(57)【要約】【課題】簡単な過程を経てエマルジョン油の製造が可能であり、従って設備費の低減効果が期待できることは勿論のこと、エマルジョン油の状態維持力を極大化させることができるエマルジョン燃焼システム及びその駆動方法を提供する。【解決手段】水を電気分解して得られた水素ガスおよび酸素ガスを用いて、エマルジョン油をエマルジョン状態に保つようにした。【選択図】      図１
2005077017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水タンクから供給される水を電気分解して水素及び酸素を得られるように構成されるガス発生装置部；
前記ガス発生装置部から排出される水素ガス及び酸素ガスの流通経路を制御するガス制御装置部；
前記ガス制御装置部による制御に基づいて前記したガス発生装置から供給される水素ガス及び酸素ガスによる助力作用によって水と油をエマルジョン状態に混合させるエマルジョン油製造装置部；
前記したガス発生装置から供給される水素ガス及び酸素ガス、そして前記したエマルジョン油製造装置から供給されるエマルジョン油を燃焼物に加えて燃焼させる燃焼装置部；
前記した燃焼装置部から得られる熱源を回収できるように成されて、具備される熱回収装置部を含んで成されることを特徴とするエマルジョン燃焼装置。
【請求項２】
第１項において、前記したガス発生装置部が水を電気分解して水素及び酸素に分離排出する電解槽であることを特徴とするエマルジョン燃焼装置。
【請求項３】
第１項において、前記したガス制御装置部が多数の圧力センサと温度センサ及びこれらから入力される情報を演算処理できる中央処理装置部から成されることを特徴とするエマルジョン燃焼装置。
【請求項４】
第１項において、前記したエマルジョン油の製造装置部が重質油に水と界面活性剤を混ぜた混合物が引入りパイプを通じて流入される乳化装置で構成されるものの、このような乳化装置は棒状の羽を備えた回転子と網状のスクリ−ンを備えた回転子をハウジングに内蔵させて前記回転子らとその回転軸が連結されているモ−タから成されていることを特徴とするエマルジョン燃焼装置。
【請求項５】
第１項において、前記した燃焼装置部がバ−ナ−であることを特徴とするエマルジョン燃焼装置。
【請求項６】
第１項において、前記した熱回収装置がボイラ−であることを特徴とするエマルジョン燃焼装置。
【請求項７】
電源スイッチの信号がある際に開始して多数のセンサから検出信号及び既入力デ−タに対する基準信号の入力を受ける段階、このような段階の実行後、既入力済みの基準デ−タ値の入力を受ける段階；
このような段階の実行後、検出信号及び既入力デ−タに対する基準信号の比較判断する段階；
その判断値に沿ってガス発生装置部／ガス制御装置部／エマルジョン油製造装置部／燃焼装置部／熱回収装置部などの駆動を制御する段階を含んで成されるエマルジョン燃焼装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエマルジョン燃焼装置及びその駆動方法に関するものである。より詳細には油と水を混合して作られたエマルジョン油を燃焼させる際に得られる微細爆発現象により産業廃棄物の完全燃焼を誘導できるようにするエマルジョン燃焼装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
普通の燃料油は霧化状態の単一粒子（ａ−１）が着火（ｂ−１）及び燃焼（ｃ−１）されることで公害物質を残す状態で排気（ｄ−１）されるため大気を汚染させる主原因となっており、産業廃棄物を焼却処理することにおいても窒素酸化物のような多量の公害物質が生成され、更に環境を大きく汚染させることになる。
【０００３】
一方、エマルジョン油（ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｆｕｅｌ ｏｉｌ）を燃料油として廃棄物を焼却処理する場合には燃料油及び焼却物を完全燃焼させることができる。
【０００４】
従って、エマルジョン油の使用は代替エネルギ−の開発及び既存エネルギ−の効率改善と環境汚染を最少化させることができるため環境部では大気汚染防止施設（燃焼補助装置）の性能基準及び検査法（環境部  公示第２００１−３５号）に基づいてエマルジョン燃料油の使用を積極的に勧奨している。
【０００５】
このようなエマルジョン油は水粒子の周りに油が積み囲まれる形態で油と水を微細混合（１０ミクロン以下）させてエマルジョン油（ｅｍｕｌｓｉｏｎ）状態、即ち油か脂肪などを水に溶かした燃料油であって、水を取り囲む油（ａ−２）の燃焼（ｂ−２）によって得られる熱の伝導により水粒子は気化されることになり、気化された水蒸気はその体積が増大され（約５８００倍程度）、この水蒸気が油層を拡散させ、霧化現象（ｃ−２）を引き起こし油の完全燃焼に役立ち、従って窒素酸化物などの公害物質が殆どない清浄状態で排気（ｄ−２）される。
【０００６】
前記エマルジョン燃料油の燃焼（ｂ−２）過程においては水（Ｈ2Ｏ）が高温で水蒸気として分解され、酸素（Ｏ）、水素（Ｈ）、水酸基（ＯＨ）として遊離される連続的な遊離基反応（Ｒａｄｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ）が行われる。
【０００７】
即ち、水が高温で水蒸気に分解され水素ラジカル（Ｈ・）を生成させることになり、このような水素ラジカル（Ｈ・）は酸素分子（Ｏ２）と化合して酸素ラジカル（・Ｏ・）と水になる。これによって生じた酸素ラジカル（・Ｏ・）は水素分子と化合して水酸基ラジカル（・ＯＨ）と水素ラジカル（Ｈ・）になり、水酸基ラジカル（・ＯＨ）は水素分子（Ｈ２）と化合して水と水素ラジカル（Ｈ・）になり、また水蒸気（Ｈ2Ｏ）と水素が化合して水と水素ラジカル（Ｈ・）を生成させることになる。
【０００８】
また、このようなエマルジョン油の実用化のために活発な研究が行われているが、油と水の混合比率が特定範囲以内であるべきであり、燃焼が行われるまで油水分離が起きない安定されたエマルジョン状態で維持されなければならない条件を充足させることが難しくて汎用化できない実情にあった。
【０００９】
即ち、油と水をエマルジョン状態で短時間の間に維持させることは簡単であるが、燃料の運送／保管などに伴う長時間が経過されれば油水分離され、エマルジョン油としての機能及び効果は期待できなく、従って実際使用性を確保することができない。
【００１０】
勿論、ＨＬＢ値３〜４の界面活性剤と水及びポリビニルアルコ−ルで造成した非イオン性界面活性剤と重質油及び廃油を一定比率で混合攪拌して水を微細粒子として分散させ廃油を原油としてエマルジョン燃料を製造する方法が韓国特許公報に公告番号９５−１４０７号及び９６−１３６１２号などに掲示されたことがあり、ＨＬＢ値４〜５の界面活性剤と水を混合して乳化添加剤を作った後軽油または重油と水及び前記乳化添加剤を一定比率で混合した後水粒子を０．５〜５μｍ程度の微細粒子で破砕してエマルジョン燃料油を製造する方法が韓国特許公報に公開番号９９−６４７５３号にて既に提案されたことがある。
【００１１】
ところが、このような方法は燃料油と水及び乳化剤を一定比率で混合して混合物を作った後特殊に設計された攪拌機が内蔵されたタンク内において前記混合物を攪拌させ燃料油の中に含有されている水を微細粒子に粉砕して霧化分散させ、水が分散されている状態で燃料として利用するようにする複雑な過程を経なければならなく、エマルジョン維持力も極めて低く、設備費も高いだけではなくエマルジョン油を製造するための単一設備に過ぎないため依然として実用性の極大化に対する課題を達成することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みて、簡単な過程を経てエマルジョン油の製造が可能であり、従って設備費の低減効果を期待できるようになったことは勿論、エマルジョン油のエマルジョン状態維持力を極大化させるための別途の努力をしなくてもエマルジョン油が持つ固有の長所に伴う効果が期待できるようになるエマルジョン燃焼装置及びこれの駆動方法を提供することにある。
【００１３】
即ち、本発明は過多な付帯設備と設置及び保管施設のための大きい面積の用地が要らなくなり、実際産業現場への適用に伴う多くの制約が解消できるようにし、エマルジョン燃料油の貯蔵及び保管の過程なく直接用いられるようにする装置及びその駆動方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記した目的を達成するために本発明は、水タンクから供給される水を電気分解して水素及び酸素を得られるように構成されるガス発生装置部；前記ガス発生装置部から排出される水素ガス及び酸素ガスの流通経路を制御するガス制御装置部；前記ガス制御装置部による制御に基づいて前記したガス発生装置から供給される水素ガス及び酸素ガスによる助力作用によって水と油をエマルジョン状態に混合させるエマルジョン油製造装置部；前記したガス発生装置から供給される水素ガス及び酸素ガス、そして前記したエマルジョン油製造装置から供給されるエマルジョン油を燃焼物に加えて燃焼させる燃焼装置部；前記した燃焼装置部から得られる熱源を回収できるように成されて、具備される熱回収装置部を含んで成されることを特徴とすることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明においては、前記したガス発生装置部が水を電気分解して水素及び酸素にて分離排出する電解槽であることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、前記したガス制御装置部が多数の圧力センサと温度センサ及びこれらから入力される情報を演算処理できる中央処理装置部から成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、前記したエマルジョン油の製造装置部が重質油に水と界面活性剤を混ぜた混合物が引入りパイプを通じて流入された乳化装置から構成されるものの、このような乳化装置は棒状の羽を備えた回転子と網状のスクリ−ンを備えた回転子をハウジングに内蔵させて前記回転子らとその回転軸が連結されているモ−タから成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、前記した燃焼装置部がバ−ナ−であることを特徴とする。本発明においては前記した熱回収装置部がボイラ−であることを特徴とする。
【００１９】
前記しているような装置の駆動のために本発明では電源スイッチのオン信号がある際に開始して多数のセンサから検出信号及び既入力デ−タに対する基準信号の入力を受ける段階；このような段階の実行後既入力済みの基準デ−タ値の入力を受ける段階；前記した段階の実行後検出信号及び既入力デ−タに対する基準信号を比較判断する段階；その判断値に沿ってガス発生装置部／ガス制御装置部／エマルジョン油製造装置部／燃焼装置部／熱回収装置部などの駆動を制御する段階を含んで成されるエマルジョン燃焼装置の駆動方法を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるエマルジョン燃焼装置は簡単な構造から成された装置部においてエマルジョン油を製造して直ちにエマルジョン油の消耗要素に供給するようになっており、簡単な過程を経てエマルジョン油の製造が可能であり、従って設備費の低減効果を期待できるようになることは勿論、エマルジョン油のエマルジョン状態維持力を極大化させるための別途の努力をしなくてもエマルジョン油が持つ固有の長所に伴う効果が期待できるようになることにそのメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の望ましい実施例についてより詳細に説明する。
【００２２】
本発明は、図１及び図２のようにガス発生装置部（２）と、ガス制御装置部（４）と、エマルジョン油製造装置部（６）と、燃焼装置部（８）と、熱回収装置部（１０）を含んで成されるエマルジョン燃焼装置である。
【００２３】
即ち、前記ガス発生装置部（２）は水タンク（２２）から供給される水を電気分解して水素及び酸素を得られるように構成される電解槽（２４）から成されている。
【００２４】
また、前記ガス制御装置部（４）は前記したガス発生装置部から排出される水素ガス及び酸素ガスの流通経路を制御できるように多数の圧力センサ（４２）と温度センサ（４４）及びこれらから入力される情報を演算処理できる中央処理装置部（４６）から成されている。
【００２５】
一方、前記エマルジョン油製造装置部（６）は前記したガス制御装置部（４）による制御に従って前記ガス発生装置部（２）から供給される水素ガス及び酸素ガスによる助力作用によって水と油をエマルジョン状態で混合させることができるように重質油に水と界面活性剤を混ぜた混合物が引入りパイプを通じて流入される乳化装置から構成される。
【００２６】
即ち、前記のような乳化装置（図３参照）は棒状の羽を備えた回転子（６２）と網状のスクリ−ンを備えた回転子（６４）をハウジング（６６）に内蔵させて、前記回転子（６２）（６４）らと、その回転軸が連結されているモ−タ（６８）から成される。
【００２７】
前記燃焼装置部（８）は前記したガス制御装置部（４）による制御に沿って前記したガス発生装置部（２）からの水素ガス及び酸素ガスを燃焼物に加えて燃焼させるバ−ナ−から成されている。
【００２８】
また、前記熱回収装置部（１０）は前記した燃焼装置部（８）から得られる熱源を回収できるようにボイラ−から成されている。
【００２９】
このような構成された本発明に基づく装置は電源スイッチのオン信号がある際に開始して多数のセンサから検出信号及び既入力デ−タに対する基準信号の入力を受け、既入力済みの基準デ−タ値の入力を受け、検出信号及び既入力デ−タに対する基準信号を比較判断してその判断値に沿ってガス発生装置部／ガス制御装置部／エマルジョン油製造装置部／燃焼装置部／熱回収装置部などの駆動を制御することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるエマルジョン燃焼システムの概略的な構成図。
【図２】本発明によるエマルジョン燃焼システムのエマルジョン油製造装置部の構成を部分的に示すための概略的な構成図。
【図３】本発明に係る乳化装置の乳化装置の構成例を示すための図面である。
【符号の説明】
【００３１】
２  ガス発生装置部
４  ガス制御装置部
６  エマルジョン油製造装置部
８  燃焼装置部
１０  熱回収装置部
２２  水タンク
２４  電解槽
４２  圧力センサ
４４  温度センサ
４６  中央処理装置
６２  回転子
６４  回転子
６６  ハウジング
６８  モータ
【図１】
2005077017.tif 000003
【図２】
2005077017.tif 000004
【図３】
2005077017.tif 000005