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Title:
EMULSION PRODUCTION APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/125633
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is an emulsion production apparatus wherein production and consumption of emulsion can be carried out continuously, capacity of a tank can be reduced and production cost can be reduced by eliminating the need for a mixing machine. An emulsion production apparatus comprises a main tank (10) in which a main space (12) is formed, and a sub-tank (16) in which a space (18) communicating with the main space (12) and promoting emulsification is formed. A circulation interconnection passage (28) interconnects the main space (12) and a first negative pressure mixer (22). The first negative pressure mixer (22) is provided in the space (18) for promoting emulsification, and emulsion is introduced into the first negative pressure mixer (22) via the circulation interconnection passage (28). Water, fuel and emulsifier are sucked into the first negative pressure mixer (22) by a negative pressure generated therein, and transformed into emulsion. Emulsification of emulsion is promoted by injecting emulsion in the first negative pressure mixer (22) into the space (18) for promoting emulsification of the sub-tank (16), and then the emulsion is introduced into the main space (12).

Inventors:
FUKAI TOSHIHARU (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/053914
Publication Date:
October 15, 2009
Filing Date:
March 03, 2009
Export Citation:
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Assignee:
FUKAI TOSHIHARU (JP)
International Classes:
B01F3/08; B01F5/00; B01F5/02; B01F5/04; B01F5/10; B01F15/02; B01J13/00; C10L1/32; F23K5/12
Foreign References:
JP3070812U2000-08-15
JP2007204600A2007-08-16
JP2007075749A2007-03-29
JP2000176465A2000-06-27
JP2001323288A2001-11-22
Other References:
See also references of EP 2266686A4
Attorney, Agent or Firm:
YASHIMA, KEIICHI (JP)
Keiichi Yashima (JP)
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Claims:
 エマルジョンを収容するための主空間を内部に形成した主タンクと、
 前記主空間と連絡する乳化促進用空間を内部に形成した従タンクと、
 一端を前記主空間と連絡して前記主空間内のエマルジョンを循環移動させるための循環連絡通路と、
 前記循環連絡通路の途中に備えられるものであって前記主空間内のエマルジョンを前記循環連絡通路を経て移動させるための移送手段と、
 一端を水タンクと油タンクに連絡して水や油を通過させる液体導入通路と、
 前記従タンクの前記乳化促進用空間内に配置されるものであって、前記循環連絡通路の他端と連絡して前記循環連絡通路から導入するエマルジョンと前記液体導入通路の他端から導入する水や油とを混合させる混合用空間と、前記循環連絡通路からのエマルジョンを前記混合用空間に噴射して前記混合用空間に負圧を発生させるための第1ノズルとを備えた第1負圧混合器と、を有することを特徴とするエマルジョン製造装置。
 ハウジングと、そのハウジングに内に形成される混合用空間と、前記循環連絡通路からのエマルジョンを前記混合用空間に導入するための第1ノズルと、前記混合用空間と前記ハウジングの外部とを連絡する導入口と、を有する第2負圧混合器を、前記主タンクの前記主空間内に備えることを特徴とする請求項1記載のエマルジョン製造装置。
 前記従タンクは上部に開口部を形成した容器形状のものとし、前記従タンクを前記主タンクの底部により下方に配置し、前記従タンクの上部開口部側を前記主タンクの底部に連結固定したことを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン製造装置。
 前記従タンクは上部に開口部を形成した容器形状のものとし、前記従タンクを前記主タンクの前記主空間内に備えたことを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン製造装置。
 前記第1負圧混合器が前記混合用空間内で混合したエマルジョンを前記乳化促進用空間内に噴射するための第2ノズルを備えたことを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン製造装置。
 前記主タンクに前記主空間内のエマルジョンの液面を検知する下限センサと上限センサとを取付けたことを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン製造装置。
 前記液体導入通路は途中で分岐する水供給通路と油供給通路と乳化剤供給通路とを有し、前記水供給通路は前記水タンクと連絡し、前記油供給通路は油を収容する油用タンクと連絡し、前記乳化剤供給通路は前記乳化剤タンクと連絡し、前記水供給通路の途中にそれを開閉する第1開閉弁を備え、前記油供給通路の途中にそれを開閉する第2開閉弁を備え、前記乳化剤供給通路の途中にそれを開閉する第3開閉弁を備えることを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン製造装置。
 循環連絡通路の途中で前記移送手段の下流側に火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石を内部に収容する岩石収容器を備えたことを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン製造装置。
 前記火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石の大半の大きさを5mm~50mmとすることを特徴とする請求項8記載のエマルジョン製造装置。
 前記火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石を黒曜石としたことを特徴とする請求項8または9記載のエマルジョン製造装置。
Description:
エマルジョン製造装置

 本発明は、油と水とを乳化させて成るエ ルジョンを製造するためのエマルジョン製 装置に関するものである。

 従来から、油と水と乳化剤とを混合して 種エマルジョンが作られている。油には、 料,食用油,化粧品用油,石油系ドライ溶剤,廃 油,廃食油が使用されている。エマルジョン 中で、特に、軽油,重油,灯油,ガソリン等の と燃料と乳化剤とを混合して作られるエマ ジョン燃料が広く知られている。エマルジ ン燃料を製造する場合には一般に、水と燃 とでエマルジョン燃料を作るための混合用 ンク等を備えるエマルジョン燃料製造装置 、製造したエマルジョン燃料を貯蔵してお ための大型の貯蔵用タンクとを有する(特許 献1)。

 エマルジョン燃料製造装置では、水と燃 と乳化剤とを混合乳化させる混合用タンク に攪拌機を備え、その攪拌機で混合用タン 内の水と燃料と乳化剤とを攪拌してエマル ョン燃料を作っている。この攪拌機は、水 燃料と乳化剤とを混合してエマルジョン燃 を作るだけでなく、分離し易いエマルジョ 燃料を攪拌によって乳化状態を長く保たせ 役割も果たしている。

特開2001-323288

 従来から、エマルジョン燃料を製造する 合には、大型の混合用タンク内に水と燃料 乳化剤とを入れ、攪拌機で混合用タンク内 水と燃料と乳化剤とを攪拌させて大量のエ ルジョン燃料を作っている。その後、大量 作ったエマルジョン燃料を大型の貯蔵用タ クに移し替えて、その貯蔵用タンクから必 に応じてバーナー等へエマルジョン燃料を 給している。即ち、エマルジョン燃料に関 ては、効率良く大量に製造するための大型 混合用タンク(製造用タンク)と、製造した マルジョン燃料を貯蔵するための大型の貯 用タンクとから成る2種類の大型タンクのス ースを必要とした。

 また、エマルジョン燃料を製造する際に 、混合用タンク内で水と燃料と乳化剤とを 率良く乳化させるために攪拌機を必要とし いた。更に、貯蔵用タンクに貯蔵したエマ ジョン燃料は短期間で分離するおそれがあ ため、貯蔵用タンク内のエマルジョン燃料 乳化状態を保持するために、貯蔵用タンク にも攪拌機を備えていた。

 本発明は上記問題点を解決するものであ て、エマルジョンの製造と消費とを同時に 続的に行なうことを可能にし、しかもタン の容積を小さくして省スペース化を達成し 攪拌機を不要として製造コストを低減する とができるエマルジョン製造装置を提供す ことを目的とするものである。

 本発明に係るエマルジョン製造装置は、 マルジョンを収容するための主空間を内部 形成した主タンクと、前記主空間と連絡す 乳化促進用空間を内部に形成した従タンク 、一端を前記主空間と連絡して前記主空間 のエマルジョンを循環移動させるための循 連絡通路と、前記循環連絡通路の途中に備 られるものであって前記主空間内のエマル ョンを前記循環連絡通路を経て移動させる めの移送手段と、一端を水タンクと油タン に連絡して水や油を通過させる液体導入通 と、前記従タンクの前記乳化促進用空間内 配置されるものであって、前記循環連絡通 の他端と連絡して前記循環連絡通路から導 するエマルジョンと前記液体導入通路の他 から導入する水や油とを混合させる混合用 間と、前記循環連絡通路からのエマルジョ を前記混合用空間に噴射して前記混合用空 に負圧を発生させるための第1ノズルとを備 えた第1負圧混合器と、を有することを特徴 するものである。本発明は、ハウジングと のハウジングに内に形成される混合用空間 前記循環連絡通路からのエマルジョンを前 混合用空間に導入するための第1ノズルと前 混合用空間と前記ハウジングの外部とを連 する導入口とを有する第2負圧混合器を、前 記主タンクの前記主空間内に備えることを特 徴とするものである。本発明は、前記従タン クは上部に開口部を形成した容器形状のもの とし、前記従タンクを前記主タンクの底部に より下方に配置し、前記従タンクの上部開口 部側を前記主タンクの底部に連結固定したこ とを特徴とするものである。本発明は、前記 従タンクは上部に開口部を形成した容器形状 のものとし、前記従タンクを前記主タンクの 前記主空間内に備えたことを特徴とするもの である。本発明は、前記第1負圧混合器が前 混合用空間内で混合したエマルジョンを前 乳化促進用空間内に噴射するための第2ノズ を備えたことを特徴とするものである。本 明は、前記主タンクに前記主空間内のエマ ジョンの液面を検知する下限センサと上限 ンサとを取付けたことを特徴とするもので る。本発明は、前記液体導入通路は途中で 岐する水供給通路と油供給通路と乳化剤供 通路とを有し、前記水供給通路は前記水タ クと連絡し、前記油供給通路は油を収容す 油用タンクと連絡し、前記乳化剤供給通路 前記乳化剤タンクと連絡し、前記水供給通 の途中にそれを開閉する第1開閉弁を備え、 前記油供給通路の途中にそれを開閉する第2 閉弁を備え、前記乳化剤供給通路の途中に れを開閉する第3開閉弁を備えることを特徴 するものである。本発明は、循環連絡通路 途中で前記移送手段の下流側に火成岩のう 二酸化珪素を多く含む岩石を内部に収容す 岩石収容器を備えたことを特徴とするもの ある。本発明は、前記火成岩のうち二酸化 素を多く含む岩石の大半の大きさを5mm~50mm することを特徴とするものである。本発明 、前記火成岩のうち二酸化珪素を多く含む 石を黒曜石としたことを特徴とするもので る。

 本発明に係るエマルジョン製造装置によ ば、主タンクの主空間内のエマルジョンは ンプの働きによって第1負圧混合器に導入さ れ、第1負圧混合器内で乳化が促進される。 化が促進されたエマルジョンは更に、従タ ク内の狭い乳化促進用空間に噴射されるの 、噴射されるエマルジョンと狭い乳化促進 空間内に存在するエマルジョンとの攪拌混 によって、乳化促進用空間内のエマルジョ の更なる乳化が促進される。また、第1負圧 合器に水や油や乳化剤を導入すると共にポ プの作動を継続することで、第1負圧混合器 内で順次エマルジョンを形成し、第1負圧混 器から継続的にエマルジョンを乳化促進用 間内に順次噴射することができる。乳化促 用空間内に噴射されたエマルジョンは、狭 乳化促進用空間で強制的に混合攪拌される で、エマルジョンの乳化が促進される。乳 が促進されたエマルジョンは、乳化促進用 間内から主タンクの主空間内に次々に押し される。このように、乳化促進用空間で作 れたエマルジョンは充分混合攪拌されてい ので、そのまま消費することができる。即 、本発明では、エマルジョンの製造と消費 を同時に継続して行なうことができる。製 後直ちにエマルジョンを消費する場合には 乳化剤の使用量が少なくて済む。また、エ ルジョンがエマルジョン燃料の場合におい 、エマルジョン燃料の製造後直ちに消費す 場合は、エマルジョン燃料の製造した後で1 置いた後に消費する場合と比べて、高い燃 カロリーを得ることができる。また、従タ クはエマルジョンを混合攪拌するための小 いものでなければならず、主タンクは従タ クに合わせた小さいものとすることが可能 ある。この結果、装置全体を小型化するこ ができ、製造コストを低減することができ と共に、省スペース化を達成することがで る。

 本発明では更に、負圧によって水や油や 化剤を吸引するための混合用空間とその混 用空間に負圧を発生するための第1ノズルと を有する第1負圧混合器を備えている。この め、第1負圧混合器では負圧によって水や油 吸引するため、水や燃料や乳化剤を主タン 内に導入するためのポンプを不要とするこ ができ、装置の製造コストを低減すること できる。その上、第1負圧混合器の内部で水 や燃料や乳化剤とエマルジョンとを混合する ので、従来必要とした攪拌機を不要とするこ とができ、装置の製造コストを低減すること ができる。本発明では更に、主タンクの主空 間内にあるエマルジョン燃料を循環連絡通路 (途中にポンプと岩石収容器とを含む)を経て 1負圧混合器と乳化促進用空間と主空間との 順に循環させるものである。この結果、岩石 収容器内の黒曜石等の岩石にエマルジョン燃 料を長く接触させることができるので、大量 の溶存酸素や活性水素を含んだエマルジョン を短時間で作ることができる。更に、表面に 多数の鋭利な角部を形成した岩石に、エマル ジョン燃料を何度も循環接触させることで、 岩石によってエマルジョン燃料を構成する水 や燃料が細かく切断され、乳化状態をより安 定させることができる。

 本発明では、主空間内にその主空間のエ ルジョンと循環連絡通路を通るエマルジョ とを混合する第2負圧混合器を備える。この 第2負圧混合器を用いることによって、主空 内のエマルジョンの水と油と乳化剤との混 比率が均一でない場合に、均一でない主空 内のエマルジョンと循環連絡通路を通るエ ルジョンとを混合させ、その混合したエマ ジョンを均一でない主空間内のエマルジョ に向けて噴射する。これによって、主空間 のエマルジョンの均一化を促進することが きる。

本発明に係るエマルジョン製造装置の 1実施例を示す構成図である。 図1のエマルジョン製造装置の要部拡大 断面図である。 図1及び図2に用いる第1負圧混合器の断 図である。 本発明に係るエマルジョン製造装置の 2実施例を示す構成図である。

符号の説明

 10 主タンク
 12 主空間
 14 底部
 16 従タンク
 18 乳化促進用空間
 20 上部開口部
 22 第1負圧混合器
 24 混合用空間
 28 循環連絡通路
 30 第1ノズル
 32 第2ノズル
 34 液体導入通路
 36 液面
 38 下限センサ
 40 上限センサ
 42 水タンク
 44 水供給通路
 46 第1開閉弁
 48 油タンク
 50 油供給通路
 52 第2開閉弁
 54 乳化剤タンク
 56 乳化剤供給通路
 58 第3開閉弁
 60 ポンプ
 62 岩石収容器
 66 分岐連絡通路
 68 第2負圧混合器
 70 導入口
 76 小タンク
 78 上部開口部
 80 乳化促進用空間

 本発明は、エマルジョンの製造と消費と 同時に継続的に行なえるようにしたもので り、タンクの容積を小さくして省スペース と製造コストの低減化を図るものである。

 以下、本発明を図面に基づいて説明する 図1は本発明に係るエマルジョン製造装置の 1実施例を表す構成図、図2は図1の要部拡大断 面図、図3は図1や図2で使用する負圧混合器の 断面図である。本発明のエマルジョン製造装 置で製造するエマルジョンに関して、以後、 油を燃料(例えば、重油,軽油,灯油、ガソリン 等の燃料)とし、エマルジョンをエマルジョ 燃料として説明する。エマルジョン燃料は 燃料(例えば、重油,軽油,灯油、ガソリン等 燃料)と、水(通常の水だけでなく、燃焼を促 進させる例えば溶存酸素や活性水素等を多く 含む特殊な水を使用しても良い)と、乳化剤( 学品だけでなく、乳化を促進するための植 油も含む)とを混合するものである。

 本発明に係るエマルジョン製造装置は、 部に主空間12を形成した主タンク10を備える 。主タンク10の底部14には、その底部14より下 方に突出する容器形状の従タンク16が溶接等 よって主タンク10に一体に固定されている 従タンク16の内部に形成される空間を、乳化 促進用空間18とする。従タンク16はその上部 口部20の周囲を主タンク10の底部14に連結固 する。乳化促進用空間18は、従タンク16の上 開口部20(図2に二点鎖線で示す)を介して主 間12と連絡する。従タンク16は上部開口部20 除いて閉鎖状態とされている。ここで、主 ンク10の主空間12の容量(後述する上限センサ までの容量)は、例えば10リットルとし、従タ ンク16の乳化促進用空間18の容量は例えば1リ トルとする。但し、主タンク10の容量や乳 促進用空間18の容量はこれに限るものではな い。

 乳化促進用空間18の内部に第1負圧混合器2 2を配置する。第1負圧混合器22を主タンク10の 底部14より下方に位置する乳化促進用空間18 に配置することによって、主タンク10(主タ ク10を備えた船舶や自動車等)が傾斜しても 第1負圧混合器22に空気が入って第1負圧混合 22が作動しなくなるという不具合の発生を 止する。ここで、第1負圧混合器22を図3に基 いて説明する。第1負圧混合器22は、内部に 合用空間24を形成したハウジング26と、循環 連絡通路28からのエマルジョン燃料(詳細は後 述する)を混合用空間24内に噴射するための第 1ノズル30と、前記ハウジング26に形成される のであって混合用空間24内のエマルジョン 料(詳細は後述する)を乳化促進用空間18内に 射する第2ノズル32とを有する。第1負圧混合 器22のハウジング26には更に、混合用空間24内 へ外部からの液体(水や燃料や乳化剤)を導入 過させるための液体導入通路34が連絡され いる。

 この第1負圧混合器22においては、第1ノズ ル30から混合用空間24内へ噴射されるエマル ョン燃料によって混合用空間24内に負圧が生 じ、その負圧によって液体導入通路34から水 燃料や乳化剤を混合用空間24内に導入する のである。この第1負圧混合器22においては 更に、第1ノズル30から混合用空間24内へ噴射 されるエマルジョン燃料の勢いによって、乳 化促進用空間18内で混合されたエマルジョン 料(詳細は後述する)を第2ノズル32から外部( 化促進用空間18)に噴射させるものである。 2ノズル32から乳化促進用空間18に噴射する マルジョン燃料は、従タンク16の最下面(乳 促進用空間18の奥まった箇所)に向けて噴射 るのが望ましい。

 図1及び図2に示すように、主タンク10には 、主タンク10内のエマルジョン燃料の液面36 下限を検知するための下限センサ38と、主タ ンク10内のエマルジョン燃料の液面36の上限 検知するための上限センサ40とを備える。主 タンク10内のエマルジョン燃料の液面36が下 して、下限センサ38で液面36の下降の下限を 知すると、液体導入通路34から水と燃料と 化剤とを第1負圧混合器22に導入してエマル ョン燃料を作り、第1負圧混合器22から乳化 進用空間18内にエマルジョン燃料を噴射する ことで、主タンク10内のエマルジョン燃料の 面36を上昇させる。その後、主タンク10内の エマルジョン燃料の液面36が上昇して、上限 ンサ40で液面36の上限を検知すると、主タン ク10への水と燃料と乳化剤の供給を停止する

 本発明では、図1に示すように、水(通常 水だけでなく、燃焼を促進させる溶存酸素 活性水素等を多く含む特殊な水を使用して 良い)を収容する水タンク42と、水タンク42か らの水供給通路44と、その水供給通路44を開 する第1開閉弁46とを備えている。また、燃 (例えば、重油,軽油,灯油、ガソリン等の燃 )を収容する燃料タンク(油タンク)48と、その 燃料タンク48からの燃料供給通路(油供給通路 )50と、その燃料供給通路50を開閉する第2開閉 弁52とを備えている。更に、乳化剤(例えば、 化学品だけでなく、乳化を促進するための植 物油も含む)を収容する乳化剤タンク54と、そ の乳化剤タンク54からの乳化剤供給通路56と その乳化剤供給通路56を開閉する第3開閉弁58 とを備えている。水供給通路44は第1開閉弁46 経由して液体導入通路34と連絡し、燃料供 通路50は第2開閉弁52を経由して液体導入通路 34と連絡し、乳化剤供給通路56は第3開閉弁58 経由して液体導入通路34と連絡する。液体導 入通路34へは、原則として、水と燃料と乳化 とが単独で導入されるように、第1開閉弁46, 52,58が操作される。

 図1に示すように、主タンク10には、主タ ク10の主空間12内のエマルジョン燃料等の液 体を乳化促進用空間18に導入するための循環 絡通路28の一端が接続されている。循環連 通路28の他端は、図2に示すように、乳化促 用空間18内に備えられる第1負圧混合器22に接 続されている。循環連絡通路28の途中には、 流側(主タンク10側)から下流側(第1負圧混合 22側)に向けて、エマルジョン燃料等の液体 移送させるための移送手段としてのポンプ6 0と、岩石収容器62と、フィルター64とが順に えられる。

 岩石収容器62の内部には、火成岩のうち 酸化珪素を多く含む岩石(二酸化珪素を約65~7 6%含む岩石)を収容する。岩石は、例えば5mm~50 mm程度の大きさにするのが望ましく、網(図示 せず)に入れて岩石収容器62の内部に収容する 。火成岩(火山岩と深成岩とに分けられる)の ち二酸化珪素を多く含む岩石としては、火 岩には黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩 があり、深成岩には花崗岩等がある。火成 のうち、価格の安さや入手の容易さから、 曜石を使用することが望ましい。エマルジ ン燃料等の液体は、岩石に長く接触させる とが望ましい。このため、岩石収容器62の さを長くする必要があるが、岩石収容器62を 幾つもの短い筒(例えば80センチメートル程度 の長さの筒)に分ける方が、装置の小型化や 石の交換時の作業性の点から望ましい。

 火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石 大半を、5mm~50mm程度の大きさとすることで 岩石の表面に多数の鋭利な角部を形成する とができ、しかも、エマルジョン燃料等の 体を岩石の表面に大量に接触させることが きる。ポンプ60によって高圧にした状態でエ マルジョン燃料を岩石に長く接触させること で、エマルジョン燃料等の液体を構成する水 に溶存酸素や活性水素を大量に含ませること ができる。更に、高圧ポンプ60によって高圧 した状態で、表面に多数の鋭利な角部を形 した岩石にエマルジョン燃料等の液体を通 させることによって、岩石の鋭利な角部が マルジョン燃料等の液体を更に細かく切断 て、乳化をより促進させることができる。

 岩石収容器62の網内に収容された岩石か は、その破片が岩石収容器62の下流に流出す るおそれがある。このため、岩石収容器62の 流側に岩石収容器62の下流側にフィルター64 を備えることで、第1負圧混合器22内や乳化促 進用空間18内に岩石の破片が入り込むのを防 している。

 前述したように、循環連絡通路28の他端 、乳化促進用空間18内に備えられた第1負圧 合器22に接続するが、フィルター64を経由し 後の循環連絡通路28の途中で分岐し、その 岐した通路を分岐連絡通路66とする。分岐連 絡通路66の先端には、主タンク10内の下位に えられる第2負圧混合器68が接続される。こ 第2負圧混合器68は、下限センサ40の高さより も下位に配置される。第2負圧混合器68は第1 圧混合器22と同じ構造のものを使用する。第 2負圧混合器68には、一方を混合用空間24と連 し他方をハウジング26の外部(主タンク10の 空間12)と連絡する開口部70が形成されている 。開口部70を第2負圧混合器68における最も低 位置に配置する。第2負圧混合器68の開口部7 0を第2負圧混合器68における最も低い位置に 置することによって、主タンク10(主タンク10 を備えた船舶や自動車等)が傾斜した場合で 、第2負圧混合器68に空気が入って第1負圧混 器22が働かなくなるという不具合の発生を 止する。

 第2負圧混合器68において、分岐連絡通路6 6から第1ノズル30を経由して混合用空間24内に エマルジョン燃料が噴射され、そのエマルジ ョン燃料によって混合用空間24内に負圧が生 、その負圧によって開口部70から主タンク10 内のエマルジョン燃料が混合用空間24内に導 され、混合用空間24内において第1ノズル30 ら噴射されるエマルジョン燃料(岩石収容器6 2を通過したもの)と開口部70から吸入される マルジョン燃料(主タンク10の主空間12内のエ マルジョン燃料)とが混合され、乳化が更に 進される。その後、混合用空間24内で乳化が 促進されたエマルジョン燃料は、第2ノズル32 から主タンク10の主空間12内に噴射される。 お、第2負圧混合器68は、第1負圧混合器22と なる構造のものを使用しても良い。

 主タンク10の下部には、主タンク10内のエ マルジョン燃料をバーナー(図示せず)等へ供 するための燃料供給管72が接続される。燃 供給管72の途中には、その燃料供給管72を開 するための電磁弁74が備えられている。

 ここで、本発明のエマルジョン製造装置 使用してエマルジョン燃料を製造する手順 ついて説明する。主タンク10内が空の状態 、本発明のエマルジョン製造装置の使用を 始する場合に、主タンク10内に水と燃料と乳 化剤とを人力で投入する(下限センサ38より上 位で、上限センサ40の下位の高さまで投入す )。また、水タンク40と燃料タンク48と乳化 タンク54にそれぞれの液体を充分な量だけ収 容する。その後、ポンプ60を作動させる。こ ポンプ60の作動によって、主タンク10内に投 入された水と燃料と乳化剤は、主タンク10の 空間12から循環連絡通路28に導入され、ポン プ60によって高圧にされて、岩石収容器62に られる。主タンク10内に投入された水と燃料 と乳化剤は、部分的には乳化してエマルジョ ン燃料になったものや、乳化しないでそれぞ れの液体の塊となっているものとなっており 、循環連絡通路28から岩石収容器62を通過す 。エマルジョン燃料やそれぞれの液体は、 石収容器62内において高圧で表面に多数の鋭 利な角部を形成した二酸化珪素を多く含む岩 石に接触する。エマルジョン燃料や水を大量 の岩石に接触させることで、エマルジョン燃 料を構成する水に溶存酸素や活性水素を含ま せることができる。更に、表面に多数の鋭利 な角部を形成した岩石によって、エマルジョ ン燃料を構成する水や燃料が細かく切断され 、乳化状態がより安定する。また、エマルジ ョン燃料となっていない水や燃料が細かく切 断され、エマルジョン燃料となり易い状態と なる。

 岩石収容器62を通過したエマルジョン燃 はその後、循環連絡通路28を経て第1負圧混 器22の第1ノズル30に至り、第1ノズル30から高 圧及び高速で混合用空間24に噴射し、その後 混合用空間24から第2ノズル32を経て乳化促 用空間18に噴射される。第1負圧混合器22にお ける第1ノズル30からの混合用空間24へのエマ ジョン燃料やそれぞれの液体(水や燃料や乳 化剤)の噴射によって、混合用空間24でエマル ジョン燃料が作られる。更に、第2ノズル32か ら乳化促進用空間18内へのエマルジョン燃料 たは水や燃料や乳化剤の噴射によって、エ ルジョン燃料が作られる。乳化促進用空間1 8は、上部開口部20を除いて閉鎖されておりし かも狭い空間であるので、その狭い乳化促進 用空間18に第2ノズル32から噴射されたエマル ョン燃料または水や燃料や乳化剤は、乳化 進用空間18内の液体と混合し、エマルジョ 燃料となる。乳化促進用空間18で作られたエ マルジョン燃料は、その後に続いて第1負圧 合器22の第2ノズル32から新たに噴射されて製 造されるエマルジョン燃料によって、乳化促 進用空間18からその上方の主空間12内に押し される。

 乳化促進用空間18内から主空間12内に押し 出されたエマルジョン燃料は、ポンプ60の作 を継続することによって、主空間12内から び循環連絡通路28と岩石収容器62と第1負圧混 合器22と乳化促進用空間18と主空間12の順に循 環移動を繰り返す。この循環移動の繰り返し によって、主タンク10内に最初に投入された と燃料と乳化剤はエマルジョン燃料となる このように、最初の所定時間の間ポンプ60 作動させることによって、主タンク10の主空 間12内にはエマルジョン燃料が作られる。

 主タンク10内に投入された水と燃料と乳 剤とが完全にエマルジョン燃料になった後 燃料供給通路72を経由して主タンク10からエ ルジョン燃料を取り出して消費する。燃料 給通路72からバーナー等へ燃料を供給する とで、主タンク10の内部12の液面36が下降し 下限センサ38が液面36の下限を検知する。下 センサ38による液面36の下限を検知した後、 水タンク40からの水と燃料タンク48からの燃 と乳化剤タンク54からの乳化剤は、液体導入 通路34を経由して、第1負圧混合器22の混合用 間24内に導入される。この際、水と燃料と 化剤とが単独でしかも交代しながら順に1回 ら数回にわたって混合用空間24内に導入さ る。なお、水と燃料と乳化剤の導入順は、 れに限定されるものではない。

 第1負圧混合器22の混合用空間24内には、 ンプ60によって循環連絡通路28と岩石収容器6 2を流れるエマルジョン燃料が第1ノズル30か 噴射される。第1ノズル30から混合用空間24に 噴射されるエマルジョン燃料の噴射によって 、混合用空間24内に負圧が発生する。混合用 間24内に発生する負圧が液体導入通路34に至 り、第1開閉弁46や第2開閉弁52や第3開閉弁58が それぞれ開いた場合に、水や燃料や乳化剤が 混合用空間24内の負圧によって、混合用空間2 4内に独立して吸引される。混合用空間24内に 吸引された水や燃料や乳化剤は第1ノズル30か ら混合用空間24に噴射されるエマルジョン燃 と混合されて順次エマルジョン燃料となる 混合用空間24でエマルジョン燃料となった のはその後、第2ノズル32から乳化促進用空 18内に噴射され、狭い閉鎖状態の乳化促進用 空間18内で更に乳化が促進されたエマルジョ 燃料となる。

 水タンク40からの水と燃料タンク48からの 燃料と乳化剤タンク54からの乳化剤とが第1負 圧混合器22に導入されることによって、第2ノ ズル32から乳化促進用空間18内にエマルジョ 燃料が順次噴射される。乳化促進用空間18内 にエマルジョン燃料が順次供給されることに より、乳化促進用空間18から主空間12内にエ ルジョン燃料が順次押し出されて、主タン 10内の液面36が上昇する。ここで、主タンク1 0内のエマルジョン燃料を燃料供給通路72から 外部へ取り出す単位時間当たりの量は、水や 燃料や乳化剤が第1負圧混合器22に供給される 単位時間当たりの量より少なく設定しておく 。これによって、主タンク10内のエマルジョ 燃料を燃料供給通路72から外部へ継続的に り出しても、主タンク10内の液面36は上昇す 。

 主タンク10内のエマルジョン燃料の液面36 が上昇して、液面36を上限センサ40で検知す と、水タンク40からの水と燃料タンク48から 燃料と乳化剤タンク54からの乳化剤との供 を停止する。主タンク10内のエマルジョン燃 料が継続的に取り出されることによって主タ ンク10内のエマルジョン燃料の液面36は下降 続ける。その液面36の下降の際もポンプ60が 動して、主タンク10内のエマルジョン燃料 、循環連絡通路28と岩石収容器62と第1負圧混 合器22と乳化促進用空間18と主タンク10内の主 空間12の順に循環移動を繰り返す。この循環 動の繰り返しによって、主タンク10内のエ ルジョン燃料は乳化が促進され、エマルジ ン燃料に溶存酸素と活性水素とが加えられ 。その後、下限センサ38によって液面36の下 までの下降を検知すると、再び水と燃料と 化剤が第1負圧混合器22の混合用空間24内に 々に導入される。このように、エマルジョ 燃料が不足状態になると、水と燃料と乳化 の継ぎ足し供給を行なうので、エマルジョ 燃料を継続的に消費し続けながら、エマル ョン燃料を継続的に製造し続けることがで る。

 乳化促進用空間18内から主空間12内に溢れ 出るエマルジョン燃料は、一定のエマルジョ ン燃料の混合比ではなく、水の混合比率が高 い状態の場合と、燃料の混合比率が高い状態 の場合と、乳化剤の混合比率が高い状態の場 合とがあり、それを順に繰り返す。即ち、乳 化促進用空間18内から主空間12内に溢れ出る マルジョン燃料は、水と燃料と乳化剤との 合比率が順次変化する。しかし、乳化促進 空間18内から主空間12内に溢れ出るエマルジ ン燃料は、水と燃料と乳化剤との混合比率 順次変化するとしても、その後は主空間12 のエマルジョン燃料と混合され、水と燃料 乳化剤との混合比率の増減の差が殆ど無く り、水と燃料と乳化剤との混合比率の増減 差が少ないエマルジョン燃料がバーナー等 向けて供給される。

 主タンク10の主空間12から燃料供給管72を てバーナーに供給されるエマルジョン燃料 混合比率がその都度異なる場合には、燃焼 況が不安定になったり、火が消えたりする それがある。本願発明者が考えた特殊な水 使用して製造するエマルジョン燃料では、 の混合比率が大幅に変化したものであって 確実に燃焼させることができる。しかし、 来既知のエマルジョン燃料では、水の割合 増加したものをバーナーに供給すると、火 消えるおそれがある。

 このため、主空間12内に備える第2負圧混 器72を用いて、主空間12内のエマルジョン燃 料の混合比率を均等にする。第2負圧混合器72 の混合用空間24には岩石収容器62と分岐連絡 路66とを経由したエマルジョン燃料が第1ノ ル30を経由して噴射され、混合用空間24内に 圧が発生する。混合用空間24内の負圧によ て、導入口70から混合用空間24に主空間12内 エマルジョン燃料(水の混合比率が高い状態 ものや、燃料の混合比率が高い状態のもの 、乳化剤の混合比率が高い状態のもの)が導 入され、混合用空間24内で分岐連絡通路66(循 連絡通路28)を経由したエマルジョン燃料と 合され、水と燃料と乳化剤の混合比率が平 化される。更に、混合用空間24内で水と燃 と乳化剤の混合比率が均一化されたエマル ョン燃料を、第2ノズル32から主空間12内のエ マルジョン燃料に向けて噴射する。これによ って、乳化促進用空間18から主空間12内に溢 出たエマルジョン燃料が、水の混合比率が い状態であったり、燃料の混合比率が高い 態であったり、乳化剤の混合比率が高い状 であったりしても、エマルジョン燃料にお る水と燃料と乳化剤との混合比率を均一に ることができ、エマルジョン燃料の火が消 るおそれを無くすことができる。

 本発明では、一端以外は閉鎖された狭い 化促進用空間18に第1負圧混合器22の第2ノズ 32からエマルジョン燃料を噴射させるので そのエマルジョン燃料で乳化促進用空間18内 のエマルジョン燃料を攪拌させるので、エマ ルジョン燃料の乳化を更に促進することがで きる。第2ノズル32から噴射する液体や乳化促 進用空間18内の液体にエマルジョン化されて ないものが残っていたとしても、乳化促進 空間18内でそれらが攪拌され、確実にエマ ジョン燃料を作ることができる。乳化促進 空間18は主タンク10の主空間12と連絡してお 、第1負圧混合器22からは継続的に乳化促進 空間18内にエマルジョン燃料が噴射されるの で、乳化促進用空間18内で攪拌されたエマル ョン燃料(バーナー等への供給が可能な状態 に乳化されたエマルジョン燃料)は乳化促進 空間18から主タンク10の主空間12内に次々に し出されて、主空間12内のエマルジョン燃料 と混合する。主空間12内のエマルジョン燃料 うち消費されなかったものは、ポンプ60に って循環され、第1負圧混合器22から乳化促 用空間18に再び噴射される。

 乳化促進用空間18内に噴射するエマルジ ン燃料の混合攪拌をより促進するために従 ンク16内の乳化促進用空間18の容積を小さく る。乳化促進用空間18から主タンク10の主空 間12内に溢れるエマルジョン燃料は、そのま バーナー等に供給して消費することが可能 あるため、主タンク10を供給通路と考えて 主タンク10の主空間12の容積も小さくするこ ができる。即ち、本願発明の主タンク10は 従来の貯蔵用タンクとは異なり、乳化促進 空間18内に噴射されたエマルジョン燃料をバ ーナー等へ供給するための連絡通路として使 用するので、それ程大きい容積は必要とはし ないものである。この結果、本発明では、主 タンク10及び従タンク16を小さい容量のもの 済ますことができ、省スペース化を達成す ことができる。

 本発明では、乳化促進用空間18内に備え 第1負圧混合器22において、第1ノズル30から 合用空間24内にポンプに60による高圧のエマ ジョン燃料を噴射して、混合用空間24内に 生する負圧を利用して水や燃料や乳化剤を 1負圧混合器22に吸引する。よって、水や燃 や乳化剤を主タンク10内に導入するためのポ ンプを不要とすることができ、装置の製造コ ストを低減することができる。更に、第1負 混合器22の第2ノズル32で、閉鎖状態に近い狭 い乳化促進用空間18にエマルジョン燃料を噴 することにより、乳化促進用空間18内でエ ルジョン燃料を充分攪拌することができる で、主タンク10内に従来必要とした攪拌機を 不要とすることができ、装置の製造コストを 低減することができる。

 本発明では、ポンプ60を継続的に作動す ことができ、エマルジョン燃料を主タンク10 の主空間12と循環連絡通路28(途中にポンプ60 岩石収容器62とを含む)と第1負圧混合器22と 化促進用空間18と主空間12との順に連続的に 環させることが可能となる。この結果、短 間に黒曜石等の岩石にエマルジョン燃料を く接触させることができるので、短時間で 量の溶存酸素や活性水素を含んだエマルジ ン燃料を作ることができる。更に、表面に 数の鋭利な角部を形成した黒曜石等の岩石 、エマルジョン燃料を何度も循環接触させ ことで、岩石によってエマルジョン燃料を 成する燃料や水が細かく切断され、乳化状 をより安定させることができる。岩石によ てより細かく切断して乳化状態をより安定 せたエマルジョン燃料は、バーナーによる 火をスムースに行うことができる。

 本発明に係る装置で製造されたエマルジョ 燃料は、容易に着火できることから完全燃 が可能となる。この結果、燃焼時に発生す CO 2 やNO X は、完全燃焼によってその排出量を極端に減 少させることができる。

 次に、本発明の第2実施例を図4に基づい 説明する。図4において図1並びに図2と同一 号は同一部材を示す。図2においては、乳化 進用空間18の一方を主空間12と常時直接連絡 するものとした。これに対して、第2実施例 は、主タンク10の主空間12の内部に従タンク しての小タンク76を備えたものである。小 ンク76の上部開口部78の高さは、下限センサ3 8の高さより上方で、上限センサ40の高さより 下方に設定する。小タンク76の内部の空間を 化促進用空間80とする。この乳化促進用空 80内に、第1負圧混合器22を収容する。乳化促 進用空間80内に第1負圧混合器22を収容するの 、第1負圧混合器22からのエマルジョン燃料 狭いタンク(容器)の中に噴射させることで 攪拌機を用いないでエマルジョン燃料を混 (攪拌)するためである。更に、自動車や船舶 等の傾斜によって主タンク10や小タンク76が 斜しても、第1負圧混合器22内に空気が入る を防止するためである。

 図4においては、主タンク10の主空間12内 液面36は小タンク76の上部開口部78より低い 置にある。この状態でポンプ60(図4では図示 ず)が作動すると、主空間12内のエマルジョ 燃料が循環連絡通路28(岩石収容器62)を経由 て第1負圧混合器22に至り、第1負圧混合器22 ら小タンク76の乳化促進用空間80内にエマル ジョン燃料が噴射される。小タンク76の乳化 進用空間80は閉鎖された空間であるため、 の乳化促進用空間80内のエマルジョン燃料と 第1負圧混合器22から噴射されたエマルジョン 燃料とが攪拌されて乳化が促進される。小タ ンク76内の第1負圧混合器22内へは循環連絡通 28を通ってエマルジョン燃料が順次供給さ るので、小タンク76の上部開口部78からエマ ジョン燃料が継続的に溢れて、主タンク10 主空間12に落下し、主空間12内に乳化が促進 れたエマルジョン燃料の比率が増加する。 空間12内のエマルジョン燃料は、その後ポ プ60の作動によって循環連絡通路28と第1負圧 混合器22と乳化促進用空間80とを循環して再 主空間12に至る。この循環を繰り返すことに よって、エマルジョン燃料の乳化が促進され る。

 図4において、主タンク10内の液面36の高 を小タンク76の上部開口部78より低い位置と たが、主タンク10内の液面36は小タンク76の 部開口部78より高い位置にある場合もある この場合は、第1負圧混合器22から乳化促進 空間80内に噴射されたエマルジョン燃料は、 小タンク76の上部開口部78から主タンク10の主 空間12に次々に押し出され、主タンク10の主 間12内のエマルジョン燃料と混合する。これ によって、主タンク10の主空間12内には、乳 が促進されたエマルジョン燃料の比率が順 増加する。

 図4に示した本発明の第2実施例において 、本発明の第1実施例と同様に、第1負圧混合 器22を閉鎖状態にある狭い乳化促進用空間80 に配置する。よって、第2実施例も第1実施例 と同じ効果を達成することができるので、効 果の説明を省略する。なお、図4においては 2負圧混合器68を図示していないが、第2負圧 合器68を備えるものとする。

 本発明の第1実施例や第2実施例の説明で 、油を燃料(重油,軽油,灯油、ガソリン等の 料)とし、エマルジョンをエマルジョン燃料 して説明した。油は、燃料の他に、石油系 ライ溶剤,廃油,廃食油,食用油,化粧品用油等 も含むものとする。油が燃料以外の場合には 、上述の説明における「燃料」を「油」とし 、「エマルジョン燃料」を「エマルジョン」 と置き換えるものとする。