(57)【要約】【課題】            高い気化能力を有し、簡素な構成の混合液体から混合気体を作り出せる混合気生成器を得る。【解決手段】        液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁４で隔てた二部屋Ａ，Ｂを構成し、この二部屋Ａ，Ｂのうちの一部屋Ａに組成の異なる液体を混合した混合液体を入れ、他の一部屋Ｂに気流を通して混合ガスと空気との混合気体を生成し、この混合気体を有効ガスとして取出す。また、混合ガスと空気との混合割合を、二部屋Ａ，Ｂを隔てる隔壁の実効透過面積を変えることで調整する。あるいは、一部屋Ａに入れる組成の異なる液体の混合割合を変えることにより、他の一部屋Ｂの混合ガスの混合割合を調整する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁で隔てた二部屋を構成し、この二部屋のうちの一部屋に組成の異なる液体を混合した混合液体を入れ、他の一部屋に気流を通して前記混合液体の混合ガスと空気との混合した混合気体を生成し、この混合気体を前記他の一部屋から取出して有効ガスとして利用するようにした混合気生成器。
【請求項２】
請求項１に記載の混合気生成器であって、混合液体から得られる混合ガスと空気との混合割合を、二部屋を隔てる隔壁の実効透過面積を変えることで調整した混合気生成器。
【請求項３】
請求項１に記載の混合気生成器であって、一部屋に入れる組成の異なる液体の混合割合を変えることにより、他の一部屋の混合ガスの混合割合を調整した混合気生成器。
【請求項４】
請求項１に記載の混合気生成器であって、一部屋に入れた混合液体を加圧する手段を備えた混合気生成器。
【請求項５】
請求項１〜請求項４までのいずれかに記載の混合気生成器であって、一部屋に入れた混合液体を加温する昇温手段を備えた混合気生成器。
【請求項６】
請求項１〜請求項５までのいずれかに記載の混合気生成器であって、混合液体が水と液体燃料である混合気生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合液体から混合気体を生成する混合気生成器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、加湿の主流は、透湿方式を用いたものになりつつある。透湿方式の加湿器では、水は通さないが、水蒸気は通す透湿膜の袋体やチューブが用いられている。袋体の中やチューブの外に水を溜め、袋体の外部やチューブ内に空気を通し、空気を透過した水蒸気で連続的に加湿するものである。なお、この種の従来技術としては、特許文献１に開示されているものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
透湿膜を使った加湿器は、雑菌やカビのような大きなものは一切通さないクリーン性が特徴であり、ヒータ等の加熱手段なしでも高い加湿能力を有し、ランニングコストは低いといった利点がある。本発明者は、透湿膜の選択透過性に着目して、加湿以外に応用できないか思案を重ねた。その結果、液体を気化できることに着目し、液体のベーパー化に取組み、燃焼装置に利用できる混合気生成器の開発を試みた。そして、組成の異なる混合ガスと空気との混合気体が得られないかという課題に突き当った。
【０００５】
本発明は、透湿膜の特徴を応用し、上記した課題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、組成の異なる混合ガスと空気との混合気体を混合液体から生成することができる、構成の簡素な混合気生成器を得ることであり、燃焼装置に有効な混合気生成器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁で隔てた二部屋を構成し、この二部屋のうちの一部屋に組成の異なる液体を混合した混合液体を入れ、他の一部屋に気流を通して混合液体の混合ガスと空気との混合した混合気体を生成し、この混合気体を他の一部屋から取出して有効ガスとして利用するようにする手段を採用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、隔壁で隔てた一部屋に入れた組成の異なる液体を混合した混合液体を、もう一部屋を介して混合液体の混合ガスと空気との混合気体として取出して、有効ガスとして燃焼等に用いることができる。そして、エネルギの有効利用が簡素な構成で実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を適用した液体燃料燃焼装置は、混合気生成器を中核として構成されている。混合気生成器は、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁で隔てた二部屋からなる構成である。隔壁はミクロテックスの多孔質ポリテトラフルオロエチレンや形状記憶ポリマーの無孔質膜を、中空のチューブ体に成形したものや板状の中空体に構成したものが使用されている。隔壁で隔てた二部屋の内の一部屋に組成の異なる液体を混合した混合液体、例えば石油と水を混合したものを入れ、他の一部屋に空気流を通してこの部屋に通じるバーナ部で、生成した混合ガスと空気との混合気体を、有効ガスとして燃焼用二次空気を導入して燃焼させる。混合気体は、水蒸気と石油ガスと燃焼用一次空気の混合した可燃性のものであり、そのまま燃焼させることもできる。
【０００９】
隔壁を中空のチューブ体に成形したものでは、チューブ体の内部空間を一部屋とし、チューブ体の外部空間をもう一つの部屋としたモジュールで構成されている。チューブ体の外の部屋に混合液体を入れ、チューブ体の内部空間である一部屋に空気流を通してこの部屋の外に、水蒸気と炭化水素ガスと空気の混合した混合気体を取出し、バーナ部で燃焼させる。
【００１０】
この混合気生成器は、ヒータ等の加熱手段なしでも高い気化能力を有し、構成もいたって簡素でランニングコストが低いといった特徴を持っている。この混合気生成器を使うことにより、混合液体から可燃性のある混合気体を簡単に生成でき、簡素な構成の燃焼装置が得られる。混合ガスと空気との混合割合は、二部屋を隔てる隔壁の実効透過面積（長さ、径、表面積など）を変えることによって変化させている。隔壁の実効透過面積を変化させるには、液体燃料に浸漬するチューブや板状の中空体の浸漬数を変化させる方法が簡単で良い。浸漬数を変化させる方法は、混合液体の液面を変化させるか、チューブや板状の中空体を可動に構成し、チューブや板状の中空体を混合液体中を動かす仕方が良い。これによって、混合ガスと空気との混合割合が隔壁の実効透過面積を広くしたり狭くしたりすることで調整でき、燃焼を強から弱に、弱から強に有効に制御することができる。
【００１１】
実施の形態１．
図１と図２は、本実施の形態の石油暖房機や石油ボイラーに使用される燃焼装置の断面構成図である。この燃焼装置は、液体燃料である石油と水との混合液体を気化する混合気生成器１とバーナ部２を備えている。混合気生成器１の本体は、容器３内に、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁４を中空のチューブ体として構成した気化管５を図１に示すように多数本縦向きや横向きに貫通させて配設しただけの大変シンプルな構造である。チューブ体を、隔壁４を板状にした図２に示すような板状の中空体に構成してもよい。容器３は、補給口を有する密閉容器であり、その胴周りには加熱手段として補助ヒータ６が装着されている。各気化管５の隔壁４の外は部屋Ａにあり、容器３内の部屋Ａに入れられた混合液体に浸漬している。各気化管５の隔壁４の内側の部屋Ｂは、気化管５の一端部においてチャンバー７に通じている。このチャンバー７には容器３より高位に配置された送風機８により送風がなされ、気化管５の部屋Ｂには一方向に気流が流れる。送風機８の吹出口近傍にも吹出し気流を加熱する補助ヒータ９が設けられている。気化管５の他端はバーナ部２として気化管５に連通している。
【００１２】
混合気生成器１のコア部分のモジュールは、厚み０．２ｍｍ、直径５ｍｍ程度のチューブ体に成形した隔壁４が、端末部分を除いて容器３内に収められた構成となっている。隔壁４の材料としては、ミクロテックスの多孔質ポリテトラフルオロエチレンや形状記憶ポリマーの無孔質膜で有機溶媒に溶けないものが用いられている。隔壁４での気体変換は、表面積に左右されるため、スプライン状やセレーション状に構成すると良い。補助ヒータ６は、混合液体の気化を促進するものである。
【００１３】
容器３内の部屋Ａに液体燃料である石油と水の混合液体を入れ、補助ヒータ６で加熱しておき、気化管５内の部屋Ｂに送風機８により補助ヒータ９で昇温した空気を通して、水蒸気と炭化水素ガスと空気の混合した混合気体を生成してバーナ部２に導き、着火すれば燃焼装置として機能する。気化管５内の部屋Ｂには、隔壁４を透過した炭化水素ガスと水蒸気と加熱された空気の混合した燃焼用一次空気を含む混合気体が生成され、これがバーナ部２で連続的に燃焼する。このようにこの燃焼装置は、気化する物質がガス体では無く混合液体であるので扱い易く、構成がいたって簡素で殆ど加熱する必要もないのでランニングコストは低く、故障も少なく保守も楽である。そして、水蒸気とともに炭化水素ガスを燃焼させることで、有効なエネルギ利用が可能である。
【００１４】
この燃焼装置は、混合ガスと空気との混合割合を、二部屋Ａ，Ｂを隔てる隔壁４の実効透過面積を変えることによって変化させている。隔壁４の実効透過面積を変化させるには、液体燃料に浸漬するチューブ体や板状の中空体の浸漬数を変化させる方法が簡単である。浸漬数を変化させる方法としては、混合液体の液面Ｌを上下に変化させるか、チューブ体や板状の中空体を可動に構成し、チューブ体や板状の中空体を、混合液体中を動かす。これによって、混合ガスと空気との混合割合が隔壁４の実効透過面積を広くしたり狭くしたりすることで変り、燃焼を強から弱に、弱から強に有効に制御することができる。
【００１５】
混合ガスと空気との混合割合は、補助ヒータ９の入力制御によっても変えることができる。補助ヒータ９によって混合液体の気化を促進したり抑えたりして混合気体の空気の混合割合を変える。また、チューブ体や板状の中空体に通す空気の量を送風機８の運転制御により変化させても空気の混合割合を変化させることができる。さらには、容器３を圧力容器とし、加圧手段１０によって混合液体に圧力を加え、加圧加減で混合液体の隔壁４からの透過を促進したり抑えたりすることもでき、これらの方法を組合せて燃焼制御することもできる。チューブ体や板状の中空体に通す空気の一部をチューブ体や板状の中空体にフィードバックさせ、混合ガスの濃度を高くすることも有効である。
【００１６】
また、容器３に入れる液体の混合割合を変え、混合ガスの成分を調整して燃焼の最適化を図ることができる。混合する液体は三種類以上でもよく、水でなく組成の異なる液体燃料同士の混合液体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この混合気生成器１は、ガソリンと水との混合液体からガソリンと水蒸気との混合ガスを作ることも可能であり、これを有効ガスとした燃焼させるエンジンにも利用することができる。その他、各種実験用混合気体を簡単に作り出すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】燃焼装置の断面構成図である。（実施の形態１）
【図２】他の燃焼装置の断面構成図である。（実施の形態１）
【符号の説明】
【００１９】
１  混合気生成器、  ２  バーナ部、  ３  容器、  ４  隔壁、  ５  気化管、  ８  送風機、  ９  補助ヒータ、  １０  加圧手段、  Ａ  部屋、  Ｂ  部屋。
【図１】
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【図２】
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