JP4413875B2 - Mixing device and fuel supply device - Google Patents
Mixing device and fuel supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4413875B2 JP4413875B2 JP2006029187A JP2006029187A JP4413875B2 JP 4413875 B2 JP4413875 B2 JP 4413875B2 JP 2006029187 A JP2006029187 A JP 2006029187A JP 2006029187 A JP2006029187 A JP 2006029187A JP 4413875 B2 JP4413875 B2 JP 4413875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- flow path
- water
- fossil fuel
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
この発明は、フィルタ装置および燃料供給装置に関し、特に重油、軽油、灯油等の化石燃料および水を混合して、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化するフィルタ装置およびこのフィルタ装置を用いた燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a filter device and a fuel supply device, and in particular, a filter device that mixes fossil fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene and water, and pulverizes the mixed fuel containing fossil fuel and water, and the filter device. The present invention relates to a fuel supply device.
従来から、ディーゼルエンジン等のエンジン運転時に、排気中の窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、黒煙等の有害物質を低減するために、燃料と、水等の添加物とを混合した水エマルジョン(Emulsion)燃料を用いることが知られている。水エマルジョン燃料は、互いに親和性を有しない油と水とを強制的に混合させてなる不安定な燃料であるため、水エマルジョン燃料には、燃料と水等の添加物との混合を良好にするために、添加剤が用いられている。なお、添加剤としては例えば界面活性剤が用いられている。 Conventionally, in order to reduce harmful substances such as nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), black smoke, etc. in exhaust gas when operating engines such as diesel engines, fuel and additives such as water are used. It is known to use a mixed water emulsion (Emulsion) fuel. Since water emulsion fuel is an unstable fuel that is made by forcibly mixing oil and water that have no affinity for each other, water emulsion fuel is well mixed with additives such as water and water. In order to do so, additives are used. For example, a surfactant is used as the additive.
また、水エマルジョン燃料の燃焼に関する研究においては、燃料に加えることが可能な水の比率をいかに高めることができるかが共通の技術課題となっている。水エマルジョン燃料は、製造後短時間に分離するものであってはならず、油水の分散度合いが低いものであってはならず、油・水の粒子は平均粒子径5μm以下の微細粒子が求められている。 Further, in research on the combustion of water emulsion fuel, a common technical issue is how to increase the proportion of water that can be added to the fuel. The water emulsion fuel must not be separated in a short time after production, and must not have a low degree of oil-water dispersion, and oil / water particles are required to have fine particles with an average particle size of 5 μm or less. It has been.
このため、従来の水エマルジョン燃料の供給装置では、油および水を混合して微粒子化するために用いられるフィルタに、粒径5μmのシラス多孔質ガラス(Shirasu Porous Glass)を材料とし、円板状または円筒状に形成されたものを用いていた。この際、複数のシラス多孔質ガラス製フィルタを、粒径が大きい順に配置して、油および水の粒子を段階的に5μm以下の微細粒子に微粒子化していた。 For this reason, in a conventional water emulsion fuel supply device, a filter used for mixing oil and water into fine particles is made of shirasu porous glass having a particle diameter of 5 μm, and is shaped like a disk. Or what was formed in the cylindrical shape was used. At this time, a plurality of shirasu porous glass filters were arranged in descending order of the particle diameter, and oil and water particles were stepped into fine particles of 5 μm or less stepwise.
ここで、シラスとは南九州に広く分布する火山噴出物の一種であり、マグマの主成分であるSiO2、Ai2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等が互いに集まり鉱物として晶出し、その後ほどなく爆発的に噴出して形成されたものである。シラス多孔質ガラスは、シラスと石灰とホウ酸とを約1350℃の温度下で合成し、更に熱処理や塩酸による酸処理を施すことにより、形成される。
特許文献1には、エマルジョン燃料に関する技術の一例が開示されている。特許文献2には、高圧で流入される軽油と水とを混合するために用いられるシラス多孔質ガラス製フィルタに関する技術の一例が開示されている。
Patent Document 1 discloses an example of a technique related to emulsion fuel. Patent Document 2 discloses an example of a technique related to a filter made of shirasu porous glass used for mixing light oil and water flowing in at high pressure.
ところが、シラス多孔質ガラス製フィルタを用いて、油および水をそれぞれ微粒子化して混合する場合、当該フィルタの粒径が非常に微細なため、目詰りが生じ、当該フィルタを定期的に交換する必要が生じていた。また、この場合にも、燃料と水等の添加物との混合を良好にするために、界面活性剤などの添加剤が用いられていた。
この発明は、目詰りの発生を低減しつつ、且つ、添加剤を使用することなく、簡単な構成で化石燃料および水を混合し、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して精製できるフィルタ装置および燃料供給装置を提供することを目的とする。
However, when oil and water are each finely mixed using a filter made of shirasu porous glass, clogging occurs due to the very fine particle size of the filter, and it is necessary to replace the filter periodically. Has occurred. Also in this case, an additive such as a surfactant has been used in order to improve the mixing of the fuel and an additive such as water.
The present invention is a filter capable of mixing fossil fuel and water with a simple configuration, reducing the occurrence of clogging, and using no additives, and finely purifying the mixed fuel containing fossil fuel and water into fine particles. An object is to provide a device and a fuel supply device.
本発明に係るフィルタ装置は、流入口および流出口を有し、流入口から圧送供給される化石燃料および水を混合して、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して流出口から流出するフィルタ装置であって、筒状のフィルタ板収容部と、流入口側を表面とし、流出口側を裏面とし、側面をフィルタ板収容部の内壁に当接させて、フィルタ板収容部内に積層して配置され、板状に形成された複数のフィルタ板と、複数のフィルタ板の各々の表面上に凹状に形成された流路と、流路に接続され、複数のフィルタ板各々の表面および裏面の間を貫いて形成された貫通穴とを備えたことを特徴とするものである。
このような構成にしたことにより、目詰りの発生を低減しつつ、且つ、添加剤を使用することなく、簡単な構成で化石燃料および水を混合し、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して精製できる。
The filter device according to the present invention has an inflow port and an outflow port, mixes fossil fuel and water fed by pressure from the inflow port, pulverizes the mixed fuel containing fossil fuel and water, and flows out from the outflow port. A filter device having a cylindrical filter plate housing portion and an inflow port side as a front surface, an outflow port side as a back surface, and a side surface abutting against an inner wall of the filter plate housing portion, and stacked in the filter plate housing portion. A plurality of filter plates formed in a plate shape, a channel formed in a concave shape on the surface of each of the plurality of filter plates, and a front surface and a back surface of each of the plurality of filter plates connected to the channel And a through hole formed so as to penetrate between the two.
By adopting such a configuration, fossil fuel and water are mixed with a simple configuration while reducing the occurrence of clogging and using no additives, and the mixed fuel containing fossil fuel and water is finely divided. And can be purified.
このとき、複数のフィルタ板のうち、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路と、互いに対向するフィルタ板の他方の裏面上の上記貫通穴は、互いに対向するように配置されている。
このようにしたことにより、互いに対向するフィルタ板の他方の表面側から裏面側へ貫通穴を通過する混合燃料が、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路上に順次圧送され、混合燃料がフィルタ板の表面上の流路上に衝突するごとに混合燃料を確実に微粒子化できる。
At this time, among the plurality of filter plates, the flow path on one surface of the filter plate facing each other and the through hole on the other back surface of the filter plate facing each other are arranged to face each other. .
By doing in this way, the mixed fuel which passes a through-hole from the other surface side of the mutually opposing filter board to the back surface side is sequentially pumped on the flow path on the one surface of the mutually opposing filter board, and mixed fuel The fuel mixture can be reliably atomized each time the fuel cell collides with the flow path on the surface of the filter plate.
また、貫通穴は円筒状に形成され、貫通穴の内径は0.3mm以下であるのが好ましい。また、流路はフィルタ板の表面に形成された凹状の溝を有し、凹状の溝の断面積は、貫通穴の断面積と略同一であるのが好ましい。
これにより、流出口から流出される混合燃料の各粒子の平均粒子径を確実に5μm以下することができる。
The through hole is preferably formed in a cylindrical shape, and the inner diameter of the through hole is preferably 0.3 mm or less. The channel has a concave groove formed on the surface of the filter plate, and the cross-sectional area of the concave groove is preferably substantially the same as the cross-sectional area of the through hole.
Thereby, the average particle diameter of each particle of the mixed fuel flowing out from the outlet can be reliably reduced to 5 μm or less.
本発明に係る燃料供給装置は、化石燃料を蓄溜する化石燃料用タンクと、水を蓄溜する水用タンクと、流入口および流出口を有し、流入口から圧送供給される化石燃料および水を混合して、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して流出口から流出するフィルタ装置と、化石燃料用タンクおよび水用タンクに接続され、化石燃料および水を化石燃料用タンクおよび水用タンクからフィルタ装置の流入口へ圧送供給する圧力ポンプとを備え、フィルタ装置の流出口から流出される混合燃料を内燃機関へ供給する燃料供給装置であって、フィルタ装置は、筒状のフィルタ板収容部と、流入口側を表面とし、流出口側を裏面とし、側面をフィルタ板収容部の内壁に当接させて、フィルタ板収容部内に積層して配置され、板状に形成された複数のフィルタ板と、複数のフィルタ板の各々の表面上に凹状に形成された流路と、流路に接続され、複数のフィルタ板各々の表面および裏面の間を貫いて形成された貫通穴とを備えたことを特徴とするものである。
このような構成にしたことにより、目詰りの発生を低減しつつ、且つ、添加剤を使用することなく、簡単な構成で化石燃料および水を混合し、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して精製でき、当該微粒子化された混合燃料を安定的に内燃機関へ供給できる。
A fuel supply device according to the present invention includes a fossil fuel tank that stores fossil fuel, a water tank that stores water, an inlet and an outlet, and fossil fuel that is pumped and supplied from the inlet. It is connected to a fossil fuel tank and water tank that mixes water, finely mixes fossil fuel and water-containing fuel, and flows out from the outlet, and is connected to the fossil fuel tank and water tank. A fuel supply device that supplies a mixed fuel flowing out from the outlet of the filter device to the internal combustion engine, the pressure supply device supplying a pressure from the tank to the inlet of the filter device, and the filter device is a cylindrical filter The plate accommodating portion, the inlet side is the front surface, the outlet side is the rear surface, the side surface is abutted against the inner wall of the filter plate accommodating portion, and is laminated in the filter plate accommodating portion, and is formed in a plate shape Multiple A filter plate, a channel formed in a concave shape on the surface of each of the plurality of filter plates, and a through hole connected to the channel and formed between the surface and the back surface of each of the plurality of filter plates. It is characterized by having.
By adopting such a configuration, fossil fuel and water are mixed with a simple configuration while reducing the occurrence of clogging and using no additives, and the mixed fuel containing fossil fuel and water is finely divided. The finely divided mixed fuel can be stably supplied to the internal combustion engine.
このとき、複数のフィルタ板のうち、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路と、互いに対向するフィルタ板の他方の裏面上の貫通穴は、互いに対向するように配置されている。
このようにしたことにより、互いに対向するフィルタ板の他方の表面側から裏面側へ貫通穴を通過する混合燃料が、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路上に順次圧送され、混合燃料がフィルタ板の表面上の流路上に衝突するごとに混合燃料を確実に微粒子化できる。
At this time, among the plurality of filter plates, the flow path on one surface of the filter plate facing each other and the through hole on the other back surface of the filter plate facing each other are arranged to face each other.
By doing in this way, the mixed fuel which passes a through-hole from the other surface side of the mutually opposing filter board to the back surface side is sequentially pumped on the flow path on the one surface of the mutually opposing filter board, and mixed fuel The fuel mixture can be reliably atomized each time the fuel cell collides with the flow path on the surface of the filter plate.
また、貫通穴は円筒状に形成され、貫通穴の内径は0.3mm以下であるのが好ましい。また、流路はフィルタ板の表面に形成された凹状の溝を有し、凹状の溝の断面積は、貫通穴の断面積と略同一であるのが好ましい。
これにより、流出口から流出される混合燃料の各粒子の平均粒子径を確実に5μm以下することができる。
The through hole is preferably formed in a cylindrical shape, and the inner diameter of the through hole is preferably 0.3 mm or less. The channel has a concave groove formed on the surface of the filter plate, and the cross-sectional area of the concave groove is preferably substantially the same as the cross-sectional area of the through hole.
Thereby, the average particle diameter of each particle of the mixed fuel flowing out from the outlet can be reliably reduced to 5 μm or less.
また、フィルタ装置の流出口と内燃機関との間に設けられたミキシングタンクを更に備え、ミキシングタンクは、フィルタ装置の流出口から流出される混合燃料を蓄溜してもよい。
これにより、微粒子化された混合燃料をより安定的に内燃機関へ供給できる。
Moreover, the mixing tank provided between the outflow port of the filter apparatus and the internal combustion engine may be further provided, and the mixing tank may store the mixed fuel flowing out from the outflow port of the filter apparatus.
Thereby, the finely mixed fuel can be supplied to the internal combustion engine more stably.
また、化石燃料を化石燃料用タンクから圧力ポンプを介してフィルタ装置の流入口へ、水タンクの水と共に圧送供給する第1の燃料供給ルートと、化石燃料を化石燃料用タンクから内燃機関へ供給する第2の燃料供給ルートとを有し、第1または第2の燃料供給ルートを切り換えることができる切換弁を更に備えてもよい。
これにより、化石燃料および水を含む混合燃料または化石燃料の2種類の燃料のうち、いずれかを選択して、内燃機関へ燃料を供給できる。
Also, a first fuel supply route for supplying fossil fuel from a fossil fuel tank to the inlet of the filter device via a pressure pump together with water in the water tank, and supplying fossil fuel from the fossil fuel tank to the internal combustion engine A switching valve that can switch between the first and second fuel supply routes.
Thereby, it is possible to select one of two types of fuels, that is, a mixed fuel containing fossil fuel and water or fossil fuel, and supply the fuel to the internal combustion engine.
本発明により、目詰りの発生を低減しつつ、且つ、添加剤を使用することなく、簡単な構成で化石燃料および水を混合し、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して精製できる。 According to the present invention, fossil fuel and water can be mixed with a simple structure while reducing the occurrence of clogging and without using an additive, and the mixed fuel containing fossil fuel and water can be refined into fine particles.
本発明の実施の形態に係るフィルタ装置および燃料供給装置について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置の全体構成を示す模式図である。なお、図1内の各矢印は、化石燃料や水や化石燃料および水を含む混合燃料が流れる方向を示している。
A filter device and a fuel supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention. In addition, each arrow in FIG. 1 has shown the direction through which the fossil fuel, water, the fossil fuel, and the mixed fuel containing water flow.
図1に示されるように、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置1は、化石燃料タンク10、水タンク20、ミキシングタンク30、2つのフィルタ装置100a、100b、4つの圧力ポンプP1〜P4、3つのフィルタF1〜F3、2つの切換弁B1、B2、各機器を接続するパイプH1〜H18を備えている。本発明の実施の形態に係る燃料供給装置1は、化石燃料および水を含む混合燃料と化石燃料の2種類の燃料を内燃機関としてのエンジンEへ供給する燃料供給ルートを有する。
As shown in FIG. 1, the fuel supply device 1 according to the embodiment of the present invention includes a
化石燃料タンク10には、軽油、重油、灯油などの化石燃料が蓄溜されている。水用タンク20には水が蓄溜されている。ミキシングタンク30は後述のフィルタ装置100aの流出口とエンジンEとの間に設けられており、ミキシングタンク30には、フィルタ装置100aの流出口102から流出される、化石燃料および水を含む混合燃料が、蓄溜されている。化石燃料用タンク10や水用タンク20やミキシングタンク30の材料には、ステンレス鋼等の金属材料やABS等の樹脂材料が用いられている。各パイプH1〜H18は各機器を接続するのに用いられ、各パイプH1〜H18はステンレス鋼等の金属材料により円筒状に形成されている。
The
フィルタ装置100a、100bは、それぞれ流入口101および流出口102を有し、流入口101から圧力ポンプP3またはP4により圧送供給される化石燃料および水を混合して、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して流出口102から流出する。フィルタ装置100a、100bの構成についての詳細な説明は後述する。
The
フィルタF1〜F3は、パイプH3、H4、H16内を図1に示される矢印の方向に流れる化石燃料や水や化石燃料および水を含む混合燃料内の不純物を除去するのに用いられる。ここで、フィルタF1、F3は化石燃料用フィルタであって、この化石燃料用フィルタには、例えば複数枚の紙を積層したものが用いられている。また、フィルタF2は水用フィルタであって、この水用フィルタには、例えばステンレス鋼製のメッシュフィルタが用いられる。 The filters F1 to F3 are used to remove impurities in the fossil fuel, water, fossil fuel, and mixed fuel containing water flowing in the pipes H3, H4, and H16 in the direction of the arrow shown in FIG. Here, the filters F1 and F3 are fossil fuel filters. For the fossil fuel filters, for example, a laminate of a plurality of sheets of paper is used. The filter F2 is a water filter, and a stainless steel mesh filter is used as the water filter, for example.
圧力ポンプP1〜P4は、パイプH2、H5、H7、H10内を流れる化石燃料や水や化石燃料および水を含む混合燃料を、図1内の各矢印の方向に圧送する。
図1に示されるように、圧力ポンプP1はパイプH1、H2および電子切換弁B1を介して化石燃料用タンク10に接続され、化石燃料をフィルタF1、F2およびパイプH4、H7を介して圧力ポンプP3へ圧送する。また、図1に示されるように、圧力ポンプP2はパイプH2を介して水用タンク20に接続され、水をフィルタF2およびパイプH6、H7を介して圧力ポンプP3へ圧送する。
The pressure pumps P1 to P4 pump fossil fuel flowing through the pipes H2, H5, H7, and H10, water, a fossil fuel, and a mixed fuel containing water in the directions of the arrows in FIG.
As shown in FIG. 1, the pressure pump P1 is connected to a
また、図1に示されるように、圧力ポンプP3はパイプH7を介してフィルタF2に接続され、フィルタ装置100aおよびパイプH8、H9を介してミキシングタンク30へ化石燃料および水を圧送する。すなわち、ポンプP3は化石燃料用タンク10および水用タンク20に複数のパイプH1〜H7や複数のフィルタF1、F2を介して接続され、化石燃料および水を含む混合燃料を化石燃料用タンク10および水用タンク20からフィルタ装置100aの流入口101へ圧送供給する。
Further, as shown in FIG. 1, the pressure pump P3 is connected to the filter F2 via the pipe H7, and pumps fossil fuel and water to the
また、圧力ポンプP4はパイプH10を介してミキシングタンク30に接続され、フィルタ装置100bおよびパイプH11、H12を介してミキシングタンク30へ化石燃料および水を含む混合燃料を圧送する。なお、圧力ポンプP4は、ミキシングタンク30内に蓄溜されている化石燃料および水を含む混合燃料をフィルタ装置100bおよびパイプH10〜H12を介して循環させるために用いられる。
The pressure pump P4 is connected to the
切換弁B1、B2は共に三方弁であって、流入される化石燃料や、化石燃料および水を含む混合燃料の流出方向を、流出量と共に制御するものである。図1示されるように、切換弁B1はパイプH1、H2、H16の間に配置されており、パイプH1から流入される化石燃料の流出方向をパイプH2の方向またはパイプH16の方向に切換制御する。ここで、エンジンEに化石燃料のみを供給する場合には、切換弁B1はパイプH1から流入される化石燃料の流出方向をパイプH16の方向に切り換える。一方、エンジンEに化石燃料および水を含む化石燃料を供給する場合には、切換弁B1はパイプH1から流入される化石燃料の流出方向をパイプH2の方向に切り換える。 The switching valves B1 and B2 are both three-way valves, and control the flow direction of the fossil fuel that flows in and the mixed fuel that includes fossil fuel and water, together with the flow amount. As shown in FIG. 1, the switching valve B1 is arranged between the pipes H1, H2, and H16, and switches the fossil fuel flowing out from the pipe H1 to the direction of the pipe H2 or the direction of the pipe H16. . Here, when only fossil fuel is supplied to the engine E, the switching valve B1 switches the outflow direction of the fossil fuel flowing in from the pipe H1 to the direction of the pipe H16. On the other hand, when supplying fossil fuel containing fossil fuel and water to the engine E, the switching valve B1 switches the outflow direction of the fossil fuel flowing in from the pipe H1 to the direction of the pipe H2.
また、切換弁B2はパイプH14、H15、H18の間に配置されており、パイプH14から流入される化石燃料や、化石燃料および水を含む混合燃料の流出方向をパイプH15の方向またはパイプH18の方向に切換制御する。ここで、エンジンEに化石燃料のみを供給する場合には、切換弁B2はパイプH14から流入される化石燃料の流出方向をパイプH18の方向に切り換える。一方、エンジンEに化石燃料および水を含む化石燃料を供給する場合には、切換弁B2はパイプH14から流入される化石燃料および水を含む化石燃料の流出方向をパイプH15の方向に切り換える。 Further, the switching valve B2 is disposed between the pipes H14, H15, and H18, and the outflow direction of the fossil fuel flowing in from the pipe H14 or the mixed fuel containing fossil fuel and water is set to the direction of the pipe H15 or the pipe H18. Switch to the direction. Here, when only fossil fuel is supplied to the engine E, the switching valve B2 switches the outflow direction of the fossil fuel flowing in from the pipe H14 to the direction of the pipe H18. On the other hand, when fossil fuel containing water and fossil fuel is supplied to the engine E, the switching valve B2 switches the outflow direction of fossil fuel containing water and fossil fuel flowing from the pipe H14 to the direction of the pipe H15.
次に、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置の動作について、図に基づいて説明する。
まず、エンジンEに化石燃料および水を含む化石燃料を供給する場合について、説明する。このとき、切換弁B1はパイプH1から流入される化石燃料の流出方向をパイプH2の方向に切換制御し、切換弁B2はパイプH14から流入される化石燃料および水を含む化石燃料の流出方向をパイプH15の方向に切換制御する。
Next, the operation of the fuel supply apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the case where fossil fuel containing fossil fuel and water is supplied to the engine E will be described. At this time, the switching valve B1 controls the outflow direction of the fossil fuel flowing in from the pipe H1 to the direction of the pipe H2, and the switching valve B2 controls the outflow direction of the fossil fuel including water and fossil fuel flowing in from the pipe H14. Switching control is performed in the direction of the pipe H15.
図1に示されるように、ポンプP1により、化石燃料用タンク10から流出される化石燃料が、切換弁B1、パイプH1〜H4、フィルタF1を介して、パイプH7へ圧送される。また、ポンプP2により、水用タンク20から流出される水が、フィルタF2、パイプH6を介して、パイプH7へ圧送される。このとき、化石燃料を軽油とした場合、軽油と水の割合は、例えば4:1に設定されている。なお、化石燃料と水の割合は、化石燃料の種類や使用目的などに応じて、変更できる。
As shown in FIG. 1, the fossil fuel flowing out from the
次に、ポンプP3により、化石燃料用タンク10からの化石燃料と、水用タンク30からの水を、パイプ8を介して、フィルタ装置100aの流入口101へ圧送供給する。
次に、フィルタ装置100aにより、圧力ポンプP3により流入口101から圧送供給される化石燃料および水が混合され、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて流出口102から流出される。なお、フィルタ装置100aの動作についての詳細な説明は後述する。
次に、フィルタ装置100aの流出口102から流出された、化石燃料および水を含む混合燃料が、パイプH9を介して、ミキシングタンク30に流入される。
Next, the fossil fuel from the
Next, the
Next, the mixed fuel containing fossil fuel and water, which has flowed out from the
図1に示されるように、ミキシングタンク30には、フィルタ装置100b、パイプH10〜H12およびポンプP4で構成された循環流路が接続されており、ポンプP4の動力により、ミキシングタンク30内の化石燃料および水を含む混合燃料が、フィルタ装置100bの流入口101に繰り返し圧送供給され、微粒子化されて、フィルタ装置100bの流出口102から流出される。なお、フィルタ装置100bの動作についての詳細な説明は後述する。
このように構成したことにより、ミキシングタンク30内に蓄溜されている混合燃料が常に微粒子化された状態で維持され、微粒子化された混合燃料をより安定的にエンジンEへ供給することができる。
As shown in FIG. 1, the mixing
With this configuration, the mixed fuel stored in the
次に、化石燃料および水を含む混合燃料が、ミキシングタンク30からパイプH13を介してエンジンEへ供給され、エンジンE内の噴射装置(不図示)から噴出される。そして、エンジンEの噴射装置から噴出される混合燃料に点火される。
このとき、エンジンE内の噴射装置により噴射された混合燃料のうち、化石燃料の微粒子は熱を受けて燃焼する。また、同時に、混合燃料に含まれている水の微粒子は、化石燃料の微粒子の燃焼により輻射熱を受けて加熱されて沸点に達し、次々とミクロ爆発を起こし、周囲の化石燃料の微粒子を四散させて、二次微粒子化を起こす。エンジンE内に残った混合燃料は、切換弁B2およびパイプH14、H15を介してミキシングタンク30に流入される。
Next, the mixed fuel containing fossil fuel and water is supplied from the mixing
At this time, among the mixed fuel injected by the injection device in the engine E, the fossil fuel fine particles receive heat and burn. At the same time, the fine water particles contained in the fuel mixture are heated by receiving radiant heat from the combustion of the fossil fuel fine particles, reaching the boiling point, causing micro explosions one after another, and scattering the surrounding fossil fuel fine particles. Cause secondary micronization. The mixed fuel remaining in the engine E flows into the mixing
このように、化石燃料が瞬時に超微粒子化することにより、化石燃料・水と空気との接触面積が増大し、急速に完全燃焼を行い、燃焼排ガス中の煙や未燃炭素の発生を低減できる。また、化石燃料・水と空気との接触面積の増大により、燃焼に必要な過剰空気を低く抑えることができるため、省エネルギー効果が大きくなる。
ここで、一般に、空気中の窒素分(N)と酸素との化学反応により発生するNOxは、主として燃焼の過程、すなわち、ガス成分の燃焼→炭分の燃焼→コークス状未燃分の残留の過程で炭状燃焼により輝炎によって局部的高温部ができるためその量が多くなる。
In this way, fossil fuels instantly become ultrafine particles, which increases the contact area between fossil fuel / water and air, rapidly complete combustion, and reduces the generation of smoke and unburned carbon in combustion exhaust gas. it can. Further, the increase in the contact area between the fossil fuel / water and the air can suppress the excess air necessary for combustion, so that the energy saving effect is increased.
Here, in general, NOx generated by a chemical reaction between nitrogen (N) and oxygen in the air is mainly in the process of combustion, that is, combustion of gas components → combustion of charcoal → residual coke-like unburned residue. In the process, the amount of carbon dioxide increases due to the formation of local high-temperature parts by the luminous flame.
本発明に係る燃料供給装置により供給される混合燃料中の化石燃料および水の各微粒子は、後で詳細に説明するフィルタ装置100a、100bを用いているので、極めて微細であり、水が化石燃料中に均一に分散されている。このため、火炎を均一化でき、局部的に高温領域が発生することがなく、混合燃料中の化石燃料および水の微粒子のほとんどが完全燃焼される。従って、空気中の窒素と酸素との化学反応により発生するNOxの発生を低減することができる。
また、燃焼に必要な過剰空気を低く抑えられた結果、混合燃料の燃焼用に供給する空気量を低減でき、空気中の窒素濃度を低くでき、NOxの発生量を低減できる。
The fine particles of the fossil fuel and water in the mixed fuel supplied by the fuel supply device according to the present invention are very fine because the
Moreover, as a result of suppressing the excess air necessary for combustion low, the amount of air supplied for combustion of the mixed fuel can be reduced, the nitrogen concentration in the air can be lowered, and the amount of NOx generated can be reduced.
更に、窒素は空気中以外に化石燃料中にも含まれており、化石燃料の燃焼によって、化石燃料中の窒素がNOxに転化してNOxが発生するが、混合燃料の燃焼用に供給する空気量を低減できたので、転化率を引き下げることができ、その結果、NOxの発生を低減することができる。なお、化石燃料中の窒素のNOxへの転化率は、通常25%〜50%である。 Furthermore, nitrogen is also contained in fossil fuels in addition to air, and combustion of fossil fuels converts nitrogen in fossil fuels to NOx to generate NOx. Air supplied for combustion of mixed fuels Since the amount could be reduced, the conversion rate can be lowered, and as a result, the generation of NOx can be reduced. In addition, the conversion rate of nitrogen in the fossil fuel to NOx is usually 25% to 50%.
次に、エンジンEに化石燃料のみを供給する場合について、説明する。
このとき、切換弁B1はパイプH1から流入される化石燃料の流出方向をパイプH16の方向に切換制御し、切換弁B2はパイプH14から流入される化石燃料の流出方向をパイプH18の方向に切換制御する。
図1に示されるように、ポンプP1により、化石燃料用タンク10から流出される化石燃料が、切換弁B1、パイプH1、H16、H17、フィルタF3を介して、エンジンEへ供給され、エンジンE内の噴射装置(不図示)から噴出される。そして、エンジンEの噴射装置から噴出される混合燃料に点火される。そして、エンジンE内の噴射装置により噴射された化石燃料は熱を受けて燃焼する。エンジンE内に残った化石燃料は、切換弁B2およびパイプH14、H18を介して化学燃料用タンク10に流入される。
Next, the case where only fossil fuel is supplied to the engine E will be described.
At this time, the switching valve B1 switches and controls the outflow direction of fossil fuel flowing from the pipe H1 to the direction of the pipe H16, and the switching valve B2 switches the outflow direction of fossil fuel flowing from the pipe H14 to the direction of the pipe H18. Control.
As shown in FIG. 1, the fossil fuel flowing out from the
このように、化石燃料を化石燃料用タンク10から圧力ポンプP1を介してフィルタ装置100aの流入口101へ、水タンク20の水と共に圧送供給する第1の燃料供給ルートと、化石燃料を化石燃料用タンク10からエンジンEへ供給する第2の燃料供給ルートとを設け、第1または第2の燃料供給ルートを切り換えることができる切換弁B1を更に設けたことにより、化石燃料および水を含む混合燃料または化石燃料の2種類の燃料のうち、いずれかを選択して、エンジンEへ燃料を供給できる。
As described above, the fossil fuel is supplied from the
次に、本発明の実施の形態に係るフィルタ装置100a、100bの構成について、図に基づいて説明する。
図2は、本発明の実施の形態に係るフィルタ装置の構成を示す模式図であって、左図は外観図、右図は断面図である。なお、図2の右図の各板状フィルタの断面図は、図3(b)、図4(b)および図5(b)の各右図に示された断面図に相当し、図内の各矢印は化石燃料および水を含む混合燃料が流れる方向を示している。
Next, the configuration of the
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the filter device according to the embodiment of the present invention, in which the left diagram is an external view and the right diagram is a cross-sectional view. 2 are equivalent to the cross-sectional views shown in the right diagrams of FIGS. 3B, 4B, and 5B, respectively. Each arrow indicates the direction in which the mixed fuel containing fossil fuel and water flows.
図3は流入側の外フィルタ板の構成を示す図であって、図3(a)は表面側からみたときの平面図、図3(b)の左図は外観図、右図はA−A切断線に沿って切断したときの側面側からみた断面図である。
図4は流出側の外フィルタ板の構成を示す図であって、図4(a)は表面側からみたときの平面図、図4(b)の左図は外観図、右図はB−B切断線に沿って切断したときの側面側からみた断面図である。
3A and 3B are diagrams showing the configuration of the outer filter plate on the inflow side. FIG. 3A is a plan view when viewed from the surface side, the left view of FIG. 3B is an external view, and the right view is A- It is sectional drawing seen from the side surface side when cut | disconnecting along A cutting line.
4A and 4B are diagrams showing the configuration of the outer filter plate on the outflow side. FIG. 4A is a plan view when viewed from the front side, the left view of FIG. 4B is an external view, and the right view is B- It is sectional drawing seen from the side surface side when cut | disconnecting along a B cutting line.
図5は第1の内フィルタ板の構成を示す図であって、図5(a)は表面側からみたときの平面図、図5(b)の左図は外観図、右図はC−C切断線に沿って切断したときの側面側からみた断面図である。
図6は第2の内フィルタ板の構成を示す図であって、図6(a)は表面側からみたときの平面図、図6(b)の左図は外観図、右図はD−D切断線に沿って切断したときの側面側からみた断面図である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the first inner filter plate. FIG. 5A is a plan view when viewed from the front surface side, the left diagram of FIG. 5B is an external view, and the right diagram is C- It is sectional drawing seen from the side surface when cut | disconnecting along a C cutting line.
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the second inner filter plate. FIG. 6A is a plan view when viewed from the front side, the left diagram of FIG. 6B is an external view, and the right diagram is D- It is sectional drawing seen from the side surface side when cut | disconnecting along a D cut line.
図2に示されるように、本発明の実施の形態に係るフィルタ装置100a、100bは、フィルタ板収容部110と、フィルタ板蓋部120と、複数のフィルタ板210〜240とを備えている。フィルタ装置100a、100bは、それぞれ流入口101および流出口102を有し、流入口101から圧力ポンプP3またはP4により圧送供給される化石燃料および水を混合して、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して流出口102から流出する。
図2に示されるように、フィルタ板収容部110は、流出口102側に底面110aを有した円筒形状に形成されている。フィルタ板収容部110の内側には、内壁110dに側面を当接させて、複数のフィルタ板210〜240が収容されている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the filter
また、図2に示されるように、フィルタ板収容部110には、当該フィルタ板収容部110の底面110aから流出口102へ向けて貫通された貫通穴110bが、形成されている。この貫通穴110bは、フィルタ板収容部110の内部を複数のフィルタ板210〜240を介して圧送される混合燃料を、流出口102から流出させるために設けられている。貫通穴110bの内径は、数百μm〜数mmに形成されている。また、フィルタ板収容部110のうち、流出口102側とは反対側の内側壁には、ネジ部110cが形成されている。フィルタ板収容部110の材料には、例えばステンレス鋼が用いられる。
As shown in FIG. 2, the filter
図2に示されるように、フィルタ板蓋部120は円柱形状に形成されている。また、フィルタ板蓋部120は、フィルタ板収容部110の流出口102側に対して反対側に取り付けられる。フィルタ板蓋部120の外周面にはネジ部120cが形成されている。フィルタ板蓋部120のネジ部120cに、フィルタ板収容部110のネジ部110cがねじ込まれて、複数のフィルタ板210〜240がフィルタ収容部110の内側に積層されて保持される。このとき、複数のフィルタ板210〜240が、フィルタ板収容部110の底面110aとフィルタ板蓋部120の内面120aとの間で挟持される。
As shown in FIG. 2, the
フィルタ板蓋部120の中央部には、流入口101から内面120aに向けて貫通された貫通穴120bが形成されている。この貫通穴120bは、圧力ポンプP3またはP4により、流入口101から圧送供給される化石燃料や水やこれらを含む混合燃料を、フィルタ板収容部110内に導くために設けられている。貫通穴120bの内径は、数百μm〜数mmに形成されている。フィルタ板蓋部120の材料には、例えばステンレス鋼が用いられる。
A through-
図2に示されるように、フィルタ収容部110の内部には、流入口101側を表面、流出口102側を裏面として、複数のフィルタ板210〜240が積層して配置されている。このとき、図2に示されるように、フィルタ板収容部110の内壁110dには各フィルタ板210〜240の各側面210a〜240aがそれぞれ当接されている。また、各フィルタ板210〜240の表面の外周端部には、全周に亘り、リブが設けられており、互いに対向する各フィルタ板210〜240の表面および裏面の外周端は、密接されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
図2に示されるように、複数のフィルタ板210〜240のうち、流入口側の外フィルタ板210が、最も流入口101側に配置されている。また、図2に示されるように、複数のフィルタ板210〜240のうち、流出口側の外フィルタ板220が、最も流出口102側に配置されている。また、図2に示されるように、2枚の第1の内フィルタ板230と1枚の第2の内フィルタ240が、流入口側の外フィルタ板210の裏面および流出口側の外フィルタ板220の表面の間に配設されている。また、図2に示されるように、第2の内フィルタ板240は、2枚の内フィルタ板230の間に配設されている。
As shown in FIG. 2, among the plurality of
図2〜図6に示されるように、複数のフィルタ板210〜240の各々は、ステンレス鋼等の金属材料により、円板状に形成されている。
また、図2〜図6に示されるように、複数のフィルタ板210〜240各々の表面上には凹状に形成された1以上の流路210c〜210h、220c、230c〜230g、240c〜240hが形成されている。複数の流路210c〜210h、220c、230c〜230g、240c〜240hのうち、流路210d〜210h、230c〜230g、240d〜240hの幅および深さは、共に数百μm〜数mmに形成されている。また、貫通穴210b、220b、230b、240bの各々が、複数のフィルタ板210〜240各々の表面上に形成された流路流路210c〜210h、220c、230c〜230g、240c〜240hのいずれかに接続されて、且つ、複数のフィルタ板210〜240各々の表面および裏面の間を貫いて、形成されている。なお、各貫通穴210b、220b、230b、240bの内径は、数百μm〜数mmに形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 6, each of the plurality of
Also, as shown in FIGS. 2 to 6, one or
次に、各フィルタ板の構成を、図3〜図6に基づいて、具体的に説明する。図3〜図6の各図に記載の矢印は、化石燃料および水を含む混合燃料が流れる方向を示すものである。
まず、流入口側の外フィルタ板210の構成を、図3に基づいて説明する。
図3(a)および図3(b)に示されるように、流入口側の外フィルタ板210は、ステンレス鋼等の金属材料により、円板状に形成されている。図3(a)および図3(b)に示されるように、流入口側の外フィルタ板210の表面上には、凹状に形成された複数の流路210c〜210hが形成されている。具体的には、まず、流路210cが、流入口側の外フィルタ板210の表面上の中央部に、円形の凹状に形成されている。
Next, the configuration of each filter plate will be specifically described with reference to FIGS. The arrows described in each of FIGS. 3 to 6 indicate directions in which a mixed fuel containing fossil fuel and water flows.
First, the configuration of the
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
また、流路210hが、流入口側の外フィルタ板210の表面上の外周縁部に沿って、全周に亘り、溝形状に形成されている。また、流路210d〜210gが、流路210cおよび流路210hの間に、形成されている。流路210d〜210gは、当該流入口側の外フィルタ板210の中心部から外周部へ向けて放射状に延出されて、溝形状に形成されている。なお、流路210d〜210gにより、流路210cおよび流路210hの間が接続されている。
また、図3(a)および図3(b)に示されるように、4つの貫通穴210bが、流入口側の外フィルタ板210の表面上に形成された流路210hに接続されて、且つ、当該流入口側の外フィルタ板210の表面および裏面の間を貫いて、形成されている。
Further, the
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, four through
次に、流出口側の外フィルタ板220の構成を、図4に基づいて説明する。
図4(a)および図4(b)に示されるように、流出口側の外フィルタ板220は、ステンレス鋼等の金属材料により、円板状に形成されている。図4(a)および図4(b)に示されるように、流出口側の外フィルタ板220の表面上の中央部には、流路220cが円形の凹状に形成されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
また、図4(a)および図4(b)に示されるように、1つの貫通穴220bが、流出口側の外フィルタ板220の表面上に形成された流路220cに接続されて、且つ、当該流出口側の外フィルタ板220の表面および裏面の間を貫いて、形成されている。なお、図4(a)および図4(b)に示されるように、貫通穴220bは、流出口側の外フィルタ板220の中心に形成されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, one through
次に、第1の内フィルタ板230の構成を、図5に基づいて説明する。
図5(a)および図5(b)に示されるように、第1の内フィルタ板230は、ステンレス鋼等の金属材料により、円板状に形成されている。図5(a)および図5(b)に示されるように、第1の内フィルタ板230の表面上には、凹状に形成された複数の流路230c〜230gが形成されている。具体的には、まず、流路230cが、第1の内フィルタ板230の表面上の外周縁部に沿って、全周に亘り、溝形状に形成されている。
Next, the configuration of the first
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the first
また、流路230d〜230gが、図5(a)で示される第1の内フィルタ板230の中心線と略平行に、当該第1の内フィルタ板230の中央部側に形成された貫通穴230b上を通って、流路230cの内側を横断するように、溝形状に形成されている。流路230d〜230gの各々は、流路230cに接続されている。
また、図5(a)および図5(b)に示されるように、2つの貫通穴230bが、第1の内フィルタ板230の表面上に形成された流路230d〜230gのそれぞれに接続されて、且つ、当該第1の内フィルタ板230の表面および裏面の間を貫いて、形成されている。
Also, the
5A and 5B, the two through
次に、第2の内フィルタ板240の構成を、図6に基づいて説明する。
図6(a)および図6(b)に示されるように、第2の内フィルタ板240は、ステンレス鋼等の金属材料により、円板状に形成されている。図6(a)および図6(b)に示されるように、第2の内フィルタ板240の表面上には、凹状に形成された複数の流路240c〜240hが形成されている。具体的には、まず、流路240cが、第2の内フィルタ板240の表面上の中央部に、円形の凹状に形成されている。また、流路240hが、第2の内フィルタ板240の表面上の外周縁部に沿って、全周に亘り、溝形状に形成されている。
Next, the configuration of the second
As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, the second
また、流路240d〜240gが、図6(a)で示される第2の内フィルタ板240の中心線と略平行に、当該第2の内フィルタ板240の流路240h上に形成された貫通穴240b上を通って、流路240cの内側を横断するように、溝形状に形成されている。流路240d〜240gにより、流路240cおよび流路240hの間が接続されている。
また、図6(a)および図6(b)に示されるように、4つの貫通穴240bが、第2の内フィルタ板240の表面上に形成された流路230hのそれぞれに接続されて、且つ、当該第2の内フィルタ板240の表面および裏面の間を貫いて、形成されている。
Further, the
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, four through
ここで、複数のフィルタ板210〜240のうち、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路のいずれかと、互いに対向するフィルタ板の他方の裏面上の貫通穴は、互いに対向するように配置されている。
すなわち、図2に示されるように、流入口側の外フィルタ板210の裏面と第1の内フィルタ板230の表面とが、互いに対向して配置されており、第1の内フィルタ板230の表面に形成された流路230cと、流入口側の外フィルタ板210の4つの貫通穴210bとが、互いに対向して配置されている。
Here, among the plurality of
That is, as shown in FIG. 2, the back surface of the
また、図2に示されるように、第1の内フィルタ板230の裏面と第2の内フィルタ板240の表面とが、互いに対向して配置されており、第2の内フィルタ板240の表面に形成された流路240cと、第1の内フィルタ板230の2つの貫通穴230bとが、互いに対向して配置されている。
また、図2に示されるように、第2の内フィルタ板240の裏面と第1の内フィルタ板230の表面とが、互いに対向して配置されており、第1の内フィルタ板230の表面に形成された流路230cと、第2の内フィルタ板240の4つの貫通穴240bとが、互いに対向して配置されている。
Further, as shown in FIG. 2, the back surface of the first
Further, as shown in FIG. 2, the back surface of the second
また、図2に示されるように、第1の内フィルタ板230の裏面と流出口側の外フィルタ板220の表面とが、互いに対向して配置されており、流出口側の外フィルタ板220の表面に形成された流路220cと、第1の内フィルタ板230の2つの貫通穴230bとが、互いに対向して配置されている。
次に、フィルタ装置100a、100bの動作説明を図に基づいて説明する。
図2〜図6に示されるように、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流入口101から流入口側の外フィルタ板210(図2の1番上のフィルタ板)の表面上の流路210c上に貫通穴120bを介して圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路210cに強く衝突して、この衝撃により化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
In addition, as shown in FIG. 2, the back surface of the first
Next, the operation of the
As shown in FIGS. 2 to 6, the fossil fuel, water, and the mixed fuel containing these are flowed on the surface of the outer filter plate 210 (the uppermost filter plate in FIG. 2) on the inlet side from the
次に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、流入口側の外フィルタ板210の表面上の流路210c、流路210d〜210gおよび流路210hを介して4つの貫通穴210b内へ圧送される。次に、4つの貫通穴210bから圧送される混合燃料が、第1の内フィルタ板230(図2の上から2番目のフィルタ板)の表面上の流路230c上に圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路230cに強く衝突し、この衝撃により、再び、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
Next, fossil fuel, water, or a mixed fuel containing these is introduced into the four through
次に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第1の内フィルタ板230の表面上の流路230cおよび流路210d〜210gを介して2つの貫通穴230b内へ圧送される。次に、2つの貫通穴230bから圧送される混合燃料が、第2の内フィルタ板240(図2の上から3番目のフィルタ板)の表面上の流路240c上に圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路240cに強く衝突し、この衝撃により、再び、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
Next, fossil fuel, water, and mixed fuel containing these are pumped into the two through
次に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第2の内フィルタ板240の表面上の流路240c、流路210d〜210gおよび流路240hを介して4つの貫通穴240b内へ圧送される。次に、4つの貫通穴240bから圧送される化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第1の内フィルタ板230(図2の上から4番目のフィルタ板)の表面上の流路230c上に圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路230cに強く衝突し、この衝撃により、再び、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
Next, fossil fuel, water, or a mixed fuel containing these is pumped into the four through
次に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第1の内フィルタ板230の表面上の流路230cおよび流路210d〜210gを介して2つの貫通穴230b内へ圧送される。次に、2つの貫通穴230bから圧送される化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第2の内フィルタ板240(図2の上から5番目のフィルタ板)の表面上の流路240c上に圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路240cに強く衝突し、この衝撃により、再び、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
Next, fossil fuel, water, and a mixed fuel containing these are pumped into the two through
次に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第2の内フィルタ板240の表面上の流路240c、流路210d〜210gおよび流路240hを介して4つの貫通穴240b内へ圧送される。次に、4つの貫通穴240bから圧送される化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第1の内フィルタ板230(図2の上から6番目のフィルタ板)の表面上の流路230c上に圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路230cに強く衝突し、この衝撃により、再び、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
Next, fossil fuel, water, or a mixed fuel containing these is pumped into the four through
次に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、第1の内フィルタ板230の表面上の流路230cおよび流路210d〜210gを介して2つの貫通穴230b内へ圧送される。次に、2つの貫通穴230bから圧送される化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、流出口側の外フィルタ板220(図2の1番下のフィルタ板)の表面上の流路220c上に圧送される。このとき、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が流路220cに強く衝突し、この衝撃により、再び、化石燃料および水を含む混合燃料が微粒子化されて精製される。
そして、各フィルタ板の表面上の流路上に繰り返し衝突されて微粒子化された、化石燃料および水を含む混合燃料が、貫通穴110bを介して、流出口102から流出される。
Next, fossil fuel, water, and mixed fuel containing these are pumped into the two through
Then, the mixed fuel containing fossil fuel and water repeatedly collided with the flow path on the surface of each filter plate and flows out from the
このような構成にしたことにより、目詰りの発生を低減しつつ、且つ、添加剤を使用することなく、簡単な構成で化石燃料および水を混合し、化石燃料および水を含む混合燃料を微粒子化して精製できる。
すなわち、各フィルタ板210〜240の貫通穴210b、220b、230b、240bの内径と流路210d〜210h、230c〜230g、240d〜240hの幅および深さは、数百μm〜数mmに形成されており、従来の技術で使用されていたシラス多孔質ガラス(粒径5〜10μm)のように著しく微細な孔を有さないため、目詰りが発生するのを低減できる。
By adopting such a configuration, fossil fuel and water are mixed with a simple configuration while reducing the occurrence of clogging and using no additives, and the mixed fuel containing fossil fuel and water is finely divided. And can be purified.
That is, the inner diameters of the through
また、複数のフィルタ板210〜240のうち、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路のいずれかと、互いに対向するフィルタ板の他方の裏面上の貫通穴とを、互いに対向するように配置されているので、互いに対向するフィルタ板の他方の表面側から裏面側へ貫通穴を通過する化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路上に順次圧送され、混合燃料がフィルタ板210〜240の表面上の流路上に衝突するごとに混合燃料を確実に微粒子化できる。このとき、フィルタ装置100a、100b内の混合燃料は、各フィルタ板の表面上の流路への衝撃により、約数μmの極めて小さい微粒子に満遍なく微粒子化されるため、添加剤を用いるまでもなく、混合燃料を長時間、微粒子化させて維持することができる。
Further, among the plurality of
なお、貫通穴210b、220b、230b、240bの内径は数百μm〜数mmとしたが、0.3mm以下であるのが好ましい。また、更に、流路210d〜210h、230c〜230g、240d〜240hの幅および深さは数百μm〜数mmとしたが、流路210d〜210h、230c〜230g、240d〜240hの凹状の溝の断面積は、貫通穴210b、220b、230b、240bの断面積(S=π×0.3(mm)×0.3(mm)=0.07(mm2))と略同一であるのが好ましい。例えば、流路210d〜210h、230c〜230g、240d〜240hの幅を0.3mmとし、深さを0.23mmとする。これにより、流出口から流出される混合燃料の各粒子の平均粒子径を確実に5μm以下することができる。
The inner diameters of the through
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、上記発明の実施の形態の各要素を本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することができる。
上記発明の実施態様の説明では、フィルタ装置100a、100bには、流入口101から流出口102へ向けて、順次、流入口側用の外フィルタ板210(流入口側から1枚目)、第1の内フィルタ板230(流入口側から2枚目)、第2の内フィルタ板240(流入口側から3枚目)、第1の内フィルタ板230(流入口側から4枚目)、第2の内フィルタ板240(流入口側から5枚目)、第1の内フィルタ板230(流入口側から6枚目)、流出口側用の外フィルタ板220(流入口側から7枚目)の7枚のフィルタ板が積層されて設けられていると説明したが、少なくとも、フィルタ装置内の複数のフィルタ板のうち、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路のいずれかと、互いに対向するフィルタ板の他方の裏面上の貫通穴とを、互いに対向するように配置されていれば、この実施態様に限定されることはない。
The present invention is not limited to the above embodiment. Moreover, those skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the embodiment of the present invention within the scope of the present invention.
In the description of the embodiment of the present invention, the
すなわち、フィルタ装置内の複数のフィルタ板のうち、互いに対向するフィルタ板の一方の表面上の流路のいずれかと、互いに対向するフィルタ板の他方の裏面上の貫通穴とを、互いに対向するように配置されていれば、例えば、各フィルタ板の流路や貫通穴の配置を変更したり、フィルタ板の枚数を増減したりすることができる。 That is, of the plurality of filter plates in the filter device, one of the flow paths on one surface of the filter plate facing each other and the through hole on the other back surface of the filter plate facing each other are opposed to each other. For example, the arrangement of the flow paths and through holes of each filter plate can be changed, or the number of filter plates can be increased or decreased.
このとき、フィルタ装置内に2・n+3(nは自然数)枚のフィルタ板を設ける場合、流入口側101から1枚目を流入口側用の外フィルタ板210とし、流入口101から2枚目〜2・n+1枚目を、第1の内フィルタ板230および第2の内フィルタ板240を繰り返し交互に積層した積層体とし、流入口101から2・(n+1)枚目を第1の内フィルタ板230とし、流入口101から2(n+1)枚目を流出口側用の外フィルタ板220とすることができる。
At this time, when 2 · n + 3 (n is a natural number) filter plates are provided in the filter device, the first plate from the
また、流入口側用の外フィルタ板210、流出口側用の外フィルタ板220、第1の内フィルタ板230および第2の内フィルタ板240の材料に、ステンレス鋼からなる微細な金属粉を圧縮成形したものを用いてもよい。このような構成にすることにより、各フィルタ板210〜240の微細な金属粉間の微細な隙間を、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が圧送されるので、フィルタ装置100a、100bの流出口102から流出される混合燃料を更に小さい粒子に微粒子化することができる。このとき、同時に、化石燃料や水やこれらを含む混合燃料が各フィルタ210〜240の各流路および貫通穴を介して圧送されるので、各フィルタ板210〜240に目詰りが発生することもない。
Further, fine metal powder made of stainless steel is used as the material for the
なお、化石燃料および水の混合燃料の一般的な種類としては、水中油滴(O/W)型と油中水滴(W/O)型が知られている。水中油滴(O/W)型では、水の中に微細な油滴が含まれており、油中水滴(W/O)型では、油の中に微細な水が含まれている。ここで、流入口側用の外フィルタ板210、流出口側用の外フィルタ板220、第1の内フィルタ板230および第2の内フィルタ板240の材料に、ステンレス鋼からなる微細な金属粉を圧縮成形したものを用いたところ、水中油滴中水滴(W/O/W)型の混合燃料を精製することができた。水中油滴中水滴(W/O/W)型では、水の中に微細な油滴が含まれ、且つ、当該微細な油滴の中に更に微細な水滴が含まれており、極めて微細な粒子により構成される。
In addition, as a general kind of the fossil fuel and the mixed fuel of water, an oil-in-water (O / W) type and a water-in-oil (W / O) type are known. In the oil-in-water (O / W) type, fine oil droplets are contained in water, and in the water-in-oil (W / O) type, fine water is contained in oil. Here, the material of the
1 燃料供給装置
100a、100b フィルタ装置
101 流入口
102 流出口
110 フィルタ板収容部
110a 底面
110b 貫通穴
110c ネジ部
110d 内壁
120 フィルタ板蓋部
120a 内面
120b 貫通穴
120c ネジ部
210 流入口側用の外フィルタ板
210a 側面
210b 貫通穴
210c〜210h 流路
220 流出口側用の外フィルタ板
220a 側面
220b 貫通穴
220c 流路
230 第1の内フィルタ板
230a 側面
230b 貫通穴
230c〜230g 流路
240 第2の内フィルタ板
240a 側面
240b 貫通穴
240c〜240h 流路
10 化石燃料用タンク
20 水用タンク
30 ミキシングタンク
B1、B2 電子切換弁
E エンジン
F1〜F3 フィルタ
H1〜H18 パイプ
P1〜P4 圧力ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
筒状の収容部と、
上記流入口側を表面とし、上記流出口側を裏面とし、側面を上記収容部の内壁に当接させて、上記収容部内に積層して配置された複数の板状部材と、
上記複数の板状部材の各々の表面上に凹状に形成された流路と、
上記流路に接続され、上記複数の板状部材各々の表面および裏面の間を貫いて形成された貫通穴とを備え、
複数の前記板状部材夫々に形成された前記貫通穴は、互いに上下に直接的に積層された前記板状部材間で同軸上に配置されていなく、
前記流路は、前記板状部材の内側から外側へ延在する凹状の第1流路部と、当該第1流路部の両端同士を接続する凹状の第2流路部と、を含み、
前記第1及び第2流路部は、共通の前記板状部材の一面上にて互いに接続しており、
前記第1及び第2流路部が一面上に設けられた前記板状部材には、複数の前記貫通穴が設けられている、混合装置。 A mixing device that has an inlet and an outlet, mixes fossil fuel and water fed by pressure from the inlet, pulverizes the mixed fuel containing the fossil fuel and water and flows out of the outlet.
A cylindrical housing,
A plurality of plate-like members arranged in the housing portion with the inflow port side as a surface, the outflow port side as a back surface, and a side surface abutting against the inner wall of the housing portion;
A flow path formed in a concave shape on the surface of each of the plurality of plate-like members;
A through-hole connected to the flow path and formed between the front and back surfaces of each of the plurality of plate-like members;
The through holes formed in each of the plurality of the plate-like member husband rather are disposed coaxially between said plate-like member which is directly stacked on top of each other,
The flow path includes a concave first flow path portion extending from the inside to the outside of the plate-like member, and a concave second flow path portion connecting both ends of the first flow path portion,
The first and second flow path portions are connected to each other on one surface of the common plate member,
The mixing device, wherein the plate member in which the first and second flow path portions are provided on one surface is provided with a plurality of the through holes .
上記混合装置は、
筒状の収容部と、
上記流入口側を表面とし、上記流出口側を裏面とし、側面を上記収容部の内壁に当接させて、上記収容部内に積層して配置され、板状に形成された複数の板状部材と、
上記複数の板状部材の各々の表面上に凹状に形成された流路と、
上記流路に接続され、上記複数の板状部材各々の表面および裏面の間を貫いて形成された貫通穴とを備え、
複数の前記板状部材夫々に形成された前記貫通穴は、互いに上下に直接的に積層された前記板状部材間で同軸上に配置されていなく、
前記流路は、前記板状部材の内側から外側へ延在する凹状の第1流路部と、当該第1流路部の両端同士を接続する凹状の第2流路部と、を含み、
前記第1及び第2流路部は、共通の前記板状部材の一面上にて互いに接続しており、
前記第1及び第2流路部が一面上に設けられた前記板状部材には、複数の前記貫通穴が設けられている、燃料供給装置。 A fossil fuel tank for storing fossil fuel, a water tank for storing water, an inlet and an outlet, and mixing the fossil fuel and the water fed by pressure from the inlet, A mixing device that atomizes the mixed fuel containing the fossil fuel and the water and flows out from the outlet, and is connected to the fossil fuel tank and the water tank, and the fossil fuel and the water are supplied to the fossil fuel tank. And a pressure pump for supplying pressure from the water tank to the inlet of the mixing device, and supplying the mixed fuel flowing out from the outlet of the mixing device to the internal combustion engine,
The mixing device is
A cylindrical housing,
A plurality of plate-like members formed in a plate shape, with the inlet side being the front surface, the outlet side being the back surface, and the side surfaces being in contact with the inner wall of the housing portion, being stacked in the housing portion When,
A flow path formed in a concave shape on the surface of each of the plurality of plate-like members;
A through-hole connected to the flow path and formed between the front and back surfaces of each of the plurality of plate-like members;
The through holes formed in each of the plurality of the plate-like member husband rather are disposed coaxially between said plate-like member which is directly stacked on top of each other,
The flow path includes a concave first flow path portion extending from the inside to the outside of the plate-like member, and a concave second flow path portion connecting both ends of the first flow path portion,
The first and second flow path portions are connected to each other on one surface of the common plate member,
The fuel supply apparatus, wherein the plate-like member having the first and second flow path portions provided on one surface is provided with a plurality of the through holes .
前記ミキシングタンクに流入口及び流出口が接続された他の前記混合装置と、
を更に備えることを特徴とする請求項5乃至9のいずれか一項に記載の燃料供給装置。 A mixing tank that is provided between the outlet of the mixing device and the internal combustion engine and stores the mixed fuel that flows out of the outlet of the mixing device;
The other mixing device having an inlet and an outlet connected to the mixing tank;
The fuel supply apparatus according to claim 5, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006029187A JP4413875B2 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Mixing device and fuel supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006029187A JP4413875B2 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Mixing device and fuel supply device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007211591A JP2007211591A (en) | 2007-08-23 |
JP4413875B2 true JP4413875B2 (en) | 2010-02-10 |
Family
ID=38490266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006029187A Expired - Fee Related JP4413875B2 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Mixing device and fuel supply device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4413875B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105531356B (en) * | 2013-08-29 | 2017-06-30 | 独立行政法人水产大学校 | Water mixed fuel generating means |
-
2006
- 2006-02-07 JP JP2006029187A patent/JP4413875B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007211591A (en) | 2007-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2176590B1 (en) | Burner | |
CN101060921B (en) | Hydrocarbon processing devices and systems for engines and combustion equipment | |
CN1715745A (en) | Staged combustion system with ignition-assisted fuel lances | |
CN101876438A (en) | The high volume fuel nozzles that is used for turbogenerator | |
US20090151231A1 (en) | Process for manufacturing emulsified fuels by using oily water | |
JP4413875B2 (en) | Mixing device and fuel supply device | |
CN203007227U (en) | Water-coal-slurry burner nozzle | |
KR20180107913A (en) | Combustor nozzle | |
US7303598B1 (en) | Liquid fuel preprocessor | |
JP2008038640A (en) | Filter device and fuel supply device | |
CN106574772A (en) | Implosion reactor tube | |
EP2455663B1 (en) | Burner apparatus | |
JP2008057441A (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
CN110030126A (en) | Fuel-pyrolysis mesh sheet and fuel activating apparatus | |
KR20020032293A (en) | Oil-water homogenizator | |
KR100829844B1 (en) | Preparing system of emulsified fuel for decreasing greenhouse gases | |
US8714967B2 (en) | High velocity burner apparatus and method | |
JP2013095917A (en) | Tool for producing atomized dispersed mixed fuel of oil and water | |
JP2013249605A (en) | Gas-hydrate collecting system | |
KR20020018562A (en) | Process for generating heat to reduce the emission of oxides of sulphur and reduce adsorbent consumption | |
JP2009092355A (en) | Emulsified fuel combustion apparatus | |
UA83760C2 (en) | Swirling-type furnace | |
JP4876621B2 (en) | Exhaust gas treatment method for carbon fiber production | |
RU61843U1 (en) | GAS BURNING DEVICE | |
CN212740854U (en) | Spark plug ignition internal combustion type continuous supercritical water oxidation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080312 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080527 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090212 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090526 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090821 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090824 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090924 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091110 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091118 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |