(57)【要約】【課題】  本発明は、発火点の高い廃油の不完全燃焼を抑え、効率良く燃焼させて無害化を図ることが可能な廃油燃焼装置を提供する。【解決手段】  燃焼炉１０の底面１０ｂに火皿５１を配置し、火皿５１にはガラス繊維、或いは多孔質のセラミックスからなる燈芯５２を載置して、廃油供給装置２０から供給される廃油を火皿５１上に滴下して燈芯５２に浸透させ、この廃油の浸透した燈芯５２に、送風機３０により空気を吹き付けて完全燃焼させる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉内に供給された廃油を燃焼させる廃油燃焼装置であって、前記燃焼炉内に備えた火皿と、この火皿に前記廃油を供給する廃油供給装置と、前記火皿に滴下された廃油が浸透される繊維状の燈芯と、前記廃油の浸透された燈芯に空気を供給する送風機とを備え、前記廃油が浸透した燈芯の燃焼時に、前記廃油を前記火皿に滴下しながら供給すると共に、前記送風機により前記燈芯に空気を吹き付けて燃焼させることを特徴とする廃油燃焼装置。
【請求項２】
前記繊維状の燈芯の材質をガラス繊維としたことを特徴とする請求項１記載の廃油燃焼装置。
【請求項３】
前記燈芯を繊維状に代えて多孔質状としたことを特徴とする請求項１記載の廃油燃焼装置。
【請求項４】
前記多孔質状の燈芯の材質は、セラミックスであることを特徴とする請求項３記載の廃油燃焼装置。
【請求項５】
焼玉などの金属体を前記燃焼炉内に設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に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、食品の製造時などに用いられた動植物製などの廃油を燃焼処理する廃油燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品産業等から生ずる廃油は、この廃油を精製した後に発電所等のエネルギー源として広く利用されている。このような廃油を再利用のために精製する際には、その精製工程の段階で、不純物をろ過した再生油と不純物の多く残留した廃油に分別することにより、廃油を精製した再生油は発電所等にて再利用することが可能ではあるものの、他方の不純物の多く残留した廃油は不純物が多く含まれており、現状では再利用を図ることが困難であることから、一般的に焼却処分する方法が採られている。こうした廃油の焼却処理方法として、例えば、特許文献１には、変質や不純物の混入により発火点が高くなった動植物油を完全燃焼するために、燃焼ガマに動植物油を取り込んだ空気流を油供給管のノズルから高速の旋回流として送り込み、燃焼ガマ内に比較的長く滞留させ、触媒体に通過させることにより完全燃焼を図る動植物油燃焼方法及び動植物油燃焼装置が開示されている。また、特許文献２には、廃棄物最終処分場における浸出水処理設備において、浸出水貯槽に貯留した浸出水をポンプにより汲み上げ、バーナの炎に噴霧ノズルから霧状に散布して浸出水に含まれた有害物質等を焼却するものが開示されている。また、特許文献３には、自動車のエンジンオイル等の廃油に空気を吹き付けて燃焼を促進する装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９４２２９号公報
【特許文献２】特開平５−２６４２７号公報
【特許文献３】特開平１０−１８５１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１においては、不純物の混入した動植物廃油を高圧空気と混合した状態でノズルから霧状に噴射するので、動植物廃油への不純物の混入によりノズルが目詰まりを起こす懸念があり、特許文献２においても浸出水を噴霧ノズルから噴霧するので、同様に噴霧ノズルが詰まる虞があることから、何れにおいても故障の原因を有し好ましいと言えるものではない。また、特許文献３においては、燃焼溝に溜まった廃油に対し、単に火炎を噴射して着火する方法を採っているので、引火点が比較的高い廃油を着火するには、時間がかかってしまい着火性が好くない。しかも、エンジンオイルなどの潤滑剤として用いられた廃油を燃焼処理するので、例えば、エンジン内部の金属部品の摺動磨耗により廃油の混合物として金属粉が混入した廃油を燃焼焼却するとなると、廃油と共に金属粉も燃焼されてしまい、金属粉の燃焼により有害物質が発生してしまう懸念がある。
【０００５】
本発明は、前述した課題を鑑みてなされたものであり、発火点の高い廃油の不完全燃焼を抑え、効率良く燃焼させて無害化を図ることが可能な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】
【０００６】
本発明の請求項１の廃油燃焼装置は、燃焼炉内に供給された廃油を燃焼させる廃油燃焼装置であって、前記燃焼炉内に備えた火皿と、この火皿に前記廃油を供給する廃油供給装置と、前記火皿に滴下された廃油が浸透される繊維状の燈芯と、前記廃油の浸透された燈芯に空気を供給する送風機とを備え、前記廃油が浸透した燈芯の燃焼時に、前記廃油を前記火皿に滴下しながら供給すると共に、前記送風機により前記燈芯に空気を吹き付けて燃焼させることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成により、廃油が廃油供給装置により燃焼炉内の火皿に滴下されると、毛細管現象により空間層を有する繊維状の燈芯に浸透すると共に、廃油の浸透した燈芯に送風機により空気を吹き付けて供給するので、比較的発火点の高い廃油であっても効率良く燃焼することができる。さらに、廃油を火皿に滴下して供給するから、従来のように、不純物を含む廃油をノズルから噴霧することで、ノズルが目詰まりしてしまい故障することを回避できる。
【０００８】
本発明の請求項２の廃油燃焼装置は、請求項１記載の廃油燃焼装置において、前記繊維状の燈芯の材質をガラス繊維としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の構成により、ガラス繊維は耐熱性を有すると共に火皿の廃油が浸透されるので燈芯として用いることができる。
【００１０】
本発明の請求項３の廃油燃焼装置は、請求項１記載の廃油燃焼装置において、前記燈芯を繊維状に代えて多孔質状としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の構成により、廃油が廃油供給装置により燃焼炉内の火皿に滴下されると、毛細管現象により多孔質状の燈芯に浸透し、廃油の浸透した多孔質状の燈芯に送風機により空気を吹き付けて供給するので、比較的発火点の高い廃油であっても、効率良く燃焼することがでる。さらに、廃油を火皿に滴下して供給するから、従来のように、不純物を含む廃油をノズルから噴霧することで、ノズルが目詰まりしてしまい故障することを回避できる。
【００１２】
本発明の請求項４の廃油燃焼装置は、請求項３記載の廃油燃焼装置において、前記多孔質状の燈芯の材質は、セラミックスであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の構成により、セラミックスは耐熱性を有し、多孔質状のセラミックスを燈芯として用いることで、毛細管現象により燈芯に火皿の廃油が浸透され燃焼される。
【００１４】
本発明の請求項５の廃油燃焼装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の廃油燃焼装置において、焼玉などの金属体を前記燃焼炉内に設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５の構成により、金属体は、廃油の浸透した燈芯の燃焼熱により高温になるから、金属体の輻射熱により燃焼炉内の温度を高温に保つことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１の廃油燃焼装置によれば、燃焼炉内に供給された廃油を燃焼させる廃油燃焼装置であって、前記燃焼炉内に備えた火皿と、この火皿に前記廃油を供給する廃油供給装置と、前記火皿に滴下された廃油が浸透される繊維状の燈芯と、前記廃油の浸透された燈芯に空気を供給する送風機とを備え、前記廃油が浸透した燈芯の燃焼時に、前記廃油を前記火皿に滴下しながら供給すると共に、前記送風機により前記燈芯に空気を吹き付けて燃焼させるものであり、不純物を含む廃油であっても、不完全燃焼などを起こすことなく燈芯により効果的に燃焼させ、廃油の燃焼に伴う有害物質の排出を抑えることが可能となる。さらに、ノズルにより廃油を噴霧して供給する複雑な構造ではないので、故障を軽減した廃油燃焼装置を提供することができる。
【００１７】
本発明の請求項２の廃油燃焼装置によれば、請求項１の記載において、前記繊維状の燈芯の材質をガラス繊維としたので、従来のように人体への悪影響の大きい石綿を用いることなく、廃油を燈芯に浸透させ燃焼することができる。
【００１８】
本発明の請求項３の廃油燃焼装置によれば、請求項１の記載において、前記燈芯を繊維状に代えて多孔質状としたので、不純物を含む廃油であっても、不完全燃焼などを起こすことなく燈芯により効果的に燃焼させ、廃油の燃焼に伴う有害物質の排出を抑えることが可能となる。さらに、ノズルにより廃油を噴霧して供給する複雑な構造ではないので、故障を軽減した廃油燃焼装置を提供することができる。
【００１９】
本発明の請求項４の廃油燃焼装置によれば、請求項３の記載において、前記多孔質状の燈芯の材質は、セラミックスなので、火皿の廃油を燈芯に浸透させ燃焼することができ、さらに、セラミックスは、ガラス繊維より耐火性及び耐熱性に優れているので、長時間に亘り燈芯を交換することなく廃油燃焼装置を稼動することができる。
【００２０】
本発明の請求項５の廃油燃焼装置によれば、請求項１〜４の何れか１項の記載において、焼玉などの金属体を前記燃焼炉内に設けたので、金属体の輻射熱により燃焼炉内の高温状態を安定的に保ち、廃油の燃焼を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図１〜図６に基づき以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施例において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の一例を示す廃油燃焼装置の燃焼炉を示す正面図、図２は廃油燃焼装置を側面から視た状態を示す断面図、図３は一部を切り欠いた廃油燃焼装置を示す平面図である。
【００２３】
図１〜図３に示すように、廃油燃焼装置１は、燃焼炉１０内に供給した動植物油などの廃油を燃焼させ無害化を図るもので、燃焼炉１０の全体形状は略箱型となっており、燃焼炉１０の内壁面１０ａには耐火煉瓦がほぼ全体に亘り設けられている。また、燃焼炉１０の正面には、下方に開口部１１ａを有する一対の開閉扉１１が開閉自在に設けられており、開閉扉１１と反対側に位置する燃焼炉１０の上面には、燃焼炉１０内で廃油を燃焼した燃焼ガスを排出する排気口１２が突設されている。
【００２４】
燃焼炉１０の底面１０ｂには燃焼炉１０内の高温化に伴い加熱されるいわゆる焼玉と称する金属体５３と、鋳鉄製の受け皿としての火皿５１が設けられており、この火皿５１の上部に後述する燈芯５２が載置される。
【００２５】
また、燃焼炉１０の開閉扉１１側には、燈芯５２の載置された火皿５１に廃油を供給する２系統の供給管２１を有する廃油供給装置２０が並列配置されており、比重の違いなど性質の異なる廃油を同時に供給することが可能となっており、つまり、図示はしないが廃油供給装置２０に備えたポンプの駆動により、内径が概ね５ミリの前記供給管２１から火皿５１に廃油を滴下して供給するようになっている。なお、廃油供給装置２０の供給管２１には、前記ポンプから供給される廃油の流路を開閉する電磁弁２２と流量調節弁２３が取り付けられており、前記２系統の廃油供給装置２０から供給される廃油の供給量を自在に調整可能としている。
【００２６】
３０は燈芯５２に空気を強制的に送風する送風機であり、この送付機３０には、モータ３１の回転駆動により送風する送風ファンが備えられており、送付機３０の本体の一端に接続された筒状の送風ダクト３３から燈芯５２に向かって空気を吹き出し、火皿５１上の廃油の浸透した燈芯５２の燃焼時に酸素を強制的に供給するようになっている。なお、廃油には、不純物が含まれていることからその発火点が比較的高温となっているが、廃油が燈芯５２に浸透され、且つ内部に空気層を有する繊維状のガラス繊維、或いは多孔質状のセラミックスなどからなる燈芯５２に、点火装置６０で高電圧の火花により点火し、バーナ装置６２から吹き出す火炎を、火炎が安定するまでの間、直接吹き付けることで着火することができる。なお、バーナ装置６２はガス量調節弁６１及び電磁弁６３により火炎の大きさを自在に調整可能としている。
【００２７】
次に上記構成に係るその作用について以下に説明する。前記廃油供給装置２０の供給管２１から火皿５１に廃油を滴下すると、毛細管現象により廃油は内部に空気層を有するガラス繊維、或いは多孔質状のセラミックスなどからなる燈芯５２に毛細管現象により吸い上げられることにより、廃油が燈芯５２に浸透される。そして、バーナ装置６０により着火源となる火炎を燈芯５２に直接吹き付けることで廃油の浸透した燈芯５２を着火した後、ガス量調節弁６１によりバーナ装置６０の火炎を消火する。なお、廃油の浸透した燈芯５２は、バーナ装置６０から吹き付けられる高温の火炎により急速に加熱され、燈芯５２に浸透した廃油の気化が促進され、火皿５１も昇温して燈芯に浸透した廃油の粘度の低下により、廃油が燈芯５２に効率良く浸透される。そして、この状態で送風機３０から、廃油の浸透した燈芯５２及びその火炎に向かって送風すると共に、火皿５１に廃油を連続して滴下する。ここで、燈芯５２から生ずる火炎は大量の空気を送風機３０により吹き付けて供給することにより、完全燃焼状態となる。
【００２８】
また、燃焼炉１０内には、いわゆる焼玉と称される金属体５３が配置されており、燈芯の燃焼に伴う燃焼炉１０の高温化により金属体５３は加熱され、蓄熱されることで燃焼炉１０内の温度を高温に保つことができる。すなわち、金属体５３に蓄熱された高温により、例えば、燈芯５２の燃焼が不安定になったとしても、燈芯５２から燃焼炉１０内に気化した廃油は、金属体５３によって廃油の発火点を超える温度に昇温されることにより、廃油の燃焼が不安定な事態に至ることを減らし、安定した燃焼を維持することが出来る。そして、廃油が燃焼した燃焼ガスは、最終的には、燃焼炉１０の排出口１２から装置外に排出される。
【００２９】
以上のように、上記廃油燃焼装置１は、燃焼炉１０内に鋳鉄製の火皿５１を備え、この火皿５１に廃油供給装置２０から廃油を供給し、火皿５１に滴下された廃油が毛細管現象により燈芯に浸透されると、この燈芯５２に送風機３０から空気を供給し、廃油が浸透した燈芯５２の燃焼時に、廃油を火皿５１に滴下しながら供給すると共に送風機３０により燈芯５２に空気を大量に吹き付けて燃焼させるものであり、不完全燃焼などを起こすことなく燈芯５２により廃油を効果的に燃焼処理し、廃油の燃焼に伴う有害物質の排出を抑えることが可能となる。さらに、供給管２１は、内径が５ミリ〜１０ミリ以下、実際には、５ミリといった比較的内径の大きい供給管２１から滴下する構成であり、微細径のノズルにより廃油を加圧してから噴霧して供給する複雑な構造ではないので、コストを安価に抑えることができ、且つノズルの詰まりなどの故障を回避でき、安定的に廃油を供給することができる。
【００３０】
また、燈芯５２の材質は耐熱性を有するガラス繊維としたので、従来のように人体への悪影響の大きい石綿を用いることなく、廃油を燈芯５２に浸透させながら燃焼できる。また、燈芯５２を多孔質状のセラミックスとしたので、火皿５１の廃油を燈芯５２に浸透させ燃焼することができ、さらに、セラミックスは、ガラス繊維より、蓄熱性、耐火性、及び耐熱性に優れ、蓄熱性により燃焼炉１０内における燃焼の安定性が向上し、長時間に亘りメインテナンス作業をすることなく廃油燃焼装置１を稼動することができる。
【００３１】
さらに、火皿５１に滴下された廃油が、毛細管現象によりガラス繊維製の燈芯５２や、多孔質状のセラミックスの燈芯５２に吸い上がる際に、廃油中に含まれる固形物など比重の重い不純物は、燈芯への廃油の浸透の際に、微細なガラス繊維の絡まりやセラミックスの多孔質状の微細孔によって分別されて火皿５１の底に留まるので、廃油の燃焼時にそうした不純物が燃えてしまうことによって有害物質が発生することを抑止することが可能となる。従って、本実施例における廃油燃焼装置１は、廃油に含まれた不純物を、濾過装置などを用いずに簡単に分別する手段を有し、４ミリ以下程度の不純物としての固形物などを分別後に燃焼させることが出来る。
【００３２】
さらに、燃焼炉１０内に焼玉などの金属体５３を設けたので、廃油の発火点を超える高温に蓄熱された金属体５３により安定した燃焼を維持すると共に、金属体５３の輻射熱により燃焼炉１０内の高温状態を安定的に保つことができる。
【実施例２】
【００３３】
次に、実施例２における廃油燃焼装置について以下に説明する。本実施例において、図４は燃焼炉の断面を示す正面図、図５は廃油燃焼装置を側面から視た状態を示す断面図、図６は一部を切り欠いた廃油燃焼装置を示す平面図であり、前記実施例１と同一部分には同一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００３４】
廃油燃焼装置１は、前述の実施例１における廃油燃焼装置１と基本的な構成は近似しているが、火皿５１に載置された燈芯５２を、断面半球状であって、複数の孔部５４aを形成した覆設体５４で覆う構成としている。また、燃焼ガスを排出する排出口１２には排気用送風機７０が接続されており、この排気用送風機７０により、燃焼炉１０内の燃焼ガスを強制的に排出する構成となっている。
【００３５】
実施例２における廃油燃焼装置１は、燈芯に浸透した廃油を送風機３０によって空気を吹き付けて燃焼させることは実施例１と同様ではあるが、覆設体５４は無数の孔部５４aが形成されたステンレス鋼板を断面半球状に形成し、燈芯を覆う覆設体５４の内部に有する空間部が、燈芯５２に浸透した廃油が気化して燃焼する一次燃焼室Ｓ１となる。この一次燃焼室Ｓ１を設けることにより、廃油と送風機３０によって吹き付けられた空気が、覆設体５４の一次燃焼室Ｓ１で適度に混合されながら燃焼された後に孔部５４ａから、覆設体５４の外側の燃焼炉１０内の空間部としての二次燃焼室Ｓ２に誘導することで二次燃焼させ、燃焼ガスの無害化を改善することが出来る。
【００３６】
また、排出口１２に設けた排気用送風機７０の吹き出し口７３から排出方向である燃焼炉１０の上方に空気を強制排気しながら、送風機３０により内に空気が供給されるので、燃焼炉１０内に吸入される空気の流入量も増すことが出来るので、燃え難いとされる廃油の燃焼効率を一層向上することが出来る。
【００３７】
さらに、排気口１２に排気用送風機７０から空気を送り込むことにより、排気口１２から排出される燃焼ガスの排気温度は空気と混合されて低くなり、排出される燃焼ガスの熱エネルギーを再利用する際には、所望する温度に適宜下げて使用することが出来るので、排出される熱エネルギーの用途を広げることが出来る。
【００３８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、前記実施例に限定されるものではなく、例えば、燈芯５２の材質はガラス繊維や多孔質のセラミックスに限らず、耐熱性などを有するもので、滴下された廃油が浸透可能な材質であればよく、金属材や無機質材を用いるなど本発明の要旨の範囲内で、種々の変形実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１における廃油燃焼装置の燃焼炉を示す正面図である。
【図２】同上、廃油燃焼装置を側面から視た状態を示す断面図である。
【図３】同上、一部を切り欠いた廃油燃焼装置を示す平面図である。
【図４】実施例２における燃焼炉の断面を示す正面図である。
【図５】同上、廃油燃焼装置を側面から視た状態を示す断面図である。
【図６】同上、一部を切り欠いた廃油燃焼装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  廃油燃焼装置
１０  燃焼炉
２０  廃油供給装置
３０  送風機
５１  火皿
５２  燈芯
５３  金属体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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