JPWO2019180796A1 - Hhoガス混合液体燃料供給装置、及びhhoガス混合液体燃料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、連続的にエンジン等に供給することができるHHOガス混合液体燃料供給装置を提供することを課題とし、当該課題は、液体燃料が貯留された燃料タンク1から送られる液体燃料内の夾雑物除去フィルター3と、HHOガスを発生させるHHOガス発生装置4と、HHOガスを前記液体燃料内に微細気泡化させる微細気泡混合装置5と、液体燃料のクラスターを微細化する液体燃料改質装置6とよりなり、微細気泡混合装置5は、筐体52内に液体燃料導入循環ポンプ22により導入する前記液体燃料の流速によりHHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化させる微細気泡化生成装置51を配置すると共に、微細気泡混合装置5により筐体52内に液体燃料を、エンジン等の液体燃料燃焼機器部に液体燃料を連続的に供給することにより解決される。
Description
本発明は、内燃機関や燃焼装置に供給する軽油、重油、ガソリン、或いはパーム油等の液体燃料にHHOガスの微細気泡を浮遊分散させた気液混合燃料を製造するHHOガス混合液体燃料供給装置、及びHHOガス混合液体燃料の製造方法に関する。
ガソリン、軽油、重油、ガソリン或いはパーム油等の液体燃料を使用するエンジンなどの内燃機関においては、エンジン等の燃焼を促進させることにより、出力の増加、エンジンの低燃費化、及びエンジンから排出されるすす等の有害物質を低減化する環境対策の様々な工夫が提案されている。
このような課題を解決するための手段として、従来は、エンジンに供給する液体燃料に気泡を混入させる技術が知られている。一例を挙げると、実開昭57−66267号公報(特許文献1)、特開2002−2262276号公報(特許文献2)がある。この技術は、気泡を混入させた液体燃料をエンジン内に噴射することにより、噴射の際に生じる圧力低下で混入した気泡が急激に膨張させ、燃料の液膜を破壊して、噴射した燃料噴霧の微粒化を促進し、燃焼効率を高めると共に、エンジンから排出される有害物質等を低減させることが開示されている。
例えば、特許文献1によれば、気体(空気)を微細化して混入させた液体燃料(軽油)を使用して直噴ディーゼルエンジンを駆動したところ、正味燃料消費率が平均14%の低減率であったと記述されている。このように、空気を微細化して混入させた液体燃料を使用することにより、エンジンの低燃費化を実現できるものと期待される。
また、特開2008−169250号公報(特許文献3)には、エンジンに供給する液体燃料にエジェクター式の微細流体発生装置により水及び又は空気よりなる混入流体を微細化して、微細流体を液体燃料中に混入する技術が記載されている。
この発明では、いわゆる、エマルジョン燃料を想定した技術で、液体燃料に水等の流体、及び又は空気等の気体を微細化して混入する技術が開示されている。
この発明では、いわゆる、エマルジョン燃料を想定した技術で、液体燃料に水等の流体、及び又は空気等の気体を微細化して混入する技術が開示されている。
この特許文献3の技術では、正味燃料消費率は平均14%の低減率であるとされている。特に、エマルジョン燃料の利用拡大を図る可能性を有している。
更に、特開2013−142154号公報(特許文献4)では、エンジンに供給する液体燃料にHHOガスを、ナノ化した気泡を混入させる技術が開示されている。
この特許文献4によれば、HHOガスを微細化して混入させた液体燃料(軽油)を使用して直噴ディーゼルエンジンを駆動したところ、燃費が40%向上と記述されている。このように、HHOガスを微細化して混入させた液体燃料を使用することで低燃費化を実現できるものと期待される。
従来、このようにディーゼルエンジン等の内燃機関において、特許文献1乃至3に開示された技術手段を採用することにより、エンジンの低燃費化、及びエンジンから排出される有害物質の低減化を達成するとしながらも未だ実用化に至っていない。この原因として、空気を微細化したときに、その気泡の直径にバラツキが生じることに起因すると推測される。即ち、ナノサイズの径から数百マイクロメートル以上の大きい径の気泡が混入すると考えられる。この数百マイクロメートルの大きな径の気泡がエンジンに噴射するときに、燃料を噴射ノズルから噴射する際に大きい径の気泡によりエンジンへの燃料噴射が遮断され、燃料の燃焼が一時的に停止することになる。また、エンジンへ液体燃料を噴射させる燃料噴射ポンプ内に大きい径の気泡が混入することにより、ポンプが空転或いは停止するなどの機能が低下して液体燃料の噴射が滞ることが予想される。
一方、特許文献4に記載のHHOガスを使用した技術では、液体燃料にHHOガスをナノからマイクロレベルにかけての微細気泡と多数混入した液体燃料については、上述の燃費向上の可能性は有している。しかしながら、現実の燃焼装置において、バッチ式ではなく連続的に液体燃料をエンジンに供給しようとすると、HHOガスをナノからマイクロレベルの気泡を液体燃料内に溶存させることはできないのが現状である。
本発明が解決しようとする課題は、連続的にエンジン等に供給することができるHHOガス混合液体燃料供給装置を提供することにある。
そこで、本発明によるHHOガス混合液体燃料供給装置は、
1.軽油、重油、ガソリン、灯油、或いはパーム油等の液体燃料をエンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に供給するに際し、
HHOガスを発生させるHHOガス発生装置と、
前記発生させたHHOガスを前記液体燃料内に微細気泡化させる微細気泡混合装置とよりなり、
前記微細気泡混合装置は、筐体内に液体燃料導入循環ポンプにより導入する前記液体燃料の流速により前記HHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化させる微細気泡化生成装置を配置すると共に、
前記微細気泡混合装置により微細気泡化したHHOガスを浮遊させた液体燃料を、前記液体燃料燃焼機器部に液体燃料を連続的に供給することを特徴とする。
1.軽油、重油、ガソリン、灯油、或いはパーム油等の液体燃料をエンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に供給するに際し、
HHOガスを発生させるHHOガス発生装置と、
前記発生させたHHOガスを前記液体燃料内に微細気泡化させる微細気泡混合装置とよりなり、
前記微細気泡混合装置は、筐体内に液体燃料導入循環ポンプにより導入する前記液体燃料の流速により前記HHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化させる微細気泡化生成装置を配置すると共に、
前記微細気泡混合装置により微細気泡化したHHOガスを浮遊させた液体燃料を、前記液体燃料燃焼機器部に液体燃料を連続的に供給することを特徴とする。
2.エンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に供給する気液混合燃料に混合される微細気泡の気泡径を前記液体燃料に浮遊する大きさであって、前記液体燃料燃焼機器部の燃料噴射ノズルの噴孔の内径よりも小さくすることを特徴とする。
3.更に、前記気泡径は、30〜40μmであることが好ましい。
4.液体燃料が貯留された燃料タンクから前記微細気泡混合装置に液体燃料を供給する際に夾雑物除去フィルターを設けることを特徴とする。
5.微細気泡混合装置から出た液体燃料のクラスターを微細化する液体燃料改質装置を、前記微細気泡混合装置と前記液体燃料燃焼機器部の間に設けることを特徴とする。
6.エンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に連続的に供給する、軽油、重油、ガソリン、灯油或いはパーム油等の液体燃料に、HHOガスを混合するHHOガス混合液体燃料の製造に際して、
前記液体燃料燃焼機器部への供給路の途中にHHOガス混合液体燃料供給ラインを設け、該HHOガス混合液体燃料供給ライン内に微細気泡混合装置を配置すると共に、
該微細気泡混合装置内に有する微細気泡化生成装置で、HHOガス発生装置で発生させたHHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化した状態で浮遊させて液体燃料内に混合させることを特徴とする。
前記液体燃料燃焼機器部への供給路の途中にHHOガス混合液体燃料供給ラインを設け、該HHOガス混合液体燃料供給ライン内に微細気泡混合装置を配置すると共に、
該微細気泡混合装置内に有する微細気泡化生成装置で、HHOガス発生装置で発生させたHHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化した状態で浮遊させて液体燃料内に混合させることを特徴とする。
本発明によれば、微細気泡混合装置の筐体内に液体燃料導入循環ポンプにより導入する前記液体燃料の流速によりHHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化させることで、前記エンジン等に連続的に供給することができる。そして、HHOガスを大量にエンジン等に供給することができるため、エンジン等の液体燃料燃焼機器部において連続した燃焼運転が可能となる。また、従来あまり使用されていなかったパーム油等のバイオマス燃料についても、HHOガス混合液体燃料として使用することができる。
以下、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置、及びHHOガス混合液体燃料の製造方法を、図面の実施の形態で詳細に説明する。
図1は、燃料タンク1から内燃機関として例えばディーゼルエンジン等の液体燃料燃焼機器部7に、HHOガス混合液体燃料供給装置3を適用した概略説明図で、燃料タンク1から液体燃料燃焼機器部7に液体燃料を供給する液体燃料供給ライン10に、HHOガス混合液体燃料供給ライン11を並列に付記した実施の形態を示している。
図1は、燃料タンク1から内燃機関として例えばディーゼルエンジン等の液体燃料燃焼機器部7に、HHOガス混合液体燃料供給装置3を適用した概略説明図で、燃料タンク1から液体燃料燃焼機器部7に液体燃料を供給する液体燃料供給ライン10に、HHOガス混合液体燃料供給ライン11を並列に付記した実施の形態を示している。
また、ディーゼルエンジンには液体燃料としての軽油が使用され、液体燃料を軽油として説明するが、これ以外の液体燃料としては、例えば、重油、ガソリン或いはパーム油等を用いることができる。
燃料タンク1内の液体燃料は、燃料ポンプ21等の液体移送手段で、燃料供給ライン10に液体燃料を送る。燃料供給ライン10は、開閉弁30、31を介しHHOガス混合液体燃料排出口12を介して液体燃料供給ライン13に接続されている。
また、開閉弁30の上流側から分岐して開閉弁32を介してHHOガス混合液体燃料供給ライン11の上流端側に接続している。このHHOガス混合液体燃料供給ライン11の下流端側は、前記液体燃料供給ライン10の開閉弁31下流側に設けているHHOガス混合液体燃料排出口12の前で、開閉弁33を介して合流させる構成となっている。
HHOガス混合液体燃料供給ライン11は、上流端側の開閉弁32に次いで液体燃料内の夾雑物除去フィルター4と、HHOガス発生装置50で発生させたHHOガスを前記液体燃料内に微細気泡化させる微細気泡混合装置5と、液体燃料のクラスターを微細化する液体燃料改質装置6と微細化する液体燃料を送り出す燃料ポンプ22を設ける構成となっている。
液体燃料を通過させる夾雑物除去フィルター4は、液体燃料内に存する夾雑物を主に取り除くものであり、例えば1μm程度の市販の微細なフィルターを用いることができる。ここで、夾雑物除去フィルター4は、次の微細気泡混合装置5内で液体燃料内にHHOガス発生装置50で発生させたHHOガスを、微細気泡化させて液体燃料内に浮遊させる際に、障害となる夾雑物を取り除くために設けられている。
HHOガス発生装置50は、HHOガス(水素と酸素が約2:1の割合で混合する気体であり、ブラウンガスとも言う)を発生させるものであり、一般に電気分解の原理を利用して、水素及び酸素を混合させた状態のHHOガスを発生させている。
微細気泡混合装置5は、筐体52内に配置し、液体燃料導入循環ポンプ54により前記筐体52内の液体燃料を循環させ、その流速によりHHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化させる微細気泡化生成装置53を配置する。
微細気泡化生成装置53は、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を製造する装置として、ナノバブルからマイクロバブルを発生することができる装置を用いることができる。
例えば特許第4652478号公報に示す技術を用いることができる。この装置では、ナノレベルの気泡を効率的に発生させることができるが、マイクロレベルの微細気泡も発生でき、30〜40μmの気泡も安定的に発生させることができる。
例えば特許第4652478号公報に示す技術を用いることができる。この装置では、ナノレベルの気泡を効率的に発生させることができるが、マイクロレベルの微細気泡も発生でき、30〜40μmの気泡も安定的に発生させることができる。
ここで、30〜40μmの気泡の大きさが好ましいとしたのは、この範囲の気泡の大きさでも、液体燃料の種類により異なるが、液内の気泡が安定的に浮遊することを見いだしたものである。従来技術で開示されている10μm以下の気泡では、HHOガスを大量に液体燃料に混合するには、長時間、高圧力を必要とする。
なお、筐体52内に液体燃料を循環導入する液体燃料導入循環ポンプ54は、前記したように液体燃料内に微細気泡を形成させるもので、前記特許第4652478号公報に示す技術を用いる場合には、0.8MP程度のポンプ圧力の液体燃料導入循環ポンプ54で前記気泡を発生することができる。
特に、従来のHHOガス気泡をナノレベルとした場合には、液体燃料内に多数の気泡を含有させたとしても、ナノレベルの気泡の体積は、3乗の割合で体積量が減るため、液体燃料内のHHOガスの容積割合を多くすることが出来ない。
このため、バッチ形式とし、圧力をかけて連続的に処理を繰り返し液体燃料を形成する必要があった。これに対し、本発明に係るHHOガス混合液体燃料では、前述ポンプ圧力程度の圧力下において、30〜40μm程度の気泡径を形成するもので、比較的大量に液体燃料内に浮遊した飽和状態とすることが出来、相当量のHHOガスを液体燃料に含ませた状態で、エンジンに連続的に供給することができる。
なお、100μm以上のエンジンのノズル径に比べ、30〜40μmの浮遊気泡を含有する液体燃料は、ノズルを詰まらせることなく安定的にノズルを通過させることが出来、燃料ポンプ22を空転させることもない。
次に、微細気泡を含有させた液体燃料は、液体燃料改質装置6を通過する。
この液体燃料改質装置6は、液体燃料の液体状体のクラスターを微細化させるために設けるもので、例えば、公知の磁力、高周波、遠赤外線手段を利用することができる。
この液体燃料改質装置6は、液体燃料の液体状体のクラスターを微細化させるために設けるもので、例えば、公知の磁力、高周波、遠赤外線手段を利用することができる。
この液体燃料改質装置6は、例えばパーム油等を用いる場合には安定的な燃焼をさせる上で特に有益である。
液体燃料改質装置6を出た微細気泡を含有させたHHOガス混合液体燃料は、燃料ポンプ22で加圧して開閉弁33を通過した後、HHOガス混合液体燃料排出口12から排出させ、後述の液体燃料燃焼機器部7に供給することができる。
なお、燃料ポンプ22は、当初使用されている燃料供給ライン10の燃料ポンプ21と同様のものを用いることができる。
なお、燃料ポンプ22は、当初使用されている燃料供給ライン10の燃料ポンプ21と同様のものを用いることができる。
次に、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置3を液体燃料燃焼機器部7として、例えばディーゼルエンジンに接続した概略構成を説明する。
前記液体燃料排出口12から液体燃料供給ライン13の下流側には、液体燃料燃焼機器部7への液体燃料エンジン供給口14に接続する。
前記液体燃料排出口12から液体燃料供給ライン13の下流側には、液体燃料燃焼機器部7への液体燃料エンジン供給口14に接続する。
液体燃料エンジン供給口14により、導入されたHHOガス混合液体燃料は、分岐された開閉弁34、35を介し、主エンジン供給ライン15、及び補助エンジン供給ライン16に供給可能となっている。
主エンジン供給ライン15により供給されたHHOガス混合液体燃料は、主エンジン70のデリバリーパイプ71に設けているインジェクター72よりエンジン内に液体燃料を噴射し燃焼に寄与する構成となっている。
また、噴射を行わなかった余剰の液体燃料は、余剰液体燃料戻しライン17を介し前記燃料タンク1に戻すこともできる。
また、噴射を行わなかった余剰の液体燃料は、余剰液体燃料戻しライン17を介し前記燃料タンク1に戻すこともできる。
この第1の実施の形態は、上述のように構成し、始動時には、開閉弁30、31、34を開き、液体燃料を燃料供給ライン10−液体燃料供給ライン13−主エンジン燃料供給ライン15で燃料タンク1から燃料ポンプ21を作動させて液体燃料燃焼機器部7に供給する。
次いで、エンジンの暖気運転等が済み、液体燃料燃焼機器部7が安定した状態となると、HHOガス発生装置50を作動させ、HHOガスを発生させ逆止弁51を介し、微細気泡混合装置5内の微細気泡化生成装置53にHHOガスの供給を開始する。
細気泡混合装置5の微細気泡化生成装置53にHHOガスの供給した状態で、液体燃料導入循環ポンプ54を作動させ、細気泡混合装置5の筐体52内の液体燃料を循環させる。このとき液体燃料導入循環ポンプ54により循環した液体燃料は、微細気泡化生成装置54内に流入する際に、供給されたHHOガスを引き込み、HHOガスを微細化させて液体燃料内に浮遊混合させた状態となる。
次いで、開閉弁32、33を開き、また液体燃料導入循環ポンプ22、燃料ポンプ23を作動させ、HHOガス混合液体燃料供給ライン11を液体燃料燃焼機器部7への液体燃料の供給ラインを開く。安定してHHOガス混合液体燃料の供給が行われたら、開閉弁30、31を閉じ、液体燃料の供給は、HHOガス混合液体燃料供給ライン11に切替を終える。
ここで前記HHOガス混合液体燃料供給ライン11をエンジン始動から時間差を設けて切り替えるのは、HHOガス発生装置4が、電気分解を主として使用することを考慮して、電力面からも、HHOガス混合液体燃料供給ライン11への切替時間をずらすことが好ましいからである。
なお、例えば電力が不足する場合には、補助エンジン供給ライン16の開閉弁35を開き、補助エンジン73にHHOガス混合液体燃料を供給して発電をすることもできる。
本発明は上述のように、HHOガス混合液体燃料供給装置を使いHHOガス混合液体燃料を連続的に製造することができる。そして、製造したHHOガス混合液体燃料をエンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部7に連続的に軽油、重油、ガソリン、灯油或いはパーム油等の液体燃料を安定的に使用することができる。
また、製造したHHOガス混合液体燃料内のHHOガスは、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化生成装置で微細気泡化した状態で浮遊させて液体燃料内に混合させることができ、HHOガスを最大限に液体燃料に含ませることができるため、液体燃料として効率的な燃焼をさせることができる。
特に、従来燃料として使用すると、排気ガス内に黒煙が発生し使用することができなかった、パーム油などのバイオマス燃料についても、本発明により製造したHHOガス混合液体燃料とすることで、液体燃料として利用拡大されることが可能となる。
図2は、本発明HHOガス混合液体燃料供給装置をエンジンの代わりに温浴設備のボイラーに使用した第2の実施の形態を示すものである。前述の第1の実施形態と同一構成の部分は、第1の実施形態の説明を援用することとし、その説明を省略する。
第2の実施の形態に係るHHOガス混合液体燃料供給装置を、液体燃料燃焼機器部として温浴設備のボイラーに接続した構成を説明する。
前記液体燃料供給口12から液体燃料供給ライン13の下流側の液体燃料導入口14から、二点鎖線に示すように、第1ボイラー81及び第2ボイラー82の図示しないバーナーに接続しHHOガス混合液体燃料を燃焼させている。
前記液体燃料供給口12から液体燃料供給ライン13の下流側の液体燃料導入口14から、二点鎖線に示すように、第1ボイラー81及び第2ボイラー82の図示しないバーナーに接続しHHOガス混合液体燃料を燃焼させている。
この温浴設備8は、貯湯槽80の湯を湯循環ポンプ91、92、93,94を介し第1ボイラー81及び第2ボイラー82を循環させる。また、第1ボイラー81及び第2ボイラー82は熱交換器83、84に接続して循環温水の暖めに使用している。
なお、図中85はシャワー・カラン等の循環に使用される湯循環ポンプ、T1〜T4はボイラー湯温計、F1、F2は循環する温水の流量計である。
以下に、図1に示すHHOガス混合液体燃料供給装置を用い、ディーゼルエンジンに発電機の負荷をかけ試験した。
試験装置は以下の通りとした。
使用エンジン:ISUZU 3LD1 DA-04
使用発電機 :北越工業(株)AIRMAN TWH18B VE7727 BRUSHLESS A・C GENERATER
HHOガス発生装置:HHOガス1200cc/min DC24V/14AMAX
流量計 :(株)小野測器 FP-2140
使用燃料 :軽油
エンジンオイル1:出光(株)製 ゼプロジ−ゼル CF4/DH-2 10W-30
使用エンジン:ISUZU 3LD1 DA-04
使用発電機 :北越工業(株)AIRMAN TWH18B VE7727 BRUSHLESS A・C GENERATER
HHOガス発生装置:HHOガス1200cc/min DC24V/14AMAX
流量計 :(株)小野測器 FP-2140
使用燃料 :軽油
エンジンオイル1:出光(株)製 ゼプロジ−ゼル CF4/DH-2 10W-30
上述の試験装置で、比較例として当初通常のエンジン構成の燃料供給ライン10で、無負荷運転、5kw負荷、10kw負荷でそれぞれ試験した。
次いで本発明にかかるHHOガス混合液体燃料供給装置のHHOガス混合液体燃料供給ライン11の液体燃料を切替接続して、無負荷運転、5kw負荷、10kw負荷で試験した結果を表1に示す。
次いで本発明にかかるHHOガス混合液体燃料供給装置のHHOガス混合液体燃料供給ライン11の液体燃料を切替接続して、無負荷運転、5kw負荷、10kw負荷で試験した結果を表1に示す。
上述のように、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置を用いることにより、無負荷時には18.44%、5kw負荷で、21.43%、10kw負荷で、20.92%の液体燃料の削減率を示している。
なお、比較例では、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生が見られたが、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置においては、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生はなかった。
なお、比較例では、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生が見られたが、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置においては、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生はなかった。
次に、実施例1と同様の図1に示すHHOガス混合液体燃料供給装置を用い、液体燃料としてパーム油を用いて、ディーゼルエンジンに発電機の負荷をかけ試験した。
試験装置は以下の通りとした。
使用エンジン:ISUZU 3LD1 DA-04
使用発電機 :北越工業(株)AIRMAN TWH18B VE7727 BRUSHLESS A・C GENERATER
HHOガス発生装置:HHOガス1200cc/min DC24V/14AMAX
流量計 :(株)小野測器 FP-2140
使用燃料 :パーム油
エンジンオイル2:AMSOIL PREMIUM API CJ-4 Synthetic 5W-40 Dieserl Oil(DEO)
使用エンジン:ISUZU 3LD1 DA-04
使用発電機 :北越工業(株)AIRMAN TWH18B VE7727 BRUSHLESS A・C GENERATER
HHOガス発生装置:HHOガス1200cc/min DC24V/14AMAX
流量計 :(株)小野測器 FP-2140
使用燃料 :パーム油
エンジンオイル2:AMSOIL PREMIUM API CJ-4 Synthetic 5W-40 Dieserl Oil(DEO)
上述の試験装置で、比較例として当初通常のエンジン構成の燃料供給ライン10で、無負荷運転、5kw負荷、10kw負荷でそれぞれ試験した。
次いで本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置のHHOガス混合液体燃料供給ライン11に液体燃料を切替接続して、無負荷運転、5kw負荷、10kw負荷で試験した結果を表2に示す。
次いで本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置のHHOガス混合液体燃料供給ライン11に液体燃料を切替接続して、無負荷運転、5kw負荷、10kw負荷で試験した結果を表2に示す。
上述のように、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置を用いることにより、無負荷時には11.07%、5kw負荷で、12.29%、10kw負荷で、13.03%の液体燃料の削減率を示している。
なお、比較例では、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生が見られたが、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置においては、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生はなかった。
なお、比較例では、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生が見られたが、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置においては、5kw負荷、10kw負荷の何れにおいても、排気ガスからの黒煙の発生はなかった。
また、一般的に軽油を使用したときに比べ、本発明では、液体燃料消費量が若干多くなっているが、軽油と遜色がない消費量で、バイオマス燃料としてのパーム油を使用することができる。
実施例3は、前述した図2に係る第2の実施の形態に係るHHOガス混合液体燃料供給装置を温泉施設8に適用したものである。
ここで、使用ボイラーなどの使用機器は
株式会社日本サーモエナー:真空式給湯暖房温水機KFL-800BL
HHOガス発生装置:HHOガス1200cc/min DC24V/14AMAX
使用燃料 :灯油
ここで、使用ボイラーなどの使用機器は
株式会社日本サーモエナー:真空式給湯暖房温水機KFL-800BL
HHOガス発生装置:HHOガス1200cc/min DC24V/14AMAX
使用燃料 :灯油
上述の2機のボイラーにHHOガス混合液体燃料供給装置で生成したHHOガス混合液体燃料を供給して燃焼させて、湯温を昇温させて温泉施設で使用した。 ここで、灯油使用量の効率の算出に当たり、2機のボイラーの使用エネルギーを算出しこれと灯油使用量の相違を比較した。
なお、本発明は、本年5月13日午後から17日午前まで、比較例は2017年3月25日から28日に、本発明HHOガス混合液体燃料を供給無しの従来の状態で測定を行った。
ここで、エネルギーの算出に当たって、貯湯槽に補給する補給浄水は、本発明に係る場合は、上水温度が20.5℃であったことより、これを57.5℃に37℃に昇温させた。比較例では、上水温度が19.5℃であったことより、これを57.5℃に38℃昇温させて、各積算エネルギー値として算出した。
また、各ボイラー部については、本発明、比較例共に、1分ごとの流量を流量計F1,F2で測定し、これに湯温計T1〜T4により、4分間ごとの平均湯温差測定し、前記流量値を積算することでエネルギー値とした。
ここで、エネルギーの算出に当たって、貯湯槽に補給する補給浄水は、本発明に係る場合は、上水温度が20.5℃であったことより、これを57.5℃に37℃に昇温させた。比較例では、上水温度が19.5℃であったことより、これを57.5℃に38℃昇温させて、各積算エネルギー値として算出した。
また、各ボイラー部については、本発明、比較例共に、1分ごとの流量を流量計F1,F2で測定し、これに湯温計T1〜T4により、4分間ごとの平均湯温差測定し、前記流量値を積算することでエネルギー値とした。
上述の表3、表4に示すように、本発明に係るHHOガス混合液体燃料供給装置を用いた5月14日の使用エネルギー量は1,820,622Kcalで使用灯油量は607リットルであった。
これに対し比較例の3月25日では、1,892,209Kcalで使用灯油量は1,218リットル、3月27日では、1,751,464Kcalで使用灯油量は1,197リットルとなっていた。
このように、同様のエネルギー量を使用する灯油使用量は、半分程度の使用量で済み、効率的に灯油を使用することができ、大幅な経費削減を図ることができる。
これに対し比較例の3月25日では、1,892,209Kcalで使用灯油量は1,218リットル、3月27日では、1,751,464Kcalで使用灯油量は1,197リットルとなっていた。
このように、同様のエネルギー量を使用する灯油使用量は、半分程度の使用量で済み、効率的に灯油を使用することができ、大幅な経費削減を図ることができる。
内燃機関や燃焼装置に使用される軽油、重油、ガソリン或いはパーム油等の液体燃料を効率的に燃焼させる用途に使用させることができる。
1 燃料タンク
10 燃料供給ライン
11 HHOガス混合液体燃料供給ライン
12 HHOガス混合液体燃料排出口
13 液体燃料供給ライン
14 液体燃料導入口
15 主エンジン燃料供給ライン
16 補助エンジン燃料供給ライン
17 余剰液体燃料戻しライン
21、22 燃料ポンプ
3 HHOガス混合液体燃料供給装置
30、31、32、33、34、35 開閉弁
4 夾雑物除去フィルター
5 微細気泡混合装置
50 HHOガス発生装置
51 逆止弁
52 筐体
53 微細気泡化生成装置
54 液体燃料導入循環ポンプ
6 液体燃料改質装置
7 液体燃料燃焼機器部(エンジン)
70 主エンジン
71 デリバリーパイプ
72 インジェクター
73 補助エンジン
8 温浴設備
80 貯湯槽
81、82 ボイラー
83、84 熱交換器
91、92、93、94、95 湯循環ポンプ
T1、T2、T3、T4 温度計
F1、F2 流量計
10 燃料供給ライン
11 HHOガス混合液体燃料供給ライン
12 HHOガス混合液体燃料排出口
13 液体燃料供給ライン
14 液体燃料導入口
15 主エンジン燃料供給ライン
16 補助エンジン燃料供給ライン
17 余剰液体燃料戻しライン
21、22 燃料ポンプ
3 HHOガス混合液体燃料供給装置
30、31、32、33、34、35 開閉弁
4 夾雑物除去フィルター
5 微細気泡混合装置
50 HHOガス発生装置
51 逆止弁
52 筐体
53 微細気泡化生成装置
54 液体燃料導入循環ポンプ
6 液体燃料改質装置
7 液体燃料燃焼機器部(エンジン)
70 主エンジン
71 デリバリーパイプ
72 インジェクター
73 補助エンジン
8 温浴設備
80 貯湯槽
81、82 ボイラー
83、84 熱交換器
91、92、93、94、95 湯循環ポンプ
T1、T2、T3、T4 温度計
F1、F2 流量計
Claims (8)
- エンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に連続的に供給する、軽油、重油、ガソリン、灯油或いはパーム油等の液体燃料に、HHOガスを混合するHHOガス混合液体燃料製造方法において、
前記発生させたHHOガスを発生させるHHOガス発生装置と、
HHOガスを前記液体燃料内に微細気泡化させる微細気泡混合装置とよりなり、
前記微細気泡混合装置は、筐体内に液体燃料導入循環ポンプにより導入する前記液体燃料の流速により前記HHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化させる微細気泡化生成装置を配置すると共に、
前記微細気泡混合装置により微細気泡化したHHOガスを浮遊させた液体燃料を、前記液体燃料燃焼機器部に液体燃料を連続的に供給することを特徴とするHHOガス混合液体燃料製造方法。 - エンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に供給する気液混合燃料に混合される微細気泡の気泡径を前記液体燃料に浮遊する大きさであって、前記液体燃料燃焼機器部の燃料噴射ノズル噴孔の内径よりも小さくすることを特徴とする請求項1に記載のHHOガス混合液体燃料供給装置。
- 請求項2記載の気泡径は、30〜40μmであることを特徴とするHHOガス混合液体燃料供給装置。
- 液体燃料が貯留された燃料タンクから前記微細気泡混合装置に液体燃料を供給する際に夾雑物除去フィルターを設けることを特徴とする請求項1〜3の何れか記載のHHOガス混合液体燃料供給装置。
- 微細気泡混合装置から出た液体燃料のクラスターを微細化する液体燃料改質装置を、前記微細気泡混合装置と前記液体燃料燃焼機器部の間に設けることを特徴とする請求項1〜4の何れか記載のHHOガス混合液体燃料供給装置。
- エンジン、ボイラー等の液体燃料燃焼機器部に連続的に供給する、軽油、重油、ガソリン、灯油或いはパーム油等の液体燃料に、HHOガスを混合するHHOガス混合液体燃料の製造に際して、
前記液体燃料燃焼機器部への供給路の途中にHHOガス混合液体燃料供給ラインを設け、該HHOガス混合液体燃料供給ライン内に微細気泡混合装置を配置すると共に、
該微細気泡混合装置内に有する微細気泡化生成装置で、HHOガス発生装置で発生させたHHOガスを、液体燃料内に浮遊する最大限の粒径を主として微細気泡化した状態で浮遊させて液体燃料内に混合させることを特徴とするHHOガス混合液体燃料の製造方法。 - 請求項6に記載の気液混合燃料に混合される微細気泡の気泡径を、前記液体燃料内に浮遊する大きさであって、液体燃料燃焼機器部の燃料噴射ノズル噴孔の内径よりも小さくすることを特徴とするHHOガス混合液体燃料の製造方法。
- 請求項7記載の気泡径は、30〜40μmであることを特徴とするHHOガス混合液体燃料の製造方法。
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PCT/JP2018/010905 WO2019180796A1 (ja) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | Hhoガス混合液体燃料供給装置、及びhhoガス混合液体燃料の製造方法 |
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JPWO2019180796A1 true JPWO2019180796A1 (ja) | 2021-03-11 |
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ID=67986041
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JP (1) | JPWO2019180796A1 (ja) |
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-
2018
- 2018-03-19 WO PCT/JP2018/010905 patent/WO2019180796A1/ja active Application Filing
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