分は配管から吸引されて排出された直後から既に混合途上にある第１の流体の強い拡散放射流に巻き込まれ、第１の流体との良好な撹拌混合が同時に達成される。
【００２４】
このような機能を発揮する第１の流体混合機１０および第２の流体混合機２０は、エマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域の外壁面に取付け固定される。なお、第２の主たる成分である油成分および水成分はそれぞれエマルジョンオイル生成混合槽１の内部を貫通する導油管または導水管によって供給され、第１の主たる成分である油および水による混合途上の成分は、混合領域から金属管を介して取出され、それぞれ加圧ポンプを介して第１の流体導入口から圧入される。
【００２５】
エマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域の外壁に固定された第１の流体混合機１０または２０において外部から吸引される油成分または水成分と混合領域内部から取出されて圧送され拡散放射流を形成する油水両成分の混合途上流体とが繰り返し混合せしめられる。このように本発明に係るエマルジョンオイル生成混合槽１では、混合領域の外壁に取付けられた油成分混合機１０および水成分混合機２０それぞれの流体混合機において各成分を主体とする強力な混合作用が連続的に繰返される。その後も混合領域ＭＡ内の混合途上成分は繰り返し混合作用を受けて、所望のエマルジョンオイル状態に達した成分は、ステンレス製ろ過手段２を通過してエマルジョンオイル取出し領域ＯＡに移動する。このようにして得られるエマルジョンオイル成分は、混合槽上方のエマルジョンオイル送出手段７からポンプにより取出され、ディーゼル機関やバーナー等の適宜需要装置に供給される。
【００２６】
図４、５は、エマルジョンオイル生成混合槽１における一連の作動状態を説明するための図である。混合槽１内部には、図４に示すように下限フロートスイッチ（浮玉スイッチ）ＦＳ１、中間フロートスイッチＦＳ３、上限フロートスイッチＦＳ２が配設されている。本発明に係るエマルジョンオイル生成装置によりエマルジョンオイル製造を行うに際しては、当初図５のａのようにエマルジョンオイル生成混合槽１に対して上方の投入口からエマルジョンオイルを製造するための原料である重油または軽油等の油成分を注油する。注入量は下限フロートスイッチＦＳ１がＯＮになる位置（混合領域ＭＡ）までとし、レベル計（液面計）６で確認し得る量とする。
【００２７】
そして、下限フロートスイッチＦＳ１がＯＮになったとき、混合機用駆動ポンプ並びに混合槽１の混合領域ＭＡの混合途上の流体を混合機に供給するための流体供給ポンプ（ポンプ１、２）がＯＮとなり作動開始する。次いで、中間フロートスイッチＦＳ３がＯＮになったとき、水成分導入電磁弁１２、油成分導入電磁弁１１、乳化剤導入電磁弁１３がＯＮとなり、水成分、油成分、必要であれば乳化剤成分が混合機に供給される。一方、下限フロートスイッチＦＳ１がＯＦＦになった場合は流体混合機用駆動ポンプ及び流体供給ポンプはＯＦＦとなり駆動しない。また、上限フロートスイッチＦＳ２がＯＮになったとき水成分導入電磁弁１２、油成分導入電磁弁１１、乳化剤導入電磁弁１３がＯＦＦとなり、水成分、油成分、乳化剤成分は混合機に供給されない。
【００２８】
このように、所定レベルまで注油後（ａ）、図では省略されている油成分タンク、水成分タンク、使用する場合には乳化剤タンク等の各系統に属するバルブ類が開放され、これらの運転前手順が完了したことを確認した後、図５のｂ〜ｇに示したように、本発明に係る装置は一連の作動を実施する。先ずｂのように、流体混合機１０および２０に対して混合領域内の流体を圧入するための図示は省略されている流体供給ポンプ１、２及び混合機用駆動ポンプをそれぞれ運転する。これら両ポンプが作動すると混合領域内の混合途上の流体、すなわち油成分−水成分の混合体ではあるが完全には混合されていない流体が、混合機下方の入口から圧入されて出口付近に負圧を形成する。この負圧を利用して、各混合機の吐出口にはｃのように水成分またはｄのように油成分がそれぞれの導入管を通して導入され（必要であれば乳化剤を導入）、各混合機の拡散放射流に取り込まれてｅおよびｆのように混合領域内において混合体拡散作用が繰返される。
【００２９】
このような過程を経て、混合体拡散が繰返される結果、次第に比重が低減し、エマルジョン化が進み、かつ混合領域において激しく流動していた各流体の流速がろ過手段を通過する際に失われほぼ静止状態となったエマルジョンオイルは、金属製のろ過手段２、例えばステンレス線による金網を通過して、上方のエマルジョンオイル取出し領域ＯＡ内に上昇する。このエマルジョンオイル取出し領域まで上昇してきた成分は確実にエマルジョン化されているから、ｇのように燃料として外部の燃焼装置または一時貯留場所等へ送られる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明はこのような構成を採用しているので、確実に乳状化されたエマルジョンオイルを効率よく生成することができる。得られるエマルジョンオイルは、良好な乳状化が行われている結果、産業用、農業用等で使用される様々な乾燥機、ボイラー、加熱器等はもとより、車両、船舶等の内燃機関の燃料として適しており、省エネルギー、省資源に資することができる。化石燃料の燃焼では必然的に二酸化炭素を発生するため、地球温暖化防止の機運に反するものであるが、かかるエマルジョンオイルの利用により化石燃料消費が２０〜３０％の節減されることから、温暖化抑制の面からも大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るエマルジョンオイル製造方法の実施に適する製造装置の構成例を示す正面図である。
【図２】本発明に係るエマルジョンオイル製造方法の実施に適する製造装置の構成例を示す平面図である。
【図３】本発明に係るエマルジョンオイル製造装置において重要な機能を担う流体混合機の内部構成例を示す断面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ'断面図である。
【図５】本発明に係るエマルジョンオイル製造装置の作動状態を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ エマルジョンオイル生成混合槽
２ 第１の金属製ろ過手段（金網２）
３ ドレイン排出口（ＤＲ）
４ 第２の金属製ろ過手段（金網４）
５ 温度計
６ 液面計（レベル計）
７ エマルジョンオイル送出手段
１０ 第１の流体混合手段（油成分用流体混合機）
１１ 油成分導入電磁弁
１２ 水成分導入電磁弁
１３ 乳化剤導入電磁弁
２０ 第２の流体混合手段（水成分用流体混合機）
１０１ ケーシング
１０２ 第１の流体導入口
１０３ 第２の流体導入口
１０４ 第３の流体導入口
１０５ 隔壁
１０６ 円筒体
１０７ 出口
１０８ 椀状体
１０９ 椀状体開口
ＦＳ１ 下限フロートスイッチ
ＦＳ２ 上限フロートスイッチ
ＦＳ３ 中間フロートスイッチ
ＯＡ エマルジョンオイル取出し領域
ＭＡ 混合領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重油や軽油に所定割合で水を添加混合して乳状化させ、内燃機関および燃焼装置類の燃料とするためのエマルジョンオイルの連続生成方法ならびに該方法によりエマルジョンオイルを連続的製造に適するエマルジョンオイルの生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用、民生用を問わず多くの機器および装置類の運用のために化石燃料が多く使用され、殊に地域性、可搬性、輸送および貯蔵の容易性、価格等の総体的利便性を考慮して、軽油や重油等の石油系燃料が広く利用されている。我が国では石油系燃料は全て輸入に頼らざるを得ないため価格の変動も大きく、さらに地球温暖化の元凶と目される二酸化炭素の排出が不可避であるような問題点がある。しかし、電気をはじめＬＰＧ、ＬＮＧ等よりも低廉である上、ディーゼル機関に代表される熱機関の燃料として、重油や軽油は根強い需要が保たれている。このような重油や軽油をさらに経済的に利用するために、適宜重量比で水成分を添加して分散含有させたエマルジョン（乳状化）オイルが経済的な燃料油として注目されている。
【０００３】
エマルジョンオイル（以下、同義である「エマルジョン燃料」とも表現する）は水を微細な粒子として油中に分散させて混合乳化させたものである。したがって、エマルジョン燃料の原始的製造手段としては油槽内の重油や軽油に対して適宜乳化剤と共に水を添加し、撹拌翼を回転させる手段が採用されていた。しかし、このような撹拌翼の回転による生成手段では、基本的にバッチ処理に頼らざるを得ないため、仕込みから撹拌製造過程に応じて、製造されるエマルジョン燃料の成分比等に多少のムラが生ずる欠点があった。さらに、エマルジョン燃料の最大の難点として、そのまま放置するとやがて油成分と水成分とが２層分離し、そして凝集を生ずることが知られている。
【０００４】
このような問題点を考慮して、特許文献１は分散水粒子を極微細化して経時安定性を確保するエマルジョン燃料及びその製造方法、ならびにエマルジョン燃料駆動装置を開示している。しかし、水粒子を微細化するだけで油水の２層分離を完全に防止することは困難である。さらに特許文献２では、油槽の表面上部に陽電極Ｐを配置し、油槽底部の油中に陰電極Ｍを配置して両電極間にそれぞれの極性の高電圧を印加してプラズマ放電を生起させ、油水を十分に混合ならびに乳化させたエマルジョン燃料の他、食品および化粧品等が得られる旨開示している。しかし、このようなプラズマ放電によりエマルジョン燃料が生成されるとしても、油槽内に満たされた原料油のエマルジョン生成は油槽単位のバッチ処理となる。したがって、例えば小規模でも足りる化粧品等であればともかく、通常は大量生産を前提とするエマルジョン燃料製造に適するものとはいえない。
【０００５】
特許文献３は、それぞれ所定範囲のＨＬＢ値である親油性界面活性剤と親水性界面活性剤とを適宜比率で混合した混合界面活性剤を乳化剤として、乳化装置によってエマルジョン燃料油を製造する技術手段を開示している。このような混合界面活性剤を必須要件とする技術手段にあっては、界面活性剤は基本的に燃料に対する不純物であるため、燃料としての用途が限定される可能性がある。
【特許文献１】特開平２−１０５８９０
【特許文献２】特開２００７−２２４１５６
【特許文献３】特開２００３−１１３３８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、エマルジョンオイル生成混合槽に対して油成分側ならびに水成分側にそれぞれ独立の混合手段を設けることにより、連続的に均質のエマルジョンオイル生成が可能であるエマルジョンオイルの連続製造方法およびエマルジョンオイルの連続製造装置を提供することである。なお、エマルジョンオイル形成の基本的な油成分としては重油や軽油等を想定しているが、その他の油成分に対しても適用可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、請求項１に記載するように、槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段２を境界として下方の混合領域ＭＡと上方のエマルジョンオイル取出し領域０Ａとが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽１を用い、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域ＭＡに属する外壁に第１の流体混合手段１０ならびに第２の流体混合手段２０を固定し、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第１の流体混合手段１０に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第１の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって燃料タンクから供給される油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第２の流体混合手段２０に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第２の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって水タンクから供給される水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、油成分リッチ混合液および水成分リッチ混合液同士の乳化混合が進行して総体的比重が所望値に達し、該エマルジョンオイル生成混合槽上方のエマルジョンオイル取出し領域ＯＡに通過したエマルジョンオイルを取出す工程と、からなるエマルジョンオイルの連続製造方法によって解決される。
【０００８】
また、本発明の課題は、前記油成分と水成分との混合比を６：４〜８：２の範囲とすることができ、製造されるエマルジョンオイルの用途に応じて適宜選定可能にすることにより有利に解決することができる。さらに、エマルジョンオイルの製造時点から利用装置に供給するまでの時間が長くなる用途にあっては、前記第1の流体混合装置１０における油成分の流体混合過程において乳化剤を２〜４％添加することによりさらに有利に解決することができる。なお、前記金属製ろ過手段２、４は、ステンレス線による金網またはステンレス板に多数の穿孔を行ったパンチングメタルとしてもよい。
【０００９】
本発明の課題は、請求項５に記載するように、所定比率で供給される油成分および水成分を乳化混合するためのエマルジョンオイル生成混合槽であって、該槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段２を境界として下方の混合領域ＭＡと上方のエマルジョンオイル取出し領域ＯＡとが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽１と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第１の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、燃料タンクから供給される新たな油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第１の流体混合手段１０と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第２の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、水タンクから供給される新たな水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第２の流体混合手段２０と、前記エマルジョンオイル取出し領域からエマルジョンオイルを取出すためのエマルジョンオイル送出手段７と、を備えたエマルジョンオイルの連続製造装置によって解決される。
【００１０】
エマルジョンオイル生成混合槽に供給する油成分および水成分の好ましい成分比は製造されるエマルジョンオイルの用途および使用態様によって変更することができる。例えば、ディーゼル機関その他原動機類の燃料に使用する場合は油成分をやや多めに選定することが好ましい。これに対し暖房装置、農業用、工業用等の各種加熱装置のためのバーナーなどの燃料とする場合は油成分の配合比を低減することにより一層の燃費節減が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造方法およびエマルジョンオイルの連続製造装置によれば、金属製ろ過手段２、４を内蔵するエマルジョンオイル生成混合槽１に対して、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域から取出した混合途上の流体を第１の流体混合手段１０への圧入により形成される負圧によって外部の燃料タンクから導油管を介して吸引されて混合される油成分混合体を前記混合領域へ連続的に送り込み、そして前記エマルジョンオイル生成混合槽の前記混合領域から取出された混合途上の流体を第２の流体混合手段２０に圧入することにより形成される負圧によって水タンクから導水管を介して吸引されて混合される水成分混合体を前記混合領域に対して連続的に送り込みながら、油成分および水成分を強制的に撹拌混合してエマルジョンオイルが生成される。
【００１２】
このようにエマルジョンオイルを生成させる過程の乳状化処理能力は、エマルジョンオイル生成混合槽の外壁に取付けられた第１および第２の流体混合手段の混合能力に依存する。前記エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域から取出した混合途上の流体を拡散放射させながら外部の油成分タンクから吸引される油成分と混合する混合手段として、例えば特許第３７５１３０８号に開示される「混合機」が好適に適用可能である。この混合機の詳細は、後述するように、略円筒状であって第１、第２および第３の流体導入口ならびに第２の流体導入口の周辺に拡がる流体吐出開口を除き閉塞された金属製容器によって包囲されている。この流体吐出口の周囲は、流体の放射拡散を伴う強制排出により負圧を形成する構造となっており、この負圧を利用して油成分または水成分をそれぞれの配管から吸引し、混合動作を繰り返す構造となっている。
【００１３】
本発明に係るエマルジョンオイル生成混合装置での油水混合作用は、エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する範囲の外壁に取付けられた第１の流体混合手段である油成分混合手段および第２の流体混合手段である水成分混合手段によってそれぞれ個別に実行される。このような混合手段は、混合槽本体内部に配設された共通撹拌翼による撹拌動作とは異なり、エマルジョンオイル成分の需要状況に応じて各混合機を他方に影響されずに個別に運転制御することができ、混合効果が任意に調整可能である。そして、十分に混合されて比重が下がったエマルジョンオイル成分は金属製ろ過手段を通過してエマルジョンオイル取出し領域へ上昇する。したがって、取出されるエマルジョンオイル成分は好ましいエマルジョン状態となっている。
【００１４】
エマルジョンオイルの成分比は、例えば油成分を増加したい場合には、導油管に結合されている第１の流体混合機に対する混合途上の液体圧入ポンプの運転を強めるように制御することにより達成でき、したがってそれぞれの需要手段に合致する成分比とすることが容易である。なお、金属製ろ過手段は、流体の混合領域とエマルジョンオイル取出し領域との境界となることはもとより、混合領域において激しく流動していた各流体の流速がろ過手段を通過する際に失われ、上方のエマルジョンオイル取出し領域においてはほぼ静止状態となるように抑制する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図を参照しつつ本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造方法および連続製造装置の好適な実施例を開示する。図１は本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造装置の主要部であるエマルジョンオイル生成混合槽１の基本構成を示す正面図であり、図２は平面図である。なお、本実施例において使用される油成分は重油または軽油を想定しているが、他種の油成分にも適用可能である。
【００１６】
エマルジョンオイル生成混合槽１は断面形状が円形の金属容器で、本実施例では有効容積５０リットルのものを使用しているが、用途に応じて適宜変更可能である。混合槽を形成する容器の形状は流体の滞留が生じる可能性の少ない円筒状としている。エマルジョンオイル生成混合槽１の底部を基準として槽高さの約２／３の近辺内部には第１の金属製ろ過手段として仮想線で図示した金網２、好ましくはステンレス製金網が固定される。この第１の金属製ろ過手段２の下方が混合領域ＭＡ、上方がエマルジョンオイル取出し領域ＯＡとなる(図５参照)。なお、この金網はステンレス板に対して直径が数ｍｍ程度の貫通孔を多数個形成したパンチングメタルとしてもよい。
【００１７】
エマルジョンオイル生成混合槽１の内部の底部近くで、ドレイン排出部（ＤＲ）３のやや上方に、第２の金属製ろ過手段として金網４を混合槽内周全体に配設固定している。エマルジョンオイル生成混合槽１における処理成分である重油、軽油等の油成分ならびに添加される水成分等は、多少なりともスラッジ、不純物、その他異質雑成分等を含む可能性がある。かかる異物成分がエマルジョンオイルに混入することは好ましくないため、金網４によりろ過された異物成分は、ドレイン排出部（ＤＲ）３に接続されたバルブを開放することにより適時排出される。この場合、混合領域ＭＡにおいて激しく流動していた各流体は、金網４を通過する際にその流速が失われほぼ静止状態となるように抑制されて異物成分が傾斜して形成された底部のプレートに沈殿し、ドレイン排出部３から容易に排出することができる。なお、図４は、図２のＡ−Ａ'断面図でエマルジョンオイル生成混合槽１の内部構成例を示しており、後述する本発明に係るエマルジョンオイルの連続製造装置の作動状態を説明するための図である。
【００１８】
エマルジョンオイル生成混合槽１の適宜部位、本実施例ではほぼ中間位置に反応時における槽内流体の温度測定が可能である温度計５が取付けられている。油成分の粘度は温度によって変化するため、温度変化を監視しようとするものである。また、エマルジョンオイル生成混合槽１における第１の金属製ろ過手段２と上端部との間には、液面計６が配設されている。この液面計６により、エマルジョンオイル取出し領域ＯＡにおいて製品取出しが可能な液面が保たれているか否かが確認可能となる。
【００１９】
エマルジョンオイル生成混合槽１には、本発明において主要な作用効果を発揮する第１の流体混合手段１０および第２の流体混合手段２０がそれぞれ取付けられている。これら流体混合手段１０および２０は、例えば本願と同一発明者に係る特許第３７５１３０８号公報に開示される「混合機」が好適に適用可能である。これら混合機１０および２０は、混合成分は異なるものの基本的に同一構造であるため、以下、油成分用の流体混合機１０について説明する。
【００２０】
混合機１０は、図３の断面図に示すように、略円筒状の中空部を有し、その両端が当該開口をそれぞれ閉鎖することのできる半球体および半楕円体によって閉じられた略砲弾状のケーシング１０１によって包囲されている。第１の流体導入口１０２、第２および第３の流体導入口１０３、１０４並びに第２の流体導入口の周辺に拡がる流体の吐出開口１０９を除き閉塞されている。第１の流体導入口１０２は、ケーシング１０１の中心から右側よりに偏移している。ケーシング１０１内で流体導入口１０２の右側には隔壁１０５が設けられ、大容積の第１室および小容積の第２室に分離されている。そして、隔壁１０５の中央部には第１室内の流体を第２室を跨いで右端外部側へ放出するための円筒体１０６が貫通している。
【００２１】
短小な円筒体１０６のケーシング外への出口１０７の周囲には、負圧を発生させるために、小径の底部側が開放された椀状体１０８の広口側がケーシングに固着され、前記狭い開口が外部を向くように配設されている。この椀状体１０８の狭い開口よりもケーシング１０１側へ僅か入り込む状態で、第２の流体導入口１０３が配設される。なお、第３の流体導入口１０４は、必要であれば液体または気体である成分、例えば乳化剤などの流体配管に接続されるが、第３の流体が使用されない場合には閉塞される。
【００２２】
図３のように形成された流体混合機１０または２０に対して第１の流体導入口１０２からポンプを介して流体を圧入すると、流体はケーシング１０１の内壁面に沿って旋回を継続しながら後続流体の進入に伴って高圧となり、円筒体１０６から矢印１１０のように外部に向かって拡散しながら放出される。このような第１の流体の強烈な拡散放出に伴って、小径底部側が開放された椀状体１０８の内側には負圧が発生する。このように形成される負圧によって第２の流体のための供給管１０３の開口から、第２の流体を吸引する。このように吸引された第２の流体が開口から吸引される途端、拡散放出中の第１の流体中に直ちに吸収混合されつつ拡散放射される。したがって、本発明に係るエマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域ＭＡから供給される混合途上の第１の流体（Ｏ＋Ｗ：油成分および水成分からなる混合途上の流体）と第２の流体（Ｏ：油成分またはＷ：水成分のいずれか）とが確実に撹拌混合された状態でエマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域内ＭＡに戻される。
【００２３】
本発明においては、流体混合機１０または２０の第２の流体導入口付近に、底部側が切除された小径開口で広口側がケーシング１０１の流体吐出口１０７を包囲するように取付けられた、第１の流体の拡散放射にしたがって椀状体１０８内に発生する負圧を利用する。この負圧により外部からの配管を通して第２の流体である油成分または水成分を吸引導入し、第１の流体である油成分および水成分からなる混合途上の流体の拡散放射流と一体化させる結果、強力な撹拌混合が達せられる。したがって、第２の流体である油成分または水成分は配管から吸引されて排出された直後から既に混合途上にある第１の流体の強い拡散放射流に巻き込まれ、第１の流体との良好な撹拌混合が同時に達成される。
【００２４】
このような機能を発揮する第１の流体混合機１０および第２の流体混合機２０は、エマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域の外壁面に取付け固定される。なお、第２の主たる成分である油成分および水成分はそれぞれエマルジョンオイル生成混合槽１の内部を貫通する導油管または導水管によって供給され、第１の主たる成分である油および水による混合途上の成分は、混合領域から金属管を介して取出され、それぞれ加圧ポンプを介して第１の流体導入口から圧入される。
【００２５】
エマルジョンオイル生成混合槽１の混合領域の外壁に固定された第１の流体混合機１０または２０において外部から吸引される油成分または水成分と混合領域内部から取出されて圧送され拡散放射流を形成する油水両成分の混合途上流体とが繰り返し混合せしめられる。このように本発明に係るエマルジョンオイル生成混合槽１では、混合領域の外壁に取付けられた油成分混合機１０および水成分混合機２０それぞれの流体混合機において各成分を主体とする強力な混合作用が連続的に繰返される。その後も混合領域ＭＡ内の混合途上成分は繰り返し混合作用を受けて、所望のエマルジョンオイル状態に達した成分は、ステンレス製ろ過手段２を通過してエマルジョンオイル取出し領域ＯＡに移動する。このようにして得られるエマルジョンオイル成分は、混合槽上方のエマルジョンオイル送出手段７からポンプにより取出され、ディーゼル機関やバーナー等の適宜需要装置に供給される。
【００２６】
図４、５は、エマルジョンオイル生成混合槽１における一連の作動状態を説明するための図である。混合槽１内部には、図４に示すように下限フロートスイッチ（浮玉スイッチ）ＦＳ１、中間フロートスイッチＦＳ３、上限フロートスイッチＦＳ２が配設されている。本発明に係るエマルジョンオイル生成装置によりエマルジョンオイル製造を行うに際しては、当初図５のａのようにエマルジョンオイル生成混合槽１に対して上方の投入口からエマルジョンオイルを製造するための原料である重油または軽油等の油成分を注油する。注入量は下限フロートスイッチＦＳ１がＯＮになる位置（混合領域ＭＡ）までとし、レベル計（液面計）６で確認し得る量とする。
【００２７】
そして、下限フロートスイッチＦＳ１がＯＮになったとき、混合機用駆動ポンプ並びに混合槽１の混合領域ＭＡの混合途上の流体を混合機に供給するための流体供給ポンプ（ポンプ１、２）がＯＮとなり作動開始する。次いで、中間フロートスイッチＦＳ３がＯＮになったとき、水成分導入電磁弁１２、油成分導入電磁弁１１、乳化剤導入電磁弁１３がＯＮとなり、水成分、油成分、必要であれば乳化剤成分が混合機に供給される。一方、下限フロートスイッチＦＳ１がＯＦＦになった場合は流体混合機用駆動ポンプ及び流体供給ポンプはＯＦＦとなり駆動しない。また、上限フロートスイッチＦＳ２がＯＮになったとき水成分導入電磁弁１２、油成分導入電磁弁１１、乳化剤導入電磁弁１３がＯＦＦとなり、水成分、油成分、乳化剤成分は混合機に供給されない。
【００２８】
このように、所定レベルまで注油後（ａ）、図では省略されている油成分タンク、水成分タンク、使用する場合には乳化剤タンク等の各系統に属するバルブ類が開放され、これらの運転前手順が完了したことを確認した後、図５のｂ〜ｇに示したように、本発明に係る装置は一連の作動を実施する。先ずｂのように、流体混合機１０および２０に対して混合領域内の流体を圧入するための図示は省略されている流体供給ポンプ１、２及び混合機用駆動ポンプをそれぞれ運転する。これら両ポンプが作動すると混合領域内の混合途上の流体、すなわち油成分−水成分の混合体ではあるが完全には混合されていない流体が、混合機下方の入口から圧入されて出口付近に負圧を形成する。この負圧を利用して、各混合機の吐出口にはｃのように水成分またはｄのように油成分がそれぞれの導入管を通して導入され（必要であれば乳化剤を導入）、各混合機の拡散放射流に取り込まれてｅおよびｆのように混合領域内において混合体拡散作用が繰返される。
【００２９】
このような過程を経て、混合体拡散が繰返される結果、次第に比重が低減し、エマルジョン化が進み、かつ混合領域において激しく流動していた各流体の流速がろ過手段を通過する際に失われほぼ静止状態となったエマルジョンオイルは、金属製のろ過手段２、例えばステンレス線による金網を通過して、上方のエマルジョンオイル取出し領域ＯＡ内に上昇する。このエマルジョンオイル取出し領域まで上昇してきた成分は確実にエマルジョン化されているから、ｇのように燃料として外部の燃焼装置または一時貯留場所等へ送られる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明はこのような構成を採用しているので、確実に乳状化されたエマルジョンオイルを効率よく生成することができる。得られるエマルジョンオイルは、良好な乳状化が行われている結果、産業用、農業用等で使用される様々な乾燥機、ボイラー、加熱器等はもとより、車両、船舶等の内燃機関の燃料として適しており、省エネルギー、省資源に資することができる。化石燃料の燃焼では必然的に二酸化炭素を発生するため、地球温暖化防止の機運に反するものであるが、かかるエマルジョンオイルの利用により化石燃料消費が２０〜３０％の節減されることから、温暖化抑制の面からも大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るエマルジョンオイル製造方法の実施に適する製造装置の構成例を示す正面図である。
【図２】本発明に係るエマルジョンオイル製造方法の実施に適する製造装置の構成例を示す平面図である。
【図３】本発明に係るエマルジョンオイル製造装置において重要な機能を担う流体混合機の内部構成例を示す断面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ'断面図である。
【図５】本発明に係るエマルジョンオイル製造装置の作動状態を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ エマルジョンオイル生成混合槽
２ 第１の金属製ろ過手段（金網２）
３ ドレイン排出口（ＤＲ）
４ 第２の金属製ろ過手段（金網４）
５ 温度計
６ 液面計（レベル計）
７ エマルジョンオイル送出手段
１０ 第１の流体混合手段（油成分用流体混合機）
１１ 油成分導入電磁弁
１２ 水成分導入電磁弁
１３ 乳化剤導入電磁弁
２０ 第２の流体混合手段（水成分用流体混合機）
１０１ ケーシング
１０２ 第１の流体導入口
１０３ 第２の流体導入口
１０４ 第３の流体導入口
１０５ 隔壁
１０６ 円筒体
１０７ 出口
１０８ 椀状体
１０９ 椀状体開口
ＦＳ１ 下限フロートスイッチ
ＦＳ２ 上限フロートスイッチ
ＦＳ３ 中間フロートスイッチ
ＯＡ エマルジョンオイル取出し領域
ＭＡ 混合領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段を境界として下方の混合領域と上方のエマルジョンオイル取出し領域とが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽を用い、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に第１の流体混合手段ならびに第２の流体混合手段を固定し、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第１の流体混合手段に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第１の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって燃料タンクから供給される油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第２の流体混合手段に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第２の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって水タンクから供給される水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、油成分リッチ混合液および水成分リッチ混合液同士の乳化混合が進行して総体的比重が所望値に達し、該エマルジョンオイル生成混合槽上方のエマルジョンオイル取出し領域に通過したエマルジョンオイルを取出す工程と、からなることを特徴とするエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項２】
前記油成分と水成分との混合比を６：４〜８：２の範囲とすることができ、製造されるエマルジョンオイルの用途に応じて適宜選定可能である、ことを特徴とする請求項１に記載のエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項３】
エマルジョンオイルの製造過程にあって、前記油成分用の流体混合手段に対して乳化剤を２〜４％添加する、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項４】
前記金属製ろ過手段として、ステンレス線による金網またはステンレス板に多数の穿孔を行ったパンチングメタルのいずれかを使用する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項５】
所定比率で供給される油成分および水成分を乳化混合するためのエマルジョンオイル生成混合槽であって、該槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段を境界として下方の混合領域と上方のエマルジョンオイル取出し領域とが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第１の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、燃料タンクから供給される新たな油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第１の流体混合手段と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第２の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、水タンクから供給される新たな水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第２の流体混合手段と、前記エマルジョンオイル取出し領域からエマルジョンオイルを取出すためのエマルジョンオイル送出手段と、を備えたことを特徴とするエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項６】
前記油成分と水成分との混合比を６：４〜８：２の範囲とすることができ、製造されるエマルジョンオイルの用途に応じて適宜選定可能である、ことを特徴とする請求項５に記載のエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項７】
エマルジョンオイルの製造過程にあって、前記油成分用の流体混合手段に対して乳化剤を２〜４％添加する、ことを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項８】
油成分の混合を行う前記第１の流体混合手段が、前記エマルジョンオイル生成混合槽内の混合領域における下方に配置され、そして水成分の混合を行う前記第２の流体混合手段が、前記混合領域における上方に配置され、混合工程における油水間の比重差により自然循環を可能にした、ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項１】
槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段を境界として下方の混合領域と上方のエマルジョンオイル取出し領域とが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽を用い、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に第１の流体混合手段ならびに第２の流体混合手段を固定し、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第１の流体混合手段に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第１の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって燃料タンクから供給される油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、前記混合領域から取出した混合途上の流体を前記第２の流体混合手段に圧入することにより発生する放射拡散流が前記混合領域に還流される際に、該第２の流体混合手段の吐出口周辺に形成される負圧によって水タンクから供給される水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに流動混合させながら前記混合領域内に吐出させる工程と、油成分リッチ混合液および水成分リッチ混合液同士の乳化混合が進行して総体的比重が所望値に達し、該エマルジョンオイル生成混合槽上方のエマルジョンオイル取出し領域に通過したエマルジョンオイルを取出す工程と、からなることを特徴とするエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項２】
前記油成分と水成分との混合比を６：４〜８：２の範囲とすることができ、製造されるエマルジョンオイルの用途に応じて適宜選定可能である、ことを特徴とする請求項１に記載のエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項３】
エマルジョンオイルの製造過程にあって、前記油成分用の流体混合手段に対して乳化剤を２〜４％添加する、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項４】
前記金属製ろ過手段として、ステンレス線による金網またはステンレス板に多数の穿孔を行ったパンチングメタルのいずれかを使用する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造方法。
【請求項５】
所定比率で供給される油成分および水成分を乳化混合するためのエマルジョンオイル生成混合槽であって、該槽内部の中間よりも上側に固定された金属製ろ過手段を境界として下方の混合領域と上方のエマルジョンオイル取出し領域とが形成されたエマルジョンオイル生成混合槽と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第１の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、燃料タンクから供給される新たな油成分を吸引し、該吸引された油成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第１の流体混合手段と、該エマルジョンオイル生成混合槽の混合領域に属する外壁に固定されて、前記混合領域から取出した混合途上の流体を第２の流体混合手段に圧入することにより発生する負圧によって、水タンクから供給される新たな水成分を吸引し、該吸引された水成分と前記放射拡散流を生じている混合途上の流体とをさらに拡散混合させながら前記混合領域内に吐出させる第２の流体混合手段と、前記エマルジョンオイル取出し領域からエマルジョンオイルを取出すためのエマルジョンオイル送出手段と、を備えたことを特徴とするエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項６】
前記油成分と水成分との混合比を６：４〜８：２の範囲とすることができ、製造されるエマルジョンオイルの用途に応じて適宜選定可能である、ことを特徴とする請求項５に記載のエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項７】
エマルジョンオイルの製造過程にあって、前記油成分用の流体混合手段に対して乳化剤を２〜４％添加する、ことを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造装置。
【請求項８】
油成分の混合を行う前記第１の流体混合手段が、前記エマルジョンオイル生成混合槽内の混合領域における下方に配置され、そして水成分の混合を行う前記第２の流体混合手段が、前記混合領域における上方に配置され、混合工程における油水間の比重差により自然循環を可能にした、ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のエマルジョンオイルの連続製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４９０８９（Ｐ２０１０−１４９０８９Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２８４０（Ｐ２００８−３３２８４０）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（５０９００３３５７）愛州エンジニアリング株式会社 (1)
【出願人】（３９００２０００８）株式会社ジェット (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（５０９００３３５７）愛州エンジニアリング株式会社 (1)
【出願人】（３９００２０００８）株式会社ジェット (1)
【Ｆターム（参考）】
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