JP2011027366A

JP2011027366A - エマルジョン燃料生成方法及びその装置

Info

Publication number: JP2011027366A
Application number: JP2009175837A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Watabe; 良治渡部
Original assignee: WATARYO ENGINEERING KK
Current assignee: WATARYO ENGINEERING KK
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】乳化剤を利用せずにより水と油の混合を高める。
【解決手段】油供給路２の途中に油が磁石29に触れるようにした磁気処理室15を設ける。水供給路５の途中に水が触れるように遠赤外線放射物質16を収容した遠赤外線処理室17を設ける。磁石29による磁界によって油分子間距離を拡張し、遠赤外線により水分子を細分化することで、界面を活性化させ、容易に効率的にエマルジョン燃料を生成することができる。前記磁石29を磁鉄鉱により形成して、油分子を分子間距離を拡張でき、前記遠赤外線放射物質16を麦飯石により形成したことで、水分子を効率よく細分化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、油、水によりエマルジョン燃料を生成させるエマルジョン燃料生成方法及びその装置に関するものである。

従来、この種のものは、例えば燃料油供給部、水供給部、及び乳化剤供給部と、複数のラビリンス状凹部の撹拌室に前記燃料油供給部と水供給部と乳化剤供給部とから供給された所定割合の燃料油、水、乳化剤を通過させることで水粒子を微細均一化させながらエマルション燃料を作る静止型ミキサーと、前記静止型ミキサーから供給されるエマルション燃料を燃焼させる燃焼部と、を備え、水粒子を微細均一化させエマルション燃料を燃焼部に送ることで均質なエマルション燃料による燃焼を得ることができる、というものである。

特開２００８−３０９４５５号公報公報

従来技術においては、水と油は相反する性質を持っているため、乳化剤を利用するものであるが、このような薬品添加のものでは水と油の混ぜ合わせに限界があった。

解決しようとする問題点は、乳化剤を利用せずにより水と油の混ぜ合わせを高めるエマルジョン燃料生成方法及びその装置を提供する点である。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、油と水を通過させることでエマルション燃料を生成するエマルション燃料の生成方法において、混合前の油に磁界を与え、混合前の水に遠赤外線を放射し、これら油と水を混合して生成することを特徴とするエマルジョン燃料生成方法である。

また、請求項２の発明は、油タンクなどの油供給源と、前記油供給源に１次側を接続すると共に２次側を混合器の１次側に接続した油供給路と、水タンクなどの水供給源と、前記水供給源に１次側を接続すると共に２次側を前記混合機の前記１次側に接続した水供給路と、前記混合機に１次側を接続すると共に２次側を燃料出口に接続した燃料供給路とを備えたエマルジョン燃焼装置であって、前記油供給路の途中に油が磁石に触れるようにした磁気処理室を設け、前記水供給路の途中に水が触れるように遠赤外線放射物質を収容した遠赤外線処理室を設けたことを特徴とするエマルジョン燃焼装置である。

さらに、請求項３の発明は、前記磁石は磁鉄鉱により形成され、前記遠赤外線放射物質は麦飯石により形成されことを特徴とする請求項１記載のエマルジョン燃焼装置である。

請求項１の発明によれば、磁界によって油分子間距離を拡張し、一方遠赤外線の照射によって水分子を細分化することで、油と水の分子構造を調整して、容易に効率的にエマルジョン燃料を生成することがエマルジョン燃料生成方法を提供することができる。

請求項２の発明によれば、磁界によって油分子間距離を拡張し、一方遠赤外線の照射によって水分子を細分化することで、油と水の分子構造を調整して、容易に効率的にエマルジョン燃料を生成することがエマルジョン燃料生成装置を提供することができる。

請求項３の発明によれば、磁鉄鉱によって油分子間距離を確実に拡張でき、麦飯石によって水分子を確実に細分化することができる。

本発明の実施例１を示す概略図である。同混合器の断面図である。同混合器の側面図である。同混合器の板材の正面図である。本発明の実施例２を示す混合器の断面図である。同混合器の側面図である。同混合器の板材の正面図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜４は実施例１を示しており、重油等液体燃料を収容した油タンクなどの油供給源１に１次側２Ａを接続したパイプ等の油供給路２の２次側２Ｂを混合器３の１次側３Ａに接続している。また水タンクや原水パイプ等の水供給源４に１次側５Ａを接続した水供給路５の２次側５Ｂを混合器３の１次側３Ａに接続している。さらに、混合器３の２次側３Ｂに、１次側６Ａを接続したエマルジョン燃料の燃料供給路６の２次側６Ｂをボイラーなどに装着された燃料出口であるバーナー７の１次側７Ａに接続している。そして、油供給路２の２次側２Ｂと水供給路５の２次側５Ｂは、合流部８を介して混合器３の１次側３Ａに接続されると共に、合流部８と混合器３との間には、１次側９Ａを合流部８とし２次側９Ｂを混合器３側とした燃料供給駆動源であるポンプ９が設けられている。また、バーナー７に１次側10Ａを接続したエマルジョン燃料の戻り路10の２次側10Ｂをポンプ９の１次側９Ａに第一の切替え弁11を介して接続しており、またバーナー７の１次側７Ａに１次側12Ａを接続したエマルジョン燃料の循環路12の２次側12Ｂを合流部８とポンプ９の１次側９Ａとの間に第二の切替え弁13を介して接続している。尚、エマルジョン燃料を使用しない場合に対処するために、油のパイパス路14が設けられている。このパイパス路14の１次側14Ａは油供給源１側に接続されると共に、２次側14Ｂをバーナー７側に接続している。

そして、油供給源１と合流部８との途中に、油が触れるように粉或いは粒状の磁鉄鉱等の磁石を収容し、油を磁界環境下においた磁気処理室15を設けると共に、水供給源４と合流部８との途中に、水が触れるように遠赤外線放射物質16を収容した遠赤外線処理室17が設けられている。磁気処理室15は、中空な第一の円筒状ケース18の内部に粉状或いは粒状の磁鉄鉱等の後述する磁石を収納し、この磁石に油が触れて、この油が流れることができる程度の密度を以って充填されており、第一の円筒状ケース18における長手方向の一側を１次側18Ａとして油供給源１側が接続され、長手方向の他側を２次側18Ｂとして合流部８が接続されている。

遠赤外線処理室17は、中空な第二の円筒状ケース19の内部に粉状或いは粒状の遠赤外線放射物質16である麦飯石に水が触れて、この水が流れることができる程度の密度を以って充填されており、第二の円筒状ケース19における長手方向の一側を１次側19Ａとして水供給源４側が接続され、長手方向の他側を２次側19Ｂとして合流部８が接続されている。

尚、１次側15Ａを有する磁気処理室15の２次側15Ｂから合流部８の間には、第一の流量計20、第一の制御弁21が設けられおり、また１次側17Ａを有する遠赤外線処理室17の２次側17Ｂから合流部８の間には、第二の流量計22、第二の制御弁23が設けられている。また、循環路12の１次側12Ａからバーナー７の１次側７Ａの間には、第三の流量計24、圧力計25が設けられている。これら第一の流量計20などの制御系機器によってバーナー７へのエマルジョン燃料の供給状態、ひいては燃焼状態が制御されるようになっている。尚、図中26は開閉弁、27はストレーナー、28は逆止弁を示している。

前記磁鉄鉱等の磁石29は、永久磁石又は電磁石によって形成されるものである。そして、実施例における磁石である磁鉄鉱（magnetite、マグネタイト）は、鉱物の一種で、鉄分を含むため黒色をしており、金属光沢があり、組成 Fe₃O_4、比重 5.2、モース硬度 5.5 - 6.5ｂな等軸晶系であって、結晶は正8面体をしている。スピネルグループの鉱物である。この磁鉄鉱は、強い磁性を持っているのが特徴で、磁鉄鉱そのものが天然の磁石になっている。

前記遠赤外線放射物質16としての麦飯石は、麦飯をあつめたようで豆粒或いは米粒大の粒状結晶があり、色は黄白色となる。現在では花崗斑岩あるいは石英斑岩で、黄白色のものがこれに当るとされており、遠赤外線を放射しやすいとされている。

さらに、燃料供給路６の途中に混合器としての混合撹拌器30を設ける。この混合撹拌器30の１次側30Ａは混合器３の２次側３Ｂに接続され、混合撹拌器30の２次側30Ｂはバーナー７の１次側７Ａに接続している。実施例では２次側30Ｂ第三の流量計24に接続している。前記油と水が供給されてこれらを混合する混合撹拌器30は第三の円筒状ケース30Ｃの内部には混合撹拌片31がそれぞれ設けられる。この混合撹拌片31は、第三の円筒状ケース30Ｃにおいては、その長手方向中心軸線Ｚを中心として両側に放射方向に突設する第一の板材32と、この第一の板材32の２次側に接続され該第一の板材32と交差するように、実施例では直交するように長手方向中心軸線Ｚを中心として両側に放射方向に突設する第二の板材33と、さらにこの第二の板材33の２次側に接続され該第二の板材33と交差するように、実施例では直交するように長手方向中心軸線Ｚを中心として両側に放射方向に突設する第一の板材32と、引き続き第二の板材33、第一の板材32、第二の板材33・・・が設けられている。第一の板材32、第二の板材33の外周端32Ａ，33Ａは第三の円筒状ケース30の内周面に接続している。尚、実施例では第一の板材32、33の平面はＨ字形状をなしており、隣接する第一の板材32、第二の板材33の凹部32Ｂ，33Ｂ相互が係合することで、接続している。

さらに、前記混合器３の内部には、麦飯石１〜５０ｗｔ％とＳｉＯ₂を主成分とするガラス組成物５０〜９９ｗｔ％とを含有する第一のガラスボール34と、マグネタイト１〜５０ｗｔ％とＳｉＯ₂を主成分とするガラス組成物５０〜９９ｗｔ％とを含有する第二のガラスボール35とを設けている。

次に前記構成についてその作用を説明する。ポンプ９を作動することで、油供給源１からの油は磁気処理室15を通って合流部８に至り、また水供給源４からの水は遠赤外線処理室17を通って合流部８に至り、油と水は合流部８で一部混合する。さらに、この油と水が混合器３に入ると、混合器３内でさらに混合がなされて、バーナー７より噴出するものである。

前記磁気処理室15においては、油が磁気処理室15を通って磁石29による磁界の影響によって油分子間に空洞ができるようになり、これにより油の分子間力を低下させ、分子間距離を拡張する。一方、水が遠赤外線処理室17を通って遠赤外線放射物質16による遠赤外線が放射されることによって、水分子は細分化されて表面張力が弱まる状態となる。そして油と水双方の分子構造を調整し分子間距離を拡張した油分子と、細分化された水分子とによって、界面を活性化させ、容易に効率よくエマルジョン燃料を生成することができる。

また、混合器３においては、第一のガラスボール34及び第二のガラスボール35が、ＳｉＯ2を主成分とするガラス組成物を含有するので、様々な条件下でも遠赤外線成分が溶出しない。したがって、遠赤外線効果を長時間発揮し、維持することができる。また、第一のガラスボール34中の天然石である麦飯石の遠赤外線と、第二のガラスボール35中の磁鉄鉱であるマグネタイトの磁力の放射（即ち、電磁波の照射）を、液体燃料のクラスターを小さくすることができるので、クラスターの大きな液体燃料を燃焼するよりもより完全燃焼に近い燃焼をすることができる。

さらに、混合撹拌器30においては、油と水は長手方向中心軸線Ｚに沿って流れるが、第一の板材32を通過するときには、その左右に分流され、次の第二の板材33を通過するときには、上下に分流されるように、流れが長手方向中心軸線Ｚを回転中心として９０度旋回する。次の第一の板材32を通過するときには、再び左右に分流されるように９０度旋回する。このような旋回を繰り返すことで、油と水は良好に撹拌されると同時に混合することができる。

以上のように、前記実施例では油供給路２の途中に油が磁石29に触れるようにした磁気処理室15を設けて、油分子間距離を拡張し、前記水供給路５の途中に水が触れるように遠赤外線放射物質16を収容した遠赤外線処理室17を設けて水分子を細分化することで、界面を活性化させ、容易に効率的にエマルジョン燃料を生成することができる。

さらに、前記磁石29を磁鉄鉱により形成して、油分子を分子間距離を拡張でき、前記遠赤外線放射物質16を麦飯石により形成したことで、水分子を効率よく細分化することができる。

図５〜７は実施例２を示しており、前記実施例１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施例２では、第一の板材32´、第二の板材33´を大型化して、長手方向中心軸線Ｚに長手方向に沿って並設したものを示している。

以上のように本発明に係るエマルジョン燃料生成方法及びその装置は、各種の用途に適用できる。

１油供給源
２油供給路
２Ａ１次側
２Ｂ２次側
３混合器
４水供給源
５水供給路
５Ａ１次側
５Ｂ２次側
６燃料供給路
６Ａ１次側
６Ｂ２次側
７バーナー（燃料出口）
15 磁気処理室
16 遠赤外線放射物質
17 遠赤外線処理室
29 磁石
30 混合撹拌器（混合器）

Claims

油と水を通過させることでエマルション燃料を生成するエマルション燃料の生成方法において、混合前の油に磁界を与え、混合前の水に遠赤外線を放射し、これら油と水を混合して生成することを特徴とするエマルジョン燃料生成方法。
油タンクなどの油供給源と、前記油供給源に１次側を接続すると共に２次側を混合器の１次側に接続した油供給路と、水タンクなどの水供給源と、前記水供給源に１次側を接続すると共に２次側を前記混合機の前記１次側に接続した水供給路と、前記混合機に１次側を接続すると共に２次側を燃料出口に接続した燃料供給路とを備えたエマルジョン燃料生成装置であって、前記油供給路の途中に油が磁石に触れるようにした磁気処理室を設け、前記水供給路の途中に水が触れるように遠赤外線放射物質を収容した遠赤外線処理室を設けたことを特徴とするエマルジョン燃料生成装置。
前記磁石は磁鉄鉱により形成され、前記遠赤外線放射物質は麦飯石により形成されことを特徴とする請求項２記載のエマルジョン燃料生成装置。