(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のエマルジョン燃料製造装置の多くは、構造が複雑で高価であり、それがエマルジョン燃料の普及を妨げる一つの要因になっていたが、この課題を解決する、構造が簡単で安価なエマルジョン燃料の製造方法及びその装置を提供する。【解決手段】燃料油に少なくとも水を加えると共にその混合液に多数の硬い粒材３を入れ、その粒材３を上昇・落下させる動作を繰り返すことによって前記混合液を攪拌するようにしたエマルジョン燃料の製造方法を提供する。燃料油と水の混合液に漬かった粒材３を上昇・落下させる動作を行うと、粒材３，３…同士が混合液を巻き込んで衝突し合い或いは擦れ合うため、その力で燃料油と水が細かに剪断されながら攪拌される。従って、その動作を繰り返すことにより、燃料油中に水を均一に分散させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油に少なくとも水を加えると共にその混合液に多数の硬い粒材を入れ、その粒材を上昇・落下させる動作を繰り返すことによって前記混合液を攪拌するようにしたことを特徴とするエマルジョン燃料の製造方法。
【請求項２】
前記粒材は、球形のセラミックであることを特徴とする請求項１記載のエマルジョン燃料の製造方法。
【請求項３】
回転可能な攪拌容器と、
その攪拌容器を横向きの回転軸線を中心に回転させる回転駆動手段と、
攪拌容器内で移動自在な多数の硬い粒材と、を備え、
前記攪拌容器内に燃料油と少なくとも水とを投入し、その状態で前記攪拌容器を回転させることにより、粒材を繰り返し上昇・落下させるようにしたことを特徴とするエマルジョン燃料製造装置。
【請求項４】
前記粒材は、球形のセラミックであることを特徴とする請求項３記載のエマルジョン燃料製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油に水を分散させてなるエマルジョン燃料の製造方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、軽油、重油、重質油等の燃料油に水又は水と界面活性剤を加えて攪拌し、その燃料油中に水を分散させてなるエマルジョン燃料が使われている。
【０００３】
エマルジョン燃料は、燃料油中に水を均一に分散させる必要があり、そのため例えば特許文献１に記載されているごとく種々の製造装置が案出されている。
【特許文献１】特開２００６−１１１６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来のエマルジョン燃料製造装置の多くは、構造が複雑で高価であり、それがエマルジョン燃料の普及を妨げる一つの要因になっていた。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、構造が簡単で安価なエマルジョン燃料の製造方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため本発明は、請求項１に記載したように、燃料油に少なくとも水を加えると共にその混合液に多数の硬い粒材を入れ、その粒材を上昇・落下させる動作を繰り返すことによって前記混合液を攪拌するようにしたエマルジョン燃料の製造方法を提供する。なお、前記粒材は、請求項２に記載したように、球形のセラミックが好ましい。
【０００７】
また、請求項３に記載したように、回転可能な攪拌容器と、その攪拌容器を横向きの回転軸線を中心に回転させる回転駆動手段と、攪拌容器内で移動自在な多数の硬い粒材と、を備え、前記攪拌容器内に燃料油と少なくとも水とを投入し、その状態で前記攪拌容器を回転させることにより、粒材を繰り返し上昇・落下させるようにしたエマルジョン燃料製造装置を提供する。なお、前記粒材は、請求項４に記載したように、球形のセラミックが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
燃料油と水の混合液に漬かった粒材を上昇・落下させる動作を行うと、粒材同士が混合液を巻き込んで衝突し合い或いは擦れ合うため、その力で燃料油と水が細かに剪断されながら攪拌される。従って、その動作を繰り返すことにより、燃料油中に水を均一に分散させることができる。その際、粒材が球形のセラミックであれば、粒材同士が常にほぼ点接触しその点に力が集中するため、細かな剪断・攪拌が可能になる。
また、そのための装置は、混合液と粒材を入れた攪拌容器を単に回転させるだけでよいため、構造が簡単で安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１は斜視図、図２は分解斜視図、図３は縦断面図、図４は図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１０】
本発明のエマルジョン燃料製造装置は、回転可能な攪拌容器１と、その攪拌容器１を横向きの回転軸線Ｙを中心に回転させる回転駆動手段２と、攪拌容器１内で移動自在な多数の硬い粒材３，３…と、から概略構成される。
【００１１】
前記攪拌容器１は、円筒形の胴部１ａの両端を塞ぎ、一方の端部に小径の口部１ｂを開設した横向きのボトル形態であって、前記口部１ｂに着脱自在な蓋１ｃを装着してなる。この攪拌容器１の材質は、合成樹脂や金属など、その容積に合わせて自由に選択可能である。なお、前記蓋１ｃは、液漏れ防止のための中蓋１ｄと、中蓋１ｄを押さえるネジ式の外蓋１ｅとの二重構造になっている。
【００１２】
前記回転駆動手段２は、固定的な基台２ａに掛け渡した回転自在な一本の駆動ローラ２ｂと、その駆動ローラ２ｂに対し無端ベルトや無端チェーンなどの巻掛け伝導節２ｃを介して連結した駆動モータ２ｄと、前記駆動ローラ２ｂの横に同じ高さで平行に設置した回転自在な空転ローラ２ｅと、からなる。この回転駆動手段２の駆動ローラ２ｂと空転ローラ２ｅの間に前記攪拌容器１の胴部１ａを載せ、その二本のローラ２ｂ，２ｅで攪拌容器１の胴部１ａを支え、その状態で駆動ローラ２ｂを回転させることにより攪拌容器１を二本のローラ２ｂ，２ｅ間で転がすことができる。なお、攪拌容器１は、二本のローラ２ｂ，２ｅ間に嵌まった状態で定位置で回転する。従って攪拌容器１の転がりは、自己の中心軸線を横向きの回転軸線Ｙとする回転運動である。
【００１３】
前記粒材３，３…は、セラミックを球形に成形して焼成したものである。粒材３，３…は、高度な真球度を要するものではなく、また、サイズにばらつきがあっても構わない。攪拌容器１に入れる粒材３，３…の量は、図３，図４に示したように、攪拌容器１の中の底部から攪拌容器１の直径のほぼ１／５〜１／４程度の高さが適当である。
【００１４】
本発明のエマルジョン燃料製造装置は、以上のような構成であり、先ず、攪拌容器１の蓋１ｃを外してその中に燃料油と水を８：２〜５：５の割合で投入し、さらにその混合液にエマルジョン燃料の製造に一般的に使われる界面活性剤を加えて蓋１ｃを閉じる。このときの混合液のレベルは、攪拌容器１の中央に達する深さかその前後がよい。
【００１５】
次に駆動モータ２ｄを作動させ、巻掛け伝導節２ｃを介して駆動ローラ２ｂを回転させる。この駆動ローラ２ｂの回転によりこれと接する攪拌容器１も摩擦伝導で回転する。このとき攪拌容器１は空転ローラ２ｅに接しているため、空転ローラ２ｅを回転させながらその場に止まって回転する。
【００１６】
この攪拌容器１の回転により、攪拌容器１の内側の底にある粒材３，３…が攪拌容器１の内周面に載った状態で上昇し、ある程度の高さに至って落下する。その様子は定かでないが、おそらくは図３において３時〜２時の位置に至った粒材３，３…が後続の粒材３，３…の上に崩れ落ちる動作の繰り返しであると考えられる。このとき混合液は、粒材３，３…の動きに巻き込まれて攪拌され、さらに粒材３，３…同士の衝突や擦れ合いで剪断されながらより細やかに攪拌される。
【００１７】
次に、攪拌容器１の回転を所要時間連続させた後、駆動モータ２ｄの運転を手動で止めるか或いはタイマーにより自動で止める。この状態で攪拌容器１内の混合液は、燃料油中に水がほぼ均一に分散して良好なエマルジョン燃料に仕上がっているから、攪拌容器１の蓋１ｃを外して中から取り出す。
【実施例１】
【００１８】
図３，図４において直径（Ｄ）約１７０ｍｍ、長さ（Ｌ）約２６０ｍｍの樹脂製攪拌容器１と、粒材３たる直径約２０ｍｍのセラミックボール(アルミナ）を製造し、その粒材３，３…を攪拌容器１の口部１ｂから攪拌容器１に入れた。粒材３，３…は、図３，図４の状態で攪拌容器１の中の底から攪拌容器１の直径のほぼ１／５程度を占める量とした。また、回転駆動手段２は、攪拌容器１を毎分３０〜４０回転させ得る能力に設定した。
【００１９】
次に攪拌容器１を立て、口部１ｂを上向きにして蓋１ｃを外し、そこから燃料油と水と界面活性剤を入れた。燃料油と水は、例えば８：２の割合である。燃料油と水は、内側の底に粒材３，３…がある図３，図４の状態で攪拌容器１の中央に達するレベルとした。なお、使用した燃料油は軽油とＡ重油であり、界面活性剤は米国ルーブリゾール社製の「ピューリノックス：登録商標」等である。
【００２０】
そして、上記攪拌容器１を毎分３０回転で約１０時間連続回転させた結果、良好なエマルジョン燃料が得られた。もちろんここで例示したエマルジョン燃料製造装置は小型の試作機であり、実施に際してはこれを大型にすればよい。
【００２１】
以上、本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば実施形態では、攪拌容器１の回転軸線Ｙを水平にしたが、攪拌容器１の回転軸線Ｙは斜めに傾けてもよい。
また、実施形態では粒材３，３…を球形のセラミックで形成したが、粒材３の形状、材質はこれに限定されない。
また、実施形態では攪拌容器１を二本のローラ２ｂ，２ｅで支えるようにしたが、攪拌容器１の回転軸線Ｙ上に現実の回転軸を設け、その回転軸で攪拌容器１を回転自在に支えるようにしてもよい。
また、実施形態では回転駆動手段２を、駆動ローラ２ｂと、巻掛け伝導節２ｃと、駆動モータ２ｄと、空転ローラ２ｅで構成したが、攪拌容器１が回転可能であればこれらの要素に限定されない。
また、実施形態では燃料油に水と界面活性剤を加えたが、界面活性剤は必要な場合に加えればよい。
【００２２】
また、実施形態では攪拌容器１の内面を単純な筒状にしたが、例えば図５に示したように攪拌容器１の内面に回転軸線Ｙに向けて帯板状の翼片１ｆ，１ｆ，１ｆを１枚又は複数枚形成してもよい。そうすることにより粒材３，３…を確実且つ広範囲に動かすことができる。
また、実施形態では回転軸線Ｙを攪拌容器１の長さ方向に設定したが、回転軸線を攪拌容器１の半径方向に設定してもよい。
【００２３】
さらにまた、実施形態では、エマルジョン燃料を１回分製造して取り出す方式を示したが、例えば図６に示したようにエマルジョン燃料を連続して取り出す方式にしてもよい。以下、図６の連続式エマルジョン燃料製造装置について説明する。なお、この実施形態において、前記実施形態と同一又は同機能の部材には、図６中に同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図６のエマルジョン燃料製造装置は、小径の攪拌容器１と大径の攪拌容器１０を軸線方向に連接したものであり、主として小径の攪拌容器１で混合液を攪拌し、そこで製造したエマルジョン燃料を大径の攪拌容器１０で貯蔵すると共にその大径の攪拌容器１０から連続してエマルジョン燃料を取り出すようにしたものである。
【００２５】
小径の攪拌容器１は、口部１ｂに網や多孔板である第１透液板１ｇが嵌められており、これにより前記粒材３，３…の外部への飛び出しを防止している。また、口部１ｂの外面には、外方に向かって縮径するテーパ筒１ｈが突設されており、これにより混合液の外部への飛散を防止している。
【００２６】
また、小径の攪拌容器１の奥端には攪拌容器１の回転軸線Ｙを中心とする仮想円上に複数（好ましくは６個以上）の排出孔１ｉ，１ｉ…が等間隔に穿設されており、その排出孔１ｉの手前が、前記第１透液板１ｇと同構造の第２透液板１ｊで仕切られている。従って、粒材３で排出孔１ｉが塞がるおそれがない。
一方、排出孔１ｉは、大径の攪拌容器１０側に設けた栓部材４で塞がれている。この栓部材４は、各排出孔１ｉに嵌合可能な円錐形の弁体４ａを有する円板４ｂと、大径の攪拌容器１０の外部に設けた開閉制御手段たる液圧シリンダー４ｃと、からなり、液圧シリンダー４ｃの伸縮ロッド４ｄを円板４ｂに連結し、この伸縮ロッド４ｄを伸縮させることによって弁体４ａと排出孔１ｉとの嵌め合いを自由に制御するものである。
【００２７】
大径の攪拌容器１０は、小径の攪拌容器１の反対側の端面周縁に、複数（好ましくは６個以上）の流出孔１０ａ，１０ａ…が等間隔に穿設されており、内部のエマルジョン燃料がその流出孔１０ａから外部の受樋５に向けて流れ出る。なお、大径の攪拌容器１０には、前記栓部材４の作動領域への粒材３の浸入を防ぐべく第２透液板１ｊと同構造の第３透液板１０ｂが設けられている。
【００２８】
このエマルジョン燃料製造装置は、上流に位置する小径の攪拌容器１でエマルジョン燃料を製造し、栓部材４を制御してエマルジョン燃料を下流に位置する大径の攪拌容器１０に移し、小径の攪拌容器１で引き続きエマルジョン燃料を製造しつつ大径の攪拌容器１０から受樋５に少量ずつ連続して放出し、その受樋５から必要な装置に供給する。
【００２９】
なお、図６中、符号６は小径の攪拌容器１に燃料油や水を投入するパイプである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】斜視図である。
【図２】分解斜視図である。
【図３】縦断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】他の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】他の実施形態を示す長手方向の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  …攪拌容器
２  …回転駆動手段
３  …粒材
Ｙ  …回転軸線
【図１】
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【図２】
2009035613.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009035613.tif 000006
【図５】
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【図６】
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