(57)【要約】      （修正有）【課題】バーナ点火時に直ちに良好な乳化燃料を供給することのできる乳化燃料供給装置及びそれに利用されるミキサを提供する。【解決手段】乳化燃料供給装置１は、水タンク２、燃料油タンク３、乳化剤タンク４、乳化燃料タンク５の各タンクと、制御盤６、蒸気ボイラ８とからなる。水タンク２、燃料油タンク３、乳化燃料タンク５には、夫々、熱交換器１１、２１、５１が設けられ、一方、全てのタンク内には電気加温が可能なヒータを設けている。各熱交換器１１、２１、５１は、内部にミキサを有し細分化、均一化を行う。さらに、蒸気ボイラ８から蒸気を供給されるとともに、冷却水も別途供給され、加温と冷却をする。制御盤６の制御により、バーナ運転中は燃料油、水、乳化剤、乳化燃料は、主に熱交換器により温度制御される。一方、バーナの停止・或いは運転終了時においては、電気加温により各タンクの温度が最適に維持されて次回のバーナ運転開始に備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油と水を混合して乳化燃料を製造する乳化燃料供給装置において、
混合された乳化燃料を保管する乳化燃料タンクと、
該乳化燃料タンクからバーナ等の燃焼装置（以下、バーナと称する）へ乳化燃料を供給する配管と、
該乳化燃料タンク内の温度を計測する温度計と、
該乳化燃料タンク内の乳化燃料の温度を調整する手段と、
設定された目標温度と前記温度計による計測温度とにより、前記温度調整手段を制御する制御盤とを有することを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１の乳化燃料供給装置において、
前記制御盤は、前記バーナの運転が停止或いは終了しても、前記温度制御を行うことを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１の乳化燃料供給装置において、
前記乳化燃料供給装置は、さらに、燃料油を保管する燃料油タンクと、
水を保管する水タンクと、
該燃料油タンクと水タンクの内部温度を計測する温度計と、
該燃料油タンクと水タンクの加温及び／又は冷却を行う熱源とを有し、
前記制御盤は、燃料油と水との混合時の夫々の温度が設定された目標温度となるように、計測された夫々のタンク温度に基づいて、該熱源を稼動して温度制御を行うことを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１の乳化燃料供給装置において、
前記制御盤は、前記バーナの運転が停止或いは終了しても、温度が設定された目標温度となるように、該熱源を稼動して温度制御を行うことを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項５】
請求項１の乳化燃料供給装置において、
前記乳化燃料タンクに至る配管の途中にラインミキサを設け、
該ラインミキサは、直径１０〜１ｍｍの球を充填した静止型ミキサであることを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項６】
請求項３の乳化燃料供給装置において、
前記制御盤は自動運転モード画面と手動運転モード画面を含む複数モードのうち、一のモードの画面を表示する表示画面を有し、
前記自動運転モード画面は、制御盤による制御のもとで設定目標温度となるように各タンクの温度制御をするように指示する自動運転ボタンを表示するとともに、燃料油、水、乳化燃料の各タンク内温度を同一画面内に表示し、かつ操作者が手動で各タンクの温度を直接制御する手動運転モード画面に切り替える入力ボタンを表示することを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記制御盤は更に温度運転モード画面を有し、該温度運転モード画面が前記表示画面に表示されたとき、前記制御盤は前記バーナの運転が停止或いは終了しても、温度が設定された目標温度となるように該熱源を稼動して温度制御を行うべきタンクを操作者に指定させるボタンを表示することを特徴とする乳化燃料供給装置。
【請求項８】
静止型ミキサにおいて、流体が移動する経路内を直径１０〜１ｍｍの球により充填された静止型ミキサ。
【請求項９】
請求項８の静止型ミキサを多段に接続し、前記接続点に他種の流体を導入することを特徴とする静止型ミキサ。
【請求項１０】
請求項８の前記静止型ミキサにおいて、熱媒体を流す流路を前記経路に設けることを特徴とする静止型ミキサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油と水をエマルジョン化（乳化）しながら、バーナ等の燃焼装置（以下、バーナと称する）に燃料を供給する乳化燃料供給装置及びそれに利用されるミキサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軽油、灯油、重油等の燃料油と水を混合して得られる乳化燃料は、燃焼すると単位重量あたりの燃料油量が減少し、その分熱量が減少する。
一方で、乳化燃料は、燃焼効率が高まることによる熱量の増加や窒素酸化物（ＮＯＸ）や煤塵の発生が低減される燃料であることが知られている。
【０００３】
燃料油と水との混合に最適な乳化剤についての検討や、燃料油と水を混ぜ合わせる際の温度管理、超音波印加による攪拌についての検討については、例えば特許文献１、２に見られる。特許文献１においては、完成した乳化燃料を長期間保存した場合に、燃料油と水の分離の状態を観察した例が示されている。しかしながら、そのこの文献では、室温で放置しておいた場合の変化状態を観察したに過ぎず、作成された乳化燃料に対してどのようにメンテナンスすべきかの検討はされていない。また、特許文献３には、燃料油と水を混合燃料戻しラインにて繰り返し混ぜ合わせる際の温度低下についての対応が示されてはいるが、保存についての検討はされていない。
【０００４】
また、特許文献２においては、燃料油と水を乳化する際においてスタティックミキサを利用することが開示されているが、水の粒子レベルでの均一な混合についての検討がされていない。
【特許文献１】特開２００６−２８２１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９４３８号公報
【特許文献３】特開２００７−３２９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の試みにおいては、製造された乳化燃料がどの程度長期間、乳化状態を保持できるかどうかの実験しかされておらず、その保存環境をどのようにすべきかの検討は行われていない。本発明者によれば、室温で放置した場合においては、やはり燃料油と水との混合状態の変化が観測されている。本発明は、燃料油と水を乳化しながら、バーナに燃料を供給する乳化燃料供給装置において、乳化燃料タンクに残っている乳化燃料の乳化状態を維持して、バーナ点火時に直ちに良好な乳化燃料を供給することのできる乳化燃料供給装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、製造された乳化燃料について、従来のような室温への放置ではなく、保存温度を管理することにより乳化燃料の水と燃料油の分離が抑制できることを見出したものである。特に、その設定温度は、室温よりも高温に設定される。
【０００７】
しかして、本発明は、燃料油と水を乳化しながら、バーナに燃料を供給する乳化燃料供給装置において、混合された乳化燃料を保管する乳化燃料タンクと、該乳化燃料タンクからバーナへ乳化燃料を供給する配管と、該乳化燃料タンク内の温度を計測する温度計と、該乳化燃料タンク内の乳化燃料の温度を調整する手段と、設定された目標温度と前記温度計による計測温度とにより、前記温度調整手段を制御する制御盤とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の静止型ミキサにおいては、流体が移動する経路内を直径１０〜１ｍｍの球が充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本乳化燃料供給装置は、乳化燃料をタンクに保管しておき、安定状態に保持された乳化燃料を直ちに供給することができ、バーナの停止状態から運転開始へと急速に立ち上げることができる。
【００１０】
また、本静止型ミキサは、水、燃料油の分子の塊（クラスタ）を細分化さらに微細化し、粒子を均一化した状態とすることができる。また、水、燃料油を混合する際において、燃料油中に水を分散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
乳化燃料は、互いに溶融しない二つの液体を混合し、一方の液体が小滴となって他の液体に分散したものであり、二つのタイプがある。
水中油滴型・・・・水の連続相であって、油が分散されているもの
油中水滴型・・・・油が連続相であって、水が分散されているもの
どちらが乳化に適しているかという議論はもはや終わり、油中水滴型が最良の効果をもたらすことは既に結論づけられている。従来進められてきた乳化燃料は水中油型が主体であり、乳化が完全な状態で維持することができず短時間で分離が進み乳化燃料としての燃焼効果は望めない。本実施例においては、油中水滴型を適用するものとする。
【００１２】
また、本実施例において使用する乳化剤としては、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでも良い。例えば、ソルビトール、ソルビタン及びソルバイド等の多価アルコールの脂肪酸エステルや、アルコールのアルキレンオキサイド付加物等の非イオン界面活性剤などを用いることができる。界面活性剤によるものは、水の割合が１０％以下で、常温では乳化が困難であり、また乳化時間も長く、燃料油の品質によって乳化が不安定で、水の粒子にバラツキがあり、温度摂氏６０度以上では短時間で分離するという傾向であった。これは、親水基と親油基のバランス（ＨＬＢ）の低い界面活性剤を主材としているため温度が加わったり、時間が経過したりするにつれて燃料油と水の界面に配位している界面活性剤がより親油性になり、また界面膜の粘性が下がり弱くなって水滴を保持できなくなるという現象によるものである。
【００１３】
本実施例においては、このような界面活性剤に代えて、水と炭素の微粒子（０．０１〜０．３ミクロンのコロイド状粒子）を混合し、保護コロイド、分散剤で分散した乳化剤を利用してもよい。炭素の微粒子は水によるカロリー低下の補填として配合されるものであるが、さらに炭素の超微粒子が元来親油性の物質であり保護コロイドを吸着していても油に漏れやすいため、炭素粒子が保護膜となり、これに燃料油の成分である高分子アスファルテン、レジン等が取り巻き、水粒子の周りに丈夫な界面を形成することができる。このような乳化剤によれば、燃料油に対する水の混合割合を多くし燃料油５０％、水５０％の比率まで水を増やしても完全乳化を得ることが可能である。
【００１４】
尚、本実施例の説明の中でさらに詳述するが、本実施例においては、まず水のクラスタを細分化し水粒子を均一化した後に、燃料油とこの乳化剤及び水を混合している。
【００１５】
一方、燃料油と水を混合する際の温度管理については、燃料油の種類及び乳化剤の種類に依存するところがあるが、本実施例として示めす燃料油と水の場合には、水摂氏３７度、燃料油摂氏３２度に温度調整（加温又は冷却）した状態が適当である（乳化剤温度は摂氏２７度であった）。
【００１６】
ところで、乳化燃料は安定化させることが難しく、時間の経過とともに分離される。図５Ｃに、分離が起こり、水粒子が大きくなり燃料としては適さない状態になった乳化燃料（７００倍に拡大した）を示す。本発明者の実験によれば、作成された乳化燃料の分離には、温度管理の影響することが判っている。
【００１７】
本実施例においては、混合された乳化燃料は温度管理されるものとなっている。保存温度としては混合時の温度を保持するものであるが、混合温度よりもやや高い摂氏３８．９度とするのが良好であった。この温度を維持した結果、乳化燃料に含まれる水の粒子は、長期間、混合時の粒径と分散状態で保存することができた。
【００１８】
図１は、本実施例による乳化燃料供給装置１の概要を示す図であって、乳化燃料供給装置１は、燃料油タンク３、水タンク２、乳化剤タンク４及び乳化燃料タンク５の各タンクと、装置の制御を行う制御盤６、蒸気ボイラ８とからなる。燃料油タンク３には、この場合、燃料油として重油が供給されている。
【００１９】
燃料油タンク３、水タンク２には、夫々、浸漬式ポンプ１９、２９と、熱交換器１１、２１が設けられている。また、乳化燃料タンク５には、浸漬式攪拌機５６及びが熱交換器５１が設けられている。熱交換器１１、２１、５１については、図４でさらに説明するが、加温／冷却を行うものであり、供給管９から蒸気が供給され、供給管３３、３４、３５から冷却水（水道水、地下水等）が供給される。浸漬式ポンプ１９、２９は、対応するタンクから内容物を汲み出すものである。
【００２０】
蒸気ボイラ８からは各熱交換器１１、２１、５１に対して供給管９を介して蒸気を供給しており、タンク２、３、５内の加温制御を行う。
【００２１】
制御盤６には、タッチパネル式液晶による表示装置７が設けられ、操作者に対するシステム状態のガイダンスや運転設定ができるものとなっている。表示装置７については、後述する。
【００２２】
図２、図３に、乳化燃料供給装置１の配管系統図を示す。図２と図３は、夫々図面上右端或いは左端に丸で囲まれたＸにおいて、接続されている。
【００２３】
電動弁１０は、外部の水配管から水を取得するための弁であり、制御盤６と制御線で１０３からの信号で開閉される。電動弁１０からは、途中、熱交換器１１を経由して、水タンク２に至る。水タンク２に蓄積された水を再度、熱交換器１１を介して図中矢印Ａで示す方向に循環させる循環路が設けられており、水タンク２から熱交換器１１に至る途中に、開閉弁１３、ポンプ１２が介在する。ポンプ１２は、制御盤６から制御線１０４の信号で運転が制御される。水タンク２には、内部の温度を電気的に加温するヒータ２０６が設けられており、ヒータ２０６は電気加温装置２０５で駆動される。
【００２４】
電動弁２０は、外部の燃料油配管から燃料油を取得するための弁であり、制御盤６と制御線で１０３からの信号で開閉される。電動弁２０からは、途中、熱交換器２１を経由して、燃料油タンク３に至る。燃料油タンク３に蓄積された燃料油を再度、熱交換器２１を介して図中矢印Ｂで示す方向に循環させる循環路が設けられており、燃料油タンク３から熱交換器２１に至る途中に、開閉弁２３、ポンプ２２が介在する。ポンプ２２は、制御盤６から制御線１０４の信号で運転が制御される。燃料油タンク３には、内部の温度を電気的に加温するヒータ３０６が設けられており、ヒータ３０６は電気加温装置３０５で駆動される。
【００２５】
タンク２及び3には、浸漬式ポンプ１９、２９が設けられており、各浸漬式ポンプ１９、２９からは、夫々、電動弁１４、２４、流量計１５、２５、調節弁１６、２６、逆止弁１７、２７及びラインミキサ３６、３７に至る配管が設けられており、図中Ｘに至る経路において相互が連結されている。ラインミキサ３６、３７については、図４を用いて後述することにするが、稼動部を持たない静止型ミキサ（スタティックミキサ）である。
【００２６】
乳化剤タンク４には、乳化剤が蓄えられており、開閉弁３１、ポンプ３２、逆止弁２８を介して、燃料油タンク３からの逆止弁２７の出口側配管に連結し、乳化剤はまず燃料油と合流される。ポンプ３２には、制御盤６から制御線１０６の信号で運転が制御される。乳化剤タンク４には、内部の温度を電気的に加温するヒータ４１が設けられており、ヒータ４１は電気加温装置４２で駆動される。
【００２７】
図３において、図中経路Ｘから乳化燃料タンク５の循環路中に投入される。この循環路は、矢印Ｄに示す方向に、電動弁５２、乳化燃料攪拌ポンプ５９、再度乳化燃料タンク５に戻す循環路である。経路Ｘからは、乳化燃料攪拌ポンプ５９に至る経路にて循環路と合流する。ラインミキサ５５は、ラインミキサ３６、３７と同様な稼動部を持たない静止型ミキサであり、ラインミキサ３６、３７により前処理（燃料油と水の夫々のクラスタの細分化、及び燃料油と乳化剤の混合）を行い、ラインミキサ５５により最終的な混合状態とする。このように、ラインミキサは多段に接続されていて、前段のラインミキサと後段のラインミキサの間に他種の流体（本実施例では燃料油と乳化剤の混合物と水）が導入される。
【００２８】
乳化燃料タンク５には、別の循環路が設けられており、この循環路は矢印Ｃに示すように、開閉弁５３、ポンプ５４及び熱交換器５１を経由して乳化燃料タンク５に乳化燃料を循環させる。乳化燃料タンク５には、内部の温度を電気的に加温するヒータ４０４が設けられており、ヒータ４０４は電気加温装置４０３で駆動される。図中５６は、浸漬式攪拌機である。
【００２９】
図２に戻り、流量設定器６３には、乳化燃料タンク５へ送出すべき水と燃料油の流量が、制御盤６からの信号線１０１により設定されている。混合調整計６１、６２には、流量設定器６３から水と燃料油の目標流量値が与えられる。
【００３０】
混合調整計６１、６２は、与えられた目標流量値となるように、流量計１５、２５で計測された流量を帰還制御しながら、調節弁１６、２６の開度の調整を行うものである。また、これらの計測値は信号線１０７により制御盤６にも報告される。また、調節弁１６、２６の開度制御は、制御盤６から直接手動で行うこともでき、これらは信号線１０２により制御盤６から指示される。
【００３１】
制御盤６からは、このほかにも、各種弁（電動弁、開閉弁）１０、１３、１４、２０、２３、２４、３１、５２、５３への開閉指示を行う信号線１０３、循環ポンプ１２、２２、５４、攪拌ポンプ５９の制御を行う信号線１０４、浸漬式ポンプ１９、２９の制御を行う信号線１０５、乳化剤のポンプ３２の制御を行う信号線１０６が敷設されている。
【００３２】
また、各タンク内液量を計測する液量計２０１、３０１、４０１、４３から液量を取得する信号線１０８や、各タンク或いは配管中の温度を測定する温度計２０２、３０２、４０２、４４から温度を取得する信号線１０９及び配管中の圧力を測定する圧力計２０３、３０３、４０３からの圧力を取得する信号線１１１が、各電気加温装置２０５、３０５、４２、４０３への制御線１１２が制御盤６に接続されている。さらに、乳化燃料タンク５の浸漬式攪拌機５６への信号線１１４や、外部のバーナへ乳化燃料を供給する配管中の開閉弁５８への信号線１１５、及びポンプ６０への信号線１１３が接続されている。
【００３３】
図４は、熱交換器及びラインミキサの一部断面図である。図４Ａは、熱交換器１１、２１、５１であり、図４Ｂラインミキサ３６、３７、５５を示す。ラインミキサ及び熱交換器もその内部構造はほぼ同じであって円筒形状をしており、円筒形状の容器７５、７５’の内部には直径５ｍｍ程度のセラミック球７２が詰められている。図中左側の入り口から水、燃料油等の流体を導入し、右側の出口から導出するものである。この流体が移動する経路に内において、流体は球７２の隙間を通ることにより細分化され、かつ、球に衝突することにより更に微細化されることを繰り返す。熱交換器は、流体の移動する流路にさらに熱媒体を流す流路を設けたものであり、円筒形状の容器７５の外周に蒸気又は冷却水の通る配管７３が配置されている点がラインミキサとは異なるものである。熱交換器はさらに、左右の出入り口７８、７９から径を拡大した拡大部７７を有するボンベ形状の円筒７４を外側に有しており、円筒形状の容器７５を収容している。容器７５の左右は球７２が脱落しないような小開口を持つ網７６が設けられており、拡大部７７からの流体を容器７５の側面の全面で球７２の充填された内部に導入できるようになっている。
【００３４】
両者とも、内部に導入された流体の分子のクラスタを細分化さらに微細化するものである。また、水、燃料油及び乳化剤が混合された状態で、ラインミキサに導入されると、混合物がセラミック球の隙間を移動して、攪拌が進むものである。一方、熱交換器の外周の配管７３には、蒸気又は冷却水が夫々の開閉弁の開閉により、選択的に供給されるものであり、この制御は制御盤６において行われる。尚、ラインミキサ３６、３７、５５も、熱交換器から蒸気または冷却水が流れる配管７３を除き、ボンベ形状の円筒７４に収容されたものとしても良い。
【００３５】
本実施例ではセラミック球の直径として５ｍｍのものを適用した。セラミック球が小さくなればなるほど攪拌には適するが逆に抵抗が大きくなる。径が大きくなれば、その逆の現象が起こるため、径の範囲としては、直径１０ｍｍないし１ｍｍが適当である。ラインミキサ３６、３７、５５、また熱交換器１１、２１、５１の内部のラインミキサとは同じ直径のセラミック球を利用しても構わないが、径を変更しても構わない。また、その材質もガラス、鉱石等に変更することができる。
【００３６】
本実施例のラインミキサを用いると、油滴中に含まれる水粒子が細分化さらに微細化され、かつ均一に混合される。燃料油中に水の微粒子が分散した水微粒子の大きさは、１０〜３０ミクロンとするのが良い。
【００３７】
重油においては、乳化燃料に含まれる水粒子の大きさについては細かいほど良いと信じられていたが、無重力落下滴のミクロ爆発写真の結果から、１０ミクロン以下では気泡の微泡のまま噴出しても噴霧油滴の再微粒化の力が非常に小さく、ミクロ爆発とはならず、集合沸点が必要であることが判明した。
逆に５０ミクロン以上の場合は噴霧油滴の気化と、燃焼とミクロ爆発による油滴の再微粒化のタイミングが外れ、ミクロ爆発の効果が低下する。よって、水粒子の大きさは重油の性質（含有成分）により多少異なるが、通常では凡そ１０〜２０ミクロン前後が最適であり且つ、その水粒子が均一でなければ安定した連続燃焼は得られないという事になる。このように、混合する前の段階での、熱交換器１１及びラインミキサ３６による水粒子の微細化・均一化が大きな役割を持っている。
【００３８】
また、このように微細化された水粒子を取り巻く燃料油においても、クラスタを細分化することが必要であるが、熱交換器２１及び／またはラインミキサ３７がこの役目を担っている。
【００３９】
一方、水と炭素の微粒子（０．０１〜０．３ミクロンのコロイド状粒子）を混合し、保護コロイド、分散剤で分散した乳化剤を利用すると、保護コロイドを吸着した炭素超微粒子が水粒子の界面の複合膜となり、これに重油の成分である高分子極性アスファルテン、レジン等が取り巻くことにより、油中の水滴は安定した状態で保たれるものとなる。
【００４０】
図５に乳化燃料の拡大写真（７００倍）を示す。図５Ａは本実施例のラインミキサにより得られた乳化燃料であり、均一に分散しかつその粒径は揃っている。一方、図５Ｂは、混合エレメントの形状にスパイラルタイプを適用したスタティックミキサを利用した場合の乳化燃料拡大写真である。この種のミキサは市販されており、混合エレメントとして２種類のエレメントが交互に、且つ、各々９０度になるように内部に固定され、各エレメントは短い板状のものを１８０度捻られている。このようなミキサを利用した場合においては、図５Ｂに示すように、粒径の大きな水粒子が観察された。水粒子が不均一であると、乳化燃料としては不安定である。
【００４１】
本実施例により混合された乳化燃料においては、燃焼させると水粒子が輻射熱を受けて沸点に達し、瞬時に膨張する。その力により更に油滴が再微粒子化されて着火性を向上させることができる。その結果、燃料油のみの燃焼と比べて、安定された燃焼が実現できるため、燃焼効率が向上して熱量が増加する。この熱量の増加は、水が加わったことによる、単位重量当りの燃料油量の減少や水の蒸発の際の気化熱による火炎温度の減少による熱量の低減を補う。実際の燃焼試験においても、空気量を適正（通常の空気量の15％〜40％程度）に調整した状態で、水の割合を２０％、３０％にしても火炎温度が下がらない傾向が観測された。従って、同じ熱量を出力するのに、必要な燃料油量を減らすことができ燃料のコストを削減することができる。
【００４２】
一方、バーナへの影響に関しては、燃料に添加した水は、水蒸気として排煙中に含まれるが燃料油中の水素の燃焼によって生ずる蒸気量が排煙量の１０％前後に達するのに対し、約２０％の添加した水によって増加する蒸気量は理論的に１〜２％と極めて少量である。実際には水添加しない場合に一部の未燃炭質物が二酸化炭素として膨張せず水蒸気比が理論値よりも高い値を示すことと相殺する。従って、水蒸気比は水添加の有無にかかわらず、いずれの場合も１０％前後と考えてよい。このことは、バーナの腐食が促進される恐れがないことを証明している。
【００４３】
また、燃料油の燃焼から乳化燃料の燃焼に切り替えた場合には、バーナ内部に付着している未燃カーボンをも燃焼させ、その結果、配管面などの熱伝導率が上昇し、バーナ効率が向上する一方、バーナ内部を常にクリーンな状態に保つことができるという効果もある。
【００４４】
制御盤６には、タッチパネル式液晶による表示装置７が設けられ、運転者に対するシステムのガイダンスや運転設定ができるものとなっている。
【００４５】
図６は、電源投入時における表示装置７の初期画面であり、燃料自動運転１１０、温度移送運転１２０、燃料手動運転１３０、異常監視１４０、温度設定１５０の各モードの選択するボタンが表示されており、そのボタンに触れることによりボタンに割り当てられたモード画面へ移動できるようになっている。また、各モードの画面から他のモード画面への移動も画面操作により移動することが可能であるが、これについては、各画面の説明において述べることにする。
【００４６】
（燃料自動運転モード）
図７は、燃料自動運転モードの操作画面である。画面において、下段２１０に全てのモードに対応するボタンが表示されている。燃料自動運転についてのボタンが押下された如く表示されていて、現状、燃料自動運転モード画面が選択されていることを示している。下段２１０の各ボタンに触れることにより、その対応する画面モードに移行する。これは、以下に述べる各モードにおいて共通である。
【００４７】
画面左上部２６０には、各モードの選択ボタンが示されており、このボタンによっても他のモードへの移行が可能である。
画面左上部２６０の「自動運転」のボタンを押した際の動作については、別途図１２のフローを用いて説明する。
【００４８】
画面上部中央には、異常を示すボタン２８０が表示されており、乳化燃料供給装置１に運転異常が起こった際には、表示色を警告色（赤色、或いはその点滅）として異常を操作者に知らせるものである。また、ボタンとしての機能を持っており、このボタンを選択すると後述の異常監視画面に移行することもできる。
【００４９】
異常を示すボタンの左横には、流量の積算値をリセットするボタン２３０が表示されており、ボタン押下により、後述の各積算値２４０がリセットされる。
【００５０】
画面上中央２７０には、各温度計の計測値が水タンク２（水タンク温度）、燃料油タンク３（油タンク温度）、乳化燃料タンク５（乳化燃料タンク温度）、乳化剤タンク４（乳化剤タンク温度）の各タンクの内部温度が表示されており、操作者は一度に各タンクの温度状態を確認できるようになっている。また、中央左側の領域２５０は、水タンク２、燃料油タンク３及び乳化剤タンク４（乳化剤を２系統分としてもよいように２系統分表示として用意されている）から流量計を経由して流れる単位時間当たりの流量が、その下の領域２４０には、リセットボタン２３０が押されてから現在までの積算された流量表示がされている。
【００５１】
また、画面下部２２０には、各ポンプ（図中「Ｐ」と表示する。以降各図に同様）の運転停止状態と各電動弁（Ｍｏｔｏｒ  Ｖａｌｖｅ、ＭＶ、図中「ＭＶ」と表示。以降各図に同様）の開閉状態、及び熱交換器における加温又は冷却（例えば熱交換器１１については、「水Ｈ」が水タンクの加温を意味し、「水Ｃ」が水タンクの冷却を意味する。以降各図に同様）が表示され、操作者に確認できるようになっている（図中は停止或いは閉表示となっている）。
【００５２】
また、画面中央部２９０には、各タンクの液量の液位が示されている。図中ＬＬで示される液位を下回ると（タンク量３０％以下）、或いはＨＨを上回ると（タンク量９０％以上）、異常２８０が異常表示をする。
【００５３】
また、燃料油タンク３及び水タンク２においては、Ｌを下回ると各タンクへ通ずる電動弁を開いて、燃料油或いは水を供給元から導入し、Ｈを上回ると電動弁を閉塞する。
【００５４】
尚、乳化燃料タンク５については「乳化燃料タンク液位」がＬになると製造を開始し、Ｈになると製造を停止する。
【００５５】
画面右上には、温度調整３１０に関するボタンが表示されている。このボタンは、燃料自動運転モードの初期段階に使用するものであって、これらのボタンを自動或いは手動に設定して、各タンク内の温度を調節する。「自動」が設定されると設定温度まで各タンクの温度を調整する。「手動」が設定されると、次の「温度移送運転モード」の画面に移る。
【００５６】
画面に表示している各タンク温度２７０が設定温度になったら、温度調整３１０の停止スイッチを押し、乳化燃料の製造準備が完了する。
【００５７】
温度調整３１０の「電気加温」のボタンはバーナ運転の停止・終了時に、各タンクの加温状態（各タンクの設定温度の状態）を維持するためにヒータ２０６、３０６、４１、４０４を使って電気的に加温を行うものである。ヒータ２０６、３０６、４１、４０４は、バーナ運転の停止・終了時における加温手段であり、他の加温手段（蒸気ボイラ８の蒸気、ラインミキサとしての熱交換器１１、２１、５１、ラインミキサ５５）に代わって加温を行う。
【００５８】
ラインミキサによる加温とは、流体がラインミキサ内を通過するときの摩擦熱によるものである。
【００５９】
画面右中央には乳化燃料移送についてのボタン３００が表示されている。これらのボタンは、乳化燃料タンク５から、開閉弁５８を介して外部のバーナへ乳化燃料を供給するものである。このボタンは、乳化燃料タンク５の液位「乳化燃料タンク液位」がＰ以上になった状態を燃料移送の準備が完了した状態として、操作者が押すものである。
【００６０】
燃料移送３００の「自動」が選択されるとバーナへ燃料の供給が開始する。以後「乳化燃料タンク液位」がＰ以上であれば自動で燃料移送する。
「手動」が選択されると、次の（温度移送運転モード）に移って移送ポンプ６０の起動或いは停止を手動にて制御する。
【００６１】
本モードにおいては、後で述べる温度設定画面にて設定された温度により、各タンクの温度状態を維持した上で、バーナに燃料を供給するように動作され、また停止或いは終了時においては、電気加温によって、タンク内の温度が維持される。
【００６２】
（温度移送運転モード）
図８は、温度移送運転のモードを示す図である。温度移送運転とは、各タンクの温度調整を手動で行ったり、乳化燃料をバーナへ送る「乳化燃料移送」を手動で行ったりするときに利用されるモードである。
【００６３】
画面左上方３３０には、温度調整を自動で行うか手動で行うか選択することができるようボタンが表示されている。自動運転が選択された場合は、先に説明した燃料自動運転モードに戻り、目標設定温度に向けて、各タンクの温度調整が行われる。
【００６４】
また、画面左上方３３０の「電気加温」を設定する場合には、後に述べる画面中央部のボタン３２０での電気加温のボタンが選択できるようになる。
また、画面右上には、乳化燃料タンク５からバーナへの乳化燃料の移送（乳化燃料移送）を自動で行うか手動で行うか選択することができるようボタン３５０が表示されている。乳化燃料移送３５０について手動運転を選択した場合においては、操作者によって移送ポンプ６０の起動・停止を行うボタン３６０を制御することになる。また、「自動運転」のボタンを選択すると、先に説明した燃料自動運転モードに戻る。
【００６５】
画面中央部のボタン３２０は、各タンクの加温、電気加温、冷却を手動で行うためのボタンである。各タンクについて「加温Ｖ」は、蒸気ボイラ８からの蒸気を熱交換器に供給する開閉弁の開・閉の選択ができる。同様に「電気加温」は、各タンクに設けられたヒータを利用した加温の入・切の選択ができる。電気加温は必要なタンクのみ加温状態を維持するとき等に使用する。但し、乳化燃料タンク５の電気加温については、乳化燃料の品質を維持する上で必要であるので、次回のバーナ運転時に直ちに乳化燃料を使用するには「入」の状態にしておくべきである。また、他のタンクについても次回のバーナ運転時に直ぐに乳化燃料を製造するのに対応するためには、「入」の状態にしておくべきである。
【００６６】
そして、「冷却Ｖ」は、熱交換器への開閉弁を制御して、冷却水の熱交換器への導入を制御する。
【００６７】
温度調整３３０、乳化燃料移送３５０のいずれの場合も、各タンク内の温度は同一画面上中央部３４０に表示されており、温度の遷移状況を実時間で確認することができる。
【００６８】
（燃料手動運転モード）
図９は、燃料手動運転のモードを示す図であり、基本的には燃料自動運転の画面と温度移送運転の画面を寄せ集めたものとなっており、領域４２０に示すように各電動弁、攪拌機、ポンプの起動／停止或いは開／閉が選択できようになっている。相違点は、画面左上段４６０のボタンに「自動ＯＫ」のボタンを有しているが、装置を現場に設定した初期状態時に主に使用されるものである。このボタンは、初期状態時において手動にて各タンクに燃料油、水、乳化剤を注入し、乳化燃料を製造して液位がＬＬより上昇して、自動運転ができるようになったことを表示するものであり、この「自動ＯＫ」のボタンが活性化（選択できるような表示形態のボタンに変化しないと）とならないと隣の「自動運転」のボタンを操作できない。
【００６９】
この場合においても、各タンク内の温度及び液位は、同一画面中４７０、５１０に並べて表示されている。また、流量、積算流量についても画面左４５０、４４０により表示されている。
【００７０】
（運転設定モード）
図１０は、温度設定画面を示す図である。領域３９０の温度設定の水タンク温度の温度表示の枠を押すとテンキーが表示される（図示せず）。表示されたテンキーにて設定温度を入力し、同じく表示されたエンターキー（Ｅｎｔｅｒ  Ｋｅｙ）を押すことにより温度が設定される。本実施例においては、各タンクは、水摂氏３７度、燃料油摂氏３２度、乳化燃料摂氏３８．９度に温度設定される。
温度設定と同様に、一時間あたりの流量（ｌｉｔｅｒ）を入力できる。
【００７１】
全体で一時間当たり３００ｌｉｔｅｒの乳化燃料を製造し、その割合が水：油＝３：７で乳化剤が油に対して０．３％とするなら、水が９０、油が２１０、乳化剤は０．６と入力することになる。こうして設定された水と油の混合比率は、領域５２０にパーセント表示される。
【００７２】
（異常監視モード）
図１１は、異常監視画面を示す図である。画面中３７０には、配管系統の各構成要素に対応したボタン表示がされており、異常個所を示す構成要素のボタンは、表示色を警告色（赤色、或いはその点滅）として異常を操作者に知らせるものである。これにより、操作者は、どの箇所において、異常が発生したかを把握することができ、その後の対応を検討することができる。画面左下３８０には、警報を解除するボタンが表示される。
【００７３】
以下、温度設定画面により、目標温度が設定された場合における燃料自動運転モード、燃料自動移送モードの動作を説明する。本モードの動作に当たっては、制御盤６内の計算機のソフトウェア制御により実現される。
【００７４】
（燃料自動運転モード）
燃料自動運転モードのソフトウェアは、温度設定モードにより設定されている温度を予め取得している。
運転開始時には、まず操作者は各タンクの温度を図７の温度表示２７０を見て設定温度になっているかどうかを確認する。設定温度になっていなければ、右上段３１０の温度調整の中で「自動」「手動」を選択して設定温度まで各タンクの温度調整を行う。温度調整が終了したら、３１０の停止ボタンを押して前段階が終了する。
【００７５】
この際、温度調整３１０中の「電気加温」のボタンを選択しておけば、バーナが運転停止・終了しても電気的にヒータで目標設定温度に調整するモードが起動する。この状態下で、左上段２６０の「自動運転」ボタンが選択されたとする。
【００７６】
図１２に示されるように、バーナ運転中の場合には、乳化燃料タンク５の内容物の燃焼に伴い、乳化燃料が減少するが液量計４０１（図３）によって測定された液量から単位時間あたりの消費量を検知し、この検知結果に基づき燃料油タンク３と水タンク２及び乳化剤タンク４の温度が管理された状態で、乳化燃料タンク５の減少量に応じた量の水と燃料油及び乳化剤を混合して乳化燃料を作り、乳化燃料タンク５の補充を行う（Ｓ１０）。
【００７７】
ポンプ１２、２２、５４を可動して各循環路を循環させることにより、ラインミキサによる摩擦熱により各タンクの内容物の温度は上昇するが、加温・冷却の手段として熱交換器への蒸気・冷却水をさらに使用することもでき、燃料自動運転モードのソフトウェアは両者を使って温度制御を行う。
【００７８】
一方、バーナの運転が停止し、乳化燃料が消費されなくなったときには（Ｓ２０）、温度管理（Ｓ３０）へ移行する。この際、各熱交換器による加温、冷却、或いは循環路の循環による各ラインミキサでの加温は停止するが、温度の維持に当たっては、電気加温が用いられ各タンクの温度は目標温度に管理される。
【００７９】
液量計４０１において、バーナの運転開始が検出されたらば、ステップＳ１０へ戻る（ステップＳ４０）。バーナの運転開始・停止は、乳化燃料タンク５の液位の下降により検出できる。
【００８０】
尚、上記実施例においては、蒸気ボイラ８を備えているが、設置場所の設備において蒸気の提供を受ける環境であれば、これに変えることができる。
【００８１】
上記実施例においては、バーナ運転停止・終了時の乳化燃料の加温を行う手段として電気加温を用いるものとしたが、明細書中でも述べたように熱交換器５１はラインミキサの機能を有しており、この循環経路（図３において方向Ｃで示した経路）を稼動することにより電気加温を用いなくても、また蒸気ボイラ８の蒸気を受けなくても（受けても良いが）温度上昇をすることができるので、電気加温に変えて／共同して循環経路（図３において方向Ｃで示した経路）を稼動して温度維持をするように変更しても良い。また、ラインミキサ５５を設けている循環路（図３において方向Ｄで示した経路）を循環路（図３において方向Ｃで示した経路）に変えて／共同して稼動させても良い。さらに、浸漬式攪拌機５６をバーナ運転停止・終了時に稼動させておいても良く、これによっても加温が期待される。
【００８２】
また、図１２のＳ２０においてバーナの運転停止は、乳化燃料タンク５の減少量によっても検出できるが、ポンプ６０の運転停止の指示によりＳ３０に分岐しても良い。運転開始も同様である。
【００８３】
尚、電気加温はバーナ運転停止・終了時に動作する実施例を説明したが、バーナ運転中に稼動するような構成にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施例による乳化燃料供給装置１の概要を示す図
【図２】燃料油タンク３、水タンク２及び乳化剤タンク４側の配管系統を示す図
【図３】乳化燃料タンク５側の配管系統を示す図
【図４】乳化燃料の拡大図
【図５】熱交換器及びラインミキサを示す図
【図６】電源投入時における表示装置７の初期画面を示す図
【図７】燃料自動運転モードの操作画面を示す図
【図８】温度移送運転のモードを示す図
【図９】燃料手動運転のモードを示す図
【図１０】温度設定画面を示す図
【図１１】異常監視画面を示す図
【図１２】燃料自動運転モードにおけるソフトウェアのフロー図
【符号の説明】
【００８５】
１  乳化燃料供給装置
２  水タンク
３  燃料油タンク
４  乳化剤タンク
５  乳化燃料タンク
６  制御盤
７  表示装置
８  蒸気ボイラ
１９、２９  浸漬式ポンプ
３６、３７、５５  ラインミキサ
５６  浸漬式攪拌機
【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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【図５】
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