[发明专利]水混合燃料生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及水混合燃料生成装置，详细而言，涉及(1)混合作为连续相的燃料油与作为分散相的水生成水混合燃料的装置、以及(2)混合作为连续相的水与作为分散相的燃料油生成水混合燃料的装置。这里，水混合燃料是指(1)混合作为分散质的水与作为分散媒的燃料油、以及(2)混合作为分散质的燃料油与作为分散媒的水而成的分散系燃料，以下，将通过(1)生成的水混合燃料称为“微小水粒型水混合燃料”，将通过(2)生成的水混合燃料称为“微小油粒型水混合燃料”。

背景技术

向燃料添加水的技术作为在发动机、锅炉等的机器中能够比较容易并且可靠地进行NOx减少的方法而被众所周知。另外，虽然也存在通过向燃料添加水从而能够同时减少NOx与燃料消耗的报告，但一般而言，为了将水与轻油、A重油混合，需要添加剂(表面活性剂)(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010－275380号公报

然而，在使用添加剂的情况下，需要考虑用于投入添加剂的装置、添加剂所需要的费用，存在燃料消耗的改善效果被抵消的可能性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够无添加剂地选择性地生成两种(“微小水粒型水混合燃料”与“微小油粒型水混合燃料”)的水混合燃料的水混合燃料生成装置。

技术方案1记载的发明的特征在于，通过将作为连续相的燃料油与作为分散相的水、或者作为连续相的水与作为分散相的燃料油导入流体混合器内，将导入的作为分散相的水或者燃料油，利用设置于燃料喷射装置附近的流体混合器微细化至包含几μm以下的粒径，并且使其在导入的作为连续相的燃料油中或者水中均匀化，在水与燃料油分离之前喷射，从而无添加剂地生成并导出水混合燃料。

技术方案2记载的发明在技术方案1记载的发明的基础上的特征在于，能够将作为连续相或者分散相的水的混合比例设定为任意值。这里，水的混合比例(添加比例)是在水的添加量[kg]除以水的添加量[kg]与消耗燃料量[kg]的和的值上乘以100的百分率。

技术方案3记载的发明在技术方案1或2记载的发明的基础上的特征在于，能够选择：通过将作为连续相的燃料油与作为分散相的水导入流体混合器内，利用流体混合器将导入的作为分散相的水微细化至包含几μm以下的粒径而成为微小的水粒，并且使其在导入的作为连续相的燃料油中均匀化，从而无添加剂地生成微小的水粒混合存在的水混合燃料的方式；以及通过将作为连续相的水与作为分散相的燃料油导入流体混合器内，将导入的作为分散相的燃料油利用流体混合器微细化至包含几μm以下的粒径而成为微小的油粒，并且使其在导入的作为连续相的水中均匀化，从而无添加剂地生成微小的油粒混合存在的水混合燃料的方式。

技术方案4记载的发明在技术方案3记载的发明的基础上的特征在于，在生成并导出微小的水粒混合存在的水混合燃料的情况下，通过在流体混合器内预先仅导入作为连续相的燃料油，然后，使导入流体混合器内的作为连续相的燃料油逐渐减少至规定的比例，并且使导入流体混合器内的作为分散相的水逐渐增大至规定的比例，从而将作为连续相的燃料油与作为分散相的水以规定的比例导入流体混合器内，另一方面，在生成并导出微小的油粒混合存在的水混合燃料的情况下，在流体混合器内预先仅导入作为连续相的水，然后，使导入流体混合器内的作为连续相的水减少至规定的比例，并且使导入流体混合器内的作为分散相的燃料油增大至规定的比例，从而将作为连续相的水与作为分散相的燃料油以规定的比例导入流体混合器内。

发明的效果

本发明通过将作为分散相的水或者燃料油微细化至包含几μm以下的粒径，能够提供无添加剂地选择性地生成两种水混合燃料的水混合燃料生成装置。

附图说明

图1是作为本实施方式的水混合燃料生成装置的概念图。

图2是水混合燃料的模式图。

图3是控制框图。

图4是表示两种水混合燃料中的水的混合比例所带来的燃料消耗的变化的图表。

图5是表示两种水混合燃料中的水的混合比例所带来的NOx的变化的图表。

图6是表示“微小水粒型水混合燃料”中的水的混合比例所带来的PM的变化的图表。

图7是表示“微小水粒型水混合燃料”中的水的混合比例所带来的PM的减少效果的照片。

图8是“微小水粒型水混合燃料”中的水粒子的粒径分布(在C重油中混合有水的情况)。

图9是“微小油粒型水混合燃料”中的油粒子的显微镜照片。