JP2009275609A - Atomizing cylinder of liquid fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体燃料の微細粒化筒に係り、より詳しくは、燃焼装置への燃料供給管に設置して液体燃料を微細粒化し、燃焼効率を向上させる液体燃料の微細粒化筒に関する。 The present invention relates to a liquid fuel atomization cylinder, and more particularly to a liquid fuel atomization cylinder that is installed in a fuel supply pipe to a combustion apparatus to atomize the liquid fuel and improve combustion efficiency.
近年、原油価格の高騰に伴い、燃焼装置においては、燃焼効率を少しでも向上させて燃料消費量を節減することが急務となっている。また、化石燃料の消費量節減は、温暖化の元凶とされているCO2排出量の削減にも繋がるため、環境保護の観点からも好ましいことである。 In recent years, with the rise in crude oil prices, it has become an urgent task to reduce fuel consumption by improving combustion efficiency even a little in combustion apparatuses. Further, the reduction in the consumption of fossil fuels is also preferable from the viewpoint of environmental protection because it leads to a reduction in CO2 emissions, which is regarded as a cause of global warming.
ボイラー用重油等の熱効率を上げる方策としては、燃料の供給管の途中で多機能触媒を通過させて燃えにくいカ−ボンを低分子化して燃えやすくする機能を付与する方法、磁石とセラミックにより磁気と遠赤外線を発生させ、これにより炭化水素を細かく分離して燃焼効率の向上を図る方法、重油に水を3%〜10%混入して乳化させエマルジョン燃料として燃焼させ、噴霧された油滴中の水粒子が炉内温度により、急速に気化し、この気化した水蒸気が外側の油粒子を粉々にする微爆現象によって周囲の油をさらに微粉化して、燃焼用空気との混合を良くして、燃焼状態を完全にする方法、重油と共に平均粒度150 ミクロンの微細木粉・樹皮を吹き付けてボイラーの燃焼効率を向上させ、重油使用量の削減を図る方法等の他、燃焼用空気の通り道で空気中の酸素を活性化状態にし、燃焼室に送り込むことで燃焼効率を向上させる方法など。が提案されている。
しかし、これらには何れも、コスト高である、余分の工程を要する、効果が余りない、等の問題があり、効率の良い方式が求められていた。
However, all of these have problems such as high cost, extra steps, and insufficient effects, and an efficient method has been demanded.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡単な装置を取り付けるだけで燃焼効率を向上させることが出来る液体燃料の微細粒化筒の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid fuel atomization cylinder that can improve combustion efficiency only by attaching a simple device.
前記目的を達成するために本発明は、燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、金属製の筒と、前記金属製筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a liquid fuel atomization cylinder installed in a fuel supply pipe to a combustion apparatus, comprising a metal cylinder and a multi-spiral tube mounted inside the metal cylinder. The blade includes a joint portion between the blade and an external pipe at both ends of the metal cylinder.
また、本発明は、燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、金属製の2重管からなる2重筒と、前記金属製2重筒の内側筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製2重筒の内側筒外周部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、を含むことを特徴とする。 The present invention is also a liquid fuel atomization cylinder installed in a fuel supply pipe to a combustion device, wherein a double cylinder composed of a metal double pipe and an inner cylinder inside the metal double cylinder A multi-spiral blade mounted on the inner side of the double metal cylinder, a multi-spiral blade mounted on the outer peripheral portion of the inner cylinder of the metal double cylinder, and a joint between external pipes at both ends of the metal cylinder. Features.
前記金属製筒および前記金属製2重筒はステンレス製であり、前記多重スパイラル・ブレードはステンレス製またはステンレスとセラミックスの組み合わせであることを特徴とする。 The metal cylinder and the metal double cylinder are made of stainless steel, and the multiple spiral blade is made of stainless steel or a combination of stainless steel and ceramics.
前記多重スパイラル・ブレードは、前記金属製筒内に軸支され、液体燃料の圧力で前記多重スパイラル・ブレードが旋回するようにしたことを特徴とする。 The multi-spiral blade is pivotally supported in the metal cylinder, and the multi-spiral blade is rotated by the pressure of liquid fuel.
前記金属製筒または2重筒の端部には、金属製の細網部材が設置されていることを特徴とする。 A metal mesh member is installed at an end of the metal cylinder or double cylinder.
本発明によれば、液体燃料の微細粒化筒のらせん構造により発生するスパイラル・ブレード渦流により油の分子構造が微細粒化され、これにより酸素結合率が向上して完全燃焼に近い状態となり燃費節減、煤煙減少、出力向上の効果が得られる。 According to the present invention, the molecular structure of the oil is refined by the spiral blade vortex generated by the spiral structure of the finely divided cylinder of the liquid fuel, thereby improving the oxygen bonding rate and bringing it into a state close to complete combustion. The effects of saving, reducing smoke and improving output are obtained.
一般的に、油の分子構造が直線的である場合は燃えやすく、直線的でない場合は燃え難いと言うのが定説である。油の分子構造が直線的な場合は、酸素が均一に油分子と接触できるため油の不完全燃焼部分が少なく、油の分子構造が直線的でない構造の油は、酸素が均一に油分子と接触できないため、不完全燃焼が発生しやすくなる。従って、油の分子構造を細かくすることが出来れば直線的な分子構造が増えて、完全燃焼に近づけることが出来ることになる。 It is generally accepted that when the molecular structure of oil is linear, it is easy to burn, and when it is not linear, it is difficult to burn. When the molecular structure of the oil is linear, oxygen can be in uniform contact with the oil molecules, so there are few incomplete combustion parts of the oil. Since it cannot be contacted, incomplete combustion is likely to occur. Therefore, if the molecular structure of the oil can be made finer, the linear molecular structure will increase, and it will be possible to approach complete combustion.
図2,3に示す通り、本発明による液体燃料の微細粒化筒は、微細粒化筒内が3重らせん構造となっており、これによってスパイラル・ブレード渦流が発生し、同時にそのらせん流れの周りにリング状の渦流が無数に発生してこれらが一体となってダイナミックな液体の動きを作ることになる。
その結果、油の分子構造を微細粒化し酸素結合率を向上させて完全燃焼に近い状態とすることで燃費節減、煤煙減少、出力向上等の効果を発揮することが出来る。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid fuel atomization cylinder according to the present invention has a triple spiral structure in the atomization cylinder, thereby generating a spiral blade vortex, and at the same time, the spiral flow An infinite number of ring-like vortices are generated around them, and these move together to create a dynamic liquid movement.
As a result, the molecular structure of the oil is refined and the oxygen bonding rate is improved to bring it into a state close to complete combustion, thereby achieving effects such as fuel economy, smoke reduction, and output improvement.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の液体燃料の微細粒化筒10を示す正面図であり、図2は、微細粒化筒10の内部に装着されているスパイラル・ブレード2と、その中を流れる液体燃料がスパイラル・ブレード2によってスクリュー渦流となり、さらにその周りにリング状の渦流が発生する状況を示す図である。図3は、図1のA−A断面図である。
図1に示す通り、微細粒化筒10は、その両端にねじが切られており外部配管とねじで連結出来るようになっている。微細粒化筒10には、(b)、(c)のようなフランジ付きもあり、外部配管とフランジ結合できるようになっている。
FIG. 1 is a front view showing a liquid
As shown in FIG. 1, the
この図1および図2に示す液体燃料の微細粒化筒10は、液体燃料配管設備に介装される筒状部材であり、液体燃料が通過する外装筒1の内部に、軸線に沿ってらせん形状のスパイラル・ブレード2を設けたものである。この実施例におけるスパイラル・ブレード2は、図3に示す通り、長尺3枚の平板を中央で連結し、外装筒1の長尺方向に対して横向きに捩じって形成したものである。これにより、液体燃料の流れを3分割して捻り、液体燃料に渦流状態を発生させる。
図4は、外装筒1内の導入側および導出側に、拡径された凹部8を形成し、連結管4と接続する際に、その連結部にステンレス製の細網部材3を収納できるようにしたものであるが、凹部8およびステンレス製の細網部材3は装着しなくても良い。
The liquid
FIG. 4 shows that the recessed portion 8 having an enlarged diameter is formed on the introduction side and the outlet side in the
スパイラル・ブレード2はステンレスで形成される。液体燃料は、このスパイラル・ブレード2に沿ってらせんを描き流れる渦流となる。また、流速が加速されることにより乱流状態にもなる。このように渦流となった液体燃料は、スパイラル・ブレード2に絶えず衝突することで、スパイラル・ブレード2の表面で、分子構造が切断される。即ち、液体燃料の流れの表面部分だけが、スパイラル・ブレード2に接触するのではなく、撹拌されて流れることから、液体燃料の流れの各部分が頻繁に入れ替わり、ステンレスとの衝突による分子構造切断作用が液体燃料全体に及ぶものとなる。
ステンレス製の細網部材3を、外装筒1内の導入側および導出側に設けて、液体燃料を通過させた場合は、液体燃料とステンレス製細網部との接触作用により、分子構造切断がより効果的に発揮される。
The
When the stainless
図5は、スパイラル・ブレード2が平板を捻って形成されたことを示した説明図である。図5に示すように、平板を捻ってスパイラル・ブレード2が形成された場合には、製造が容易なものとなる。また、図6は、スパイラル・ブレード2に補助プレート9を設けたことを示す説明図である。このような補助プレート9は、スパイラル・ブレード2のらせん軸に直立させて設けられ、スパイラル・ブレード2をクロスさせたような形状とすることにより、液体燃料の流れを4分割して捻り、液体燃料に渦流状態を発生させる。尚、補助プレート9をスパイラル・ブレード2のらせん軸に60度傾斜させて4枚設けて、液体燃料の流れを6分割するようにしてもよい。
FIG. 5 is an explanatory view showing that the
上記の通り、外装筒1の軸線に沿ってらせん形状のスパイラル・ブレード2を設けることにより、液体燃料の流路7が捻られる。このような、スパイラル・ブレード2は、外装筒1に固定して設けられらが、外装筒1に回転できるようにベアリング(図省略)により軸支してもよい。また、スパイラル・ブレード(図省略)を外装筒1の軸線に沿って、複数取り付けることにより、これを油圧で回転させるようにしてもよい。
その他に、スパイラル・ブレード2上の任意の箇所に、液体燃料の流れに抗して板状の小片を設け、その小片部分で渦流を発生させること、及び、スパイラル・ブレードの捻りのピッチを上げることにより、液体燃料の流速を上げ、液体燃料の層流状態を乱流状態に変えて、液体燃料分子の衝突頻度を増やすこともできる。
図7は、実施例1の液体燃料の微細粒化筒10を複数連結したものを示す。このように、
As described above, by providing the spiral
In addition, plate-shaped small pieces are provided against the flow of the liquid fuel at arbitrary locations on the
FIG. 7 shows a configuration in which a plurality of liquid
図8は、液体燃料に渦流状態を発生させる手段として、外装筒1内にさらに内装筒11を設けて2重筒とし、内装筒11の内外周部にらせん形状のスパイラル・ブレード2を設けたものである。この場合、液体燃料とスパイラル・ブレード2の衝突頻度をさらに増加させて、液体燃料の分子の微細粒化を一層進めることができる。
In FIG. 8, as means for generating a vortex state in the liquid fuel, an
図9は、実施例1の液体燃料の微細粒化筒10をボイラー12に適用した例である。
液体燃料の微細粒化筒10は、燃料タンク13、送油ポンプ14の後の配管幹線15に1個、その後の3本の分岐管16に各1個設置した。
3基のボイラー12の配管幹線15、3本の分岐管16に液体燃料の微細粒化筒10を設置した場合(平成19年)は、設置しない場合(平成18年)に比べて11月から1月までの平均の重油使用量は、34,240Lが31,830Lに7.04%節減できた。月別の節減量は、11月6.6%、12月5.2%、1月9.3%、であった。
これを金額に換算すると、A重油を100円/Lとして、11月18.5万円、12月18.4万円、1月36,5万円、平均で24.1万円削減できたことになる。
FIG. 9 shows an example in which the liquid
One liquid
When the fine
In terms of the amount, A heavy oil was reduced to 100 yen / L, and it was reduced by 185,000 yen in November, 184,000 yen in December, 36,50,000 yen in January, and 241,000 yen on average. It will be.
1 外装筒
2 スパイラル・ブレード
3 細網部材
4 連結管
5 ボルト
7 流路
8 凹部
9 補助プレート
10液体燃料の微細粒化筒
11内装筒
12ボイラー
13燃料タンク
14送油ポンプ
15配管幹線
16分岐管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
金属製の筒と、
前記金属製筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、
前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、
を含むことを特徴とする液体燃料の微細粒化筒。 A liquid fuel atomization cylinder installed in a fuel supply pipe to a combustion device,
A metal tube,
A multi-spiral blade mounted inside the metal cylinder;
Joints with external pipes at both ends of the metal cylinder;
A fine granulated cylinder of liquid fuel characterized by comprising:
金属製の2重管からなる2重筒と、
前記金属製2重筒の内側筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、
前記金属製2重筒の内側筒外周部に装着された多重スパイラル・ブレードと、
前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、
を含むことを特徴とする液体燃料の微細粒化筒。 A liquid fuel atomization cylinder installed in a fuel supply pipe to a combustion device,
A double cylinder made of a metal double pipe;
A multi-spiral blade mounted inside the inner cylinder of the metal double cylinder;
A multi-spiral blade attached to the outer periphery of the inner cylinder of the metal double cylinder;
Joints with external pipes at both ends of the metal cylinder;
A fine granulated cylinder of liquid fuel characterized by comprising:
3. The liquid fuel atomization cylinder according to claim 1, wherein a metal reticulated member is installed at an end of the metal cylinder or the double cylinder.
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