JP2014181302A - Microemulsion preparation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2種類の液体を混合してマイクロエマルジョンを生成するマイクロエマルジョン生成装置に関するものである。 The present invention relates to a microemulsion generating apparatus that generates a microemulsion by mixing two kinds of liquids.
水と油のように、本来なら混ざり合わない2種の液体を、種々の目的から出来るだけ均一に混合することが、従来から行われている。例えば、重油とか灯油等の燃料油と水とを均一に混合して混合燃料を生成すれば、その混合燃料は、純粋な燃料油に比して低コストとなるばかりでなく、燃焼時のCO2 やNOX の発生量が少なく、公害防止にも資することが知られている。
混合燃料の燃焼効率を向上させるには、燃料油と水との混合が、出来るだけ細かいレベル(例、微粒子レベル)で良好になされることが要請される。そのため、従来の液体混合装置では、混合しようとしている液体に乳化剤(界面活性剤)を加え、攪拌羽根で攪拌してエマルジョンとすることが行われている。
Conventionally, two kinds of liquids, such as water and oil, which are not originally mixed are mixed as uniformly as possible for various purposes. For example, if fuel oil such as heavy oil or kerosene and water are uniformly mixed to produce a mixed fuel, the mixed fuel is not only less expensive than pure fuel oil, but also CO2 during combustion. generation amount of 2 or NO X is low, it is known that also contribute to pollution prevention.
In order to improve the combustion efficiency of the mixed fuel, it is required that the fuel oil and water are mixed well at a level as fine as possible (for example, a fine particle level). Therefore, in a conventional liquid mixing apparatus, an emulsifier (surfactant) is added to a liquid to be mixed, and stirred with a stirring blade to form an emulsion.
図3は、そのような従来の液体混合装置を示す図である。図3において、201,202は配管、203は混合部、204は攪拌駆動部、205はタンク、206は混合液、207は攪拌羽根、208,209は配管、210は軟水化部である。
混合部203は、混合する液を収容するタンク205と、該タンク205の中で混合液を攪拌する攪拌羽根207と、該攪拌羽根207を回転させる攪拌駆動部204とを具えている。
FIG. 3 is a diagram showing such a conventional liquid mixing apparatus. In FIG. 3, 201 and 202 are piping, 203 is a mixing part, 204 is a stirring drive part, 205 is a tank, 206 is a liquid mixture, 207 is a stirring blade, 208 and 209 are pipings, and 210 is a water softening part.
The mixing unit 203 includes a
ここでは、混合する液体として、水(硬水)と油(燃料油)を例にとっている。油は、配管202を通って混合部203のタンク205へ送られる。水は、硬水のままでは油との混合が良好に行われないので、先ず軟水化部210に送られ、ここで軟水化される。軟水化された水は、配管208を通ってタンク205へ送られる。
一方、配管201で送られて来る乳化剤(界面活性剤)は、配管202で送られて来る油に添加され、タンク205へ送られる。
乳化剤が添加された混合液は乳化し(白濁し)、これを攪拌羽根207で強力に攪拌することにより混合は次第に均一となり、やがてエマルジョンとなる。エマルジョンの状態となった混合燃料は、配管209から外部へ取り出され、使用に供される。なお、混合液が白濁するのは、混ざっている液体の粒径が大きいので、それに当たった可視光の散乱が多いからである。エマルジョンでは、混入している液体の粒径は、小さいものでも0.1μm程度の大きさはある。
Here, water (hard water) and oil (fuel oil) are taken as examples of the liquid to be mixed. The oil is sent to the
On the other hand, the emulsifier (surfactant) sent through the
The mixed solution to which the emulsifier is added is emulsified (white turbidity), and by vigorously stirring it with the stirring
前記した従来の液体混合装置で生成した混合液には、次のような問題点があった。
1.乳化剤を必要とするが、これは比較的高価であり、コストが高くなる。
2.乳化剤のため混合液体の色は乳白色となってしまう(白濁)。例えば混合燃料を生成した場合、見た目が燃料油らしくない。
3.混合している液粒の直径(粒径)がまだ大きく、粘性が大である。そのため、時間の経過と共に分離してくる。
4.混合燃料を生成した場合、発熱量が元の燃料油に比べて少ない。
本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものである。
The liquid mixture produced by the conventional liquid mixing apparatus described above has the following problems.
1. Although an emulsifier is required, this is relatively expensive and expensive.
2. Because of the emulsifier, the color of the mixed liquid becomes milky white (white turbidity). For example, when mixed fuel is produced, it does not look like fuel oil.
3. The diameter (particle size) of the mixed liquid particles is still large and the viscosity is large. Therefore, it separates with the passage of time.
4). When mixed fuel is produced, the calorific value is less than that of the original fuel oil.
An object of the present invention is to solve such problems.
前記課題を解決するため、本発明では、混合液がマイクロエマルジョンの状態となるようなマイクロエマルジョン生成装置を提供する。なお、マイクロエマルジョンとは、混入している液体の粒径が0.05μm以下の大きさとなっている混合液のことを言い、混合していると言えども、あたかも溶け込んでいるかのような外観を呈し、もはや1液相をなしていると言えるものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a microemulsion generating apparatus in which a mixed liquid is in a microemulsion state. Microemulsion refers to a liquid mixture in which the particle size of the mixed liquid is 0.05 μm or less, and even if it is mixed, it looks as if it is dissolved. It can be said that it is no longer a single liquid phase.
本発明のマイクロエマルジョン生成装置は、 混合しようとする水を軟水化する軟水化部(2)と、該軟水化部からの軟水を純水化する純水化部(3)と、該純水化部からの純水を第1の液体磁気処理装置によりマイナスイオン化する水イオン化部(4)と、混合しようとする油を第2の液体磁気処理装置によりプラスイオン化する油イオン化部(5)と、該油イオン化部からのプラスイオン化された油に正の電位を付与する電位付与部(6)と、該電位付与部からの油を正電位に帯電させて噴霧すると共に前記水イオン化部からの水を負電位に帯電させて噴霧し、これら噴霧同士を交わらせることにより、混合液がマイクロエマルジョンの状態となるよう混合を行う混合部(7)とを具えることとした。 The microemulsion generator of the present invention includes a water softening unit (2) for softening water to be mixed, a dewatering unit (3) for purifying soft water from the water softening unit, and the pure water. A water ionization section (4) for negatively ionizing pure water from the gasification section by the first liquid magnetic processing apparatus, and an oil ionization section (5) for positively ionizing the oil to be mixed by the second liquid magnetic processing apparatus; A potential applying unit (6) for applying a positive potential to the positive ionized oil from the oil ionizing unit, and charging and spraying the oil from the potential applying unit to a positive potential from the water ionizing unit. It was decided to provide a mixing section (7) that performs mixing so that the mixed liquid is in a microemulsion state by spraying water charged to a negative potential and causing the sprays to cross each other.
前記したマイクロエマルジョン生成装置において、水イオン化部(4)は、純水化部から送られて来る純水を収容するタンクであって、水の酸化還元電位を低下させる酸化還元電位低下材および水質を安定化する水質安定化材が入れられた第1のタンク(41)と、該純水を循環させるための第1のポンプおよび第1の配管(42)と、該第1の配管の途中の外周に装備され、該第1の配管の中を通流する純水に電磁界を作用させる第1の液体磁気処理装置(44)と、該第1の液体磁気処理装置に純水をマイナスイオン化するための第1のパルス電源を供給する第1のパルス電源装置(45)とを具えるよう構成することが出来る。 In the microemulsion generating apparatus described above, the water ionization unit (4) is a tank that stores pure water sent from the pure water purification unit, and a redox potential reducing material and water quality that reduce the redox potential of water. A first tank (41) in which a water quality stabilizing material that stabilizes water is placed, a first pump and a first pipe (42) for circulating the pure water, and a middle of the first pipe A first liquid magnetic processing device (44) that is applied to the pure water flowing through the first pipe and applies an electromagnetic field to the first liquid magnetic processing device. And a first pulse power supply (45) for supplying a first pulse power supply for ionization.
前記したマイクロエマルジョン生成装置において、油イオン化部(5)は、混合する油を収容する第2のタンク(51)と、該油を循環させるための第2のポンプ(53)および第2の配管(52)と、該第2の配管の途中の外周に装備され、該第2の配管の中を通流する油に電磁界を作用させる第2の液体磁気処理装置(54)と、該第2の液体磁気処理装置に油をプラスイオン化するための第2のパルス電源を供給する第2のパルス電源装置(55)とを具えるよう構成することが出来る。 In the microemulsion generating apparatus described above, the oil ionization section (5) includes a second tank (51) that contains oil to be mixed, a second pump (53) and a second pipe for circulating the oil. (52), a second liquid magnetic processing apparatus (54) that is installed on the outer periphery in the middle of the second pipe and applies an electromagnetic field to the oil flowing through the second pipe, A second pulse power supply device (55) for supplying a second pulse power supply for positively ionizing oil to the two liquid magnetic processing apparatuses.
前記したマイクロエマルジョン生成装置において、電位付与部(6)は、油イオン化部から送られて来る油を収容する第3のタンク(61)と、該油を循環させるための第3のポンプ(63)および第3の配管(62)と、前記第3のタンクの上部に引き入れられた第3の配管の端部に取り付けられ、該油を噴霧する第1のノズル(64)と、該第1のノズルから噴霧する油に正電位を付与するため、該第1のノズルに正極性の第1の直流高電圧を供給する第1の直流高電圧電源装置(65)とを具えるよう構成することが出来る。 In the microemulsion generating apparatus described above, the potential applying section (6) includes a third tank (61) for storing oil sent from the oil ionization section, and a third pump (63) for circulating the oil. ) And the third pipe (62), the first nozzle (64) attached to the end of the third pipe drawn into the upper part of the third tank and spraying the oil, and the first pipe In order to apply a positive potential to the oil sprayed from the nozzle, a first DC high voltage power supply device (65) for supplying a positive first DC high voltage to the first nozzle is provided. I can do it.
前記したマイクロエマルジョン生成装置において、混合部(7)は、混合液を収容する第5のタンク(71)と、該第5のタンクの上部に水イオン化部からの水を引き入れる第4の配管(20)の端部に取り付けられ、該水を噴霧する第2のノズル(73)と、該第5のタンクの上部に電位付与部からの油を引き入れる第5の配管(22)の端部に取り付けられ、該油を噴霧する第3のノズル(72)と、該第2のノズルから噴霧する水に負電位を付与すると共に、該第3のノズルから噴霧する油に正電位を付与するための第2の直流高電圧を供給する第2の直流高電圧電源装置(75)とを具えるよう構成することが出来る。 In the microemulsion generating apparatus described above, the mixing unit (7) includes a fifth tank (71) that contains the mixed solution, and a fourth pipe (in which water from the water ionization unit is drawn into the upper part of the fifth tank ( 20) attached to the end of the second nozzle (73) for spraying the water, and at the end of the fifth pipe (22) for drawing oil from the potential applying section into the upper part of the fifth tank. A third nozzle (72) that is attached and sprays the oil, and applies a negative potential to the water sprayed from the second nozzle and also applies a positive potential to the oil sprayed from the third nozzle The second direct current high voltage power supply device (75) for supplying the second direct current high voltage can be provided.
前記したマイクロエマルジョン生成装置において、第1のパルス電源と第2のパルス電源とを1つのパルス電源装置から供給するよう構成することも出来るし、第1の直流高電圧電源と第2の直流高電圧電源とを1つの直流高電圧電源装置から供給するよう構成することも出来る。 In the above-described microemulsion generating apparatus, the first pulse power supply and the second pulse power supply can be supplied from one pulse power supply apparatus, or the first DC high voltage power supply and the second DC high power supply can be supplied. The voltage power supply may be supplied from one DC high voltage power supply device.
本発明のマイクロエマルジョン生成装置によれば、次のような効果を奏する。
1.コストを低減することが出来る。
2種の液体の混合を乳化剤を使用することなく行うので、生成コストを大幅に低減することが出来る。
2.混合液の色は、生成に使用した液体の色のままとなる。
本発明では乳化剤を添加しないので乳白色となることはなく、生成に使用した液体の色のままとなる。例えば、燃料油と水とを混合したマイクロエマルジョンの場合、水は透明なので、結局、燃料油の色と同じになり、いかにも燃料油らしい外観を具えることになる。
3.混合している液粒の直径(粒径)が小さく、粘性が小である。そのため、時間が経過しても分離しない。
4.混合燃料のマイクロエマルジョンの発熱量は、元の燃料油と同程度である。
The microemulsion generator of the present invention has the following effects.
1. Cost can be reduced.
Since the mixing of the two liquids is performed without using an emulsifier, the production cost can be greatly reduced.
2. The color of the liquid mixture remains the color of the liquid used for production.
In the present invention, since no emulsifier is added, it does not become milky white and remains the color of the liquid used for production. For example, in the case of a microemulsion in which fuel oil and water are mixed, since water is transparent, it eventually becomes the same color as the fuel oil and has a fuel oil-like appearance.
3. The diameter (particle diameter) of the mixed liquid droplets is small and the viscosity is small. Therefore, it does not separate over time.
4). The calorific value of the mixed fuel microemulsion is comparable to that of the original fuel oil.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明のマイクロエマルジョン生成装置の1例を示す図である。ここでは、混合する2種の液体として、水と油(燃料油…灯油,重油,経由など)を例に取って説明する。
図1において、1はマイクロエマルジョン生成装置、2は軟水化部、3は純水化部、4は水イオン化部、5は油イオン化部、6は電位付与部、7は混合部、8は加温保管部、20〜24は配管、41はタンク、42は配管、43はポンプ、44は液体磁気処理装置、45はパルス電源装置、46は配線、51はタンク、52は配管、53はポンプ、54は液体磁気処理装置、55はパルス電源装置、56は配線、61はタンク、62は配管、63はポンプ、64はノズル、65は直流高電圧電源装置、66は配線、71はタンク、72,73はノズル、74は攪拌羽根、75は直流高電圧電源装置、76,77は配線、81はタンク、82はヒーターである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a microemulsion generator of the present invention. Here, water and oil (fuel oil: kerosene, heavy oil, etc.) will be described as examples of the two liquids to be mixed.
In FIG. 1, 1 is a microemulsion generator, 2 is a water softening unit, 3 is a pure water purification unit, 4 is a water ionization unit, 5 is an oil ionization unit, 6 is a potential application unit, 7 is a mixing unit, and 8 is an addition unit. Temperature storage section, 20 to 24 are piping, 41 is a tank, 42 is piping, 43 is a pump, 44 is a liquid magnetic processing device, 45 is a pulse power supply device, 46 is wiring, 51 is a tank, 52 is piping, and 53 is a pump , 54 is a liquid magnetic processing device, 55 is a pulse power supply device, 56 is wiring, 61 is a tank, 62 is piping, 63 is a pump, 64 is a nozzle, 65 is a direct current high voltage power supply device, 66 is wiring, 71 is a tank,
(装置の概要)
まずマイクロエマルジョン生成装置1の概要を説明する。水と油との混合は、混合部7にて行う。混合部7での混合が良好に行われるようにするため、そこへ供給する水と油につき、それぞれ前処理をする構成を配設する。
水の前処理をする構成は、軟水化部2,純水化部3,水イオン化部4である。油の前処理をする構成は、油イオン化部5,電位付与部6である。
(Outline of the device)
First, the outline of the
The structure for pretreatment of water is a water softening unit 2, a pure water purification unit 3, and a
以下、各構成について詳細に説明する。
(1)水の前処理について
水は硬水である場合が多いが、混合に適しているのは純水であるので、水の前処理としては先ず軟水化部2によって軟水にし、ついで純水化部3によって純水にする。硬水を軟水にする装置や、シリカ等の不純物を除去して純水にする装置は公知である。
ここで、酸化還元電位が高い(例、数百mV)硬水を、それより酸化還元電位が相当低い純水にする理由は、後の工程(混合部7)で水を噴霧する際、水の電位を出来るだけマイナスにしたいがためである(なお、混合相手の油は、プラスの電位にして噴霧される。)。
Hereinafter, each configuration will be described in detail.
(1) Pretreatment of water Although water is often hard water, pure water is suitable for mixing. Therefore, as water pretreatment, the water is first made soft by the water softening unit 2 and then purified. It is made pure water by part 3. Devices for converting hard water to soft water and devices for removing impurities such as silica to make pure water are known.
Here, the reason why the hard water having a high oxidation-reduction potential (eg, several hundred mV) is made pure water having a substantially lower oxidation-reduction potential is that when water is sprayed in the subsequent step (mixing unit 7), This is because it is desired to make the potential as negative as possible (in addition, the oil of the mixing partner is sprayed with a positive potential).
水イオン化部4は、タンク41,配管42,ポンプ43,液体磁気処理装置44,パルス電源装置45および配線46等で構成される。タンク41の中には、水の酸化還元電位の低下促進作用をする酸化還元電位低下材(例、特殊なセラミック)や、水が変質しないよう安定化する水質安定化材(例、トルマリン等の鉱石)を入れておく。
配管42とポンプ43とは、タンク41内の純水を循環させるよう配設され、その配管42の途中に液体磁気処理装置44が設けられる。液体磁気処理装置44は、配管42を流れる純水に対して磁気的処理を施し、イオン化するためのものである。パルス電源装置45は、液体磁気処理装置44を動作させるための電源である。
The
The
図2は、液体磁気処理装置を説明する図である。図2において、100は配管、101は液体磁気処理装置、102は電磁界発生器、103はパルス電源装置である。電磁界発生器102は配管100の外周に沿って設けられ、配管100内を流れる液体に作用させる電磁界を発生する。
配管100内を流れている液体に電磁界が作用した場合、その電磁界の周波数が液体を構成する元素のイオン化に適合した周波数であると、元素はイオン化して溶出する。液体磁気処理装置101にはパルス電源装置103からパルス電源が供給されるが、その極性の印加の仕方やパルス周波数は、イオン化しようとしている液体(を構成する元素)の種類等により適宜選定される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a liquid magnetic processing apparatus. In FIG. 2, 100 is a pipe, 101 is a liquid magnetic processing apparatus, 102 is an electromagnetic field generator, and 103 is a pulse power supply apparatus. The electromagnetic field generator 102 is provided along the outer periphery of the
When an electromagnetic field acts on the liquid flowing in the
図1に戻るが、水イオン化部4の液体磁気処理装置44は、純水からマイナスイオンが生ずるような処理をする。パルス電源装置45から配線46を通じて液体磁気処理装置44に供給されるパルス電源は、そこでそのような処理が効率的に行われるよう、周波数の種類および個数、および極性の印加の仕方が選定される。
ここで発生されたマイナスイオンを含む純水は、酸化還元度が更に低いものとなっている(例、−300mV)。タンク41内の純水は、イオン化の結果、酸化還元電位低下材の作用も加わり、強アルカリ性になっている。
水イオン化部4で、上記のようにイオン化された純水は、配管20を経て混合部7へ送られる(図示してないポンプにより送られる。以下の配管の場合も同様である。)。
Returning to FIG. 1, the liquid
The pure water containing negative ions generated here has a lower oxidation-reduction degree (for example, −300 mV). As a result of ionization, the pure water in the tank 41 is strongly alkaline due to the action of the redox potential reducing material.
The pure water ionized as described above in the
(2)油の前処理段階について
油の前処理は、まず油イオン化部5で行い、次いで電位付与部6で行う。油イオン化部5は、タンク51,配管52,ポンプ53,液体磁気処理装置54,パルス電源装置55および配線56等で構成される。配管52とポンプ53とは、タンク51内の油を循環させるよう配設され、その配管52の途中に液体磁気処理装置54が設けられる。
液体磁気処理装置54は、配管52を流れる油に対して磁気的処理を施し、その油をイオン化するためのものである。パルス電源装置55は、液体磁気処理装置54を動作させるための電源である。
(2) About the oil pre-treatment stage The oil pre-treatment is first performed by the
The liquid
油イオン化部5の液体磁気処理装置54では、油からプラスイオンが生ずるような処理をさせる。パルス電源装置55から配線56を通じて液体磁気処理装置54に供給されるパルス電源は、そこでそのような処理が効率的に行われるよう、周波数の種類および個数、および極性の印加の仕方が選定される。
ここで発生されたプラスイオンを含む油は、酸化還元度が高められたものとなっている(例、+150mV)。
油イオン化部5でイオン化された油は、配管21を経て電位付与部6へ送られる。
In the liquid
The oil containing positive ions generated here has an increased redox degree (eg, +150 mV).
The oil ionized by the
電位付与部6は、タンク61,配管62,ポンプ63,ノズル64,直流高電圧電源装置65および配線66等で構成される。配管62とポンプ63とは、タンク61内の油を循環させるよう配設される。ノズル64は、配管62の上方の端部に取り付けられ、循環させてタンク61に戻す油を出来るだけ細かい噴霧状にする。それゆえ、ポンプ63としては、油を細かい噴霧状にするに充分な供給圧力を有するものを用いる。
また、ノズル64には、直流高電圧電源装置65から配線66を通じてプラス電位が印加される。これは、噴霧する油にプラス電位を付与するためである。この電位付与は、水との混合をより一層良好にするためである。
The potential applying unit 6 includes a tank 61, a
Further, a positive potential is applied to the
なお、水の前処理については電位付与部6に相当する電位付与部を設けてはいないが、油の前処理については設ける必要がある。その理由は未だ解明するに至ってはいないが、油の前処理に電位付与部6を設けなければ、混合液はマイクロエマルジョンとはならないという実験結果を得ている。
油イオン化部5でイオン化され、電位付与部6でプラス電位が付与された油は、配管22を経て混合部7へ送られる。
In addition, although the electric potential provision part equivalent to the electric potential provision part 6 is not provided about the pretreatment of water, it is necessary to provide about the pretreatment of oil. Although the reason has not yet been elucidated, an experimental result has been obtained that the mixed liquid does not become a microemulsion unless the potential applying unit 6 is provided in the oil pretreatment.
The oil ionized by the
(3)水と油の混合段階について
それぞれ前処理された水と油の混合は、混合部7で行われる。混合部7は、タンク71,ノズル72,73、攪拌羽根74,直流高電圧電源装置75および配線76,77等で構成される。
前処理された水を供給する配管20は混合部7内に引き込まれ、その先端にはノズル73が取り付けられる。そして、ノズル73には直流高電圧電源装置75から配線77を通じてマイナス電位が印加される。水はノズル73から強力に噴霧され、細かい霧とされた水の粒子は更に負に帯電させられる。
(3) About the mixing stage of water and oil Mixing of the water and oil each pre-processed is performed in the mixing
The pipe 20 for supplying the pretreated water is drawn into the
同様に、前処理された油を供給する配管22は混合部7内に引き込まれ、その先端にはノズル72が取り付けられる。そして、ノズル72には直流高電圧電源装置75から配線76を通じてプラス電位が印加される。油はノズル72から強力に噴霧され、細かい霧とされた油の粒子は更に正に帯電させられる。
そして、ノズル72,73の間隔および方向は、それぞれから噴射されて出来た噴霧が空中で混ざり合うような間隔および方向にしておく。
Similarly, the
The intervals and directions of the
前記したように前処理された水と油は、それぞれノズル73,72から互いに混ざり合うようにタンク71内に噴霧されるが、噴霧された水と油の粒は、互いに逆の極性に帯電させられているので、両者の間には強い吸引力が作用し、空中で浮遊している段階で極めて良好に混ざり合う。
攪拌羽根74は、落下して溜まった混合液の混合を促進するためのものであるが、落下した段階で極めて良好に混ざり合っているので、攪拌羽根74では軽く攪拌するだけで良い。
このようにして出来た混合液では、混ざっている液の粒径は0.05μm以下の小さなものとなっており、混合液はマイクロエマルジョンの状態になっている。
As described above, the pretreated water and oil are sprayed into the
The stirring
In the mixed liquid thus produced, the particle diameter of the mixed liquid is as small as 0.05 μm or less, and the mixed liquid is in a microemulsion state.
マイクロエマルジョンでは、混ざっている液体の粒径が小さいので、それに当たった可視光の散乱は少ない。そのため、マイクロエマルジョンの色は白濁せず、元の液体の色を保っている。例えば、水と灯油のマイクロエマルジョンの場合、水は透明なので、マイクロエマルジョンは灯油の色を保っている。従って、外観は灯油らしい外観をしていて、好ましい。 In the microemulsion, since the particle size of the mixed liquid is small, the scattering of visible light hitting it is small. Therefore, the color of the microemulsion does not become cloudy and maintains the original liquid color. For example, in the case of a microemulsion of water and kerosene, since the water is transparent, the microemulsion retains the kerosene color. Therefore, the appearance is a kerosene-like appearance, which is preferable.
混合部7で得られた混合液(マイクロエマルジョン)は、配管23を経て加温保管部8へ送られる。加温保管部8は、タンク81,ヒーター82等で構成される。ヒーター82は、マイクロエマルジョンを安定な状態に保つためのものである。そのような目的のヒーターは、加温保管部8以外の箇所に設けることも出来る。例えば、タンク41,61内に設けるようにしてもよい。
また、図1の例では、パルス電源装置45,55は別の装置として示しているが、1つの装置として構成し、そこからそれぞれに所要のパルス電源を供給するようにしてもよい。同様に、直流高電圧電源装置65,75についても1つの装置として構成し、そこからそれぞれに所要の高電圧電源を供給するようにしてもよい。
The mixed liquid (microemulsion) obtained in the
In the example of FIG. 1, the pulse
このような本発明のマイクロエマルジョン生成装置によれば、次のような効果を奏する。まず、乳化剤(界面活性剤)を一切使用しないので、その分コストが安くなる。そして、混ざっている粒径が極めて小さいので、分離して元の液体に戻ることがない。
また、水と燃料油のマイクロエマルジョンの発熱量を調べてみたところ、元の燃料油と殆ど同じであった。従って、水とガソリンとから生成したマイクロエマルジョンは、自動車等の内燃機関に使用することが可能である(従来の混合燃料は内燃機関には使用できなかった)。
なお、2種類の液体を細かい粒子レベルまで出来るだけ均一に混合したいという要求は、混合燃料の分野ばかりでなく、いろいろな分野(例えば、塗料,化粧品,食料品等)にある。本発明は、言うまでもなくそのような分野にも適用可能である。
According to such a microemulsion generator of the present invention, the following effects can be obtained. First, since no emulsifier (surfactant) is used, the cost is reduced accordingly. And since the mixed particle size is very small, it does not separate and return to the original liquid.
Further, when the calorific value of the microemulsion of water and fuel oil was examined, it was almost the same as the original fuel oil. Therefore, the microemulsion produced from water and gasoline can be used for an internal combustion engine such as an automobile (conventional mixed fuel cannot be used for an internal combustion engine).
The demand for mixing two types of liquids as finely as possible to a fine particle level is not limited to the field of mixed fuels but also in various fields (for example, paints, cosmetics, foods, etc.). Needless to say, the present invention is applicable to such a field.
1…マイクロエマルジョン生成装置、2…軟水化部、3…純水化部、4…水イオン化部、5…油イオン化部、6…電位付与部、7…混合部、8…加温保管部、20〜24…配管、41…タンク、42…配管、43…ポンプ、44…液体磁気処理装置、45…パルス電源装置、46…配線、51…タンク、52…配管、53…ポンプ、54…液体磁気処理装置、55…パルス電源装置、56…配線、61…タンク、62…配管、63…ポンプ、64…ノズル、65…直流高電圧電源装置、66…配線、71…タンク、72,73…ノズル、74…攪拌羽根、75…直流高電圧電源装置、76,77…配線、81…タンク、82…ヒーター、100…配管、101…液体磁気処理装置、102…電磁界発生器、103…パルス電源装置、201,202…配管、203…混合部、204…攪拌駆動部、205…タンク、206…混合液、207…攪拌羽根、208,209…配管、210…軟水化部
DESCRIPTION OF
本発明のマイクロエマルジョン生成装置は、 混合しようとする水を軟水化する軟水化部(2)と、該軟水化部からの軟水を純水化する純水化部(3)と、該純水化部からの純水を第1の液体磁気処理装置によりマイナスイオン化する水イオン化部(4)と、混合しようとする油を第2の液体磁気処理装置によりプラスイオン化する油イオン化部(5)と、該油イオン化部からのプラスイオン化された油に正の電位を付与する電位付与部(6)と、該電位付与部からの油を改めて正電位に帯電させて噴霧すると共に前記水イオン化部からの水を負電位に帯電させて噴霧し、これら噴霧同士を交わらせることにより、混合液がマイクロエマルジョンの状態となるよう混合を行う混合部(7)とを具えることとした。
The microemulsion generator of the present invention includes a water softening unit (2) for softening water to be mixed, a dewatering unit (3) for purifying soft water from the water softening unit, and the pure water. A water ionization section (4) for negatively ionizing pure water from the gasification section by the first liquid magnetic processing apparatus, and an oil ionization section (5) for positively ionizing the oil to be mixed by the second liquid magnetic processing apparatus; , A potential applying unit (6) for applying a positive potential to the positive ionized oil from the oil ionizing unit, the oil from the potential applying unit being charged to a positive potential and sprayed again, and from the water ionizing unit The water is charged with a negative potential and sprayed, and the sprays are mixed with each other so that the mixed solution (7) is mixed so that the mixed liquid is in a microemulsion state.
Claims (7)
該軟水化部からの軟水を純水化する純水化部(3)と、
該純水化部からの純水を第1の液体磁気処理装置によりマイナスイオン化する水イオン化部(4)と、
混合しようとする油を第2の液体磁気処理装置によりプラスイオン化する油イオン化部(5)と、
該油イオン化部からのプラスイオン化された油に正の電位を付与する電位付与部(6)と、
該電位付与部からの油を正電位に帯電させて噴霧すると共に前記水イオン化部からの水を負電位に帯電させて噴霧し、これら噴霧同士を交わらせることにより、混合液がマイクロエマルジョンの状態となるよう混合を行う混合部(7)と
を具えたことを特徴とするマイクロエマルジョン生成装置。 A water softening part (2) for softening water to be mixed;
A pure water purification section (3) for purifying soft water from the water softening section;
A water ionization section (4) for negatively ionizing pure water from the pure water purification section with the first liquid magnetic processing apparatus;
An oil ionization section (5) for positively ionizing the oil to be mixed by the second liquid magnetic processing apparatus;
A potential applying section (6) for applying a positive potential to the positive ionized oil from the oil ionizing section;
The oil from the potential application unit is charged with a positive potential and sprayed, and the water from the water ionization unit is charged with a negative potential and sprayed. A microemulsion generating apparatus comprising a mixing unit (7) for mixing so that
純水化部から送られて来る純水を収容するタンクであって、水の酸化還元電位を低下させる酸化還元電位低下材および水質を安定化する水質安定化材が入れられた第1のタンク(41)と、
該純水を循環させるための第1のポンプおよび第1の配管(42と、
該第1の配管の途中の外周に装備され、該第1の配管の中を通流する純水に電磁界を作用させる第1の液体磁気処理装置(44)と、
該第1の液体磁気処理装置に純水をマイナスイオン化するための第1のパルス電源を供給する第1のパルス電源装置(45)と
を具えていることを特徴とする請求項1記載のマイクロエマルジョン生成装置。 The water ionization part (4)
A first tank that contains pure water sent from a pure water purification unit, and contains a redox potential reducing material that lowers the redox potential of water and a water quality stabilizing material that stabilizes water quality. (41)
A first pump for circulating the pure water and a first pipe (42;
A first liquid magnetic processing apparatus (44) that is mounted on an outer periphery in the middle of the first pipe and that acts an electromagnetic field on pure water flowing through the first pipe;
2. The micro of claim 1, further comprising: a first pulse power supply device (45) for supplying a first pulse power supply for negative ionization of pure water to the first liquid magnetic processing device. Emulsion generator.
混合する油を収容する第2のタンク(51)と、
該油を循環させるための第2のポンプ(53)および第2の配管(52)と、
該第2の配管の途中の外周に装備され、該第2の配管の中を通流する油に電磁界を作用させる第2の液体磁気処理装置(54)と、
該第2の液体磁気処理装置に油をプラスイオン化するための第2のパルス電源を供給する第2のパルス電源装置(55)と
を具えていることを特徴とする請求項1または2記載のマイクロエマルジョン生成装置。 The oil ionization part (5)
A second tank (51) containing the oil to be mixed;
A second pump (53) and a second pipe (52) for circulating the oil;
A second liquid magnetic processing device (54), which is installed on the outer periphery in the middle of the second pipe and applies an electromagnetic field to the oil flowing through the second pipe;
3. A second pulse power supply device (55) for supplying a second pulse power supply for positively ionizing oil to the second liquid magnetic processing device. Microemulsion generator.
油イオン化部から送られて来る油を収容する第3のタンク(61)と、
該油を循環させるための第3のポンプ(63)および第3の配管(62)と、
前記第3のタンクの上部に引き入れられた第3の配管の端部に取り付けられ、該油を噴霧する第1のノズル(64)と、
該第1のノズルから噴霧する油に正電位を付与するため、該第1のノズルに正極性の第1の直流高電圧を供給する第1の直流高電圧電源装置(65)と
を具えていることを特徴とする請求項1,2または3記載のマイクロエマルジョン生成装置。 The potential application unit (6)
A third tank (61) for containing oil sent from the oil ionization section;
A third pump (63) and a third pipe (62) for circulating the oil;
A first nozzle (64) attached to an end of a third pipe drawn into the upper part of the third tank and spraying the oil;
A first direct current high voltage power supply device (65) for supplying a positive first direct current high voltage to the first nozzle in order to apply a positive potential to the oil sprayed from the first nozzle; 4. The microemulsion generator according to claim 1, 2, or 3.
混合液を収容する第5のタンク(71)と、
該第5のタンクの上部に水イオン化部からの水を引き入れる第4の配管(20)の端部に取り付けられ、該水を噴霧する第2のノズル(73)と、
該第5のタンクの上部に電位付与部からの油を引き入れる第5の配管(22)の端部に取り付けられ、該油を噴霧する第3のノズル(72)と、
該第2のノズルから噴霧する水に負電位を付与すると共に、該第3のノズルから噴霧する油に正電位を付与するための第2の直流高電圧を供給する第2の直流高電圧電源装置(75)と
を具えていることを特徴とする請求項1,2,3または4記載のマイクロエマルジョン生成装置。 The mixing part (7)
A fifth tank (71) for containing the liquid mixture;
A second nozzle (73) attached to an end of a fourth pipe (20) for drawing water from a water ionization unit into the upper part of the fifth tank and spraying the water;
A third nozzle (72) attached to the end of a fifth pipe (22) for drawing oil from the potential application section into the upper part of the fifth tank and spraying the oil;
A second DC high-voltage power supply for applying a negative potential to the water sprayed from the second nozzle and supplying a second DC high voltage for applying a positive potential to the oil sprayed from the third nozzle 5. A microemulsion generator according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that it comprises a device (75).
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