JP2000320808A

JP2000320808A - エマルジョン燃料燃焼装置

Info

Publication number: JP2000320808A
Application number: JP11133792A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hashimoto; 康弘橋本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】エマルジョン燃料の供給手段内へのエマルジ
ョン燃料の残留量を減少させて、該供給手段内でのエマ
ルジョン燃料の硬化、燃焼部やその他の部分の腐食を防
止する。【解決手段】エマルジョン燃料の供給パイプ６６に空
気孔７４をあけることにより、電磁弁５４閉鎖後も供給
パイプ６６内の残留エマルジョン燃料は自重及び燃焼部
の気圧の低下により供給パイプ６６外へと排出・燃焼さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エマルジョン燃料
燃焼装置に係り、より詳細にはエマルジョン燃料を燃焼
部に供給してエマルジョン燃料を燃焼させるエマルジョ
ン燃料燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、石油系燃料に水と少量の界面
活性剤を添加混合してエマルジョン化したエマルジョン
燃料（水乳化燃料）を燃焼させる種々の装置が提案され
ている。このエマルジョン燃料燃焼装置においては、燃
焼部への燃料供給を調整するための調整手段が設けられ
るのが一般的であり、燃焼停止の際にはこの調整手段を
閉鎖して燃料の供給を停止している。

【０００３】しかしながら、従来の技術では燃焼停止の
際に前記調整手段を閉鎖すると、パイプ内に燃料が残留
し、この残留燃料がパイプ内で硬化してパイプ内の詰ま
りを引き起こすという問題があった。また、この残留燃
料が燃焼部外に自然排出して燃焼部外の腐食をも引き起
こすという問題もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたもので、エマルジョン燃料燃
焼停止後の供給手段内の燃料硬化や燃焼部外等の腐食を
防止することの可能なエマルジョン燃料燃焼装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、エマルジョン燃料を燃焼部
より高い位置から該燃焼部に供給する供給手段と、前記
供給手段に設置されるエマルジョン燃料の供給を調整す
る調整手段とを含んで構成され、前記調整手段と前記燃
焼部との間のエマルジョン燃料を排出する機構を備え
る。

【０００６】前記供給手段はエマルジョン燃料を燃焼部
より高い位置から該燃焼部に供給し、前記調整手段は前
記エマルジョン燃料の前記燃焼部への供給を調整し、さ
らに前記調整手段と前記燃焼部との間に残留するエマル
ジョン燃料を排出する機構を有するので、該残留エマル
ジョン燃料を排出・燃焼させることができる。

【０００７】このエマルジョン燃料を排出する機構は、
請求項２のように、前記供給手段に設置された前記調整
手段と燃焼部との間のいずれかの位置に穴をあけて構成
することができる。

【０００８】燃焼部でのエマルジョン燃料の燃焼は、前
記エマルジョン燃料を圧縮空気により種火に向かって噴
出することにより行うのが一般的である。従って、前記
位置に穴をあけると、エマルジョン燃料は自重および圧
縮空気による前記燃焼部の圧力の低下により、該燃焼部
方向へと移動し排出され燃焼する。

【０００９】なお、エマルジョン燃料燃焼装置として
は、更に前記種火燃焼部に空気を供給しかつ該供給を停
止する空気供給停止手段と、エマルジョン燃料の燃焼を
停止する場合に前記エマルジョン燃料の前記種火燃焼部
への供給を停止した後に前記種火燃焼部への空気の供給
を停止するように、前記調整手段および空気供給停止手
段を制御する制御手段と、を含んで構成することも可能
である。

【００１０】また、その他の発明として、エマルジョン
燃料燃焼装置は、種火の燃料としての石油系燃料を種火
燃焼部より高い位置から該種火燃焼部に供給する供給手
段と、前記供給手段に設置される石油系燃料の供給を調
整する調整手段とを含んで構成され、前記調整手段と前
記種火燃焼部との間に残留する石油系燃料を排出する機
構を備えることも可能である。本発明によれば、請求項
１記載の発明と同様の作用により、前記調整手段と前記
種火燃焼部との間の石油系燃料を排出・燃焼させること
ができる。

【００１１】該発明の石油系燃料を排出する機構は、前
記供給手段に設置された前記調整手段と前記種火燃焼部
との間のいずれかの位置に穴をあけて構成することがで
きる。この場合も請求項１記載の発明と同様の作用によ
り、前記石油系燃料は前記種火燃焼部方向へ移動し排出
され燃焼する。

【００１２】なお、該発明は更に、前記種火燃焼部に圧
縮空気を供給しかつ該供給を停止する空気供給停止手段
と、前記種火燃焼部の燃焼を停止する場合に前記石油系
燃料の前記種火燃焼部への供給を停止した後に前記種火
燃焼部への空気の供給を停止するように、前記調整手段
および空気供給停止手段を制御する制御手段と、を含ん
で構成することも可能である。

【００１３】また、前記種火の燃料としてエマルジョン
燃料の原料である石油系燃料を使用することも可能であ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１に示すように、本実施の形態のエマル
ジョン燃料燃焼装置は、石油系燃料である灯油、水、界
面活性剤をそれぞれ蓄える灯油タンク１０、水タンク１
２、界面活性剤タンク１４、これらを混合・攪拌してエ
マルジョン燃料を生成するミキサー２６、生成されたエ
マルジョン燃料を蓄えておくエマルジョンタンク２８、
圧縮空気を送るコンプレッサー３０、コンプレッサー３
２、エマルジョン燃料を燃焼させる部分であるバーナ３
４、及び、バーナ３４でエマルジョン燃料が燃焼して発
生した熱により水を加熱するボイラー３６を備えてい
る。

【００１６】灯油タンク１０、水タンク１２、界面活性
剤タンク１４は、それぞれポンプ２０、２２、２４を介
し、供給パイプ１５、１６、１７によってミキサー２６
に接合されている。ミキサー２６は供給パイプ２７によ
ってエマルジョンタンク２８に接合されており、エマル
ジョンタンク２８はポンプ４６を介し、供給パイプ３８
によってバーナ３４に接合されている。なお、ポンプ４
６及び供給パイプ３８は本発明の供給手段を構成する。
また、灯油タンク１０は、前記供給パイプ１５とは別
に、ポンプ１８を介し、供給パイプ４０によってバーナ
３４にも接合されている。コンプレッサー３０、３２は
それぞれ供給パイプ４４、４２によってバーナ３４に接
合されている。ボイラー３６は、バーナ３４の下部に設
置されている。

【００１７】バーナ３４は、図２に示すように下向きの
エマルジョンノズル６０を備えている。エマルジョンノ
ズル６０には下向きにエマルジョン燃料を供給する供給
パイプ６６及び圧縮空気を供給する供給パイプ６８が接
合され、供給パイプ６６は９０度屈曲して電磁弁５４を
介して供給パイプ３８に、供給パイプ６８は電磁弁５６
を介して供給パイプ４４に接合されている。供給パイプ
６６の前記屈曲部７５の上部（図３（Ｂ））には、空気
吸入部として空気孔７４があけられている。パイロット
ノズル５８は、エマルジョンノズル６０の燃焼部にむか
って種火を噴射するように設置されており、パイロット
ノズル５８には下向きに灯油を供給する供給パイプ７０
及び圧縮空気を供給する供給パイプ７２が接合され、供
給パイプ７０は９０度屈曲して電磁弁５２を介して供給
パイプ４０に、供給パイプ７２は電磁弁５０を介して供
給パイプ４２に接合されている。供給パイプ７０の前記
屈曲部７７の上部（図３（Ａ））には、空気吸入部とし
て空気孔７６があけられている。パイロットノズル５８
の種火燃焼部近辺には、点火電極６４が設置され、点火
電極６４は点火用トランス６２に接続されている。

【００１８】なお、供給パイプ６６及び供給パイプ７０
は垂直下向きに設置される必要はなく、水平レベルから
ある程度角度をもって設置されていればよい。

【００１９】また、供給パイプにあけた空気孔７４及び
７６は、開閉が自在なものとすることも可能である。

【００２０】なお、バーナ３４には、図示しない送風機
から空気が送風されている。

【００２１】次に、図４により本装置の制御系について
説明する。

【００２２】電磁弁５０、電磁弁５２、電磁弁５４、電
磁弁５６及び点火トランス６２はマイクロコンピュータ
（以下「マイコン」という）７８に接続されている。ま
た、入力装置７６はマイコン７８に接続されている。

【００２３】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２４】灯油タンク１０、水タンク１２、界面活性
剤タンク１４より、灯油、水、及び界面活性剤をミキサ
ー２６に供給し、ミキサー２６で混合・攪拌してエマル
ジョン燃料を生成する。ここで、灯油、水、及び界面活
性剤は重量比で１〜０．５：１：０．００４〜０．００
８の割合で供給する。これにより、平均粒径０．０５〜
３μｍ程度のエマルジョンが生成される。また、界面活
性剤としてはＣ₁₂Ｈ₂₅（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆Ｈを使用する
ことができる。エマルジョン燃料の原料としては灯油の
他、Ａ重油、軽油等の石油系燃料を用いることができ
る。

【００２５】生成したエマルジョン燃料はエマルジョン
タンク２８に貯留し、ポンプ４６の駆動によりバーナ３
４へと供給する。また、灯油タンク１０からは、灯油だ
けをポンプ１８の駆動によりバーナ３４に供給する。コ
ンプレッサー３０、３２からは、圧縮空気をそれぞれバ
ーナ３４に供給する。

【００２６】バーナ３４に供給されたエマルジョン燃
料、灯油、及び圧縮空気は、電磁弁５４、５２、５０、
５６によってノズル部への流出が制御されている。

【００２７】図４に示すように、電磁弁５０、電磁弁５
２、電磁弁５４、電磁弁５６及び点火トランス６２は、
マイコン７８の制御により作動し、入力装置７６は燃焼
開始及び終了の指示をマイコン７８に送信する。

【００２８】入力装置７６にある図示しない燃焼開始ボ
タンにより燃焼開始指示を入力すると、図５に示すエマ
ルジョン燃料燃焼処理が開始する。

【００２９】ステップ８０で、電磁弁５０及び５２が開
かれる。電磁弁５２が開くと灯油が供給パイプ７０を通
ってパイロットノズル５８に供給される。また、電磁弁
５０が開くと圧縮空気が供給パイプ７２を通ってパイロ
ットノズル５８に供給される。パイロットノズル５８内
で前記灯油及び圧縮空気が混合され、パイロットノズル
５８の先端部より噴霧される。同時に点火トランス６２
が作動し点火電極６４が放電することにより、噴霧され
た灯油が燃焼する。エマルジョン燃料が燃焼するために
は、種火が必要であるが、この灯油の燃焼がエマルジョ
ン燃料燃焼のための種火となる。

【００３０】なお、このとき空気孔７６から空気が取り
込まれ灯油と混ざり合うことからパイロットノズル５８
先端部からの噴霧状態が良好となり、灯油と空気の接触
面積が多くなるため、燃焼状態がよくなる。

【００３１】ステップ８２で、電磁弁５４、５６が開か
れる。電磁弁５４が開くとエマルジョン燃料が供給パイ
プ６６を通ってエマルジョンノズル６０に供給される。
電磁弁５６が開くと圧縮空気が供給パイプ６８を通って
エマルジョンノズル６０に供給される。エマルジョンノ
ズル６０内で前記エマルジョン燃料が圧縮空気により吸
出され、エマルジョンノズル６０の先端部より噴霧さ
れ、前記種火によって燃焼する。

【００３２】なお、このとき空気孔７４から空気が取り
込まれエマルジョン燃料と混ざり合うことからエマルジ
ョンノズル６０先端部からの噴霧状態が良好となり、エ
マルジョン燃料と空気の接触面積が多くなるため、燃焼
状態がよくなる。

【００３３】ステップ８４で、入力装置７６の図示しな
いボタンにより停止指示の入力があった場合には、ステ
ップ８６のエマルジョン燃料燃焼停止処理（図６）が行
われる。

【００３４】ここで、エマルジョン燃料燃焼停止処理を
説明する。ステップ９０で、電磁弁５４が閉鎖され、エ
マルジョン燃料の供給が停止される。ステップ９２で供
給パイプ６６に残留したエマルジョン燃料が排出・燃焼
されるための一定時間が経過したかどうかを判断する。
前記一定時間の経過を必要とするのは以下の理由によ
る。即ち、電磁弁５４の閉鎖直後は供給パイプ６６には
エマルジョン燃料が滞留しているが、このエマルジョン
燃料は、供給パイプ６６が下向きに設置されていること
及び空気孔７４があけられていることにより、エマルジ
ョンノズル６０先端部の気圧の低下（圧縮空気の噴出に
よるもの）及びエマルジョン燃料自体の自重によって供
給パイプ６６から排出され、燃焼する。そのため、電磁
弁５４の閉鎖後も圧縮空気を噴出させたままで一定時間
経過することが必要となる。なお、エマルジョン燃料の
排出方法としては、電磁弁５４を介して圧縮空気をエマ
ルジョンノズル６０に供給するようにして、エマルジョ
ンノズル６０側に押し出すようにすることも可能であ
る。

【００３５】前記一定時間が経過したときは、ステップ
９４で、電磁弁５６を閉鎖して圧縮空気の供給も停止す
る。これによりエマルジョンノズル６０の燃焼は停止す
る。

【００３６】ステップ９６、ステップ９８、ステップ１
００では、前記ステップ９０以下の手順と同様にしてパ
イロットノズル５８の種火消化処理を行う。なお、灯油
の排出方法としては、エマルジョン燃料と同様に、電磁
弁５２を介して圧縮空気をパイロットノズル５８に供給
するようにして、パイロットノズル５８側に押し出すよ
うにすることも可能である。これにより、エマルジョン
燃料燃焼停止処理は終了する。

【００３７】なお、前記実施形態では、パイロットノズ
ル５８の種火は、継続して燃焼させているが、エマルジ
ョン燃料の燃焼時には消火しておくことも可能である。

【００３８】また、前記実施形態ではボイラーに利用す
るエマルジョン燃料燃焼装置としたが、ガスタービン、
家庭用の暖房器具等に利用するすることもできる。

【００３９】以上説明してきたように本実施形態によれ
ば、エマルジョン燃料燃焼装置停止の際に、電磁弁の閉
鎖後に供給パイプ６６内に残留するエマルジョン燃料及
び給送パイプ７０内に残留する灯油を種火燃焼部へと排
出・燃焼させることができ、残留燃料による供給パイプ
６６、エマルジョンノズル６０内のエマルジョン燃料の
硬化、及び残留燃料の漏出によるボイラー３６の腐食を
防止することができる。

【００４０】また、エマルジョン燃料の原料である灯油
を種火の燃料としたので、１つの灯油タンク１０からエ
マルジョン燃料の原料及び種火の原料を供給することが
でき、エマルジョン燃料燃焼装置の構造を簡易なものと
することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
マルジョン燃料燃焼装置停止の際に、供給手段内のエマ
ルジョン燃料を供給手段外に排出・燃焼させることがで
きるので、残留燃料による供給手段内の燃料の硬化や燃
焼外部等の腐食を防止することの可能なエマルジョン燃
料燃焼装置を提供することができる、という効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エマルジョン燃料燃焼装置の概略構成図であ
る。

【図２】バーナの概略構成図である。

【図３】バーナ内の供給パイプ屈曲部を上部から見た
概略図である。

【図４】エマルジョン燃料燃焼装置の燃焼開始および
停止を制御する部分のブロック図である。

【図５】エマルジョン燃料燃焼処理のルーチンを示す
流れ図である。

【図６】エマルジョン燃料燃焼処理の停止部分のルー
チンを示す流れ図である。

【符号の説明】

１０灯油タンク（石油系燃料供給手段）５２電磁弁（調整手段）５４電磁弁（調整手段）５８パイロットノズル（燃焼部）６０エマルジョンノズル（種火燃焼部）６６供給パイプ（供給手段）７０供給パイプ（供給手段）７４空気孔（機構）７６空気孔（機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K052 GA07 GB04 GB06 GC01 GD01 GD03 GE01 HA01 3K068 AA15 AB03 BA02 BA03 BB01 BB14 BB23 CA05 CA18 CA26 CB01 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エマルジョン燃料を燃焼部より高い位置
から該燃焼部に供給する供給手段と、前記供給手段に設置され、エマルジョン燃料の前記燃焼
部への供給を調整する調整手段と、を備えたエマルジョン燃料燃焼装置であって、前記調整手段と前記燃焼部との間のエマルジョン燃料を
排出する機構を備えたことを特徴とするエマルジョン燃
料燃焼装置。
【請求項２】前記機構は、前記供給手段に設置された
前記調整手段と燃焼部との間のいずれかの位置に穴をあ
けて構成されたことを特徴とする請求項１記載のエマル
ジョン燃料燃焼装置。