(57)【要約】【課題】燃焼効率の改善。【解決手段】燃焼装置１は、流入口３と流出口４を有する本体部５と、本体部５の内部に収容され多重の螺旋状の流通路（図示略）を有し流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュー部６と、スクリュー部６を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子７と、炭素間結合された液体燃料を超音波作用によって物理的に炭素間結合を切断させることにより完全燃焼化を促進させ、該処理された液体燃料を流出口４から排出する液体燃料微粒子化処理装置２と、超音波を発振させ振動素子７に供給する超音波発振器８と、液体燃料微粒子化処理装置２で処理される液体燃料を貯留するサブタンク９と、サブタンク９内の液体燃料を燃料微粒子化処理装置２の流入口３にリサイクルするとともに、処理された液体燃料をサブタンク９に還流させる循環装置１０〜１３と、流出口１５ａを有するメインタンク１５を備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
流入口と流出口を有する本体部と、前記本体部の内部に収容され多重の螺旋状の流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュー部と、前記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子と、炭素間結合された液体燃料を超音波作用によって物理的に炭素間結合を切断させることにより完全燃焼化を促進させ、該処理された液体燃料を前記流出口から排出する液体燃料微粒子化処理装置と、
前記超音波を発振させ前記振動素子に供給する超音波発振器と、
前記液体燃料微粒子化処理装置で処理された処理液体燃料を貯留するタンクと、
前記タンク内の液体燃料を前記燃料微粒子化処理装置の前記流入口に供給するとともに、処理された液体燃料を前記タンクに還流させる循環装置と、を備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記タンクをメインタンクと、サブタンクに分割し、前記循環装置が前記サブタンク及び液体燃料微粒子化処理装置に接続され、前記メインタンクに未処理液体燃料を貯留し、該未処理液体燃料を前記サブタンクに供給することを特徴とする請求項１の燃焼装置。
【請求項３】
前記液体燃料微粒子化処理装置を複数個設け、直列接続又は並列接続で構成した請求項１または２の燃焼装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は自動車、船舶、汎用燃料機器、土木機械等に用いられる内燃機関の液体燃料の分子集団を微粒子化することにより、完全燃焼化を促進して燃費の向上や有害ガスの低減が可能となる燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の石油価格の高騰や環境問題から、液体燃料微粒子化処理装置を用いた燃焼装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１３６８６７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１２７２０９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、それらの燃焼装置は、単に液体燃料微粒子化処理装置からポンプを介してバーナーに微粒子化処理された燃料を供給しているだけであるので、いまだ効率が十分なものではないし、また、多量の燃料を処理するにも不便である。
【０００５】
本考案は、上記の点に鑑みて提案されたものであって、その目的は、燃料効率を高めた燃焼装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
また、本考案の燃焼装置は、流入口と流出口を有する本体部と、前記本体部の内部に収容され多重の螺旋状の流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュー部と、前記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子と、炭素間結合された液体燃料を超音波作用によって物理的に炭素間結合を切断させることにより完全燃焼化を促進させ、該処理された液体燃料を前記流出口から排出する液体燃料微粒子化処理装置と、前記超音波を発振させ前記振動素子に供給する超音波発振器と、前記液体燃料微粒子化処理装置で処理された処理液体燃料を貯留するタンクと、前記タンク内の液体燃料を前記燃料微粒子化処理装置の前記流入口に供給するとともに、処理された液体燃料を前記タンクに還流させる循環装置と、を備えたことを特徴とする燃焼装置である。
【０００７】
また、本考案は、前記タンクをメインタンクと、サブタンクに分割し、前記循環装置が前記サブタンク及び液体燃料微粒子化処理装置に接続され、前記メインタンクに未処理液体燃料を貯留し、該未処理液体燃料を前記サブタンクに供給することを特徴とすることが好ましい。
【０００８】
前記液体燃料微粒子化処理装置を複数個設け、直列接続又は並列接続で構成することが好ましい。
【０００９】
たとえば、本願の液体燃料微粒子化処理装置において、液体燃料の流入口を有する本体部と、前記本体の内部に収容され液体燃料が多重の螺旋状の流通路の液体燃料を流動させるための同軸的に構成され且つ口径の異なる増幅スクリューとスクリューホーンとからなるスクリュー部と、前記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子を備えるよう構成することが好ましい。詳細は前記特許文献１、２を参照されたい。
【００１０】
また、液体燃料微粒子化処理装置のスクリュー部は増幅スクリューとスクリューホーンとからなり、前記増幅スクリューとスクリューホーンとは同軸的及び口径は異なるように、二重の螺旋状スクリューで構成することが好ましい。
【００１１】
さらに、前記スクリュー部の部材をシリカ、アルミナ、マグネシウム等の多元素共存特殊鉱石材料を用いて、セラミック焼成成型したことを特徴とし、他の態様として多元素共存特殊鉱石材料は放射線を放射する放射性鉱石、電気石等の花崗岩石であることが好ましい。
【００１２】
なお、当業者に自明な範囲で上記の本考案の構成要件を適宜調整しても構わない。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の燃焼装置によれば、循環装置で液体燃料をタンクと液体燃料微粒子化処理装置の間で循環することで液体燃料の微粒化が格段に促進される。
また、メインタンクを設けたことで、装置の大型化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願考案に係る燃焼装置のブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本願考案に係るサブタンクの構成例であり、（ａ）はサブタンクの平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。
【００１６】
図１、２に示すように、本実施形態の燃焼装置１は、液体燃料微粒子化処理装置２を備え、これは、流入口３と流出口４を有する本体部５と、本体部５の内部に収容され多重の螺旋状の流通路（図示略）を有し流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュー部６と、スクリュー部６を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子７と、炭素間結合された液体燃料を超音波作用によって物理的に炭素間結合を切断させることにより完全燃焼化を促進させ、該処理された液体燃料を流出口４から排出するものである。また、燃焼装置１は、超音波を発振させ振動素子７に供給する超音波発振器８と、液体燃料微粒子化処理装置２で処理され流出口４から流出する液体燃料を貯留する、流入口９１と流出口９２と流出口９３と流入口９４を有するサブタンク９と、サブタンク９内の液体燃料を燃料微粒子化処理装置２の流入口３にリサイクルするとともに、処理された液体燃料をサブタンク９に還流させる循環装置１０〜１３と、流出口１５ａを有するメインタンク１５を備えたことを特徴とする。本実施例においては重油燃焼機器に適用した場合を示している。
【００１７】
循環装置１０〜１３は、流出口９２と流入口３とを接続するパイプ１０と、ポンプ１１と、液体燃料微粒子化処理装置２とポンプ１１とを接続するパイプ１２と、ポンプ１１と流入口９１とを接続するパイプ１３と、を備えている。
メインタンク１５の流出口１５ａと流入口９４とを接続するパイプ１６が設けてある。
燃焼装置１は、バーナー１７と、このバーナー１７と流出口９３とを接続するパイプ１８と、パイプ１８の途中に設けたポンプ１９とを備えている。
【００１８】
図２を参照し、サブタンク９の内部構造を説明する。サブタンク９は、上部に設けられ液体燃料微粒子化処理装置２で処理された液体燃料を受け入れる流入口９１と、下部に設けられ液体燃料微粒子化処理装置２へサブタンク９内の液体燃料を供給する流出口９２と、下部に設けられバーナー１７に貯留された液体燃料を供給する流出口９３と、内部上部に設けられメインタンク１５からの未処理の液体燃料を供給する流入口９４と、この流入口９４を上部に開口形成しサブタンク９内に立設された内部配管９７と、天井面に設けたエアー抜き９８と、を備えている。内部配管９７はパイプ１６と接続されている。
さらに、超音波発振器８からの信号が液体燃料微粒子化処理装置２とポンプ１１に出力されるようになっている。
【００１９】
本実施例の液体燃料微粒子化処理装置２は、図示は略するが、増幅スクリュー、スクリューホーン及び振動素子によって液体燃料を小クラスター化するのであるが、更にイオン化して炭素間結合を小さくするために、その材質が重要である。増幅スクリュー及びスクリューホーンにはシリカ、アルミナ、カリウム、カルシウム等の単体若しくはそれらを混合し、更に温度上昇しない方法で長時間かけて乾燥させ、調製された還元雰囲気の炉内で、約１４００乃至１６００℃で長時間焼成した緻密な焼成体セラミックより構成されることが好ましい。
【００２０】
さらには、上記したシリカ、アルミナ、マグネシウム、カリウム等の金属材料の替わりにトルマリンで代表される微弱な放射線を放射する放射鉱石や電気石等の花崗岩石である多元素共存特殊鉱石材料を用いる。これらの鉱石は波長１１ミクロン、０.６ミリアンペア程度の微弱電流が永久に流れ続ける誘導体である。そして、例えば流体が空気の場合、大気のマイナスイオンが鉱石の持つプラス電極に吸い付けられ、マイナス電極に整列される。マイナス電極に蓄えられた電子は、増幅スクリューやスクリューホーンの金属鉱石が流体に触れると瞬時に液体中に放電される。これにより、液体燃料がイオン化され電気分解が促進されることになる。そして、このような多元素共存特殊鉱石材料を増幅スクリューやスクリューホーンの形状に成形した成形型に流し込み、その後１０００度Ｃの前後の熱によりセラミック化焼結する。このようにして、多元素共存特殊鉱石材料をスクリューガイドとすることにより、振動素子で増幅スクリューやスクリューホーンを振動させる構成と相まって未処理液体燃料を処理するとともに、イオン化が促進され炭素間結合がさらに小さくなる。なお、上記の実施例については、増幅スクリューあるいはスクリューホーン単体または、両者を実施してもその効果が得られる。
なお、重油等を用いた燃焼装置では、油に水を１０パーセント程度加えてエマルジョン化をしたものであり、このように、本装置でエマルジョン化することにより、燃焼効率を高めることができるようになる。温室用の燃焼装置の実験をおこなったところ、燃費において改善が見られた。
【００２１】
次に燃焼装置１の動作について説明する。
メインタンク１５からの液体燃料は、流出口１５ａ、パィプ１６、内部配管９７を経て流入口９４からサブタンク９内に流入し、流出口９３から排出された液体燃料の減少分を、サブタンク９の内部に補充するようになっている。液面は流入口９４よりも下になっていることが好ましい。メインタンク１５への逆流防止のためである。ポンプ１１により、サブタンク９に貯留された液体燃料は流出口９２からパイプ１０を経て液体燃料微粒子化処理装置２に供給され、微粒化処理された後、パイプ１２、ポンプ１１、パイプ１３、流入口９１を経て、サブタンク９に還流され、さらに、流出口９２を経て循環する。循環処理された液体燃料は流出口９３からパイプ１８、ポンプ１９を経てバーナー１７に供給される。そして、バーナー１７で加熱された気体が温風乃至熱風として供給される。
【００２２】
以上のようにして、本実施形態により、メンテナンスの効率化や管理コストの軽減を図ることができる。
また、燃焼装置１は、大型化に伴う設置コストの軽減を図ることができる。
【００２３】
なお、上記実施例において、本考案の態様を実施するに当たって、本考案者により採用された技術の代表例であり、これら技術は本考案を実施するための好ましい実施例の例示である。また、本技術分野に属する者は、本考案の開示に鑑みて、本考案の精神及び意図された要旨から離れることなく多数の改変・追加等が可能である。
【００２４】
また、本実施形態は、タンクをメインタンク１５と、サブタンク９に分割し、循環装置１０〜１３がサブタンク９及び液体燃料微粒子化処理装置２に接続され、メインタンク１５に未処理液体燃料を貯留し、未処理液体燃料をサブタンク９に供給しているが、これに限定されることはなく、メインタンク１５とサブタンク９を統合し１個のタンクとしたものでもよいことは無論である。本実施例においては重油燃焼機器に適用した場合を示しているが、これに限らずに灯油、ガソリン等の各種の燃料に適用できることは無論である。また、液体燃料微粒子化処理装置２を複数設けて、直列接続又は並列接続としてもよいが、この構成については当業者が実施可能であるので、説明は省略する。さらに内部配管９４に代えて堰を設けて内部を仕切り、メインタンク１５からの液体燃料を一旦貯留した後、堰を溢流させ、その液体燃料を液体燃料微粒子化処理装置２により微粒化の循環処理を施してもよく、種々なる他の構成を採用できる。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・燃焼装置  ２・・・液体燃料微粒子化処理装置  ３・・・流入口
４・・・流出口  ５・・・本体部  ６・・・スクリュー部  ７・・・振動素子
８・・・超音波発振器  ９１・・・流入口  ９２・・・流出口  ９３・・・流出口
９４・・・流入口  ９・・・サブタンク  １０〜１３・・・循環装置
１５・・・メインタンク  １５ａ・・・流出口  １０・・・パイプ  １１・・・ポンプ
１２、１３、１６・・・パイプ  １７・・・バーナー  １８・・・パイプ
１９・・・ポンプ  ９７・・・内部配管  ９８・・・エアー抜き
【図１】
0003149582.tif 000003
【図２】
0003149582.tif 000004