WO2007105323A1 - 油中水滴型エマルジョン燃料の製造装置 - Google Patents

Abstract

　 【課題】 　本発明は、水と油とを混合する油中水滴型エマルジョン燃料に関し、極めて熱効率のよい細かく攪拌され超微粒子のエマルジョン燃料の製造を課題とし、攪拌効率のよいエマルジョン燃料の製造装置の提供を課題とする。 【解決手段】 　係る課題を解決するためハウジングのチェンバー内のエマルジョン手段は、略円筒形状を基調としてその外表面には凹凸部を連続形成し、該ハウジングの内周面には凹凸部を連続形成し、このエマルジョン手段はチェンバー内で回転可能であると共にハウジング内表面の凸部と、エマルジョン手段の凸部との間隔は極めて密であって少なくとも回転可能な間隔のみを有しているものであり、その間隔内で水と油が混合されつつ次の凹部に移動可能な程度の間隔を有し、該ハウジングのチェンバー内で回転するエマルジョン手段によって超微粒子のエマルジョン油の製造を行う油中水滴型エマルジョン燃料の製造装置によって解決できる。

Description

明 細 書

油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置

技術分野

[0001] 本発明は、水と油が通過するハウジング内部において該水と油とを攪拌混合して超 微粒子のェマルジヨン油の製造を行う油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置に関 する。

背景技術

[0002] 一般的にェマルジヨン（Emulsion)とは、液体中にその液体と混合しな 、他の液体 が微粒ィ匕の状態で均一に分散して 、る状態を 、う。

燃焼時に大気汚染物質の発生がある低価格高効率の熱源である重油のような高 炭化物、高粘度の燃料に水等と界面活性剤 (乳化剤)とを混合したものが油中水滴 型（Water -in -oil type : WZ〇型）ェマルジョン燃料である。

これは燃焼の時、燃焼炉力 水滴 (Water drop)による微細爆発（Micro explos ion)することで完全燃焼できることとなり、燃焼時に発生する排気ガス中の大気汚染 の主因である煤塵、硫黄酸化物（Sox)、窒素酸化物 (NOx)、一酸化炭素 (CO)等 の濃度を極力低減できるよう、その燃料と水等とを的確に混合するため添加剤を入 れて、混合した高効率、低公害の親環境の清浄燃料油である。

[0003] ェマルジヨン燃料の特有な現象である燃焼の時、油中にある水滴の微細爆発によ る 2次微粒化現象は、液体燃料の噴射技術中究極の燃料霧化性能を表して 、る。 これは燃焼性が悪 、低級燃料等の燃焼効率を上げることができ、未燃焼による燃 焼室及び伝熱面のスケール付着を確実に減少することができるものであり、更にはこ れによる伝熱効率が維持できる。

更に、これらによって燃焼性が向上されることとなり、燃焼時における過剰空気も低 減できる。

以上のように全般的な熱効率が向上して燃料節減に繋がるものである。 このような ェマルジヨン燃料技術の優秀性に鑑み、各種の界面活性剤や乳化剤等の添加剤を 油水に混合して高性能ミキサー又は乳化装置力 ェマルジヨン燃料が存在した。 [0004] 例えば特開平 10— 306916 (特許文献 1 )ゃ特開 2000 - 146152 (特許文献 2)が 存在する。

又特開 2004— 161943 (特許文献 3)も存在する。

ェマルジヨン燃料は、お互いに混ぜられな ヽようとする燃料油と水のような液体間の 不安定な分散界としてェマルジヨン燃料の効果を最適に発揮出来るように一定分散 状態の均一なェマルジヨン油を製造することが必要であり、混合のために界面活性 剤や乳化剤等の添加剤を添加して製造するものであり、前記特許文献 1乃至 3に関 しては、このためのミキサー構造が明示されているものである。

更には、燃料効率や燃焼時の排ガス等の点等カゝらこの界面活性剤や乳化剤を用 いずに純粋に燃料と水等によって構成されるェマルジヨン燃料の提供によって、更な る効率向上を図るものもある。

[0005] 即ち、例えば特開昭 58— 40131 (特許文献 4)や特開昭 58— 199027(特許文献 5)、特開昭 60— 106520 (特許文献 6)が存在する。

[0006] 更に、特開平 7— 178328 (特許文献 7)ゃ特開 2005— 179462 (特許文献 8)も存 在する。

これらは、燃料と水等の攪拌の効率を高めるための各種の構造を有するェマルジョ ン燃料の製造装置を示すものである。

特許文献 1 :特開平 10— 306916

特許文献 2：特開 2000 - 146152

特許文献 3：特開 2004 - 161943

特許文献 4：特開昭 58— 40131

特許文献 5：特開昭 58 - 199027

特許文献 6：特開昭 60 - 106520

特許文献 7：特開平 7— 178328

特許文献 8：特開 2005 - 179462

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 以上の様に、ェマルジヨン燃料に関しては、水と油例えば各種重油や軽油等とを混 合し、燃焼時の熱で水分を蒸発させると共にそのときの爆発などで油分を霧状にし、 燃料効率を高めるものであることから、均一かつ微細な霧状の油分を得るためには、 水と油が細力ゝ ヽ微粒子の状態で混合し、油中水滴型のェマルジヨン燃料を得ること が必要となるものである。

この場合、水と油との混合効率を高めるために、各種の界面活性剤や乳化剤等の 添加剤を油水に混合してェマルジヨン燃料が例えば特開平 10— 306916 (特許文 献 1)ゃ特開 2000 - 146152 (特許文献 2)又特開 2004 - 161943 (特許文献 3)と して存在するが、これらは何れも添加剤を混入した上で混合するものであり、燃焼時 において添加剤に起因する排ガスや燃焼効率の低減及び別途添加剤を必要とする コスト高などの可能性が生じる。

[0008] 従って、最も基本的な水と油とを混合攪拌してェマルジヨン油を抽出することが望ま れると共に添加剤の添加以前の基本的なェマルジヨン燃料の提供の要求がなされる ものとなっている。

又、ミキサー機能としても特開平 10— 306916 (特許文献 1)及び特開 2000— 146 152 (特許文献 2)に示すミキサーは流体の通路に単に突起を有した回転体を有する だけであり、ミキシングの効果はそれほど高 、ものではな!/、。

特に、添加剤を用いて乳化の促進を図れることから初めて該構造によってェマルジ ヨン燃料の製造ができるものであり、該ェマルジヨン燃料もそれほど微細な混合状態 であるとは言 、切れな!/、ものである。

[0009] 次に特開 2004— 161943 (特許文献 3)に示すミキサーに関しても円盤状部材を 一方向にねじりを持たせた複数枚の翼力 なる回転翼状物体と、このねじり方向を逆 向きにした回転翼状物体とを交互に複数枚接触又は近接させ、筒状内に配置するも のであり、該翼の隙間から流体が流れるだけであり、特に回転翼状物体は回転せず に固定されるものである。

従って、添加剤を用いること力も初めて混合されるものと 、わざるを得な 、ものであ る。

[0010] 以上のように乳化剤などの添加剤を用いる場合には、どうしてもその添加剤を以っ て乳化することが前提であり、これらが乳化しやすいように混合するためのミキシング を行えればょ 、ものとなり、微細な状態での混合を図るまでの攪拌などは行えな 、も のである。

次に、添加剤を用いない従来力もの例として特開昭 58— 40131 (特許文献 4)があ る力 これは細孔間隙溝を以つて遠心力によって流体を噴出させて遠心方向の流体 に激突させて超微粒ィ匕するものであるが、そもそも細孔間隙溝力 の噴出程度では 簡易混合ができる程度で微細な状態での混合は行 、得な 、ものである。

[0011] 更に遠心力程度の力での細孔からの流体の噴出はそれほど強いものではなぐ攪 拌の程度のそれほど高 、ものではな!/、。

従って、単に簡単な攪拌混合が図れる程度であり、ェマルジヨンィ匕できるほどの混 合とはならないものである。

次に特開昭 58— 199027(特許文献 5)に関してはボックス内と回転軸のそれぞれ の内表面と外表面にそれぞれ硬質棒状物と隔壁とを一ずっ配設したものである。

[0012] この場合においてもボックス内と回転軸の間には広い空間を有し、その空間にそれ ぞれ力 突出形成される硬質棒状物と隔壁とを有することとなり、該空間部分にてそ れぞれの突起部分が攪拌媒体として作用するに過ぎないものである。

従って、その攪拌の程度も広い体積内において一部を突出部で回転軸に沿った回 転によって攪拌交合されるものであって、混合はできるが微細なェマルジヨンを得るこ とまではできな!ヽものであった。

更に特開昭 60— 106520 (特許文献 6)に関しては単に流路を複雑ィ匕して混合す るものであり、ェマルジヨン化は難し!/、ものと 、わざるを得な!/、。

[0013] 更に特開平 7— 178328 (特許文献 7)は、交互に方向を定めた往復作用する多数 枚の螺旋ディスクの中に圧力をかけて送り込むものであり、圧力によって螺旋ディスク による流路の変化によって混合するものであって、流路が各所で交差又はぶつかる ものではあるが攪拌の程度は高 、ものとは 、えな 、ものである。

更に特開 2005— 179462 (特許文献 8)に関しても、回転内胴のスクリュー羽根に よって攪拌されるものではあるが、前期各種ミキシング方法と同様に該回転部分の突 状物によって攪拌するに過ぎないものであって、流体が突状物によってその進行方 向の変化及び該突状物による圧力付与が主とならざるを得ない。 [0014] 従って、ェマルジヨン燃料を得ることは可能である力 その混合の程度は微細とは 言いにくぐ微細ではないことから再分離もしゃすくなるば力りでなぐ燃焼時の燃焼 効率即ち水分の気化に伴う油の霧状化の程度もそれほど高 、ものとは 、がたかつ た。

従って、流体を微細にして、これらを混合攪拌してェマルジヨンィ匕するためには流 体を微細にすべき何らかの構造が別途要求されるものであって、それによつて更に 微細なェマルジヨン燃料の製造が望まれているものであった。 課題を解決するための手段

[0015] 係るため、本発明に係る請求項 1に係る発明は水と油を取り込んでノ、ウジングのチ ェンバー内のエマルジョン手段で取り込んだ水と油とを攪拌混合して超微粒子のェ マルジヨン油の製造を行う油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置であり、該ェマル ジョン手段は、略円筒形状を基調とし、その該表面には凹凸部を連続形成してなるも のであり、又該ハウジングの内周面には凹凸部を連続形成してなるものあり、ェマル ジョン手段はチェンバー内で回転可能に維持すると共に、ハウジング内表面の凸部 と、ェマルジヨン手段の凸部との間隔は極めて密であつて少なくとも回転可能な間隔 のみを有し、その間隔内で水と油が混合されつつ次の凹部に移動可能な程度の間 隔を有する油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置力 なり、該発明によって前記 課題を解決できるものである。

[0016] 又、請求項 2に係る発明は、該ェマルジヨン手段の表面の凹凸部が該表面に略四 角形状の凹部について凸部をはさんで複数連設するものであり、該凹部の周囲は凸 部によって形成され、凸部が凹部を囲む格子状の凹凸状に形成し、少なくとも凹み の一辺の側面は底部から凸部にかけて傾斜又は弧状に湾曲した立ち上がりによって 一辺の側面を形成する油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置力 なり、係る発明 によって超微細なェマルジヨン燃料を製造できる。

[0017] この他請求項 3に係る発明は、該ェマルジヨン手段力 その中央部にはその外周部 に亘つて輪状に突出形成している抵抗板を有し、その抵抗板を中心として両側方向 に対称的にその該表面に凹凸部を形成するものであり、力かる構成によって同様で ある。 この他請求項 4に係る発明の様にェマルジヨン手段の一端部方向には一定幅の凸 部状の第 1平滑部を有し、他端方向には一定幅の第 2平滑部を有するものである発 明でも同様である。

[0018] 又、請求項 5に係る発明の様にハウジング内周面の凹凸部は、略四角形状の凹部 について凸部をはさんで複数連設するものであり、該凹部の周囲は凸部によって形 成され、凸部が凹部を囲む格子状の凹凸状に形成してなると共に少なくとも凹みの 一辺の側面は底部から凸部にかけて傾斜又は弧状に湾曲した立ち上がりによって一 辺の側面を形成する製造装置よりなり、係る発明によっても同様に前記課題を解決 できる。

発明の効果

[0019] 以上のように構成することによって、ェマルジヨン手段の外周面の凹凸部とハウジン グ内周面の凹凸部とが極めて密に配設されることから、該ェマルジヨン手段の回転攪 拌によって水と油は極めて細カゝく攪拌され超微粒子のェマルジヨン燃料を製造するこ とのできる製造装置を提供できることとなる。

特に請求項 2に示す発明によれば凹凸部が該表面に略四角形状の凹部について 凸部をはさんで複数連設するものであり、該凹部の全ての又は一部の周囲は凸部に よって形成され、凸部が凹部を囲む格子状の凹凸状に形成し、少なくとも凹みの一 辺の側面は底部から凸部にかけて傾斜又は弧状に湾曲した立ち上がりによって一辺 の側面を形成するものであり、凹部へ回転に伴って流入する際に更なる攪拌を可能 とし、流入や流出に際して、流速をあげ又は側面に衝突させるなどを繰り返すことを 可能とし、ェマルジヨン手段とハウジング内周との間隔が密であることに伴って、攪拌 の効率向上及び微細化を図ることができることとなる。

[0020] 従って、更に超微粒子のェマルジヨン燃料を製造することのできる製造装置を提供 でさることとなる。

次に請求項 3に示す発明によれば、該ェマルジヨン手段力 その中央部にはその 外周部に亘つて輪状に突出形成している抵抗板を有し、その抵抗板を中心として両 側方向に対称的にその該表面に凹凸部を形成するものであり、該抵抗板の突出部 によって更に水と油よりなる液体が流れる方向を変更させることとなり、より攪拌の度 合いを高めることができる。

更に請求項 4に示す発明によればェマルジヨン手段の一端部方向には一定幅の凸 部状の第 1平滑部を有し、他端方向には一定幅の第 2平滑部を有することから、平滑 部において水と油の当初の流入の促進を図れると共に流入時における抵抗を減らす ことができ水と油との流入割合を均一に保つことができるものである。

[0021] 更に請求項 5に示す発明によれば、ハウジング内周面の凹凸部は、略四角形状の 凹部について凸部をはさんで複数連設するものであり、該凹部の全ての又は一部の 周囲は凸部によって形成され、凸部が凹部を囲む格子状の凹凸状に形成してなると 共に少なくとも凹みの一辺の側面は底部から凸部にかけて傾斜又は弧状に湾曲した 立ち上がりによって一辺の側面を形成するのであり、ハウジング内周面によってもェ マルジヨン手段と同様及び更に相俟って凹部へ回転に伴って流入する際に更なる攪 拌を可能とし、流入や流出に際して、流速をあげ又は側面に衝突させるなどを繰り返 すことを可能とし、ェマルジヨン手段とハウジング内周との間隔が密であることに伴つ て、攪拌の効率向上及び微細化を図ることができることとなる。

以上のように、水と油よりなり各種の界面活性剤や乳化剤等の添加剤を用いずとも 超微粒子のェマルジヨン燃料を製造できることとなる。

発明を実施するための最良の形態

[0022] まず、図 1は、上記の目的を達成するための本発明の特徴な技術構成の一例を示 すものであり、まずハウジング 10の上方にはチェンバー 14と連通する水供給口 11を 、下方には油供給口 12を有している。

この両者力も水と油を取り込んでノヽウジング 10のチェンバー 14内で攪拌した後に 図示しない排出口 13より超微粒子のェマルジヨン油を排出するものである。 該ハウ ジング 10内部にはチェンバー 14を有する力 そのチェンバー 14の内周面入り口方 向及び出口方向側にはそれぞれ一定幅の第 1及び第 2平面部 15, 16を形成してお り、その第 1及び第 2平面部の間のハウジング内周中央部は凹凸 17, 18が形成して ある。

[0023] 更に該チェンバー 14内においてェマルジヨン手段 20がモーター 32の軸 31と連結 した回転体回転手段 30によって回転し、チェンバー 14内の水と油を混合攪拌するこ とによってェマルジョン油を製造するものである。

このェマルジヨン手段 20は、前記チェンバー内の凹凸 17, 18とあいまって極めて 効率的にかつ微細のェマルジヨンを生成できるものである。

該ェマルジヨン手段 20は、略円筒形状を基調とし、その中央部にはその外周部亘 つて輪状に突出形成して ヽる抵抗板 21を有しており、その抵抗板 21を中心として前 後方向に対称的にその該表面を凹凸形成 22, 23して 、るものである。

[0024] 従って、チェンバー 14内でェマルジヨン手段 20を回転することによって、両者の凹 凸内で水と油が攪拌されることとなる。

この場合、略円筒形状のェマルジヨン手段 20は、抵抗板 21とその前後を構成する 第一の回転体と第二の回転体として分割可能に構成したものであってもよい。

もとより同軸で回転するものであっても、或いはそれぞれの回転軸を別途有し、別 駆動として別回動するものであってもよい。

尚、該ェマルジヨン手段 20の凹凸部 22, 23は、少なくともチェンバー 14の内周面 と一定の間隔を有して位置するものであって、ェマルジヨン手段 20がチェンバー 14 内で回転可能に維持されるものである力 そのチェンバー 14内表面の凹凸部 17, 1 8の凸部 18と、ェマルジヨン手段 20の凹凸部 22, 23の凸部 23との間隔は極めて密 であって少なくとも回転可能な間隔のみを有しているものであっても、或いは若干の 間隔を有し、その間隔内で水と油が混合されつつ移動可能な程度の間隔を有するも のであってもよい。

[0025] 尚、ェマルジヨン手段 20の両端部方向には一定幅の凸部状の第 1の平滑部 24と 第 2の平滑部 25が形成されて 、るものである。

従ってこの第 1平滑部 24と第 2平滑部 25の間のェマルジヨン手段の外表面にはそ の中央部に抵抗板 21を有する凹凸形状によって形成されて 、る。

次に図 2はェマルジヨン手段 20の断面図を示す図である。

本図に示すように略円筒形状を基調とし、その中央部にはその外周部に亘つて輪 状に突出形成して!/ヽる抵抗板 21を有しており、その抵抗板を中心として前後方向に 対称的にその該表面を凹凸形成 22, 23している。

特に抵抗板 21の両端方向に有する凹凸形成 22, 23は、まずェマルジヨン手段 20 の両端部分に有する凸部状の第 1平滑部 24と第 2平滑部 25と、これに連接する凹部 22、更に凸部 23と続き、更に凹部 22を経て抵抗板 21の突出部に続く。

[0026] 該凹凸構成 22, 23の凸部 24の平滑部に続く凹部 22は略四角形状で少なくとも凹 みの一辺は底部から凸部にかけて傾斜又は弧状に湾曲した立ち上がりによって側部 を形成するものが望ましいが、これに限らず垂直壁によって構成するものであっても もちろんよい。 更に凸部 23から抵抗板 21にかけて略四角状の凹み 22を有するもの である。

この場合凹部 22の抵抗板 21との接触部分においては立ち上げ部を有せずに凹部 構成のままで抵抗板 21の側部に接するものであってもよ!/、。

尚、これ以外の少なくとも一辺は凹底部から凸部にかけて傾斜又は弧状に湾曲し た立ち上がりによって側部を形成するものが望ましいが、これに限らず垂直壁によつ て構成するものであってももちろんよ 、。

[0027] 次に図 3は、図 2に示すェマルジヨン手段 20を示す図である。

本図に示すように、略円筒形状のェマルジヨン手段 20の外表面に凹凸 21, 22, 2 3, 24, 25を以つて攪拌部分を形成するものであり、中央部にその外周部に亘つて 輪状に突出形成して！/ヽる抵抗板 21を有しており、その抵抗板 21を中心として前後方 向に対称的にその該表面を凹凸形成 22, 23として有するものである。 更に本図構 成は両端方向にそれぞれ平滑部 24, 25を有してある。

従って、ェマルジヨン手段 20の表面には格子状の凹凸部を有することとなる。 この格子状の枠部分は凸部であり、格子に囲まれた部分が凹部に該当する。

[0028] なお、抵抗板 21の突出部はこの平滑部ゃ凸部より若干突出形状としているが、こ れに限らず同一平面となる突出部を有するものであってもよい。

更には平滑部 24, 25ゃ凸部 23、抵抗板 21の突出部のいずれか任意のものが他 と比較してやや突出形状としているものであってももちろんよい。 図 4は、ハウジング 10のチ ンバー内の内周面構成の他の一例を明示するためのハウジングの断面端 面図である。 本図に示すようにはハウジング 10内周面には凹凸部 17, 18を有して いるものであり、この凹凸部 17, 18は略四角形状の凹部 17を複数連設したものであ る。 本図に示す構成は軸方向に 3つの凹部 17をその間に凸部 18を有して連設して ヽ る構成であって、周方向には一周計 12個の凹部 17を有する構成である。

[0029] 従って、本ハウジング 10においては計 36個の凹部 17を有しているものである。

尚、この場合の凹部 17の構成は少なくともへこみの一辺は底部から凸部 18にかけ て傾斜又は弧状に湾曲した立ち上がりによって側部を形成するものが望ましいが、こ れに限らず垂直壁によって構成するものであってももちろんよい。

又、各凹部 17の形状が異なるものであってもよい。

[0030] この様に構成することによってハウジング 10の内周面において、略格子状の凹凸 部分 17, 18の構成を有することとなる。

この格子状の凹凸の枠部分は凸部 18であり、格子に囲まれた部分が凹部 17に該 当する。

図 5は、ハウジングの A— A線断面図であり、凹部 17の断面形状を明示する図であ る。

本図に示す構成は凹部 17の一例である力 本図においては上下左右方向に各一 個ずつ、及び四分の一径の湾曲傾斜周面内にそれぞれ 2つずつの凹部 17を有して いる。

この場合上下左右方向においては凹部 17の壁部は略垂直構成によって形成され 底部の角部がアール形状で角部をなくし不必要な流体の残留を防止しているもので ある。

[0031] 四分の一径の湾曲傾斜周面内のそれぞれ 2つずつの凹部 17は、少なくとも一の壁 部が傾斜壁によって構成されており、更に底部の角部はアール形状として構成され ているものである。

この様に構成することによってまず角部への流体の残留は防止できる。 更に一の壁部を傾斜壁とすることによってェマルジヨン手段 20の特に凹凸 21, 22 , 23によって攪拌される水と油からなる流体はこの傾斜壁によって、より攪拌の度合 V、を高めることができ、超微細のェマルジヨン油を製造できるものである。

[0032] 即ちェマルジヨン手段 20の回転方向の始点側のハウジング 10の壁内を傾斜壁とし て、その対向壁を垂直壁とした場合には、ェマルジヨン手段 20によって回転方向に 押される流体は該凹部 17に傾斜壁を沿って入りやすくなるが、垂直壁によってその 方向を制御され、その壁にぶつ力つた時点でより攪拌進入流体と反射流体とがぶつ 力りより攪拌されることとなる。

又、逆にェマルジヨン手段 20の回転方向の始点側のハウジング 10の壁内を垂直 壁として、その対向壁を傾斜壁とした場合には、凹部 17内の流体は凹部内から外部 により流出しやすいことから流体の粘性によって凹部 17へ流入するように圧力を発生 することとなって流体は前記同様に入りやすいものとなる。

[0033] この場合に入りやすくなる反面、凹部の流入部分の構成が垂直壁によって構成さ れることからこの凹部内で渦となって回転し、拡散の度合いがこの点でも高まるものと なる。

以上のように各種構成の凹部 17を構成することによって、攪拌の度合いを高め、よ り微細なェマルジヨン油を製造することができるものである。

図 6は、本発明に係るェマルジヨン手段 20の他の実施例を示す図である。

[0034] 本図に示すように両端部の平滑部を有さずに凹凸構成 22, 23及び抵抗板 21の突 出部を有するものである。

尚、本発明における抵抗板 21にあっては殊更別部材によって構成するものを要求 するものではなくェマルジヨン手段 20の中央部分に周方向に亘つた略鍔状の凸部を 有して 、ればよ 、ものである。

もとよりこの鍔部がェマルジヨン手段 20の凸部 23程度の突出構成よりなるものであ つても、或いは有さないものであっても、或いはこれ以上の突出構成を有するもので あっていずれでもよい。

[0035] 本図に示す通り、ェマルジヨン手段 20の両端部には該端部に壁部を有さない略四 角形状の凹部 22が周方向に凸部 23を境にして連接されており、本図構成において は周方向に一周計 11個の凹部 22を有しており、更に軸方向に凸部 23を介して略四 角形状の凹部 22を有して 、る。

この凹部 22も周方向に一周計 11個有して 、るものである。

更に抵抗版 21を介して更に四角形状の凹部 22を有し、更に凸部 23を介して更に 四角形状の凹部 22に連設する。 [0036] この凹部 22はェマルジヨン手段 20の端部に位置する凹部 22であり、端部方向は 壁粒を有して ヽな 、構成となって 、る。

以上のように、前記と同様格子状の凹凸 22, 23によって外表周面を構成しているも のである。

尚、 この凹部構成は前記のように略四角形状であるがこの形状に限定されるもの ではなく他の構成からなるものであってもよ 、。

更に凹部と凸部間の壁部分も同様に垂直壁であるものであっても、或いは傾斜 · 湾曲形状であってもよぐ更には隅部分の角部も弧状に構成したものであってももち ろんよいものである。

[0037] 図 7は、図 6に示すェマルジヨン手段の断面図である。

本図に示すように凹部 22と凸部 23との間の壁部は略弧状構成によって形成されて いる。

尚、この弧状構成は一例であり、傾斜壁でも垂直壁で構成したものでも或いはもつ と傾斜角が緩やかな直線乃至曲線で構成したものであってもよ ヽ。

又、全て同一の形状でなく 、ずれか或いは何れも異なる形状の壁部を有するもの であってももちろんよい。

[0038] 次に図 8は、本発明の油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置の他の一例を示す 図である。

本図に示すようにモーター 32とこれに連動するハウジング 10のチェンバー 14内の ェマルジヨン手段 20を有するものであり、その一端には水供給口 11を、更にその横 方向には油供給口 12を有して 、る。

この両者力も流入する水と油はェマルジヨン手段 20とハウジング 10内周面によって 攪拌され、極めて効率よく混合されることによってェマルジヨン化するものであり、排 出口 13より超微粒子のェマルジヨン油を排出する。

尚、この排出したェマルジヨン油はそのまま燃焼手段に送られるものである。

[0039] 以上のように、本発明の油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置は、異種の流体即 ち、分散媒である油と分散質である水を回転体により微粒状態に乳化させようとする ものである。 この上記の分散媒である油と分散質である水を供給する供給手段は、筒型のハウ ジング 10の前方の一側に水供給口 11を形成し、前方の他側には油供給口 12が形 成されるものであり、上記の水供給口 11と油供給口 12各々形成させるのが望ましい ものである。

[0040] その理由は、物性や性状が異なって相互の界面張力即ち分子間の凝集エナジー の差がある水と油を別途の供給口で供給することでハウジング内にて混合するものと なり、均一な比率の乳化状態を生成できる共に、水と油が同一な回転力から得られる 遠心力によって微粒ィ匕状態の油中水滴型 (油中に微細な水滴が含まれて 、る状態） ェマルジヨン油 (乳化油)を生成することができることとなる。

又、上記のハウジング 10の後方には排出口 13が形成されるが、その排出口 13は、 上記のェマルジヨン油を排出しょうとすることである。

[0041] 更に、図 1に示す構成のように各々水及び油供給口 11, 12と排出口 13が形成した ハウジング 10の内周面の両端部方向には一定幅の平面部 15, 16を有しているもの でもよい。

これによつて、ハウジング内への流体の流入部分が少量となることなら、一度に大量 の一の流体が不用意に流入することを防ぐことができ、攪拌の際の均一化の向上が 図れることとなる。

次にハウジング 10の内周面の凹凸 17, 18と回転するェマルジヨン手段 20の凹凸 2 2, 23及び抵抗板 21の鍔状突出部等により、流入した水と油からなる流体を効率よく 攪拌すると共に、混合の程度をより密にすることによって、微細な状態での混合即ち ェマルジヨンィ匕を行うことができ、微細な油中水滴型ェマルジヨン油を形成する為で ある。

[0042] 一方、上記のハウジング 10の内周面の中央部に形成された凹凸 17, 18の構成及 びェマルジヨン手段 20の外表面に設けた凹凸 22, 23は、原則的には格子状、言い 換えれば碁盤の目状に形成するものであり、凹部と凸部を本図のように異なった大き さとしたものを図示している。

これは、凹部への流体の流入と凸部への流体の衝突などを効率よく繰り返して、特 に凹部への流入は一定の幅を有さないと効率よく凸部の壁にぶつ力もないことからこ の様に構成するものである。

従って、例えば、凸部と凹部の幅を同じにしたものでもよいが、但し効率の点で劣り 、微細なェマルジヨンの生成が若干難しくなるものである。

図面の簡単な説明

[0043] [図 1]本発明に係る油中水滴型エマルジョン燃料の製造装置の一例を示す図

[図 2]本発明に係る油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置のェマルジヨン手段の 一例の断面図

[図 3]本発明に係る油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置のェマルジヨン手段の 一例を示す図

[図 4]本発明に係る油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置のハウジングの一例の 断面端面図

[図 5]図 4に示すハウジングの A— A線断面図

[図 6]本発明に係る油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置のェマルジヨン手段の 他の実施例を示す図

[図 7]図 6に示すェマルジョン手段の断面図

[図 8]本発明に係る油中水滴型エマルジョン燃料の製造装置の他の一例を示す図 符号の説明

[0044] 10 ハウジング

11 水供給口

12 油供給口

13 排出口

14 チェンバー

15 第 1平面部

16 第 2平面部

17, 18 ハウジングの内周面の凹凸

20 ェマルジヨン手段

21 抵抗板

22, 23 ェマルジヨン手段の凹凸 第 1平滑部 第 2平滑部 軸

モーター

Claims

請求の範囲

[1] ハウジング 10のチェンバー 14内のェマルジヨン手段 20で取り込んだ水と油とを攪 拌混合して超微粒子のェマルジヨン油の製造を行う油中水滴型ェマルジョン燃料の 製造装置であって、

該ェマルジヨン手段 20は、略円筒形状を基調とし、その外表面には凹凸部 22, 23を 連続形成してなるものであり、

該ハウジング 10の内周面には凹凸部 17, 18を連続形成してなるものであり、 ェマルジヨン手段 20はチェンバー 14内で回転可能に維持されるものであると共に、 ハウジング 10内表面の凸部 18と、ェマルジヨン手段の凸部 23との間隔は極めて密 であって少なくとも回転可能な間隔のみを有しているものであると共にその間隔内で 水と油が混合されつつ次の凹部に移動可能な程度の間隔を有するものであり、 該ハウジング 10のチェンバー 14内で回転するェマルジヨン手段 20によって超微粒 子のェマルジヨン油の製造を行うことを特徴とする油中水滴型ェマルジヨン燃料の製 造装置。

[2] 該ェマルジヨン手段 20の表面の凹凸部 22, 23は、該表面に略四角形状の凹部 22 について凸部 23をはさんで複数連設するものであり、該凹部 22の全ての又は一部 の周囲は凸部 23によって形成されるものであって、凸部 23が凹部 22を囲む格子状 の凹凸状に形成してなると共に少なくとも凹みの一辺の側面は底部から凸部 23にか けて傾斜又は弧状に湾曲した立ち上がりによって一辺の側面を形成するものである ことを特徴とする請求項 1記載の油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置。

[3] 該ェマルジヨン手段 20は、略円筒形状を基調とし、その中央部にはその外周部亘 つて輪状に突出形成して ヽる抵抗板 21を有しており、その抵抗板 21を中心として両 側方向に対称的にその該表面に凹凸部 22, 23を形成しているものであることを特徴 とする請求項 2記載の油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置。

[4] ェマルジヨン手段 20の一端部方向には一定幅の凸部状の第 1平滑部 24を有し、 他端方向には一定幅の第 2平滑部 25を有していることを特徴とする請求項 1乃至 3 の!、ずれかに記載の油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置。

[5] ハウジング 10内周面の凹凸部 17, 18は、略四角形状の凹部 17について凸部 18 をはさんで複数連設するものであり、該凹部 17の全ての又は一部の周囲は凸部 18 によって形成されるものであって、凸部 18が凹部 17を囲む格子状の凹凸状に形成し てなると共に少なくとも凹みの一辺の側面は底部から凸部 18にかけて傾斜又は弧状 に湾曲した立ち上がりによって一辺の側面を形成するものであることを特徴とする請 求項 1乃至 4のいずれかに記載の油中水滴型ェマルジヨン燃料の製造装置。