エマルジョン燃料の燃焼システム
【解決手段】燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するエマルジョン燃料の燃焼システム。リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介してリザーブタンク内に還流させるようにしたエマルジョン燃料の燃焼システム。
【効果】エマルジョン燃料の気化熱によって局所的に熱量が低下することはないとともに燃焼にムラが発生せず、失火の原因とならず、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。長期間バーナーを止めた場合でも、このタンク内のエマルジョン燃料が分離することはないため、バーナーを再点火した際にも不完全燃焼が発生して臭い、煙りが発生することはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。
【効果】エマルジョン燃料の気化熱によって局所的に熱量が低下することはないとともに燃焼にムラが発生せず、失火の原因とならず、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。長期間バーナーを止めた場合でも、このタンク内のエマルジョン燃料が分離することはないため、バーナーを再点火した際にも不完全燃焼が発生して臭い、煙りが発生することはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエマルジョン燃料の燃焼システムに関し、石油コンビナートや化学工場等のボイラー設備（工場廃液，廃油，工場排水の処理にも対応）、ホテル・病院等の給湯設備・コジョネ発電設備・焼却設備等，ディーゼルエンジンを搭載した乗用車・トラック等に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種のシステムにおいては、ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料をリザーブタンクを介してバーナーに送り、燃焼させていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３５０５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来のエマルジョン燃料の燃焼システムにおいては、燃料油と水とをプロペラ式によって攪拌混合していたため、水滴の径が大きく不均一となりやすく、この結果、その気化熱によって局所滴に熱量が低下するとともに燃焼にムラが生じやすく、失火の原因となり、安定したエマルジョン燃料の燃焼が得られにくいという第一の不都合を有した。
【０００５】
さらに、リザーブタンク内にエマルジョン燃料が貯留しているため、長期間（土日、４８時間）バーナーを止めた場合、このタンク内のエマルジョン燃料が分離しやすく、この結果、バーナーを再点火した際に不完全燃焼が発生し、臭い、煙りが発生しやすく、安定したエマルジョン燃料の燃焼が得られにくいという第二の不都合を有した。
という不都合を有した。
【０００６】
この発明の課題はこれらの不都合を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第一の不都合を解消するために、第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムにおいては、燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するようにしたものである。
【０００８】
また、前記第二の不都合を解消するために、第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムにおいては、ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは上記のように構成されているため、即ち、燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するようにしたため、燃料油と水とを混合したものは、ハニカム状の流体分散合流手段を通過することによって、図４の顕微鏡写真が示すように、短時間で水滴の径が微細で均一なエマルジョン燃料が得られる。
【００１０】
よって、この第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムを使用すれば、従来とは異なるエマルジョン燃料を得ることができ、このエマルジョン燃料の気化熱によって局所的に熱量が低下することはないとともに燃焼にムラが発生せず、失火の原因となることはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。
【００１１】
このエマルジョン燃料（Ａ重油：水＝７：３）の燃焼データを表１に示した。この測定データによると、平均温度はＡ重油の場合と略同じであるが（従来のエマルジョン燃料よりは約２５０°高温）、ＮＯｘ量は４８パーセント減少、ＳＯｘ量は８．３パーセント減少、ＣＯ2 量は７パーセント減少、煤煙量は７５〜８５パーセント減少、Ａ重油の消費量／月は１９パーセント減少した。
【表１】
【００１２】
また、表２にこのエマルジョン燃料の燃焼評価の一例を示した。この測定は、燃焼試験装置の釜に２４Ｌの水を入れ、Ａ重油およびこの発明のエマルジョン燃料（Ａ重油：水＝７：３）を燃料としてバーナーを燃焼させたときの、釜内の２４Ｌの水が沸騰するまでの所要時間および燃料の消費量を評価したものである。
【表２】
【００１３】
この結果より、エマルジョンの燃焼においても、燃料に含まれる水の気化熱によるロスがなく燃焼していることが確認できる。
【００１４】
エマルジョン燃料の燃焼では、燃料油が水滴の周囲を覆うように存在しており、燃焼炉内でこれが加熱され、水滴が水蒸気爆発を起こす際にこの燃料油がより微細な粒子となって燃焼する。水が蒸気となる際に気化熱は消費されるが、従来のミキシング方法では、水粒子が大きく、かなりのエネルギー損失となるが、この発明のシステムにおける水径は極めて細かく、燃焼雰囲気内では、これら水分は瞬時に水蒸気爆発を起こし、エネルギー損失は最小限に抑えられる。更に、メリットとして、水蒸気爆発によって燃料粒子も微細化し表面積が増大するため、より効率的に酸素と接触し、また微細なため気化もしやすくなり燃焼効率が向上する。これによって、水が存在してもエネルギーロスのない燃焼形態が得られる。このような新しいエマルジョン燃料の燃焼による第二のメリットは、重油や軽油における燃焼効率の改善により、不完全燃焼による黒煙の発生も激減されたことである。その影響は、ボイラー等の炉壁に付着していた未燃カーボンなどの煤の付着も完全に消失した現象からも確認できたものである。
【００１５】
第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは上記のように構成されているため、即ち、、ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンクで燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させるようにしたため、リザーブタンク内に貯留しているエマルジョン燃料は、常時、ハニカム状の流体分散合流手段によって再エマルジョン化し、常時、水滴の径が微細で均一な状態を維持することができるものである。
【００１６】
よって、この第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムを使用すれば、例え、長期間（土日、４８時間）バーナーを止めた場合でも、このタンク内のエマルジョン燃料が分離することはないため、バーナーを再点火した際にも不完全燃焼が発生して臭い、煙りが発生することはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができるものである。
【００１７】
なお、前記第一の発明および第二の発明において、燃料油と水とを混合する際にオゾンガスを供給すれば、生成されたエマルジョン燃料Ｅにオゾンガスが微粒子となって分布するためバーナー部における燃焼効率が一層向上するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは、燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するようにしたことに主要な特徴を有する。
【００１９】
また、第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは、ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンクで燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させるようにしたことに主要な特徴を有する。
【実施例】
【００２０】
以下、これらの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１はこの発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムの回路図、図２は図１に使用されているハニカム状の流体分散合流手段の拡大断面図、図３は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌５分間）、図４は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌２０分間）、図５は第一の発明に係るハニカム状の流体分散合流手段を使用したエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（特殊ミキサー１分間）、表１は第一の発明に係るエマルジョン燃料の測定データ、表２は第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼評価の測定データである。
【００２２】
図１において、Ｓはエマルジョン燃料の燃焼システム、１はそのミキシングタンクである。このミキシングタンク１内にて燃料油Ｆと水Ｗとが攪拌されエマルジョン化する。11は蓋であり、前記ミキシングタンク１の開口部に着脱可能に設置されている。この蓋11は前記ミキシングタンク１を密閉するためのものである。
【００２３】
２は燃料油タンクであり、燃料油Ｆとして灯油が貯留されている。燃料油Ｆとしては、この灯油の他の重油，廃油等燃料油として使用できるものであれば如何なるものでもよい。この燃料油タンク２内の燃料油Ｆの表面は常時一定圧に加圧されている。20は水位センサーであり、前記燃料油タンク２内の燃料油Ｆの水位を検知し、下限値になったときに燃料油Ｆの追加を開始し、上限値になったときに燃料油Ｆの追加を停止するためのものである。
【００２４】
21は燃料油供給路であり、前記燃料油タンク２と前記ミキシングタンク１との間に設置されている。この燃料油供給路21を介して、前記燃料油タンク２内の燃料油Ｆは前記ミキシングタンク１内に供給される。22はドレン抜き路であり、前記燃料油タンク２近傍において前記燃料油供給路21から分岐している。211 は前記燃料油供給路21に設置されたボールバルブ、221 は前記ドレン抜き路22に設置されたボールバルブである。これらのボールバルブ211,221 は選択的に開放され、前記ミキシングタンク１内に燃料油Ｆを供給するときは、ボールバルブ211 のみを開放し、ドレン抜きを行うときには、ボールバルブ221 のみを開放する。また、212 は電磁バルブであり、前記燃料油供給路21における前記ボールバルブ211 の下流側に設置されている。この電磁バルブ212 の開放時間を調節することによって、前記ミキシングタンク１内への燃料油Ｆの供給量を調節する。なお、213 は前記電磁バルブ212 の下流側に設置されたセラミックフィルターである。
【００２５】
23は燃料油補助供給路であり、前記燃料油供給路21における前記ボールバルブ211 と前記電磁バルブ212 との間において分岐している。この燃料油補助供給路23の供給先については後記する。
【００２６】
３は水タンクであり、水Ｗが貯留され、その表面は常時一定圧に加圧されている。
30は水位センサーであり、前記水タンク３内の水位を検知し、下限値になったときに水Ｗの追加を開始し、上限値になったときに水Ｗの追加を停止するためのものである。
【００２７】
31は水供給路であり、前記水タンク３と前記ミキシングタンク１との間に設置されている。この供給路31を介して、前記水タンク３内の水Ｗは前記ミキシングタンク１内に供給される。32はドレン抜き路であり、前記水タンク３近傍において前記水供給路31から分岐している。311 は前記燃料油供給路21に設置された電磁バルブ、321 は前記ドレン抜き路32に設置されたボールバルブである。これらの電磁バルブ311 とボールバルブ321 は選択的に開放され、前記ミキシングタンク１内に水Ｗを供給するときは、前記電磁バルブ311 のみを開放し、ドレン抜きを行うときには、ボールバルブ321 のみを開放する。なお、前記電磁バルブ311 の開放時間を調節することによって、前記ミキシングタンク１内への水Ｗの供給量を調節する。なお、313 は前記電磁バルブ311 の下流側に設置されたセラミックフィルターである。
【００２８】
次に、４は乳化剤タンクであり、乳化剤Ｍが貯留され、その表面は常時一定圧に加圧されている。40は水位センサーであり、前記乳化剤タンク４内の水位を検知し、下限値になったときに乳化剤Ｍの追加を開始し、上限値になったときに乳化剤Ｍの追加を停止するためのものである。
【００２９】
41は乳化剤供給路であり、前記乳化剤タンク４と前記ミキシングタンク１との間に設置されている。この乳化剤供給路41を介して、前記乳化剤タンク４の乳化剤Ｍは前記ミキシングタンク１内に供給される。411 は電でバルブであり、その開放時間を調節することによって、前記ミキシングタンク１内への乳化剤Ｍの供給量を調節する。
【００３０】
12は攪拌翼であり、前記ミキシングタンク１における前記蓋11に回転可能に設置されている。この攪拌翼12は、前記ミキシングタンク１内に供給された燃料油Ｆと水Ｗと乳化剤Ｍとを攪拌混合し、エマルジョン燃料Ｅを生成する。なお、前記燃料油供給路21と前記水供給路31と前記乳化剤供給路41の前記ミキシングタンク１への供給端部を螺旋状に形成すれば、燃料油Ｆ，水Ｗおよび乳化剤Ｍが渦巻き状に乱流を起こして前記ミキシングタンク１へ供給されるため、前記攪拌翼12による攪拌効果は一層向上する。13は水位センサーであり、前記ミキシングタンク１に設置されている。この水位センサー13は前記ミキシングタンク１内のエマルジョン燃料Ｅの水位を検知して、下限値を検知したときに前記燃料油Ｆ，水Ｗおよび乳化剤Ｍを供給開始し、上限値を検知したときにこれらの供給を停止する。なお、前記ミキシングタンク１内に供給された燃料油Ｆと水Ｗと乳化剤Ｍとを攪拌混合する際に、オゾンガスＯ3 を吹き込めば、エマルジョン燃料Ｅにオゾンガスが微粒子となって分布する結果、バーナー部７における燃焼効率が一層向上する。
【００３１】
14はエマルジョン燃料移送路であり、前記ミキシングタンク１とリザーブタンク５との間に設置されている。このエマルジョン燃料移送路14を介して、ポンプ17の作動により、前記ミキシングタンク１内のエマルジョン燃料Ｅは前記リザーブタンク５内に供給される。このリザーブタンク５はエマルジョン燃料Ｅを一時的に貯留して、後記バーナー部７への安定供給を図るためのものである。なお、51は攪拌翼であり、前記リザーブタンク５に設置されている。この攪拌翼51によって、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅを攪拌することによって、粒子の均一・微細状態を維持している。なお、この際にオゾンガスＯ3 を吹き込めば、エマルジョン燃料Ｅにオゾンガスが微粒子となって分布する結果、バーナー部７における燃焼効率が更に一層向上する。また、52は水位センサーであり、前記リザーブタンク５に設置されている。この水位センサー52の機能については後記する。
【００３２】
15はドレン抜き路であり、前記ミキシングタンク１近傍において前記エマルジョン燃料移送路14から分岐している。141 は前記エマルジョン燃料移送路14に設置された電磁三方向バルブ、151 は前記ドレン抜き路15に設置されたボールバルブである。このボールバルブ151 はドレン抜きを行う際に開放する。また、前記電磁三方向バルブ141 は、前記リザーブタンク５内のエマルジョンＥ量が下限以下になったときには、前記ミキシングタンク１内のエマルジョン燃料Ｅが前記リザーブタンク５方向に流れるように開放し、前記リザーブタンク５内のエマルジョンＥ量が下限以上のときには、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅが還流するように開放される。
【００３３】
16はエマルジョン燃料還流路であり、前記エマルジョン燃料移送路14に、電磁三方向バルブ161 を介して分岐している。このエマルジョン燃料還流路16は前記ミキシングタンク１へエマルジョン燃料Ｅを戻すための流路である。前記水位センサー52が前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅの水位を検知して、下限値を検知したときには、前記電磁三方向バルブ161 はエマルジョン燃料Ｅを前記リザーブタンク５方向に流す方向に開放し、上限値を検知したときには、エマルジョン燃料還流路16を介して前記ミキシングタンク１方向へ還流させる方向に開放する。なお、前記エマルジョン燃料移送路14の供給端および前記エマルジョン燃料還流路16の供給端はノズル状になっているため、エマルジョン燃料Ｅを排出するときに乱流を形成するため、エマルジョン燃料Ｅのエマルジョン状態を維持しやすいものである。
【００３４】
６は静止型ミキサー装置であり、前記エマルジョン燃料移送路14における前記ポンプ17と前記電磁三方向バルブ161 との間に設置されている。このミキサー装置６は、第一発明における「ハニカム状の流体分散合流手段」に相当するものであり、図２に示す構造をしている。図２において、61はこの装置６のケーシング、62は流入口、63は流出口である。前記流入口62から流入したエマルジョン化燃料Ｅはハニカム状のセル64,64,…を矢印方向に衝突・渦流しながら、分散・合流を繰り返し、前記流出口63から排出される。即ち、前記静止型ミキサー装置６は、ハニカム構造のセルを少しづつズラして積層させた構造をしているため、非常におおきな剪断力を容易に得ることができ、流体に対して一様な剪断力を加えることができる結果、効率良く均一な乳化又は分散・均質化をさせることができるものである。このため、この静止型ミキサー装置６を通過したエマルジョン化燃料Ｅは、図４の顕微鏡写真が示すように、図３に示す通過前のものよりも、水滴の径が短時間で微細且つ均一化するものである。その効果は表１および表２に示したとおりである。
【００３５】
図１において、56はエマルジョン燃料循環路であり、前記エマルジョン燃料移送路14における前記ポンプ17の上流側において、電磁三方向バルブ141を介して分岐している。このエマルジョン燃料循環路56は前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅをこのエマルジョン燃料移送路14に戻して循環させるための流路である。前記電磁三方向バルブ141 を切り換えることにより、ミキシングタンク１からのエマルジョン燃料Ｅを前記静止型ミキサー装置６方向に流して、エマルジョン粒子を均一微細化したり、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅを前記静止型ミキサー装置６方向に流し、エマルジョン粒子を再度均一微細化したりすることができる。
【００３６】
53はエマルジョン燃料供給路であり、前記リザーブタンク５とバーナー部７との間に設置されている。このエマルジョン燃料供給路53を介して、ポンプ54の作動により、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅは前記バーナー部７に供給される。このバーナー部７はエマルジョン燃料Ｅを燃焼する部分であり、エマルジョン燃料Ｅは内蔵ポンプ71によって霧状に噴霧され、燃焼される。
【００３７】
８は静止型ミキサー装置であり、前記エマルジョン燃料供給路53における前記ポンプ71と前記バーナー部７との間に設置されている。このミキサー装置８は、前記静止型ミキサー装置６と構造及び作用は同じものである。前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅを前記バーナー部７に供給するにあたって、再度、エマルジョン粒子を均一微細化するためのものである。
【００３８】
55は電磁三方向バルブであり、前記エマルジョン燃料供給路53における前記バーナー部７と前記ミキサー装置８との間に設置されている。この電磁三方向バルブ55の他の流入口は前記燃料油補助供給路23の先端に繋がっている。この電磁三方向バルブ55を切り換えることにより、エマルジョン燃料Ｅを前記バーナー部７方向に流したり、又は、前記燃料油Ｆを前記バーナー部７方向に流したりすることができる。
【００３９】
前記バーナー部７における燃焼の着火直前及び消火直前には、前記電磁三方向バルブ55を作動させることにより、前記燃料油Ｆを前記バーナー部７方向に流すようにする。そして、消火の状態では、前記燃料油補助供給路23における前記前記バーナー部７とこの電磁三方向バルブ55との間には前記燃料油Ｆが滞留しているようしている。これは、前記バーナー部７の安定した着火を容易にするためである。
【００４０】
前記バーナー部７が着火し、安定した燃焼が確保されると、前記電磁三方向バルブ55はコントロール部を介して作動し、前記エマルジョン燃料Ｅを前記バーナー部７方向に流すようにし、このエマルジョン燃料Ｅを燃料とした安定した燃焼状態を維持する。
【００４１】
57はドレン抜き路であり、前記エマルジョン燃料供給路53における、前記ミキサー装置８の下流側において分岐している。571 はこのドレン抜き路57に設置されたボールバルブである。このボールバルブ571 はドレン抜きを行う際に開放する。
【００４２】
このエマルジョン燃料の燃焼システムＳの作動について説明する。
システムＳのスイッチをＯＮする。バーナー部７が点火する。この場合、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限以上であることを水位センサー52が感知したときには、リザーブタンク５のエマルジョンＥがエマルジョン燃料供給路53を介してバーナー部７に供給される。それと同時に、エマルジョン燃料循環路56をエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５のエマルジョンＥは還流する。
【００４３】
システムＳのスイッチをＯＮしたとき、バーナー部７が点火する。この場合、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限を満たしていないときには、燃料油補助供給路23を介して前記燃料油Ｆがバーナー部７に供給される。この時、ミキシングタンク１内でエマルジョンンＥが下限以上であれば、ミキシングタンク１内のエマルジョンＥがエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。ミキシングタンク１内のエマルジョンＥが下限以下であれば、ミキシングタンク１内でエマルジョンＥの製造が開始される。送路14を介してリザーブタンク５に写される。エマルジョンＥができあがると、エマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。そして、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限以上であることを水位センサー52が感知すると、燃料油Ｆに代わって、リザーブタンク５のエマルジョンＥがエマルジョン燃料供給路53を介してバーナー部７に供給される。それと同時に、エマルジョン燃料循環路56をエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５のエマルジョンＥは還流する。
【００４４】
バーナー部７の点火中において、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限に達した場合には、ミキシングタンク１内でエマルジョンＥが下限以上であれば、ミキシングタンク１内のエマルジョンＥがエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。ミキシングタンク１内のエマルジョンＥが下限以下であれば、ミキシングタンク１内でエマルジョンＥの製造が開始される。エマルジョンＥができあがると、エマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
第一の発明のエマルジョン燃料の燃焼システムは、短時間で水滴の径が微細で均一な、従来とは異なるエマルジョン燃料を得ることができる。このエマルジョン燃料の気化熱によって局所的に熱量が低下することはないとともに燃焼にムラが発生せず、失火の原因となることはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。
【００４６】
また、第二の発明のエマルジョン燃料の燃焼システムは、例え、長期間（土日、４８時間）バーナーを止めた場合でも、このタンク内のエマルジョン燃料が分離することはないため、バーナーを再点火した際にも不完全燃焼が発生して臭い、煙りが発生することはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができるものである。
よって、いずれのシステムもエマルジョン燃料の燃焼効率を向上させる際に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１はこの発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムの回路図である。
【図２】図２は図１に使用されているハニカム状の流体分散合流手段の拡大断面図である。
【図３】図３は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌５分間）。
【図４】図４は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌２０分間）。
【図５】図５は第一の発明に係るハニカム状の流体分散合流手段を使用したエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（特殊ミキサー１分間）。
【符号の説明】
【００４８】
Ｅ … エマルジョン燃料
Ｆ … 燃料油
Ｓ … エマルジョン燃料の燃焼システム
Ｗ … 水
Ｍ … 乳化剤
１ … ミキシングタンク
11 … 蓋
12 … 攪拌翼
13 … 水位センサー
14 … エマルジョン燃料移送路
141 … 電磁三方向バルブ
15 … ドレン抜き路
151 … ボールバルブ
16 … エマルジョン燃料還流路
161 … 電磁三方向バルブ
17 … ポンプ
２ … 燃料油タンク
20 … 水位センサー
21 … 燃料油供給路
211 … ボールバルブ
212 … 電磁バルブ
213 … 電磁バルブ
22 … ドレン抜き路
221 … ボールバルブ
23 … 燃料油補助供給路
３ … 水タンク
30 … 水位センサー
31 … 水供給路
311 … 電磁バルブ
313 … セラミックフィルター
32 … ドレン抜き路
321 … ボールバルブ
４ … 乳化剤タンク
40 … 水位センサー
41 … 乳化剤供給路
５ … リザーブタンク
51 … 攪拌翼
52 … 水位センサー
521 … 電磁三方向バルブ
53 … エマルジョン燃料供給路
54 … ポンプ
55 … 電磁三方向バルブ
56 … エマルジョン燃料循環路
６ … 静止型ミキサー装置
161 … 電磁三方向バルブ
61 … ケーシング
62 … 流入口
63 … 流出口
64 … ハニカム状のセル
７ … バーナー部
71 … 内蔵ポンプ
８ … 静止型ミキサー装置
【技術分野】
【０００１】
この発明はエマルジョン燃料の燃焼システムに関し、石油コンビナートや化学工場等のボイラー設備（工場廃液，廃油，工場排水の処理にも対応）、ホテル・病院等の給湯設備・コジョネ発電設備・焼却設備等，ディーゼルエンジンを搭載した乗用車・トラック等に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種のシステムにおいては、ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料をリザーブタンクを介してバーナーに送り、燃焼させていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３５０５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来のエマルジョン燃料の燃焼システムにおいては、燃料油と水とをプロペラ式によって攪拌混合していたため、水滴の径が大きく不均一となりやすく、この結果、その気化熱によって局所滴に熱量が低下するとともに燃焼にムラが生じやすく、失火の原因となり、安定したエマルジョン燃料の燃焼が得られにくいという第一の不都合を有した。
【０００５】
さらに、リザーブタンク内にエマルジョン燃料が貯留しているため、長期間（土日、４８時間）バーナーを止めた場合、このタンク内のエマルジョン燃料が分離しやすく、この結果、バーナーを再点火した際に不完全燃焼が発生し、臭い、煙りが発生しやすく、安定したエマルジョン燃料の燃焼が得られにくいという第二の不都合を有した。
という不都合を有した。
【０００６】
この発明の課題はこれらの不都合を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第一の不都合を解消するために、第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムにおいては、燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するようにしたものである。
【０００８】
また、前記第二の不都合を解消するために、第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムにおいては、ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは上記のように構成されているため、即ち、燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するようにしたため、燃料油と水とを混合したものは、ハニカム状の流体分散合流手段を通過することによって、図４の顕微鏡写真が示すように、短時間で水滴の径が微細で均一なエマルジョン燃料が得られる。
【００１０】
よって、この第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムを使用すれば、従来とは異なるエマルジョン燃料を得ることができ、このエマルジョン燃料の気化熱によって局所的に熱量が低下することはないとともに燃焼にムラが発生せず、失火の原因となることはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。
【００１１】
このエマルジョン燃料（Ａ重油：水＝７：３）の燃焼データを表１に示した。この測定データによると、平均温度はＡ重油の場合と略同じであるが（従来のエマルジョン燃料よりは約２５０°高温）、ＮＯｘ量は４８パーセント減少、ＳＯｘ量は８．３パーセント減少、ＣＯ2 量は７パーセント減少、煤煙量は７５〜８５パーセント減少、Ａ重油の消費量／月は１９パーセント減少した。
【表１】
【００１２】
また、表２にこのエマルジョン燃料の燃焼評価の一例を示した。この測定は、燃焼試験装置の釜に２４Ｌの水を入れ、Ａ重油およびこの発明のエマルジョン燃料（Ａ重油：水＝７：３）を燃料としてバーナーを燃焼させたときの、釜内の２４Ｌの水が沸騰するまでの所要時間および燃料の消費量を評価したものである。
【表２】
【００１３】
この結果より、エマルジョンの燃焼においても、燃料に含まれる水の気化熱によるロスがなく燃焼していることが確認できる。
【００１４】
エマルジョン燃料の燃焼では、燃料油が水滴の周囲を覆うように存在しており、燃焼炉内でこれが加熱され、水滴が水蒸気爆発を起こす際にこの燃料油がより微細な粒子となって燃焼する。水が蒸気となる際に気化熱は消費されるが、従来のミキシング方法では、水粒子が大きく、かなりのエネルギー損失となるが、この発明のシステムにおける水径は極めて細かく、燃焼雰囲気内では、これら水分は瞬時に水蒸気爆発を起こし、エネルギー損失は最小限に抑えられる。更に、メリットとして、水蒸気爆発によって燃料粒子も微細化し表面積が増大するため、より効率的に酸素と接触し、また微細なため気化もしやすくなり燃焼効率が向上する。これによって、水が存在してもエネルギーロスのない燃焼形態が得られる。このような新しいエマルジョン燃料の燃焼による第二のメリットは、重油や軽油における燃焼効率の改善により、不完全燃焼による黒煙の発生も激減されたことである。その影響は、ボイラー等の炉壁に付着していた未燃カーボンなどの煤の付着も完全に消失した現象からも確認できたものである。
【００１５】
第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは上記のように構成されているため、即ち、、ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンクで燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させるようにしたため、リザーブタンク内に貯留しているエマルジョン燃料は、常時、ハニカム状の流体分散合流手段によって再エマルジョン化し、常時、水滴の径が微細で均一な状態を維持することができるものである。
【００１６】
よって、この第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムを使用すれば、例え、長期間（土日、４８時間）バーナーを止めた場合でも、このタンク内のエマルジョン燃料が分離することはないため、バーナーを再点火した際にも不完全燃焼が発生して臭い、煙りが発生することはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができるものである。
【００１７】
なお、前記第一の発明および第二の発明において、燃料油と水とを混合する際にオゾンガスを供給すれば、生成されたエマルジョン燃料Ｅにオゾンガスが微粒子となって分布するためバーナー部における燃焼効率が一層向上するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは、燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給するようにしたことに主要な特徴を有する。
【００１９】
また、第二の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムは、ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンクで燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させるようにしたことに主要な特徴を有する。
【実施例】
【００２０】
以下、これらの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１はこの発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムの回路図、図２は図１に使用されているハニカム状の流体分散合流手段の拡大断面図、図３は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌５分間）、図４は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌２０分間）、図５は第一の発明に係るハニカム状の流体分散合流手段を使用したエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（特殊ミキサー１分間）、表１は第一の発明に係るエマルジョン燃料の測定データ、表２は第一の発明に係るエマルジョン燃料の燃焼評価の測定データである。
【００２２】
図１において、Ｓはエマルジョン燃料の燃焼システム、１はそのミキシングタンクである。このミキシングタンク１内にて燃料油Ｆと水Ｗとが攪拌されエマルジョン化する。11は蓋であり、前記ミキシングタンク１の開口部に着脱可能に設置されている。この蓋11は前記ミキシングタンク１を密閉するためのものである。
【００２３】
２は燃料油タンクであり、燃料油Ｆとして灯油が貯留されている。燃料油Ｆとしては、この灯油の他の重油，廃油等燃料油として使用できるものであれば如何なるものでもよい。この燃料油タンク２内の燃料油Ｆの表面は常時一定圧に加圧されている。20は水位センサーであり、前記燃料油タンク２内の燃料油Ｆの水位を検知し、下限値になったときに燃料油Ｆの追加を開始し、上限値になったときに燃料油Ｆの追加を停止するためのものである。
【００２４】
21は燃料油供給路であり、前記燃料油タンク２と前記ミキシングタンク１との間に設置されている。この燃料油供給路21を介して、前記燃料油タンク２内の燃料油Ｆは前記ミキシングタンク１内に供給される。22はドレン抜き路であり、前記燃料油タンク２近傍において前記燃料油供給路21から分岐している。211 は前記燃料油供給路21に設置されたボールバルブ、221 は前記ドレン抜き路22に設置されたボールバルブである。これらのボールバルブ211,221 は選択的に開放され、前記ミキシングタンク１内に燃料油Ｆを供給するときは、ボールバルブ211 のみを開放し、ドレン抜きを行うときには、ボールバルブ221 のみを開放する。また、212 は電磁バルブであり、前記燃料油供給路21における前記ボールバルブ211 の下流側に設置されている。この電磁バルブ212 の開放時間を調節することによって、前記ミキシングタンク１内への燃料油Ｆの供給量を調節する。なお、213 は前記電磁バルブ212 の下流側に設置されたセラミックフィルターである。
【００２５】
23は燃料油補助供給路であり、前記燃料油供給路21における前記ボールバルブ211 と前記電磁バルブ212 との間において分岐している。この燃料油補助供給路23の供給先については後記する。
【００２６】
３は水タンクであり、水Ｗが貯留され、その表面は常時一定圧に加圧されている。
30は水位センサーであり、前記水タンク３内の水位を検知し、下限値になったときに水Ｗの追加を開始し、上限値になったときに水Ｗの追加を停止するためのものである。
【００２７】
31は水供給路であり、前記水タンク３と前記ミキシングタンク１との間に設置されている。この供給路31を介して、前記水タンク３内の水Ｗは前記ミキシングタンク１内に供給される。32はドレン抜き路であり、前記水タンク３近傍において前記水供給路31から分岐している。311 は前記燃料油供給路21に設置された電磁バルブ、321 は前記ドレン抜き路32に設置されたボールバルブである。これらの電磁バルブ311 とボールバルブ321 は選択的に開放され、前記ミキシングタンク１内に水Ｗを供給するときは、前記電磁バルブ311 のみを開放し、ドレン抜きを行うときには、ボールバルブ321 のみを開放する。なお、前記電磁バルブ311 の開放時間を調節することによって、前記ミキシングタンク１内への水Ｗの供給量を調節する。なお、313 は前記電磁バルブ311 の下流側に設置されたセラミックフィルターである。
【００２８】
次に、４は乳化剤タンクであり、乳化剤Ｍが貯留され、その表面は常時一定圧に加圧されている。40は水位センサーであり、前記乳化剤タンク４内の水位を検知し、下限値になったときに乳化剤Ｍの追加を開始し、上限値になったときに乳化剤Ｍの追加を停止するためのものである。
【００２９】
41は乳化剤供給路であり、前記乳化剤タンク４と前記ミキシングタンク１との間に設置されている。この乳化剤供給路41を介して、前記乳化剤タンク４の乳化剤Ｍは前記ミキシングタンク１内に供給される。411 は電でバルブであり、その開放時間を調節することによって、前記ミキシングタンク１内への乳化剤Ｍの供給量を調節する。
【００３０】
12は攪拌翼であり、前記ミキシングタンク１における前記蓋11に回転可能に設置されている。この攪拌翼12は、前記ミキシングタンク１内に供給された燃料油Ｆと水Ｗと乳化剤Ｍとを攪拌混合し、エマルジョン燃料Ｅを生成する。なお、前記燃料油供給路21と前記水供給路31と前記乳化剤供給路41の前記ミキシングタンク１への供給端部を螺旋状に形成すれば、燃料油Ｆ，水Ｗおよび乳化剤Ｍが渦巻き状に乱流を起こして前記ミキシングタンク１へ供給されるため、前記攪拌翼12による攪拌効果は一層向上する。13は水位センサーであり、前記ミキシングタンク１に設置されている。この水位センサー13は前記ミキシングタンク１内のエマルジョン燃料Ｅの水位を検知して、下限値を検知したときに前記燃料油Ｆ，水Ｗおよび乳化剤Ｍを供給開始し、上限値を検知したときにこれらの供給を停止する。なお、前記ミキシングタンク１内に供給された燃料油Ｆと水Ｗと乳化剤Ｍとを攪拌混合する際に、オゾンガスＯ3 を吹き込めば、エマルジョン燃料Ｅにオゾンガスが微粒子となって分布する結果、バーナー部７における燃焼効率が一層向上する。
【００３１】
14はエマルジョン燃料移送路であり、前記ミキシングタンク１とリザーブタンク５との間に設置されている。このエマルジョン燃料移送路14を介して、ポンプ17の作動により、前記ミキシングタンク１内のエマルジョン燃料Ｅは前記リザーブタンク５内に供給される。このリザーブタンク５はエマルジョン燃料Ｅを一時的に貯留して、後記バーナー部７への安定供給を図るためのものである。なお、51は攪拌翼であり、前記リザーブタンク５に設置されている。この攪拌翼51によって、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅを攪拌することによって、粒子の均一・微細状態を維持している。なお、この際にオゾンガスＯ3 を吹き込めば、エマルジョン燃料Ｅにオゾンガスが微粒子となって分布する結果、バーナー部７における燃焼効率が更に一層向上する。また、52は水位センサーであり、前記リザーブタンク５に設置されている。この水位センサー52の機能については後記する。
【００３２】
15はドレン抜き路であり、前記ミキシングタンク１近傍において前記エマルジョン燃料移送路14から分岐している。141 は前記エマルジョン燃料移送路14に設置された電磁三方向バルブ、151 は前記ドレン抜き路15に設置されたボールバルブである。このボールバルブ151 はドレン抜きを行う際に開放する。また、前記電磁三方向バルブ141 は、前記リザーブタンク５内のエマルジョンＥ量が下限以下になったときには、前記ミキシングタンク１内のエマルジョン燃料Ｅが前記リザーブタンク５方向に流れるように開放し、前記リザーブタンク５内のエマルジョンＥ量が下限以上のときには、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅが還流するように開放される。
【００３３】
16はエマルジョン燃料還流路であり、前記エマルジョン燃料移送路14に、電磁三方向バルブ161 を介して分岐している。このエマルジョン燃料還流路16は前記ミキシングタンク１へエマルジョン燃料Ｅを戻すための流路である。前記水位センサー52が前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅの水位を検知して、下限値を検知したときには、前記電磁三方向バルブ161 はエマルジョン燃料Ｅを前記リザーブタンク５方向に流す方向に開放し、上限値を検知したときには、エマルジョン燃料還流路16を介して前記ミキシングタンク１方向へ還流させる方向に開放する。なお、前記エマルジョン燃料移送路14の供給端および前記エマルジョン燃料還流路16の供給端はノズル状になっているため、エマルジョン燃料Ｅを排出するときに乱流を形成するため、エマルジョン燃料Ｅのエマルジョン状態を維持しやすいものである。
【００３４】
６は静止型ミキサー装置であり、前記エマルジョン燃料移送路14における前記ポンプ17と前記電磁三方向バルブ161 との間に設置されている。このミキサー装置６は、第一発明における「ハニカム状の流体分散合流手段」に相当するものであり、図２に示す構造をしている。図２において、61はこの装置６のケーシング、62は流入口、63は流出口である。前記流入口62から流入したエマルジョン化燃料Ｅはハニカム状のセル64,64,…を矢印方向に衝突・渦流しながら、分散・合流を繰り返し、前記流出口63から排出される。即ち、前記静止型ミキサー装置６は、ハニカム構造のセルを少しづつズラして積層させた構造をしているため、非常におおきな剪断力を容易に得ることができ、流体に対して一様な剪断力を加えることができる結果、効率良く均一な乳化又は分散・均質化をさせることができるものである。このため、この静止型ミキサー装置６を通過したエマルジョン化燃料Ｅは、図４の顕微鏡写真が示すように、図３に示す通過前のものよりも、水滴の径が短時間で微細且つ均一化するものである。その効果は表１および表２に示したとおりである。
【００３５】
図１において、56はエマルジョン燃料循環路であり、前記エマルジョン燃料移送路14における前記ポンプ17の上流側において、電磁三方向バルブ141を介して分岐している。このエマルジョン燃料循環路56は前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅをこのエマルジョン燃料移送路14に戻して循環させるための流路である。前記電磁三方向バルブ141 を切り換えることにより、ミキシングタンク１からのエマルジョン燃料Ｅを前記静止型ミキサー装置６方向に流して、エマルジョン粒子を均一微細化したり、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅを前記静止型ミキサー装置６方向に流し、エマルジョン粒子を再度均一微細化したりすることができる。
【００３６】
53はエマルジョン燃料供給路であり、前記リザーブタンク５とバーナー部７との間に設置されている。このエマルジョン燃料供給路53を介して、ポンプ54の作動により、前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅは前記バーナー部７に供給される。このバーナー部７はエマルジョン燃料Ｅを燃焼する部分であり、エマルジョン燃料Ｅは内蔵ポンプ71によって霧状に噴霧され、燃焼される。
【００３７】
８は静止型ミキサー装置であり、前記エマルジョン燃料供給路53における前記ポンプ71と前記バーナー部７との間に設置されている。このミキサー装置８は、前記静止型ミキサー装置６と構造及び作用は同じものである。前記リザーブタンク５内のエマルジョン燃料Ｅを前記バーナー部７に供給するにあたって、再度、エマルジョン粒子を均一微細化するためのものである。
【００３８】
55は電磁三方向バルブであり、前記エマルジョン燃料供給路53における前記バーナー部７と前記ミキサー装置８との間に設置されている。この電磁三方向バルブ55の他の流入口は前記燃料油補助供給路23の先端に繋がっている。この電磁三方向バルブ55を切り換えることにより、エマルジョン燃料Ｅを前記バーナー部７方向に流したり、又は、前記燃料油Ｆを前記バーナー部７方向に流したりすることができる。
【００３９】
前記バーナー部７における燃焼の着火直前及び消火直前には、前記電磁三方向バルブ55を作動させることにより、前記燃料油Ｆを前記バーナー部７方向に流すようにする。そして、消火の状態では、前記燃料油補助供給路23における前記前記バーナー部７とこの電磁三方向バルブ55との間には前記燃料油Ｆが滞留しているようしている。これは、前記バーナー部７の安定した着火を容易にするためである。
【００４０】
前記バーナー部７が着火し、安定した燃焼が確保されると、前記電磁三方向バルブ55はコントロール部を介して作動し、前記エマルジョン燃料Ｅを前記バーナー部７方向に流すようにし、このエマルジョン燃料Ｅを燃料とした安定した燃焼状態を維持する。
【００４１】
57はドレン抜き路であり、前記エマルジョン燃料供給路53における、前記ミキサー装置８の下流側において分岐している。571 はこのドレン抜き路57に設置されたボールバルブである。このボールバルブ571 はドレン抜きを行う際に開放する。
【００４２】
このエマルジョン燃料の燃焼システムＳの作動について説明する。
システムＳのスイッチをＯＮする。バーナー部７が点火する。この場合、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限以上であることを水位センサー52が感知したときには、リザーブタンク５のエマルジョンＥがエマルジョン燃料供給路53を介してバーナー部７に供給される。それと同時に、エマルジョン燃料循環路56をエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５のエマルジョンＥは還流する。
【００４３】
システムＳのスイッチをＯＮしたとき、バーナー部７が点火する。この場合、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限を満たしていないときには、燃料油補助供給路23を介して前記燃料油Ｆがバーナー部７に供給される。この時、ミキシングタンク１内でエマルジョンンＥが下限以上であれば、ミキシングタンク１内のエマルジョンＥがエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。ミキシングタンク１内のエマルジョンＥが下限以下であれば、ミキシングタンク１内でエマルジョンＥの製造が開始される。送路14を介してリザーブタンク５に写される。エマルジョンＥができあがると、エマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。そして、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限以上であることを水位センサー52が感知すると、燃料油Ｆに代わって、リザーブタンク５のエマルジョンＥがエマルジョン燃料供給路53を介してバーナー部７に供給される。それと同時に、エマルジョン燃料循環路56をエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５のエマルジョンＥは還流する。
【００４４】
バーナー部７の点火中において、リザーブタンク５のエマルジョンＥの水位が下限に達した場合には、ミキシングタンク１内でエマルジョンＥが下限以上であれば、ミキシングタンク１内のエマルジョンＥがエマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。ミキシングタンク１内のエマルジョンＥが下限以下であれば、ミキシングタンク１内でエマルジョンＥの製造が開始される。エマルジョンＥができあがると、エマルジョン燃料移送路14を介してリザーブタンク５に写される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
第一の発明のエマルジョン燃料の燃焼システムは、短時間で水滴の径が微細で均一な、従来とは異なるエマルジョン燃料を得ることができる。このエマルジョン燃料の気化熱によって局所的に熱量が低下することはないとともに燃焼にムラが発生せず、失火の原因となることはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができる。
【００４６】
また、第二の発明のエマルジョン燃料の燃焼システムは、例え、長期間（土日、４８時間）バーナーを止めた場合でも、このタンク内のエマルジョン燃料が分離することはないため、バーナーを再点火した際にも不完全燃焼が発生して臭い、煙りが発生することはなく、安定したエマルジョン燃料の燃焼を維持することができるものである。
よって、いずれのシステムもエマルジョン燃料の燃焼効率を向上させる際に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１はこの発明に係るエマルジョン燃料の燃焼システムの回路図である。
【図２】図２は図１に使用されているハニカム状の流体分散合流手段の拡大断面図である。
【図３】図３は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌５分間）。
【図４】図４は従来例におけるエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（通常攪拌２０分間）。
【図５】図５は第一の発明に係るハニカム状の流体分散合流手段を使用したエマルジョン燃料の水滴の電子顕微鏡の写真（約1050倍）を図示したもの（特殊ミキサー１分間）。
【符号の説明】
【００４８】
Ｅ … エマルジョン燃料
Ｆ … 燃料油
Ｓ … エマルジョン燃料の燃焼システム
Ｗ … 水
Ｍ … 乳化剤
１ … ミキシングタンク
11 … 蓋
12 … 攪拌翼
13 … 水位センサー
14 … エマルジョン燃料移送路
141 … 電磁三方向バルブ
15 … ドレン抜き路
151 … ボールバルブ
16 … エマルジョン燃料還流路
161 … 電磁三方向バルブ
17 … ポンプ
２ … 燃料油タンク
20 … 水位センサー
21 … 燃料油供給路
211 … ボールバルブ
212 … 電磁バルブ
213 … 電磁バルブ
22 … ドレン抜き路
221 … ボールバルブ
23 … 燃料油補助供給路
３ … 水タンク
30 … 水位センサー
31 … 水供給路
311 … 電磁バルブ
313 … セラミックフィルター
32 … ドレン抜き路
321 … ボールバルブ
４ … 乳化剤タンク
40 … 水位センサー
41 … 乳化剤供給路
５ … リザーブタンク
51 … 攪拌翼
52 … 水位センサー
521 … 電磁三方向バルブ
53 … エマルジョン燃料供給路
54 … ポンプ
55 … 電磁三方向バルブ
56 … エマルジョン燃料循環路
６ … 静止型ミキサー装置
161 … 電磁三方向バルブ
61 … ケーシング
62 … 流入口
63 … 流出口
64 … ハニカム状のセル
７ … バーナー部
71 … 内蔵ポンプ
８ … 静止型ミキサー装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給することを特徴とするエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項２】
前記燃料油と水とを混合する際にオゾンガスを供給することを特徴とする請求項１のエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項３】
ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させることを特徴とするエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項４】
前記ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化する際に、オゾンガスを供給することを特徴とする請求項３のエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項１】
燃料油と水とを混合し、ハニカム状の流体分散合流手段を通過させ、バーナーに供給することを特徴とするエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項２】
前記燃料油と水とを混合する際にオゾンガスを供給することを特徴とする請求項１のエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項３】
ミキシングタンクとリザーブタンクとバーナーとを備え、前記ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化し、このエマルジョン化したエマルジョン燃料を前記リザーブタンクに送り、このリザーブタンク内のエマルジョン燃料を前記バーナーによって燃焼するエマルジョン燃料の燃焼システムにおいて、前記リザーブタンク内のエマルジョン燃料をハニカム状の流体分散合流手段を介して前記リザーブタンク内に還流させることを特徴とするエマルジョン燃料の燃焼システム。
【請求項４】
前記ミキシングタンク内で燃料油と水とをエマルジョン化する際に、オゾンガスを供給することを特徴とする請求項３のエマルジョン燃料の燃焼システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２４３１３１（Ｐ２０１０−２４３１３１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９５３６８（Ｐ２００９−９５３６８）
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（５０７３３３８７８）株式会社コバテクノロジー (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（５０７３３３８７８）株式会社コバテクノロジー (8)
【Ｆターム（参考）】
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