KR20080093812A - 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치에 관한 것으로; 연료유를 공급하기 위한 연료탱크와, 물을 공급하기 위한 물탱크와, 상기 연료탱크의 연료유와 상기 물탱크의 물을 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 연료유와 물이 혼합된 상태의 혼합유를 재차 교반하는 교반기와, 상기 교반기를 통해 교반된 혼합유를 미세하게 분쇄하여 유화시키는 유화기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 가솔린이나 등유 등에 비해 가격(價格)이 상대적으로 저가(低價)인 중질유 및 폐유 등의 연료유와 물을 혼합하여 연료로 사용가능한 유화연료를 제조하게 되어 매연의 발생을 억제하여 환경오염을 줄이고, 일정량의 중질유만을 연소시키는 경우 발생되는 열량과 동일한 열량을 얻기 위해 사용되는 유화연료의 중질유 소비량을 15%정도 줄일 수 있어 중질유의 소비효율을 증대시키고, 각종 기계장치에 사용되는 윤활유 및 식용유 등의 폐유도 연료로 사용할 수 있으므로 폐유를 재활용할 수 있는 효과가 있다.

폐유, 중질유, 물, 혼합, 교반, 유화연료

Description

중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치{Mixed oil manufacturing apparatus using heavy oil and waste oil}

도 1은 본 발명에 따른 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 혼합기를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 교반기를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 유화기를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 유화기를 구성하는 회전축과 중공관체의 부분 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 혼합기 및 교반기에 적용되는 임펠러의 평면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 중질유 또는 폐유 2: 물

100: 연료탱크 200: 물탱크

300: 혼합기 400: 교반기

500: 유화기 600: 저장탱크

본 발명은 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 중질유 및 폐유(이하 “연료유”라 한다)에 물을 일정비율로 혼합하여 연료유의 열효율을 향상시키고 매연발생을 최소화할 수 있는 유화연료를 제조하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 원유는 정유 공장에서 적당한 온도로 가열한 뒤 냉각시키면 온도가 낮은 쪽에서부터 석유 가스, 휘발유, 나프타, 등유, 경유, 중유, 윤활유 등을 순서대로 얻게 된다.

이 중에 특히 중유(重油 fuel oil)는 원유용량의 30∼50％를 차지하고 있는 것으로 점성도에 따라 A중유·B중유·C중유로 크게 나뉘고, 또 점성도·황성분·유동점 등에 따라 더 세분된다.

이때, 상기 A중유는 주로 요업용·금속정련용·소형디젤엔진용 연료로 사용되고, B중유는 대형 디젤엔진용 연료로 사용되며, C중유는 대형 보일러용·대형 디젤엔진용·철강용 연료로 사용된다.

한편, 상기 C중유는 통상적으로 벙커C유(Bunker C, 重質重油, 줄여서 B-C유라고 함)라고 하는 것으로 점도가 매우 높아 온도가 낮은 데서는 고체로 굳어져 연 소되지 않기 때문에 항상 높은 온도가 유지되는 선박용 내연기관, 화력발전소, 산업용 대형 보일러, 제철소 같은 곳에서의 노(爐)용으로 사용된다.

이와 같은 벙커C유(이하 “중질유”라 한다)는 여타 가솔린이나 등유 등에 비해 가격(價格)이 상대적으로 저가(低價)인 반면 그 열효율이 낮고 연소과정에서 다량의 유황산화물, 질소산화물 및 분진 등이 섞여있는 매연(煤煙)의 발생이 많아 환경오염을 일으키는 단점을 가지고 있다.

따라서, 원유의 상당량을 차지하고 있는 중질유의 소비효율을 증대시키고, 연료로서 사용되는 경우 발생되는 매연의 발생을 최소화하여 환경오염을 줄일 수 있도록 하는 연구가 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 중질유의 소비효율을 증대시키고, 연소시 매연의 발생을 억제하여 환경오염을 줄일 수 있도록 중질유와 물을 안정적으로 혼합시킨 유화연료를 제조하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 각종 기계장치에 사용되는 윤활유 및 식용유 등의 각종 폐유를 연료로 사용할 수 있는 폐유를 재활용한 유화연료 제조장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

연료유를 공급하기 위한 연료탱크와, 물을 공급하기 위한 물탱크와, 상기 연료탱크의 연료유와 상기 물탱크의 물을 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 연료유와 물이 혼합된 상태의 혼합유를 재차 교반하는 교반기와, 상기 교반기를 통해 교반된 혼합유를 미세하게 분쇄하여 유화시키는 유화기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유화기를 거쳐 배출되는 유화연료를 저장하는 저장탱크가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 혼합기는 상기 연료탱크와 물탱크로부터 연료유와 물을 공급받는 제1,2유입구와, 혼합 후의 혼합유를 상기 교반기로 배출하기 위한 제1배출구가 구비되고 내부에는 연료유와 물이 채워지는 제1수용부와 제1히팅수단을 포함하는 제1용기와, 상기 제1수용부의 내부에 구비되는 제1임펠러와, 상기 제1임펠러에 회전력을 제공하는 제1모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1히팅수단은, 상기 제1용기의 벽면 상측과 하측에 각각 구비되는 제1스팀유입구 및 제1스팀배출구와, 상기 제1용기의 내측면을 따라 상기 제1스팀유입구와 제1스팀배출구 사이에 설치되는 제1히팅관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1용기의 내부에는 제1용기의 내부로 유입된 연료유와 물을 가열하는 제1히팅수단을 제어하기 위해 상기 제1용기 내부의 온도를 계측하는 제1온도게이지가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합기는 연료유와, 유화제가 첨가된 물을 70 중량% : 30 중량%의 비율로 상기 연료탱크와 물탱크로부터 투입받아 혼합하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 교반기는 상기 혼합기로부터 연료유와 물이 혼합된 상태의 혼합유를 공급받는 제3유입구와 교반 후의 혼합유를 상기 유화기로 배출하기 위한 제2배출구가 구비되고 내부에는 유화연료가 채워지는 제2수용부와 상기 유화연료를 가열하는 제2히팅수단을 포함하는 제2용기와, 상기 제2수용부의 내부에 구비되는 제2임펠러와, 상기 제2임펠러에 회전력을 제공하는 제2모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제2용기의 내부에는 상기 혼합유를 가열하는 제2히팅수단을 제어하기 위해 상기 제2용기 내부의 온도를 계측하는 제2온도게이지가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유화기는 수평방향으로 배치되어 일정길이를 가지며 내부에 중공부를 가지는 중공관체와, 상기 중공관체의 중공부에 혼합유 흐름의 전후방향으로 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 일단부에 체결되는 종동풀리와, 상기 종동풀리에 벨트로 동력을 전달하는 구동풀리가 모터축에 직결되는 제3모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중공관체는 전방 내주면에 일정 간격을 따라 형성되는 제1안내홈부와, 후방 내주면에 교대로 배치되는 중심축 방향으로 제1돌기와 제1요홈이 일정간격으로 형성되는 돌기부 및 내주면의 직경이 확장되는 제2안내홈부와, 교반 후의 혼합유가 유입되는 제4유입구와, 유화 후의 유화연료를 배출시키는 제3배출구를 포 함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중공관체의 중앙부에는 전방부와 후방부를 연통하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전축은 상기 제1안내홈부에서 자유롭게 회전되는 다수 개의 제3임펠러와, 상기 제2안내홈부에서 회전하되 테두리에 다수의 제2돌기가 형성되어 상기 제2돌기의 측면부가 상기 돌기부의 측면에 밀착되는 다수 개의 제4임펠러가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 혼합기와 상기 교반기를 연결하는 제3배관에는 혼합유의 유입을 제어하는 개폐용 밸브가 구비되고, 상기 교반기의 제2배출구와 상기 유화기의 제4유입구에 연결되는 제4배관에는 상기 혼합유를 순환시키는 펌프가 구비되며, 상기 유화기의 제3배출구와 상기 저장탱크에 연결되는 제5배관의 일측에는 3방향밸브로 분기되는 제6배관이 상기 교반기의 회수구로 연결되어, 상기 개폐용밸브 및 3방향밸브의 조작에 의해 상기 유화기로부터 배출되는 유화연료가 상기 유화기와 교반기에서 순환되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.

이때, 도 1은 본 발명에 따른 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 혼합기를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 교반기를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유화기를 도시한 단 면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유화기를 구성하는 회전축과 중공관체의 부분 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 혼합기 및 교반기에 적용되는 임펠러의 평면도이다.

도 1 내지 도 6에 의하면 본 발명에 따른 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치는 연료유(1)를 공급하기 위한 연료탱크(100)와, 물(2)을 공급하기 위한 물탱크(200)와, 상기 연료탱크(100)의 내부에 채워진 연료유(1)와 상기 물탱크(200)의 내부에 채워진 물(2)을 혼합하는 혼합기(300)와, 상기 혼합기(300)에서 연료유(1)와 물(2)이 혼합된 상태의 혼합유를 재차 교반하는 교반기(400)와, 상기 교반기(400)를 통해 교반된 혼합유를 미세하게 분쇄하여 유화시키는 유화기(500)와, 그 유화기(500)를 통해 배출되는 유화연료를 저장하는 저장탱크(600)로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치를 구성하는 각각의 구성 요소들을 좀더 상세히 설명한다.

상기 연료탱크(100)는 일정용량을 가지며 내부에 연료유(1)가 충진되어 있는 것으로, 그 내부에 히터(미도시됨)가 내장되어 연료탱크(100)의 내부에 있는 연료유(1)를 대략 85℃의 온도를 유지하도록 가열시켜 주게 된다.

이와 같이 연료유(1)를 85℃의 온도로 가열시켜 주게 되면 점도가 낮아지게 되어 유동성(流動性)이 확보되어 혼합기(300)로의 유입이 용이해지게 된다.

그리고, 상기 물탱크(200)는 물(2)이 충진되어 있는 것으로 그 내부에 히터(미도시됨)가 구비되어 물탱크(200)의 내부에 있는 물(2)을 대략 85℃의 온도를 유지하도록 가열시켜 주게 된다. 상기 물(2)은 85℃의 온도로 가열되면 이 역시 유동성(流動性)이 확보된다.

이때, 상기 물탱크(200)에는 상기 물(2) 이외에도 소량(少量)의 유화제를 더 첨가시키게 된다.

이와 같은 유화제는 물(2)과 연료유(1)가 혼합될 수 있도록 하는 작용을 하게 된다.

한편, 상기 연료탱크(100)와 물탱크(200)의 내부에는 온도게이지(미도시됨)가 각각 구비되어 온도가 낮은 경우에는 히터를 가동시키고, 온도가 높은 경우에는 상기 히터를 차단시키도록 제어함이 바람직하다.

이와 같이 일정온도로 가열된 연료유(1)와 물(2)은 혼합기(300)로 유입된다.

이때, 상기 연료탱크(100)에서 혼합기(300)로 연결되는 제1배관(110)에는 제1유량조절계(112)를 구비하고, 상기 물탱크(200)에서 혼합기(300)로 연결되는 제2배관(120)에는 제2유량조절계(122)를 구비함이 바람직하다.

이와 같은 혼합기(300)는 연료유(1)와, 상기 유화제가 첨가된 물(2)을 70 중량% : 30중량%의 비율로 상기 제1 및 제2배관(110,120)으로부터 투입받아 1차로 혼합시키게 된다.

이때, 상기 혼합기(300)는 내부에 일정한 용량의 제1수용부(312)를 가지며 원통형상으로 이루어지는 제1용기(310)의 내측면을 따라 제1히팅수단(320)이 구비 되고, 그 제1수용부(312)의 하부 중앙에는 2단으로 형성되어 열십자형(+)으로 날개가 구비되는 제1임펠러(318)가 구비되게 되는데, 상기 제1임펠러(318)는 상기 제1용기(310)의 하부에 설치된 제1모터(330)에 의해 발생된 동력이 커플링(360)에 연결결합된 제1샤프트(314)에 의해 회전되게 된다. 물론, 상기 제1용기(310)는 제1지지부재(370)에 의해 지지됨은 당연하다.

한편, 상기 제1히팅수단(320)은 상기 제1용기(310)의 벽면 상측과 하측에 각각 제1스팀유입구(322)와 제1스팀배출구(324)가 외부로 노출되게 구비되고 상기 제1용기(310)의 내부 벽면에는 상기 제1스팀유입구(322)와 제1스팀배출구(324)가 제1히팅관(326)의 양단에 연결된다. 이와 같은 제1스팀유입구(322)를 통해 고온의 스팀이 유입되면 제1용기(310)의 내부벽면을 따라 코일 형상으로 설치된 제1히팅관(326)을 따라 순환하면서 제1용기(310) 내부의 제1수용부(312)에 들어 있는 연료유(1)와 물(2)이 대략 85℃의 온도상태를 유지할 수 있도록 간접적으로 가열시켜 주게 된다.

물론, 상기 제1용기(310)의 내부에는 제1온도게이지(340)가 구비되어 상기 제1용기(312) 내부의 연료유(1)와 물(2)의 온도가 85℃를 초과하는 경우에는 스팀(steam)의 유입을 차단시키고, 온도가 낮은 경우에는 스팀을 투입하도록 제어함이 바람직하다.

이때, 상기 혼합기(300)는 상부에 형성되는 제1, 2유입구(302a,302b)를 통해 연료유(1)와 물(2)이 투입되면 제1모터(330)의 구동으로 인해 제1샤프트(314)의 상단에 구비되는 제1임펠러(318)가 일정속도로 회전하면서 연료유(1)와, 유화제가 섞 인 물(2)을 제1용기(310) 내부에서 상하로 순환시키면서 혼합시키게 된다.

한편, 상기 혼합기(300)에서 1차로 혼합된 혼합유는 제1배출구(304)를 통해 배출되어 제3배관(130)을 통해 교반기(400)의 제3유입구(402)로 투입되어 2차로 교반된다. 이때, 상기 교반기(400)는 상기 혼합기(300)의 구성과 동일한 구성으로 이루어지는 것으로 혼합유의 유화 특성을 더욱 크게 해주게 되며, 일정한 온도(85℃) 상태로 혼합유를 가열시켜 준다.

즉, 상기 교반기(400)는 내부에 일정한 일정 용량의 제2수용부(412)를 가지며 원통형상으로 이루어지는 제2용기(410)의 내측면을 따라 제2히팅수단(420)이 구비되고, 그 제2수용부(412)의 하부 중앙에는 열십자형(+)으로 날개가 구비되는 제2임펠러(418)가 구비되게 되는데, 상기 제2임펠러(418)는 상기 제2용기(410)의 하부에 설치된 제2모터(430)에 의해 발생된 동력이 커플링(460)에 연결결합된 제2샤프트(414)에 의해 회전되게 된다.

한편, 상기 제2히팅수단(420)은 상기 제2용기(412)의 벽면 상측과 하측에 각각 제2스팀유입구(422)와 제2스팀배출구(424)가 외부로 노출되게 구비되고 상기 제2용기(412)의 내부 벽면에는 상기 제2스팀유입구(422)와 제2스팀배출구(424)가 제2히팅관(426)의 양단에 연결된다. 이와 같은 제2스팀유입구(422)를 통해 고온의 스팀이 유입되면 제2용기(410)의 내부벽면을 따라 코일 형상으로 설치된 제2히팅관(426)을 따라 순환하면서 제2용기(410) 내부의 혼합유가 대략 85℃의 온도상태를 유지할 수 있도록 간접적으로 가열시켜 주게 된다.

물론, 상기 제2용기(410)의 내부에는 제2온도게이지(440)가 구비되어 상기 혼합기(300)의 제1온도게이지(340)와 동일한 기능을 하게 된다.

이때, 상기 교반기(400)는 상부에 형성되는 제3유입구(402)를 통해 상기 혼합기(300)에서 혼합된 혼합유가 투입되면 제2모터(430)의 구동으로 인해 제2샤프트(414)의 상단에 구비되는 제2임펠러(418)가 일정속도로 회전하면서 혼합유를 제2용기(410) 내부에서 상하로 순환시키면서 혼합시키게 된다.

그리고, 상기 교반기(400)를 통해 교반된 혼합유는 교반기(400)의 제2배출구(404)로 연결되는 제4배관(140)을 통해 유화기(500)의 제4유입구(502)로 투입되어 미세하게 분쇄되어 유화됨으로 인해 연료유(1)와 물(2)이 더욱더 강한 결합이 이루어지도록 한다. 이때, 상기 제4배관(140)상에는 펌프(142)가 구비되어 상기 교반기(400)를 통해 교반된 혼합유를 상기 유화기(500)로 강제유입시키게 된다.

이와 같은 유화기(500)는 수평방향으로 배치되어 일정길이를 가지며 내부에 중공부(512)를 가지는 중공관체(510)와, 그 중공관체(510)의 중공부(512)에 혼합유 흐름의 전후방향으로 설치되는 회전축(520)과, 그 회전축(520)의 일단부에 체결되는 종동풀리(530)와, 그 종동풀리(530)에 벨트(532)로 동력을 전달하는 구동풀리(534)가 모터축에 직결되는 제3모터(536)로 이루어진다.

이때, 상기 중공관체(510)의 중공부(512) 전방 내주면에는 직경이 확장되는 제1안내홈부(514)가 일정간격을 따라 형성되고, 후방 내주면에는 중심축 방향으로 제1돌기(516a)와 제1요홈(516b)이 일정간격을 유지하며 형성되는 돌기부(516)와 내주면의 직경이 확장되는 제2안내홈부(518)가 교대로 배치된다.

한편, 상기 회전축(520)의 전방부(512a)에는 다수의 제3임펠러(522)가 배치 되어 그 제3임펠러(522)의 날개부가 상기 제1안내홈부(514)에서 자유롭게 회전이 가능하게 설치되고, 상기 회전축(520)의 후방부(512b)에는 테두리에 다수의 제2돌기(524a)가 형성되는 제4임펠러(524)가 배치되어 그 제4임펠러(524)의 제2돌기(524a)가 상기 제2안내홈부(518)에서 회전되도록 설치된다.

이때, 상기 제4임펠러(524)에 일정간격을 유지하며 설치되는 제2돌기(524a)의 측면부는 상기 돌기부(516)의 제1돌기(516a) 측면에 밀착되어 회전하게 되는데, 상기 제4임펠러(524)의 제2돌기(524a)는 상기 제1요홈(516b)에 비해 크게 형성하여 제2돌기(524a)와 제1요홈(516b) 사이의 틈이 적게 형성되도록 함으로써 혼합유가 흐르게 하는 것이 바람직하고, 제2돌기(524a)는 회전축(520)과 분리되게 제작하여 나사 등의 결합수단에 의해 결합되도록 한다.

한편, 상기 중공관체(510)의 중앙부에는 제3임펠러(522)가 설치된 전방부(512a)와 제4임펠러(524)가 설치된 후방부(512b)를 연통하는 관통공(512c)이 형성되게 되는데 상기 관통공(512c)은 6개 정도가 바람직하다.

이와 같은 구성에 의해 상기 중공배관(510)의 제4유입구(502)를 통해 중공부(512)의 전방으로 유입된 혼합유는 회전축(520)이 회전됨에 따라 제3임펠러(522)에 의해 재차 교반되고 관통공(512c)을 통과하여 중공부(512)의 후방으로 투입되어 제4임펠러(524)가 회전하면서 제1돌기(516a)와 제2돌기(524a)가 서로 어긋나는 시점에서 혼합유가 통과되면서 혼합유의 유화를 촉진시켜 주고 제3배출구(504)를 통해 유화연료를 배출시켜주게 된다.

이와 같이 제3배출구(504)를 통해 배출되는 유화연료는 연료로 사용이 가능 한 상태로서 제5배관(150)에 별도의 배출구(156)를 통해 외부로 배출되게 하거나 저장탱크(600)에 채워지게 된다.

한편, 상기 제3배관(130)에는 혼합기(300)에서 교반기(400)로의 혼합유의 유입을 제어하는 개폐용 밸브(132)가 구비되고, 상기 유화기(500)의 제5배관(150)에서는 상기 교반기(400)로 피드백(feedback)되는 제6배관(160)이 분기된다. 이때, 상기 분기부에는 3방향밸브(152)가 구비된다.

이와 같은 구성에 의해 개폐용 밸브(132)를 잠그고 상기 3방향밸브(152)를 조작하여 저장탱크(600)로 배출하는 제5배관(150)을 폐쇄하고 제6배관(160)을 개방시키게 되면, 펌프(142)의 작동에 의해 유화기(500)의 중공부(512) 전방과 후방을 거쳐 배출되는 유화연료는 교반기(400)의 회수구(450)를 통해 교반기(400)에 유입되어 교반과정을 거친 후 다시 유화기(500)로 투입되는 계속적인 순환과정을 거치게 되어 유화연료가 더욱더 강한 유화특성을 가지게 된다.

이와 같은 순환과정을 최소한 5분이상 수행한 후, 제5배관(150)을 개방하고 제6배관(160)을 폐쇄시키게 되면 유화기(500)를 거친 유화연료는 외부로 직접 배출되거나 저장탱크(600)에 저장되게 된다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참고로 본 발명에 따른 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치의 구동 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 연료탱크(100)에 연료유(1)를 채운 상태에서 대략 85℃의 온도로 가열하고, 물탱크(200)에 물(2)을 채운 상태에서 소량의 유화제를 첨가하고 대략 85℃ 의 온도로 가열시키게 된다.

이와 같이 가열된 연료유(1)와, 유화제가 첨가된 물(2)은 70 중량% : 30중량%의 비율로 혼합기(300)에 투입되어 1차로 혼합된다. 즉, 혼합기(300)는 제1수용부(312) 내부에서 회전하는 제1임펠러(318)에 의해 연료유(1)와 물(2)이 대략 혼합되며 85℃의 온도를 가지면서 제1배출구(304)를 통해 배출되어 교반기(400)로 투입된다.

이때, 상기 연료유(1)에 비해 물(2)이 상대적으로 많은 양이 투입되는 경우에는 연소가 잘 이루어지지 않고, 물(2)이 상대적으로 적은 양이 투입되는 경우에는 연료의 효율이 저하되게 된다.

상기 교반기(400)에서는 연료유(1)와 물(2)이 혼합된 상태의 혼합유를 2차로 교반시키게 된다.

그리고, 상기 교반기(400)를 통해 교반된 혼합유는 유화기(500)로 투입되어 미세하게 분쇄되어 유화됨으로 인해 연료유(1)와 물(2)이 더욱더 강한 결합이 이루어지도록 한다. 이때, 제3배관(130) 상에 구비되는 개폐용 밸브(132)를 잠그고, 상기 3방향밸브(152)를 조작하여 저장탱크(600)로 흐르는 제5배관(150)을 폐쇄하고 제6배관(160)을 개방시켜 유화기(500)과 교반기(400) 사이에서 최소한 5분 이상 계속적으로 순환시켜 줌으로써 유화연료가 더욱더 강한 유화특성을 가지게 된다.

상기 순환과정을 계속적으로 수행한 후 제5배관(150)을 개방하고 제6배관(160)을 폐쇄시키게 되면 유화기(500)를 거친 유화연료는 제5배관(150)를 통해 저장탱크(600)로 유입되어 저장된다.

이상과 같이, 중질유 및 폐유 등의 연료유와 물을 혼합한 유화연료 제조에 대하여 설명을 하였다. 한편, 각종 기계장치에 사용되는 윤활유 및 식용유 등의 각종 폐유의 경우 수분이 다량 함유되어 있어 재활용할 경우 복합한 정제과정을 거쳐야 하나, 본 발명에 의한 유화연료 제조장치에 의하면 수집된 폐유를 필터링을 통해 불순물을 제거하는 간단한 여과공정만을 거친 후 폐유에 함유된 수분함유량을 측정하고 소정 비율의 물을 혼합하여 간단하게 유화연료로 사용할 수 있으므로 폐유를 재활용할 수 있게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 가솔린이나 등유 등에 비해 가격(價格)이 상대적으로 저가(低價)인 중질유와 물을 혼합하여 연료로 사용가능한 유화연료를 제조하게 되어 매연의 발생을 억제하여 환경오염을 줄이고, 일정량의 중질유만을 연소시키는 경우 발생되는 열량과 동일한 열량을 얻기 위해 사용되는 유화연료의 중질유 소비량을 15%정도 줄일 수 있어 중질유의 소비효율을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 유화연료 제조장치에 의해 중질유 뿐만 아니라 윤활유 및 식용유 등의 각종 폐유를 연료로 사용할 수 있어 폐유를 재활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 연료유를 공급하기 위한 연료탱크와, 물을 공급하기 위한 물탱크와, 상기 연료탱크의 연료유와 상기 물탱크의 물을 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 연료유와 물이 혼합된 상태의 혼합유를 재차 교반하는 교반기와, 상기 교반기를 통해 교반된 혼합유를 미세하게 분쇄하여 유화시키는 유화기로 구성되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유화기를 거쳐 배출되는 유화연료를 저장하는 저장탱크가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 혼합기는;

   상기 연료탱크와 물탱크로부터 연료유와 물을 공급받는 제1,2유입구와, 혼합 후의 혼합유를 상기 교반기로 배출하기 위한 제1배출구가 구비되고 내부에는 연료유와 물이 채워지는 제1수용부와 제1히팅수단을 포함하는 제1용기와,

   상기 제1수용부의 내부에 구비되는 제1임펠러와,

   상기 제1임펠러에 회전력을 제공하는 제1모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제1히팅수단은, 상기 제1용기의 벽면 상측과 하측에 각각 구비되는 제1스팀유입구 및 제1스팀배출구와, 상기 제1용기의 내측면을 따라 상기 제1스팀유입구와 제1스팀배출구 사이에 설치되는 제1히팅관으로 구성된 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 제1용기의 내부에는 제1용기의 내부로 유입된 연료유와 물을 가열하는 제1히팅수단을 제어하기 위해 상기 제1용기 내부의 온도를 계측하는 제1온도게이지가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 혼합기는 연료유와, 유화제가 첨가된 물을 70 중량% : 30 중량%의 비율로 상기 연료탱크와 물탱크로부터 투입받아 혼합하는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 교반기는;

   상기 혼합기로부터 연료유와 물이 혼합된 상태의 혼합유를 공급받는 제3유입구와 교반 후의 혼합유를 상기 유화기로 배출하기 위한 제2배출구가 구비되고 내부에는 유화연료가 채워지는 제2수용부와 상기 유화연료를 가열하는 제2히팅수단을 포함하는 제2용기와,

   상기 제2수용부의 내부에 구비되는 제2임펠러와,

   상기 제2임펠러에 회전력을 제공하는 제2모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제2용기의 내부에는 상기 혼합유를 가열하는 제2히팅수단을 제어하기 위해 상기 제2용기 내부의 온도를 계측하는 제2온도게이지가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 유화기는;

   수평방향으로 배치되어 일정길이를 가지며 내부에 중공부를 가지는 중공관체와, 상기 중공관체의 중공부에 혼합유 흐름의 전후방향으로 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 일단부에 체결되는 종동풀리와, 상기 종동풀리에 벨트로 동력을 전달하는 구동풀리가 모터축에 직결되는 제3모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 중공관체는 전방 내주면에 일정 간격을 따라 형성되는 제1안내홈부와, 후방 내주면에 교대로 배치되는 중심축 방향으로 제1돌기와 제1요홈이 일정간격으로 형성되는 돌기부 및 내주면의 직경이 확장되는 제2안내홈부와, 교반 후의 혼합유가 유입되는 제4유입구와, 유화 후의 유화연료를 배출시키는 제3배출구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 중공관체의 중앙부에는 전방부와 후방부를 연통하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 회전축은 상기 제1안내홈부에서 자유롭게 회전되는 다수 개의 제3임펠러와, 상기 제2안내홈부에서 회전하되 테두리에 다수의 제2돌기가 형성되어 상기 제2돌기의 측면부가 상기 돌기부의 측면에 밀착되는 다수 개의 제4임펠러가 구비되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 혼합기와 상기 교반기를 연결하는 제3배관에는 혼합유의 유입을 제어하는 개폐용 밸브가 구비되고, 상기 교반기의 제2배출구와 상기 유화기의 제4유입구에 연결되는 제4배관에는 상기 혼합유를 순환시키는 펌프가 구비되며, 상기 유화기의 제3배출구와 상기 저장탱크에 연결되는 제5배관의 일측에는 3방향밸브로 분기되는 제6배관이 상기 교반기의 회수구로 연결되어, 상기 개폐용밸브 및 3방향밸브의 조작에 의해 상기 유화기로부터 배출되는 유화연료가 상기 유화기와 교반기에서 순환되는 것을 특징으로 하는 중질유 및 폐유를 이용한 유화연료 제조장치.

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