(57)【要約】【課題】  燃料用重油と水だけの混合では、混合装置を用いて混合した直後は乳化するものの急速に分離し始め、バーナーに達したときは分離が進行して不完全燃焼の原因となるため、なかなか実用化が困難である。【解決手段】  燃料混合器で混合した燃料用重油と水とをポンプにより圧力をかけながら複数の細粒化器を直列で通過させ、水並びに燃料用重油の粒子を細粒化させつつ混ざり具合を一定にして安定した乳化燃料を生成し、これにより安定的に燃焼させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油と水とを混合し燃焼させる燃焼装置に於いて、燃料混合器で混合した燃料用重油と水とをポンプにより圧力をかけながら複数の細粒化器を直列で通過させ、水並びに燃料用重油の粒子を細粒化させつつ混ざり具合を一定にして安定した乳化燃料を生成し、これにより安定的に燃焼させる事を可能にした方法。
【請求項２】
流入口及び砥出口を取り付けたケーシング内部に多数の細孔を一定間隔で形成した内管を取付け、流入口と当該内管を接続して、流入口から内管へ流れ込んだ液体が細孔を通過して吐出口より流出可能に設けた細粒化器を直列に複数個連続させ、細孔を段階的に小さくして強制的に通過させる液粒のサイズを連続的に小さくする事でより安定的に混合し乳化を促進する事を可能にした燃焼用油水の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はバーナー等に供給される燃焼用油および水の混合方法及び油水の混合装置に関するものである。【０００２】  さらに詳細には燃焼用重油と補助燃料として添加される水とを、燃焼に最適な状態で混合する方法並びに当該方法にて燃焼用混合燃料を製造する湯水の混合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】  ボイラー等のバーナーの燃料として重油を使用する事が多いが、近年では当該燃料用重油に補助燃料として水を添加して燃焼させる場合が増えてきた。【０００４】  その理由として近年の原油価格の高騰により石油製品の価格が急上昇したこと、或いは燃焼排気中の炭酸ガス濃度を減少させるための方策などが上げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  燃料用重油と水とを同時に燃焼させるには大別して以下の二方法がある。【０００６】  まず上げられるのが燃料重油と水とを混合してバーナーに供給し燃焼させる同時燃焼方法で、もう一つは燃料重油の燃焼熱を利用して水蒸気化した水を燃焼させる方法である。【０００７】  上記の二方法のうち水を単体で燃焼させる方法については、水を気化させる事に複雑な手段が必要であり、それに伴うコストも大きく最も肝心な燃焼の安定性を確保しにくい。【０００８】  従って現在のところ実験段階或いは試用段階にあって、実用的利用には至っていないのが現状である。【０００９】  燃料重油と水とを混合して燃焼させる方法に於いては、最も利用されているのは水及び燃料重油に乳化安定剤を添加し、それを攪拌等の方法で混合して水及び燃料重油を安定的に乳化させ、バーナーに送って燃焼させるものである。【００１０】  ところが、乳化安定剤を添加する方法では燃料のコスト以外に乳化安定剤添加のためのコストがかかり、省エネルギーのための水燃焼がかえってコストを上げることに繋がってしまう恐れがある。【００１１】  さらに燃料重油及び水以外に乳化安定剤も同時に燃焼させることになり、これによる大気の汚染も当然懸念される事になる。【００１２】  しかしながら、燃料用重油と水だけの混合では、混合装置を用いて混合した直後は乳化するものの急速に分離し始め、バーナーに達したときは分離が進行して不完全燃焼の原因となるため、なかなか実用化が困難であった。
【課題を解決しようとする手段】
【００１３】  上述した課題を解決するため、本発明では下記のような構成とする。
【００１４】  バーナーへの燃料供給ラインとして燃料用重油と水との供給ラインを設け、当該ラインの合流点に油水混合装置を取付けて燃料用重油と水とを混合させる。
【００１５】  上記油水混合装置は燃料用重油及び水の混合器ならびに混合液を細粒化させるための細粒化装置を複数個直列に連結したもので形成してある。
【００１６】  上記混合装置より取り出した混合燃料を、制御しながらバーナーに供給する。
【発明の効果】
【００１７】  本発明は、供給された燃料及び水を細粒化しながら混合する事で燃料の乳化状態を安定させる事が出来る。
【００１８】  さらにその細粒化を段階的に複数回繰り返す事でより粒子の細かい混合液を生成する事が出来、安定度の高い乳化状態を持続させることが可能となる。
【００１９】  従って本発明により水及び燃料重油だけできわめて安定した状態の乳化燃料を精製しバーナーに供給可能であり、安定して燃える燃焼効率の高い混合燃料を作り出すことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  配管を通じて供給される水と、同じく配管を通じて供給される燃料用重油を油水混合装置内の混合器にて混合する。【００２１】  当該混合器の出液側に加圧用のポンプを設け、ポンプの吐出側に複数個の細粒化装置を直列に取付ける。【００２２】  上記細粒化装置とバーナーまでの燃料パイプとを連結し、燃料用重油と水との混合燃料を供給自在に構成したものである。
【実施例】
【００２３】  以下実施例について図面を元に説明すると、図１は本発明の断面図である。【００２４】  水タンク１から供給された給水管２に流量計３を設け、開閉バルブ４を取付ける。【００２５】  開閉バルブ４の吐出側に逆止弁５を設けて給水管先端を油水混合装置６内の燃料混合器７に連結する。【００２６】  燃料タンク８から供給された給油管９に流量計１０を取付けその後を二分配し片側には開閉バルブ１１を取付けた後に逆止弁１２を設ける。【００２７】  当該逆止弁１２の後方に電磁開閉弁１３を設けて燃料の供給を制御可能に設けてある。【００２８】  上記給油管９の電磁弁１３後方には二つの分岐管１４，１５を設け、給油管先端は油水混合装置内６の燃料混合器７に連結してある。【００２９】  油水混合装置内６では、燃料混合器７の出液側にポンプ１６が設けられ、当該ポンプ１６の吐出側は三台の細粒化器１７を直列に連結した細粒化装置１８に接続されてある。【００３０】  細粒化装置１８からバーナー１９までの燃料パイプ２０にはまず給油管９の油水混合装置６側の分岐管１５と接続し、開閉バルブ２１を設けたバイパス管２２を連結してある。【００３１】  続いて、上記燃料パイプ２０には給油管９の電磁開閉弁１３側の分岐管１４に接続し、途中に逆止弁２３を設けた圧力調整管２４と接続した電磁圧力調整弁２５を取付けてある。【００３２】  当該燃料パイプ２０には電磁圧力調整弁２５の後に圧力計２６を設け、さらに電磁開閉弁２７を取付けて、最後に燃料集合管２８を経由してバーナー１９に接続されてある。【００３３】  給油管９から分岐された直接給油管２９にはまず逆止弁３０を設けその後に分配して各々電磁開閉弁３１及び開閉弁３２を取付け、燃料集合管２８に集約してある。【００３４】  図２は細粒化器の断面図である。【００３５】  両端に流入口３３及び砥出口３４を取り付けたケーシング３５内部に、多数の細孔３６を一定間隔で形成した内管３７を、ケーシング３５内に空隙３８を残して取付ける。【００３６】  上記流入口３３と当該内管３７を接続して、流入口３３から内管３７へ流れ込んだ混合液が細孔３６を通過して空隙３８に移動し、吐出口３４より流出可能に設けたものである。
【産業利用の可能性】
【００３７】  本発明における油水混合装置を作動させると、油水混合装置内の燃料混合器で混合された燃料用重油と水はポンプにより圧力をかけられながら細粒化装置内の最初の細粒化器を通過する。
【００３８】  従来はこの状態でそのままバーナーへと供給されるが、水及び燃料用重油のどちらとも粒子の大きさが一定ではなく、その混ざり具合は非常に不安定である。
【００３９】  混ざり具合が不安定であれば乳化した油水が分離するのも早く、従って燃焼状態が安定しない。
【００４０】  本発明では細粒化器を複数回通すことで水並びに燃料用重油の粒子を等しくし、混ざり具合を一定にして安定した乳化燃料を生成し、これを供給する事により安定的に燃焼させる事が可能になる。
【００４１】    さらに上記細粒化器の処理する液粒のサイズを段階的に小さくする事でより安定的に混合し乳化を促進する事が可能となる。
【００４２】  上述のように本発明を用いて水と燃料用重油とを混合して燃焼させれば、安定した燃焼を得ながら燃料の使用量を大幅に減らすことが出来、また炭化水素の燃焼量を減らすことで二酸化炭素の排出量をも押さえることが可能で、省エネルギーと環境汚染の影響を押さえることが出来、産業のみならず環境汚染の防止にも大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】構成図
【図２】細粒化器の断面図
【符号の説明】
１      水タンク２      給水管３      流量計４      開閉バルブ５      逆止弁６      油水混合装置７      燃料混合器８      燃料タンク９      給油管１０    流量計１１    開閉バルブ１２    逆止弁１３    電磁開閉弁１４    分岐管１５    分岐管１６    ポンプ１７    細粒化器１８    細粒化装置１９    バーナー２０    燃料パイプ２１    開閉バルブ２２    バイパス管２３    逆止弁２４    圧力調整管２５    電磁圧力調整弁２６    圧力計２７    電磁開閉弁２８    燃料集合管２９    直接給油管３０    逆止弁３１    電磁開閉弁３２    開閉弁３３    流入口３４    砥出口３５    ケーシング３６    細孔３７    内管３８    空隙
【図１】
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【図２】
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