JP2010025522A

JP2010025522A - エマルジョン燃料供給システム

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Publication number: JP2010025522A
Application number: JP2008190969A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nagatomo; 史郎長友
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-24
Also published as: JP4544480B2

Abstract

【課題】乳化剤を使用せずにエマルジョン燃料の供給を行ってランニングコストの低減を図るとともに、燃料と水との分離を防止して燃焼装置の破損や配管の腐食を防止すること。
【解決手段】本発明では、燃料を水でエマルジョン化させたエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給システムにおいて、燃料を供給する燃料供給流路と、水を供給する水供給流路と、燃料供給流路から供給される燃料と水供給流路から供給される水とを混合して供給する混合供給流路と、燃焼装置の給油口近傍まで伸延させた混合供給流路の先端に接続したエマルジョン燃料生成器とを有し、前記水供給流路に開閉バルブを介設するとともに、開閉バルブに制御装置を接続し、前記制御装置は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給停止後に前記開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御した。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を水でエマルジョン化させたエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給システムに関するものである。

近年、限りある石油系燃料の有効活用や、燃焼時の大気汚染物質（窒素酸化物や煤塵など）の発生防止などを目的として、燃料を水でエマルジョン化させたエマルジョン燃料が注目されてきている。

このエマルジョン燃料をエンジン等の各種燃焼装置に供給するシステム（エマルジョン燃料供給システム）としては、燃料と水と乳化剤とを所定条件化で撹拌混合してエマルジョン燃料を生成し、そのエマルジョン燃料を貯留タンクに貯留しておき、貯留タンクから各種の燃焼装置に供給するように構成している（たとえば、特許文献１参照。）。

特開２００８−１５０４２１号公報

ところが、上記従来のエマルジョン燃料供給システムでは、エマルジョン燃料を貯留した貯留タンクから燃焼装置にエマルジョン燃料を供給するように構成していたために、燃料のエマルジョン化が不十分であると、燃料と水とが分離した状態で燃焼装置に供給されてしまい、燃焼装置の故障や破損の原因となっており、また、水による配管の腐食の原因ともなっていた。

そのため、従来のエマルジョン燃料供給システムでは、長期間にわたって安定して燃料をエマルジョン化させる必要があり、高価な乳化剤を使用しており、ランニングコストが増大していた。

また、上記従来のエマルジョン燃料供給システムでは、燃焼装置の未使用時に貯留タンクと燃焼装置との間の配管にエマルジョン燃料が残留しており、そのエマルジョン燃料が経時的に燃料と水とに分離して、燃焼装置の破損や配管の腐食を引き起こすおそれがあった。

そこで、請求項１に係る本発明では、燃料を水でエマルジョン化させたエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給システムにおいて、燃料を供給する燃料供給流路と、水を供給する水供給流路と、燃料供給流路から供給される燃料と水供給流路から供給される水とを混合して供給する混合供給流路と、燃焼装置の給油口近傍まで伸延させた混合供給流路の先端に接続したエマルジョン燃料生成器とを有し、前記水供給流路に開閉バルブを介設するとともに、開閉バルブに制御装置を接続し、前記制御装置は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給停止後に前記開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することにした。

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記制御装置は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給開始前に前記開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することにした。

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、本発明では、燃料を水でエマルジョン化させたエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給システムにおいて、燃料を供給する燃料供給流路と、水を供給する水供給流路と、燃料供給流路から供給される燃料と水供給流路から供給される水とを混合して供給する混合供給流路と、燃焼装置の給油口近傍まで伸延させた混合供給流路の先端に接続したエマルジョン燃料生成器とを有し、水供給流路に開閉バルブを介設するとともに、開閉バルブに制御装置を接続し、制御装置は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給停止後に開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することにしているために、乳化剤を使用せずにエマルジョン燃料の供給を行え、ランニングコストの低減を図ることができ、また、エマルジョン燃料の残留による燃料と水との分離を防止して、燃焼装置の破損や配管の腐食を防止することができる。

また、本発明では、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給開始前に開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することにしているために、燃焼装置の燃焼を円滑に開始させることができ、これによっても、燃焼装置の破損を防止することができる。

以下に、本発明に係るエマルジョン燃料供給システムの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明に係るエマルジョン燃料供給システム１は、燃料供給源２から供給された燃料３と水供給源４から供給された水５とを用いてエマルジョン燃料生成器６でエマルジョン燃料を生成するとともに、生成したエマルジョン燃料を生成後直ちに燃焼装置の給油口７に供給して、燃焼装置で燃焼させるためのシステムである。なお、燃料３としては、重油、軽油、ガソリン、灯油などの各種の液体燃料を用いることができる。また、水５としては、水道水、蒸留水、酸化・還元水などの各種の水を用いることができる。

燃料供給源２には、給油管８の基端部を接続し、給油管８の先端部に三方ジョイント９を接続し、この三方ジョイント９にバイパス管10の基端部と分岐管11の基端部とを接続している。

この分岐管11は、中途部にフィルター12を介設するとともに、先端部にボールタップ13を設けて燃料タンク14に連通連結している。なお、燃料タンク14は、所定量の燃料３を大気圧下で貯留するようになっている。

一方、水供給源４には、給水管15の基端部を接続し、給水管15の中途部にフィルター16を介設するとともに、給水管15の先端部にボールタップ17を設けて水タンク18に連通連結している。なお、水タンク18は、所定量の水５を大気圧下で貯留するようになっている。

燃料タンク14には、底部に燃料供給管19の基端部を接続し、燃料供給管19の中途部に流量調整バルブ20を介設するとともに、燃料供給管19の先端部に三方ジョイント21を接続している。流量調整バルブ20は、制御装置22に接続されており、制御装置22によって燃料供給管19を流れる燃料３の流量が制御できるようになっている。

一方、水タンク18には、底部に水供給管23の基端部を接続し、水供給管23の中途部に流量調整バルブ24と開閉バルブ25を介設するとともに、水供給管23の先端部に前記三方ジョイント21を接続している。流量調整バルブ24は、制御装置22に接続されており、制御装置22によって水供給管23を流れる水５の流量が制御できるようになっている。また、開閉バルブ25も、制御装置22に接続されており、制御装置22によって水供給管23からの水５の供給を開始又は停止する制御を行うことができるようになっている。

燃料供給管19及び水供給管23の先端部に接続した三方ジョイント21には、連結管26の基端部を接続し、連結管26の先端部にポンプ27の吸入口を接続し、ポンプ27の排出口に混合供給管28の基端部を接続している。ポンプ27は、制御装置22に接続されており、制御装置22によってポンプ27の駆動を制御できるようになっている。

なお、図１に示すように、移動可能に形成した筐体29の内部に、燃料タンク14、水タンク18、燃料供給管19、水供給管23、流量調整バルブ20,24、開閉バルブ25、ポンプ27、制御装置22などを収容している。

混合供給管28は、筐体29から燃焼装置の給油口７の近傍まで伸延させ、先端部にエマルジョン燃料生成器６の基端部を接続し、エマルジョン燃料生成器６の先端部に連結管30の基端部を接続し、連結管30の先端部に三方バルブ31を接続している。三方バルブ31は、制御装置22に接続されており、制御装置22によって三方バルブ31の流路切換を制御できるようになっている。

三方バルブ31には、前記バイパス管10の先端部を接続するとともに、供給管32の基端部を接続しており、供給管32の先端部に燃焼装置の給油口７を接続している。

エマルジョン燃料生成器６は、図２に示すように、ホルダー33の内部に磁気リング34と本体35とキャップ36とを収容した構成となっている。

ホルダー33は、両端部に混合供給管28の先端部や連結管30の基端部を接続する連結ネジ部37,38を形成するとともに、内部に筒型状の収容室39と排出管40とを連通させて形成している。

磁気リング34は、円環状の磁石で形成しており、本体35で生成されたエマルジョン燃料に磁気を作用させて、エマルジョン化の促進及びエマルジョン状態の保持を行うようにしている。

本体35は、円柱体に先細状の円孔を形成し、混合供給管28から予め混合された状態で供給される燃料３と水５とを同時に通過させることで、流速及び圧力を急激に上昇させて燃料３を水５でエマルジョン化させるようにしている。

キャップ36は、中空円筒形状に形成しており、ホルダー33の収容室39の内部に磁気リング34、本体35の順で収容した後に収容室39に螺着することで、収容室39に磁気リング34と本体35とを保持するようにしている。

以上に説明したエマルジョン燃料供給システム１では、燃料タンク14と燃料供給管19とで燃料３を供給するための燃料供給流路を構成している。

また、上記エマルジョン燃料供給システム１では、水タンク18と水供給管23とで水５を供給するための水供給流路を構成している。

さらに、上記エマルジョン燃料供給システム１では、三方ジョイント21と連結管26とポンプ27と混合供給管28とで燃料供給流路から供給される燃料３と水供給流路から供給される水５とを混合して供給する混合供給流路を構成している。

そして、上記エマルジョン燃料供給システム１では、まず、燃焼装置へエマルジョン燃料を供給開始する前に、制御装置22が開閉バルブ25を閉弁状態になるように制御して、燃焼装置に燃料３のみを供給し、エマルジョン燃料を供給しないようにしている。

これにより、燃焼装置の始動開始時には、燃料３のみが供給され、燃料３のみの燃焼状態となる。

その後、上記エマルジョン燃料供給システム１では、所定時間経過した場合、或いは、燃焼装置などが所定温度に達した場合には、制御装置22が開閉バルブ25を開弁状態になるように制御して、燃焼装置にエマルジョン燃料を供給するようにしている。

これにより、燃焼装置の始動開始後には、エマルジョン燃料が供給され、エマルジョン燃料の燃焼状態となる。

さらに、上記エマルジョン燃料供給システム１では、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給を停止した後に、制御装置22が開閉バルブ25を閉弁状態になるように制御して、燃焼装置に燃料３のみを供給し、エマルジョン燃料を供給しないようにしている。

これにより、燃焼装置の停止時には、燃料３のみが供給され、燃料３のみの燃焼状態となり、燃焼装置の停止後には、混合供給管28や供給管32などの配管には燃料３のみが残留しエマルジョン燃料は残留しないことになる。

このように、上記エマルジョン燃料供給システム１では、燃料３を水５でエマルジョン化させたエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するように構成しており、燃料３を供給する燃料供給流路と、水５を供給する水供給流路と、燃料供給流路から供給される燃料３と水供給流路から供給される水５とを混合して供給する混合供給流路と、燃焼装置の給油口７の近傍まで伸延させた混合供給流路の先端に接続したエマルジョン燃料生成器６とを有し、水供給流路に開閉バルブ25を介設するとともに、開閉バルブ25に制御装置22を接続し、制御装置22は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給停止後に開閉バルブ25を閉弁して、燃焼装置に燃料３のみを供給するように制御している。

そのため、上記エマルジョン燃料供給システム１では、乳化剤を使用せずにエマルジョン燃料の供給を行え、ランニングコストの低減を図ることができ、また、エマルジョン燃料の残留による燃料３と水５との分離を防止して、燃焼装置の破損や配管の腐食を防止することができる。

また、上記エマルジョン燃料供給システム１では、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給開始前に開閉バルブ25を閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することにしているために、燃焼装置の燃焼を円滑に開始させることができ、これによっても、燃焼装置の破損を防止することができる。

本発明に係るエマルジョン燃料供給システムを示す説明図。エマルジョン燃料生成器を示す断面図（(a)分解状態、(b)組立状態）。

符号の説明

１エマルジョン燃料供給システム２燃料供給源
３燃料４水供給源
５水６エマルジョン燃料生成器
７給油口８給油管
９三方ジョイント 10 バイパス管
11 分岐管 12 フィルター
13 ボールタップ 14 燃料タンク
15 給水管 16 フィルター
17 ボールタップ 18 水タンク
19 燃料供給管 20 流量調整バルブ
21 三方ジョイント 22 制御装置
23 水供給管 24 流量調整バルブ
25 開閉バルブ 26 連結管
27 ポンプ 28 混合供給管
29 筐体 30 連結管
31 三方バルブ 32 供給管
33 ホルダー 34 磁気リング
35 本体 36 キャップ
37,38 連結ネジ部 39 収容室
40 排出管

Claims

燃料を水でエマルジョン化させたエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給システムにおいて、
燃料を供給する燃料供給流路と、水を供給する水供給流路と、燃料供給流路から供給される燃料と水供給流路から供給される水とを混合して供給する混合供給流路と、燃焼装置の給油口近傍まで伸延させた混合供給流路の先端に接続したエマルジョン燃料生成器とを有し、
前記水供給流路に開閉バルブを介設するとともに、開閉バルブに制御装置を接続し、
前記制御装置は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給停止後に前記開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することを特徴とするエマルジョン燃料供給システム。
前記制御装置は、燃焼装置へのエマルジョン燃料の供給開始前に前記開閉バルブを閉弁して、燃焼装置に燃料のみを供給するように制御することを特徴とする請求項１に記載のエマルジョン燃料供給システム。