(57)【要約】【課題】簡単な装置を取り付けるだけで燃焼効率を向上させることが出来る液体燃料の微細粒化筒を提供する。【解決手段】本発明は、燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、金属製の筒と、前記金属製筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、を含むことを特徴とする。また、本発明は、燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、金属製の２重管からなる２重筒と、前記金属製２重筒の内側筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製２重筒の内側筒外周部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2009275609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、
金属製の筒と、
前記金属製筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、
前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、
を含むことを特徴とする液体燃料の微細粒化筒。
【請求項２】
燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、
金属製の２重管からなる２重筒と、
前記金属製２重筒の内側筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、
前記金属製２重筒の内側筒外周部に装着された多重スパイラル・ブレードと、
前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、
を含むことを特徴とする液体燃料の微細粒化筒。
【請求項３】
前記金属製筒および前記金属製２重筒はステンレス製であり、前記多重スパイラル・ブレードはステンレス製またはステンレスとセラミックスの組み合わせであることを特徴とする請求項１または２に記載の液体燃料の微細粒化筒。
【請求項４】
前記多重スパイラル・ブレードは、前記金属製筒内に軸支され、液体燃料の圧力で前記多重スパイラル・ブレードが旋回するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の液体燃料の微細粒化筒。
【請求項５】
前記金属製筒または２重筒の端部には、金属製の細網部材が設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体燃料の微細粒化筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料の微細粒化筒に係り、より詳しくは、燃焼装置への燃料供給管に設置して液体燃料を微細粒化し、燃焼効率を向上させる液体燃料の微細粒化筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原油価格の高騰に伴い、燃焼装置においては、燃焼効率を少しでも向上させて燃料消費量を節減することが急務となっている。また、化石燃料の消費量節減は、温暖化の元凶とされているＣＯ２排出量の削減にも繋がるため、環境保護の観点からも好ましいことである。
【０００３】
ボイラー用重油等の熱効率を上げる方策としては、燃料の供給管の途中で多機能触媒を通過させて燃えにくいカ−ボンを低分子化して燃えやすくする機能を付与する方法、磁石とセラミックにより磁気と遠赤外線を発生させ、これにより炭化水素を細かく分離して燃焼効率の向上を図る方法、重油に水を３％〜10％混入して乳化させエマルジョン燃料として燃焼させ、噴霧された油滴中の水粒子が炉内温度により、急速に気化し、この気化した水蒸気が外側の油粒子を粉々にする微爆現象によって周囲の油をさらに微粉化して、燃焼用空気との混合を良くして、燃焼状態を完全にする方法、重油と共に平均粒度150 ミクロンの微細木粉・樹皮を吹き付けてボイラーの燃焼効率を向上させ、重油使用量の削減を図る方法等の他、燃焼用空気の通り道で空気中の酸素を活性化状態にし、燃焼室に送り込むことで燃焼効率を向上させる方法など。が提案されている。
しかし、これらには何れも、コスト高である、余分の工程を要する、効果が余りない、等の問題があり、効率の良い方式が求められていた。
【特許文献１】特開２００４−１７６６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡単な装置を取り付けるだけで燃焼効率を向上させることが出来る液体燃料の微細粒化筒の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために本発明は、燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、金属製の筒と、前記金属製筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、燃焼装置への燃料供給管に設置する液体燃料の微細粒化筒であって、金属製の２重管からなる２重筒と、前記金属製２重筒の内側筒内部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製２重筒の内側筒外周部に装着された多重スパイラル・ブレードと、前記金属製筒両端部の外部配管との接合部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記金属製筒および前記金属製２重筒はステンレス製であり、前記多重スパイラル・ブレードはステンレス製またはステンレスとセラミックスの組み合わせであることを特徴とする。
【０００８】
前記多重スパイラル・ブレードは、前記金属製筒内に軸支され、液体燃料の圧力で前記多重スパイラル・ブレードが旋回するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
前記金属製筒または２重筒の端部には、金属製の細網部材が設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液体燃料の微細粒化筒のらせん構造により発生するスパイラル・ブレード渦流により油の分子構造が微細粒化され、これにより酸素結合率が向上して完全燃焼に近い状態となり燃費節減、煤煙減少、出力向上の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
一般的に、油の分子構造が直線的である場合は燃えやすく、直線的でない場合は燃え難いと言うのが定説である。油の分子構造が直線的な場合は、酸素が均一に油分子と接触できるため油の不完全燃焼部分が少なく、油の分子構造が直線的でない構造の油は、酸素が均一に油分子と接触できないため、不完全燃焼が発生しやすくなる。従って、油の分子構造を細かくすることが出来れば直線的な分子構造が増えて、完全燃焼に近づけることが出来ることになる。
【００１２】
図２，３に示す通り、本発明による液体燃料の微細粒化筒は、微細粒化筒内が３重らせん構造となっており、これによってスパイラル・ブレード渦流が発生し、同時にそのらせん流れの周りにリング状の渦流が無数に発生してこれらが一体となってダイナミックな液体の動きを作ることになる。
その結果、油の分子構造を微細粒化し酸素結合率を向上させて完全燃焼に近い状態とすることで燃費節減、煤煙減少、出力向上等の効果を発揮することが出来る。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の液体燃料の微細粒化筒１０を示す正面図であり、図２は、微細粒化筒１０の内部に装着されているスパイラル・ブレード２と、その中を流れる液体燃料がスパイラル・ブレード２によってスクリュー渦流となり、さらにその周りにリング状の渦流が発生する状況を示す図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図１に示す通り、微細粒化筒１０は、その両端にねじが切られており外部配管とねじで連結出来るようになっている。微細粒化筒１０には、（ｂ）、（ｃ）のようなフランジ付きもあり、外部配管とフランジ結合できるようになっている。
【００１４】
この図１および図２に示す液体燃料の微細粒化筒１０は、液体燃料配管設備に介装される筒状部材であり、液体燃料が通過する外装筒１の内部に、軸線に沿ってらせん形状のスパイラル・ブレード２を設けたものである。この実施例におけるスパイラル・ブレード２は、図３に示す通り、長尺３枚の平板を中央で連結し、外装筒１の長尺方向に対して横向きに捩じって形成したものである。これにより、液体燃料の流れを３分割して捻り、液体燃料に渦流状態を発生させる。
図４は、外装筒１内の導入側および導出側に、拡径された凹部８を形成し、連結管４と接続する際に、その連結部にステンレス製の細網部材３を収納できるようにしたものであるが、凹部８およびステンレス製の細網部材３は装着しなくても良い。
【００１５】
スパイラル・ブレード２はステンレスで形成される。液体燃料は、このスパイラル・ブレード２に沿ってらせんを描き流れる渦流となる。また、流速が加速されることにより乱流状態にもなる。このように渦流となった液体燃料は、スパイラル・ブレード２に絶えず衝突することで、スパイラル・ブレード２の表面で、分子構造が切断される。即ち、液体燃料の流れの表面部分だけが、スパイラル・ブレード２に接触するのではなく、撹拌されて流れることから、液体燃料の流れの各部分が頻繁に入れ替わり、ステンレスとの衝突による分子構造切断作用が液体燃料全体に及ぶものとなる。
ステンレス製の細網部材３を、外装筒１内の導入側および導出側に設けて、液体燃料を通過させた場合は、液体燃料とステンレス製細網部との接触作用により、分子構造切断がより効果的に発揮される。
【００１６】
図５は、スパイラル・ブレード２が平板を捻って形成されたことを示した説明図である。図５に示すように、平板を捻ってスパイラル・ブレード２が形成された場合には、製造が容易なものとなる。また、図６は、スパイラル・ブレード２に補助プレート９を設けたことを示す説明図である。このような補助プレート９は、スパイラル・ブレード２のらせん軸に直立させて設けられ、スパイラル・ブレード２をクロスさせたような形状とすることにより、液体燃料の流れを４分割して捻り、液体燃料に渦流状態を発生させる。尚、補助プレート９をスパイラル・ブレード２のらせん軸に６０度傾斜させて４枚設けて、液体燃料の流れを６分割するようにしてもよい。
【００１７】
上記の通り、外装筒１の軸線に沿ってらせん形状のスパイラル・ブレード２を設けることにより、液体燃料の流路７が捻られる。このような、スパイラル・ブレード２は、外装筒１に固定して設けられらが、外装筒１に回転できるようにベアリング（図省略）により軸支してもよい。また、スパイラル・ブレード（図省略）を外装筒１の軸線に沿って、複数取り付けることにより、これを油圧で回転させるようにしてもよい。
その他に、スパイラル・ブレード２上の任意の箇所に、液体燃料の流れに抗して板状の小片を設け、その小片部分で渦流を発生させること、及び、スパイラル・ブレードの捻りのピッチを上げることにより、液体燃料の流速を上げ、液体燃料の層流状態を乱流状態に変えて、液体燃料分子の衝突頻度を増やすこともできる。
図７は、実施例１の液体燃料の微細粒化筒１０を複数連結したものを示す。このように、
【実施例２】
【００１８】
図８は、液体燃料に渦流状態を発生させる手段として、外装筒１内にさらに内装筒１１を設けて２重筒とし、内装筒１１の内外周部にらせん形状のスパイラル・ブレード２を設けたものである。この場合、液体燃料とスパイラル・ブレード２の衝突頻度をさらに増加させて、液体燃料の分子の微細粒化を一層進めることができる。
【実施例３】
【００１９】
図９は、実施例１の液体燃料の微細粒化筒１０をボイラー１２に適用した例である。
液体燃料の微細粒化筒１０は、燃料タンク１３、送油ポンプ１４の後の配管幹線１５に１個、その後の３本の分岐管１６に各１個設置した。
３基のボイラー１２の配管幹線１５、３本の分岐管１６に液体燃料の微細粒化筒１０を設置した場合（平成１９年）は、設置しない場合（平成１８年）に比べて１１月から１月までの平均の重油使用量は、３４，２４０Ｌが３１，８３０Ｌに７．０４％節減できた。月別の節減量は、１１月６．６％、１２月５．２％、１月９．３％、であった。
これを金額に換算すると、Ａ重油を１００円／Ｌとして、１１月１８．５万円、１２月１８．４万円、１月３６，５万円、平均で２４．１万円削減できたことになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１の液体燃料の微細粒化筒を示した正面図である。
【図２】図１の液体燃料の微細粒化筒の内部及び渦流発生機構を説明する図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例１の連結部にステンレス製の細網部材３を収納できるようにしたものの正面図である。
【図５】スパイラル・ブレードを部分的に示した説明図である。
【図６】スパイラル・ブレードに補助プレートを設けた説明図である。実施例３の複数連結した液体燃料の微細粒化筒を示した説明図である。
【図７】実施例１の液体燃料の微細粒化筒１０を複数連結したものを示す図である。
【図８】実施例２の液体燃料の微細粒化筒の断面を示す図である。
【図９】実施例３の液体燃料の微細粒化筒の設置例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 外装筒
２ スパイラル・ブレード
３ 細網部材
４ 連結管
５ ボルト
７ 流路
８ 凹部
９ 補助プレート
１０液体燃料の微細粒化筒
１１内装筒
１２ボイラー
１３燃料タンク
１４送油ポンプ
１５配管幹線
１６分岐管
【図１】
2009275609.tif 000003
【図２】
2009275609.tif 000004
【図３】
2009275609.tif 000005
【図４】
2009275609.tif 000006
【図５】
2009275609.tif 000007
【図６】
2009275609.tif 000008
【図７】
2009275609.tif 000009
【図８】
2009275609.tif 000010
【図９】
2009275609.tif 000011