(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素燃料を炭化水素燃料源から受け取るのに適合した第１流体回路（１６）と、
燃料エマルジョン用添加剤を燃料エマルジョン用添加剤源から受け取るのに適合した第２流体回路（２０）と、
前記第１流体回路（１６）と流体連通し、前記炭化水素燃料及び前記燃料エマルジョン用添加剤を混合するのに適合した第１混合ステーション（４６）と、
水を水源から受け取るのに適合した第３流体回路（５０）と、
前記第１混合ステーション（４６）及び前記第３流体回路（５０）と流体連通し、前記第１混合ステーションからの前記炭化水素燃料及び添加剤の混合物を前記水と一緒に混合するのに適合した第２混合ステーション（５２）と、
前記第２混合ステーション（５２）と流体連通し、所定の継続時間、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物を、受け取り、保有するのに適合した熟成タンク（７２）、及び前記熟成タンク（７２）と流体連通し、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物をさらに乳化するのに適合した高剪断ミキサ（８１）を備える乳化ステーション（７０）と、
前記乳化ステーション（７０）と流体連通する出口（１４）と、
を備えることを特徴とする炭化水素燃料源、水源及び燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョンを混合する燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項２】
前記第１混合ステーション（４６）は、さらに、
前記第１流体回路（１６）と流体連通して配置された炭化水素燃料入口（１８）と、
前記第２流体回路（２０）と流体連通して配置された添加剤入口（２２）と、
前記炭化水素燃料入口（１８）において受け取られた前記炭化水素燃料を前記添加剤入口（２２）において受け取られた燃料エマルジョン用添加剤と混合するのに適合したミキサ（４６）と、
前記ミキサ（４６）と流体連通し、その下流に配置された第１混合ステーション出口と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項３】
前記第２混合ステーション（５２）は、さらに、
前記第１混合ステーションと流体連通して配置された第２混合ステーション入口と、
前記第３流体回路（５０）と流体連通して配置された水入口（６２）と、
前記第２混合ステーション入口において受け取られた前記炭化水素燃料及び添加剤の混合物を前記水入口において受け取られた前記水と混合するのに適合したミキサ（５２）と、
前記ミキサ（５２）と流体連通し、その下流に配置された第２混合ステーション出口と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項４】
さらに、１又はそれ以上の流体回路と作動上関連し、前記炭化水素燃料、前記燃料エマルジョン用添加剤及び前記水の混合比を制御するのに適合した混合システム制御器（４４）
を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項５】
前記第１流体回路（１６）は、さらに、
前記第１流体回路（１６）と作動上関連して配置され、前記第１流体回路（１６）を通る前記炭化水素燃料の流量を測定するのに適合した流量測定装置（３０）
を含むことを特徴とする請求項４記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項６】
前記第１流体回路（１６）は、さらに、
前記混合システム制御器（４４）から受け取った燃料制御信号に応答して前記第１流体回路（１６）を通る前記炭化水素燃料の流量を調整するのに適合した流量制御装置（２６）
を含むことを特徴とする請求項５記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項７】
前記第１流体回路（１６）は、さらに、
前記炭化水素燃料を所定の温度に加熱するのに適合した第１ヒータ（９０）
を含むことを特徴とする請求項１記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項８】
前記第２流体回路（２０）は、さらに、
前記第２流体回路と作動上関連して配置され、前記第２流体回路（２０）を通る前記燃料エマルジョン用添加剤の流量を測定するのに適合した流量測定装置（３８）
を含むことを特徴とする請求項４記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項９】
前記第２流体回路（２０）は、さらに、
前記混合システム制御器（４４）から受け取られた制御信号（４０、４２）に応答して前記第２流体回路（２０）を通る前記燃料エマルジョン用添加剤の流量を調整するのに適合した流量制御装置（３４）
を含むことを特徴とする請求項８記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１０】
前記第３流体回路（５０）は、さらに、
前記第３流体回路（５０）と作動上関連して配置され、前記第３流体回路（５０）を通る前記水の流量を測定するのに適合した流量測定装置（５８）
を含むことを特徴とする請求項４記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１１】
前記第３流体回路（５０）は、さらに、
前記混合システム制御器（４４）から受け取られた制御信号（６６、６８）に応答して前記第３流体回路（５０）を通る前記水の流量を調整するのに適合した流量制御装置（６０）
を含むことを特徴とする請求項１０記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１２】
前記第３流体回路（５０）は、さらに、
前記水を所定の純度レベルに浄化するのに適合した水浄化ユニット（１０）
を含むことを特徴とする請求項１記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１３】
前記第３流体回路（５０）は、さらに、
前記第３流体回路（５０）に作動上関連して配置され、前記第３流体回路（５０）を通って流れる前記水の純度を測定するのに適合した水用電気伝導率センサ（６４）
を含むことを特徴とする請求項１記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１４】
炭化水素燃料源から炭化水素燃料を受け取るのに適合した第１流体回路（１６）と、
前記第１流体回路（１６）と連結され、燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョン用添加剤を受け取るのに適合した第２流体回路（２０）と、
第１流体回路（１６）又は第２流体回路（２０）の少なくとも１つと連結し、水源から水を受け取るのに適合した第３流体回路（５０）と、
前記流体回路（１６、２０、５０）と流体連通し、所定の継続時間前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物を保有するのに適合した熟成タンク（７２）と、
前記熟成タンク（７２）と流体連通し、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物をさらに乳化するのに適合した高剪断ミキサ（８１）と、
前記高剪断ミキサ（８１）と流体連通する出口（１４）と、
を備えることを特徴とする炭化水素燃料源、水源及び燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョンを混合する燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１５】
前記燃料エマルジョンは、オイル連続相燃料エマルジョンであることを特徴とする請求項１４記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１６】
さらに、前記熟成タンク（７２）と前記出口（７６）との間で流体連通し、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物の所定容積が、高剪断ミキサ（８１）を迂回する迂回用導管（８０）
を備えることを特徴とする請求項１４記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１７】
前記燃料エマルジョンは、水連続相燃料エマルジョンであることを特徴とする請求項１６記載の燃料エマルジョン混合システム（１２）。
【請求項１８】
（ａ）炭化水素燃料源から炭化水素燃料を受け取り、
（ｂ）燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョン用添加剤を受け取り、
（ｃ）炭化水素燃料及び添加剤の混合物を製造するために前記炭化水素燃料及び前記燃料エマルジョン用添加剤を混合し、
（ｄ）水源から水を受け取り、
（ｅ）前記炭化水素燃料及び添加剤の混合物を前記水と混合し、
（ｆ）燃料エマルジョンを製造するために、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物を乳化し、
（ｇ）前記燃料エマルジョンを製造するために、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物を乳化すべく前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物を所定の継続時間熟成し、
（ｈ）前記燃料エマルジョンを製造するために、前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の混合物を高剪断ミキサでさらに乳化する、
ステップを備えることを特徴とする炭化水素燃料源、水源及び燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョンを混合する方法。
【請求項１９】
炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の流量を測定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
制御器から受け取られた燃料制御信号に応答して前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の１又はそれ以上の流量を制御するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び水の１又はそれ以上を所定の温度に加熱するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、燃料混合装置に関する。より詳細には、炭化水素燃料源、水源及び水溶性燃料エマルジョン添加剤源から水溶性燃料エマルジョンを混合する燃料エマルジョン混合装置に関する。
【０００２】
（背景）
最近の燃料開発は、本質的に、炭素を基礎とする燃料、水及び潤滑剤、乳化剤、界面活性剤、腐食抑制剤、セタン向上剤等のようないろいろな添加剤からなる多くの水溶性燃料エマルジョンに帰着する。これらの水溶性燃料エマルジョンは、エンジン、燃料システム又は現在の燃料配送基盤に対する重要な変更なしに排気ガスの減少を指令されたレベル以下にするために、これに限定されるものではないが、圧縮点火エンジン（すなわち、ディーゼルエンジン）を含む内燃機関に対する費用効率の高い方法を見つけ出すのに重要な役割を果たす。
【０００３】
都合の良いことに、水溶性燃料エマルジョンは、燃料がエンジン内で燃焼する方法を変えることにより、酸化窒素（ＮＯｘ）及び粒子状物質（すなわち、煤と炭化水素の結合物）の形成を減少あるいは抑制する傾向にある。特に、燃料エマルジョンは、水の存在により従来の燃料より幾分低い温度で燃焼する。このことから、より高い最高燃焼温度においてより多くのＮＯｘがエンジンの排気中に典型的に生成されること言う認識と結びつけて考えると、水溶性燃料エマルジョンを使用することの有利性を容易に理解できる。
【０００４】
しかしながら、水溶性燃料エマルジョンすなわち水混合燃料の大きな問題は、燃料の安定性にある。技術的に良く知られているように、該水溶性燃料エマルジョンの成分は、時間が立つにつれて分離する傾向を有する。もし、該燃料が商業的に成功するべきであるならば、長期間の安定性をある程度達成すべく燃料エマルジョンを混合することが、不可欠である。燃料エマルジョンの分離と関連する問題は、最大エンジン作動特性が所定の燃料組成に対して調整されるために、非常に厳しいことである。燃料エマルジョン組成が成分分離のために変わった場合、エンジン性能は、著しく落ちる。
【０００５】
いくつかの関係する技術文献が、内燃機関のための燃料エマルジョンを製造又は混合するいろいろな装置又は技法を開示してきた。例えば、米国特許第５，５３５，７０８号明細書（Valentine）は、ディーゼル燃料における水溶性の尿素溶液のエマルジョンを形成し、ディーゼルエンジンからのＮＯｘ排気ガスを減少させることを目的に同じものを燃焼させる工程を開示している。また、米国特許第４，９３８，６０６号明細書（Kunz）は、オイルライン、ウオータライン、添加装置及びいろいろな混合及び貯蔵室を採用している内燃機関のためのエマルジョンを製造する装置を開示している。ガスタービンにおけるＮＯｘの減少に有益な燃料乳化システムを混合するための特殊な工程を開示する米国特許第５，２９８，２３０号明細書（Argabright）に、燃料エマルジョンを混合するための他の関係する技術工程及びシステムが開示されている。
【０００６】
本発明は、該エマルジョンの長期間の安定性を高める混合システム及び方法を提供することにより水溶性燃料エマルジョンの分離に関連する前記した問題に取り組む。
【０００７】
（発明の概要）
本発明は、炭化水素燃料源、水源及び水溶性燃料エマルジョン添加物源から水溶性燃料エマルジョンを混合する燃料エマルジョン混合システムである。都合の良いことに、この混合システムは、従来の混合システムの安定性を越えて該水溶性燃料エマルジョンの長期間の安定性を高める。
【０００８】
本発明は、炭化水素燃料源から炭化水素燃料を受け取るのに適合した第１入口回路、水溶性燃料エマルジョン用添加剤源から水溶性燃料エマルジョン添加剤を受け取るのに適合した第２入口回路及び水源から水を受け取るのに適合した第３入口回路を含む燃料エマルジョン混合システムとして特徴づけられる。さらに、混合システムは、炭化水素燃料と水溶性燃料エマルジョン用添加剤を混合するのに適合した第１混合ステーション及び第１混合ステーションから受け取られた炭化水素燃料と添加剤の混合物を水源から受け取られた水と一緒に混合するのに適合した第２混合ステーションを含む。このシステムは、燃料連続相燃料エマルジョンを混合するのに特に適している。代わりに、水連続相エマルジョンを混合することが望まれる場合、添加剤は、最初に水と結合され、その後炭化水素と混合される。さらに、混合システムは、安定した水溶性燃料エマルジョンを製造すべく炭化水素燃料、添加剤及び水の混合物を乳化するのに適合している乳化ステーションを混合ステーションの下流に含む。混合システムの本実施例は、炭化水素燃料、水及び水溶性燃料エマルジョン添加剤の流れを管理するのに適合している混合システム制御器と作動上関連している。それによって、所定の混合比に従って混合比を制御する。
【０００９】
（発明の詳細な説明）
以下の説明は、発明を実行するために現在考えられる最も良い形態に関するものである。この説明は、制限している意味を理解されるべきではなく、発明の一般的重要事項を説明するために単になされている。発明の範囲及び幅は、クレームに関して決定されるべきである。
【００１０】
図面、特に図１を参照すると、複数の成分用入口及び水溶性燃料エマルジョン用出口１４を有する水溶性燃料エマルジョン混合システム１２の概要図が示されている。これに見られるように、燃料混合システム１２の好ましい実施例は、第１成分用入口１８において炭化水素燃料源（図示されていない）から炭化水素燃料を受け取るのに適合した第１流体回路１６及び第２成分用入口２２において添加剤貯蔵タンク２４又は同様の燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョン用添加剤を受け取るのに適合した第２流体回路２０を備える。第１流体回路１６は、炭化水素燃料好ましくはディーゼル燃料（他の炭化水素燃料が使用され得るけれども）を炭化水素燃料源から混合システム１２へ選択された流量で運ぶ燃料ポンプ２６、２〜１０ミクロンのフィルタ２８及び入ってくる炭化水素燃料の流れの流量を測定するのに適合した流量測定装置３０を含んでいる。また、第２流体回路２０は、添加剤を貯蔵タンク２４から混合システム１２へ所定の流量で運ぶポンプ３２を含んでいる。第２流体回路２０内の燃料用添加剤の流量は、添加剤貯蔵タンク２４とポンプ３２との間に挿入される流量制御弁３４により制御される。第１流体回路１６の場合と同様に、第２流体回路２０は、また、２〜１０ミクロンのフィルタ３６及び入ってくる添加剤の流れの制御された流量を測定するのに適合した流量測定装置３８を含んでいる。さらに、第１及び第２流体回路と関連する流量測定装置３０、３８から発生する信号４０、４２は、混合システム制御器４４への入力として接続されている。
【００１１】
炭化水素燃料を運ぶ第１流体回路１６及び燃料用添加剤を供給するのに適合した第２流体回路２０は、一緒に連結され、その後インラインミキサ４６を使用して一緒に混合される。それから、炭化水素燃料と燃料用添加剤の結果として生ずる混合物は、第３流体回路５０を経由して供給される浄化された水の流れと合流し、その後第２インラインミキサ５２を使用して一緒に混合される。
【００１２】
第３流体回路５０は、清浄なすなわち浄化された水源（図示されていない）から混合システム１２へ選択された流量で浄化された水を運ぶ水ポンプ５４、粒子フィルタ５６及び入ってくる浄化された水流の流量を測定するのに適合した流量測定装置５８を含んでいる。水ポンプ５４、フィルタ５６及び流量測定装置５８は、第３流体回路内で連続的に配列されている。好ましくは、第３流体回路５０内の水の流量は、清浄な水源と第３のすなわち水の入口６２に最も近い水ポンプ５４との間に挿入された流量制御弁６０を使用して制御される。また、第３流体回路５０は、流量測定装置５８の下流に配置され、混合システム１２へ供給される水の質を監視するのに適合した特殊コンダクタンス測定装置６４を含んでいる。流量測定装置５８及び特殊コンダクタンス測定装置６４または第３流体回路５０の他の適切な測定装置から発生した信号６６、６８は、混合システム制御器４４への入力として提供される。もし、水質があまりに貧弱又は所定の閾値以下であるならば、混合システム制御器４４は、修正基準値が得られるまで混合システム１２を無能にする。好ましい実施例において、特殊コンダクタンス測定装置６４を使用して測定される場合、水質の閾値は、２０μＳ／ｃｍより大きくはない。上述したように、第３流体回路５０からの浄化された水は、炭化水素燃料と燃料用添加剤の混合物に合流され、その後第２インラインミキサ５２又は等価の混合ステーション機器を使用して再混合される。
【００１３】
炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤及び浄化された水の結果として生ずる混合物又は結合物は、乳化ステーション７０に供給される。乳化ステーション７０は、熟成タンク７２及び高剪断混合装置を含む。熟成タンク７２は、入口７４、出口７６及び高容積室７８又はタンクを含む。混合システム１２の好ましい実施例は、エマルジョン温度の機能である熟成時間を使用して作動する。例えば、３分の熟成時間が、水溶性燃料エマルジョンの室温混合物に対して充てられる。したがって、３分の熟成時間において、出力流量１５ガロン／ｍｉｎで作動する混合システムは、熟成タンクとして４５ガロンタンクを利用する。
【００１４】
炭化水素、燃料エマルジョン用添加剤及び浄化された水の入ってくる流れは、タンクに対して連続した攪拌を好ましくは提供する位置にある熟成タンク７２に供給される。代わりに、熟成タンクは、それと関連する機械的混合装置を含んでもよい。また、混合システム１２の好ましい実施例は、混合システム出口１４において最終燃料エマルジョンを提供する熟成タンク７２の下流に配置された英国中部スカーバラにあるカディインターナショナル社製のカディ無限モデルのような連続ロータ・ステータ分散ミル８１を含んでいる。
【００１５】
水連続相燃料エマルジョンにおける最適粘性及び安定性に関して、燃料混合流の所定の割合（すなわち、１０〜５０％）が、分散ミル８１を迂回する。該迂回流は、迂回用回路８０及び乳化ステーション７０内又は近傍に配置されている関連弁８２を使用して達成される。混合流の所定の割合を迂回させることが、概ね図２に表されるような小液滴サイズの並数分布を有する最終燃料エマルジョンを製造する。逆に言えば、オイル連続相燃料エマルジョンにおける最適粘性及び安定性を達成するために、全燃料混合流が、分散ミル８０又は概ね図３に表されるような小液滴分布を有する最終燃料エマルジョンを結果として生ずるロスＸシリーズミキサエマルジフィのような同様の高剪断混合装置を通って案内される。
【００１６】
上述したように、混合システム制御器４４は、所定の燃料混合比のようないろいろなオペレータ入力と一緒に水質測定装置によって発生される信号と同様に、第１、第２及び第３流体回路におけるいろいろな流量測定装置から発生する信号を入力として受け取り、第２流体回路にある流量制御弁及び第３流体回路にある流量制御弁に対し制御信号を提供する。混合システムの図示された実施例は、炭化水素燃料流れが正確には制御されないが正確に測定されるように設計されることが好ましい。逆に言えば、浄化された水の供給ラインと燃料用添加剤の供給ラインは、所定の水混合相燃料混合物を製造するために、正確に制御され、正確に測定される。図示された実施例は、また、連続的供給である炭化水素、浄化された水及び燃料用添加剤の流れを示す。それで、適切な燃料混合比が、剪断ポンプに連続的に伝えられる。しかしながら、代わりに、所定の水混合相燃料混合物を製造するために、炭化水素燃料の供給ラインと燃料用添加剤の供給ラインを正確に制御し測定する一方で、浄化された水の流れが正確に測定されるが、正確には制御されないような混合システムを設計することが望まれてもよい。
【００１７】
前記混合システムは、約０．７０〜０．９０の範囲にある比重及び約１．０〜３０．０ｃＳｔの範囲にある粘度を有する炭化水素燃料を使用する水混合燃料すなわち水溶性燃料エマルジョンを作るのに特に適している。炭化水素燃料の好ましい容積比は、水溶性燃料エマルジョンの総容積の約５０％〜９０％の間である。したがって、浄化された水の好ましい容積比は、水溶性燃料エマルジョンの総容積の約１０％〜５０％の間である。一方、添加剤の容積比は、水溶性燃料エマルジョンの総容積の約０．５％〜１０．３％の間である。上述したように、炭化水素燃料は、ナフタ、ガソリン、合成燃料又はその結合体のような代わりの炭化水素燃料がまた基礎となる炭化水素燃料として使用されるけれども、ディーゼル燃料であることが好ましい。上述した混合システムに使用される燃料エマルジョン用添加剤は、界面活性剤、乳化剤、洗剤、消泡剤、潤滑剤、腐食抑制剤及びメタノールのような不凍抑制剤を含む成分を１又はそれ以上含んでいる。集合的には、添加剤は、約０．８０〜０．９０の範囲にある比重及び約０．８ｃＳｔの粘度を有する。
【００１８】
図４を参照すると、代わりの実施例である燃料エマルジョン混合システム８４の概略図が示されている。多くの点で、図４の実施例は、第４流体回路８６及びここで述べられる燃料エマルジョン混合システム８４のいくつかの他の特徴を含むことを除いて、図１の実施例に類似している。両方の実施例に共通する大部分の構成要素に関するほとんどの詳細な説明は、図１を参照して先になされている。したがってここでは繰り返されない。
【００１９】
図４に例示された燃料エマルジョン混合システムは、４つの流体回路入口１８、２２、６２、８８及び燃料エマルジョン出口１４を含んでいる。図１を参照して述べられたように、第１流体回路１６は、第１成分入口１８において炭化水素燃料源（図示されていない）から炭化水素燃料を受け取るのに適合している。一方、第２流体回路２０は、第２成分入口２２において添加剤貯蔵タンク２４’、好ましくは加熱された燃料エマルジョン用添加剤源から燃料エマルジョン用添加剤を受け取るのに適合している。第３流体回路５０は、第３成分入口６２において水源（図示されていない）から水を受け取るのに適合している。他方、第４流体回路８６は、第４成分入口８８において適切なメタノール源（図示されていない）からメタノールを受け取るのに適合している。
【００２０】
上述したように、第１流体回路１６は、炭化水素燃料、好ましくはディーゼル燃料を炭化水素燃料源から混合システム８４へ選択された流量で運ぶ燃料ポンプ２６、フィルタ２８及び入ってくる炭化水素燃料の流れの流量を測定するのに適合した流量測定装置３０を含む。さらに、第１流体回路１６は、炭化水素燃料構成要素を特定最小温度（例えば、１０℃）まで加熱するヒータ９０又は他の手段を含んでいる。同様に、第２流体回路は、また、燃料エマルジョン用添加剤を添加剤が特定最小温度で維持されている貯蔵タンク２４’から混合システム８４へ所定の流量で運ぶポンプ３２を含んでいる。第２流体回路２０内の燃料用添加剤の流量は、添加剤貯蔵タンク２４と燃料エマルジョン用添加剤ポンプ３２との間に挿入された流量制御弁３４によって制御される。第１流体回路１６の場合のように、第２流体回路２０は、また、フィルタ３６及び入ってくる添加剤の流れの流量を測定するのに適合した流量測定装置３８を含んでいる。
【００２１】
第４流体回路８６は、ポンプ９２及び流量制御弁９４、フィルタ９６、加熱要素９８及び流量測定装置１００を含んでいる。ポンプ９２、フィルタ９６、ヒータ９８及び流量測定装置１００は、第４回路８６内で順に配列されている。第４流体回路８６内のメタノール、エタノール又は他の不凍液の流量は、メタノール源（図示されていない）と第４成分入口８８に最も近いポンプ９２との間に挿入されている流量制御弁９４を使用して制御されることが好ましい。最後のすなわち第３流体回路５０は、供給された水を所定の温度及び正常レベルにそれぞれ加熱及び浄化する逆浸透浄化システムのような水浄化システム１０２を好ましくは含む水流体回路である。この第３流体回路５０は、また、浄化された水を選択された流量で混合システム８４へ運ぶために、水ポンプ５４及び水流量制御弁６０を含んでいる。前に述べた実施例の場合のように、第３流体回路５０は、また、入ってくる浄化された水流の流量を測定するのに適合した流量測定装置５８及び特殊コンダクタンス測定装置６４又は混合システム８４へ供給される水の質を監視するのに適合した他の適切な測定装置を含んでいる。
【００２２】
図４に例示された燃料エマルジョン混合システムの作動は、各流体回路からの成分の選択的混合を含んでいる。特に、メタノールを運ぶ第４流体回路８６及び燃料用添加剤を供給するのに適合した第２流体回路２０が一緒に結合され、その後インラインミキサ１０４を使用して一緒に混合される。それから、メタノールと燃料用添加剤の結果として生じた混合物は、炭化水素燃料構成要素を供給する第１流体回路と合流される。別のインラインミキサ４６は、炭化水素燃料、燃料用添加剤及びメタノールを一緒に混合するために使用される。それから、第３流体回路５０を経由して供給される浄化された水の流れは、混合物に加えられ、その後さらに別のインラインミキサ５２を使用して一緒に混合される。炭化水素燃料、燃料エマルジョン用添加剤、メタノール及び浄化された水の結果として生じた混合物又は結合物は、乳化ステーション７０に供給される。乳化ステーション７０は、熟成タンク７２を含む。また、熟成タンク７２の下流に配置された混合システム出口１４において最終水溶性燃料エマルジョンを提供するカディ無限分散ミルのような連続的ロータ・ステータ分散ミル８１を含んでいる。燃料エマルジョン出口１４の直前に、最終燃料混合の密度及び／又は粘度を監視する最終燃料エマルジョンの密度、粘度、電気伝導率及び／又は不透過率の測定装置１０６が配置されている。
【００２３】
第３流体回路５０にある特殊コンダクタンス測定装置６４及び最終エマルジョンの密度、不透過率、電気伝導率及び／又は粘度の測定装置１０６により発生される信号６８、１１０と一緒に４つの流体回路と関連する流量測定装置から発生した信号４０、４２、６６，１０８は、混合システム制御器４４への入力として与えられる。混合システム制御器４４は、また、所定の燃料混合比のようないろいろなオペレータ入力１１２を受け取り、出力制御信号１１４を第２、第３及び第４流体回路にある流量制御弁３４、６０、９４及びもし適切であるならば乳化ステーション７０に与える。
【００２４】
上述のことから、この発明が、炭化水素燃料減、水源及びメタノールを含む燃料エマルジョン用添加剤源から水溶性燃料エマルジョンを混合する燃料エマルジョンシステムを提供することが理解されるべきである。ここに開示された発明は、特定の実施例及びそれと関連する工程によって説明されたけれども、クレームに記載されたような発明の範囲から外れることなく、そして全てのその材料の有利性を犠牲にすることなく、多くの変更及び変化が、当業者によりそれに対してなされ得る。
【図面の簡単な説明】
本発明の上述及び他の形態、特徴及び有利性は、図面と協力して紹介されている以下のより詳細な説明からより明白になるであろう。
【図１】  本発明による水溶性燃料エマルジョン混合システムの概略図である。
【図２】  開示された燃料エマルジョン混合システムを使用して作られた水連続相燃料エマルジョンに関する好ましい小液滴の大きさの分布を表すグラフである。
【図３】  オイル連続相燃料エマルジョンに関する好ましい小液滴の大きさの分布を表すグラフである。
【図４】  本発明による水溶性燃料エマルジョン混合システムの代わりの実施例の概略図である。
対応する参照番号は、図に描かれている異なる実施例全てを通して対応する構成要素を指し示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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