(57)【要約】【課題】エマルジョン燃料の混合を、簡単な構成で効率良く行えるようにする。【解決手段】エマルジョン燃料燃焼装置は、燃料油と水を混合させる第２の混合器２４を有する。第２の混合器２４は、パイプ７１内に混合モジュール７２が収容されている。混合モジュール７２は、上流側の一箇所で支持部材７３に固定されており、ワイヤ７４にバッフル７５とボール７６が交互に取り付けられている。燃料油と水を混合させた流体が、バッフル７５とパイプ７１の間の狭い空間７７と、ボール７６とパイプ７１の間の広い空間７８を交互に通ることで、混合が促進されてエマルジョン燃料が形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と燃料油とが供給されるエジェクタと、前記エジェクタに供給された水と燃料油を混合させてエマルジョン燃料を形成する混合器とを含むエマルジョン燃料燃焼装置において、
前記混合器は、水と燃料油が通流可能な中空部材と、前記中空部材内に配置された混合モジュールとを有し、前記混合モジュールは前記中空部材内の流路面積を第１の流路面積にする第１の部分と、前記中空部材内の第１の流路面積より小さい第２の流路面積にする第２の部分とが順番に配置されていることを特徴とするエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項２】
前記混合モジュールは、上流側の一箇所のみで前記中空部材に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項３】
前記第１の部分は、両端部を流路の上流側に向けて屈曲させた板状部材から形成され、前記第２の部分は、球状部材から形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項４】
前記第１の部分は、球状部材から形成され、前記第２の部分は、前記球状部材を繋ぐ細長部材から形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項５】
前記混合器は、前記混合モジュールより上流側に、複数の拡散室が波型のスリットを介して接続された予備混合室を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【請求項６】
前記エジェクタには、エアーを供給するラインが前記エジェクタの流路の軸線に対して斜めに接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エマルジョン燃料燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、燃料の節約や燃焼効率の向上、さらに排気ガスの浄化を目的として、エマルジョン燃料を用いた燃焼装置が開発されている。ここで、エマルジョン燃料とは、燃料油に界面活性剤を用いずに水を一定の割合で混合させて形成される燃料である。
【０００３】
従来のエマルジョン燃料燃焼装置では、燃料油の供給ラインと、水の供給ラインとを有し、これら供給ラインがバーナーユニットに接続されている。バーナーユニットは、エジェクタとスタティックミキサーとを有し、エジェクタに燃料油と水のそれぞれの供給ラインが接続されている。スタティックミキサーは、筒状の円管の内部に多数のエレメントが設けられたラインミキサーであり、エレメントを通過するごとに燃料油と水とが分断されながら混合される。そして、スタティックミキサーの先端には、油圧噴霧方式のバーナーチップが取り付けられており、スタティックミキサーで混合された燃料油と水がバーナーチップから噴霧される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９２２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のエマルジョン燃料燃焼装置では、スタティックミキサーに複雑な構成のエレメントを使用していたため、圧力損失が大きかった。また、エレメントが複雑な構成であったため、コストが高かった。さらに、エレメントの交換に手間がかかっていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エマルジョン燃料の混合を、簡単な構成で効率良く行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、水と燃料油とが供給されるエジェクタと、前記エジェクタに供給された水と燃料油を混合させてエマルジョン燃料を形成する混合器とを含むエマルジョン燃料燃焼装置において、前記混合器は、水と燃料油が通流可能な中空部材と、前記中空部材内に配置された混合モジュールとを有し、前記混合モジュールは前記中空部材内の流路面積を第１の流路面積にする第１の部分と、前記中空部材内の第１の流路面積より小さい第２の流路面積にする第２の部分とが順番に配置されていることを特徴とするエマルジョン燃料燃焼装置が提供される。
【０００７】
本発明によれば、前記混合モジュールは、上流側の一箇所のみで前記中空部材に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のエマルジョン燃料燃焼装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、前記第１の部分は、両端部を流路の上流側に向けて屈曲させた板状部材から形成され、前記第２の部分は、球状部材から形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエマルジョン燃料燃焼装置が提供される。
【０００９】
本発明によれば、前記第１の部分は、球状部材から形成され、前記第２の部分は、前記
球状部材を繋ぐ細長部材から形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエマルジョン燃料燃焼装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、前記混合器は、前記混合モジュールより上流側に、複数の拡散室が波型のスリットを介して接続された予備混合室を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置が提供される。
【００１１】
本発明によれば、前記エジェクタには、エアーを供給するラインが前記エジェクタの流路の軸線に対して斜めに接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
水と燃料油が第１の部分と第２の部分に順番に通ることで、両者の混合が促進され、エマルジョン燃料が効率良く形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るエマルジョン燃料燃焼装置のシステム構成図である。
【図２】図２は、ノズルユニットの一部断面図を示す図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、（ａ）は第１及び第３の拡散室の上流側のスリットを示す図であり、（ｂ）は第２の拡散室の上流側のスリット及び第３の拡散室の下流側のスリットを示す図である。
【図５】図５は、第２の混合器の断面図である。
【図６】図６は、バッフルの斜視図である。
【図７】図７は、第２の混合器の変形例の断面図である。
【図８】図８は、第２の混合器の他の変形例の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、図１に、エマルジョン燃料燃焼装置のシステム構成図を示す。
エマルジョン燃料燃焼装置１は、エアー供給源２と、水タンク３（水供給源）と、重油タンク（重油供給源）４と、廃油タンク５（廃油供給源）とを有し、これら供給源２〜５が供給ライン１０，１１，１２，１３を通じてノズルユニット１６に接続されている。ノズルユニット１６は、ブロアー１７のダクト１８内に配置されており、ノズルユニット１６の噴き出し口１６Ａの近傍には、点火ユニット１９と燃焼センサ２０とが配置されている。点火ユニット１９は、液化石油ガスを噴き出す点火用ノズルと、点火用トランスが接続された点火プラグを有する。点火用ノズルは、ノズルユニット１６の噴き出し口１６Ａの軸線上で、かつノズルユニット１６の先端から所定距離だけ離れた位置に向けて配置されている。さらに、エマルジョン燃料燃焼装置１は、エマルジョン燃料の燃焼を制御する制御ユニット２１が設けられている。
【００１５】
ノズルユニット１６は、水、重油、及び廃油の各供給ライン１０〜１３が接続されるエジェクタ２２を有する。エジェクタ２２の先端側には、第１の混合器２３（予備混合室）と、第２の混合器２４とが直列に接続されており、第２の混合器２４にはエマルジョン燃料を噴き出すノズルチップ２５が取り付けられている。
【００１６】
エアー供給源２には、例えば、コンプレッサなどを使用できる。エアー供給源２に接続される供給ライン１０は、途中で３つに分岐している。分岐後の第１の供給ライン１０Ａは、第１流量調整弁３１と、第１電磁弁３２と、第１エアー流量計３３が順番に設けられ
た後、第２の混合器２４の上流側に接続されている。また、分岐後の第２の供給ライン１０Ｂは、第２流量調整弁３４と、第２電磁弁３５と、第２エアー流量計３６が順番に設けられ、さらに第３の供給ライン１０Ｃと合流した後にノズルユニット１６のエジェクタ２２に接続されている。分岐後の第３の供給ライン１０Ｃは、電磁弁３０が設けられた後、第２の供給ライン１０Ｂに合流している。
【００１７】
また、水の供給ライン１１は、水タンク３の下部側面に接続されている。供給ライン１１の接続位置は、水位の下限を検出する液面計３Ａの高さ以下である。供給ライン１１は、ストレーナ３７と、インバータ制御のポンプ３８と、第３流量調整弁３９と、第３電磁弁４０と、水流計４１が順番に設けられた後、ノズルユニット１６のエジェクタ２２に接続されている。なお、ポンプ３８には、余分な水を水タンク３に戻すための還流用のライン１１Ａが設けられている。還流用のライン１１Ａには、リリーフ弁４２が設けられており、ライン１１Ａの先端は、水タンク３の上部に接続されている。
【００１８】
さらに、重油の共有ライン１２は、重油タンク４の下部側面に接続されている。供給ライン１２の接続位置は、液位の下限を検出する液面計４Ａの高さ以下である。供給ライン１２は、ストレーナ４４と、インバータ制御のポンプ４５と、第４流量調整弁４６と、第４電磁弁４７が順番に設けられた後、廃油の供給ライン１３と合流している。なお、供給ライン１２の第４電磁弁４７の下流側には、余分な重油を重油タンク４に戻すための還流用のライン１２Ａが設けられている。還流用のライン１２Ａには、リリーフ弁４８が設けられており、ライン１２Ａの先端は、重油タンク４の上部に接続されている。
【００１９】
そして、廃油の供給ライン１３は、廃油タンク５の下部側面に接続されている。供給ライン１３の接続位置は、液位の下限を検出する液面計５Ａの高さ以下である。供給ライン１３は、ストレーナ５０と、インバータ制御のポンプ５１とが設けられており、第５流量調整弁５２と、第５電磁弁５３とが設けられた後、重油の供給ライン１１に合流している。なお、供給ライン１３には、余分な廃油を廃油タンク５に戻すための還流用のライン１３Ａが設けられている。還流用のライン１３Ａは、ポンプ５１の下流から分岐しており、リリーフ弁５４が設けられた後に、廃油タンク５の上部に接続されている。
【００２０】
重油の供給ライン１２と廃油の供給ライン１３が合流した後の供給ライン１５は、油の流量計５５が設けられた後、ノズルユニット１６のエジェクタ２２に接続されている。
【００２１】
次に、図１から図５を参照してノズルユニット１６の構成の詳細について説明する。なお、図２は、ノズルユニット１６の一部断面図を示し、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５は、第２の混合器の断面図である。
【００２２】
最初に、ノズルユニット１６の下流側に配置されるエジェクタ２２について説明する。図２に示すように、エジェクタ２２は、後端のエンド部２２Ａが閉塞された中空形状を有し、先端側が広げられつつ、第１の混合器２３に連結されている。
エンド部２２Ａの中央には、重油及び廃油の供給ライン１５が接続され、エジェクタ２２の内部空間に連通させられている。エジェクタ２２のエンド部２２Ａより先端側の壁部分には、水の供給ライン１１が接続されている。図１に示すように、水の供給ライン１１は、エジェクタ２２に接続される手前で２つに分岐させられており、その各々がエジェクタ２２の壁部分の対向する位置に接続され、内部空間に連通させられている。
【００２３】
さらに、水の供給ライン１２より先端側の壁部分には、エアーの供給ライン１０の第２の供給ライン１０Ｂが接続されている。第２の供給ライン１０Ｂは、壁部分を貫通してエジェクタ２２の内部空間に連通させられている。ここで、第２の供給ライン１０Ｂは、エ
ジェクタ２２の軸線に対して所定の角度傾斜させることが好ましい。エジェクタ２２内の流体の流れに対してエアーが斜めに流入することで、エジェクタ２２内の流体の混合が促進されるからである。なお、第２の供給ライン１０Ｂの傾斜角度αとしては、例えば、エジェクタ２２のエンド部２２Ａから第１の混合器２３に向かう軸線に対して２０°から４０°の傾斜角度とする。また、第２の供給ライン１０Ｂの傾斜方向は、エジェクタ２２の軸線の下流側に第２の供給ライン１０Ｂの配管が接近するような傾斜方向であることが望ましい。このような傾斜角度及び傾斜方向にすることで、エアーを重油や廃油、水と効率良く混合させることが可能になり、攪拌を促進させることができる。
【００２４】
次に、ノズルユニット１６の第１の混合器２３について説明する。第１の混合器２３は、断面が長方形の拡散室６１，６２，６３を有する。これら拡散室６１〜６３は、上流側から第１の拡散室６１、第２の拡散室６２、第３の拡散室６３の順番に配置されている。第１の拡散室６１は、エジェクタ２２にスリット６４Ａを介して接続されている。さらに、第１の拡散室６１は、スリット６４Ｂを介して第２の拡散室６１に接続されている。第２の拡散室６２は、スリット６４Ｃを介して第３の拡散室６３に接続されている。第３の拡散室６３は、スリット６４Ｄを介して出力室６７に接続されている。出力室６７には、エアー供給用の第１の供給ライン１０Ａも接続されている。さらに、出力室６７は、第２の混合器２４に連結されている。各拡散室６１〜６３の形状は、直方体に近い形状を有する。図３に示すように、各拡散室６１〜６３の先端側の２つの角部のそれぞれには、曲面部６８が形成されている。曲面部６８は、ノズルユニット１６の軸線を挟んで上下に一対形成されており、例えば、半径１．５ｍｍの曲面形状になっている。また、曲面部６８からスリット６４Ａ〜６４Ｄの形成位置までは、所定角度、例えば、７°の傾斜面６９になっている。
【００２５】
また、図４（ａ）に示すように、スリット６４Ａは、Ｖ字型が連続した波型をしている。例えば、スリット６４Ａは、０．３ｍｍの幅を有し、Ｖ字型の隙間が連続して５個配置されており、Ｖ字型の隙間は、水平面に対して７５°傾斜した隙間から形成されている。さらに、他の３つのスリット６４Ｂ〜６４Ｄも同様の形状になっている。各スリット６４Ａ〜６４ＤのＶ型の隙間の繰り返し数は５個に限定されない。さらに、各スリット６４Ａ〜６４ＤでＶ字型の隙間の繰り返し数を異ならせても良い。そして、各スリット６４Ａ〜６４Ｄの形状は、円弧を連続させた波型でも良い。
【００２６】
ここで、スリット６４Ａ〜６４Ｅは、位置をずらして配置しても良い。例えば、図４（ａ）に示すように、第１の拡散室６１の上流側のスリット６４Ａを上から距離Ｈ１、下から距離Ｌ１の位置に配置する。図４（ｂ）に示すように、第２の拡散室６２の上流側のスリット６４Ｂを上から距離Ｈ２、下から距離Ｌ２の位置に配置する。さらに、図４（ａ）に示すように、第３の拡散室６３の上流側のスリット６４Ｃを上から距離Ｈ１、下から距離Ｌ１の位置に配置する。図４（ｂ）に示すように、第３の拡散室６３の下流側のスリット６４Ｄを上から距離Ｈ２、下から距離Ｌ２の位置に配置する。距離Ｈ１及びＬ１は、例えば、それぞれ５ｍｍ及び１０ｍｍとする。距離Ｌ２及びＬ２は、例えば、それぞれ１０ｍｍ及び５ｍｍとする。スリット６４Ａ〜６４Ｄの位置を交互にずらすことで、流体の攪拌が促進される。各スリット６４Ａ〜６４Ｄの位置ずれ量は、任意の値にできる。さらに、全てのスリット６４Ａ〜６４Ｄの位置を異ならせても良い。
【００２７】
続いて、ノズルユニット１６の第２の混合器２４について説明する。図５に示すように、第２の混合器２４は、中空部材であるパイプ７１を有し、パイプ７１の内部に混合モジュール７２が設けられている。混合モジュール７２は、パイプ７１の上流側に支持部材７３で固定されたワイヤ７４（細長部材）を有し、ワイヤ７４には所定の間隔で、例えば等間隔にバッフル７５とボール７６が配置されている。この実施の形態で、支持部材７３には、流体の流路を閉塞させない大きさのピンが用いられている。また、図６に示すように
、バッフル７５は、中空の円錐形を有し、頂点部分にワイヤ７４を通す開口部７５Ｂが形成されている。バッフル７５は、上流側が開くように配置されている。図５に示すように、バッフル７５の大きさは、屈曲させた状態でパイプ７１の内径より小さい。このため、パイプ７１とバッフル７５の間には、流体が通流可能な狭い空間７７が形成されている。
【００２８】
また、ボール７６は、バッフル７５を下流側から支持するように、所定の間隔で配置されている。ボール７６の径は、パイプ７１の内径より小さい。ワイヤ７４はバッフル７５より細いので、混合モジュール７２によってパイプ７１内に、狭い空間７７と、相対的に広い空間７８とが交互に形成される。なお、ボール７６によって形成される広い空間７８が第１の流路面積を有する第１の部分になり、バッフル７５によって形成される狭い空間７７が第２の流路面積を有する第２の部分になる。
【００２９】
例えば、第２の混合器２４は、直径６ｍｍのステンレス製のパイプ７１の上流側に、ピンで混合モジュール７２を取り付けて製造する。混合モジュール７２は、例えば、厚さ３ｍｍの樹脂製のバッフル７５と、直径４．８ｍｍのボール７６を樹脂製ワイヤ７４で連結させた構成を有する。また、バッフル７５間の距離は、例えば３．０９ｍｍとする。
【００３０】
次に、エマルジョン燃料燃焼装置１の動作について説明する。
まず、燃焼を開始するときは、燃料油の供給ライン１２，１５を開いて重油の供給を開始する。具体的には、制御ユニット２１が供給ライン１２のポンプ４５を駆動させ、第４電磁弁４７を開く。重油の供給量は、下流側の油の流量計５５でモニタし、制御ユニット２１がポンプ４５の吐出量を制御する。重油は、ノズルユニット１６を通って、微細な霧状の燃料油として噴き出される。
【００３１】
続いて、制御ユニット２１は、点火ユニット１９を用いてノズルユニット１６から噴き出される重油に液化石油ガスを噴き付けながら、点火プラグで重油に着火する。重油への点火は、点火プラグより先端側に配置されている燃焼センサ２０によってモニタする。制御ユニット２１は、燃焼センサ２０からの信号によって重油の点火を確認したら、液化石油ガスの供給を停止する
【００３２】
さらに、制御ユニット２１は、エアーの供給ライン１０の第１及び第２の供給ライン１０Ａ，１０Ｂと、水の供給ライン１１を開く。水タンク３の水が制御ユニット２１によって流量調整されながら、エジェクタ２２に供給され、重油と混合される。さらに、第２の供給ライン１０Ｂからエアーが供給されて、水と重油が攪拌される。これら流体は、第１、第２の混合器２３，２４でさらに混合される。この際、エアーの供給ライン１０Ａからのエアーによって攪拌されることによって、流体の攪拌がさらに促進され、エマルジョン燃料が形成される。エマルジョン燃料は、ノズルチップ２５が導入され、さらに微細化された状態で噴き出され、燃焼する。
【００３３】
水を混合した重油の着火を燃焼センサ２０で確認したら、制御ユニット２１は、廃油の供給ライン１３を開く。これにより、廃油と重油が混合した燃料がノズルユニット１６に供給される。エジェクタ２２において、重油と廃油が混合した燃料にさらに水が混合されると共に、これら混合された流体がエアーによって、さらに攪拌される。さらに、第１、第２の混合器２３，２４で混合されてエマルジョン燃料となり、ノズルチップ２５の先端から噴出され、燃焼する。なお、燃料及び水は、インバータ制御のポンプ４５，５１を使ってノズルユニット１６に供給されるので、混合比を精度良く調整できる。このため、燃焼効率を向上でき、省エネルギ運転が可能になる。
【００３４】
ここで、エジェクタ２２で水、重油及び廃油が混合されるときに、エアーによって流体を攪拌することで、混合が促進される。第２の供給ライン１０Ｂが軸線に対して傾斜して
いることから、エアーによる水と重油の攪拌が促進される。このようにして形成された、重油及び廃油と、水と、エアーを含む流体は、第１の混合器２３に導かれる。
【００３５】
さらに、第１の混合器２３では、第１の拡散室６１、第２の拡散室６２及び第３の拡散室６３のそれぞれを通過する過程で、水と、燃料油との混合が促進され、かつ水や燃料油が微細化される。特に、各拡散室６１〜６３の先端側の曲面部６８によって第１の拡散室６１内で乱流を発生させることで、水や燃料油の混合及び微細化が促進される。さらに、第１の拡散室６１内の流体は、傾斜する傾斜面６９によってスリット６４Ａに導かれ、スリット６４を通して第２の拡散室６２に流入する。Ｖ字形の波型をしているスリット６４Ａを通過することで、第２の拡散室６２に流入したときの流体の流れが乱れ、燃料油と水の混合が促進される。第２の拡散室６２と、それに続く第３の拡散室６３においても同様にして水と燃料油の混合と、水又は燃料油の微細化が図られる。
【００３６】
そして、第１の混合器２３を通過した流体は、第２の混合器２４に流入し、パイプ７１内に配置された混合モジュール７２によってさらに混合され、エマルジョン燃料を形成する。具体的には、燃料油に水を混合した流体は、混合モジュール７２に交互に配置されたバッフル７５とボール７６の周囲を通流する。そして、バッフル７５とパイプ７１の内壁によって形成される狭い空間７７から、ボール７６とパイプ７１の内壁によって形成される相対的に広い空間７８に流れ込むときに、流体の流れが乱れて燃料油と水の混合が促進される。続いて、流体は、相対的に広い空間７８から、次のバッフル７５とパイプ７１の内壁によって形成される狭い空間７７に流入する。そして、以降は、バッフル７５とボール７６の配置に従って流体を狭い空間７７と広い空間７８に交互に通過させることで、燃料油と水の混合を促進すると共に、微細化した水が燃料油中に分散してエマルジョン燃料が形成される。
【００３７】
このようにして形成されたエマルジョン燃料は、ノズルチップ２５においてエアーと混合されることでさらに微細化された後、噴き出される。そして、エマルジョン燃料が燃焼することで形成される炎は、ブロアー１７によって全面に向けて噴き出される。
【００３８】
なお、運転終了時は、最初に廃油の供給ライン１３を閉じて、廃油の供給を停止する。続いて、重油の供給ライン１２を閉じて、重油の供給を停止する。その後、水の供給を停止する。この結果、ノズルユニット１６への燃料油及び水の供給が停止する。さらに、第１及び第２の供給ライン１０Ａ，１０Ｂを閉じて第３の供給ライン１０Ｃを開く。これにより、エアーが第３の供給ライン１０Ｃから第２の供給ライン１０Ｂの一部を通ってエジェクタ２２に供給される。エアーは、エジェクタ２２、第１の混合器２３、第２の混合器２４、及びノズルチップ２５のそれぞれの内部に残留する燃料油及び水をノズルチップ２５の先端から排出させる。これにより、ノズルユニット１６の内部がエアーで置換される。そして、所定時間、エアーの供給を継続した後、第３の供給ライン１０Ｃを閉じる。
【００３９】
以上、説明したように、この実施の形態では、複数の拡散室６１〜６３を直列に配置することによって燃料油と水を混合させるようにした。特に、各拡散室６１〜６３の下流側に曲面部６８を設けたので、燃料油と水の混合を促進させることができる。さらに、拡散室６１〜６３を繋ぐスリット６４Ａ〜６４ＤをＶ字の波型にして２番目以降の拡散室６２〜６３に流入する流体の流れを乱すようにしたので、燃料油と水の混合を促進させることができる。
【００４０】
また、第２混合器２４は、中空部材であるパイプ７１内に混合モジュール７２を固定させて形成した。混合モジュール７２は、バッフル７５とボール７６をワイヤ７４で連結した構成にしたので、狭い空間７７と広い空間７８を交互に配置することが可能になり、簡単な構成で燃料油と水を効率良く混合させることができる。混合モジュール７２は、上流
側のみでパイプ７１に連結されている。このため、燃料油と水の流体を流したときに、混合モジュール７２自体がパイプ７１内で揺れる。これにより、場所ごとや時間ごとにパイプ７１と混合モジュール７２との間に形成される空間７７，７８の大きさが変化し、燃料と水の混合がさらに促進される。なお、混合モジュール７２は、支持部材７３を外すことで簡単に交換することができる。
【００４１】
ここで、この実施の形態の変形例について説明する。
図７に示すエマルジョン燃料燃焼装置１は、ノズルユニット１６の第２の混合器２４に、中空部材であるパイプ７１と、パイプ７１の上流側に連結された混合モジュール８２とを有する。混合モジュール８２は、支持部材７３でパイプ７１に一端が固定されたワイヤ７４を有し、ワイヤ７４にはバッフル７５とボール７６とがそれぞれ複数、交互に取り付けられている。バッフル７５は、ボール７６に対して１つおきに配置されている。すなわち、上流側から、バッフル７５、ボール７６、ボール７６、バッフル７５、ボール７６、・・・と順番に配置されている。これによって、パイプ７１とバッフル７５の間の狭い空間７７と、パイプ７１とボール７６及びワイヤ７４の間の相対的に広い空間７８とが交互に多数配列される。
【００４２】
例えば、第２の混合器２４は、直径６ｍｍのステンレス製のパイプ７１の上流側に、支持部材７３で混合モジュール８２を取り付けて製造する。混合モジュール８２は、例えば、厚さ３ｍｍの樹脂製のバッフル７５と、直径４．８ｍｍのボール７６を樹脂製ワイヤ７４で連結させた構成を有する。また、バッフル７５間の距離は、例えば６．１８ｍｍとする。
【００４３】
このエマルジョン燃料燃焼装置１では、前記と同様に、バッフル７５とパイプ７１の間を通過して、パイプ７１とボール７６が形成する相対的に広い空間７８に流体を流れ込ませることで、流体の混合を促進させることができる。
なお、図４及び図７に示す混合モジュール７２，８２において、バッフル７５は、平らな板や、屈曲させた板でも良い。
【００４４】
また、図８に示すエマルジョン燃料燃焼装置１は、ノズルユニット１６の第２の混合器２４に、パイプ７１と、パイプ７１の上流側に連結された混合モジュール９２とを有する。混合モジュール９２は、支持部材７３でパイプ７１に一端が固定されたワイヤ７４を有し、ワイヤ７４には複数のボール９３が取り付けられている。ボール９３は、隙間を空けてワイヤ７４に固定されている。ボール９３は、細長い形状を有し、所定の間隔でワイヤ７４に固定されている。このため、パイプ７１とボール９３との間に相対的に狭い空間９４が形成されると共に、ボール９３が配置されていない領域に相対的に広い空間９５が形成される。
【００４５】
例えば、第２の混合器２４は、直径６ｍｍのステンレス製のパイプ７１の上流側に、支持部材７３で混合モジュール９２を取り付けて製造する。混合モジュール９２は、例えば、直径４．８ｍｍのボール９３を樹脂製ワイヤ７４で連結させた構成を有する。また、ボール９３は、例えば１２．１ｍｍごとに配置され、隣り合う２つのボール９３の間は、約６．２ｍｍの隙間が形成される。
【００４６】
このエマルジョン燃料燃焼装置１では、相対的に狭い空間９４と、広い空間９５とが交互に複数配置される。このため、流体がパイプ７１とボール９３の間を通過してから、ボール９３の無い空間に流入するときに、流体の流れが乱れ、燃料油と水の混合が促進される。
【００４７】
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに、広く応用することができる。
例えば、ボール９３は、球形であっても良い。また、図４及び図７に示すボール７６を長球形にしても良い。
また、図４から図８に示すボール７６，９３は、上流から下流にかけて、流体が流れる流路面積が大きい領域と相対的に小さい領域とが交互に配置されるような形状であれば良い。このようなボール７６，９３の変形例としては、例えば、四角形や、楕円形、球形の一部を切り取った形状、円錐や角錐などがあげられる。
【符号の説明】
【００４８】
１  エマルジョン燃料燃焼装置
１０，１１，１２，１３，１５  供給ライン
１６  ノズルユニット
２２  エジェクタ
２３  第１の混合器（予備混合室）
２４  第２の混合器
７１  パイプ（中空部材）
７２，８２，９２  混合モジュール
７３  支持部材
７４  ワイヤ（細長部材）
７５  バッフル
７６，９３  ボール
７７，９４  狭い空間（第２の部分）
７８，９５  広い空間（第１の部分）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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