JP2011072955A

JP2011072955A - 乳化物製造装置

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Publication number: JP2011072955A
Application number: JP2009229335A
Authority: JP
Inventors: Nozomu Iketani; 臨池谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-14

Abstract

【課題】効率よく短時間で乳化物を製造することができる乳化物製造装置を提供する。
【解決手段】多数のワイヤを有する回転ブラシ７９は回転軸７５の軸心方向へ直列に５個配置されており、これらの回転ブラシ７９は容器９に収容されている。容器９内へ送給されたＡ重油と水は、最下段のカップ８１ａ内で回転ブラシ７９ａによって攪拌・混合される。この際回転ブラシ７９ａは多数のワイヤを有しており、しかも回転ブラシ７９ａは高速で回転するので、Ａ重油と水は次々に切られるようにして攪拌・混合される。カップ８１ａ内で攪拌・混合されたＡ重油と水は穴８７ａから直ぐ上の段の回転ブラシ７９ｂに向かって送られて、カップ８１ｂ内で回転ブラシ７９ｂによって更に攪拌・混合される。同様にして回転ブラシ７９ｃ、７９ｄ、７９ｅによって攪拌・混合される。Ａ重油と水が十分に攪拌・混合されて乳化物となり、加水燃料が製造される。
【選択図】図４

Description

本発明は乳化物製造装置に係り、例えば油と水とを混合して成る加水燃料を製造するための乳化物製造装置に関するものである。

重油等と水とから成る加水燃料は燃費効率を高める目的でボイラー等に使用されている。特許文献１に記載された乳化物製造装置及び乳化方法は加水燃料を得るためのものであり、傾斜した長尺筒状容器と、その上方から下底部の間に挿設された螺旋帯の回転体と、筒状容器の上方部の最上部壁に乳化剤と水の混合液の供給口と、それに続く下側の上方部壁に油供給口と、筒状容器の下底部に突設された乳化物吐出口とを設け、また油供給口と筒状容器の下底部開口部との間に円筒状容器の外側に並設して乳化物の一部を油供給口へ返送させる乳化物返送パイプを設け、回転体を回転させて、乳化剤と水との混合物と油とを攪拌する。そして、乳化剤と水との混合物と油を長尺筒状容器内に返送・循環して攪拌処理して乳化物を製造するものである。

特開２００７−１５２２１４

しかしながら、上記従来の乳化物製造装置は、螺旋帯の回転体を回転させて、乳化剤と水との混合物と油とを攪拌するため攪拌の能率が低い。このため長尺筒状容器内に返送・循環して攪拌処理を何度か行う必要があり、乳化物を得るのに相当な時間がかかってしまうという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、効率よく短時間で乳化物を製造することができる乳化物製造装置を提供することを、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、長尺筒状の容器と、前記容器の一端側に設けられた導入口と、前記容器の他端側に設けられた排出口と、前記容器に収容され回転軸に固定された回転ブラシと、前記回転軸を回転させる回転軸駆動手段と、前記導入口から容器内へ送り込まれた油と水が前記回転ブラシを通り抜けるように流路を規制する流路規制手段と有し、前記導入口から油と水を前記容器内へ送給し、容器内に送給された油と水を前記回転ブラシによって攪拌・混合して乳化物とし、前記乳化物を前記排出口から排出することを特徴とする乳化物製造装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した乳化物製造装置において、回転ブラシは複数設けられ、前記回転ブラシは軸心方向へ直列に配置されていることを特徴とする乳化物製造装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した乳化物製造装置において、流路規制手段は、回転ブラシに被せられ、下面が開口し、上面に穴を有するカップによって構成されていることを特徴とする乳化物製造装置である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した乳化物製造装置において、油と水を容器の導入口から容器内へ送給する送給手段を備え、前記送給手段の駆動力は回転軸駆動手段から得ていることを特徴とする乳化物製造装置である。

請求項５の発明は、請求項４に記載した乳化物製造装置において、送給手段はギヤポンプであり、前記ギヤポンプのギヤは回転ブラシが固定された回転軸に取り付けられていることを特徴とする乳化物製造装置である。

本発明の乳化物製造装置によれば、効率よく短時間で乳化物を製造することができる。

本発明の実施の形態に係る乳化物製造装置の斜視図である。図１の乳化物製造装置のギヤポンプの分解斜視図である。図１の乳化物製造装置の回転ブラシとカップの斜視図である。図１の乳化物製造装置の動作を説明する図である。

本発明の実施の形態に係る乳化物製造装置１を図面にしたがって説明する。
符号３はベースを示し、このベース３の下面の四隅にはキャスタ５が取り付けられている。ベース３の上面には送給手段としてのギヤポンプ７、長尺筒状の容器９、貯留タンク１１等が備えられている。

ギヤポンプ７の構造について説明する。
符号１５はある程度の厚さ寸法をもつ略平盤状のケース本体を示し、このケース本体１５の上面には円形の大凹部１７、この大凹部１７に連通する円形の小凹部１９及び大凹部１７と小凹部１９との間に形成された連通部２１が設けられている。これらの大凹部１７、小凹部１９及び連通部２１は連続して形成されており、全体として平面視略ダルマ状を為している。

また、ケース本体１５には油供給穴２５、水供給穴２７及び油直通穴２９が形成されている。油供給穴２５はケース本体１５の一方側の側面から小凹部１９の内面に通じており、水供給穴２７はケース本体１５の一方側の側面から大凹部１７の内面に通じている。また油直通穴２９は、ケース本体１５の前述した油供給穴２５、水供給穴２７が形成された側面と対向する側の側面から連通部２１の内面に通じている。

油供給穴２５には油供給用ホース３３の一端が接続されており、油供給用ホース３３の他端は図示しない油タンクに接続されている。水供給穴２７には水供給用ホース３５の一端が水供給開閉バルブ３６を介して接続されており、水供給用ホース３５の他端は図示しない水タンクに接続されている。また油直通穴２９には油直通用ホース３７の一端が接続されており、油直通用ホース３７の他端は図示しないボイラーのバーナーに接続されている。
ケース本体１５に形成された大凹部１７の底面の中心には支持穴３９が形成されている。

符号４１は閉蓋を示し、この閉蓋４１はケース本体１５の上面を閉塞している。閉蓋４１には丸穴４３が形成されている。
符号４５は連結蓋を示し、この連結蓋４５は円盤状の取付部４９と、この取付部４９に一体に形成された嵌合部４７とから成っており、嵌合部４７は取付部４９より一回り小さい径寸法に設定されている。嵌合部４７は丸穴４３に嵌められており、取付部４９は閉蓋４１上に位置している。連結蓋４５の中心には回転軸挿通穴５１が形成されており、また連結蓋４５には、導入口としての連通穴５３が形成されている。

符号５７は大ギヤを示し、この大ギヤ５７は大凹部１７に収容されている。大ギヤ５７の中心部には軸受５９が設けられており、この軸受５９には支持軸６１が挿通されている。支持軸６１の下端部は、支持穴３９に嵌められてケース本体１５に固定されており、支持軸６１の上端部は、閉蓋４１に形成された図示しない支持穴に嵌められて閉蓋４１に固定されている。これにより大ギヤ５７は支持軸６１によって回転自在に支持されている。
符号６３は小ギヤを示し、この小ギヤ６３は小凹部１９に収容され、大ギヤ５７に噛み合っている。

長尺筒状の容器９の下端部には取り付けベース６７が外嵌されており、この取り付けベース６７は閉蓋４１に取り付けられている。また容器９の下側開口は連結蓋４５によって塞がれており、この連結蓋４５に形成された連通穴５３を介して連通部２１と容器９とが連通している。
また、容器９の上端にはモータベース７１が取り付けられており、このモータベース７１には回転軸駆動手段としてのモータ７３が支持されている。モータ７３の図示しない駆動軸には回転軸７５が連結されており、この回転軸７５は容器９内を通り、回転軸７５の先端部分は容器９の下端から突出している。この回転軸７５の先端部分は回転軸挿通穴５１に挿通され、連結蓋４５の下面から突出しており、この突出部分には小ギヤ６３が固定されている。

図３において符号７９は回転ブラシを示し、この回転ブラシ７９はワイヤブラシであり、筒状の中心部材と、この中心部材に植設された多数のワイヤとによって構成されている。多数のワイヤは先端部を外方向へ向けて円筒状を為すように植設されている。なお、ワイヤの直径０．７ｍｍである。回転ブラシ７９は回転軸７５に外嵌され固定されている。回転ブラシ７９は回転軸７５の軸心方向へ直列に５個配置された状態で容器９に収容されている。図４に示す５個の回転ブラシ７９については、各回転ブラシ７９を区別するため便宜的に最下段から上段に向かって７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ、７９ｅを付すこととする。

符号８１は流路規制手段としてのカップを示し、このカップ８１は円筒部８３と、この円筒部８３に一体に形成された上板部８５とから成っており、上板部８５の中心には穴８７が形成されている。カップ８１は５個の回転ブラシ７９にそれぞれ上から被せられており、回転軸７５は穴８７を貫いている。図４に示す５個のカップ８１については、各カップ８１を区別するため便宜的に最下段から上段に向かって８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅを付すこととする。また穴８７についてもカップ８１と同様に８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄ、８７ｅを付すこととする。

図２に示すように容器９の上端部には排出口９１が形成されており、この排出口９１には供給管８９の一端が接続されている。供給管８９の他端は貯留タンク１１の上端部に接続されている。貯留タンク１１の下端部には乳化物供給用ホース９３の一端が乳化物開閉バルブ９５を介して接続されており、乳化物供給用ホース９３の他端は図示しないボイラーのバーナーに接続されている。

次に、乳化物製造装置１の動作について説明する。
モータ７３の図示しないスイッチを押すと、駆動軸と共に回転軸７５が回転して、この回転軸７５と共に回転ブラシ７９と小ギヤ６３が図２において時計回りの方向に回転する。そして小ギヤ６３と噛み合っている大ギヤ５７が反時計回りの方向に回転する。

小ギヤ６３が回転すると、図示しない油タンクからＡ重油が油供給用ホース３３、油供給穴２５を通って小凹部１９に引き入れられ、また大ギヤ５７が回転すると、図示しない水タンクから水が水供給用ホース３５、水供給開閉バルブ３６、水供給穴２７を通って大凹部１７に引き入れられる。Ａ重油は小ギヤ６３の歯によって搬送され、水は大ギヤ５７の歯によって搬送されて連通部２１へ送られる。連通部２１において、Ａ重油と水には極めて大きな圧力がかかった状態となり、この圧力によってＡ重油と水は連通穴５３を通って容器９内へ連続して送給される。上記のようにＡ重油と水には極めて大きな圧力がかかっているので、Ａ重油と水のクラスターが小さくなり、乳化されやすくなることも期待できる。
水供給開閉バルブ３６は、大凹部１７に引き入れられる水の量が小凹部１９に引き入れられるＡ重油の量の略半分に調整されている。従って、容器９内へ送り込まれるＡ重油と水の比率は略２対１となる。

図４に示すように容器９内へ送給されたＡ重油と水は、最下段のカップ８１ａ内で回転ブラシ７９ａによって攪拌・混合される。この際、前述したように回転ブラシ７９ａは多数のワイヤを有しており、しかも回転ブラシ７９ａは高速で回転するので、Ａ重油と水は次々に切られるようにして攪拌・混合される。なお、回転軸７５の回転速度は一例として１８００ｒｐｍである。
そして、カップ８１ａ内で攪拌・混合されたＡ重油と水は穴８７ａから直ぐ上の段の回転ブラシ７９ｂに向かって送られる。そしてＡ重油と水はカップ８１ｂ内で回転ブラシ７９ｂによって更に攪拌・混合される。同様にしてＡ重油と水は穴８７ｂ、８７ｃ、８７ｄから回転ブラシ７９ｃ、７９ｄ、７９ｅに向かって送られて、回転ブラシ７９ｃ、７９ｄ、７９ｅによって攪拌・混合される。これによりＡ重油と水が十分に攪拌・混合されて乳化物となり、加水燃料が製造される。

このようにＡ重油と水を５個の回転ブラシ７９によって次々に攪拌・混合され、連続して効率よく短時間で加水燃料を製造することができる。
上記したようにＡ重油と水はカップ８１の穴８７から直ぐ上の段の回転ブラシ７９に向かって送られる。即ちカップ８１は、Ａ重油と水が回転ブラシ７９を通り抜けるように流路を規制しているので、Ａ重油と水は回転ブラシ７９に確実に巻き込まれる。

最上段のカップ８１の穴８７を通過した加水燃料は排出口９１から排出され、供給管８９を通って貯留タンク１１に送給される。そして加水燃料は乳化物供給用ホース９３を通って図示しないバーナーに送給される。
なお、バーナーの着火時には着火不良を確実に防止するためＡ重油のみを送る。すなわち、乳化物開閉バルブ９５と水供給開閉バルブ３６を閉じ、図示しない油直通開閉バルブを開いて、Ａ重油のみを油直通穴２９、油直通用ホース３７を介してバーナーへ送給する。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
上記実施の形態では、回転ブラシ７９を５個設けたが、回転ブラシ７９の数は適宜変更してもよい。
上記実施の形態では、流路規制手段をカップ８１によって構成したが、流路規制手段を、例えば容器９内を区画する仕切り板によって構成してもよい。
上記実施の形態では、送球手段をギヤポンプ７によって構成したが、送球手段を他の種類のポンプ、例えばダイヤフラムポンプによって構成してもよい。
回転ブラシ７９のワイヤの直径０．７ｍｍに限定されるものではなく、回転ブラシのサイズ等に応じて適宜選択する。

本発明は乳化物、例えば油と水とを混合して成る加水燃料を製造するための乳化物製造装置の製造業に利用可能である。

１…乳化物製造装置３…ベース５…キャスタ
７…ギヤポンプ９…長尺筒状の容器１１…貯留タンク
１５…ケース本体１７…大凹部１９…小凹部
２１…連通部２５…油供給穴２７…水供給穴
２９…油直通穴３３…油供給用のホース
３５…水供給用ホース３６…水供給開閉バルブ
３７…油直通用のホース３９…支持穴４１…閉蓋
４３…丸穴４５…連結蓋４７…嵌合部
４９…取付部５１…回転軸挿通穴５３…連通穴
５７…大ギヤ５９…軸受６１…支持軸
６３…小ギヤ６７…取り付けベース７１…モータベース
７３…モータ７５…回転軸７９…回転ブラシ
８１…カップ８３…円筒部８５…上板部
８７…穴８９…供給管９１…排出口
９３…乳化物供給用ホース９５…乳化物開閉バルブ

Claims

長尺筒状の容器と、前記容器の一端側に設けられた導入口と、前記容器の他端側に設けられた排出口と、前記容器に収容され回転軸に固定された回転ブラシと、前記回転軸を回転させる回転軸駆動手段と、前記導入口から容器内へ送り込まれた油と水が前記回転ブラシを通り抜けるように流路を規制する流路規制手段と有し、前記導入口から油と水を前記容器内へ送給し、容器内に送給された油と水を前記回転ブラシによって攪拌・混合して乳化物とし、前記乳化物を前記排出口から排出することを特徴とする乳化物製造装置。
請求項１に記載した乳化物製造装置において、回転ブラシは複数設けられ、前記回転ブラシは軸心方向へ直列に配置されていることを特徴とする乳化物製造装置。
請求項１または２に記載した乳化物製造装置において、流路規制手段は、回転ブラシに被せられ、下面が開口し、上面に穴を有するカップによって構成されていることを特徴とする乳化物製造装置。
請求項１から３のいずれかに記載した乳化物製造装置において、油と水を容器の導入口から容器内へ送給する送給手段を備え、前記送給手段の駆動力は回転軸駆動手段から得ていることを特徴とする乳化物製造装置。
請求項４に記載した乳化物製造装置において、送給手段はギヤポンプであり、前記ギヤポンプのギヤは回転ブラシが固定された回転軸に取り付けられていることを特徴とする乳化物製造装置。