JP2016180578A - エマルジョン燃料貯蔵タンク - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造であって、既存の設備にも容易に適用可能なエマルジョン燃料を暖房機に供給するエマルジョン燃料用貯蔵タンクを提供する。【解決手段】暖房機へ供給するエマルジョン燃料を収容する貯蔵タンク２であって、前記貯蔵タンク２内に溜まった不純物を含む水を排出させる水抜きパイプ７と、前記貯蔵タンク２内の中間まで突出するサクションパイプ８とを前記貯蔵タンク２の底部に設けるとともに、前記貯蔵タンク２の燃料注入口２ａより前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料を掻き混ぜる混合促進手段９を前記サクションパイプ８の先端の近傍まで挿入して前記貯蔵タンク２内に設置する。【選択図】図２

Description

この発明は、エマルジョン燃料を燃焼させる家庭用及び業務用の暖房機に直結するエマルジョン燃料用貯蔵タンクに関する。

最近、環境保護意識の高まりや燃料コストの高騰から、水と油とを混合して得られるエマルジョン燃料が注目をされている。
このエマルジョン燃料は、炭素分の多い油に対して水が触媒となり燃焼を促進させることができ、しかも、水が蒸発する際に蒸発潜熱を火炎から奪うことにより、火炎のピーク温度を抑制するなどの作用を有し、これにより高効率な燃焼が実現でき、粒子状物質や窒素酸化物など環境汚染の源を低減できる。このような有益性からエマルジョン燃料の利用可能なエマルジョン燃料供給装置が種々開発されている（例えば特許文献１）。

特開昭２０１０−９１１５３号公報

ところで、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めるためには、水と燃料油との均一性が要である。ところが、予め調合されたエマルジョン燃料を貯蓄タンクに溜める構造では、時間経過によりエマルジョン燃料が水と燃料油とに分離されて、燃料における含水率の上昇による着火不良を引き起こす虞がある。特に、装置の停止時に装置内に残留したエマルジョン燃料が、時間の経過に伴って分離し、装置の再開時において水分が燃焼部へと送られる結果、燃焼に支障をきたす虞があった。

また、精製されたエマルジョン燃料を一時的に貯蔵するための貯蓄タンクは、装置全体の大型化を促す。同様に、エマルジョン燃料の分離を低減するために乳化剤を添加する形態は、乳化剤用のタンクや、これと連結する専用の配管を用意する必要があり、装置の複雑化や高コスト化を誘引する。また、既存の装置との代替において、現況のスペースに収納しきれない問題もあった。

この発明は、以上のようなことを考慮してなされたもので、乳化剤を使用せず、また、生成後のエマルジョン燃料を一時的に貯蓄するための貯蔵領域を不要として装置全体を小型化するとともに、配管を簡便としながら、暖房機の再起動時には油分の高い燃料を暖房機の燃焼部へと送出可能とすることにある。さらに、既存の設備にも容易に適用可能として、エマルジョン燃料の普及に資するエマルジョン燃料用貯蔵タンクを提供することを目的とする。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、暖房機へ供給するエマルジョン燃料を収容する貯蔵タンクであって、前記貯蔵タンク内に溜まった不純物を含む水を排出させる水抜きパイプと、前記貯蔵タンク内の中間まで突出するサクションパイプとを前記貯蔵タンクの底部に設けるとともに、前記貯蔵タンクの燃料注入口より前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を掻き混ぜる混合促進手段を前記サクションパイプの先端の近傍まで挿入して前記貯蔵タンク内に設置することを特徴とするエマルジョン燃料用貯蔵タンクである。

請求項２に記載の発明は、前記混合促進手段は、前記燃料注入口に設置した電動ポンプにより作動する噴出部材よりなり、前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を対流させ掻き混ぜ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用貯蔵タンクである。

請求項３に記載の発明は、前記混合促進手段は、前記燃料注入口に設置した電動モータにより作動する撹拌部材よりなり、前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を撹拌させ掻き混ぜ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用貯蔵タンクである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、暖房機へ供給するエマルジョン燃料を収容する貯蔵タンクであって、前記貯蔵タンク内に溜まった不純物を含む水を排出させる水抜きパイプと、前記貯蔵タンク内の中間まで突出するサクションパイプとを前記貯蔵タンクの底部に設けるとともに、前記貯蔵タンクの燃料注入口より前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を掻き混ぜる混合促進手段を前記サクションパイプの先端の近傍まで挿入して前記貯蔵タンク内に設置するので、暖房機を再起動する際、簡易な構造で、エマルジョン燃料の混合が促進でき、暖房機の着火が悪くなることがなくなる。

請求項２に記載の発明では、前記混合促進手段は、前記燃料注入口に設置した電動ポンプにより作動する噴出部材よりなり、前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を対流させ掻き混ぜるので、前記貯蔵タンクの容積を大きくするような前記貯蔵タンクの改造がなく、既存の設備にも容易に適用可能である。

請求項３に記載の発明では、前記混合促進手段は、前記燃料注入口に設置した電動モータにより作動する撹拌部材よりなり、前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を撹拌させ掻き混ぜるので、エマルジョン燃料の混合が迅速にでき、前記貯蔵タンクを改造することなく、既存の設備にも容易に適用可能である。

この発明における実施の態様を示す概略図。 この発明における実施の態様を示す側面図。 この発明における第１の実施の態様を示す側面図。 この発明における第２の実施の態様を示す側面図。

以下、この発明におけるエマルジョン燃料用貯蔵タンクの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

この発明における第１の実施の形態を、図１および図３に基づいて説明する。
図１はエマルジョン燃料によって燃焼する家庭用暖房機の一例を示すもので、符号１で示されるものは、暖房機で室内に設置される。

２は鋼板をプレス加工して形成されてなる貯蔵タンクで、この貯蔵タンク２の上部にエマルジョン燃料を給油する燃料注入口２ａと、この貯蔵タンク２内に連なる空気抜パイプ２ｂを有する。なお、前記貯蔵タンク２には付属設備（図示せず）として地震発生時に給油を停止させる地震検知器とか、凍結対策用のヒータなどが設置させる。

前記貯蔵タンク２の底部に接続した給油ポンプ３より給油管４を介してエマルジョン燃料が前記暖房機１に供給される。なお、５は地上の所定高さ位置に設けた一定量のエマルジョン燃料を溜める中継タンクとしての機能を果すオイルレベラーで、室内配管６を介して前記暖房機１に接続される。

前記貯蔵タンク２からのエマルジョン燃料を前記給油ポンプ３より前記給油管４を介して前記オイルレベラー５に送油し、前記オイルレベラー５から前記暖房機１に簡単にエマルジョン燃料を供給する。

前記貯蔵タンク２の底部には、前記貯蔵タンク２内に溜まった不純物を含む水を排出する水抜きパイプ７を設け、この水抜きパイプ７に操作弁（図示せず）を介在し、この操作弁の開閉により外部に連通する。

さらに、前記貯蔵タンク２の底部には、前記給油管４に接続されるサクションパイプ８を前記貯蔵タンク２内の中間まで突出させ、このサクションパイプ８の先端の近傍に前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料を掻き混ぜる混合促進手段９が前記燃料注入口２ａより挿入される。

前記混合促進手段９は前記燃料注入口２ａに設置した電動ポンプ１０により作動する噴出部材９１よりなる。この噴出部材９１は前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料を吸入する入口ホース９１ａと、吸入したエマルジョン燃料を噴出する出口ホース９１ｂとを有するとともに、前記出口ホース９１ｂを前記貯蔵タンク２の外方から内方に案内するジョイント９１ｃを前記燃料注入口２ａに設置する。

前記電動ポンプ１０を駆動し、前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料を前記入口ホース９１ａより吸込み、前記出口ホース９１ｂより噴出することにより、前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料を対流させ、分離した油分と水分が掻き回されエマルジョン燃料を均一化される。

１２はマイコン制御部で、前記混合促進手段９の作動状態を制御可能であって、前記暖房機１の起動と同時に前記混合促進手段９を作動させるように制御し、かつ、前記混合促進手段９の作動からの経過時間を計測するタイマーを有しており、このタイマーにより計測された所定の時間経過後に、前記混合促進手段９を作動停止状態に制御している。さらに、前記マイコン制御部１２には前記貯蔵タンク２内に臨ませた残量検知センサー１３に接続される。
なお、混合促進手段９は、前記暖房機１の起動の１０分前位より作動させように前記マイコン制御部１２を設定してもよい。

次に、第２の実施の形態を、図４に基づいて説明する。この実施の形態において第１の実施の形態と同じ構成は同一の符号を付して説明する。

この第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明している前記混合促進手段９が前記燃料注入口２ａに設置される電動モータ１１により作動する撹拌部材９２よりなる。

前記攪拌部材９２は折畳みの羽根９２ａを有し、前記電動モータ１１に連結される回転軸９２ｂに支持板９２ｃを設け、この支持板９２ｃに前記羽根９２ａをヒンジ結合される。

前記羽根９２ａを折畳み前記燃料注入口２ａより挿入して前記貯蔵タンク２内で前記羽根９２ａを拡開することにより、エマルジョン燃料を掻き混ぜ、分離した油分と水分が混合して均一化する。

以上の構成におけるエマルジョン燃料用貯蔵タンクにおいて、前記暖房機１を停止した状態で、時間の経過にともなって残存エマルジョン燃料が比重の差により上層を油成分、下層を水成分として分離した場合であっても、前記混合促進手段９を前記注入口２ａより前記サクションパイプ８の先端の近傍まで挿入し、前記電動ポンプ１０、または電動モータ１１を駆動して前記混合促進手段９で前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料を掻き混ぜることにより、再度エマルジョン化が実現でき、残留エマルジョン燃料を分離し、含水率が高い状態のまま前記暖房機１へ流入することを著しく低減する。

さらに、前記混合促進手段９は前記貯蔵タンク２の燃料注入口２ａより挿入されるので、前記貯蔵タンク２を改造することなく、前記貯蔵タンク２内に前記混合促進手段９を設置でき、前記暖房機１及び前記室内配管６をそのまま流用することができ既存の設備にも容易に適用可能で、簡易なライン系統とし設置及びメンテナンスの負担を極限できる。

エマルジョン燃料を掻き混ぜる前記混合促進手段９を前記サクションパイプ８の先端の近傍まで挿入するので、前記暖房機１を再起動する際、サクションパイプ８に油分が水分より先行して流入させることができ、前記暖房機１の着火不良が少なくなり、しかも、前記混合促進手段９が前記噴出部材９１の場合は、前記貯蔵タンク２の容積を大きくするように前記貯蔵タンク２を改造することなく、既存の設備にも容易に適用可能である。また、前記混合促進手段９が撹拌部材９２の場合は、前記貯蔵タンクを改造することなく、エマルジョン燃料の混合が迅速にできる。

前記貯蔵タンク２内のエマルジョン燃料においては、水の配合量を全体の３０％まで高めても効率の良いエマルジョン燃料が生成されることを発明者は確認している。また、前記暖房機１の燃焼用の燃料としてエマルジョン燃料を使用することで、燃料油のみを利用する場合と比較して、煤塵が抑制され、ＮＯｘやＳＯｘなどを低減できる。さらに、エマルジョン燃料を完全燃焼させることができるため、管に煤（カーボン）等が付着することを回避でき、暖房機の耐用寿命を長期化できる。

この発明のエマルジョン燃料用貯蔵タンクは、家庭用または業務用の暖房機のためにエマルジョン燃料を供給する貯蔵タンクに適用できる。

１ 暖房機
２ 貯蔵タンク
２ａ 燃料注入口
２ｂ 空気抜きパイプ
３ 給油ポンプ
４ 給油管
５ オイルレベラー
６ 室内配管
７ 水抜きパイプ
８ サクションパイプ
９ 混合促進手段
９１ 噴出部材
９１ａ 入口ホース
９１ｂ 出口ホース
９１ｃ ジョイント
９２ 撹拌部材
９２ａ 回転軸
９２ｂ 羽根
９２ｃ 支持板
１０ 電動ポンプ
１１ 電動モータ
１２ マイコン制御部
１３ 残量検知センサー

Claims (3)

1. 暖房機へ供給するエマルジョン燃料を収容する貯蔵タンクであって、前記貯蔵タンク内に溜まった不純物を含む水を排出させる水抜きパイプと、前記貯蔵タンク内の中間まで突出するサクションパイプとを前記貯蔵タンクの底部に設けるとともに、前記貯蔵タンクの燃料注入口より前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を掻き混ぜる混合促進手段を前記サクションパイプの先端の近傍まで挿入して前記貯蔵タンク内に設置することを特徴とするエマルジョン燃料用貯蔵タンク。
2. 前記混合促進手段は、前記燃料注入口に設置した電動ポンプにより作動する噴出部材よりなり、前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を対流させ掻き混ぜ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用貯蔵タンク。
3. 前記混合促進手段は、前記燃料注入口に設置した電動モータにより作動する撹拌部材よりなり、前記貯蔵タンク内のエマルジョン燃料を撹拌させ掻き混ぜ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用貯蔵タンク。

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