(57)【要約】      （修正有）【課題】少量の廃油を主燃料として、廃油を燃焼させることができる廃油燃焼装置を提供する。【解決手段】断面が略半円の下ケース２と、一端が下ケース２と連続し断面が下ケース２の略半円より小径の略半円の上カバー３とにより排気口１１となる開口部が形成される略円柱状の燃焼炉４と、燃焼炉４の下ケース２の内周面に廃油燃料及び助燃燃料を供給する燃料供給部５と、燃焼炉４の下ケース２内で、燃焼炉４の軸方向と略平行な方向に亘って設けられ、燃料供給部５により下ケース２に供給された廃油燃料及び助燃燃料を撹拌するとともに加熱する撹拌加熱部６と、燃焼炉４の開口部１１の上カバー３と隣接する側で、燃焼炉４の軸方向の一端側に設けられ、燃焼炉４内に空気を供給する空気供給部７と、燃料供給部５、撹拌加熱部６、空気供給部７を制御する制御部とを備え、空気供給部７は、燃焼炉４の下ケース２の内周面に沿う方向に空気を供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が略半円の下ケースと、一端が該下ケースと連続し断面が該下ケースの略半円より小径の略半円の上カバーとにより排気口となる開口部が形成される略円柱状の燃焼炉と、
上記燃焼炉の下ケースの内周面に、廃油燃料及び該廃油を燃焼する際の助燃燃料を供給する燃料供給部と、
上記燃焼炉の下ケース内で、該燃焼炉の軸方向と略平行な方向に亘って設けられ、上記燃料供給部により該下ケースに供給された上記廃油燃料及び助燃燃料を撹拌するとともに加熱する撹拌加熱部と、
上記燃焼炉の開口部の上記上カバーと隣接する側で、該燃焼炉の軸方向の一端側に設けられ、該燃焼炉内に空気を供給する空気供給部と、
上記燃料供給部による上記廃油燃料及び助燃燃料の供給量を制御し、上記撹拌加熱部の撹拌及び加熱を制御し、上記空気供給部の空気供給量を制御する制御部とを備え、
上記空気供給部は、上記燃焼炉の下ケースの内周面に沿う方向に空気を供給する廃油燃焼装置。
【請求項２】
上記撹拌加熱部は、螺旋状形状を有し、該螺旋状形状を軸周りに回転することにより、上記燃料を撹拌する請求項１記載の廃油燃焼装置。
【請求項３】
上記撹拌加熱部の螺旋形状は、上記空気供給部により上記燃焼炉の軸方向一端側から供給される空気を、該燃焼炉の軸方向他端側に指向させる形状に形成されている請求項１または２記載の廃油燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、難燃性液体である天ぷら油やエンジンオイル等の廃油を主燃料として燃焼させる廃油燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業廃棄物に対する規制が強化されており、牛脂などの動物性、大豆油などの植物性又は潤滑油、絶縁油、エンジンオイル等の鉱物性の廃油を処分するのに処理費用が必要になってきている。そこで、廃油をボイラやバーナなどの燃焼装置の燃料として利用することが考えられている。
【０００３】
しかしながら、植物性の廃油である大豆油を例にとってもその着火点は高く、その廃油中に含まれる不純物が多いために燃焼し難い問題がある。この問題を解決するために、特許文献１、２に示すような廃油を主燃料としても燃焼が行われる廃油燃焼装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１の廃油燃焼装置は、燃焼炉上部から燃料を滴下し、燃焼により発生する燃焼熱を利用して、この滴下された燃料が燃焼される温度まで高められるようにするものである。また、特許文献２の廃油ストーブは、不完全燃焼を起こさないように、１次燃焼室と２次燃焼室とを設ける構成を有している。これらの廃油燃焼装置では、共通して、廃油の難燃性に鑑み、単位時間当たりの廃油の消費量を増やし燃焼温度を上げ、十分な空気を供給することで不完全燃焼の発生を防いでいた。
【０００５】
しかしながら、上述のように、廃油の処分が必要であるとはいえ、廃油自体も資源であり、無尽蔵にあるわけではないことから、より少量の廃油での完全燃焼を可能とする廃油燃焼装置が要請されていた。
【０００６】
また、十分な空気が供給され燃焼時間を長くするために、特許文献１の廃油燃焼装置では、燃焼炉と燃料滴下口から所定の距離離間させなければならず、特許文献２の廃油ストーブでは、２次燃焼室を設けなければならなかった。しかし、これでは、装置全体が大型化され、汎用性に欠けるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８８８９９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解消したものであり、少量の廃油を主燃料とした場合であっても、安定して効率良く廃油を燃焼させることができ、従来の廃油燃焼装置と比して小型化された廃油燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る廃油燃焼装置は、断面が略半円の下ケースと、一端が該下ケースと連続し断面が該下ケースの略半円より小径の略半円の上カバーとにより排気口となる開口部が形成される略円柱状の燃焼炉と、上記燃焼炉の下ケースの内周面に、廃油燃料及び該廃油を燃焼する際の助燃燃料を供給する燃料供給部と、上記燃焼炉の下ケース内で、該燃焼炉の軸方向と略平行な方向に亘って設けられ、上記燃料供給部により該下ケースに供給された上記廃油燃料及び助燃燃料を撹拌するとともに加熱する撹拌加熱部と、上記燃焼炉の開口部の上記上カバーと隣接する側で、該燃焼炉の軸方向の一端側に設けられ、該燃焼炉内に空気を供給する空気供給部と、上記燃料供給部による上記廃油燃料及び助燃燃料の供給量を制御し、上記撹拌加熱部の撹拌及び加熱を制御し、上記空気供給部の空気供給量を制御する制御部とを備え、上記空気供給部は、上記燃焼炉の下ケースの内周面に沿う方向に空気を供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、廃油燃料を主燃料としているので、廃油を効率良く処理することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、空気供給部が、燃焼炉の開口部の上カバーと隣接する側で、燃焼炉の軸方向の一端側に設けられ、その供給される空気が、燃焼炉の下ケースの内周面に沿う方向であるので、小型の燃焼炉であっても廃油燃料の十分な燃焼時間を確保することができ、そのため、燃焼温度を高い状態に維持でき、少量の廃油燃料であっても、不完全燃焼を起こすことがない。したがって、本発明では、少量の廃油燃料であっても、装置全体を大型化することなく、しかも不完全燃焼を起こすことなく、廃油燃料による燃焼を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態として示す廃油燃焼装置の外観斜視図である。
【図２】廃油燃焼装置の装置本体、熱交換部を説明するための縦断面図である。
【図３】本実施の形態として示す廃油燃焼装置の燃焼炉の外観斜視図である。
【図４】廃油燃焼装置の燃料供給部、空気供給部を説明するための模式図である。
【図５】廃油燃焼装置の運転開始時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】廃油燃焼装置の運転停止時の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．全体構成
以下、本発明を適用した廃油燃焼装置につき図面を参照して説明する。図１乃至図４、特に図３に示すように、廃油燃焼装置１は、下ケース２と上カバー３とからなる燃焼炉４と、燃焼炉４の下ケース２内に廃油燃料及び助燃燃料を供給する燃料供給部５と、燃料供給部５により供給された廃油燃料及び助燃燃料を撹拌するとともに加熱する撹拌加熱部６と、燃焼炉４内に空気を供給する空気供給部７と、燃料供給部５、撹拌加熱部６及び空気供給部７を制御する制御部８とから構成されている。また、廃油燃焼装置１は、図１に示すように、略直方体の装置本体９内に燃焼炉４が載置されている。廃油燃焼装置１は、燃料供給部５からの燃料を燃焼炉４内で燃焼させ、この燃焼により発生する燃焼ガスを熱交換部１０（図２参照）にて熱交換し装置本体９の前面に設けられる開口部９ａから外部に放熱する、いわゆるファンヒータである。
【００１４】
１−１  装置本体
廃油燃焼装置１の装置本体９は、図１に示すように、耐熱性の鋼板等からなり、全体略直方体形状を有し、前面から温風が吹き出される開口部９ａが設けられている。装置本体９は、その壁面が二重構造となっており、燃焼炉４からの熱が壁面を伝って装置本体９が過度に加熱されることを防止する、いわゆるエアジャケット構造となっている。また、この装置本体９の壁面内には、後述する送風ブロア３５により供給される空気が流通し、熱交換が行われ、温風が開口部９ａから吹き出す。すなわち、装置本体９の壁面内は、装置本体９の壁面内を流通させ空気を熱交換する熱交換部１０を構成する。装置本体９は、内部の底面に燃焼炉４が載置され、燃焼室を構成する。また、装置本体９は、底面の４角に４本の脚部９ｂを有する。この脚部９ｂは、最も高い温度となる燃焼炉４が直接地面と接することを防ぐために設けられるものである。なお、装置本体９は、上述のように脚部９ｂを設けることに限らず、燃焼により高温となる燃焼炉４からの熱により予期せぬ火事等が起きぬような防火対策を施す、例えば装置本体９の壁面厚を大きくすることで、脚部９ｂを省略できる。
【００１５】
装置本体９の開口部９ａは、燃焼炉４における燃焼により発生する燃焼空気を熱交換部１０にて熱交換され温められた空気が吹き出される開口部である。開口部９ａは、装置本体９の前面の底面側に設けられる。この開口部９ａには、図１に示すように、熱交換部１０からの温風の吹き出し方向を規制する複数のフィン１４ａが設けられる蓋体１４が取り付けられる。また、装置本体９の上面のうちの背面側には、図２に示すように、装置本体９内部である燃焼室と連通され、燃焼炉４の燃焼により発生する燃焼ガスを排気する排気ダクト９ｃが取り付けられている。この排気ダクト９ｃは、燃焼炉４の燃焼により発生する燃焼ガスを燃焼室の外部に排気するものであり、廃油燃焼装置１を室内に設置した場合には、当該燃焼ガスを室外に排気するためのいわゆる煙突である。また、排気ダクト９ｃの基端部側外周には、図１及び図２に示すように、送風ブロア３５と装置本体９の壁面内の流路１０ａとを連通させる送風ダクト３４が取り付けられている。
【００１６】
また、装置本体９の前面には、装置本体９内の燃焼炉４の燃焼の様子を視認できる小窓９ｄが設けられている。また、装置本体９には、空気供給部７による燃焼炉４への空気の供給の他に、装置本体９内に空気を取り込める孔９ｅが複数設けられている。この孔９ｅは、例えば図２に示すように、装置本体９の底面に設けられ、装置本体９内に外気を取り込むことができ、これにより、燃料炉４で発生する燃焼ガスが排気ダクト９ｃに導かれる。さらに、装置本体９には、図２に示すように、排気温度センサ３７、振動検知センサ３８、送風温度センサ３９、燃焼室温度センサ４０の複数のセンサが各所に取り付けられている。この複数のセンサの詳細については、後述する。
【００１７】
１−２  燃焼炉
廃油燃焼装置１の燃焼炉４は、図３に示すように、耐熱性の鋼板等からなり、その軸方向が水平となるような全体略円柱形状を有し、装置本体９内に載置される。燃焼炉４は、断面が略半円の下ケース２と、一端が下ケース２と連続し断面が下ケース２の略半円より小径の略半円の上カバー３とからなる。すなわち、燃焼炉４は、軸方向が水平となるように配設される略円柱形状の上半分（上カバー３）の径が下半分（下ケース２）の径よりも小径とされる。下ケース２と上カバー３とは、周面の一端及び軸方向の両端面において連続するように連結され、周面の他端側に排気口１１が形成される。なお、以下の説明においては、燃焼炉４の軸方向と述べる場合には、円柱形状の軸方向のことをいい、水平方向ともいう。
【００１８】
燃焼炉４の下ケース２は、円柱を中心軸に沿って半分に割った形状を有する。具体的には、下ケース２は、断面が半円状となるように板状部材を湾曲させて形成される周面部２ａと、この周面部２ａの両端を閉塞する半円状の端面部２ｂ、２ｃとからなる。
【００１９】
また、燃焼炉４の上カバー３は、下ケース２と略同一の形状を有するが、断面半円の径が下ケース２の半円の径よりも小径に形成されている。具体的には、上カバー３は、断面が半円状となるように板状部材を湾曲させて形成される周面部３ａと、この周面部３ａの両端を閉塞する半円状の端面部３ｂ、３ｃとからなる。
【００２０】
燃焼炉４は、この下ケース２の開口部を閉塞するように上カバー３が覆われている。すなわち、燃焼炉４は、周面部２ａと周面部３ａ、端面部２ｂと端面部３ｂ、端面部２ｃと端面部３ｃのそれぞれが連続するように連結して形成されている。このとき、燃焼炉４は、下ケース２と上カバー３とがそれぞれ周面部２ａ、３ａの径が異なることから、周面部２ａ、３ａの一端側のみが連続するように連結されることで、周面部２ａ、３ａの他端側において、下ケース２の開口部の一部が閉塞されていない。この閉塞されていない開口部が燃焼炉４の排気口１１となり、この排気口１１から燃焼炉４内の燃焼により発生する燃焼ガスが排気される。
【００２１】
燃焼炉４の下ケース２には、端面部２ｂの最下部近傍に、詳細は後述する撹拌加熱部６の駆動軸２７ａが挿通される軸孔２ｄが形成されている。この軸孔２ｄは、端面部２ｂの最下部からの距離が、撹拌加熱部６のコイル状の発熱体２６の外径と略同一となる位置に形成されている。これは、発熱体２６が周面部２ａに溜まる廃油燃料を撹拌するとともに、付着したカーボンスラッジを掻き落とすことができる位置となるように、軸孔２ｄが配置されている。また、下ケース２の周面部２ａには、図３に示すように、半円状の周面部２ａの軸方向の略中央で、最下部よりもやや上方に廃油燃料等が供給される燃料供給管１５が挿通される燃料供給管挿通孔２ｅが形成されている。
【００２２】
燃焼炉４は、排気口１１の近傍に、詳細は後述する空気供給部７の空気供給管３２が係止される供給管係止凹部１２が形成されている。具体的には、供給管係止凹部１２は、下ケース２の端面部２ｃと上カバー３の端面部３ｃとに跨って形成される凹部であり、空気供給管３２が係止される大きさである。また、供給管係止凹部１２は、端面部２ｃ、３ｃ側に形成され、空気供給管３２の先端に設けられるノズル３３が燃焼炉４内に臨まされるように、空気供給管３２が係止される。
【００２３】
また、燃焼炉４は、下ケース２を支持する基台１３を有する。基台１３は、耐熱性の鋼板等から形成され、下ケース２の周面部２ａを支持するように、板状部材を略コ字状となるように折曲げられて形成される。基台１３は、下ケース２と独立しており、下ケース２が基台１３に支持される角度を可変とすることができる。すなわち、燃焼炉４は、基台１３に対し、その軸周りに所定角度回転させた状態で支持され、排気口１１の開口部の向きを変えることができる。
【００２４】
なお、燃焼炉４は、下ケース２と上カバー３とを連続するように連結することについて述べたが、これに限らず、周面部２ａ及び周面部３ａ、端面部２ｂ及び端面部３ｂ、端面部２ｃ及び端面部３ｃをそれぞれ一体に形成するようにしてもよい。
【００２５】
また、燃焼炉４は、基台１３を別個設けることに限らず、端面部２ｂ、２ｃとそれぞれ一体に形成するようにしてもよい。
【００２６】
１−３  燃料供給部
次に、燃焼炉４に廃油燃料及び灯油燃料を供給する燃料供給部５について説明をする。燃料供給部５は、図４に示すように、廃油燃料及び灯油燃料を燃焼炉４に供給する燃料供給管１５と、廃油タンク１６と、灯油タンク１７と、ポンプ２０とを備える。
【００２７】
燃料供給管１５は、廃油燃料及び灯油燃料が導通される管であり、一端が燃焼炉４の下ケース２の燃料供給管挿通孔２ｅに挿通されている。また、燃料供給管１５は、他端側において、その管路が２つに分岐され、一方は廃油タンク１６と連通され、他方は灯油タンク１７と連通されている。燃料供給管１５の管路中には、ポンプ２０と、灯油調圧バルブ１８と灯油供給バルブ１９とが設けられている。
【００２８】
また、燃料供給管１５は、その一端側で燃料供給管挿通孔２ｅ近傍の外周には、保護管１５ａが取り付けられている。この保護管１５ａは、燃焼炉４近傍の燃料供給管１５内にある燃料が、燃焼炉４からの燃焼熱により気化し、カーボンスラッジの発生や燃焼炉４へ安定して供給されないことによる燃焼の脈動を抑えるものである。すなわち、燃料供給管１５は、一端が燃料供給管挿通孔２ｅに挿通されており、燃料を燃焼炉４内に送り込むものであるので、燃料炉４内の燃焼により発生する燃焼熱により燃料供給管１５内の燃料は過度に加熱される。この加熱された燃料は、燃料供給管１５内で気化し、この気化した燃料が燃焼炉４内に一気に供給される。そして、気化していない燃料が燃焼炉４に送り込まれるまでに時間が空き、したがって、継続的な一定した量の燃料が燃焼炉４内に供給されず、いわゆるノッキング状態となり、燃焼が不安定になっていた。そこで、この不安定な燃焼を防止するために、保護管１５ａを取り付け、過度な加熱による燃料の燃料供給管１５内での気化を防止した。なお、保護管１５ａは、上述のように燃焼炉４近傍の燃料供給管１５の過度の加熱を防止することができるものであればよく、例えば、燃料供給管１５を内部への熱伝達性を抑える肉厚にしたり、下ケース２の燃料供給管挿通孔２ｅに取り付け、燃料供給管１５を挿通するような構成としてもよい。また、保護管１５ａの長さは、燃焼炉４からの燃焼熱の影響を受けない程度の長さであればよく、燃焼炉４の大きさ等に応じて適宜決定することができる。
【００２９】
燃料供給部５の廃油タンク１６は、廃油燃焼装置１の主燃料としての廃油燃料が溜められるタンクであり、底部において、燃料供給管１５と接続されている。また、廃油タンク１６は、燃焼炉４からの熱により廃油燃料が加熱されるような位置に設けられている。廃油タンク１６は、例えば、装置本体９の上部に設けられ、燃焼炉４からの輻射熱を受ける位置に配設されており、廃油燃料が燃焼炉４に供給された際に燃焼炉４内の燃焼温度が下がることを防止している。
【００３０】
燃料供給部５は、燃料供給管１５の管路中で、廃油タンク１６近傍に、廃油燃料に含まれる大型の不純物を取り除くフィルタ１６ａが設けられている。このフィルタ１６ａは、燃料供給管１５が目詰まりすることを防止するためのものである。フィルタ１６ａは、網目の目詰まりを定期的に清掃することができるように、着脱可能であることが好ましい。
【００３１】
なお、フィルタ１６ａは、上述のように燃料供給管１５の管路中に設けることに限らず、廃油タンク１６と燃料供給管１５とが接続される位置であったり、廃油タンク１６の上面で廃油タンク１６に廃油燃料を充填する際に不純物を濾すことができるような位置に設けるようにしてもよい。
【００３２】
また、廃油燃焼装置１の主燃料として使用される廃油燃料は、牛脂などの動物性、大豆油などの植物性又は潤滑油、絶縁油、エンジンオイル等の鉱物性の廃油など、いかなるものであってもよい。
【００３３】
灯油タンク１７は、燃焼炉４に助燃燃料としての灯油が溜められるタンクであり、底部において、燃料供給管１５と接続されている。灯油タンク１７近傍の燃料供給管１５には、灯油調圧バルブ１８と灯油供給バルブ１９とが設けられている。灯油調圧バルブ１８は、灯油タンク１７からの灯油を燃料供給管１５に供給する際の圧力を調整するためのバルブである。また、灯油供給バルブ１９は、燃料供給管１５に灯油燃料を供給するためのバルブである。灯油調圧バルブ１８及び灯油供給バルブ１９は、例えば、ソレノイド弁を用いて灯油燃料の燃料供給管１５への供給量を調整できる。灯油調圧バルブ１８及び灯油供給バルブ１９は、それぞれ後述する制御部８と接続されており、この制御部８からの制御信号に応じて、灯油燃料の供給量が制御される。なお、灯油調圧バルブ１８及び灯油供給バルブ１９は、ソレノイド弁を用いるものに限らず、モータバルブ、電磁弁、エアーバルブを用いるものであってもよい。
【００３４】
燃料供給管１５に設けられるポンプ２０は、廃油燃料を燃料供給管１５を通じて燃焼炉４に供給するポンプである。ポンプ２０は、灯油調圧バルブ１８及び灯油供給バルブ１９と同様に、制御部８に接続されており、この制御部８からの制御信号に応じて、廃油燃料の供給量が制御される。燃料供給部５のポンプ２０は、燃料を燃焼炉４に送り込むことができる程度の圧力に制御される。このため、例えば燃料供給管１５に亀裂が入り、燃料が漏れ出す事態になっても、ポンプ２０による圧力が燃料を噴霧するほど高くないことから、大量の燃料が漏れ出すことはない。
【００３５】
燃料供給部５は、燃料供給管１５に廃油タンク１６と灯油タンク１７とが接続されており、廃油燃焼装置１の起動時及び停止時には灯油燃料のみ、または主燃料としての廃油燃料に助燃燃料としての灯油燃料を混合して燃焼炉４に供給する。また、燃料供給部５は、燃焼時には、灯油燃料の供給を停止し、廃油燃料のみを燃焼炉４に供給し、廃油燃料のみによる燃焼を実現する。
【００３６】
なお、燃料供給管１５は、上述のように、１箇所において、燃焼炉４内に燃料が供給されることに限らず、燃料供給管挿通孔２ｅを複数設け、この複数の燃料供給管挿通孔２ｅのそれぞれに燃料供給管１５を接続するようにしてもよい。
【００３７】
１−４  撹拌加熱部
次に、燃焼炉４に供給される燃料（廃油燃料及び灯油燃料）を撹拌するとともに、加熱する撹拌加熱部６について説明をする。撹拌加熱部６は、図３に示すように、燃焼炉４の軸方向に亘って設けられる発熱体２６と、この発熱体２６を回転させる駆動モータ２７とを備える。
【００３８】
撹拌加熱部６の発熱体２６は、通電することで発熱する金属材料を、熱伝導性を有する金属パイプで被覆したものであり、全体形状がコイル形状に形成されている。発熱体２６は、例えば、鉄−クロム−アルミ系の発熱体を金属パイプで覆った抵抗発熱体である。発熱体２６は、この抵抗発熱体をコイル状に巻回して形成されたものであり、一端が駆動モータ２７の駆動軸２７ａに連結されている。この発熱体２６は、廃油燃焼装置１の作動時に、燃料を着火する着火手段であり、燃料供給部５により下ケース２に供給される燃料を撹拌するとともに、加熱するものである。発熱体２６は、その外周が下ケース２の最下部に位置するように配設される。これは、発熱体２６により、下ケース２に付着したカーボンスラッジを掻き取るとともに、燃料を効率よく燃焼が行われるように加熱するためである。また、発熱体２６は、制御部８に接続され、制御部８からの制御信号に基づいて制御される。
【００３９】
撹拌加熱部６の駆動モータ２７は、駆動軸２７ａを介して発熱体２６と連結されており、発熱体２６を駆動軸２７ａ周りに回転駆動させる。この駆動モータ２７は、制御部８と接続されており、制御部８からの駆動信号により、モータ出力が制御される。廃油燃焼装置１では、駆動モータ２７による発熱体２６の回転駆動方向は、燃焼炉４の端面部２ｃ、３ｃ側から供給される空気が、旋回しながら端面部２ｂ、３ｂ側に導かれる方向となるように制御される。このため、廃油燃焼装置１では、燃焼炉４の一端側から供給される空気が周面部２ａ、３ａに沿って旋回しながら、他端側に至ることで、燃焼炉４内に十分な酸素が供給され、難燃性の廃油であっても不完全燃焼を起こすことがない。
【００４０】
なお、撹拌加熱部６の発熱体２６は、上述のように、通電することで発熱するものであることに限らない。撹拌加熱部６の発熱体２６は、例えばＳＵＳ３０４から形成し、灯油燃料による燃焼により加熱されることで、廃油燃料が供給された際に当該廃油燃料を燃焼しやすい温度まで加熱し廃油燃焼の安定化を図るような構成であってもよい。その際、この発熱体は、燃焼開始時の着火を行うことができないため、灯油燃料の着火には、別途着火手段を設ける必要がある。
【００４１】
１−５  空気供給部
廃油燃焼装置１の空気供給部７は、図３及び図４に示すように、ブロア３１と、このブロア３１からの空気を燃焼炉４内に導く空気供給管３２と、空気供給管３２の先端に設けられるノズル３３とから構成されている。
【００４２】
空気供給部７のブロア３１は、空気供給管３２と接続されており、この空気供給管３２を介して、燃焼炉４内に空気を供給する。このブロア３１は、例えば、図１に示すように、装置本体９の側面に固定される。
【００４３】
空気供給部７の空気供給管３２は、一端がブロア３１と接続され、他端が燃焼炉４の供給管係止凹部１２に係止されている。空気供給管３２は、例えば、耐熱性を有する鋼管であり、ブロア３１からの空気を燃焼炉４内に供給する。
【００４４】
ノズル３３は、空気供給管３２の先端に設けられる。ノズル３３は、ブロア３１からの空気を、下ケース２の周面部２ａの内側に向けて噴出する向きに設けられている。このノズル３３は、ブロア３１からの空気が燃焼炉４の周面部２ａ、３ａに沿って旋回するような方向に設けられ、具体的には、図４に示すように、鉛直方向下向きに向けられている。廃油燃焼装置１では、空気供給管３２が排気口１１の上カバー３と隣接する側で、端面部２ｃ、３ｃ側に設けられ、ノズル３３が鉛直方向下向きに向けられているので、噴出する空気は、周面部２ａ、３ａに沿って流れる。そして、この空気は、撹拌加熱部６の発熱体２６に導かれ、燃焼炉４の端面部２ｂ、３ｂ側へ旋回しながら移動する。
【００４５】
なお、ノズル３３は、上述のように、空気を鉛直方向下向きに噴出するように配設されることに限らず、端面部２ｂ、３ｂ側にやや傾斜する方向に噴出し、より旋回流を起こしやすいようにしてもよい。
【００４６】
１−６  熱交換部
廃油燃焼装置１の熱交換部１０は、図２に示すように、装置本体９の二重構造の壁面内に設けられる流路１０ａと、この流路１０ａに空気を供給する送風ブロア３５と、送風ブロア３５と流路１０ａとを連通させる送風ダクト３４とから構成されている。熱交換部１０の流路１０ａは、燃焼炉４を取り囲むように設けられる装置本体９の二重構造の壁面内に設けられている。流路１０ａの一端は、排気ダクト９ｃの基端部の排気ダクト９ｃの外周に設けられ、この一端に送風ダクト３４が連結されている。また、流路１０ａの他端には、開口部９ａが設けられている。流路１０ａは、装置本体９内の複数箇所で分岐され、燃焼炉４を取り囲むように設けられ、最終的に開口部９ａに至る。特に、流路１０ａは、燃焼炉４の上方及び排気ダクト９ｃの下方では、燃焼炉４からの燃焼ガスとの接触面積を増やし、より効率的に熱交換が行えるように、水平面内で縦横に分岐されている。また、流路１０ａは、燃焼炉４からの燃焼ガスが排気ダクト９ｃに至る経路が図２中矢印Ｈに示すように長くなるようにするために、排気ダクト９ｃの直下では燃焼ガスのための流通路を設けず、この燃焼ガス用の流通路が装置本体９の前面側になるように形成されている。
【００４７】
熱交換部１０の送風ブロア３５は、例えば、装置本体９の側面に固定され、送風ダクト３４と接続されている。送風ブロア３５は、送風ダクト３４を介して流路１０ａに供給される空気を図２中矢印Ｉに示すよう方向に流通させるブロアである。この送風ブロア３５により流路１０ａに供給された空気は、燃焼炉４からの燃焼熱により温められ、開口部９ａから温風として吹き出す。廃油燃焼装置１は、送風ブロア３５の出力を制御することで、開口部９ａから吹き出される温風の風量を調整することができる。
【００４８】
このように、熱交換部１０では、送風ブロア３５からの空気が流路１０ａを流通することで、燃焼炉４からの燃焼熱を熱交換し温められ、この温められた空気を開口部９ａから吹き出す。また、熱交換部１０は、燃焼炉４からの燃焼熱を熱交換することで、装置本体９の過剰に熱せられることを防ぐことができる。なお、熱交換部１０の流路１０ａは、上述のように、装置本体９の二重構造の壁面内に設けることに限らず、燃焼炉４からの燃焼熱を熱交換できるような構成であればいかなる構成であってもよい。また、熱交換部１０の流路１０ａは、上述のように、燃焼炉４の周囲全体を取り囲むように設けることに限らず、燃焼炉４の上方にのみ設けるようにしてもよい。
【００４９】
１−７  センサ
次に、廃油燃焼装置１に設けられる各種センサについて説明をする。廃油燃焼装置１には、図２に示すように、排気温度センサ３７、振動検知センサ３８、送風温度センサ３９、燃焼室温度センサ４０の複数のセンサが各所に取り付けられている。廃油燃焼装置１は、これらのセンサ３７〜４０から測定された値が制御部８に供給され、この供給された値に基づいて各部を制御する。
【００５０】
排気温度センサ３７は、排気ダクト９ｃの内部に臨まされるセンサであり、燃焼炉４からの燃焼ガスの排気ダクト９ｃにおける温度を検知する。この検知された温度値は、制御部８に供給される。排気温度センサ３７は、燃焼炉４からの燃焼熱が熱交換部１０において熱交換されていることを監視するものであり、これにより、熱交換部１０の送風ブロア３５等におけるトラブルを検知できる。すなわち、排気温度センサ３７で例えば２００℃以上を検知した場合には、制御部８は、異常ありと判断し、新たな燃焼が行われないように各部を停止させる。
【００５１】
振動検知センサ３８は、例えば、装置本体９の背面に取り付けられ、装置本体９に与えられる振動を検知する。この振動検知センサ３８にて検知された振動値は、制御部８に供給される。制御部８は、振動検知センサ３８から、例えば地震等により装置本体９に１００ガル以上の加速度が加えられたと判断した場合には、燃焼炉４内の燃料が燃焼炉４からこぼれる虞があるとして、新たな燃焼が行われないように各部を停止させる。
【００５２】
送風温度センサ３９は、例えば、装置本体９の開口部９ａ近傍の流路１０ａ中に取り付けられ、開口部９ａからの温風の温度を検知する。この送風温度センサ３９にて検知された温度値は、制御部８に供給される。制御部８は、送風温度センサ３９からの温度値に基づいて、異常と判断し廃油燃焼装置１の運転を停止したり、廃油燃料の供給量を増減させたりする。
【００５３】
燃焼室温度センサ４０は、排気ダクト９ｃの基端部近傍に設けられ、燃焼室内の温度を検知する。この燃焼室温度センサ４０にて検知された温度値は、制御部８に供給される。制御部８は、燃焼室温度センサ４０からの温度値に基づいて、燃焼炉４の燃焼状態を判断し、例えば、４０℃以下と判断すると、燃焼が行われていないとして、撹拌加熱部６の駆動モータ２７の運転を停止する。
【００５４】
このように、各所に取り付けられたセンサ３７〜４０は、その検知信号が制御部８に供給される。そして、この検知信号に基づいて制御部８は、燃焼が正常に行われているかを判断し、異常と判断した場合には各部を制御し、廃油燃焼装置１の運転を停止することで安全を図っている。なお、各センサ３７〜４０の取り付け位置は、上述に限らず、安全面、燃焼状態等を考慮して適宜必要な箇所に設けるようにしてもよい。
【００５５】
１−８  制御部
廃油燃焼装置１の制御部８は、図４に示すように、燃料供給部５、撹拌加熱部６及び空気供給部７と接続されており、各部に信号を供給し、各部を制御する。また、制御部８は、各センサ３７〜４０からの信号が供給され、この供給される信号に基づいて、各部を制御する。制御部８は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリと、タイマ等を有し、これらがバスを介して互いに接続されている。制御部８は、メモリに、各部の駆動タイミングのプログラム等が格納され、タイマにより、各動作の開始時間がカウントされる。具体的には、制御部８は、燃料供給部５のポンプ２０、灯油調圧バルブ１８、灯油供給バルブ１９と接続され、ポンプ２０の出力、各バルブの開度等を制御する。また、制御部８は、撹拌加熱部６の発熱体２６、駆動モータ２７と接続され、発熱体２６の出力、駆動モータ２７の出力が制御される。さらに、制御部８は、空気供給部７のブロア３１と接続され、ブロア３１の出力が制御される。
【００５６】
また、廃油燃焼装置１は、図１に示すように、装置本体９の前面側に操作盤３６が設けられ、ユーザによる操作を可能としている。この操作盤３６を介して入力される信号は、制御部８に供給され、この入力信号に基づいて、制御部８が各部を制御する。
【００５７】
以上のような構成を有する廃油燃焼装置１では、廃油燃料を主燃料として燃焼させることができる。また、空気供給部７により十分な空気が燃焼炉４内に供給されるので、不完全燃焼を起こすことなく、少量であっても安定した廃油燃料の燃焼を行うことができる。すなわち、空気供給部７による空気は、ノズル３３を介して、下ケース２の周面部２ａに供給され、この供給された空気は、周面部２ａに沿って周面部３ａに至り、再び周面部２ａに向かうようにして旋回する。このとき、排気口１１は、旋回する空気の旋回方向とは反対側に開口部が設けられていることから、当該旋回する空気が燃焼炉４外に排気されにくく、したがって旋回する時間が長くなり、廃油燃料に十分な空気が混ざり、より確実な廃油燃焼が行われる。また、当該旋回する空気が燃焼炉４内にこもるようになることから、燃焼炉４内の燃焼温度を下げることがなく、高い燃焼温度を維持でき、安定して廃油燃焼を行うことができる。そして、廃油燃焼装置１は、このような構成から、装置全体を小型化、簡素化することができる。
【００５８】
２．動作説明
次に、このように構成された廃油燃焼装置１を用いて廃油燃料を燃焼させる動作について説明する。図５に示すように、ステップＳ１において、ユーザは、廃油燃焼装置１の電源をオンにする。ステップＳ２において、制御部８は、撹拌加熱部６の駆動モータ２７及び発熱体２６を運転する。このとき、発熱体２６は、通電され、燃料が着火するに十分な温度に発熱される。
【００５９】
次に、ステップＳ３において、所定時間経過し発熱体２６が燃料着火可能な温度まで加熱された後に、制御部８は、空気供給部７及び燃料供給部５を運転する。具体的には、制御部８は、ブロア３１を運転させ、燃焼炉４内で空気が旋回するとともに、装置本体９内に空気が供給されるようにする。このときの空気供給部７による空気は、図４中矢印Ａに示すように、燃焼炉４内を旋回する。また、制御部８は、燃料供給部５の灯油調圧バルブ１８及び灯油供給バルブ１９を制御し、燃焼炉４内に灯油燃料を供給する。このとき、燃料供給管１５を通る灯油燃料は、燃料供給管挿通孔２ｅから、燃焼炉４の周面部２ａに沿って供給される。そして、周面部２ａを伝って供給された灯油燃料は、発熱体２６により着火され燃焼が開始される。燃焼が開始されると、制御部８は、燃料供給部５のポンプ２０を制御し、灯油燃料に廃油燃料が混合された混合燃料を供給する。このとき、混合燃料は、撹拌加熱部６により、撹拌されるとともに加熱されるので、燃焼炉４内の燃焼が起こりやすい雰囲気となっている。さらに、空気供給部７により、十分な空気が供給されているので、不完全燃焼を起こすことなく混合燃料が燃焼される。また、空気供給部７は、燃焼炉４の下ケース２の周面部２ａに沿うように空気が供給されることで、空気が燃焼炉４内を旋回し、さらに、この旋回する空気の旋回方向と排気口１１の開口部が形成される方向とにより排気口１１からの排気が行われにくく旋回時間が長くなっている。このことで、旋回する空気は、廃油燃料と十分に混ざり、より確実な廃油燃焼が実現できる。また、当該旋回する空気が燃焼炉４内にこもるようになることから、燃焼炉４内の燃焼温度を下げることがなく、高い燃焼温度を維持でき、安定して廃油燃焼を行うことができる。
【００６０】
次に、ステップＳ４において、制御部８は、燃料供給部５による廃油燃料と灯油燃料との混合燃料の供給開始から所定時間、例えば、３分経過したかどうかを判断する。制御部８は、所定の時間経過していないと判断した場合は、ステップＳ３を繰り返す。また、制御部８は、所定の時間経過したと判断した場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ４において、所定時間各部を運転させるのは、助燃燃料としての灯油燃料を含む混合燃料による燃焼によって、燃焼炉４内が熱せられ、廃油のみによる燃焼がしやすい雰囲気を作るためである。
【００６１】
次に、ステップＳ５において、制御部８は、灯油調圧バルブ１８と灯油供給バルブ１９とを制御し、灯油燃料の供給を停止する。
【００６２】
このようにして、廃油燃焼装置１は、廃油タンク１６からの廃油燃料のみを燃料として、燃焼を行うことができる。このとき、空気供給部７は、常にノズル３３を介して、燃焼炉４内に図３中矢印Ａに示すような空気の流れが形成される。さらに、撹拌加熱部６は、発熱体２６が加熱状態にあるとともに、駆動モータ２７により回転駆動している。そのため、供給される廃油燃料が常に加熱されるとともに、撹拌されており、不完全燃焼が起きないように、十分な空気が供給され、たとえ燃焼炉４内にカーボンスラッジが付着した場合であっても、そのカーボンスラッジを掻き取ることができる。また、撹拌加熱部６は、駆動モータ２７による発熱体２６の回転駆動方向が、廃油燃料を燃焼炉４の端面部２ｃ、３ｃ側から端面部２ｂ、３ｂ側に送る送り方向に駆動されているので、端面部２ｃ、３ｃ側の空気供給部７からの空気を端面部２ｂ、３ｂ側に導くことができる。さらに、空気供給部７は、空気供給管３２が排気口１１一端側に設けられているのみで、端面部２ｂ、３ｂから端面部２ｃ、３ｃに亘って排気口１１が設けられているので、旋回エネルギの減少した燃焼ガスは排気口１１から排気されることとなる。
【００６３】
続いて、廃油燃料を燃焼中の廃油燃焼装置１の運転を停止する動作について説明する。図５に示すように、ステップＳ１１において、ユーザは、廃油燃焼装置１の電源をオフにする。ステップＳ１２において、制御部８は、ポンプ２０の運転を停止し、灯油調圧バルブ１８と灯油供給バルブ１９と制御し、灯油燃料のみを燃焼炉４内に供給する。これは、燃焼炉４内の燃焼していない廃油燃料を最後まで燃焼させ、廃油の不完全燃焼を防止するためである。
【００６４】
次に、ステップＳ１３において、制御部８は、灯油燃料のみの供給開始から所定の時間、例えば３分間経過したかどうかを判断する。制御部８は、所定の時間経過していないと判断した場合は、ステップＳ１３を繰り返す。また、制御部８は、所定の時間経過したと判断した場合、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１３において所定時間各部を運転させるのは、燃焼炉４内に供給された廃油を最後まで燃焼させるためである。
【００６５】
ステップＳ１４において、制御部８は、燃料供給部５を完全に停止させ、灯油燃料の供給も停止させる。さらに、制御部８は、撹拌加熱部６及び空気供給部７の運転を停止する。
【００６６】
このようにして、廃油燃焼装置１は、廃油を効率よく燃焼することができる。廃油燃焼装置１は、廃油よりも発火点の低い灯油を助燃燃料として使用し、廃油のみで燃焼することができる状態になった時点で、灯油の供給を停止させている。従って、廃油を不完全燃焼させることなく燃焼することができる。また、ユーザは、火力を上げたいと所望するとき、制御部８と接続された操作盤３６を操作し、ブロア３１の出力を上げ、ノズル３３から噴出される空気の流量を変化させることによって、温度を制御することもできる。
【００６７】
なお、上述のように、例えば、ステップＳ３の状態を２分間続けることを述べたが、これに限られるものではなく、燃焼炉４の容積によって変化することはもちろんである。しかし、ここで示した時間は、各目的、例えば上記の場合は、燃焼炉４内を熱し、廃油が燃焼しやすい状態を作ることができる十分な時間に設定する必要がある。
【００６８】
なお、制御部８は、所定時間運転させることによって廃油燃焼装置１を制御しているが、これに限らず、例えば、各センサ３７〜４０からの信号に基づいて、所望とする燃焼状態を維持するように制御するものであってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  廃油燃焼装置、２  下ケース、２ａ、３ａ  周面部、２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ  端面部、２ｄ  軸孔、２ｅ  燃料供給管挿通孔、３  上カバー、４  燃焼炉、５  燃料供給部、６  撹拌加熱部、７  空気供給部、８  制御部、９  装置本体、９ａ  開口部、９ｂ  脚部、１４  蓋体、１４ａ  フィン、１１  排気口、１２  供給管載置凹部、１３  基台、１５  燃料供給管、１６  廃油タンク、１６ａ  フィルタ、１７  灯油タンク、１８  灯油調圧バルブ、１９  灯油供給バルブ、２０  ポンプ、２６  発熱体、２７  駆動モータ、２７ａ  駆動軸、３１  ブロア、３２  空気供給管、３３  ノズル、３４  送風ダクト、３５  送風ブロア、３６  操作盤
【図１】
2010175230.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010175230.tif 000006
【図５】
2010175230.tif 000007
【図６】
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