(57)【要約】【課題】  比較的簡単な構成でもって二種液体を攪拌混合して所望の通りにエマルジョン化することができる二種液体攪拌混合装置を提供すること。【解決手段】  攪拌混合室４を規定する攪拌混合装置本体２と、攪拌混合室４の下部に連通する第１及び第２流入部１２，１４と、攪拌混合室４の上部に連通する流出部１６と、攪拌混合するための攪拌手段２８と、攪拌手段２８を駆動するための駆動源４２と、第１液体（重油）が収容された第１液体容器２０と、第１液体よりも比重の大きい第２液体（水）が収容された第２液体容器２４と、を備えた二種液体攪拌混合装置。第１流入部１２は、第２流入部１４よりも上下方向において下側に配設され、攪拌混合室４の内周面には邪魔部材４４が設けられ、この邪魔部材４４は攪拌手段２８に対向して径方向外周側に配設される。【選択図】  図１
2010075909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌混合するための攪拌混合室を規定する攪拌混合装置本体と、前記攪拌混合室の下部に連通する第１及び第２流入部と、前記攪拌混合室の上部に連通する流出部と、液体を攪拌混合するための攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動するための駆動源と、攪拌混合すべき第１液体が収容された第１液体容器と、前記第１液体よりも比重の大きい第２液体が収容された第２液体容器と、前記第１液体容器と前記第１流入部とを連通する第１供給流路と、前記第２液体容器と前記第２流入部とを連通する第２供給流路と、前記第１供給流路に配設された第１供給ポンプと、前記第２供給流路に配設された第２供給ポンプと、前記第１及び第２供給ポンプを駆動するための駆動手段と、を備え、
前記第１流入部は、前記第２流入部よりも上下方向において下側に配設され、前記攪拌混合室の内周面には、少なくとも一つの邪魔部材が設けられ、前記邪魔部材は前記第１流入部のレベル配置位置から前記第２流入部のレベル配置位置まで上下方向に延び、前記攪拌手段は、前記第１流入部のレベル配置位置と前記第２流入部のレベル配置位置との間に配設されており、
前記駆動手段により前記第１供給ポンプが駆動されると、前記第１液体容器に収容された前記第１液体が前記第１供給流路を通して前記第１流入部に供給され、また前記駆動手段により前記第２供給ポンプが駆動されると、前記第２液体容器に収容された前記第２液体が前記第２供給流路を通して前記第２流入部に供給されることを特徴とする二種液体攪拌混合装置。
【請求項２】
前記邪魔部材は、上下方向下端部から中央部に向けて径方向内方に凸状に突出しているとともに、上下方向上端部から前記中央部に向けて径方向内方に凸状に突出していることを特徴とする請求項１に記載の二種液体攪拌混合装置。
【請求項３】
前記邪魔部材には、複数の小孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二種液体攪拌混合装置。
【請求項４】
前記第１液体は重油であり、前記第２液体は水であり、７０〜９０重量％の重油と１０〜３０重量％の水とが攪拌混合されて水混合燃料が生成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二種液体攪拌混合装置。
【請求項５】
前記第１供給ポンプは、前記第１供給流路と連通された第１ポンプ流路を有する第１供給ポンプ本体と、前記第１ポンプ流路に配設された第１ダイヤフラムと、を有し、前記第２供給ポンプは、前記第２供給流路と連通された第２ポンプ流路を有する第２供給ポンプ本体と、前記第２ポンプ流路に配設された第２ダイヤフラムと、を有し、また前記駆動手段は、偏心カムと、前記偏心カムを回転駆動させるためのポンプ用駆動源と、前記偏心カムの回転を前記第１及び第２ダイヤフラムの振動にそれぞれ変換するための第１及び第２変換手段と、を備え、
前記偏心カムが回転されると、前記第１変換手段によって前記第１ダイヤフラムが振動されて前記第１ポンプ流路の容積が膨張及び収縮されるとともに、前記第２変換手段によって前記第２ダイヤフラムが振動されて前記第２ポンプ流路の容積が収縮及び膨張されることを特徴とする請求項１に記載の二種液体攪拌混合装置。
【請求項６】
前記第１変換手段は、前記第１ダイヤフラムと前記偏心カムとの間に往復移動自在に配設された第１ピストンと、前記第１ピストンを前記偏心カムに向けて弾性的に偏倚させるための第１弾性偏倚手段と、を備え、前記第２変換手段は、前記第２ダイヤフラムと前記偏心カムとの間に往復移動自在に配設された第２ピストンと、前記第２ピストンを前記偏心カムに向けて弾性的に偏倚させるための第２弾性偏倚手段と、を備え、前記第１及び第２ピストンの一端部はそれぞれ前記第１及び第２ダイヤフラムに駆動連結され、それらの他端部はそれぞれ前記偏心カムの外周面に接触乃至近接して配設されており、
前記偏心カムが回転されると、前記第１ピストンが往復移動されることによって前記第１ダイヤフラムが振動されるとともに、前記第２ピストンが往復移動されることによって前記第２ダイヤフラムが振動されることを特徴とする請求項５に記載の二種液体攪拌混合装置。
【請求項７】
前記第１及び／又は第２ピストンのストローク量を調節するためのストローク量調節手段が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の二種液体攪拌混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重油などの第１液体と水などの第２液体とを攪拌混合してエマルジョン混合液を生成するための二種液体攪拌混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重油などの油（第１液体）と水（第２液体）とを攪拌混合させてエマルジョン化して燃焼させる燃焼装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような燃焼装置は、油と水とを攪拌混合する攪拌混合装置を備え、この攪拌混合装置にて攪拌混合することによって、水と油とを混合した水混合燃料が生成され、このエマルジョン化された水混合燃料が燃焼バーナ装置に送給されて燃焼され、このようなエマルジョン混合液を燃焼させることによって、燃料としての油の消費量を削減することができる。
【０００３】
このような攪拌混合装置は、攪拌混合室を規定する攪拌混合装置本体を備え、この攪拌混合装置本体に第１及び第２流入部が設けられ、例えば油（第１液体）が第１供給流路を通して攪拌混合室に供給され、例えば水（第２液体）が第２供給流路を通して攪拌混合室に供給される。攪拌混合室には攪拌手段が配設され、かかる攪拌手段によって油及び水が攪拌混合されてエマルジョン化され、このエマルジョン混合液が燃焼バーナ装置に送給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の攪拌混合装置は、第１液体としての油及び第２液体としての水を第１及び第２供給流路を通して攪拌混合室に単に供給する構成であるために、攪拌手段によって攪拌混合しても、攪拌混合室における攪拌混合が充分に行われず、それ故に、油及び水のエマルジョン化が充分に達成されず、燃焼バーナ装置にて所望の燃焼が行われない。また、このような攪拌混合装置では、第１供給流路には、第１液体を供給するための第１供給ポンプが配設され、また第２供給流路には、第２液体を供給するための第２供給ポンプが配設され、更に、第１及び第２供給ポンプをそれぞれ駆動するための第１及び第２ポンプ用駆動モータが設けられているので、この攪拌混合装置に関連する構成が複雑となり、装置全体が大型化するとともに、その製造コストが上昇する。
【０００６】
本発明の目的は、比較的簡単な構成でもって二種液体を攪拌混合して所望の通りにエマルジョン化することができる二種液体攪拌混合装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、全体の構成を簡単にして小型のものとして好都合に提供することができる二種液体攪拌混合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の二種液体攪拌混合装置は、攪拌混合するための攪拌混合室を規定する攪拌混合装置本体と、前記攪拌混合室の下部に連通する第１及び第２流入部と、前記攪拌混合室の上部に連通する流出部と、液体を攪拌混合するための攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動するための駆動源と、攪拌混合すべき第１液体が収容された第１液体容器と、前記第１液体よりも比重の大きい第２液体が収容された第２液体容器と、前記第１液体容器と前記第１流入部とを連通する第１供給流路と、前記第２液体容器と前記第２流入部とを連通する第２供給流路と、前記第１供給流路に配設された第１供給ポンプと、前記第２供給流路に配設された第２供給ポンプと、前記第１及び第２供給ポンプを駆動するための駆動手段と、を備え、
前記第１流入部は、前記第２流入部よりも上下方向において下側に配設され、前記攪拌混合室の内周面には、少なくとも一つの邪魔部材が設けられ、前記邪魔部材は前記第１流入部のレベル配置位置から前記第２流入部のレベル配置位置まで上下方向に延び、前記攪拌手段は、前記第１流入部のレベル配置位置と前記第２流入部のレベル配置位置との間に配設されており、
前記駆動手段により前記第１供給ポンプが駆動されると、前記第１液体容器に収容された前記第１液体が前記第１供給流路を通して前記第１流入部に供給され、また前記駆動手段により前記第２供給ポンプが駆動されると、前記第２液体容器に収容された前記第２液体が前記第２供給流路を通して前記第２流入部に供給されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の二種液体攪拌混合装置では、前記邪魔部材は、上下方向下端部から中央部に向けて径方向内方に凸状に突出しているとともに、上下方向上端部から前記中央部に向けて径方向内方に凸状に突出していることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の二種液体攪拌混合装置では、前記邪魔部材には、複数の小孔が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の二種液体攪拌混合装置では、前記第１液体は重油であり、前記第２液体は水であり、７０〜９０重量％の重油と１０〜３０重量％の水とが攪拌混合されて水混合燃料が生成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に記載の二種液体攪拌混合装置では、前記第１供給ポンプは、前記第１供給流路と連通された第１ポンプ流路を有する第１供給ポンプ本体と、前記第１ポンプ流路に配設された第１ダイヤフラムと、を有し、前記第２供給ポンプは、前記第２供給流路と連通された第２ポンプ流路を有する第２供給ポンプ本体と、前記第２ポンプ流路に配設された第２ダイヤフラムと、を有し、また前記駆動手段は、偏心カムと、前記偏心カムを回転駆動させるためのポンプ用駆動源と、前記偏心カムの回転を前記第１及び第２ダイヤフラムの振動にそれぞれ変換するための第１及び第２変換手段と、を備え、
前記偏心カムが回転されると、前記第１変換手段によって前記第１ダイヤフラムが振動されて前記第１ポンプ流路の容積が膨張及び収縮されるとともに、前記第２変換手段によって前記第２ダイヤフラムが振動されて前記第２ポンプ流路の容積が収縮及び膨張されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の二種液体攪拌混合装置では、前記第１変換手段は、前記第１ダイヤフラムと前記偏心カムとの間に往復移動自在に配設された第１ピストンと、前記第１ピストンを前記偏心カムに向けて弾性的に偏倚させるための第１弾性偏倚手段と、を備え、前記第２変換手段は、前記第２ダイヤフラムと前記偏心カムとの間に往復移動自在に配設された第２ピストンと、前記第２ピストンを前記偏心カムに向けて弾性的に偏倚させるための第２弾性偏倚手段と、を備え、前記第１及び第２ピストンの一端部はそれぞれ前記第１及び第２ダイヤフラムに駆動連結され、それらの他端部はそれぞれ前記偏心カムの外周面に接触乃至近接して配設されており、
前記偏心カムが回転されると、前記第１ピストンが往復移動されることによって前記第１ダイヤフラムが振動されるとともに、前記第２ピストンが往復移動されることによって前記第２ダイヤフラムが振動されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の二種液体攪拌混合装置では、前記第１及び／又は第２ピストンのストローク量を調節するためのストローク量調節手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、第１液体が供給される第１流入部は、第１液体よりも比重の大きい第２液体が供給される第２流入部よりも下側に配設され、攪拌手段は第１流入部の上下方向のレベル配置位置と第２流入部の上下方向のレベル配置位置との間に配設されているので、第１流入部から流入した第１液体は上方に攪拌手段に向けて流れ、また第２流入部から流入した第２液体は下方に攪拌手段に向けて流れ、従って、第１及び第２液体は攪拌手段にて所要の通りに攪拌混合され、第１及び第２液体を所要の通りに攪拌混合することができる。また、攪拌混合室の内周面には、少なくとも一つの邪魔部材が設けられ、邪魔部材は第１流入部のレベル配置位置から第２流入部のレベル配置位置まで上下方向に延びているので、この邪魔部材は、攪拌手段によって攪拌混合される第１及び第２液体を剪断するように作用し、これによって、第１及び第２液体をより効果的に混合してエマルジョン化することができる。尚、邪魔部材による剪断効果を高めるためには、攪拌混合室の内周面に周方向に間隔をおいて２つ又は三つ以上設けることができる。また、第１及び第２供給ポンプを１つの駆動手段によって駆動させるので、攪拌混合装置自体の構成を簡単にし、その製造コストを削減することができ、小型のものとして好適なものを提供することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、邪魔部材は、上下方向下端部から中央部に向けて径方向内方に凸状に突出しているので、第１流入部から流入した第１液体は、邪魔部材の下部の上述した凸状面に沿って上方にスムースに流れ、また第２流入部から流入した第２液体は、邪魔部材の上部の凸状面に沿って下方にスムースに流れ、第１及び第２液体を攪拌手段によって効果的に攪拌混合することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、邪魔部材に複数の小孔が設けられているので、攪拌手段によって攪拌混合される第１及び第２液体の一部は邪魔部材の複数の小孔を通して流れるので、第１及び第２液体をより効果的にエマルジョン化することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、７０〜９０重量％の重油と１０〜３０重量％の水とを攪拌混合する攪拌混合装置として好都合に適用することができ、そしてこのように攪拌混合してエマルジョンされた水混合燃料を生成することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項５に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、偏心カムが回転されると、第１変換手段によって第１ダイヤフラムが振動されて第１ポンプ流路の容積が膨張及び収縮されるとともに、第２変換手段によって第２ダイヤフラムが振動されて第２ポンプ流路の容積が収縮及び膨張されるので、第１及び第２ダイヤフラムがそれぞれ一定の比率で振動され、それ故に、第１及び第２液体を一定の流量比で攪拌混合室に効率良く供給することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、第１及び第２ピストンの一端部はそれぞれ第１及び第２ダイヤフラムに駆動連結され、それらの他端部はそれぞれ偏心カムの外周面に接触乃至近接して配設されているので、第１及び第２ピストンの往復移動によって、偏心カムの回転を第１及び第２ダイヤフラムの振動に効率良く変換することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項７に記載の二種液体攪拌混合装置によれば、第１及び／又は第２ピストンのストローク量を調節するためのストローク量調節手段が設けられているので、第１及び／又は第２ダイヤフラムの振動数を調節することができ、第１及び第２供給ポンプから供給される第１及び／又は第２液体の流量を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に従う二種液体攪拌混合装置の一実施形態を簡略的に示す断面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３】図１の二種液体攪拌近藤装置における攪拌手段の要部を示す正面図。
【図４】図３の攪拌手段を示す側面図。
【図５】二種液体攪拌混合装置の変形形態の一部を簡略的に示す断面図。
【図６】二種液体攪拌混合装置の他の変形形態を簡略的に示す断面図。
【図７】図６の第１及び第２供給ポンプを示す断面図。
【図８】図６の偏心カムと第１及び第２ピストンとの位置関係を示す説明図。
【図９】図８において第２ピストンのストローク量を変更した状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う二種液体攪拌混合装置の最良の形態について説明する。図１は、一実施形態の二種液体攪拌混合装置を簡略的に示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図であり、図３は、図１の二種液体攪拌近藤装置における攪拌手段の要部を示す正面図であり、図４は、図３の攪拌手段を示す側面図である。
【００２４】
図１及び図２において、図示の二種液体攪拌混合装置は、支持脚（図示せず）などを介して床面などに設置される攪拌混合装置本体２を備え、この攪拌混合装置本体２は、二種液体を攪拌混合するための攪拌混合室４を規定する。この攪拌混合装置本体２は、円筒状の周側壁６と、周側壁６の下面を閉塞する下壁８と、この周側壁６の上面を閉塞する上壁１０とを有し、これら周側壁６、下壁８及び上壁１０によって、実質上密閉された攪拌混合室４を規定する。
【００２５】
この攪拌混合装置本体２の下部には、液体が流入する第１及び第２流入部１２，１４が設けられ、これら第１及び第２流入部１２，１４は攪拌混合室４に連通している。第１流入部１２は第２流入部１４よりも上下方向（図１において上下方向）下側に配設されている。
【００２６】
この実施形態では、図１及び図２から理解されるように、第１及び第２流入部１２，１４は攪拌混合室４の周方向の同じ角度位置に上下方向に所定間隔をおいて配設されているが、第１及び第２流入部１２，１４はその周方向にずれた任意の角度位置（例えば、１８０度ずれた対向する角度位置）に配設するようにしてもよく、この場合においても、第１流入部１２の上下方向のレベル配置位置ｈ１（即ち、底壁８から第１流入部１２の中心までの高さ配置位置）が第２流入部１４の上下方向のレベル配置位置ｈ２（即ち、底壁８から第２流入部１４の中心までの高さ配置位置）よりも低くなるように構成することが重要である。
【００２７】
攪拌混合装置本体２の上部には、液体が流出する流出部１６が設けられ、この流出部１６が攪拌混合室４に連通されている。この実施形態では、図１及び図２に示すように、流出部１６は第１及び第２流入部１２，１４に対して周方向に１８０度の間隔をおいた対向する角度位置に配設されているが、必ずしもこのような角度位置関係に設ける必要はなく、第１及び第２流入部１２，１４より上方の位置であって、周方向の任意の角度位置に配設することができる。
【００２８】
第１及び第２流入部１２，１４の上述した配置に関連して、第１流入部１２を通して第１液体としての重油が供給され、第２流入部１４を通して、第１液体よりも比重の大きい第２液体としての水が供給されるように構成されている。第１流入部１２には第１供給流路１８の一端部が接続され、その他端部が第１液体容器２０としての重油タンクに接続されている。また、第２流入部１４には第２供給流路２２の一端部が接続され、その他端部が第２液体容器２４としての水タンクに接続されている。
【００２９】
この実施形態では、重油（第１液体）が７０〜９０重量％、例えば８０重量％で、水（第２液体）が１０〜３０重量％、例えば２０重量％の割合で攪拌混合室４に供給されるように構成され、このことに関連して、第１液体容器２０は第２液体容器２４よりも上下方向上方に配設され、第１液体容器２０の上下方向のレベル配置位置Ｈ１は第２液体容器２４の上下方向のレベル配置位置Ｈ２よりも高くなるように構成されている。そして、供給量の多い重油（第１液体）は、重力による圧力を利用して第１液体容器２０から第１供給流路１８を通して攪拌混合室４に供給される。また、第２供給流路２２には、液体を送給するための送給ポンプ２６が配設され、供給量の少ない水（第２液体）は、送給ポンプ２６の作用によって第２供給流路２２を通して攪拌混合室４に供給される。このように重油の供給については重力を利用して供給するので、専用の送給ポンプを省略することができ、このことに関連して、攪拌混合装置の構成を簡単にし、製造コストの低減を図ることができる。また、供給量の多い重油の供給に重力を利用するので、その供給量の制御を容易に行うことが可能となる。
【００３０】
この二種液体攪拌混合装置は、更に、液体を攪拌混合するための攪拌手段２８を備えている。図３及び図４をも参照して、図示の攪拌手段２８は一対の攪拌羽根３０から構成されている。攪拌混合装置本体２の上壁１０には回転軸３２が回転自在に支持され、回転軸３２の一端側（先端側）は上壁１０を通して攪拌混合室４内を下方に延び、この回転軸３２の一端部に一対の攪拌羽根３０が取り付けられている。
【００３１】
各攪拌羽根３０は、攪拌混合するための羽根部３４を有し、この羽根部３４は、回転軸３２に取り付けられた取付基部３６から上下方向に拡がるように設けられている。これら攪拌羽根３０は、図４に示すように、矢印３８で示す回転方向に見て、上側側部が下流側となり、下側側部が上流側となるように傾斜して取り付けられており、このように攪拌羽根３０を傾斜させることにより、矢印３８で示す方向に回転したときに、重油及び水の混合液を下方に押すように作用する。従って、攪拌混合室４内の混合液は、攪拌混合室４の径方向中央部（回転軸３２の付近）においては上方から下方に流れ、攪拌混合室４の径方向外周部（攪拌混合装置本体２の周側壁６の内周面近傍）において下方から上方に流れ、攪拌混合室４内を対流するように流れる。
【００３２】
攪拌混合装置本体２の上壁１０には、取付ブラケット４０を介して駆動モータ４２（駆動源を構成する）が取り付けられ、この駆動モータ４２の出力が回転軸３２に駆動連結されている。従って、駆動モータ４２が作動すると、回転軸３２とともに攪拌羽根３０が矢印３２で示す方向に回動される。
【００３３】
この攪拌手段２８に関連して、邪魔部材４４が設けられている。邪魔部材４４はプレート状部材から構成され、攪拌混合装置本体２の周側壁６の内周面に実質上等間隔をおいて３つ設けられている。これら邪魔部材４４は、攪拌手段２８に対向して径方向外周側に配設され、第１流入部１２のレベル配置位置から第２流入部１４のレベル配置位置まで上下方向に伸びるように設けるのが好ましく、この実施形態では、第１流入部１２のレベル配置位置の下側から第２流入部１４のレベル配置位置の上側まで延びており、このように邪魔部材４４を設けることによって、攪拌手段２８によって攪拌される混合液（重油と水とが混合した混合液）が邪魔部材４４に当たるように流れ、かかる邪魔部材４４によって混合液に剪断力が作用し、重油及び水を効率よく攪拌混合することができる。
【００３４】
上述した攪拌混合装置による二種液体の攪拌混合は、次のようにして行われる。第１液体容器２０に収容された重油（第１液体）は、重力の作用によって第１供給流路１８を通して第１流入部１２から攪拌混合室４に供給され、また第２液体容器２４に収容された水は、送給ポンプ２６の作用によって第２供給流路２２を通して第２流入部１４から攪拌混合室４に供給される。
【００３５】
攪拌混合室４に供給された重油は比重が小さく、攪拌手段２８に向けて上方に流れ、また攪拌混合室４に供給された水は比重が大きく、攪拌手段２８に向けて下方に流れ、駆動モータ４２によって矢印３８で示す方向に回動される攪拌羽根３０は、上述した如く流れる重油及び水を攪拌混合する。このとき、攪拌羽根３０の作用によって流れる重油及び水には、邪魔部材４４によって剪断作用が働き、この剪断作用によって重油及び水のエマルジョン化が促進される。
【００３６】
そして、攪拌混合室４で攪拌混合されたエマルジョン混合液、即ち水混合燃料は、流出部１６から流出され、混合液送給流路（図示せず）を通して例えば燃焼バーナ装置（図示せず）に送給され、この燃焼バーナ装置にて燃焼される。
【００３７】
次に、図５を参照して、二種液体攪拌混合装置の変形形態について説明する。図５は、変形形態の二種液体攪拌混合装置の一部を示す断面図である。尚、以下に示す変形形態において、図１〜図４に示す実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
図５において、この変形形態においては、各邪魔部材４４Ａに多数の小孔５２が設けられている。このように構成することによって、重油及び水の混合液がこれら小孔５２を通して流れる際に混合液に剪断作用が働いてエマルジョン化が促進され、重油及び水をより小さくエマルジョン化することができ、これによって、燃焼バーナ装置（図示せず）における燃焼をより安定させることができる。これら小孔５２の形状は円形などの適宜の形状でよい。
【００３９】
これらの小孔５２は、邪魔部材４４Ａの全体に設けるのが望ましいが、それらの一部にのみ設けることによって所望の効果を得ることができる。また、３つの邪魔部材４４Ａの全てに設けているが、これら全てに設ける必要はなく、一部の邪魔部材４４Ａにのみ設けることによって所望の効果を得ることができる。
【００４０】
また、この変形形態においては、各邪魔部材４４Ａの下部は、上下方向下端部から中央部に向けて径方向内方に弧状の凸状に突出しており、このように構成されているので、第１流入部１２から流入した重油（第１液体）は、矢印５４で示すように、この下部の弧状面に沿って上方に攪拌手段２８に向けて流れる。また、各邪魔部材４４Ａの上部は、上下方向上端部から中央部に向けて径方向内方に弧状の凸状に突出しており、このように構成されているので、第２流入部１４から流入した水（第２液体）は、矢印５６で示すように、この上部の弧状面に沿って下方に攪拌手段２８に向けて流れる。尚、攪拌手段２８は、これら邪魔部材４４Ａの中央部に対向してそれらの径方向内側に配設される。
【００４１】
邪魔部材４４Ａが上述した形状をしているので、第１流入部１２から流入した重油は、邪魔部材４４Ａの下部の弧状面に沿って上方にスムースに流れ、また第２流入部１４から流入した水は、邪魔部材４４Ａの上部の弧状面に沿って下方にスムースに流れ、これによって、邪魔部材４４Ａの中央部まで流れた重油及び水は、攪拌手段２８によって攪拌混合されてエマルジョン化される。この変形形態のその他の構成は、上述した実施形態と実質上同一である。
【００４２】
次に、図６〜図９を参照して、二種液体攪拌混合装置の他の変形形態について説明する。図６は、二種液体攪拌混合装置の他の変形形態を簡略的に示す断面図であり、図７は、図６の第１及び第２供給ポンプを示す断面図であり、図８は、図６の偏心カムと第１及び第２ピストンとの位置関係を示す説明図であり、図９は、図８において第２ピストンのストローク量を変更した状態を示す説明図である。
【００４３】
図６及び図７を参照して、この変形形態では、第１供給流路１８Ｂには、重油（第１液体）を供給するための第１供給ポンプ６０ａが配設され、また第２供給流路２２Ｂには、水（第２液体）を供給するための第２供給ポンプ６０ｂが配設されている。また、これら第１及び第２供給ポンプ６０ａ，６０ｂを駆動するための駆動手段６４が設けられている。なお、第１及び第２供給ポンプ６０ａ，６０ｂは、駆動手段６４を挟んで略対称な位置に配置されている。
【００４４】
駆動手段６４は、円形状の偏心カム６６と、偏心カム６６を回転駆動させるためのポンプ用駆動モータ６８（ポンプ用駆動源を構成する）と、を備えている。偏心カム６６の中心軸Ｃ（図８参照）から径方向外側に幾分偏倚された偏心部には、シャフト７０が取り付けられている。シャフト７０の上端部は、カップリング７２を介してポンプ用駆動モータ６８の回転軸７４に駆動連結され、その下端部は、軸受７６を介してベース７８に回転自在に支持されている。
【００４５】
第１供給ポンプ６０ａは第１供給ポンプ本体８０ａを備え、この第１供給ポンプ本体８０ａの内部には、第１供給流路１８Ｂに連通された第１ポンプ流路８２ａが上下にクランク状に延びて形成されている。第１供給ポンプ本体８０ａの上下端部にはそれぞれ、継手部材８４ａ，８６ａがナット８８ａ，９０ａにより接続されている。第１供給ポンプ本体８０ａの下端部側の継手部材８６ａには第１供給流路１８Ｂの上流側が接続され、またその上端部側の継手部材８４ａには第１供給流路１８Ｂの下流側が接続されている。
【００４６】
第１ポンプ流路８２ａの上下端部にはそれぞれ逆流防止弁９２ａが配設されている。この逆流防止弁９２ａは、ボールハウジング９４ａと、ボールハウジング９４ａの内部に移動自在に収容されたボール９６ａと、を有している。ボールハウジング９４ａの下端部には、開口を有する弁座９８ａが設けられている。重油が第１ポンプ流路８２ａを下方から上方に向かって流れると、重油の圧力によってボール９６ａがボールハウジング９４ａ内を上方に移動し、弁座９８ａの開口が開放される。また、重油が第１ポンプ流路８２ａを上方から下方に向かって逆流すると、重油の圧力によってボール９６ａがボールハウジング９４ａ内を下方に移動し、弁座９８ａの開口がボール９６ａにより閉塞される。これにより重油の逆流が防止される。
【００４７】
また、第１ポンプ流路８２ａの上下方向中央部には、可撓性を有するゴム材料や樹脂材料などから形成された第１ダイヤフラム１００ａが配設されている。第１ダイヤフラム１００ａは一対の押さえプレート１０２ａ，１０４ａによって両側より挟持され、その外周部はシール部材（図示せず）を介して第１供給ポンプ本体８０ａに支持されている。この第１ダイヤフラム１００ａによって、第１ポンプ流路８２ａの上下方向中央部は左右に気密的に区画されている。
【００４８】
第１供給ポンプ本体８０ａの側部には、ベース７８に支持されたポンプフランジ１０６ａが取り付けられている。ポンプフランジ１０６ａには横方向に貫通して延びるシリンダ孔１０８ａが設けられ、このシリンダ孔１０８ａは、第１供給ポンプ本体８０ａの側部に設けられた開口を通して第１ポンプ流路８２ａに連通されている。シリンダ孔１０８ａには、第１ピストン１１０ａ（第１変換手段を構成する）がブッシュ１１２ａを介して往復移動自在に配設されている。第１ピストン１１０ａは、第１ピストン本体１１４ａ及び第１ローラホルダ１１６ａを有している。第１ピストン本体１１４ａの一端部には、第１ダイヤフラム１００ａ及び一対の押さえプレート１０２ａ，１０４ａがボルト１１８ａにより駆動連結されている。第１ピストン本体１１４ａの他端部は、シリンダ孔１０８ａの外部に延びて第１ローラホルダ１１６ａに連結されている。第１ローラホルダ１１６ａの先端部には上下に延びる支持軸１２０ａが設けられ、この支持軸１２０ａには第１ローラ１２２ａが回転自在に支持されている。
【００４９】
また、ポンプフランジ１０６ａには横方向に延びる挿通孔１２４ａが設けられ、この挿通孔１２４ａには、シャフト１２６ａがブッシュ１２８ａを介して往復移動自在に配設されている。このシャフト１２６ａは、連結部材１３０ａによって第１ピストン本体１１４ａと相互に連結されている。挿通孔１２４ａの開口部には、第１弾性偏倚手段としての第１コイルバネ１３２ａ（第１変換手段を構成する）が収容される収容凹部１３４ａが設けられ、この第１コイルバネ１３２ａの一端部は連結部材１３０ａの上端部に支持されている。第１ピストン１１０ａは、第１コイルバネ１３２ａによって偏心カム６６に向けて弾性的に偏倚され、その他端部（即ち、第１ローラ１２２ａ）は偏心カム６６の外周面に常時接触される。
【００５０】
第２供給ポンプ６０ｂでは、第１供給ポンプ６０ａと同様に、第２供給ポンプ本体８０ｂの第２ポンプ流路８２ｂに第２ダイヤフラム１００ｂが配設され、第２ピストン１１０ｂ（第２変換手段を構成する）を偏心カム６６に向けて弾性的に偏倚させるための第２弾性偏倚手段としての第２コイルバネ１３２ｂ（第２弾性偏倚手段を構成する）が設けられている。第２ピストン１１０ｂの他端部（即ち、第２ローラ１２２ｂ）は、偏心カム６６の外周面に接触乃至近接して配設される。
【００５１】
また、第２ピストン１１０ｂのストローク量を調節するためのストッパ部材１３６（ストローク量調節手段）が設けられている。ストッパ部材１３６の上端部には受け凹部（図示せず）が設けられ、、この受け凹部には、第２ローラホルダ１１６ｂが移動自在に支持されている。また、ストッパ部材１３６の下端部は、ベース７８の上面にスライド移動自在に支持されている。このストッパ部材１３６の上端部に連結部材１３０ｂが当接されることによって、第２コイルバネ１３２ｂの弾性偏倚力による第２ピストン１１０ｂの偏心カム６６の方向への移動が規制される。後述するように、ストッパ部材１３６が図７中の矢印Ｑで示す方向にスライド移動されると、第２ピストン１１０ｂの偏心カム６６の方向への突出量が大きくなり、第２ピストン１１０ｂのストローク量が大きくなる。また、ストッパ部材１３６が図７中の矢印Ｐで示す方向にスライド移動されると、第２ピストン１１０ｂの偏心カム６６の方向への突出量が小さくなり、第２ピストン１１０ｂのストローク量が小さくなる。
【００５２】
図８及び図９をも参照して、上述した第１及び第２供給ポンプ６０ａ，６０ｂの動作について説明する。まず、第１供給ポンプ６０ａの動作について説明する。図８に実線で示す状態においては、偏心カム６６の長径部（即ち、シャフト７０から偏心カム６６の外周面までの距離が最も長い径部）が第１ピストン１１０ａ側に、短径部（即ち、シャフト７０から偏心カム６６の外周面までの距離が最も短い径部）が第２ピストン１１０ｂ側に配設されており、第２ピストン１１０ｂの他端部は、ストッパ部材１３６の作用によって偏心カム６６の外周面に近接して配設される。この状態において、ポンプ用駆動モータ６８によって偏心カム６６が所定方向に回転すると、図８において二点鎖線で示すように、偏心カム６６の長径部が第２ピストン１１０ｂ側に、短径部が第１ピストン１１０ａ側に配設される。これにより、第１ピストン１１０ａは、第１コイルバネ１３２ａの弾性偏倚力によって、その第１ローラ１２２ａが偏心カム６６の外周面に接触した状態で、図８中の矢印Ｒで示す方向に移動される。なお、第１ローラ１２２ａは、偏心カム６６の外周面上を回転しながら相対的に移動されるので、第１ローラ１２２ａ及び偏心カム６６の外周面の摩耗が防止される。
【００５３】
偏心カム６６が上記所定方向に更に回転すると、偏心カム６６の長径部が第１ピストン１１０ａ側に、短径部が第２ピストン１１０ｂ側に配設される。これにより、第１ピストン１１０ａは、第１コイルバネ１３２ａの弾性偏倚力に抗して、その第１ローラ１２２ａが偏心カム６６の外周面に接触した状態で、図８中の矢印Ｓで示す方向に移動される。このようにして第１ピストン１１０ａはストローク量Ｌ１（例えば、約３ｍｍ）で往復移動され、第１ピストン１１０ａによって偏心カム６６の回転が第１ダイヤフラム１００ａの振動に変換される。第１ダイヤフラム１００ａはストローク量Ｌ１で振動され、これにより第１ポンプ流路８２ａの容積が膨張及び収縮する。第１ポンプ流路８２ａの容積が膨張すると、第１供給流路１８Ｂの上流側からの重油が第１ポンプ流路８２ａ内に流入され、第１ポンプ流路８２ａの容積が収縮すると、第１ポンプ流路８２ａ内の重油が圧縮されて第１供給流路１８Ｂの下流側に所定の流量（例えば、約２Ｌ／ｍｉｎ）で流出される。
【００５４】
次に、第２供給ポンプ６０ｂの動作について説明する。図８に実線で示す状態より、偏心カム６６が上記所定方向に回転すると、第２ピストン１１０ｂの他端部と偏心カム６６の外周面との離間距離Ｄが徐々に短くなった後に両者が接触される。その後、第２ピストン１１０ｂは、第２コイルバネ１３２ｂの弾性偏倚力に抗して、その第２ローラ１２２ｂが偏心カム６６の外周面に接触した状態で、図８中の矢印で示す方向Ｔに移動される。なお、上述したのと同様に、第２ローラ１２２ｂは、偏心カム６６の外周面上を回転しながら相対的に移動されるので、第２ローラ１２２ｂ及び偏心カム６６の外周面の摩耗が防止される。
【００５５】
偏心カム６６が上記所定方向に更に回転すると、第２ピストン１１０ｂは、第２コイルバネ１３２ｂの弾性偏倚力によって、その第２ローラ１２２ｂが偏心カム６６の外周面に接触した状態で、図８中の矢印Ｕで示す方向に移動される。このようにして第２ピストン１１０ｂはストローク量Ｌ２（例えば、約２ｍｍ）で往復移動され、第２ピストン１１０ｂによって偏心カム６６の回転が第２ダイヤフラム１００ｂの振動に変換される。第２ダイヤフラム１００ｂはストローク量Ｌ２で振動され、これにより第２ポンプ流路８２ｂの容積が膨張及び収縮する。上述したのと同様に、第２ポンプ流路８２ｂの容積が膨張すると、第２供給流路２２Ｂの上流側からの水が第２ポンプ流路８２ｂ内に流入され、第２ポンプ流路８２ｂの容積が収縮すると、第２ポンプ流路８２ｂ内の水が圧縮されて第２供給流路２２Ｂの下流側に所定の流量（例えば、約０．６Ｌ／ｍｉｎ）で流出される。
【００５６】
従って、この変形形態では、第１及び第２供給ポンプ６０ａ，６０ｂよりそれぞれ重油及び水が一定量ずつ供給されるので、重油及び水をほぼ一定の流量比で攪拌混合室４に供給することができる。また、偏心カム６６の回転数を可変することにより、第１及び第２ダイヤフラム１００ａ，１００ｂの振動数がそれぞれ一定の比率を保ちながら可変され、それ故に、攪拌混合室４に供給される重油及び水の流量を一定の比率を保ちながら可変することができる。
【００５７】
なお、この変形形態の二種液体攪拌混合装置では、次のようにして第２供給ポンプ６０ｂより供給される水の流量を可変することができる。図８の状態より水の流量を減少させるときには、ストッパ部材１３６を図７中の矢印Ｐで示す方向にスライド移動させることにより、第２ローラ１２２ｂと偏心カム６６の外周面との離間距離がＤからＤ’へと短くなり、第２ピストン１１０ｂのストローク量がＬ２からＬ２’へと小さくなる（図９参照）。これにより第２ダイヤフラム１００ｂのストローク量もＬ２からＬ２’へと小さくなり、第２供給ポンプ６０ｂより供給される水の流量が減少される。
【００５８】
図９の状態より水の流量を増大させるときには、ストッパ部材１３６を図７中の矢印Ｑで示す方向にスライド移動させることにより、第２ローラ１２２ｂと偏心カム６６の外周面との離間距離がＤ’からＤへと長くなり、第２ピストン１１０ｂのストローク量がＬ２’からＬ２へと大きくなる（図８参照）。これにより第２ダイヤフラム１００ｂのストローク量もＬ２’からＬ２へと大きくなり、第２供給ポンプ６０ｂより供給される水の流量が増大される。
【００５９】
この変形形態では、第２ピストン１１０ｂのストローク量を調節するように構成したが、第１ピストン１１０ａのストローク量を調節するように構成してもよい。あるいは、第１及び第２ピストン１１０ａ，１１０ｂの双方のストローク量を調節するように構成してもよい。
【００６０】
以上、本発明に従う二種液体攪拌混合装置の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００６１】
例えば、上述した実施形態では、邪魔部材４４を周方向に間隔をおいて三つ設けているが、このような構成に限定されず、周方向に２つ又は４つ以上設けるようにしてもよく、少なくとも一つ設けることによって所望の効果を達成することができる。
【００６２】
また、例えば、上述した実施形態では、二種液体攪拌混合装置にて攪拌混合したエマルジョン混合液を燃焼バーナ装置にて燃焼させる形態に適用して説明したが、このような適用形態に限定されず、エマルジョン混合液を内燃機関などのエンジンにて燃焼させる形態にも同様に適用することができる。
【００６３】
更に、例えば、上述した実施形態では、第１液体としての重油と第２液体としての水との攪拌混合に適用して説明したが、重油及び水の攪拌混合に限定されず、重油以外の比重の小さい第１液体と水以外の比重の大きい第２液体との攪拌混合に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２，２Ａ  攪拌混合装置本体
４  攪拌混合室
１２  第１流入部
１４  第２流入部
１６  流出部
１８，１８Ｂ  第１供給流路
２０  第１液体容器
２２，２２Ｂ  第２供給流路
２４  第２液体容器
２８  攪拌手段
３０  攪拌羽根
４２  駆動モータ
４４，４４Ａ  邪魔部材
５２  小孔
６０ａ  第１供給ポンプ
６０ｂ  第２供給ポンプ
６４  駆動手段
６６  偏心カム
６８  ポンプ用駆動モータ
８０ａ  第１供給ポンプ本体
８０ｂ  第２供給ポンプ本体
１００ａ  第１ダイヤフラム
１００ｂ  第２ダイヤフラム
１１０ａ  第１ピストン
１１０ｂ  第２ピストン
１３２ａ  第１コイルバネ
１３２ｂ  第２コイルバネ
【図１】
2010075909.tif 000003
【図２】
2010075909.tif 000004
【図３】
2010075909.tif 000005
【図４】
2010075909.tif 000006
【図５】
2010075909.tif 000007
【図６】
2010075909.tif 000008
【図７】
2010075909.tif 000009
【図８】
2010075909.tif 000010
【図９】
2010075909.tif 000011