(57)【要約】【課題】安定性に優れ、燃焼効率の良いエマルジョン燃料を簡易な構成のエマルジョン燃料供給装置によって製造すること。【解決手段】エマルジョン燃料燃焼装置１００では、エマルジョン燃料供給装置１５０において、攪拌機１７０による攪拌によって生成された一次エマルジョン燃料をミキサー１９０に圧送し、ここで、加圧状態で攪拌混合し、得られた二次エマルジョン燃料を燃料タンク２００に貯留する。燃料タンク２００の貯留エマルジョン燃料がバーナー１１０に供給される。攪拌混合して得られた一次エマルジョン燃料にミキサー１９０で加圧状態で混合することにより、油粒子および水粒子の微細化および混合状態の均一化を促進でき、安定性および燃焼効率の高いエマルジョン燃料を得ることができる。【選択図】図１
2010243140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端が開口している燃焼筒と、
この燃焼筒の後端に同軸状態に連通している外側空気供給管と、
この外側空気供給管の内部に同軸状態に配置され、前記燃焼筒内に先端が開口している内側空気供給管と、
この内側空気供給管の内部に同軸状態に配置され、前記燃焼筒内に先端が開口している燃料噴射ノズル管と、
この燃料噴射ノズル管の外周面および前記内側空気供給管の内周面の間において放射状に配置されている複数枚の羽根とを有し、
前記外側空気供給管および前記内側空気供給管の間には、先端が前記燃焼筒に連通している環状の外側空気通路が形成されており、
前記内側空気供給管を通って前記燃焼筒内に供給される空気流が、前記羽根によって旋回流となって前記燃焼筒内に吹き込まれることを特徴とするエマルジョン燃料用バーナー。
【請求項２】
前記羽根は、前記燃料噴射ノズル管の外周面において等角度間隔に形成された軸線方向に延びる羽根であり、
各羽根における前記燃焼筒側の端部は、前記軸線方向に対して鋭角に折れ曲がっていることを特徴とする請求項１に記載のエマルジョン燃料用バーナー。
【請求項３】
前記外側空気通路の後端は環状板によって封鎖されており、
この環状板には、周方向に沿って所定の間隔で複数個の空気流通穴が形成されており、
これらの空気流通穴を通って空気が前記外側空気通路内に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載のエマルジョン燃料用バーナー。
【請求項４】
前記燃料噴射ノズル管にエマルジョン燃料を供給する燃料供給管を有し、
この燃料供給管は、前記燃焼筒の外周面に沿って引き回されている燃料予熱管部分を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載のエマルジョン燃料用バーナー。
【請求項５】
前記燃焼筒および燃料予熱管部分を取り囲む断熱材からなる断熱筒を有していることを特徴とする請求項４に記載のエマルジョン燃料用バーナー。
【請求項６】
前記断熱筒と前記燃焼筒の間の環状空間に沿って温度調整用空気を流す手段を有していることを特徴とする請求項５に記載のエマルジョン燃料用バーナー。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項に記載のエマルジョン燃料用バーナーと、
エマルジョン燃料を製造して前記エマルジョン燃料用バーナーに供給するエマルジョン燃料の製造・供給装置とを有しており、
このエマルジョン燃料の製造・供給装置は、
少なくとも第１液体および第２液体を攪拌混合して一次混合エマルジョン燃料を生成する攪拌機と、
前記一次混合エマルジョン燃料を所定の加圧状態の下で複数の微細通路を経由して流すことにより混合して二次混合エマルジョン燃料を生成するミキサーと、
前記一次混合エマルジョン燃料を前記ミキサーに対して所定の圧力で圧送する圧送ポンプと、
前記二次混合エマルジョン燃料を前記エマルジョン燃料用バーナーに供給するための前記エマルジョン燃料として貯留する燃料タンクと、
当該燃料タンクから前記エマルジョン燃料を前記エマルジョン燃料用バーナーに供給する燃料供給経路と、
前記エマルジョン燃料用バーナーから余剰の前記エマルジョン燃料を回収して前記攪拌機に戻す燃料回収経路とを備えていることを特徴とするエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項８】
前記ミキサーは、
流入口および流出口を備えた筒状ハウジングと、
この筒状ハウジングの内部に所定の間隔で平行に配列された複数枚の金属板とを備えており、
前記筒状ハウジングの内部には、金属板の間に、所定幅および所定厚さの複数の微細燃料通路が形成され、それらの一方の開口端が前記流入口に連通し、それらの他方の開口端が前記流出口に連通しており、
前記流出口は配管を介して前記燃料タンクに連通していることを特徴とする請求項７に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項９】
前記第１液体は、廃油、重油、植物性油または廃食油であり、
前記第２液体は、灯油または水であることを特徴とする請求項７または８に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項１０】
少なくとも第１液体および第２液体を攪拌混合して一次混合液を生成する攪拌機と、
前記一次混合液を加圧状態で混合して二次混合液を生成するミキサーと、
前記二次混合液を貯留する液量タンクと、
当該液量調整タンクから前記二次混合液を供給する供給部とを有していることを特徴とする液体攪拌混合装置。
【請求項１１】
前記供給部から供給先側に供給された余剰の前記二次混合液を前記攪拌機あるいは前記液量調整タンクに戻す回収管路を有していることを特徴とする請求項１０に記載の液体攪拌混合装置。
【請求項１２】
少なくとも水および可燃性油を混合攪拌して一次エマルジョン燃料を生成する攪拌機と、
前記一次エマルジョン燃料を加圧状態で混合して二次エマルジョン燃料を生成するミキサーと、
前記二次エマルジョン燃料を貯留する油量調整タンクと、
当該油量調整タンクから前記二次エマルジョン燃料を供給する供給部とを有していることを特徴とするエマルジョン燃料供給装置。
【請求項１３】
前記供給部から供給先側に供給された余剰の前記二次エマルジョン燃料を前記攪拌機あるいは前記油量調整タンクに戻す回収管路を有していることを特徴とする請求項１２に記載のエマルジョン燃料供給装置。
【請求項１４】
前記可燃性油として、重油および廃油を用いることを特徴とする請求項１２または１３に記載のエマルジョン燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二種類あるいは三種類以上の液体を分離しないように均一に攪拌混合するための攪拌混合装置に関する。特に、本発明は、重油、廃油などの可燃性油に水を加えて混合攪拌することにより得られるエマルジョン燃料の製造装置に関し、油および水が分離せずに安定性に優れ、燃焼効率の高いエマルジョン燃料を製造可能な製造装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、エマルジョン燃料を効率よく燃焼させるためのエマルジョン燃料用バーナー、および、当該エマルジョン燃料用バーナーを備えたエマルジョン燃料燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
異なる物性の二種類あるいは三種類以上の液体を攪拌して混合する方法としては、混合対象の液体をタンク内において機械的に攪拌混合して均一な混合液を製造する方法が一般的である。たとえば、近年において、省資源化、環境保護などの観点から着目されている廃油を用いたエマルジョン燃料は、重油、廃油に水、あるいは水および界面活性剤を加えて攪拌混合してエマルジョン化することにより調製されている。
【０００４】
一般的には、可燃性油と水を機械的に攪拌混合し、あるいは可燃性油と水に界面活性剤を添加して機械的に攪拌混合してエマルジョン化している。しかしながら、機械的な攪拌混合では、油類と水が十分に混合せず、また、油類の粒子を十分に細かくすることができないので、生成されたエマルジョン燃料の安定性が悪く、油類と水が分離しやすく、分離すると燃焼効率が悪化するという問題点がある。
【０００５】
また、エマルジョン燃料の燃焼装置においては、エマルジョン燃料がバーナーに供給された時点においても安定した状態で成分が混合していないと、燃焼効率が悪いという問題点がある。
【０００６】
特許文献１（特開平０７−３１３８５９号公報）においては、水と界面活性剤を高速ブレンダーで攪拌混合して超微細化された水の分子集団であるミクロクラスター水を生成し、これに油類を攪拌混合して、高密度で超微細化された油類と水のエマルジョンを生成することによって、油類と水が分離しにくいエマルジョン燃料を製造する方法が記載されている。特許文献２（特開２００８−８１７４０号公報）には、水と可燃性油の一次混合液を、加圧して複数の小さな孔を通して、オリフィスで生ずる乱流によるキャビテーション効果によって、超微細化した油粒子、水粒子が混合したエマルジョン燃料を生成して、その安定化を図ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−３１３８５９号公報
【特許文献２】特開２００８−８１７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、エマルジョン燃料を効率良く燃焼可能なエマルジョン燃料用バーナー、およびエマルジョン燃料燃焼装置を提案することにある。
【０００９】
また、本発明の課題は、簡単な処理工程によって物性の異なる二種類あるいは三種類以上の液体を均一に攪拌混合することのできる液体攪拌混合装置を提案することにある。
【００１０】
さらに、本発明の課題は、エマルジョン燃料の安定化、燃焼効率の向上を図るための油粒子および水粒子の微細化、それらの均一な混合状態を、簡単な構成によって実現できるエマルジョン燃料供給装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明のエマルジョン燃料用バーナーは、
前端が開口している燃焼筒と、
この燃焼筒の後端に同軸状態に連通している外側空気供給管と、
この外側空気供給管の内部に同軸状態に配置され、前記燃焼筒内に先端が開口している内側空気供給管と、
この内側空気供給管の内部に同軸状態に配置され、前記燃焼筒内に先端が開口している燃料噴射ノズル管と、
この燃料噴射ノズル管の外周面および前記内側空気供給管の内周面の間において放射状に配置されている複数枚の羽根とを有し、
前記外側空気供給管および前記内側空気供給管の間には、先端が前記燃焼筒に連通している環状の外側空気通路が形成されており、
前記内側空気供給管を通って前記燃焼筒内に供給される空気流が、前記羽根によって旋回流となって前記燃焼筒内に吹き込まれることを特徴としている。
【００１２】
羽根によって旋回流あるいは渦巻流を形成するためには、前記羽根として、前記燃料噴射ノズル管の外周面において等角度間隔に形成された軸線方向に延びる羽根を用い、各羽根における前記燃焼筒側の端部を、前記軸線方向に対して鋭角で折れ曲げた構成とすればよい。たとえば、軸線方向に対して１５度の角度で折り曲げた端部を形成すればよい。
【００１３】
この構成のエマルジョン燃料用バーナーにおいては、ブロワーなどから供給される燃焼用の空気が、環状の外側空気通路と、その内側の内側空気供給管の双方を通って、燃焼筒内に吹き込まれる。また、内側空気供給管の中心に配置されている燃料噴射ノズル管の先端開口から燃焼筒内にエマルジョン燃料が噴射される。
【００１４】
内側供給管を通る空気は、そこに配置されている複数枚の羽根によって旋回流（渦巻流）となって燃焼筒内に吹き込まれ、燃料噴射ノズル管の先端から噴射エマルジョン燃料とが効率良く混合されて燃焼筒内に供給される。また、エマルジョン燃料は旋回空気流によって攪拌混合されるので、各成分が均一に混合した状態が維持される。よって、旋回空気流によって攪拌されて空気と均一に混合しているので、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めることができる。
【００１５】
ここで、旋回空気流を形成する内側空気供給管の外側を取り囲んでいる環状の外側空気通路を介して燃焼筒内に供給される空気量を調整することにより、燃焼時の火炎の大きさを制御することができる。この環状空気通路の後端を環状板によって封鎖し、この環状板に、周方向に沿って所定の間隔で複数個の空気流通穴を形成し、これらの空気流通穴を通って空気を環状空気通路内に供給するように構成し、空気供給穴の大きさなどを調整して開口率を適切に設定することにより、適切な大きさの火炎が形成されるようにすることができる。
【００１６】
また、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めるためには、燃焼筒に供給されるエマルジョン燃料を予熱することが望ましい。このためには、燃料噴射ノズル管にエマルジョン燃料を供給する燃料供給管の一部に、燃焼筒の外周面に沿って引き回されている燃料予熱管部分を形成しておき、燃焼筒での燃焼によって発生する熱を利用してエマルジョン燃料を予熱すればよい。このようにすれば、エマルジョン燃料を予熱するための予熱源を別途設ける必要がない。
【００１７】
さらに、燃焼筒の熱が外部に逃げないように、燃焼筒および燃料予熱管部分を取り囲む断熱材からなる断熱筒を配置することが望ましい。
【００１８】
この場合には、断熱筒と燃焼筒の間の環状隙間に沿って温度調整用空気を流す手段を配置することが望ましい。環状隙間に所定量の空気を流すことにより、燃焼筒が過熱状態に陥ることを防止できる。
【００１９】
次に、本発明のエマルジョン燃料燃焼装置は、
上記構成のエマルジョン燃料用バーナーと、
エマルジョン燃料を製造して前記エマルジョン燃料用バーナーに供給するエマルジョン燃料の製造・供給装置とを有しており、
このエマルジョン燃料の製造・供給装置は、
少なくとも第１液体および第２液体を攪拌混合して一次混合エマルジョン燃料を生成する攪拌機と、
前記一次混合エマルジョン燃料を所定の加圧状態の下で複数の微細通路を経由して流すことにより混合して二次混合エマルジョン燃料を生成するミキサーと、
前記一次混合エマルジョン燃料を前記ミキサーに所定の圧力で圧送する圧送ポンプと、
前記二次混合エマルジョン燃料を前記エマルジョン燃料用バーナーに供給するための前記エマルジョン燃料として貯留する燃料タンクと、
当該燃料タンクから前記エマルジョン燃料を前記エマルジョン燃料用バーナーに供給する燃料供給経路と、
前記エマルジョン燃料用バーナーから余剰の前記エマルジョン燃料を回収して前記攪拌機に戻す燃料回収経路とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
ここで、ミキサーは、
流入口および流出口を備えた筒状ハウジングと、
この筒状ハウジングの内部に所定の間隔で平行に配列された複数枚の金属板とを備えており、
前記筒状ハウジングの内部には、金属板の間に、所定幅および所定厚さの複数の微細燃料通路が形成され、それらの一方の開口端が前記流入口に連通し、それらの他方の開口端が前記流出口に連通しており、
前記流出口は配管を介して前記燃料タンクに連通していることが望ましい。
【００２１】
この構成のミキサーを用いることにより、一次混合エマルジョン燃料を構成している第１液体および第２液体からなる各成分を一層均一に混合攪拌して、各成分が分離しにくい安定性に優れたエマルジョン燃料を生成することができる。
【００２２】
ここで、エマルジョン燃料燃焼装置に用いるエマルジョン燃料を生成するために用いる第１液体は、廃油、重油、植物性油または廃食油とすることができ、第２液体は、灯油または水とすることができる。
【００２３】
次に、本発明の液体攪拌混合装置は、少なくとも第１液体および第２液体を攪拌混合して一次混合液を生成する攪拌機と、前記一次混合液を加圧状態で混合して二次混合液を生成するミキサーと、前記二次混合液を貯留する液量調整タンクと、当該液量調整タンクから前記二次混合液を供給する供給部とを有していることを特徴としている。
【００２４】
ここで、前記供給部から供給先側に供給された余剰の前記二次混合液を前記攪拌機あるいは前記液量調整タンクに戻す回収管路を取り付けることにより、余剰の酸素混合液を回収して再度、攪拌混合、ミキシング処理を行う循環系を構成できる。
【００２５】
次に、本発明のエマルジョン燃料供給装置は、少なくとも水および可燃性油を混合攪拌して一次エマルジョン燃料を生成する攪拌機と、前記一次エマルジョン燃料を加圧状態で混合して二次エマルジョン燃料を生成するミキサーと、前記二次エマルジョン燃料を貯留する油量調整タンクと、当該油量調整タンクから前記二次エマルジョン燃料を供給する供給部とを有していることを特徴としている。
【００２６】
ここで、前記供給部から供給先側に供給された余剰の前記二次エマルジョン燃料を前記攪拌機あるいは前記油量調整タンクに戻す回収管路を配置することができる。
【００２７】
また、前記可燃性油として、重油および廃油を用いることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のエマルジョン燃料用バーナーでは、燃焼筒に旋回空気流を供給し、その中心にエマルジョン燃料を噴射することにより、旋回空気流によってエマルジョン燃料が効率よく攪拌混合されて空気と均一に混合するので、エマルジョン燃料の燃焼効率を改善することができる。
【００２９】
また、本発明のエマルジョン燃料燃焼装置では、攪拌機によって生成された一次混合エマルジョン燃料が、複数枚の金属板の間に形成される微細な通路を通って圧送されることにより、一次混合エマルジョン燃料の混合成分が微細化されてより均一に攪拌混合された二次混合エマルジョン燃料が生成される。これにより、エマルジョン燃料の安定化および燃焼効率を向上させることができる。
【００３０】
本発明では、物性の異なる液体を攪拌混合したのちに、さらに加圧混合して各液体の粒子の微細化を図っている。微細化した粒子がミキサー内において攪拌混合されるので、各液体が分離せず均一に混合した状態が継続する混合液が得られる。
【００３１】
また、本発明では、可燃性油および水を攪拌することによりエマルジョン化している。攪拌によって生成される一次エマルジョン燃料では、油類および水が十分に微細な粒子になっておらず、また、それらの粒子の混合状態も不均一であり、安定性に欠けている。この状態の一次エマルジョン燃料に対して攪拌工程を繰り返しても、油類および水の各粒子を微細化して安定性および燃焼効率を高めることは困難である。
【００３２】
本発明では、一旦、攪拌して生成された一次エマルジョン燃料を、加圧状態でミキサーにおいて攪拌混合する処理を施している。加圧状態で攪拌混合することにより酸素（空気）が多量に加圧混合されて、油粒子および水粒子の微細化が促進され、また、これらに微細な気泡が混合した状態が形成される。また、微細化した油粒子および水粒子が均一に混合した状態が継続する安定性の高いエマルジョン燃料が得られる。
【００３３】
本発明によって得られたエマルジョン燃料を使用したところ、一般的な混合攪拌工程を１回あるいは複数回繰り返すことにより得られたエマルジョン燃料に比べて、安定性に優れ、燃焼効率も高いことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を適用したエマルジョン燃料燃焼装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のミキサーの構成を示す説明図である。
【図３】（ａ）は図１のバーナーの構成を示す概略縦断面図であり、（ｂ）は外側空気供給路に対する供給空気量を調整するための空気流通穴を備えた円環状端板部分を示す説明図である。
【図４】（ａ）は燃料噴射ノズル管を示す側面図であり、（ｂ）は燃料噴射ノズル管を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３６】
（エマルジョン燃料燃焼装置）
図１は本発明を適用したエマルジョン燃料燃焼装置の実施の形態を示す概略構成図である。エマルジョン燃料燃焼装置１００は、エマルジョン燃焼用のバーナー１１０と、エマルジョン燃料を生成してバーナー１１０に供給するエマルジョン燃料供給装置１５０とを有している。
【００３７】
エマルジョン燃料供給装置１５０は、第１液体１５１の供給源（図示せず）と、第２液体１５２の供給源（図示せず）とを備えている。第１液体１５１と第２液体１５２としては次の組み合わせ例がある。
（１）廃油（９０重量％）と灯油（１０重量％）
（２）重油（８０重量％）と水（２０重量％）
（３）植物性油（９０重量％）と灯油（１０重量％）
（４）廃食油（９０重量％）と灯油（１０重量％）
【００３８】
第１液体１５１および第２液体１５２は、それぞれの供給源から、供給管１５３、１５４をそれぞれ介して攪拌機１７０に供給される。供給管１５３には上流側からストレーナー１５５、ポンプ１５６、液量調整バルブ１５７、液面計１５８、ボールバルブ１５９および電磁弁１６０が取り付けられている。同様に、供給管１５４にも、上流側からストレーナー１６１、ポンプ１６２、液量調整バルブ１６３、液面計１６４、ボールバルブ１６５および電磁弁１６６が取り付けられている。
【００３９】
攪拌機１７０は、攪拌槽１７１と、ここに貯留される液体を混合攪拌するための攪拌機構１７２とを備えている。第１液体１５１および第２液体１５２は攪拌槽１７１の上端側部分に供給される。攪拌槽１７１には、液面計１７３およびヒーター１７４が取り付けられており、貯留液体の液量を検出でき、貯留液体を加熱できるようになっている。また、攪拌槽１７１の側面には外部から液面位置を目視により確認可能な液面計１７５が取り付けられている。第１液体１５１および第２液体１５２は、たとえば、廃油と灯油が攪拌槽１７１内において混合攪拌されて一次混合エマルジョン燃料が生成される。
【００４０】
攪拌槽１７１の底近傍位置には供給管１８０の一端が連通しており、この供給管１８０の他端は、燃料タンク２００の上端近傍位置に連通している。供給管１８０には、その上流側から順に、ストレーナー１８１、電磁弁１８２、圧送ポンプ１８３およびミキサー１９０が取り付けられている。供給管１８０における電磁弁１８２と圧送ポンプ１８３の間の部位には、戻り管１８４の一端が連通しており、この戻り管１８４は電磁弁１８５を介して燃料タンク２００の底近傍部分に連通している。
【００４１】
ミキサー１９０には、一次混合エマルジョン燃料が圧送ポンプ１８３によって所定の加圧状態の下、例えば１５気圧で送り込まれる。ミキサー１９０内には、多数の微細通路が形成されており、これらの微細通路を圧送されることにより、一次混合エマルジョン燃料の成分が微細化されると共に、より均一に攪拌混合された二次混合エマルジョン燃料が生成され、これが、燃料タンク２００に供給されて、ここに貯留される。
【００４２】
燃料タンク２００は、液面計２０１およびヒーター２０２が取り付けられている。また、外側から液面を目視により確認できるように、タンク外側面には液面計２０３が取り付けられている。
【００４３】
燃料タンク２００の底部近傍には燃料供給管２０５の上流端が接続されており、この燃料供給管２０５の下流端にバーナー１１０が接続されている。燃料供給管２０５には、その上流側から順にボールバルブ２０６、ポンプ２０７およびストレーナー２０８が取り付けられており、燃料タンク２００内に貯留された二次混合エマルジョン燃料が、ポンプ２０７によってバーナー１１０に供給される。
【００４４】
バーナー１１０と攪拌機１７０の間には燃料回収管２１１が接続されており、余剰のエマルジョン燃料がバーナー１１０から攪拌機１７０の攪拌槽１７１の上端部分に回収される。また、ポンプ２０７の吸引ポートと、燃料タンク２００の上端部分の間には燃料戻し管２１２が接続されている。さらに、燃料タンク２００の底部近傍と、攪拌槽１７１の上端近傍の間は戻し管２１３を介して連通しており、この戻し管２１３に取り付けたクーラントポンプ２１４によって燃料タンク２００内のエマルジョン燃料を攪拌槽１７１に戻すことができる。
【００４５】
図２は、上記のミキサー１９０の構造を示す説明図である。ミキサー１９０は、流入口１９１および流出口１９２を備えた筒状ハウジング１９３を備えている。この筒状ハウジング１９３の内部には、微小間隔で同一形状の多数枚の金属板１９４、たとえば厚さ０．３ｍｍの１６枚のステンレススチール板が平行に配列されている。金属板１９４の間が、一定幅の微小厚さの微細燃料通路１９５となっている。これらの微細燃料通路１９５の一方の開口端は流入口１９１に連通しており、他方の開口端は流出口１９２に連通している。圧送ポンプによって一次混合エマルジョン燃料が微細燃料通路１９５を通過して圧送されることにより、一次混合エマルジョン燃料の混合成分が微細化されると共に、微細化された混合成分がより均一の攪拌混合された状態になる。この結果、混合成分が分離しにくい安定性の高い燃料効率のよいエマルジョン燃料が生成される。
【００４６】
（バーナー）
次に、図３（ａ）はバーナー１１０の構造を示す概略縦断面図である。バーナー１１０は断熱材からなる円形の断熱筒１１１を備えており、この内部に前端が円形開口となっている円形の燃焼筒１１２が同軸状態に配置され、これらの間に円環状断面の隙間１１３が形成されている。
【００４７】
燃焼筒１１２の後端は後方に向けて径が漸減しているテーパー部１１４が形成されており、このテーパー部１１４の後端には同軸状態に外側空気供給管１１５の前端開口が接続されている。外側空気供給管１１５は後方に向けて直線状に延びている。この外側空気供給管１１５の内部には内側空気供給管１１６が同軸状態に配置されており、この内側空気供給管１１６の前端開口は燃焼筒１１２内に開口している。内側空気供給管１１６の後端部は、後方に向けて外方にテーパー状に広がって外側空気供給管１１５の内周面まで延びる円環状端板部分１１７となっている。図３（ｂ）に示すように、ここには、円周方向に沿って一定の角度間隔で複数個の空気流通穴１１８が形成されている。
【００４８】
外側空気供給管１１５の後端には空気供給管１１９が接続されており、空気供給管１１９の他方の端はブロワー１２０の空気吹き出し口に連通している。ブロワー１２０から吹き出された空気は、空気供給管１１９を介して、内側空気供給管１１６に供給され、この先端開口１１６ａから燃焼筒１１２に供給される。また、空気は、円環状端板部分１１７の空気流通穴１１８を通って、内側空気供給管１１６と外側空気供給管１１５の間に形成されている円環状断面の外側空気供給路１２１に供給され、この外側空気供給路１２１を通って、その前端の円環状開口１２１ａから燃焼筒１１２に供給される。
【００４９】
次に、内側空気供給管１１６の内部には、同軸状態に燃料噴射ノズル管１２２が配置されている。図４（ａ）、（ｂ）は燃料噴射ノズル管１２２を示す側面図および斜視図である。これらの図も参照して説明すると、燃焼噴射ノズル管１２２は、細い円筒管１２３と、この円筒管１２３の先端に形成されたノズル１２４と、円筒管１２３の外周面に形成した複数枚、たとえば１２枚の旋回空気流形成用の羽根１２５とを備えている。羽根１２５は、円筒管１２３の外周面において、周方向に等角度間隔で放射状に形成されている。各羽根１２５は同一形状のものであり、一定幅で一定厚さの板材からなり、ノズル１２４の側の先端面が円筒管１２３の半径方向に延びる垂直端面１２５ａであり、その後端面が後方に傾斜している傾斜端面１２５ｂであり、全体として台形状輪郭をしている。各羽根１２５の先端側の部分は、円筒管１２３の中心軸線１２３ａの方向に対して鋭角、たとえば１５度の角度で折れ曲がった折れ曲がり部分１２５ｃとなっている。
【００５０】
各羽根１２５は内側空気供給管１１６の内周面近傍位置まで延びており、内側空気供給管１１６における先端側の部分は、各羽根１２５によって円周方向に放射状に区画された空気通路となっている。内側空気供給管１１６を通る空気流は、各羽根１２５によって区画されている空気通路を通る際に、その先端側の折れ曲がり部分１２５ｃによって中心軸線１２３ａを中心とする旋回流（渦巻流）の状態となって、燃焼筒１１２に吹き込まれる。
【００５１】
燃焼噴射ノズル管１２２の後端（円筒管１２３の後端）には、燃料供給管１２６が接続されている。この燃料供給管１２６は、空気供給管１１９の外側に延びた後に、燃焼筒１１２の側に折れ曲がって延びている。そして、断熱筒１１１と燃焼筒１１２の間に形成されている円環状隙間１１３に導入されて、燃焼筒１１２の外周面に沿って螺旋状に引き回された燃料予熱管部分１２８に繋がっている。燃料予熱管部分１２８は、燃料供給管２０５および燃料回収管２１１に接続されている。
【００５２】
円環状隙間１１３の後端は円環状の封鎖板１２９によって封鎖されている。封鎖板１２９には温度調整用空気の供給管１３０が接続されており、供給管１３０はブロワー１３１の空気吹き出し口に連通している。円環状隙間１１３の先端にも円環板１３２が取り付けられている。この円環板１３２には円周方向に沿って一定の角度間隔で複数個の空気穴１３２ａが形成されている。また、点火装置１３３が、封鎖板１２９および燃焼筒１１２の後端側のテーパー部１１４を貫通して燃焼筒１１２内に延びている。
【００５３】
この構成のエマルジョン燃料燃焼装置１００においては、第１液体１５１および第２液体１５２が微細化されて均一に攪拌混合されたエマルジョン燃料が生成される。エマルジョン燃料は、燃料噴射ノズル管１２２から燃焼筒１１２内に噴射される。ブロワー１２０からの燃焼用空気は、内側空気供給管１１６を通って、羽根１２５によって旋回流（渦巻流）となって、燃焼筒１１２内に吹き込まれる。また、燃焼用空気は円環状の外側空気供給路１２１を通って燃焼筒１１２内に吹き込まれる。燃料噴射ノズル管１２２のノズル１２４から噴射されるエマルジョン燃料を点火装置１３３によって点火することにより、エマルジョン燃料の火炎が形成され、エマルジョン燃料の燃焼が始まる。
【００５４】
燃焼が開始された後は、燃焼筒１１２が加熱され、その外周を取り囲む燃料予熱管部分１２８を通る間にエマルジョン燃料が加熱され、ノズル１２４に供給される。また、加熱されたエマルジョン燃料が、旋回空気流（渦巻空気流）によって攪拌混合されるので、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めることができる。さらに、燃焼筒１１２内に形成される火炎の長さは、外側空気供給路１２１から燃焼筒１１２内に吹き込まれる空気量により調整することができる。この空気量は空気流通穴１１８の大きさを変えることにより調整できる。さらには、燃焼筒１１２と断熱筒１１１の間に温度調整用空気を流すことにより、燃焼筒１１２を適切な加熱状態に保持できる。
【００５５】
なお、本発明は、エマルジョン燃料の製造に限定されるものではなく、物性の異なる二種類、あるいは三種類以上の液体を機械的に攪拌混合して混合液を製造するための液体混合攪拌装置としても用いることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  エマルジョン燃料燃焼装置
１１０  バーナー
１１１  断熱筒
１１２  燃焼筒
１１３  隙間
１１４  テーパー部
１１５  外側空気供給管
１１６  内側空気供給管
１１７  円環状端板部分
１１８  空気流通穴
１１９  空気供給管
１２０  ブロワー
１２１  外側空気供給路
１２１ａ  円環状開口
１２２  燃料噴射ノズル管
１２３  円筒管
１２４  ノズル
１２５  羽根
１２５ａ  垂直端面
１２５ｂ  傾斜端面
１２５ｃ  折れ曲がり部分
１２６  燃料供給管
１２８  燃料予熱管部分
１２９  封鎖板
１３０  供給管
１３１  ブロワー
１３２  円環板
１３３  点火装置
１５０  エマルジョン燃料供給装置
１５１  第１液体
１５２  第２液体
１５３、１５４  供給管
１５５、１６１  ストレーナー
１５６、１６２  ポンプ
１５７、１６３  液量調整バルブ
１５８、１６４  液面計
１５９、１６５  ボールバルブ
１６０、１６６  電磁弁
１７０  攪拌機
１７１  攪拌槽
１７２  攪拌機構
１７３、１７５  液面計
１７４  ヒーター
１８０  供給管
１８１  ストレーナー
１８２  電磁弁
１８３  圧送ポンプ
１８４  戻り管
１８５  電磁弁
１９０  ミキサー
１９１  流入口
１９２  流出口
１９３  筒状ハウジング
１９４  金属板
１９５  微細燃料通路
２００  燃料タンク
２０１  液面計
２０２  ヒーター
２０３  液面計
２０５  燃料供給管
２０６  ボールバルブ
２０７  ポンプ
２０８  ストレーナー
２１１  燃料回収管
２１２  燃料戻し管
２１３  戻し管
２１４  クーラントポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010243140.tif 000005
【図４】
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