JP2002005414A - 水化石燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、水蒸気と霧状の化石燃料とを混合
させて燃焼させるため燃焼ムラがなく、燃焼効率を向上
できる水化石燃料燃焼装置を提供する。 【解決手段】 水化石燃料燃焼装置１０のボイラー１２
にはパイプ１８が連結され、パイプ１８には水蒸気用マ
ニホールド２０が設けられている。この水蒸気用マニホ
ールド２０には水蒸気通路２２が形成され、この水蒸気
通路２２には灯油が霧状になって入るようになってい
る。前記水蒸気用マニホールド２０には第１ノズル支持
管３２と第２ノズル支持管３４が設けられている。前記
水蒸気用マニホールド２０の先方にはガス用マニホール
ド４０が取り付けられ、ガス用マニホールド４０にはブ
ラウンガスを噴射する第１ガスノズル５６、第２ガスノ
ズル５８が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水と灯油等の化石
燃料を一緒に燃焼させることができる水化石燃料燃焼装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】公害問題の解消や化石燃料の枯渇化の観
点から灯油等の化石燃料に水を混ぜて新しい燃料を作
り、この新しい燃料を燃焼させる水化石燃料燃焼装置が
提案されている。ところで、従来のこのタイプの水化石
燃料燃焼装置においては液体状態の水と灯油等の化石燃
料を同じ貯蔵タンクに入れて供給ポンプ等で気化室に導
いて気化して水化石燃料混合ガスを形成し、この水化石
燃料混合ガスをノズルから噴射させてブラウンガスを点
火した火炎を噴射させて前記水化石燃料混合ガスを燃焼
させている。しかし、水と灯油等の化石燃料とは沸点が
相違するため、液体状態の水と液体状態の化石燃料とを
気化して形成した前記水化石燃料混合ガスを燃焼させて
も燃焼ムラが生じて燃焼効率が悪いという不具合があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実に
鑑み発明されたものであり水を水蒸気にして霧状の灯油
等の化石燃料と混合させて燃焼させるため燃焼ムラがな
く、燃焼効率を一段と向上させることができる水化石燃
料燃焼装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、水を
水蒸気に変えるボイラーと、このボイラーに接続されて
ボイラーで発生した水蒸気を通過させるパイプと、前記
水蒸気に霧状の化石燃料を供給する化石燃料供給装置
と、前記パイプの先端に設けられて前記水蒸気と霧状の
化石燃料を混合状態で噴射するノズルと、このノズルの
近傍に設けられてブラウンガス発生装置で発生したブラ
ウンガスを噴射するガスノズルと、を設けてなることを
特徴としている。請求項２の発明は、水を水蒸気に変え
るボイラーと、このボイラーに接続されてボイラーで発
生した水蒸気を通過させるパイプと、このパイプの先端
に設けらた水蒸気用マニホールドと、この水蒸気用マニ
ホールドに形成されて前記水蒸気が流れてくる水蒸気通
路と、前記水蒸気用マニホールドに形成されて水蒸気通
路に交差して灯油を霧状にして供給する灯油通路と、前
記水蒸気用マニホールドに設けられて水蒸気と霧状の灯
油を噴射するノズルと、前記水蒸気用マニホールドの近
くに設けられると共にブラウンガス発生装置から発生し
たブラウンガスが流れてくるガス用マニホールドと、こ
のガス用マニホールドに設けられて前記ブラウンガスを
噴射させるガスノズルと、を有してなることを特徴とし
ている。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１乃至図４には本発明に係る水
化石燃料燃焼装置の一実施例が示されている。図１に示
されるように、水化石燃料燃焼装置１０の下部にはボイ
ラー１２が設けられている。このボイラー１２には水が
注入されて水を加熱できるようになっている。この実施
例においては前記ボイラー１２で水を加熱して水蒸気の
温度を約１２０℃以上に加熱するようになっている。ボ
イラー１２の隣には水タンク１４が配設され、水ホース
１６を介して前記ボイラー１２に水を供給できるように
なっている。この実施例では水タンク１４に貯水されて
いる水はトルマリンを敷き詰めた容器に入れて水のクラ
スターを一桁台にまで小さくさせて活性化させた水が用
いられている。水を活性化させることにより後述する化
石燃料としての灯油とのより良き混合状態が得られ、ま
た割合低温度における水の分解が可能となる。前記ボイ
ラー１２の上面にはパイプ１８の一端部１８Ａが連結さ
れている。このパイプ１８の中間部１８Ｂのは圧力計１
９が設けられ、パイプ１８内の圧力を外部からでもわか
るようになっている。また、パイプ１８の先端部１８Ｃ
には水蒸気用マニホールド２０が設けられている。図３
に示されるように、この水蒸気用マニホールド２０には
水蒸気通路２２が形成され、前記パイプ１８からの水蒸
気が流れてくるようになっている。この水蒸気通路２２
の中間部には灯油通路２４が交差して形成されている。
この灯油通路２４には図２に示されるように灯油ホース
２６の先端部２６Ａが接続されている。図１に示される
ように、前記灯油ホース２６の基端部２６Ｂは灯油タン
ク２８に接続されている。従って、灯油タンク２８に貯
蔵されている化石燃料としての灯油は灯油ホース２６を
通過して前記水蒸気用マニホールド２０の水蒸気通路２
２に入るようになっている。しかも、水蒸気がパイプ１
８を通過する勢いにより霧吹きの原理で灯油タンク２８
内の灯油が灯油ホース２６を介して水蒸気通路２２内に
霧状になって吸い込まれて水蒸気とエマルジョン化する
ようになっている。前記灯油ホース２６の中間部には灯
油調節バルブ３０が設けられ、灯油の供給量を調節でき
るようになっている。図３に示されるように、前記水蒸
気用マニホールド２０の水蒸気通路２２の先端部には第
１枝水蒸気通路２２Ａ，第２枝水蒸気通路２２Ｂが分岐
して設けられている。また、図２に示されるように前記
水蒸気用マニホールド２０には第１ノズル支持管３２と
第２ノズル支持管３４が設けられている。前記第１ノズ
ル支持管３２は第１枝水蒸気通路２２Ａと連通され、前
記第２ノズル支持管３４は第２枝水蒸気通路２２Ｂと連
通されている。前記第１ノズル支持管３２の先端には第
１ノズル３６が取り付けられ、前記第２ノズル支持管３
４の先端には第２ノズル３８が取り付けられている。ま
た、前記水蒸気用マニホールド２０の先端中央には芯出
突起部３９が突設されている。図２に示されるように、
前記水蒸気用マニホールド２０の中央先方にはガス用マ
ニホールド４０が取り付けられている。図４に示される
ように、前記ガス用マニホールド４０にはガス通路４２
が形成されている。図２に示されるように、このガス通
路４２にはガスホース４４の先端部４４Ａが接続されて
いる。図１に示されるように、前記ガスホース４４の基
端部４４Ｂは公知のブラウンガス発生装置４６に接続さ
れている。従って、ブラウンガス発生装置４６で発生さ
れたブラウンガスはガスホース４４を通過して前記ガス
用マニホールド４０のガス通路４２に入るようになって
いる。前記ガスホース４４の中間部にはガス調節バルブ
４８が設けられ、ブラウンガスの供給量を調節できるよ
うになっている。図４に示されるように、前記ガス用マ
ニホールド４０のガス通路４２の先端部には第１枝ガス
通路４２Ａ，第２枝ガス通路４２Ｂが分岐して設けられ
ている。また、図２に示されるように前記ガス用マニホ
ールド４０には第１ガスノズル支持管５２と第２ガスノ
ズル支持管５４が設けられている。前記第１ガスノズル
支持管５２は第１枝ガス通路４２Ａと連通され、前記第
２ガスノズル支持管５４は第２枝ガス通路４２Ｂと連通
されている。また、前記第１ガスノズル支持管５２の先
端には第１ガスノズル５６が設けられ、前記第２ガスノ
ズル支持管５４の先端には第２ガスノズル５８が設けら
れている。図２に示されるように第１ガスノズル５６は
第１ノズル３６に対して３０°傾斜して配設され、第２
ガスノズル５８は第２ノズル３８に対して３０°傾斜し
て配設されている。前記ガス用マニホールド４０の中央
後端には芯出突起部６２が突設されている。従って、前
記水蒸気用マニホールド２０の前にガス用マニホールド
４０を配設して、連結管６４の一端に前記芯出突起部３
９を螺入し、連結管６４の他端に前記芯出突起部６２を
螺入することにより、前記水蒸気用マニホールド２０と
ガス用マニホールド４０を同芯状態で連結できるように
なっている。なお、この実施例では水化石燃料燃焼装置
１０の水と灯油の消費割合は水が８０容量％で灯油が２
０容量％に設定されている。また、ブラウンガスの噴射
量は２容量％程度噴射させている。

【０００６】次に、実施例の水化石燃料燃焼装置１０の
作用について説明する。まず、ボイラー１２にトルマリ
ンで活性化した水を注入し、ボイラー１２を作動させ
る。これにより、前記水は加熱されて水蒸気になる。こ
の時の水蒸気の温度は約１２０℃以上になるように前記
ボイラー１２を設定しておく。前記ボイラー１２で発生
した蒸気はボイラー１２に連結されたパイプ１８を通過
して第１ノズル３６及び第２ノズル３８から勢い良く噴
射される。また、前記水蒸気がパイプ１８を通過する勢
いにより霧吹きの原理で灯油タンク２８内の灯油が灯油
ホース２６を介して霧状になって水蒸気用マニホールド
２０内に吸い込まれる。これにより、霧状になった灯油
は水蒸気と微細混合されて第１ノズル３６及び第２ノズ
ル３８から勢い良く噴射される。一方、ブラウンガス発
生装置４６でブラウンガスを発生させてブラウンガスを
第１ガスノズル５６と第２ガスノズル５８から噴射させ
て適宜手段でブラウンガスに点火する。これにより、第
１ガスノズル５６と第２ガスノズル５８には極めて高温
のブラウンガス炎が作られる。そして、このブラウンガ
ス炎が前記第１ノズル３６及び第２ノズル３８から噴射
されている灯油及び水蒸気中の水素を燃焼させる。しか
も、本発明においては水は水蒸気状態で霧状の灯油と微
細混合されるため燃焼ムラが改善されて燃焼が一段と向
上し、燃焼温度は約２３００℃以上と高温になる。従っ
て、本発明の水化石燃料燃焼装置１０から発生する火炎
をボイラーや加熱炉等に用いることができる。なお、水
化石燃料燃焼装置１０においては、上述したように消費
する水と灯油の割合は水が８０容量％に対し灯油が２０
容量％であるため、灯油の消費量を少なくすることがで
きるので排出される二酸化炭素の量を抑えることができ
て公害問題を改善することができる。また、灯油の消費
量を抑えることができるので、省エネルギーを図ること
ができる上、高温を利用してダイオキシン発生の無い焼
却設備が運転できる。

【０００７】なお、実施例では第１ノズル３６と第２ノ
ズル３８の２本のノズルを用いたが、ノズルを多くすれ
ば火力が大きくなるが、ノズルは１本でも３本以上でも
よいことは勿論である。また、実施例では水蒸気用マニ
ホールド２０に灯油通路２４を形成したが、灯油経路２
４をパイプ１８の適宜位置に形成して水蒸気と混合させ
るようにしてもよいことは勿論である。なお、実施例で
は化石燃料として灯油を用いたが灯油に限定されるもの
でなく、石油等の化石燃料でもよいことは勿論である。

【０００８】なお、本発明の水化石燃料燃焼装置１０に
おいては主な装置はボイラー１２とパイプ１８とブラウ
ンガス発生装置３２であるので、装置が大型かつ複雑に
なることが無く経済的であり、設置場所も広いスペース
を必要しないという利点を有する。

【０００９】

【発明の効果】本発明の水化石燃料燃焼装置は、水蒸気
状態の水と霧状の化石燃料が微細混合されるため燃焼ム
ラがなくなって燃焼効率を一段と向上させることができ
るという優れた効果を有する。また、本発明の水化石燃
料燃焼装置は、消費割合は水の方が化石燃料より多いの
で燃焼による排出二酸化炭素の量を抑えることができる
と共に省エネルギーを図ることができる上、高温を利用
してダイオキシン発生の無い焼却設備が運転できるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の水化石燃料燃焼装置の概略側面図であ
る。

【図２】実施例の水化石燃料燃焼装置のパイプの先端の
一部拡大図である。

【図３】実施例の水化石燃料燃焼装置の水蒸気用マニホ
ールドの縦断面図である。

【図４】実施例の水化石燃料燃焼装置のガス用マニホー
ルドの縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 水化石燃料燃焼装置 １２ ボイラー １８ パイプ ３６ 第１ノズル ３８ 第２ノズル ４６ ブラウンガス発生装置 ５６ 第１ガスノズル ５８ 第２ガスノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を水蒸気に変えるボイラーと、このボ
   イラーに接続されてボイラーで発生した水蒸気を通過さ
   せるパイプと、前記水蒸気に霧状の化石燃料を供給する
   化石燃料供給装置と、前記パイプの先端に設けられて前
   記水蒸気と霧状の化石燃料を混合状態で噴射するノズル
   と、このノズルの近傍に設けられてブラウンガス発生装
   置で発生したブラウンガスを噴射するガスノズルと、を
   設けてなることを特徴とする水化石燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 水を水蒸気に変えるボイラーと、このボ
   イラーに接続されてボイラーで発生した水蒸気を通過さ
   せるパイプと、このパイプの先端に設けらた水蒸気用マ
   ニホールドと、この水蒸気用マニホールドに形成されて
   前記水蒸気が流れてくる水蒸気通路と、前記水蒸気用マ
   ニホールドに形成されて水蒸気通路に交差して灯油を霧
   状にして供給する灯油通路と、前記水蒸気用マニホール
   ドに設けられて水蒸気と霧状の灯油を噴射するノズル
   と、前記水蒸気用マニホールドの近くに設けられると共
   にブラウンガス発生装置から発生したブラウンガスが流
   れてくるガス用マニホールドと、このガス用マニホール
   ドに設けられて前記ブラウンガスを噴射させるガスノズ
   ルと、を有してなることを特徴とする水化石燃料燃焼装
   置。