(57)【要約】【課題】簡素な構成にて水及び石油系燃料を攪拌し、攪拌の不十分なエマルジョン燃料を再度攪拌するエマルジョン燃料製造装置及びエマルジョン燃料製造方法を提供し、また前記製造方法で製造されたエマルジョン燃料を提供する。【解決手段】水及び重油をラインミキサ４４に通してエマルジョン燃料を製造し、製造したエマルジョン燃料を燃料タンク４０に貯留する。また燃料タンク４０に貯留したエマルジョン燃料を循環ポンプ４１によってラインミキサ４４経由で循環させる。そのため水及び重油の攪拌とエマルジョン燃料の循環とを一の循環ポンプ４１で実現することができ、構成を簡素化することができる。また攪拌の不十分なエマルジョン燃料を再度攪拌することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水及び石油系燃料を攪拌してエマルジョン燃料を製造し、製造したエマルジョン燃料をタンクに貯留するエマルジョン燃料製造装置において、
前記タンクに接続してあり、貯留したエマルジョン燃料が循環する循環路と、
該循環路に水及び石油系燃料を導入する導入路と、
前記循環路に共に介装されたポンプ並びに水及び石油系燃料を攪拌するラインミキサと
を備え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製造装置。
【請求項２】
前記ポンプから送出されたエマルジョン燃料を噴射するエジェクタを前記循環路に設けてあり、
水及び石油系燃料が吸引されるように、前記導入路を前記エジェクタに接続してあること
を特徴とする請求項１に記載のエマルジョン燃料製造装置。
【請求項３】
前記タンクに貯留したエマルジョン燃料を外部に供給する供給路と、
該供給路を通流するエマルジョン燃料を加熱するヒータと
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のエマルジョン燃料製造装置。
【請求項４】
前記供給路を通流するエマルジョン燃料を前記タンクに返戻する返戻路を備えることを特徴とする請求項３に記載のエマルジョン燃料製造装置。
【請求項５】
前記供給路を通流するエマルジョン燃料に石油系燃料を追加する追油路を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載のエマルジョン燃料製造装置。
【請求項６】
前記導入路における水及び石油系燃料の通流を各調整する二つの調整弁と、
各調整弁の動作を制御する制御部と、
暦日を記憶する記憶部と
を備え、
前記制御部は、
前記記憶部に記憶された暦日に基づいて、各調整弁の動作を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のエマルジョン燃料製造装置。
【請求項７】
前記導入路を通流する水の酸化還元電位を銀及びマグネシウムを含む焼結体によって低下させてあること
を特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のエマルジョン燃料製造装置。
【請求項８】
水及び石油系燃料を攪拌してエマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造方法において、
水及び石油系燃料をラインミキサに導入する工程と、
前記ラインミキサにて水及び石油系燃料を攪拌する工程と、
該工程での攪拌によって製造されたエマルジョン燃料を貯留する工程と、
該工程にて貯留したエマルジョン燃料を前記ラインミキサ経由で循環させる工程と
を備えることを特徴とするエマルジョン燃料製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のエマルジョン燃料製造方法にて製造され、石油系燃料５０〜７０重量部に対し水３０〜５０重量部を含むことを特徴とするエマルジョン燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水及び石油系燃料を攪拌してエマルジョン燃料を製造する装置及び方法、並びに水及び石油系燃料を攪拌して製造されたエマルジョン燃料に関する。
【背景技術】
【０００２】
温室又は温泉施設などの大型の施設において、大量の空気又は水を加熱する場合、ボイラーを設置して石油系燃料（例えば重油）を燃焼させることが多い。近年、硫黄酸化物の排出量の削減が求められており、単位時間あたりに使用可能な重油量は制限されている。このような制限下において、単位時間あたりに発生する熱量を維持するためには、燃焼効率の改善が必要であり、そのための選択肢としてエマルジョン燃料を使用することが考えられる。
【０００３】
特許文献１には、水及び石油系燃料を攪拌してエマルジョン燃料を製造する装置が開示されている。特許文献１に記載の装置は、高周波振動装置の振動をタンク内に伝達し、タンクに供給された水及び石油系燃料を攪拌している。前記タンクにて生成されたエマルジョン燃料はディーゼルエンジンに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０９５８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の装置は、高周波振動装置を前記タンクの外部に設け、高周波振動装置にて発生した振動をタンク内に伝達するための複雑な伝動機構を必要とする。また生成されたエマルジョン燃料が長時間前記タンクに貯留している場合、攪拌の不十分なエマルジョン燃料は沈殿するという問題がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡素な構成にて水及び石油系燃料を攪拌し、攪拌の不十分なエマルジョン燃料を再度攪拌するエマルジョン燃料製造装置及びエマルジョン燃料製造方法を提供し、また前記製造方法で製造されたエマルジョン燃料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、水及び石油系燃料を攪拌してエマルジョン燃料を製造し、製造したエマルジョン燃料をタンクに貯留するエマルジョン燃料製造装置において、前記タンクに接続してあり、貯留したエマルジョン燃料が循環する循環路と、該循環路に水及び石油系燃料を導入する導入路と、前記循環路に共に介装されたポンプ並びに水及び石油系燃料を攪拌するラインミキサとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、前記ポンプから送出されたエマルジョン燃料を噴射するエジェクタを前記循環路に設けてあり、水及び石油系燃料が吸引されるように、前記導入路を前記エジェクタに接続してあることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、前記タンクに貯留したエマルジョン燃料を外部に供給する供給路と、該供給路を通流するエマルジョン燃料を加熱するヒータとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、前記供給路を通流するエマルジョン燃料を前記タンクに返戻する返戻路を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、前記供給路を通流するエマルジョン燃料に石油系燃料を追加する追油路を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、前記導入路における水及び石油系燃料の通流を各調整する二つの調整弁と、各調整弁の動作を制御する制御部と、暦日を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された暦日に基づいて、各調整弁の動作を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置は、前記導入路を通流する水の酸化還元電位を銀及びマグネシウムを含む焼結体によって低下させてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るエマルジョン燃料製造方法は、水及び石油系燃料を攪拌してエマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造方法において、水及び石油系燃料をラインミキサに導入する工程と、前記ラインミキサにて水及び石油系燃料を攪拌する工程と、
該工程での攪拌によって製造されたエマルジョン燃料を貯留する工程と、該工程にて貯留したエマルジョン燃料を前記ラインミキサ経由で循環させる工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るエマルジョン燃料は、前述のエマルジョン燃料製造方法にて製造され、石油系燃料５０〜７０重量部に対し水３０〜５０重量部を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、水及び石油系燃料をラインミキサに通してエマルジョン燃料を製造し、製造したエマルジョン燃料をタンクに貯留する。タンクに貯留したエマルジョン燃料はポンプによってラインミキサ経由で循環される。
【００１７】
本発明においては、循環するエマルジョン燃料をエジェクタにて噴射し、エジェクタにて発生した吸引力で水及び石油系燃料を前記ラインミキサに導入する。
【００１８】
本発明においては、タンクから供給されたエマルジョン燃料をヒータで加熱し、エマルジョン燃料の粘性を低下させる。
【００１９】
本発明においては、タンクから外部に供給されたエマルジョン燃料を必要に応じて、タンクに返戻する。
【００２０】
本発明においては、エマルジョン燃料に石油系燃料を追加して外部に供給する。
【００２１】
本発明においては、暦日に基づいて、ラインミキサに導入する水及び石油系燃料の量を調整する。
【００２２】
本発明においては、酸化還元電位を低下させた水をラインミキサに導入し、石油系燃料と混合する。
【００２３】
本発明においては、石油系燃料５０〜７０重量部と水３０〜５０重量部とを混合し、エマルジョン燃料を製造する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置及びエマルジョン燃料製造方法にあっては、水及び石油系燃料をラインミキサに通してエマルジョン燃料を製造し、製造したエマルジョン燃料をタンクに貯留する。またタンクに貯留したエマルジョン燃料をポンプによってラインミキサ経由で循環させる。そのため水及び石油系燃料の攪拌とエマルジョン燃料の循環とを一のポンプで実現することができ、構成を簡素化することができる。また攪拌の不十分なエマルジョン燃料を再度攪拌することができる。
【００２５】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置にあっては、循環するエマルジョン燃料をエジェクタにて噴射し、エジェクタにて発生した吸引力で水及び石油系燃料を前記ラインミキサに導入する。そのため水及び石油系燃料を前記ラインミキサに導入する動力を別途設ける必要がない。
【００２６】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置にあっては、タンクから供給されたエマルジョン燃料をヒータで加熱し、エマルジョン燃料の粘性を低下させる。そのためエマルジョン燃料を外部に円滑に供給することができる。また低温時にエマルジョン燃料が凝固することを防止し、外部での不着火を防止することができる。
【００２７】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置にあっては、タンクから外部に供給されたエマルジョン燃料を必要に応じて、タンクに返戻する。例えばエマルジョン燃料の燃焼が終了した場合に、エマルジョン燃料を外部に供給する供給管から、残留したエマルジョン燃料をタンクに返戻する。供給管にエマルジョン燃料が残留している場合、エマルジョン燃料の燃焼を再開するまでに、残留したエマルジョン燃料が分離することがある。分離によって発生した水は、エマルジョン燃料の燃焼を再開する場合、不着火の原因となる。残留したエマルジョン燃料をタンクに返戻することによって、前記不着火を回避することができる。
【００２８】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置にあっては、エマルジョン燃料に石油系燃料を追加することによって、エマルジョン燃料が着火しやすくなり、また燃焼効率が向上する。
【００２９】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置にあっては、暦日に基づいて、ラインミキサに導入する水及び石油系燃料の量を調整する。例えば燃焼を行う必要がない休日は、水及び石油系燃料のラインミキサへの導入を停止し、タンクに貯留したエマルジョン燃料の循環のみ実行する。一方長時間燃焼を行う必要がある平日は、水及び石油系燃料のラインミキサへの導入とエマルジョン燃料の循環とを実行する。
【００３０】
本発明に係るエマルジョン燃料製造装置にあっては、酸化還元電位を低下させた水をラインミキサに導入し、石油系燃料と混合する。酸化還元電位の低い水は、還元力が強い。そのため酸化した石油系燃料と混合した場合、石油系燃料は還元され、石油系燃料を改質することができる。
【００３１】
本発明に係るエマルジョン燃料にあっては、石油系燃料５０〜７０重量部と水３０〜５０重量部とを含むので、石油系燃料に対する水の割合が高く、燃焼効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施の形態１に係るエマルジョン燃料製造装置の概略配管図である。
【図２】エマルジョン燃料製造装置の外観斜視図である。
【図３】エジェクタを略示する縦断面図である。
【図４】ラインミキサを略示する斜視透過図である。
【図５】制御装置周りの構成を示すブロック図である。
【図６】表示パネル及びタッチパネルを略示する正面図である。
【図７】ＣＰＵによる送水処理を説明するフローチャートである。
【図８】ＣＰＵによる送油処理を説明するフローチャートである。
【図９】ＣＰＵによる平日モード処理又は休日モード処理を選択する選択処理を説明するフローチャートである。
【図１０】ＣＰＵによる平日モード処理を説明するフローチャートである。
【図１１】ＣＰＵによる休日モード処理を説明するフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係るエマルジョン燃料製造装置の概略配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係るエマルジョン燃料製造装置を示す図面に基づいて詳述する。図１はエマルジョン燃料製造装置の概略配管図であり、図２はエマルジョン燃料製造装置の外観斜視図である。
【００３４】
エマルジョン燃料装置は、水を貯留する水タンク７を備える。該水タンク７は、水を貯蔵する水源タンク１から水を供給される。該水源タンク１は、還元力を有する多数の焼結体２を収容している。該焼結体２は、銀及びマグネシウムを混入して焼成した多孔質のセラミックスである。水源タンク１内には、水を攪拌するファン４が設けてある。該ファン４には、攪拌モータ３の回転軸が連結してある。水源タンク１に水を投入し、攪拌モータ３の駆動によって水を断続的に又は継続的に攪拌する。
【００３５】
焼結体２の還元作用によって、水源タンク１内の水は還元される。投入時の水の酸化還元電位が５５０〜６６０ミリボルト（ｍＶ）であって、水に対する焼結体２の重量が６パーセントである場合について説明する。水源タンク１に水を２時間、４時間又は１９時間貯留した場合、酸化還元電位は、それぞれ−３０ｍＶ、−５６ｍＶ、−１８０ｍＶとなる。水の還元力は、時間の経過に従って強くなる。
【００３６】
水源タンク１には、水源タンク１内の水を水タンク７に送出する送水管６が接続してある。該送水管６には、水を送出する送水ポンプ５及び送水管６を開放又は閉鎖する第１電磁弁６１が介装してある。送水ポンプ５と第１電磁弁６１との間に、送水管６を通流する水の流量を計測する第１流量計５１が設けてある。水タンク７内の上部に、所定水位を検出する第１フロートセンサ８１が設けてある。該第１フロートセンサ８１にて所定水位を検出した場合、送水ポンプ５が停止し、第１電磁弁６１が閉じる。このため水タンク７への過剰な送水を防止することができる。
【００３７】
水タンク７の下部には、水タンク７内における水面の位置を検出する第１液面センサ７１が設けてある。該第１液面センサ７１は光学センサを備えており、水面の高位置、中位置及び低位置を検出する。また第１液面センサ７１は、中位置の設定を変更することができるようにしてある。第１液面センサ７１が中位置以下を検出した場合、第１電磁弁６１が開き、送水ポンプ５が駆動する。第１液面センサ７１が高位置を検出した場合、第１電磁弁６１が閉じ、送水ポンプ５が停止する。
【００３８】
水タンク７には、水及び重油を、後述する循環管に導入する導入管（導入路）１０が接続している。導入管１０は、水及び重油が合流する合流管１３と、該合流管１３の一端部から分岐しており、水を導入する導水管１１と、前記一端部から分岐しており、重油を導入する導油管１２とを備える。導水管１１の端部が水タンク７に接続してある。
【００３９】
導水管１１には、導水管１１を開放又は閉鎖する第２電磁弁（調整弁）６２、導水管１１を手動で開放又は閉鎖する手動弁９及び水の逆流（循環管から水タンク７への流れ）を防止する逆止弁８が介装してある。手動弁９は通常は開いている。必要に応じてユーザは手動弁９を閉じることができる。
【００４０】
エマルジョン燃料装置は、重油を貯留する重油タンク２４を備える。該重油タンク２４は、重油を貯蔵する油源タンク２１から油を供給される。該油源タンク２１には、重油を重油タンク２４に送出する送油管２２が接続してある。該送油管２２には、重油を送出する送油ポンプ２３と、送油管２２を開放又は閉鎖する第３電磁弁６３とが介装してある。送油ポンプ２３と第３電磁弁６３との間に、送油管２２を通流する重油の流量を計測する第２流量計５２が設けてある。重油タンク２４内の上部に、液面の所定位置を検出する第２フロートセンサ８２が設けてある。該第２フロートセンサ８２にて所定位置を検出した場合、送油ポンプ２３が停止し、第３電磁弁６３が閉じる。このため重油タンク２４への過剰な送油を防止することができる。
【００４１】
重油タンク２４内には、重油タンク２４内の液体を攪拌するファン２６が設けてある。該ファン２６には、攪拌モータ２５の回転軸が連結してある。攪拌モータ２５の駆動によって重油タンク２４内の液体を攪拌する。重油タンク２４の下部には、重油タンク２４内における液面の位置を検出する第２液面センサ７２が設けてある。該第２液面センサ７２は光学センサを備えており、液面の高位置、中位置及び低位置を検出する。また第２液面センサ７２は、中位置の設定を変更することができるようにしてある。第２液面センサ７２が中位置以下を検出した場合、第３電磁弁６３が開き、送油ポンプ２３が駆動する。第２液面センサ７２が高位置を検出した場合、第３電磁弁６３が閉じ、送油ポンプ２３が停止する。
【００４２】
エマルジョン燃料装置は、乳化剤を含む薬液を貯留する乳化剤タンク３０を備える。該乳化剤タンク３０の下部には、乳化剤タンク３０内における液面の位置を検出する第４液面センサ７４が設けてある。該第４液面センサ７４は光学センサを備えており、液面の所定位置を検出する。第４液面センサ７４によって所定位置を検出した場合、薬液の残量が僅かである旨を示す警報が発せられるようにしてある。
【００４３】
乳化剤タンク３０と重油タンク２４とは、薬液を送出する送液管３３によって接続してある。送液管３３には、乳化剤タンク３０から重油タンク２４に、予め設定された一定量の薬液を送出する定量ポンプ３１と、薬液の逆流（重油タンク２４から乳化剤タンク３０への流れ）を防止する逆止弁３２とが介装してある。前述したファン２６によって、重油タンク２４に送出された薬液と重油とが攪拌される。
【００４４】
重油タンク２４には、前記導油管１２が接続してある。導油管１２を開放又は閉鎖する第４電磁弁（調整弁）６４、導油管１２を手動で開放又は閉鎖する手動弁１４及び液体の逆流（循環管から重油タンク２４への流れ）を防止する逆止弁１５が介装してある。手動弁１４は通常は開いている。必要に応じてユーザは手動弁１４を閉じることができる。
【００４５】
エマルジョン燃料装置は、エマルジョン燃料を貯留する燃料タンク（タンク）４０を備える。該燃料タンク４０には、貯留したエマルジョン燃料が循環する循環管（循環路）４２が設けてある。循環管４２の一端部は、燃料タンク４０の下部に接続してあり、他端部は燃料タンク４０の上部に接続してある。循環管４２には、エマルジョン燃料を循環させる循環ポンプ（ポンプ）４１が介装してある。循環ポンプ４１は、吸込口４１ａから吸い込んだエマルジョン燃料を吐出口４１ｂから吐き出し、循環管４２を介してエマルジョン燃料を循環させる（図１に示す矢印参照）。
【００４６】
循環管４２において、循環ポンプ４１の吐出口４１ｂと燃料タンク４０との間に、液体を噴射する筒状のエジェクタ４３と、液体を攪拌する筒状のラインミキサ４４とが介装してある。エジェクタ４３はラインミキサ４４よりも上流側に位置する。エジェクタ４３の一端部に液体が供給される供給口４３１が設けてある。該供給口４３１には循環管４２が接続してある。エジェクタ４３の他端部には、前記ラインミキサ４４がエジェクタ４３と同軸的に接続してある。ラインミキサ４４は、循環管４２に接続してある。循環管４２を循環するエマルジョン燃料は、ラインミキサ４４を通過したときに攪拌される。
【００４７】
エジェクタ４３の側面には、液体を吸入する吸入口４３２が設けてある。該吸入口４３２には、前記合流管１３の他端部が接続してある。前述したように、前記導水管１１及び導油管１２は前記合流管１３の一端部からそれぞれ分岐しており、水タンク７及び重油タンク２４に接続している。循環ポンプ４１の駆動により、水、重油及び薬液は、前記導水管１１、導油管１２及び合流管１３を通流してエジェクタ４３の吸入口４３２から吸入される。吸入された水、重油及び薬液は、ラインミキサ４４にて攪拌される（図１に示す矢印参照）。ラインミキサ４４での攪拌によって、水、重油及び薬液の混合物からエマルジョン燃料が製造される。製造されたエマルジョン燃料は、燃料タンク４０に貯留される。
【００４８】
燃料タンク４０の下部には、燃料タンク４０内における液面の位置を検出する第３液面センサ７３が設けてある。該第３液面センサ７３は光学センサを備えており、液面の高位置、中位置及び低位置を検出する。また第３液面センサ７３は、中位置の設定を変更することができるようにしてある。第３液面センサ７３が中位置以下を検出した場合、第２電磁弁６２及び第４電磁弁６４が開き、循環ポンプ４１が駆動する。第３液面センサ７３が高位置を検出した場合、第２電磁弁６２及び第４電磁弁６４が閉じ、循環ポンプ４１が停止する。
【００４９】
燃料タンク４０の上部に、エマルジョン燃料を外部に供給する供給管（供給路）４５が設けてある。該供給管４５には、エマルジョン燃料を供給管４５に通流させる供給ポンプ４６と、供給管４５を通流するエマルジョン燃料の流量を計測する第３流量計５３とを備える。供給ポンプ４６の駆動によって、燃料タンク４０内のエマルジョン燃料が外部（例えばボイラ）に供給される。
【００５０】
図３はエジェクタ４３を略示する縦断面図である。エジェクタ４３の他端部には、流体を噴射する噴射口４３９が設けてある。前述したように、エジェクタ４３の一端部に供給口４３１が設けてある。前記供給口４３１には、シール部材４３４を介して循環管４２が液密に接続してある。供給口４３１は、真空を発生させる真空室４３３に連なる。循環管４２は、エジェクタ４３に対して同軸的に真空室４３３内に位置する。真空室４３３内に位置する循環管４２の先端部は、先端側が縮径した円錐台状をなす。軸方向に対する前記先端部の傾斜角は略３０度である。前述した吸入口４３２は真空室４３３に連なる。吸入口４３２には、シール部材４３５を介して合流管１３が液密に接続してある。
【００５１】
真空室４３３の前記噴射口４３９側には、前記先端部の側面全体に対面しており、噴射口４３９側が縮径した円錐台形の縮径通路４３６が形成してある。前記縮径通路４３６はエジェクタ４３の軸心周りに形成してあり、その側面は軸心に対して傾斜している。前記側面の傾斜角は略３５度である。前記縮径通路４３６の噴射口４３９側に、流体が通流する円筒形の通流路４３７が形成してある。該通流路４３７は縮径通路４３６に連なり、エジェクタ４３の軸心に沿って噴射口４３９側に延出している。通流路４３７の軸心は、エジェクタ４３の軸心に対して僅かに径方向に偏倚している。
【００５２】
通流路４３７の噴射口４３９側に、噴射口４３９側が拡径した円錐台形の拡径通路４３８が形成してある。該拡径通路４３８は通流路４３７及び噴射口４３９に連なる。拡径通路４３８の側面は、エジェクタ４３の軸心に対して傾斜した面を備える。拡径通路４３８の一側面は全体が傾斜しており、傾斜角は略１０度である。前記一側面に対向する他側面は、前記通流路４３７に連なり、エジェクタ４３の軸心に平行な平行面部と、該平行面部に連なり、噴射口４３９側がエジェクタ４３の軸心から離反する傾斜面部とを有している。
【００５３】
図４はラインミキサ４４を略示する斜視透過図である。
ラインミキサ４４は、液体が通流する通流円管４４１を備える。該通流円管４４１内には、心棒４４３を支持する二つの支持円環４４２、４４２が、軸方向に適当な間隔を空けて設けてある。支持円環４４２の内側には、斜交いに組んだ（Ｘ状に組んだ）骨組み４４２ａが設けてある。該骨組み４４２ａは、支持円環４４２の中心部で交差している。骨組み４４２ａの交差した部分に、心棒４４３の各端部が固定してある。支持円環４４２の外径は通流円管４４１の内径に略等しく、支持円環４４２は通流円管４４１に嵌合している。
【００５４】
心棒４４３には、液体を攪拌する複数の攪拌板４４４、４４４、・・・、４４４が、軸方向に並設されている。各攪拌板４４４は、通流円管４４１の径方向を長手方向とした矩形をなし、軸方向に対してそれぞれ異なる角度で傾斜している。各攪拌板４４４の周方向位置は、時計回り又は反時計回りに順に偏倚している。ラインミキサ４４に導入された液体は、攪拌板４４４に衝突し、流れの分割及び合流が発生する。また攪拌板４４４の背面にて渦が発生する。また各攪拌板４４４は軸方向に対してそれぞれ異なる角度で傾斜しているので、各攪拌板４４４に衝突する毎に流体の進行方向が変化する。
【００５５】
前記第１〜第４電磁弁６１〜６４の動作は、制御装置（制御部）１００によって制御される。エマルジョン燃料製造装置は、エマルジョン燃料製造装置の状態を示す表示パネル１２０及びユーザの操作を受付けるタッチパネル１２１を備える。図５は制御装置１００周りの構成を示すブロック図、図６は表示パネル１２０及びタッチパネル１２１を略示する正面図である。図６において、表示パネル１２０に表示されている画像に、対応する構成の符号を付している。
【００５６】
制御装置１００は、ＣＰＵ (Central Processing Unit) １０１、制御プログラムを記憶したＲＯＭ (Read Only Memory) １０２、データを一時的に記憶するＲＡＭ (Random Access Memory) １０３、暦日を記憶した書換え可能な不揮発性メモリ（記憶部）１０４、タイマ１０５、入力インタフェ−ス１０６及び出力インタフェ−ス１０７を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１０３に読み出して、エマルジョン燃料製造装置の動作を制御する。なお不揮発性メモリ１０４は書換可能な記憶媒体であればよい。例えば不揮発性メモリ１０４に代えてハードディスクを使用してもよい。
【００５７】
ＣＰＵ１０１は、入力インタフェ−ス１０６を介して、タッチパネル１２１から操作を示す信号を入力する。また第１〜第３流量計５１〜５３から流量を示す信号を入力し、第１〜第４液面センサ７１〜７４から水面又は液面の位置を示す信号を入力する。また第１及び第２フロートセンサ８１，８２から所定水位を検出したか否かを示す信号を入力する。
【００５８】
ＣＰＵ１０１は、出力インタフェ−ス１０７を介して、画像を表示する信号を表示パネル１２０に出力する。また循環ポンプ４１、定量ポンプ３１、送水ポンプ５、送油ポンプ２３、攪拌モータ３，２５に駆動信号又は停止信号を出力する。また第１〜第４電磁弁６１〜６４に開閉信号を出力する。
【００５９】
図６に示すように、表示パネル１２０の表面にタッチパネル１２１が配設してある。タッチパネル１２１は透明であり、ユーザはタッチパネル１２１を介して表示パネル１２０に表示された画像を視認することができる。表示パネル１２０には、水、重油及びエマルジョン燃料の流量、各電磁弁の開閉、各タンクにおける液量などを示す画像が表示される。各電磁弁の開閉は、色又は文字によって示される。例えば開の場合に「開」の文字を表示すると共に白色となり、閉の場合「閉」の文字を表示すると共に赤色となる。
【００６０】
また休日モード、手動モード又は自動モードを示す画像が表示される。休日モード、手動モード又は自動モードは、エマルジョン燃料装置の動作形態をそれぞれ示す。ユーザは、必要に応じて休日モード、手動モード又は自動モードを示す画像を押下し、各モードを選択することができる。なお各画像に対する押下はタッチパネル１２１によって検出される。手動モードが選択された場合、タッチパネル１２１における第１〜第４電磁弁６１〜６４を示す箇所の押下によって、各電磁弁が開閉される。
【００６１】
ＣＰＵ１０１は、自動モードが選択されている場合、第１液面センサ７１の検出値に基づいて、水タンク７への送水処理を実行する。図７はＣＰＵ１０１による送水処理を説明するフローチャートである。
ＣＰＵ１０１は、自動モードが選択されているか否か判定する（ステップＳ１）。自動モードが選択されていない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ１へ処理を戻す。自動モードが選択されている場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は第１液面センサ７１の検出値を取込み、中位置以下を検出するまで待機する（ステップＳ２：ＮＯ）。中位置以下を検出した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は第１電磁弁６１に開信号を出力し（ステップＳ３）、送水ポンプ５に駆動信号を出力する（ステップＳ４）。このときＣＰＵ１０１は第１流量計５１の計測値を取込み、所定の流量になるように送水ポンプ５の回転数を制御する。
【００６２】
ＣＰＵ１０１は、第１液面センサ７１の検出値を取込み、高位置を検出するまで待機する（ステップＳ５：ＮＯ）。高位置を検出した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は送水ポンプ５に停止信号を出力し（ステップＳ６）、第１電磁弁６１に閉信号を出力する。（ステップＳ７）。
【００６３】
ＣＰＵ１０１は、自動モードが選択されている場合、第２液面センサ７２の検出値に基づいて、重油タンク２４への送油処理を実行する。図８はＣＰＵ１０１による送油処理を説明するフローチャートである。
ＣＰＵ１０１は、自動モードが選択されているか否か判定する（ステップＳ１１）。自動モードが選択されていない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ１１へ処理を戻す。自動モードが選択されている場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は第２液面センサ７２の検出値を取込み、中位置以下を検出するまで待機する（ステップＳ１２：ＮＯ）。中位置以下を検出した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は第３電磁弁６３に開信号を出力し（ステップＳ１３）、送油ポンプ２３に駆動信号を出力する（ステップＳ１４）。このときＣＰＵ１０１は第２流量計５２の計測値を取込み、所定の流量になるように送油ポンプ２３の回転数を制御する。
【００６４】
ＣＰＵ１０１は、定量ポンプ３１に作動開始信号を出力する（ステップＳ１５）。該信号が入力された場合、定量ポンプ３１は、所定時間内に所定量の薬液を重油タンク２４に送出する。例えば定量ポンプ３１には、回転数、駆動時間及び動作頻度が予め設定してある。定量ポンプ３１は、例えば１２３．４秒間、５００ｒｐｍで回転する。この動作を１０回／時間の頻度で行う。ＣＰＵ１０１は、攪拌モータ２５に駆動信号を出力する（ステップＳ１６）。
【００６５】
ＣＰＵ１０１は、第２液面センサ７２の検出値を取込み、高位置を検出するまで待機する（ステップＳ１７：ＮＯ）。高位置を検出した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、定量ポンプ３１に作動停止信号を出力する（ステップＳ１８）。そして送油ポンプ２３に停止信号を出力し（ステップＳ１９）、第３電磁弁６３に閉信号を出力する（ステップＳ２０）。ＣＰＵ１０１は、攪拌モータ２５に駆動信号を出力する（ステップＳ２１）。
【００６６】
ＣＰＵ１０１は、自動モードが選択されている場合、平日モード処理又は休日モード処理を実行する。図９はＣＰＵ１０１による平日モード処理又は休日モード処理を選択する選択処理を説明するフローチャートである。
【００６７】
ＣＰＵ１０１は、自動モードが選択されるまで待機する（ステップＳ３１：ＮＯ）。自動モードが選択された場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、タッチパネル１２１にて休日モードを受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３２）。休日モードを受け付けた場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は休日モード処理を実行する（ステップＳ３５）。
【００６８】
休日モードを受け付けてない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は不揮発性メモリ１０４を参照し、現在が休日であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。なおＣＰＵ１０１は図示しないクロックを備えており、不揮発性メモリ１０４を参照することで現在の曜日を確認することができる。
【００６９】
現在が休日でない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は平日モード処理を実行する（ステップＳ３４）。現在が休日である場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は休日モード処理を実行する（ステップＳ３５）。
【００７０】
図１０はＣＰＵ１０１による平日モード処理を説明するフローチャートである。
ＣＰＵ１０１は、第３液面センサ７３の検出値を取込み、中位置以下を検出するまで待機する（ステップＳ３４１：ＮＯ）。中位置以下を検出した場合（ステップＳ３４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は第２電磁弁６２に開信号を出力し（ステップＳ３４２）、第４電磁弁６４に開信号を出力する（ステップＳ３４３）。ＣＰＵ１０１は攪拌モータ２５に駆動信号を出力し（ステップＳ３４４）、循環ポンプ４１に駆動信号を出力する（ステップＳ３４５）。循環ポンプ４１は予め設定した所定回転数で駆動する。
【００７１】
循環ポンプ４１の駆動によって、エジェクタ４３の真空室４３３は負圧になる。そのため水タンク７に貯留された水と重油タンク２４に貯留された重油及び薬液とが導入管１０を通流して、真空室４３３に吸入される。吸入された水、重油及び薬液は、縮径通路４３６、通流路４３７及び拡径通路４３８を通流し、ラインミキサ４４に噴射される。水及び重油は、ラインミキサ４４にて攪拌され、エマルジョン燃料となる。なおエジェクタ４３は、循環ポンプ４１が所定回転数で回転している場合に、水３０〜５０重量部と重油５０〜７０重量部とが混合されるように設計してある。
【００７２】
エマルジョン燃料は燃料タンク４０に貯蔵される。攪拌が不十分なエマルジョン燃料又は分離した水及び重油を多く含むエマルジョン燃料は、燃料タンク４０の下部に沈殿する。沈殿したエマルジョン燃料は、循環ポンプ４１に吸い込まれ、エジェクタ４３及びラインミキサ４４を通流し、再度攪拌される。
【００７３】
ＣＰＵ１０１は、第３液面センサ７３の検出値を取込み、高位置を検出するまで待機する（ステップＳ３４６：ＮＯ）。高位置を検出した場合（ステップＳ３４６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は第２電磁弁６２に閉信号を出力し（ステップＳ３４７）、第４電磁弁６４に閉信号を出力する（ステップＳ３４８）。ＣＰＵ１０１は攪拌モータ２５に停止信号を出力し（ステップＳ３４９）、循環ポンプ４１に停止信号を出力する（ステップＳ３５０）。
【００７４】
長時間燃焼を行う必要がある平日に、水及び重油のラインミキサ４４への導入とエマルジョン燃料の循環とを実行することができる。水及び重油の攪拌とエマルジョン燃料の循環とを一の循環ポンプ４１で実現することができ、構成を簡素化することができる。また攪拌の不十分なエマルジョン燃料を再度攪拌することができる。
【００７５】
またエマルジョン燃料をエジェクタ４３にて噴射し、エジェクタ４３にて発生した吸引力で水及び重油をラインミキサ４４に導入する。そのため水及び石油系燃料をラインミキサ４４に導入する動力を別途設ける必要がない。
【００７６】
図１１はＣＰＵ１０１による休日モード処理を説明するフローチャートである。
ＣＰＵ１０１は第２電磁弁６２に閉信号を出力し（ステップＳ３５１）、第４電磁弁６４に閉信号を出力する（ステップＳ３５２）。そしてＣＰＵ１０１は循環ポンプ４１に駆動信号を出力する（ステップＳ３５３）。ＣＰＵ１０１はタイマ１０５にて計時を開始し（ステップＳ３５４）、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ３５５：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ３５５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は循環ポンプ４１に停止信号を出力し（ステップＳ３５６）、ステップＳ３５３に処理を戻す。
【００７７】
休日などエマルジョン燃料を燃焼させる必要がない場合は、第２電磁弁及び第４電磁弁を閉じ、循環ポンプ４１を定期的に駆動させる。これにより、燃料タンク４０に貯留したエマルジョン燃料をラインミキサ４４にて攪拌し、エマルジョン燃料の分離を防止することができる。また導入管１０が負圧となるので、導入管１０から燃料タンク４０への逆流を確実に防止することができる。
【００７８】
また水源タンク１において、水の酸化還元電位を低下させている。重油が酸化していても、酸化還元電位の低い水と混合することで重油は還元され、重油を改質することができる。
【００７９】
また重油５０〜７０重量部と水３０〜５０重量部とを混合させてエマルジョン燃料を製造しているので、重油に対する水の割合が高く、燃焼効率を向上させることができる。
【００８０】
なお手動モードが選択されている場合、各電磁弁の開閉、各ポンプの駆動／停止は、ユーザのタッチパネル１２１操作によって実行される。上記実施の形態は、タッチパネル１２１にてユーザの操作を受け付けているがこれに限定されない。例えばスイッチ類を設け、該スイッチ類にて操作を受け付けてもよい。
【００８１】
（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係るエマルジョン燃料製造装置を示す図面に基づいて詳述する。図１２はエマルジョン燃料製造装置の概略配管図である。
【００８２】
水タンク７の下部には、水タンク７内における水面の位置を検出する第１液面センサ７１が設けてある。該第１液面センサ７１は電極を備えており、水面の高位置、中位置及び低位置を検出する。また第１液面センサ７１は、中位置の設定を変更することができるようにしてある。水タンク７は導水管１１を介してエジェクタ４３の供給口４３１に接続してある。導水管１１には、水タンク７の水をエジェクタ４３に導く導水ポンプが介装してある。
【００８３】
重油タンク２４の下部には、重油タンク２４内における液面の位置を検出する第２液面センサ７２が設けてある。該第２液面センサ７２は電極を備えており、液面の高位置、中位置及び低位置を検出する。また第２液面センサ７２は、中位置の設定を変更することができるようにしてある。
【００８４】
重油タンク２４に、重油が循環する重油循環管１７が接続してある。重油循環管１７は、重油タンク２４の上部及び下部に接続している。重油循環管１７には、重油を送出する重油循環ポンプ１８が介装してある。重油循環ポンプ１８は、重油タンク２４の下部から上部に重油を循環させる。重油循環管１７において、重油循環ポンプ１８の吐出口と重油タンク２４の上部との間に、重油循環管１７を開放又は閉鎖する第５電磁弁６５が配設してある。該第５電磁弁６５の開閉及び重油循環ポンプ１８の駆動は、制御装置１００によって制御されるようにしてある。
【００８５】
第５電磁弁６５と重油循環ポンプ１８との間に位置する重油循環管１７と、エジェクタ４３の吸入口４３２とが導油管１２によって接続されている。導油管１２には、導油管１２を開放又は閉鎖する第６電磁弁６６が介装してある。該第６電磁弁６６の開閉は、制御装置１００によって制御されるようにしてある。
【００８６】
制御装置１００は必要に応じて第５電磁弁６５を開き、第６電磁弁６６を閉じて、重油循環ポンプ１８を駆動させる。乳化剤タンク３０から送出された薬液と重油とが循環し、攪拌される。
【００８７】
制御装置１００は必要に応じて第５電磁弁６５を閉じて、第６電磁弁６６を開き、重油循環ポンプ１８を駆動させる。重油タンク２４内の薬液及び重油は、エジェクタ４３の吸入口４３２に送出される。エジェクタ４３から水が噴射されることによって、真空室４３３が負圧になり、薬液及び重油が吸入される。
【００８８】
エジェクタ４３にはラインミキサ４４が同軸的に接続してある。ラインミキサ４４は、水、薬液及び重油を攪拌する。ラインミキサ４４は、配管９０を介して循環管４２に接続してある。配管９０には、配管９０を開放又は閉鎖する第７電磁弁６７が介装してある。循環管４２には、循環ポンプ４１が介装してある。循環管４２において、循環ポンプ４１の吸込口４１ａと燃料タンク４０の下部との間に、循環管４２を開放又は閉鎖する第８電磁弁６８が介装してある。前記配管９０は、第８電磁弁６８と循環ポンプ４１の吸込口４１ａとの間に接続してある。循環ポンプ４１の吐出口４１ｂと燃料タンク４０の上部との間に、ラインミキサ４９が介装してある。第７及び第８電磁弁６７、６８の開閉は、制御装置１００によって制御されるようにしてある。
【００８９】
燃料タンク４０の下部には、重油タンク２４内における液面の位置を検出する第３液面センサ７３が設けてある。該第３液面センサ７３は電極を備えており、液面の高位置、中位置及び低位置を検出する。また第３液面センサ７３は、中位置の設定を変更することができるようにしてある。
【００９０】
制御装置１００は、第３液面センサ７３の検出値に基づいて、第７及び第８電磁弁６７、６８を開き、循環ポンプ４１を駆動させる。エジェクタ４３及びラインミキサ４４を通過して攪拌された液体は、循環ポンプ４１を通流し、ラインミキサ４９にて攪拌され、エマルジョン燃料となる。エマルジョン燃料は燃料タンクに貯蔵される。沈殿したエマルジョン燃料は、循環ポンプ４１に吸い込まれ、ラインミキサ４９を通流し、再度攪拌される。
【００９１】
燃料タンクは、エマルジョン燃料を供給する供給管４５を介して、ボイラ２００のバーナ２０１に接続してある。ボイラ２００は、バーナ２０１の着火又は消火操作を受け付ける操作部２０２を備える。操作部２０２の操作信号は、制御装置１００に入力される。制御装置１００は、バーナ２０１に着火又は消火を示す信号を出力する。バーナ２０１は、操作部２０２での操作に基づいて着火又は消火を行う。供給管４５には、エマルジョン燃料をボイラ２００に送出する供給ポンプ４６が介装してある。
【００９２】
供給ポンプ４６とバーナ２０１との間において、エマルジョン燃料を加熱するヒータ４７が供給管４５の周囲に設けてある。また供給管４５を開放又は閉鎖する第９電磁弁６９が供給管４５に介装してある。ヒータ４７は供給ポンプ４６側に位置し、第９電磁弁６９はバーナ２０１側に位置する。ヒータ４７は、可能な限りバーナ２０１の近傍に配置される。供給ポンプ４６、ヒータ４７及び第９電磁弁６９の動作は、制御装置１００によって制御されるようにしてある。
【００９３】
制御装置１００は、操作部２０２にて着火操作がなされた場合、第９電磁弁６９を開き、ヒータ４７及び供給ポンプ４６を駆動する。制御装置１００は、第３流量計５３の計測値を参照し、予め設定した流量になるように供給ポンプ４６の回転数を制御する。エマルジョン燃料は、ヒータ４７によって適度な温度（例えば３０〜４０度）に加熱される。供給ポンプ４６によって送出されたエマルジョン燃料は、ヒータ４７によって加熱され、粘性が低下する。そのためエマルジョン燃料をバーナ２０１に円滑に供給することができる。また気温の低下によってエマルジョン燃料が凝固することを回避し、バーナ２０１の不着火を防止することができる。なお操作部２０２にて消火操作がなされた場合、制御装置１００は、第９電磁弁６９を閉じ、供給ポンプ４６を停止させる。
【００９４】
ヒータ４７と第９電磁弁６９との間に位置する供給管４５と、燃料タンクとは、エマルジョン燃料を戻す返戻管（返戻路）４８を介して接続してある。制御装置１００は、例えばボイラ２００での燃焼を終了した場合に、第９電磁弁６９を閉じ、供給ポンプ４６を駆動させる。供給管４５に残留しているエマルジョン燃料は、返戻管４８を通流して燃料タンクに戻る。
【００９５】
供給管４５にエマルジョン燃料が残留した状態で長時間が経過した場合、エマルジョン燃料が分離することがある。分離によって発生した水は、エマルジョン燃料の燃焼を再開する場合、バーナ２０１での不着火の原因となる。残留したエマルジョン燃料を燃料タンクに戻すことによって、前記不着火を回避することができる。
【００９６】
重油タンク２４は、バーナ２０１付近の供給管４５よりも高位置にある。供給管４５及び重油タンク２４は、エマルジョン燃料に重油を追加する追油管２８を介して接続してある。追油管２８の一端部は、第９電磁弁６９とバーナ２０１との間に接続してあり、他端部は、重油タンク２４に接続してある。追油管２８を開放又は閉鎖する第１０電磁弁６０が、追油管２８に介装してある。第１０電磁弁６０は、操作部２０２の操作に連動して開閉する。操作部２０２にて着火操作がなされた場合、第１０電磁弁６０は開く。重油タンク２４からバーナ２０１付近の供給管４５に、重力の作用で重油が供給される。重油は、供給管４５を通流するエマルジョン燃料に追加される。第１０電磁弁６０及び追油管２８は、第１０電磁弁６０が開いた場合、供給管４５を通流するエマルジョン燃料の流量に対して１〜２パーセント程度の流量で重油が通流するように設計してある。操作部２０２にて消火操作がなされた場合、第１０電磁弁６０は閉じる。
【００９７】
操作部２０２にて着火操作がなされた場合、供給管４５を通流するエマルジョン燃料に１〜２パーセント程度の割合で重油が追加される。これにより、バーナ２０１が着火しやすくなり、またボイラ２００での燃焼効率が向上する。なおエマルジョン燃料に追加する重油の割合は、上述した１〜２パーセントに限定されず、適宜選択することができる。また追油管２８にポンプを介装し、所望の割合でエマルジョン燃料に重油を追加するように構成してもよい。この場合、重油タンク２４を供給管４５よりも上方に配設する必要はない。
【００９８】
実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９９】
なお実施の形態１において、実施の形態２と同様に、ヒータ４７、第９電磁弁６９、返戻管４８、追油管２８及び第１０電磁弁６０を設けてもよい。実施の形態１及び２は、液体の通流に管を使用しているが、液体が通流する他の手段を使用してもよい。例えば射出成形又は切削加工によって液体が通流する通路を形成してもよい。なお重油は石油系燃料の一例であり、灯油など他の石油系燃料を使用してもよいことは言うまでもない。
【０１００】
実施の形態１及び２において、各電磁弁は管の開閉を行っているが、開度を調整する構成であってもよい。これにより、弁の開度によって管を通流する液体の流量を調整することができる。水源タンク１及び油源タンク２１は、エマルジョン燃料製造装置と別体であるが、エマルジョン燃料製造装置に含まれていてもよい。
【０１０１】
以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
２  焼結体
７  水タンク
１０  導入管（導入路）
２４  重油タンク
２８  追油管（追油路）
４０  燃料タンク（タンク）
４１  循環ポンプ（ポンプ）
４２  循環管（循環路）
４３  エジェクタ
４４、４９  ラインミキサ
４５  供給管（供給路）
４７  ヒータ
４８  返戻管（返戻路）
６２  第２電磁弁（調整弁）
６４  第４電磁弁（調整弁）
１００  制御装置（制御部）
１０４  不揮発性メモリ（記憶部）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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