JP2010025382A

JP2010025382A - エマルジョン燃料製造装置

Info

Publication number: JP2010025382A
Application number: JP2008184684A
Authority: JP
Inventors: Akio Sonoda; 明生其田; Tsuneichi Mototsuge; 恒一本告
Original assignee: ZECFIELD KK; Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: ZECFIELD KK; Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】
従来エマルジョン燃料をつくる際には、水と油を混合させる為に乳化剤等の高価な添加剤が必要であったが、当該製造装置は水と油だけで作製し、燃焼機器の要求する量のエマルジョン燃料を作製しながら供給し、燃焼効率が高く、省エネ効果が非常に高く簡便で省スペースのエマルジョン燃料製造装置を提供することにある。
【解決手段】
可燃性油燃料１００容量％に対し水を５容量％から１２０容量％を混合器にて効率よく加えながら微細化器にて乳化混合し、乳化の平均粒径が０.５〜６０μｍ以下のエマルジョン燃料を簡便に製造することができるエマルジョン燃料製造装置。

【選択図】図１

Description

本発明は、可燃性油燃料において水と油だけを混合してエマルジョン燃料を製造する装置に関する。とくに水と油を混合する場合に用いられる乳化剤を必要とせず、可燃性油燃料のエマルジョン化をはかり、燃焼機器の必要とする量を当該製造装置が作製しながら供給することができ、燃焼炉に用いた場合に、簡便で省エネで、省スペースを以って公害防止に資することができる発明に関するものである。

とくに、水−油系のエマルジョン燃料に関し、特に水と可燃性油、たとえば重油、あるいは灯油のエマルジョンの構成粒子を超微粒子状態となし、得られたエマルジョン燃料を各種動力用エンジン又は燃焼炉に燃料として用いた場合に、省エネ、公害防止に資することに関するものである。

昨今、原油の高騰と京都議定書の実効に伴う石油使用量の削減は、国際的にも大きな課題である。それに伴い日本でもエマルジョン型加水燃料が研究され、それらの組成や製造方法について多くの特許出願がなされており、一部実用化されている。エマルジョン燃料の具体例として、乳化剤を使用し機械的動力において、せん断を発生し２回程度循環させエマルジョン化を行う方法等や、乳化剤を添加した混合液に超音波発振器より超音波を放射してエマルジョン化する技術、また乳化剤を添加し昇圧ポンプにより加圧して小孔より噴射させてエマルジョン化させる方法（特許文献１、４参照）、また、ミキサーによる一次攪拌混合された混合液を、ポンプにより高速回転させ、せん断によってエマルジョン化する方法（特許文献５、３参照）が公開されている。
また、安定したエマルジョン燃料を得る為に、様々な添加剤や乳化剤の公開がなされている（特許文献２、３参照）。
特開２００６−３２９４３８号特開２００４−１２３９４７号特開２００３−１１３３８５号特開２００８−０６３５４８号特開２００２−１５９８３２号

前述のとおり、各種エマルジョン燃料や製造装置が提案されているが、水と油だけで効率よく乳化し実用性に優れたエマルジョン燃料の採用にはいたっていない。本発明者らは、エマルジョン燃料製造装置において大掛かりな装置や電力を極力小さくすることと、燃焼安定性における水の添加量や高効率の混合器をはじめ、微粒子の作製における微細化器が要請されている。

一方、各種エマルジョン型加水燃料が提案されているが、未だ燃焼の安定性に欠ける面があり、実用的に採用される状況にはなっていない。それらエマルジョンの構成粒子径は数μｍ〜数１００μｍであるが、効果的な粒径は明確ではなかった。

本発明者らは、エマルジョン型加水燃料の欠点とされる安定性を追求し、可燃性油と水のエマルジョンを安定燃焼させるためには、乳化剤を使用しないで、微粒子状態の混合が必要であるとの考えの基に混合器と、微粒化器とによる乳化微細化の研究を鋭意に進めた。

本発明は、エマルジョン燃料の粒径が０．５μｍから６０μｍにおいても安定した燃焼を続けることが当該製造装置においてできることを見出した。
当該製造装置では添加剤を添加しない為に、時間経過と共に若干分離していくエマルジョン燃料を分離をはじめる前に供給する方法としてエマルジョン燃料を作製しながら、供給するバイパス回路方式を摂り入れ分離の問題を解決し、さらに燃焼機器の燃料要求量だけ供給するために、省電力化、省エネ化、省スペース化にもなった。

本発明では、可燃性油燃料１００容量％に対して、水を５容量％から１２０容量％の範囲で加えながら、乳化の粒径０．５〜６０μｍのエマルジョン状態にできる混合器と微細化器とを併設しているエマルジョン燃料製造装置である。可燃性油燃料は燃焼機用の燃料であって、重油成分の多い重油と軽質油の灯油を使用することが可能である。

混合手段が、混合器に水供給用１個〜３個の小孔を混合器中央部に配し、燃料供給用の小孔噴流によるベンチュリー効果で効率よく水を混合できるように、同心円上に燃料供給用のストレート、又は中心部に向かって傾斜させたを小孔３個〜８個を配している混合器と、その出口内部に分散・均一化させる一次微細化する手段からなるフィルターとを設置されている。

前記の混合器により一次混合された油水混合液体を加圧ポンプにより圧送し、微細化器混合液入り側に配したフィルターの後に、微細化粒子にするため微細化器内部に配した金属あるいはセラミック材料にてつくられた０．１ミリ〜３ミリの小孔を有したオリフィスより噴射し、後効率よくキャビテーションを発生させるための空洞を有し、当該流体を乱流状態にして衝突させている壁体を持つエマルジョン燃料製造装置である。

エマルジョン燃料を作製供給する為のバイパス回路は、可燃性油燃料バイパス回路入側分岐点付近にバイパスライン用の弁を配し、また、水用のラインにも同様の弁を配し、当該装置の駆動するに当り、水用、可燃性油燃料用弁を自動的に開にし、当該燃料を作製しバイパス回路出側分岐点に送り、エマルジョン燃料や通常燃料の切替を自動的に行うことのできる弁を経て、燃焼機器に供給することができる機器を有し、既設の燃料機器や燃焼機器に加工をせずに、切り込み分岐回路（バイパス回路）を設けているエマルジョン燃料製造装置である。

装置の具体的な特徴としては、以下のようになる。
・混合手段で、混合器に水と可燃性油燃料を各々電気的信号制御機器により、流入量を対象燃焼機器に応じた最適な値で可変設定できる。
（２）混合器に水と可燃性油燃料を各々直接配管で接続するか、あるいは弁を配した各々タンクを設け、混合器に供給する機能を有する。

（３）錆の発生を抑える方法として、ボイラーやバーナー等の燃焼機器に対しそれらの起動、運転終了時に電気的制御により自動的に水の回路を遮断し、通常燃料を回路に流す制御回路を有する。それによりエマルジョン燃料の水分による錆の発生を抑えることができる。
（４）運転終了時のオフ信号あるいは電気回路遮断を行った場合、タイマー設定で任意の時間を（燃料回路全体に通常燃料で満たされる時間）設定できる機能を有する。
（５）本装置の電気供給回路が閉ざされた場合や燃焼機器からの異常信号を受けた場合、バイパス回路が自動的に閉となり通常燃料に切替る制御回路を有する。

（６）水や油の流入量が変化した場合において、それを補償する為に、水と油の流入量を電気的信号に変換し演算機にフィードバックし、演算後の数値（電気的信号）を水、油の流入量に変換させる一連の電気的制御装置を有する。
（７）燃焼機器でボイラであればボイラーよりつくられた温水あるいは蒸気の管出口付近、バーナーであればバーナー燃焼部付近の温度を温度センサーあるいは温度スイッチによって検知あるいは感知し、その任意の設定温度以上であれば自動的に切替弁によりエマルジョン燃料、以下であれば通常燃料を流す電気的回路システムを有する。
（８）微細化器や、混合器、また、水や可燃性油燃料配管途中及びその混合液の配管途中に、磁石部分を配して微細化を維持している。

従来エマルジョン燃料は、水及び油に乳化剤を添加し、攪拌混合しエマルジョン化し、保存タンクに貯留しそれを使用するという形態であったが、その様なタンクが不要になると共に燃焼機器が必要とされる量を作製しながら供給するので、消費電力面や、占有面積の割合が少なくて済み、各種燃焼機器やエンジン用、発電機用等に使用できる。

燃焼テストにおいて排気ガスの低公害性は、例えばＡ重油の場合、ばいじんは０．０８２ｇ／ｍ３Ｎ、硫黄酸化物１４１ｃｍ３／ｍ３Ｎ、窒素酸化物６９ｃｍ３／ｍ３Ｎ、ＣＯ２濃度は１０．２％であったが、本発明のエマルジョン燃料製造装置にて作製した燃料を使用した場合、１５％〜５０％の省エネとなり、また、ばいじんは０．００７ｇ／ｍ３Ｎ、硫黄酸化物１１３ｃｍ３／ｍ３Ｎ、窒素酸化物４０ｃｍ３／ｍ３Ｎ、ＣＯ２濃度は８．０％となり、ばいじんは約９１％、硫黄酸化物は約２０％、窒素酸化物は約４２％、ＣＯ２濃度は約２２％の減となり、低公害性が得られた。

本発明により得られたエマルジョン燃料は、油と水が微粒子状態で混合されていて、水又は可燃性油の構成粒子の平均粒径が０．５〜６０μｍ、のエマルジョン燃料となるので、安定性は抜群によく、燃焼効率も高く、エンジン用、燃焼炉用、焼却炉用、ボイラー用、発電用等の全てに使用できる。

本発明は燃焼器のエンジン燃料以外に、さらに、ボイラー、発電機、燃焼炉、焼却炉にも適用できると共に、廃油の利用も可能であり、燃焼炉用に使えば省エネ効果としては、例えば１０〜５０％増大できるという結果を得ている。

油と水を超微細化状態にしたエマルジョン燃料を簡単に製造し、直接に燃焼装置に導入するために、燃費の向上、排ガスのクリーン化に資することができる装置である。この概要図は図１に示す。詳細について各図にて説明する。
本発明のエマルジョン燃料を製造するために用いられる、微細化・混合手段としては、例えば水と可燃性油の一次混合液を加圧して、１個又は２個以上のオリフィスで生じる乱流によるキャビテーション効果によってもたらされる混合・微細化装置である。

図１におけるＡの既存可燃性油燃料のラインから分岐させて、Ｃの当該エマルジョン燃料製造装置に可燃性油燃料を導入し、１の電気式比例弁を経て、２の電気式流量センサーを経、当該エマルジョン燃料製造装置の水導入部Ｂラインも同様機器を有し、３の当該エマルジョン燃料製造装置に備えた混合器３を経て混合液Fとなり、４部のポンプに導入される。ポンプより吐出された混合液Fが、５部の微細化器に導入され微細化Gされ、６部の電磁弁を経て、Ｄ部の燃焼機器のバーナー部に供給される。

図１のフロー回路に示すように、ます各タンクを設置し、水用タンクに水１リットルと、Ａ重油タンクにＡ重油１リットルを充填し、水タンクとＡ重油タンク各々からの配管に絞り弁を配した出側配管を、外形寸法が約L＝１００ｍｍ、径＝３０ｍｍの金属製混合器に、燃料供給用ストレート小孔（２ｍｍ径）を３個、水用小孔（１ｍｍ径）１個及びフィルタを配した。この混合器入り側に接続し、当混合器出口側より作製した一次混合液を、電動機にセットされた加圧ポンプ入り側にて吸引させ、ポンプ出口側より配管を介する。

次に外形寸法が約L＝５０ｍｍ、径＝２０ｍｍの当金属製微細化器の入り口側にフィルタを設置し２ｃｃ程度の空隙を経た後、直径が０．３ｍｍの小径にて一次混合液を噴射しある程度の空隙の後に配した壁体に噴流を当て圧力崩壊による微細化を行う微細化器入り側に配管接続し、ポンプ加圧により微細化器出口側から作製した。このエマルジョン燃料にて燃焼実験を次に実施した。エマルジョン燃料の代表的な平均粒径は図４（A）に示す。

燃焼実験は、長府ボイラー製風呂用ＳＢバーナーの型式ＢＭ−７３Ｋを使用して、ＰＰ製タンク（上部開放）に専用接続ホースでバーナーと接続し、タンク全容量約１１０リットル容量に対して９２リットル容量一定で実施した。水と一般市販品Ａ重油３００ｃｃと、当該製造装置で作製されたエマルジョン燃料３００ｃｃで前述の燃焼機器において燃焼させ、Ａ重油のみの場合と、エマルジョン燃料のＡ重油割合の比を以って熱量計算し、また、灯油での同様な実験を実施した。熱量計算においては、タンクからの放熱は周囲雰囲気が同一条件であると考えて計測した。その条件は・周囲温度１９℃〜２３℃ ・水温１８℃で行なった。結果を表１に示す。

実施例１と同様な装置を使用して、水の供給量と重油の供給量を変更したほかは実施例１と同様な燃焼実験を行った。結果は表１に示す。

実施例１と同様な装置を使用して、微細化器のノズルの直径が０．５ｍｍを使用し、水の供給量と重油の供給量を変更したほかは実施例１と同様な燃焼実験を行った。結果は表１に示す。またエマルジョン燃料の平均粒径は図４（B）に示す。

実施例１と同様な装置を使用して、微細化器のノズルの直径が０．５ｍｍを使用し、水の供給量と重油の供給量を変更したほかは実施例１と同様な燃焼実験を行った。結果は表１に示す。
「比較例１」

実施例１と同様な装置を使用して、微細化器のノズルの直径が４ｍｍを使用し、水の供給量と重油の供給量を変更したほかは実施例１と同様な燃焼実験を行った。結果は表１に示す。またエマルジョン燃料の平均粒径は図４（C）に示す。
「比較例２」

実施例１と同様な装置を使用して、微細化器のノズルの直径が５ｍｍを使用し、水の供給量と重油の供給量を変更したほかは実施例１と同様な燃焼実験を行った。結果は表１に示す。
「比較例３」

実施例３と同様装置を使用して、A重油のみでの燃焼テストを行った。結果を表１に示す。
「比較例４」

実施例１と同様装置を使用して、A重油のみでの燃焼テストを行った。結果を表１に示す。

実施例１と同様装置を使用して、水と重油の代わりに水と灯油によって実施した。水の供給量と灯油の供給量を変更したほかは実施例１と同様な燃焼実験を行った。結果は表２に示す。

実施例１と同様装置を使用して、水と灯油で実施した。表２のような水と灯油の比率で、水の供給量と灯油の供給量を変更したほかは実施例５と同様な燃焼実験を行った。結果は表２に示す。

実施例１と同様な装置を使用して、微細化器のノズルの直径が０．５ｍｍを使用し、水の供給量と灯油の供給量を変更したほかは実施例５と同様な燃焼実験を行った。結果は表２に示す。

実施例１と同様な装置を使用して、微細化器のノズルの直径が０．５ｍｍを使用し、水の供給量と灯油の供給量を表２に示すように変更したほかは実施例５と同様な燃焼実験を行った。結果は表２に示す。
「比較例５」

実施例１と同様な装置を使用して、A重油を灯油のみに置換して燃焼テストを行った。結果を表２に示す。

エマルジョン製造装置のフロー混合器全体断面図混合器入り口部分の側面図混合器出口部分の断面図微細化器断面図エマルジョン粒径分布（Ａ、Ｂは実施例、Ｃは比較例）

符号の説明

Ａ．可燃性油燃料ライン
Ｂ．水供給ライン
Ｃ．エマルジョン燃料製造装置
Ｄ．燃焼機器用バーナー部
Ｅ．混合器断面
Ｆ．可燃性油燃料と水の一次混合液
Ｇ．微細化器による可燃性油燃料と水の二次混合液
１．電気式比例弁
２．電気式流量センサー
３．混合器
４．加圧ポンプ
５．微細化器
６．３ポート電磁弁
７．混合器用可燃性油燃料小孔
８．混合器用水用小孔
９．混合器用空隙
１０．フィルター
１１．接続用空隙部
１２．微細化器用フィルター
１３．微細化器用空隙部
１４．微細化器用ノズル
１５．微細化器用オリフィス
１６．微細化器用噴流部
１７．微細化器用混合用空隙部
１８．微細化器用混合液出口
１９．微細化器用壁体部

油と水を超微細化状態にしたエマルジョン燃料を簡単に製造し、直接に燃焼装置に導入するために、燃費の向上、排ガスのクリーン化に資することができる装置である。この概要図は図１に示す。詳細について各図にて説明する。
本発明のエマルジョン燃料を製造するために用いられる、微細化・混合手段としては、例えば水と可燃性油の一次混合液を加圧して、１個又は２個以上のオリフィスで生じる乱流によるキャビテーション効果によってもたらされる混合・微細化装置であることが好ましい。
混合手段が、混合器に水供給用１個〜３個の小孔を混合器中央部に配し、燃料供給用の小孔噴流によるベンチュリー効果で効率よく水を混合できるように、同心円上に燃料供給用のストレート、又は中心部に向かって傾斜させたを小孔３個〜８個を配している混合器と、その出口内部に分散・均一化させる一次微細化する手段からなるフィルターとを設置するのが好ましい。
前記の混合器により一次混合された油水混合液体を加圧ポンプにより圧送し、微細化器混合液入り側に配したフィルターの後に、微細化粒子にするため微細化器内部に配した金属あるいはセラミック材料にてつくられた０．１ミリ〜３ミリの小孔を有したオリフィスより噴射し、後効率よくキャビテーションを発生させるための空洞を有し、当該流体を乱流状態にして衝突させている壁体を持つエマルジョン燃料製造装置であることが好ましい。

実施例１は、図１におけるＡの既存可燃性油燃料のラインから分岐させて、Ｃの当該エマルジョン燃料製造装置に可燃性油燃料を導入し、１の電気式比例弁を経て、２の電気式流量センサーを経、当該エマルジョン燃料製造装置の水導入部Ｂラインも同様機器を有し、３の当該エマルジョン燃料製造装置に備えた混合器３を経て混合液Ｆとなり、４部のポンプに導入される。ポンプより吐出された混合液Ｆが、５部の微細化器に導入され微細化Ｇされ、６部の電磁弁を経て、Ｄ部の燃焼機器のバーナー部に供給される。
図１のフロー回路に示すように、ます各タンクを設置し、水用タンクに水１リットルと、Ａ重油タンクにＡ重油１リットルを充填し、水タンクとＡ重油タンク各々からの配管に絞り弁を配した出側配管を、外形寸法が約Ｌ＝１００ｍｍ、径＝３０ｍｍの金属製混合器に、燃料供給用ストレート小孔（２ｍｍ径）を３個、水用小孔（１ｍｍ径）１個及びフィルタを配した。この混合器入り側に接続し、当混合器出口側より作製した一次混合液を、電動機にセットされた加圧ポンプ入り側にて吸引させ、ポンプ出口側より配管を介する。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）可燃性油燃料１００容量％に対して、水を５容量％から１２０容量％の範囲で加えながら、乳化の粒径０．５〜６０μｍのエマルジョン状態にできる混合器と微細化器とを併設したエマルジョン燃料製造装置であって、可燃性油燃料ラインからエマルジョン燃料を作製供給するためのバイパス回路を分岐し、同バイパス回路入側分岐点付近にバイパスライン用の弁を配し、また水供給ラインにも同様の弁を配し、バイパス回路の油燃料と水供給ラインの水とを前記各弁を介して混合器に送り込み、同混合器により一次混合された油水混合液体を加圧ポンプで加圧して微細化器に送り、同微細化器によって微細化されたエマルジョン燃料と可燃性油燃料ラインからの直接の通常の油燃料とを電磁弁で切替えられるようにして燃料を燃焼機器に供給し、
しかも微細化器の内部は、油水混合液体の入り側にフィルターを配置し、同フィルターの後に金属あるいはセラミック材料にてつくられた０．１ミリ〜３ミリの小孔を有したオリフィスを設け、同オリフィスからの噴射流を乱流にして空洞壁体に衝突させて効率よくキャビテーションを発生させる空洞を設ける構造とし、
更に、水供給ラインとバイパス回路の前記各弁を装置を駆動するに当たり自動的に開とし、しかも前記電磁弁はエマルジョン燃料を供給する側に切替え、且つ運転終了時ではエマルジョン燃料を供給停止し通常の可燃性油燃料をタイマー設定の時間だけ燃焼機器に供給した後供給停止するように前記電磁弁を切替制御する制御回路を備えた、エマルジョン燃料製造装置
にある。可燃性油燃料は燃焼機用の燃料であって、重油成分の多い重油と軽質油の灯油を使用することが可能である。

油と水を超微細化状態にしたエマルジョン燃料を簡単に製造し、直接に燃焼装置に導入するために、燃費の向上、排ガスのクリーン化に資することができる装置である。この概要図は図１に示す。詳細について各図にて説明する。
混合手段が、混合器に水供給用１個〜３個の小孔を混合器中央部に配し、燃料供給用の小孔噴流によるベンチュリー効果で効率よく水を混合できるように、同心円上に燃料供給用のストレート、又は中心部に向かって傾斜させたを小孔３個〜８個を配している混合器と、その出口内部に分散・均一化させる一次微細化する手段からなるフィルターとを設置するのが好ましい。

以下、本願発明のエマルジョン燃料製造装置の実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施例１を示すフロー回路図である。
図２−Ａは、実施例１の混合器の断面図である。
図２−Ｂは、実施例１の混合器の入り口部分の側面図である。
図２−Ｃは、実施例１の混合器の出口部分の断面図である。
図３は、実施例１の微細化器を示す断面図である。
図４は、実施例１によって製造したエマルジョン燃料の２例とその比較のエマルジョンの粒径分布図である。
実施例１は、図１における既存の可燃性油燃料ラインＡからバイパス回路を分岐させて、当該エマルジョン燃料製造装置Ｃに可燃性油燃料を導入し、電気式比例弁１を経て、電気式流量センサー２を経、当該エマルジョン燃料製造装置Ｃの水供給ラインＢも同様機器を有し、当該エマルジョン燃料製造装置Ｃに備えた混合器３を経て混合液Ｆとなり、加圧ポンプ４に導入される。同ポンプより吐出された混合液Ｆが、微細化器５に導入され微細化され、電磁弁６を経て、燃焼機器用バーナー部Ｄに供給される。
図１のフロー回路に示すように、ます各タンクを設置し、水用タンクに水１リットルと、Ａ重油タンクにＡ重油１リットルを充填し、水タンクとＡ重油タンク各々からの配管に絞り弁を配した出側配管を、外形寸法が約Ｌ＝１００ｍｍ、径＝３０ｍｍの金属製混合器３に、燃料供給用ストレート小孔（２ｍｍ径）を３個、水用小孔（１ｍｍ径）１個及びフィルター１２を配した。この混合器３入り側に接続し、当混合器出口側より作製した一次混合液Ｆを、電動機にセットされた加圧ポンプ４入り側にて吸引させ、同ポンプ出口側より配管を介する。
混合手段は、図２−Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、混合器３に水供給用１個〜３個の小孔７を混合器中央部に配し、燃料供給用の小孔噴流によるベンチュリー効果で効率よく水を混合できるように、同心円上に燃料供給用のストレート、又は中心部に向かって傾斜させたを小孔３個〜８個を配している混合器３と、その出口内部に分散・均一化させる一次微細化する手段からなるフィルター１２とを設置されている。
前記の混合器３により一次混合された油水混合液体を加圧ポンプ４により圧送し、図３に示す微細化器５の混合液入り側に配したフィルター１２の後に、微細化粒子にするため微細化器５内部に配した金属あるいはセラミック材料にてつくられた０．１ミリ〜３ミリの小孔を有したオリフィスより噴射し、後効率よくキャビテーションを発生させるための空洞を有し、当該流体を乱流状態にして衝突させている壁体を持つエマルジョン燃料製造装置である。
図中、Ａは可燃性油燃料ライン、Ｂは水供給ライン、Ｃはエマルジョン燃料製造装置、Ｄは燃焼機器用バーナー部、Ｅは混合器断面、Ｆは可燃性油燃料と水の一次混合液、Ｇは微細化器による可燃性油燃料と水の二次混合液、１は電気式比例弁、２は電気式流量センサー、３は混合器、４は加圧ポンプ、５は微細化器、６は３ポートの電磁弁、７は混合器用可燃性油燃料小孔、８は混合器用水用小孔、９は混合器用空隙、１０はフィルター、１１は接続用空隙部、１２は微細化器用フィルター、１３は微細化器用空隙部、１４は微細化器用ノズル、１５は微細化器用オリフィス、１６は微細化器用噴流部、１７は微細化器用混合用空洞、１８は微細化器用混合液出口、１９は微細化器用壁体部である。

実施例１を示すフロー回路図である。実施例１の混合器の断面図である。実施例１の混合器の入り口部分の側面図である。実施例１の混合器の出口部分の断面図である。実施例１の微細化器を示す断面図である。実施例１によって製造したエマルジョン燃料の２例とその比較のエマルジョンの粒径分布図である。

Ａ可燃性油燃料ライン
Ｂ水供給ライン
Ｃエマルジョン燃料製造装置
Ｄ燃焼機器用バーナー部
Ｅ混合器断面
Ｆ可燃性油燃料と水の一次混合液
Ｇ微細化器による可燃性油燃料と水の二次混合液
１電気式比例弁
２電気式流量センサー
３混合器
４加圧ポンプ
５微細化器
６３ポートの電磁弁
７混合器用可燃性油燃料小孔
８混合器用水用小孔
９混合器用空隙
１０フィルター
１１接続用空隙部
１２微細化器用フィルター
１３微細化器用空隙部
１４微細化器用ノズル
１５微細化器用オリフィス
１６微細化器用噴流部
１７微細化器用混合用空洞
１８微細化器用混合液出口
１９微細化器用壁体部

Claims

可燃性油燃料１００容量％に対して、水を５容量％から１２０容量％の範囲で加えながら、乳化の粒径０．５〜６０μｍのエマルジョン状態にできる混合器と微細化器とを併設していることを特徴とするエマルジョン燃料製造装置。
可燃性油燃料は燃焼機用の燃料であって、重油成分を主成分としているもの、又は灯油を軽質油を主成分としている請求項１のエマルジョン燃料製造装置。
混合手段が、混合器に水供給用１個〜３個の小孔を混合器中央部に配し、燃料供給用の小孔噴流によるベンチュリー効果で効率よく水を混合できるように、同心円上に燃料供給用のストレート、又は中心部に向かって傾斜させたを小孔３個〜８個を配している混合器と、その出口内部に分散・均一化させる一次微細化する手段からなるフィルターとを設置されている請求項１のエマルジョン燃料製造装置。
前記の混合器により一次混合された油水混合液体を加圧ポンプにより圧送し、微細化器混合液入り側に配したフィルターの後に、微細化粒子にするために、微細化器内部に配した金属あるいはセラミック材料にてつくられた０．１ミリ〜３ミリの小孔を有したオリフィスより噴射し、効率よくキャビテーションを発生させるための空洞を有し、当該流体を乱流状態にして衝突させている壁体を持つ請求項１のエマルジョン燃料製造装置。
エマルジョン燃料を作製供給するためのバイパス回路は、可燃性油燃料バイパス回路入側分岐点付近にバイパスライン用の弁を配し、また、水用のラインにも同様の弁を配し、当該装置の駆動するに当り、水用、および可燃性油燃料用の弁を自動的に開にし、当該燃料を作製しバイパス回路出側分岐点に送り、エマルジョン燃料や通常燃料の切替を自動的に行うことのできる弁を経て、燃焼機器に供給することができる器具を有している請求項１のエマルジョン燃料製造装置。