JP7242043B2 - Liquid fuel supply system and liquid fuel supply method - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼効率を向上させた液体燃料を効率よく燃焼機器または燃焼機関に供給できる液体燃料供給システムおよび液体燃料供給方法に関する。 The present invention relates to a liquid fuel supply system and a liquid fuel supply method capable of efficiently supplying liquid fuel with improved combustion efficiency to combustion equipment or combustion engines.
自動車や船舶等の排ガス中には、環境汚染物質であるCO(一酸化炭素)、HC(ハイドロカーボン)等の未燃物やNOx(窒素酸化物)等が含まれている。
そこで、自動車は、CO、HC等の未燃物やNOxを除去する触媒が、排ガス経路中に設けられ、CO、HC等の未燃物やNOxが大気中に排出されないようになっている(特許文献1参照)。
BACKGROUND ART Exhaust gases from automobiles, ships, and the like contain unburned substances such as CO (carbon monoxide) and HC (hydrocarbons), NOx (nitrogen oxides), and the like, which are environmental pollutants.
Therefore, in automobiles, a catalyst for removing unburned substances such as CO and HC and NOx is provided in the exhaust gas path so that unburned substances such as CO and HC and NOx are not emitted into the atmosphere ( See Patent Document 1).
しかしながら、触媒は、長期間の使用により劣化してCO、HC等の未燃物やNOxの除去効率が低下する。したがって、CO、HC等の未燃物やNOxが安定して除去できない。また、劣化した触媒を定期的に交換しなければならず、維持コストがかかると言う問題がある。 However, the catalyst deteriorates due to long-term use, and the efficiency of removing unburned substances such as CO and HC and NOx decreases. Therefore, unburned substances such as CO and HC and NOx cannot be stably removed. In addition, there is a problem that the deteriorated catalyst must be replaced periodically, resulting in high maintenance costs.
このような問題を解決するために、本発明の発明者は、カーボングラファイト粒子を含む導電性溶液中に少なくとも電気石粒子が分散された混合分散液が、表面が硬質アルマイトで被覆された導電性材料からなる中空部材内に充填されているとともに、液体燃料の燃料タンクから液体燃料の燃焼装置に至る燃料パイプの周囲を囲繞可能に形成されている液体燃料の高燃焼効率化装置を既に提案し、特許され(特許文献2参照)、また、上記高燃焼効率化装置を液体燃料の流路中に備え、かつ、流路内で液体燃料を対流攪拌しながら、効率よく高燃焼効率化装置から発生する電磁波を効率よく流路内で作用させてさらに高効率化を図るようにした装置も既に提案している(特許文献3参照)。 In order to solve such problems, the inventors of the present invention have found that a mixed dispersion in which at least tourmaline particles are dispersed in a conductive solution containing carbon graphite particles is a conductive material having a surface coated with hard alumite. We have already proposed a device for improving the combustion efficiency of liquid fuel, which is filled in a hollow member made of a material and is formed so as to surround a fuel pipe extending from a liquid fuel tank to a liquid fuel combustion device. , is patented (see Patent Document 2), and the high combustion efficiency device is provided in the liquid fuel flow channel, and the liquid fuel is convectively stirred in the flow channel, and the high combustion efficiency device is efficiently generated. A device has already been proposed in which the generated electromagnetic waves are caused to act efficiently in the flow path to achieve even higher efficiency (see Patent Document 3).
また、本発明の発明者は、上記のように液体燃料を改質してさらに燃焼効率を向上させるべく、燃料タンク中の液体燃料を循環する循環路を設け、この循環路の途中に高燃焼効率化装置を組み込んで、液体燃料の循環によって燃料タンク内の液体燃料の改質率を高めた状態で改質燃料を燃焼機器や燃焼機関に送り燃焼させるようにした燃料供給システムを提案している(特許文献4参照)。 Further, the inventors of the present invention provided a circulation path for circulating the liquid fuel in the fuel tank in order to reform the liquid fuel as described above and further improve the combustion efficiency, and provided a high-combustion fuel in the middle of this circulation path. We have proposed a fuel supply system in which an efficiency improvement device is incorporated to increase the reforming rate of the liquid fuel in the fuel tank by circulating the liquid fuel. (See Patent Document 4).
ところで、大型船舶などでは、液体燃料をメインタンクから一次貯留するメインタンクより容量の小さいサービスタンクに必要量送り、このサービスタンクからエンジンに供給するようになっている。 By the way, in a large ship or the like, a required amount of liquid fuel is sent from a main tank to a service tank having a smaller capacity than the main tank for primary storage, and the service tank supplies the engine with the liquid fuel.
しかし、大型船舶なとは、サービスタンクといえども、その容量はかなり大きなものであるため、循環路を介して改質された燃料がサービスタンクに戻ってもタンク内に未改質の多量の燃料があるため、改質された燃料が元の燃料によって希釈されてしまう。
したがって、サービスタンクから燃焼機器または燃焼機関に供給される燃料は、改質率がそれほどたかいものではなくなってしまう。
However, for large ships, even service tanks have a fairly large capacity. The presence of fuel causes the reformed fuel to be diluted by the original fuel.
Therefore, the fuel supplied from the service tank to the combustion appliance or combustion engine is not highly reformed.
そこで、燃料タンクから燃焼機器または燃焼機関に送られる液体燃料より、循環路を通り、燃料タンクに戻る液体燃料の量を多くして改質率を高めることが考えられるが、循環路を太くするとともに、循環ポンプを大型化したり、高燃焼効率化装置を大型化したり、高燃焼効率化装置を多数直列に設けるなどして液体燃料が高燃焼効率化装置で改質される機会や時間を長くするようにすれば、上記のような問題が解決できるのではないかと考えられる。
しかしながら、上記のような方法では、循環路の設置スペースが大きくなりすぎて、大きく設備コストをかけるとともに、既存の船舶にかかる構造を採用する場合、設置スペースに問題がでるおそれがある。
Therefore, it is conceivable to increase the amount of liquid fuel returning to the fuel tank through the circulation path from the liquid fuel sent from the fuel tank to the combustion equipment or combustion engine to increase the reforming rate. At the same time, by increasing the size of the circulation pump, increasing the size of the high combustion efficiency device, and installing many high combustion efficiency devices in series, the opportunity and time for the liquid fuel to be reformed by the high combustion efficiency device will be extended. It is thought that the above problems can be solved by doing so.
However, in the above-described method, the installation space for the circulation path becomes too large, which incurs a large installation cost.
本発明は、上記事情に鑑みて、既存の燃焼機構を大きく変更することなく、設備コストをかけずに、改質率の高い液体燃料を効率よく燃焼機器または燃焼機関に送り込むようにできる液体燃料供給システムおよび液体燃料供給方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention is a liquid fuel that can efficiently feed a liquid fuel with a high reforming rate to a combustion device or a combustion engine without greatly changing the existing combustion mechanism and without incurring equipment costs. It is an object of the present invention to provide a delivery system and liquid fuel delivery method.
上記目的を達成するために、本発明にかかる液体燃料供給システム(以下、「本発明のシステム」と記す)は、液体燃料を貯留する燃料タンクと、この燃料タンクから燃焼機器または燃焼機関に前記燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料タンクの液体燃料を燃料改質装置に送り、前記燃料改質装置で改質された改質液体燃料を前記燃料タンクに戻す燃料改質路を備える燃料供給システムであって、前記燃料タンクが、タンク本体と、このタンク本体内を改質燃料貯留区画と、補給燃料貯留区画に仕切る仕切り壁を備え、前記燃料供給路が、前記改質燃料貯留区画内の液体燃料を前記燃焼機器または燃焼機関に供給するように設けられ、前記燃料改質路の燃料吸い込み口が前記改質燃料貯留区画の底部に設けられるとともに、前記燃料改質路の戻り口側が前記改質燃料貯留区画に設けられており、前記仕切り壁が、その下端部に、前記改質燃料貯留区画と、補給燃料貯留区画とを連通させる通液孔を備えていて、前記燃料タンクへの燃料補給管の燃料出口が前記補給燃料貯留区画に臨んでいることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a liquid fuel supply system according to the present invention (hereinafter referred to as "the system of the present invention") comprises a fuel tank for storing liquid fuel, and from this fuel tank to a combustion device or a combustion engine. A fuel comprising a fuel supply path for supplying fuel, and a fuel reforming path for sending the liquid fuel in the fuel tank to the fuel reformer and returning the reformed liquid fuel reformed by the fuel reformer to the fuel tank. In the supply system, the fuel tank includes a tank body, and a partition wall that partitions the inside of the tank body into a reformed fuel storage compartment and a supplementary fuel storage compartment, and the fuel supply path extends through the reformed fuel storage compartment. The liquid fuel inside is provided to the combustion equipment or combustion engine, the fuel inlet of the fuel reforming passage is provided at the bottom of the reformed fuel storage compartment, and the return port of the fuel reforming passage the reformed fuel storage compartment, and the partition wall has, at its lower end, a liquid passage hole for communicating the reformed fuel storage compartment and the supplementary fuel storage compartment, and the fuel tank It is characterized in that a fuel outlet of a fuel replenishment pipe to the fuel replenishment pipe faces the replenishment fuel storage section.
本発明にかかる液体燃料供給方法は、既存の燃料タンクの内部を下端に通液孔を有する仕切り壁で、補給燃料貯留区画と、改質燃料貯留区画とに仕切るとともに、前記改質燃料貯留区画中の液体燃料を改質燃料貯留区画の底から吸い込んで、前記改質燃料貯留区画に戻す循環路を設け、前記循環路を循環する液体燃料を前記循環路の途中に設けた燃料改質装置に通し、液体燃料の循環に伴い、液体燃料を改質する工程と、前記改質燃料貯留区画内に貯留された改質燃料を燃焼機器または燃焼機関に供給する工程を含むことを特徴としている。 In the liquid fuel supply method according to the present invention, the inside of an existing fuel tank is partitioned into a supply fuel storage section and a reformed fuel storage section by a partition wall having a liquid passage hole at the lower end, and the reformed fuel storage section A fuel reformer provided with a circulation path for sucking the liquid fuel inside from the bottom of the reformed fuel storage compartment and returning it to the reformed fuel storage compartment, and providing the liquid fuel circulating in the circulation path in the middle of the circulation path. and reforming the liquid fuel as the liquid fuel circulates; and supplying the reformed fuel stored in the reformed fuel storage section to a combustion device or a combustion engine. .
本発明において、通液孔は、1つでも複数でも構わす、その大きさは、燃料タンクの容量、燃焼機器、燃焼機関の出力により適宜決定されるが、補給燃料貯留区画中の液体燃料が、必要最小限以上に改質燃料貯留区画側に流れ込まないように、極力小さな孔とすることが好ましい。 In the present invention, the number of liquid passage holes may be one or more, and the size thereof is appropriately determined according to the capacity of the fuel tank, the combustion equipment, and the output of the combustion engine. It is preferable to make the holes as small as possible so that the reformed fuel does not flow into the reformed fuel storage compartment in excess of the necessary minimum amount.
本発明において、液体燃料としては、特に限定されないが、A重油、C重油、軽油、灯油、ガソリンなどが挙げられる。
また、燃焼機器としては、ボイラー、ストーブなどが挙げられ、燃焼機関としては、内燃機関、外燃機関のいずれでもよく、大型船舶のディーゼルエンジンが好適である。
In the present invention, examples of liquid fuels include, but are not limited to, heavy oil A, heavy oil C, light oil, kerosene, and gasoline.
The combustion equipment includes boilers, stoves, etc. The combustion engine may be either an internal combustion engine or an external combustion engine, and a diesel engine for large vessels is suitable.
本発明において、燃料補給管が、補給燃料貯留区画の液体燃料レベルを規定レベルに保持するように、液体燃料の供給制御する弁機構を備えていることが好ましい。
上記弁機構としては、特に限定されないが、たとえば、ボールタップ付きの弁が挙げられる。
In the present invention, it is preferable that the fuel supply pipe has a valve mechanism for controlling the supply of liquid fuel so as to maintain the liquid fuel level in the supply fuel storage compartment at a specified level.
Although the valve mechanism is not particularly limited, for example, a valve with a ball tap can be used.
本発明において、燃料改質装置としては、燃料を燃焼効率が高い状態に改質できれば、特に限定されないが、内部に流路を有し、カーボン粒子および電気石粒子の少なくともいずれかが、導電性溶液または導電性ゲル中に分散された分散液が中空部内に充填され、カーボン粒子あるいは電気石粒子に起因する電磁波が発生する電磁波発生器を備えているもの(以下、「第1の改質装置」と記す)や、燃料配管を巻回囲繞するように設けられるコイルと、このコイルに高周波を印加する高周波発生手段とを備え、燃料配管中を流れる液体燃料の分子に振動を付与し、燃料分子を微細化させるもの(以下、「第2の改質装置」と記す)や、液体燃料配管の長手方向あるいは周方向に磁石のN極とS極とを交互に配置したもの(以下、「第3の改質装置」と記す)などが挙げ、これらが単独であるいは複合して用いられてもよい。中でも、上記第1の改質装置を用いることが好ましい。 In the present invention, the fuel reformer is not particularly limited as long as it can reform the fuel to a state with high combustion efficiency, but has a flow path inside and at least one of carbon particles and tourmaline particles is electrically conductive A solution or a dispersion dispersed in a conductive gel is filled in the hollow portion, and equipped with an electromagnetic wave generator that generates electromagnetic waves caused by carbon particles or tourmaline particles (hereinafter referred to as "first reformer ”), or a coil provided to surround the fuel pipe, and a high frequency generating means for applying high frequency to this coil, giving vibration to the molecules of the liquid fuel flowing in the fuel pipe, A device that refines molecules (hereinafter referred to as a "second reformer") or a device in which N and S poles of magnets are alternately arranged in the longitudinal direction or circumferential direction of the liquid fuel pipe (hereinafter referred to as " referred to as "third reformer"), etc., and these may be used singly or in combination. Among them, it is preferable to use the first reformer.
上記第1の改質装置において、電気石とは、片方にプラス電極、もう片方にマイナス電極を自然に発生させる性質を持っている結晶体のことであって、鉄電気石(NaFe3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4)、苦土電気石(NaMg3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4)、リチア電気石(Na(Li,Al)3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4)、リディコート電気石(Ca(Li,Al)3Al6(BO3)3Si6O18(O,OH,F)4)、灰電気石((Ca、Na)(Mg,Fe)3Al5Mg(BO3)3Si6O18(OH,F)4)などが挙げられる。 In the first reforming apparatus, the tourmaline is a crystal having the property of naturally generating a positive electrode on one side and a negative electrode on the other side . ( BO3 ) 3Si6O18 (OH) 4 ), Magnesium tourmaline ( NaMg3Al6 ( BO3 ) 3Si6O18 (OH) 4 ) , Lithia tourmaline (Na ( Li, Al) 3 Al6 ( BO3 ) 3Si6O18 (OH) 4 ), Lidicoat tourmaline ( Ca (Li, Al ) 3Al6 ( BO3 ) 3Si6O18 (O,OH,F) 4 ) , ash tourmaline ((Ca, Na) (Mg, Fe) 3 Al 5 Mg(BO 3 ) 3 Si 6 O 18 (OH, F) 4 ) and the like.
導電性溶液または導電性ゲルとしては、導電性に優れていれば特に限定されない。また、分散液としては、シリコーンオイル、マシーン油等でも構わない。
また、溶液中には、界面活性剤等の分散剤を添加するようにしても構わない。界面活性剤としては、電気石粒子を均一に分散できれば特に限定されないが、ノニオン系のものが好ましい。
The conductive solution or gel is not particularly limited as long as it has excellent conductivity. Moreover, silicone oil, machine oil, or the like may be used as the dispersion liquid.
Further, a dispersing agent such as a surfactant may be added to the solution. The surfactant is not particularly limited as long as tourmaline particles can be uniformly dispersed, but nonionic surfactants are preferred.
電気石粒子とカーボングラファイト粒子の粒径は、特に限定されないが、10μ以下が好ましく5μ以下がより好ましい。
電気石粒子とカーボングラファイト粒子の配合割合は、特に限定されないが、100:1~1:2程度が好ましい。
また、上記第1の改質装置は、周囲を遠赤外線反射シートで囲繞されていても構わない。
そして、かかる第1の改質装置としては、特に限定されないが、例えば、株式会社ビー・テックの商品名PCMなど市販のものを用いることができる。
The particle sizes of tourmaline particles and carbon graphite particles are not particularly limited, but are preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less.
The mixing ratio of tourmaline particles and carbon graphite particles is not particularly limited, but is preferably about 100:1 to 1:2.
Further, the first reformer may be surrounded by a far-infrared reflective sheet.
The first reforming device is not particularly limited, but for example, a commercially available device such as PCM (trade name) manufactured by B-Tech Co., Ltd. can be used.
上記第2の改質装置において、磁石としては、電磁石でも永久磁石でも構わないが、エネルギー効率を考慮すると、永久磁石が好ましい。
また、特に限定されないが、例えば、株式会社三ツ葉の商品名MAGMA21や株式会社ユーピーの商品名メルテンなどの市販のものを用いることができる。
In the second reforming apparatus, the magnet may be either an electromagnet or a permanent magnet, but a permanent magnet is preferable in consideration of energy efficiency.
In addition, although not particularly limited, for example, commercially available products such as Mitsuba Co., Ltd.'s trade name MAGMA21 and UPI Co., Ltd.'s trade name Melten can be used.
本発明のシステムは、以上のように、液体燃料を貯留する燃料タンクと、この燃料タンクから燃焼機器または燃焼機関に前記燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料タンクの液体燃料を燃料改質装置に送り、前記燃料改質装置で改質された改質液体燃料を前記燃料タンクに戻す燃料改質路を備える燃料供給システムであって、前記燃料タンクが、タンク本体と、このタンク本体内を改質燃料貯留区画と、補給燃料貯留区画に仕切る仕切り壁を備え、前記燃料供給路が、前記改質燃料貯留区画内の液体燃料を前記燃焼機器または燃焼機関に供給するように設けられ、前記燃料改質路の燃料吸い込み口が前記改質燃料貯留区画の底部に設けられるとともに、前記燃料改質路の戻り口側が前記改質燃料貯留区画に設けられており、前記仕切り壁が、その下端部に、前記改質燃料貯留区画と、補給燃料貯留区画とを連通させる通液孔を備えていて、前記燃料タンクへの燃料補給管の燃料出口が前記補給燃料貯留区画に臨んでいるので、燃焼機器または燃焼機関に送られる改質燃料の改質率を高いものに保つことができ、燃焼効率がさらによくなり、燃料コストを削減できる。 As described above, the system of the present invention includes a fuel tank that stores liquid fuel, a fuel supply line that supplies the fuel from the fuel tank to a combustion device or a combustion engine, and a fuel reformer that reforms the liquid fuel in the fuel tank. A fuel supply system comprising a fuel reforming passage for feeding a reformed liquid fuel reformed by the fuel reformer to a device and returning the reformed liquid fuel to the fuel tank, the fuel tank comprising a tank body and an internal into a reformed fuel storage compartment and a supplementary fuel storage compartment, wherein the fuel supply path is provided to supply the liquid fuel in the reformed fuel storage compartment to the combustion device or combustion engine, A fuel suction port of the fuel reforming passage is provided at the bottom of the reformed fuel storage section, and a return port side of the fuel reforming passage is provided in the reformed fuel storage section, and the partition wall is provided in the reformed fuel storage section. The lower end portion is provided with a liquid communication hole for communicating the reformed fuel storage section and the supplementary fuel storage section, and the fuel outlet of the fuel supply pipe to the fuel tank faces the supplementary fuel storage section. , the reforming rate of the reformed fuel sent to the combustion equipment or combustion engine can be kept high, resulting in better combustion efficiency and reduced fuel costs.
しかも、燃料タンク内を仕切り壁で仕切るだけでよいので、既存の燃料タンクの改造だけで済む。
したがって、余分な機器を設置すると、作業スペースや通路が狭くなるような、既存の設備でも、本発明のシステムとすることができる。
Moreover, since it is only necessary to partition the inside of the fuel tank with a partition wall, it is sufficient to modify the existing fuel tank.
Therefore, the system of the present invention can be used even in existing facilities where the installation of extra equipment narrows the work space and corridors.
また、仕切り壁の下端部に通液孔が設けられ、新しい液体燃料が補給燃料貯留区画に補給されるので、改質燃料貯留区画側に貯留されている改質燃料が急激に希釈されることがないとともに、補給燃料貯留区画の燃料レベルが常に改質燃料貯留区画に貯留された改質燃料レベルと同じか高いレベルとなるため、改質燃料貯留区画に貯留された改質燃料の補給燃料貯留区画側への流入を防止することができる。 In addition, since a liquid passage hole is provided in the lower end of the partition wall and new liquid fuel is replenished to the replenishment fuel storage section, the reformed fuel stored in the reformed fuel storage section is not rapidly diluted. In addition, the fuel level of the reformed fuel storage compartment is always the same or higher than the reformed fuel level stored in the reformed fuel storage compartment, so the reformed fuel stored in the reformed fuel storage compartment Inflow to the storage compartment side can be prevented.
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図1は、本発明の燃料供給システムの1つの実施の形態をあらわしている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing its embodiments.
FIG. 1 shows one embodiment of the fuel supply system of the present invention.
図1に示すように、この燃料供給システムAは、燃料タンクとしての船舶のサービスタンク100と、液体燃料循環路(以下、「循環路」とのみ記す)200と、燃料供給管路300と、燃料返送路400を備えている。
燃料タンク100は、タンク本体110と、仕切り壁120を備えている。
As shown in FIG. 1, this fuel supply system A includes a
The
タンク本体110は、底が矩形をした有底箱状をしている。
仕切り壁120は、タンク本体110内を底がそれぞれ矩形をした補給燃料貯留区画111と、補給燃料貯留区画111より小さな容量の改質燃料貯留区画112に仕切るとともに、下端のほぼ中央に半円形をした通液孔121が設けられている。
The
The
改質燃料貯留区画112は、その底に、後で詳述する循環路200の燃料吸い込み口201が開口しているとともに、上部に、液体燃料配管路2の戻り口202が臨んでいる。
補給燃料貯留区画111は、メインタンク(図示せず)からの補給管路500の吐出口が上部に臨んでいる。
上記補給管路500は、吐出口に、図示していないが、ボールタップ弁が設けられていて、補給燃料貯留区画111内の液体燃料のレベルを所定レベルに保持できるようになっている。
The reformed
In the supply
The
循環路200は、吸い込み口201が、上述のように、改質燃料貯留区画112の底に開口するとともに、戻り口202が改質燃料貯留区画112の上部に設けられているとともに、吸い込み口201側から戻り口202に向かって、循環ポンプ210、2つの燃料改質装置1,1を順に備えている。
すなわち、循環路200は、吸い込み口201から吸い込んだ改質燃料貯留区画112に貯留された液体燃料が、循環ポンプ210を介して2つの燃料改質装置1,1を通り、改質されて戻り口202から改質燃料貯留区画112に戻るようになっている。
The
That is, in the
2つの燃料改質装置1は、直列に接続されていて、それぞれ、図2または図3に示すように、往路221の一部を構成する流路を有する筒状体2と、2つの蓋3と、3つの対流発生板4aと、6つのスペーサ5と、2つの電磁波発生器6と、を備えている。
筒状体2は、円筒形をした筒状体本体部21と、フランジ部22とを備え、アルミニウムで形成され、表面が全面にわたって硬質アルマイトで被覆されている。
フランジ部22は、4つのねじ孔22aと、リング状のシール材7が装着される凹溝22bが設けられている。
The two
The
The
蓋3は、アルミニウムで形成され、表面が全面にわたって硬質アルマイトで被覆され、フランジ部22とほぼ同じ外形をしていて、図4に示すように、筒状体2への液体燃料の供給口あるいは筒状体2からの液体燃料の排出口となる孔31が中央に穿設されているとともに、ボルト挿通孔32をフランジ部22のねじ孔22aに対応する位置に備えている。そして、ボルト挿通孔32に挿通したボルト33の先端部をねじ孔22aに螺合することによって、筒状体本体部21を閉鎖するようになっている。
The
対流発生板4aは、その外径が筒状体2の筒状体本体部21の内径とほぼ同じである円盤状をしていて、図5に示すように、対流発生板4aの中心軸を中心とする円の円周上に等間隔で並ぶ複数の小孔41と、この小孔41が設けられた円周の円と同心の大きな円の円周上に等間隔で並ぶとともに、小孔41に対して周方向にずれた位置に設けられた複数の大孔42とを液体燃料通路として備え、アルミニウムで形成され、表面が全面にわたって硬質アルマイトで被覆されている。
また、対流発生板4aの小孔41より半径方向内側部分は、図6に示すように、上流側(燃料の流入側)が凹面40a,下流側(燃料の排出側)が凸面40bとなっている。
The
As shown in FIG. 6, the portion of the
スペーサ5は、対流発生板4aの外径とほぼ同じ外径のリング状をしていて、アルミニウムで形成され、表面が全面にわたって硬質アルマイトで被覆されている。
The
電磁波発生器6は、アルミニウムで形成され、表面が全面にわたって硬質アルマイトで被覆されている中空部材60を有し、この中空部材60内に少なくともカーボン粒子または電気石粒子が、導電性溶液または導電性ゲル中に分散された分散液6aが充填されていて、遠赤外線を含む電磁波が発生するようになっている。
The
中空部材60は、中央に液体燃料の通路となる孔60aを有する対流発生板4aの外径とほぼ同じ外径の円筒形をしている。
そして、対流発生板4aの外径とほぼ同じ外径の外筒部61aと、この外筒部61aとの間に円筒状をした上記分散液6aの充填空間を形成する内筒部61bと、外筒部61aと内筒部61bとを一端で連結する底部61cとからなる断面ドーナツ形の容器61と、容器61の開口を塞ぐように、容器61に溶接で固定されるドーナツ形をした分散液6aの充填孔62aを備える蓋部材62とからなる。
なお、上記分散液6aは、充填孔62aから上記分散液が中空部材60内に充填されたのち、リベット状の封止部材63によって封止されることによって中空部材60内に充填された状態に保持されている。
The
An outer
The
そして、この燃料改質装置1は、まず、一方の蓋3を筒状体2にボルト33によって固定し、筒状体本体部21の一方の開口を閉じたのち、筒状体本体部21の他方の開口からスペーサ5、対流発生板4a、スペーサ5、電磁波発生器6、スペーサ5、対流発生板4a、スペーサ5、電磁波発生器6、スペーサ5、対流発生板4a、スペーサ5の順で筒状体本体部21内に挿入したのち、他方の蓋3を筒状体2にボルト33によって固定し、筒状体本体部21の他方の開口を閉じることによって組み立てられる。
なお、対流発生板4aは、凹面形成側を同一方向に向けて筒状体本体部21内に挿入される。電磁波発生器6はアース線によって、接地状態とされている。そして、この組み立てによってスペーサ5と、対流発生板4aとによって電磁波発生器6の前後に対流空間Sが形成される。
In the
The
また、このようにして組み立てられた燃料改質装置1は、循環路200の一部を構成するように設けられ、一方の蓋3に設けられた孔31から筒状体本体部21内に入り込んだ液体燃料が改質されて他方の蓋3に設けられた孔31から送り出されるようになっている。
The
詳しく説明すると、筒状体本体部21内に入り込んだ液体燃料は、循環ポンプ210のポンプ圧によって出口側の孔31に向かって送られるが、筒状体本体部21の管軸方向の流れの一部が、対流発生板4aの凹面40aに当たり、図7に矢印で示すように、対流空間S内で対流しながら、小孔41および大孔42を通り、対流発生板4aと電磁波発生器6との間の対流空間Sに入り込み、電磁波発生器6に筒状体の管軸方向の流れの一部が遮ぎられ、対流した後、中空部材60の中央の孔60aを通り、つぎの対流空間Sに入り込むということを繰り返しながら、他方の蓋3の孔31をとおり、出口から排出される。
More specifically, the liquid fuel that has entered the
そして、筒状体本体部21内では、電磁波発生器6から発生する遠赤外線を含む電磁波が液体燃料全体の炭化水素分子に作用し、各炭化水素分子を燃焼しやすい状態(酸素がアタックしやすい状態)にする。すなわち、液体燃料が不完全燃焼することなく、完全に燃焼し、液体燃料が有する最大限の熱量を有効に得ることができる。
さらに、電磁波発生器6がアース線を介して接地された状態になっているので、電気石やカーボングラファイトによる分極が常に安定した状態になり、半永久的に遠赤外線を発生させることができる。しかも、直接液体燃料に触れたりすることが無いので、電気石粒子の劣化もなく半永久的に遠赤外線が供給できるので、維持コストがほとんど不要である。また、簡単な構造であるので、製作コストもあまりかからないため、初期コストもほとんどかからない。
In the cylindrical body
Further, since the
また、対流発生板4aの、液体燃料の筒状体の管軸方向の流れの一部を遮る部分が凹面40aとなっているので、この部分に当たった液体燃料が凹面の焦点方向に跳ね返り、他の部分から跳ね返ってきた液体燃料と焦点付近で衝突するため、より対流が効率よく行なわれる。
そして、液体燃料が筒状体2内で対流するので、筒状体2内で電磁波発生器6から発生する遠赤外線が液体燃料に効率よく照射される。
In addition, since the portion of the
Since the liquid fuel convects within the
この燃料供給システムAは、以上のように構成されており、循環ポンプ210を稼動すると、改質燃料貯留区画112内の液体燃料が循環路200をとおり、再び改質燃料貯留区画112内にもどる循環を繰り返す。
そして、循環路200を通る液体燃料は、燃料改質装置1,1内を通るため、循環の間に改質され、循環を重ねるたびに液体燃料の改質率が高くなる。
This fuel supply system A is configured as described above, and when the
Since the liquid fuel passing through the
また、タンク本体110を容量の大きな補給燃料貯留区画111と、容量の小さい改質燃料貯留区画112とに区切られているとともに、補給燃料貯留区画111と、改質燃料貯留区画112とは仕切り壁120の下端に設けた通液孔121のみで連通しているだけであるので、燃焼機器または燃焼機関側に液体燃料を供給する前に、循環ポンプ210を稼動させて予備循環をさせれば、改質燃料貯留区画112内の液体燃料のみが、循環路200内を循環し、改質燃料貯留区画112内の液体燃料が短時間で高改質率なものになる。
Further, the
この状態で燃料供給管路300を介して燃焼機器または燃焼機関側に燃料を供給するようにすれば、改質効率の高い改質燃料を燃焼機器または燃焼機関に常に供給することができる。すなわち、燃焼効率を高い状態に保てるとともに、CO、HC等の未燃物やNOxが大気中に排出されないようにできる。
また、燃料タンクに仕切り壁120を設けるだけでよいので、既存のサービスタンク等を改造するだけの簡単な改造で、既存の設備を本発明の燃料供給システムを得ることができる。
If fuel is supplied to the combustion equipment or the combustion engine through the
In addition, since it is only necessary to provide the
なお、図1は本発明を概略的に説明する図であって、バルブや逆止弁などの記載は省略している。 FIG. 1 is a diagram for schematically explaining the present invention, and the illustration of valves, check valves, etc. is omitted.
以下に、本発明の実施例を比較例と対比させて説明する。 EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples.
(実施例1)
2000馬力のディーゼルエンジンを2基搭載した高速双胴船の既存のサービスタンク(容量5kL)を、タンク本体110とするとともに、このタンク本体110に、溶接によって仕切り壁120の下端中央に半径50mmの半円形の通液孔121を形成した仕切り壁120を取り付けて、タンク本体110内を、3kLの補給燃料貯留区画111と、2kLの改質燃料貯留区画112に仕切って、実験用の燃料タンク100を得た。
この燃料タンク100に、燃料改質装置1としての株式会社ビー・テックの商品名PCM1040を2基直列に組み込んだ循環路200を接続し、排出量14.4L/分の循環ポンプ110を用いて、循環路200内に燃料軽油を通して燃料改質を継続しつつ、かつ、サービスタンク内の燃料軽油を等レベルに保つように燃料軽油を補給するようにした状態で、上記高速双胴船を、決められた1つの航路を複数回、往復航海させたところ、燃料使用量が1航海(往復)の平均で、310Lであった。
(Example 1)
An existing service tank (
This
(比較例1)
仕切り壁120を設けていない以外は、上記実施例1と同様の循環路を設け、上記実施例1と同様の条件で、燃料軽油を循環路200で循環させつつ上記実施例1と同じ高速双胴船を、上記実施例1と同一回数、同一航路を航海させたところ、燃料使用量が1航海(往復)の平均で、369Lであった。
(Comparative example 1)
Except that the
(比較例2)
循環路を用いず、改質していないサービスタングの燃料軽油を用いた以外は、上記実施例1と比較例1と同様にして、同一回数、同一航路を航海させたところ、燃料使用量が1航海(往復)の平均で、392Lであった。
(Comparative example 2)
In the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, except that the circulation route was not used and the fuel gas oil of the service tongue that had not been reformed was used, the same route was sailed the same number of times. The average of one voyage (round trip) was 392L.
上記のように、まったく改質を加えない比較例2の平均燃料使用量を1としたとき、比較例1および実施例1の平均燃料使用量を百分率であらわすと、比較例1の場合、約94%、実施例1の場合約79%であった。 As described above, when the average fuel consumption of Comparative Example 2, which is not reformed at all, is 1, the average fuel consumption of Comparative Example 1 and Example 1 is expressed as a percentage, and in the case of Comparative Example 1, about It was 94% and about 79% in the case of Example 1.
すなわち、上記実施例1、比較例1,2から燃料改質装置を装着した循環路を設け、タンク内の燃料を循環させて改質しつつ、燃料を燃焼機器に送るようにすれば、燃焼効率が向上することがわかる。
しかも、実施例1のように、仕切り壁120によって、タンク本体110内を、補給燃料貯留区画111と、改質燃料貯留区画112に仕切って、改質燃料貯留区画112の燃料のみを循環させ、改質燃料貯留区画112の燃料の減少分を仕切り壁120の下端に設けられた小さな通液孔121を介して補給燃料貯留区画111側から補給するようにすれば、燃焼効率の高い改質燃料を安定して燃焼機器に送ることができ、燃焼効率をより高めることができることがよくわかる。
また、上記のように、本発明の燃料供給システムによれば、既存の燃料タンクの内部に仕切り壁を設けるだけでよいので、設備の設置スペースを別途確保する必要がないため、改造コストが少なくて済むことがわかる。
That is, if a circulation path equipped with a fuel reforming device is provided in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and the fuel in the tank is circulated and reformed while the fuel is sent to the combustion equipment, combustion can be achieved. It can be seen that the efficiency is improved.
Moreover, as in the first embodiment, the inside of the
In addition, as described above, according to the fuel supply system of the present invention, since it is only necessary to provide a partition wall inside the existing fuel tank, there is no need to separately secure an installation space for the equipment, so the modification cost is low. I know it will be done.
本発明にかかる高燃焼効率化装置は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、上記の実施の形態では、改質燃料貯留区画が平面視長方形をしていたが、燃料タンクの1つのコーナー部分のみを含む平面視三角形でも構わないし、半円形でも構わない。
The high combustion efficiency device according to the present invention is not limited to the above embodiments.
For example, in the above embodiment, the reformed fuel storage section has a rectangular shape in plan view, but it may have a triangular shape including only one corner portion of the fuel tank, or a semicircular shape in plan view.
上記の実施の形態では、循環路の途中から燃料供給管路を分岐していたが、循環路とは別に、燃料供給管路を設け、改質燃料貯留区画内の液体燃料を燃焼機器または燃焼機関に直接供給できるようにしても構わない。
上記の実施の形態では、通液孔が1つであったが、2つ以上でも構わない。
上記の実施の形態では、燃料返送路が設けられていたが、燃料がエンジン部分で完全に消費されるのであれば、燃料返送路は設けなくても構わない。
In the above embodiment, the fuel supply line is branched from the middle of the circulation line. It may be possible to supply directly to the institution.
Although there is one liquid passage hole in the above embodiment, it may be two or more.
Although the fuel return path is provided in the above embodiment, the fuel return path may not be provided if the fuel is completely consumed in the engine portion.
A 液体燃料供給システム
1 燃料改質装置
100 燃料タンク
110 タンク本体
111 補給燃料貯留区画
112 改質燃料貯留区画
120 仕切り壁
121 通液孔
200 循環路
201 吸い込み口
202 戻り口
210 循環ポンプ
300 燃料供給管路
400 燃料返送路
500 補給管路
A Liquid
Claims (5)
前記燃料タンクが、タンク本体と、このタンク本体内を改質燃料貯留区画と、補給燃料貯留区画に仕切る仕切り壁を備え、
前記燃料供給路が、前記改質燃料貯留区画内の液体燃料を前記燃焼機器または燃焼機関に供給するように設けられ、
前記燃料改質路の燃料吸い込み口が前記改質燃料貯留区画の底部に設けられるとともに、前記燃料改質路の戻り口側が前記改質燃料貯留区画に設けられており、
前記仕切り壁が、その下端部に、前記改質燃料貯留区画と、補給燃料貯留区画とを連通させる通液孔を備えていて、
前記燃料タンクへの燃料補給管の燃料出口が前記補給燃料貯留区画に臨んでいることを特徴とする燃料供給システム。 a fuel tank for storing liquid fuel; a fuel supply passage for supplying the fuel from the fuel tank to a combustion device or combustion engine; A fuel supply system comprising a fuel reforming passage for returning reformed liquid fuel to the fuel tank,
The fuel tank comprises a tank body and a partition wall that divides the inside of the tank body into a reformed fuel storage compartment and a replenishment fuel storage compartment,
wherein the fuel supply path is provided to supply the liquid fuel in the reformed fuel storage compartment to the combustion device or combustion engine;
a fuel suction port of the fuel reforming passage is provided at the bottom of the reformed fuel storage section, and a return port side of the fuel reformation passage is provided in the reformed fuel storage section;
The partition wall has, at its lower end, a liquid passage hole for communicating the reformed fuel storage section and the supplementary fuel storage section,
A fuel supply system, wherein a fuel outlet of a fuel supply pipe leading to the fuel tank faces the supply fuel storage section.
前記循環路を循環する液体燃料を前記循環路の途中に設けた燃料改質装置に通し、液体燃料の循環に伴い、液体燃料を改質する工程と、
前記改質燃料貯留区画内に貯留された改質燃料を燃焼機器または燃焼機関に供給する工程を含むことを特徴とする改質燃料供給方法。 The interior of the existing fuel tank is partitioned into a supply fuel storage compartment and a reformed fuel storage compartment by a partition wall having a liquid passage hole at the lower end, and the liquid fuel in the reformed fuel storage compartment is separated from the reformed fuel storage compartment. providing a circulation path for sucking from the bottom of the and returning it to the reformed fuel storage compartment,
a step of passing the liquid fuel circulating in the circulation path through a fuel reformer provided in the middle of the circulation path to reform the liquid fuel as the liquid fuel circulates;
A method for supplying reformed fuel, comprising a step of supplying the reformed fuel stored in the reformed fuel storage section to a combustion device or a combustion engine.
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