(57)【要約】【課題】化石燃料の消費量を抑制してＣＯ2などの排出量を低減でき、しかも、効率良く温水などを発生可能な湯沸し器システムを提案すること。【解決手段】湯沸し器システム１は、既設の湯沸し器システム部分１０に補助湯沸し器システム２０が付設されている。補助湯沸し器システム２０は、水、Ａ重油および廃油を混合攪拌してエマルジョン燃料を得る攪拌機２７と、攪拌機２７から供給されるエマルジョン燃料を用いて循環水を加熱する補助湯沸し器２１とを備えている。補助湯沸し器２１によって加熱した水は受水槽１２内において貯留水と熱交換を行い、貯留水を所定の温度に加熱する。加熱された貯留水を既設のメイン湯沸し器１１に供給することにより、効率良く、設定温度の温水を負荷側に供給できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重油、軽油などの燃料油と水を添加し、または、燃料油および廃油に水を添加して、機械的に攪拌することにより得られるエマルジョン燃料を用いる補助湯沸し器と、
前記補助湯沸し器によって所定温度に加熱された循環水によって貯留水が加熱される受水槽と、
化石燃料を用いて、前記受水槽から供給される所定温度に加熱された状態の水を加熱して負荷側に供給するメイン湯沸し器とを有していることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項２】
請求項１に記載の湯沸し器システムにおいて、
水供給源と、
燃料油および廃油のうち、少なくとも燃料油を供給する油供給源と、
前記水供給源から供給される水、および、前記油供給源から供給される油を混合・攪拌して前記エマルジョン燃料を形成する攪拌機とを有し、
前記攪拌機によって得られた前記エマルジョン燃料が前記補助湯沸し器のバーナーに供給されることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の湯沸し器システムにおいて、
水と燃料油を、重量％比で、５０：５０から９０：１０までの範囲内の混合比で混合攪拌して前記エマルジョン燃料を得ることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の湯沸し器システムにおいて、
燃料油および廃油を供給する油供給源を有しており、
前記エマルジョン燃料は、水、廃油およびＡ重油を混合攪拌して得られたものであることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項５】
請求項４に記載の湯沸し器システムにおいて、
前記エマルジョン燃料は、水２０〜３０重量％、廃油６０〜４０重量％、および、Ａ重油２０〜３０重量％を混合攪拌して得られたものであることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項６】
請求項４に記載の湯沸し器システムにおいて、
前記エマルジョン燃料は、水、廃油およびＡ重油を重量％比で１：１：１の割合で攪拌混合して得られたものであることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項７】
既設の湯沸し器システムの受水槽に接続して用いる補助湯沸し器システムであって、
重油、軽油などの燃料油を水に添加し、または、燃料油および廃油に水を添加して機械的に攪拌することにより得られるエマルジョン燃料を燃料として用いる補助湯沸し器と、
前記受水槽から前記補助湯沸し器内の熱交換部に循環水を還流させるための還流管と、
前記補助湯沸し器内の熱交換部を通って加熱された後の循環水を前記受水槽に供給する給水管とを有していることを特徴とする補助湯沸し器システム。
【請求項８】
請求項７に記載の補助湯沸し器システムにおいて、
水供給源と、
燃料油および廃油のうち、少なくとも燃料油を供給する油供給源と、
前記水供給源から供給される水および前記油供給源から供給される油を混合・攪拌して前記エマルジョン燃料を形成する攪拌機とを有し、
前記攪拌機によって得られた前記エマルジョン燃料が前記補助湯沸し器のバーナーに供給されることを特徴とする補助湯沸し器システム。
【請求項９】
請求項７または８に記載の補助湯沸し器システムにおいて、
前記水と前記燃料油を、重量％比で、５０：５０から９０：１０までの範囲内の混合比で混合攪拌して前記エマルジョン燃料を得ることを特徴とする補助湯沸し器システム。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の湯沸し器システムにおいて、
燃料油および廃油を供給する油供給源を有しており、
前記エマルジョン燃料は、水、廃油およびＡ重油を混合攪拌して得られたものであることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の湯沸し器システムにおいて、
前記エマルジョン燃料は、水２０〜３０重量％、廃油６０〜４０重量％、および、Ａ重油２０〜３０重量％を混合攪拌して得られたものであることを特徴とする湯沸し器システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の湯沸し器システムにおいて、
前記エマルジョン燃料は、水、廃油およびＡ重油を重量％比で１：１：１の割合で攪拌混合して得られたものであることを特徴とする湯沸し器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水、蒸気などの熱媒体を負荷側に供給する湯沸し器システムに関し、特に、重油、軽油などの化石燃料の消費を抑制してＣＯ2排出量を低減できるように改良を図った湯沸し器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、地球温暖化の原因の一つとされるＣＯ2排出量などを抑制するために、湯沸し器の燃料として化石燃料の代わりに用いることのできるエマルジョン燃料が着目されている。エマルジョン燃料は、重油、軽油あるいは廃油に、水および界面活性剤を添加して、機械的に攪拌することにより得られるものである。エマルジョン燃料は例えば特許文献１に開示されている。エマルジョン燃料を用いた燃焼装置は、例えば特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特表２００１−５０８８３１号公報
【特許文献２】特開２０００−６３８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、エマルジョン燃料を燃料として用いることにより、効率良く温水、蒸気を発生させることができると共にＣＯ2排出量も抑制可能な湯沸し器システムを提案することにある。
【０００４】
特に、本発明の課題は、既設の湯沸し器に付設することにより、効率良く温水、蒸気を発生させることができ、ＣＯ2排出量も抑制可能な補助湯沸し器システムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の湯沸し器システムは、
重油、軽油などの燃料油に水を添加し、または、燃料油および廃油に水を添加して機械的に攪拌することにより得られるエマルジョン燃料を燃料として用いる補助湯沸し器と、
前記補助湯沸し器によって所定温度に加熱された循環水によって貯留水が加熱される受水槽と、
化石燃料を燃焼させて、前記受水槽から供給される所定温度に加熱された状態の水を加熱して、負荷側に供給するメイン湯沸し器とを有していることを特徴としている。
【０００６】
ここで、エマルジョン燃料は、水供給源から供給される水と、燃料油および廃油のうちの少なくとも燃料油を供給する油供給源から供給される油を混合・攪拌する攪拌機によって得ることができる。
【０００７】
また、前記水と前記燃料油を、５０：５０から９０：１０までの範囲内の混合比で混合攪拌して前記エマルジョン燃料を得ることができる。例えば、水とＡ重油を１：１の混合比のものは、同一量の水を同一温度まで加熱するために必要なＡ重油の量が、Ａ重油のみを用いる場合に比べて約１６％節約できることが確認された。
【０００８】
ここで、本発明者等の試験によれば、前記エマルジョン燃料として、水、廃油およびＡ重油を混合攪拌して得られたものを用いることができる。特に、水２０〜３０重量％、廃油６０〜４０重量％、および、Ａ重油２０〜３０重量％を混合攪拌して得られたエマルジョン燃料を用いることが望ましい。さらには、水、廃油およびＡ重油を重量％比で１：１：１の割合で攪拌混合して得られたエマルジョン燃料を用いることが特に望ましい。この場合には、同一量の水を同一温度に加熱するために必要なＡ重油の量を最も節約することができ、Ａ重油のみを用いる場合に比べて約５３％も節約できることが確認された。
【０００９】
次に、本発明は、既設の湯沸し器システムの受水槽に接続して用いる補助湯沸し器システムであって、
重油、軽油などの燃料油に水を添加し、または、燃料油および廃油に水を添加して機械的に攪拌することにより得られるエマルジョン燃料を燃料として用いる補助湯沸し器と、
前記受水槽から前記補助湯沸し器内の熱交換部に循環水を還流させるための還流管と、
前記補助湯沸し器内の熱交換部を通って加熱された後の循環水を前記受水槽に供給する給水管とを有していることを特徴としている。
【００１０】
この場合においても、エマルジョン燃料は、水供給源から供給される水と、燃料油および廃油のうち少なくとも燃料油を供給する油供給源から供給される油を混合・攪拌する攪拌機によって得ることができる。また、前記水と前記燃料油を、５０：５０から９０：１０までの範囲内の混合比で混合攪拌して前記エマルジョン燃料を得ることができる。
【００１１】
また、この場合においても、前記エマルジョン燃料として、水、廃油およびＡ重油を混合攪拌して得られたものを用いることができる。特に、水２０〜３０重量％、廃油６０〜４０重量％、および、Ａ重油２０〜３０重量％を混合攪拌して得られたエマルジョン燃料を用いることが望ましい。さらには、水、廃油およびＡ重油を重量％比で１：１：１の割合で攪拌混合して得られたエマルジョン燃料を用いることが特に望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の湯沸し器システムでは、エマルジョン燃料を燃料として用いる補助湯沸し器を用いて受水槽の水を所定温度に加熱し、加熱した状態の水をメイン湯沸し器に供給して、負荷側において必要とされる温度の温水、蒸気を発生させるようにしている。
【００１３】
エマルジョン燃料を用いる補助湯沸し器を用いて水を所定温度に加熱しておくことにより、メイン湯沸し器の化石燃料の消費量を低減でき、燃焼熱を効率良く利用して水を加熱できる。このため、システム全体としての化石燃料の消費量を低減でき、また、ＣＯ2排出量も低減できる。
【００１４】
特に、エマルジョン燃料として、水、廃油、Ａ重油の混合比を適切な割合にすることにより、補助湯沸し器のバーナーの安定燃焼を確保しつつ、化石燃料の消費量を大幅に低減できるので好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した湯沸し器システムの実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態に係る湯沸し器システムを示す概略構成図である。湯沸し器システム１は、既設の湯沸し器システム部分１０と、この既設の湯沸し器システム部分１０に付設した補助湯沸し器システム２０とを有している。
【００１７】
既設の湯沸し器システム部分１０は公知の構成であり、メイン湯沸し器１１と、受水槽１２と、メイン湯沸し器１１の内部の熱交換部（図示せず）を介して受水槽１２に貯留されている水を循環させる給水管１３および還流管１４とを備えている。メイン湯沸し器１１において加熱されて目標温度となった温水あるいは蒸気は、不図示の負荷側に供給される。メイン湯沸し器１１は重油、軽油などの燃料油を燃料とするバーナー（図示せず）を備えている。
【００１８】
補助湯沸し器システム２０は、重油、軽油などの燃料油に水を添加し、あるいは、燃料油および廃油に水を添加して機械的に攪拌することにより得られるエマルジョン燃料を燃料として用いる補助湯沸し器２１と、受水槽１２および補助湯沸し器２１内の熱交換部を経由する循環経路に沿って循環水を循環させるための付設側給水管２２および付設側還流管２３とを備えており、付設側還流管２３には循環ポンプ２４を介挿してある。
【００１９】
補助湯沸し器２１のバーナー２１ａに供給されるエマルジョン燃料は、水供給源２５から供給される水と、燃料油供給源２６ａから供給されるＡ重油と、廃油供給源２６ｂから供給される廃油とを攪拌機２７で混合攪拌することにより得られる。攪拌機２７において得られたエマルジョン燃料は、供給ポンプ、例えば、プランジャポンプ２８によってバーナー２１ａに供給される。
【００２０】
エマルジョン燃料として、水およびＡ重油を混合攪拌したものを用いる場合には、それら混合比（重量％）は、安定燃焼およびシステム全体での燃料油の削減を考慮すると、５０：５０から９０：１０までの範囲内の比とすればよい。特に、５０：５０とすることが望ましい。また、エマルジョン燃料として、水、廃油およびＡ重油を用いる場合には、それらの混合比（重量％）を、２０〜３０：６０〜４０：２０〜３０とすることが望ましい。特に、これらの混合比を１：１：１とすることが望ましい。
【００２１】
この構成の湯沸し器システム１では、補助湯沸し器システム２０によって所定温度に加熱された水が、受水槽１２内を経由して循環する。受水槽１２内においては、そこに貯留されている水が、補助湯沸し器システム２０の側の循環水との間で熱交換を行って加熱される。例えば、受水槽１２に貯留されている貯留水を７０℃〜８０℃程度に加熱する。
【００２２】
既設の湯沸し器システム部分１０では、メイン湯沸し器１１においては、燃料油を燃料として用いて、受水槽１２から供給される所定温度の水を加熱して、目標温度の温水、蒸気を発生させ、負荷側に供給する。例えば、１００℃に加熱された温水を負荷側に供給する。
【００２３】
本発明による湯沸し器システム１を用いることにより、ＣＯ2などの大気汚染物質の発生を抑制できる。また、システム全体の燃料油（化石燃料）の消費量を低減することができ、効率良く温水を供給することができる。
【００２４】
次に、上記の補助湯沸し器２１は水との間で熱交換を行なっているが、乾燥器の熱源として用いる熱交換機として利用することができる。
【００２５】
図２は乾燥システムの一例を示す概略構成図である。乾燥システム１００は、乾燥槽１１０と、この乾燥槽１１０に付設した熱交換システム１２０とを有している。熱交換システム１２０は、重油、軽油などの燃料油、あるいは、燃料油および廃油に、水を添加して機械的に攪拌することにより得られるエマルジョン燃料を燃料として用いる熱交換機１２１を備えている。
【００２６】
熱交換機１２１のバーナー１２１ａに供給されるエマルジョン燃料は、水供給源１２５から供給される水と、燃料油供給源１２６ａから供給される燃料油（重油、軽油など）とを攪拌機１２７で混合攪拌することにより得られる。または、水、燃料油と、廃油供給源１２６ｂから供給される廃油など）とを攪拌機１２７において混合攪拌することにより得られる。攪拌機１２７において得られたエマルジョン燃料は、供給ポンプ、例えば、プランジャポンプ１２８によってバーナー１２１ａに供給される。
【００２７】
エマルジョン燃料における水と燃料油との混合比（重量％）は、安定燃焼およびシステム全体での燃料油の削減を考慮すると、５０：５０から９０：１０までの範囲内の比とすることが望ましい。特に、５０：５０とすることが望ましい。水、Ａ重油および廃油を混合攪拌する場合には、それらの混合比を２０〜３０：６０〜４０：２０〜３０とすることが望ましい。特に、これらの混合比を１：１：１とすることが望ましい。
【００２８】
熱交換機１２１には、バーナー１２１ａの燃焼熱によって加熱される熱交換用の加熱空気を乾燥槽１１０を介して循環させるために、供給管１２２、還流管１２３、および還流管１２３に介挿した循環ポンプ１２４が付設されている。供給管１２２を介して乾燥槽１１０に供給された加熱空気が乾燥槽１１０内に乾燥用空気として供給される。あるいは、加熱空気が乾燥槽１１０内の空気を加熱する。これによって、乾燥槽１１０内に投入した乾燥対象物の乾燥が行なわれる。
【００２９】
次に、図３はエマルジョン燃料のバーナーユニットを示す概略構成図である。バーナーユニット２００は、水供給管２２５と、燃料油供給管２２６と、水供給管２２５を介して供給される水、燃料油供給管２２６ａを介して供給される燃料油（重油、軽油など）、および、廃油供給管２２６ｂを介して供給される廃油を混合して攪拌する攪拌機２２７と、攪拌機２２７において得られたエマルジョン燃料を燃料として用いるバーナー２２１と、攪拌機２２７からバーナー２２１にエマルジョン燃料を圧送するための供給ポンプ、例えば、プランジャポンプ２２８とを備えている。
【００３０】
この構成のバーナーユニット２００は、例えば、既設の湯沸かし器、ボイラー、乾燥器などに取り付けて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を適用した湯沸し器システムの概略構成図である。
【図２】エマルジョン燃料を用いた乾燥システムの概略構成図である。
【図３】エマルジョン燃料を用いたバーナーユニットの概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    湯沸し器システム
１０  既設の湯沸し器システム部分
１１  メイン湯沸し器
１２  受水槽
１３  給水管
１４  還流管
２０  補助湯沸し器システム
２１  補助湯沸し器
２１ａ  バーナー
２２  付設側給水管
２３  付設側還流管
２４  循環ポンプ
２５  水供給源
２６ａ  燃料油供給源
２６ｂ  廃油供給源
２７  攪拌機
２８  プランジャポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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