JPS6034345Y2 - 燃料用油水混合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は燃料油中に水を混合して、燃料消費の軽減を図
ることのできる油水混合装置に関するものである。

燃料消費の節約を目的として、燃料中に水を混合する試
みが屡報告されている。

しかし、従来の方法は、油水の混合に乳化剤（界面活性
剤）を使用して油と水を乳化させる−とか、超高速攪拌
によって油中に水を微粒子分散させる等の手段が採用さ
れていた。

前者の場合には、界面活性剤を使用するのでコスト的に
もあまり有利でなくζ後者の場合には均一攪拌分散が困
難で、仮に均一になったとしてもエマルジョン破壊が短
時間に生じて実用化が困難であった。

本考案者は、乳化剤を用いないで機械攪拌のみによって
油中に水を混合する方法について種々検討して、特殊な
構造の高速攪拌混合機と、その前に予混合を目的とした
プレミキシングパイプを設けて、これらの組合せを採用
することによって、短時間に充分な乳化のできる油水混
合装置を開発したのである。

以下図面によって詳細に説明する。

第１図は本考案の実施例を示すものであって、燃料用油
水混合装置のダイアグラムである。

本装置は油及び水の導入部ａ、 ｂと、プレミキシング
パイプ１、高速攪拌混合機２を主な構成とし、これらに
よって乳化された燃料油はバーナー３に送られて燃焼に
供される。

油導入部ａは、オイルタンク４、ストレーナ５、流量計
６を通って、燃料油が流量調節器付ポンプ７によってプ
レミキシングパイプ１へ送られる構造である。

水導入部すは、水道あるいは水タンクから減圧弁８、流
量計９を通って水が流量調節器付ポンプ７を通ってこれ
もプレミキシングパイプ１へ送られる構造である。

プレミキシングパイプ１の構造例を、第２図に示した。

第２図は一部破断側面図である。プレミキシングパイプ
１は、氷と燃料油がパイプ中を通過する間に予混合され
る構造であり、その為にジャマ板１０が内装されている
。

ジャマ板１０は第２図にみられるように捩り単板を多数
枚内装する構造とか、第３図ａに示したような短冊状板
１１に多数本の切込みを入れて、ｂに示したように捩っ
て螺旋状に形成したもの、更には、Ｃに示したように短
冊状板１１に両側から多数本の切込みを入れて、これを
捩って螺旋状にしたものなどが用いられる。

いずれのジャマ板１０もこれをプレミキシングパイプ１
内に内挿することによって、機械的にこれを回転するこ
となく、流路中で油と水が撹乱されるのである。

このことによって、燃料油と水はある程度予混合がなさ
れるのである。

そこで、後に説明する高速攪拌混合機２にいきなり混合
されていない水と燃料油とを導入した場合に混合が不充
分となるのをこのプレミキシングパイプ１が解決したの
である。

第４図は高速攪拌混合機２の実施例を示す一部破断側面
図であり、第５図はそのＡ−Ａ部拡大断面図である。

円筒形の本体ケーシング１２内を複数の仕切板１３によ
って分割して複数個の攪拌室１４が設けられている。

円板状の仕切板１３の中央には丸穴１５が設けてられて
おり、これにシャフト１６が挿通されている。

シャフト１６は、本体ケーシング１２の左右端を複数本
の締付ボルト１７で固定されたケーシング固定ブロック
１８゜１８に、ベアリング１９．１９を介して内挿され
ており、両端部にメカニカルシールが採用されている。

このシャフトの一端はモーター２５に連結される。

シャフト１６に対して、各攪拌室１４内に種々の構造を
した攪拌器を設けることができる。

この例では側面がプロペラ型、かつ、コイル２０を装着
した攪拌器２１が装着されている。

攪拌器２１がこのような構造であるから、シャフト１６
を回転させると、攪拌羽根２２及びコイル２０が回転し
、攪拌室１４内の水と燃料油が混合される。

この時コイル２０はケーシング内壁側への伸縮と、回転
方向への伸縮を繰返しながら特有な攪拌効果を示すので
ある。

そこで、原液人口２３から導入された、予混合後の水と
燃料油は、複数の攪拌室１４を通過する間に従来にない
混合状態となりエマルジョン状態の油水混合液となって
混合液出口２４から排出される。

このようにして得られた混合液は、重質油に比べて軽質
油（Ａ重油、灯油）の方がエマルジョン破壊が早い傾向
がみられるものの概して安定であり、バーナー３への送
液パイプを円滑にして出来るだけ短距離にすること等に
よって燃焼までの間を安定に保つことができる。

燃料油に水を混合して燃焼すると、水の気化潜熱によっ
て一般に炉内温度の低下が認められる。

本装置を使用した場合でも同様の傾向が見られる。

第６図にその様子を示した。しかし一方では、水を媒体
として油の空気接触面積の増大等の効果があって、燃焼
効率は水添加によって高められる。

混水による燃費損失を第７図ａ曲線に示した。

そして、本装置を稼動させるための附属機器等の電気、
水道に要する費用を燃費換算すると約５％となるのでこ
れを加味した総合燃費損失は６曲線のごとくになる。

混水率が例えば１０％の場合、総合燃費損失が６．６％
であるから、省燃費効率は３．４％となる。

このように混水率が比較的低い１５％（ＶＯＬ％）以下
の領域では附属機器等による燃費損失が大きいため省エ
ネルギー効果はさほど上らないが、例えば混水率２０％
になると、約１１％の省燃費効率となり良好な結果が得
られる。

そこで２０〜３０％の混水率が望ましい。

３０％を越えた混水率の領域では燃焼が困難となる傾向
にある。

従って、上記のような構造とすることによって、燃料油
に水を混合して使用燃料油の節減を図るといった目的を
遠戚することができたのである。

このことを可能としたのは、特殊構造の高速攪拌機と、
その前に設けられたプレミキシングパイプの両者による
ものである。

本装置によると、乳化剤の介在なしに燃料油中へ水の混
合が可能である点において優れているが、更に、従来の
機械攪拌のみによる混合が超高速で行われなければなら
なかったのに対して、本考案の装置では１７００〜２４
００ｒ、ｐ 、ｍ程度の回転で乳化がなされるといった
特長をも有したものとなっている。

その結果、動力費が安価であり、装置の保守に手間が掛
らず、長期間安定に使用できる装置となったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の燃料用油水混合装置のダイアグラム、
第２図はプレミキシングパイプの一部破断側面図、第３
図ａ”−’ｃはジャマ板の側面図、第４図は高速攪拌混
合機の一部破断側面図、第５図は第４図中Ａ−Ａ部の拡
大断面図である。 第６図はボイラー内温度を示すグラフであり、第７図は
混水率と燃費損失の関係を示すグラフである。 １・・・・・・プレミキシングパイプ、２・・・・・・
高速攪拌混合機、１０・・・・・・ジャマ板、１１・・
・・・・短冊状板、１２・・・・・・ケーシング、１３
・・・・・・仕切板、１４・・・・・・攪拌室、１５・
・・・・・丸穴、１６・・・・・・シャフト、２０・・
・・・・コイル、２１・・・・・・攪拌器、２２・・・
・・・攪拌羽根、ａ・・・・・・油導入部、ｂ・・・・
・“・水導入部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油と水とをそれぞれ定量宛供給するストレーナ−１流量
   計、フィードポンプからなる導入部と、油及び水流路を
   合一させるプレミキシングパイプと、高速攪拌混合機と
   からなり、プレミキシングパイプ内にはジャマ板を設け
   、高速攪拌混合機は複数の攪拌室に分割すると共に分割
   された各攪拌室に攪拌器を設けたことを特徴とする燃料
   用油水混合装置。