(57)【要約】【課題】廃油を燃料とし、小型、構造簡易であり、補助燃料を不要として安定した状態で効率よく燃焼させる。【解決手段】内部に燃焼・排気空間部２１を構成し燃焼・排気口２２と排気口２３を形成しかつ廃油噴射ノズル３０を嵌挿する焚き口２７を形成した全体箱状の燃焼・排気台２０上に、燃焼・排気口２２を閉塞して内部に廃油の燃焼空間部１２を構成した燃焼筒体１１を有する廃油燃焼部５を組み付けるとともに、排気口２３を閉塞して消音筒体１６と煙突体１７を有する排気部６を組み合わせてなる。【選択図】図３
2011133118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井部を有して内部に廃油の燃焼空間部を構成するとともに下端側の外周壁に取付フランジ部を一体に形成してなる全体筒状の燃焼筒体と、この燃焼筒体の内周壁に設けられて上記燃焼空間部内において炎や燃焼ガスの旋回流を生成させる旋回流生成手段を有する廃油燃焼部と、
内部に長さ方向に貫通する排気ガス流路を構成するとともに内周壁に周方向に対して互いに位置を異にして高さ方向に配列することにより排気ガスの流れを規制する複数の消音ダンパを形成した全体筒状の消音筒体と、この消音筒体の上部に着脱されて上記排気ガスを室外へと排気する煙突体を有する排気部と、
上記廃油燃焼部と上記排気部を隣り合って搭載する燃焼・排気台を有するダクト部と、
廃油タンクと、廃油ポンプと、この廃油ポンプに接続された廃油供給管の先端部に設けられて上記燃焼筒体の上記燃焼空間部内に廃油をミスト状態にして噴射する廃油噴射ノズルを有する廃油供給部と、
ブロアーと、一端側を上記ブロアに接続されるとともに他端側を上記廃油供給管に接続されて上記廃油噴射ノズルから廃油が上記燃焼空間部内に噴射される噴射圧を付与する圧縮空気を供給する一次空気供給管を有する空気供給部と、
上記廃油燃焼部及び上記排気部を搭載した上記ダクト部と上記廃油供給部及び上記空気供給部を搭載する基台とを備え、
上記ダクト部の上記燃焼・排気台は、内部に燃焼・排気空間部を構成して全体が箱状に形成され、上面部の一方領域を上記燃焼筒体を着脱自在に組み付ける燃焼部組立領域として上記燃焼筒体を組み付けた状態で上記燃焼・排気空間部と上記燃焼空間部を連通させる燃焼・排気口を形成するとともに側方の他方領域を上記消音筒体を組み付ける排気部組立領域として上記消音筒体を組み付けた状態で上記燃焼・排気空間部と連通する排気口を形成し、側面部の上記燃焼部組立領域と対応する部位に着火口を形成し、底面部の上記燃焼部組立領域と対応する部位に上記廃油噴射ノズルを上記燃焼・排気口を介して上記燃焼筒体の上記燃焼空間部に臨ませる焚き口を形成するとともに上記排気部組立領域と対応する部位に上記消音筒体に臨む二次空気供給口を形成してなり、
上記廃油燃焼部内で発生した燃焼ガスを、上記燃焼筒体の底面部側から上記燃焼・排気口を介して上記燃焼・排気空間部へと導いて二次燃焼させ、この燃焼・排気空間部で発生した排気ガスを上記排気口を介して上記消音筒体内へと導いて排気する廃油燃焼装置。
【請求項２】
上記ダクト部の上記燃焼・排気台には、上記底面部の内面に上記焚き口を囲み、上記着火口から投入された火種材を保持する火種材保持凹部を構成する凸部が形成された請求項１に記載の廃油燃焼装置。
【請求項３】
上記ダクト部の上記燃焼・排気台は、上面部の上記燃焼部組立領域と上記排気部組立領域の間に作業領域が構成される請求項１又は請求項２に記載の廃油燃焼装置。
【請求項４】
上記基台には、上記廃油燃焼部及び上記排気部を搭載した上記ダクト部と上記                廃油供給部及び上記空気供給部を隔離する隔壁部材が設けられる請求項１乃至請求項３のいずれか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、例えば難燃焼性液体である天ぷら油やエンジンオイル等の廃油を燃料とした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検討されている。
【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温度が高く、またこの廃油中に含まれる不純物が多いために燃焼効率が悪いといった問題がある。かかる廃油を燃料とした燃焼装置においては、燃料の廃油が不完全燃焼を起こし、大量の煙が発生する原因となるとともに、燃焼室の内部に硬いカーボンスラッジが付着するといった問題があった。
【０００４】
そこで、廃油を燃料としながらも、効率的な燃焼が行われるようにした廃油燃焼装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、出願人も、主燃料の廃油に灯油を混合して燃焼性の向上を図った廃油ストーブを提供した（特許文献２）。
【０００５】
特許文献１に記載の廃油燃焼装置は、燃焼炉の上部から燃料の廃油を滴下し、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して燃焼効率の向上を図っている。かかる廃油燃焼装置においては、燃料の廃油が十分な空気と混合されるとともに燃焼時間を長くすることにより、不完全燃焼の発生を抑制していた。廃油燃焼装置は、具体的には、燃焼炉と燃料滴下口とを所定の距離離間させることにより上述した動作が行われるようにしている。
【０００６】
しかしながら、かかる廃油燃焼装置は、上述したように燃焼時間を長くするために燃焼炉と燃料滴下口とを離間させた構成であることから、装置が大型化するといった問題があった。また、廃油燃焼装置は、火口が燃焼炉の下部に設けられ、この火口からの炎をダクトを介すことによって横向きの炎に変えることから、このダクトにより装置全体の高さが増して更に装置が大型化するといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８８８９９公報
【特許文献２】特許第４３１７７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
出願人は、上述した従来装置の問題点を解決して小型で燃焼効率の向上を図る廃油燃焼装置について開発を進めた。出願人は、主燃料の廃油に対して補助燃料として灯油を混合して燃焼空間部内に噴射供給するようにし、灯油供給を燃焼空間部内の温度が低い燃焼開始時や燃焼状態が低下した時点で行うようにして灯油供給量を低減して燃焼効率の向上を図った廃油燃焼装置を開発した。
【０００９】
しかしながら、かかる廃油燃焼装置も、補助燃料として灯油を用いることからランニングコストの負担があり、また灯油タンクや供給管或いは切替弁等の設置により大型化するといった問題があった。さらに、かかる廃油燃焼装置においては、燃焼途中で灯油を供給することにより一時的に高燃焼状態となるいわゆる燃焼脈動が発生し、この燃焼脈動によって火が消えてしまったり再着火時に爆発的な着火が生じる虞もあった。
【００１０】
出願人は、上述した廃油燃焼装置の問題点を解決すべくさらに鋭意検討を重ねた結果、補助燃料としての灯油供給を不要としながら着火性或いは廃油を安定かつ効率に燃焼させて発熱効率の大幅な向上を図った小型で構造簡易な廃油燃焼装置を開発した。廃油燃焼装置は、操作性も向上され、高暖房効率のストーブや加熱器等に用いることも可能であり、汎用性が図られる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成する本発明に係る廃油燃焼装置は、燃焼筒体と旋回流生成手段を有する廃油燃焼部と、消音筒体と煙突体を有する排気部と、これら廃油燃焼部と排気部を隣り合って搭載する燃焼・排気台を有するダクト部と、廃油タンクと廃油噴射ノズルと廃油ポンプを有する廃油供給部と、ブロアーと一次空気供給管を有する空気供給部と、廃油燃焼部及び排気部を搭載したダクト部と廃油供給部及び空気供給部を搭載する基台とを備える。
【００１２】
廃油燃焼装置は、廃油燃焼部の燃焼筒体が、天井部を有して内部に廃油の燃焼空間部を構成するとともに下端側の外周壁に取付フランジ部を一体に形成してなる全体筒状に形成される。廃油燃焼装置は、廃油燃焼部に設けた旋回流生成手段が燃焼筒体の内周壁に設けられ、燃焼空間部内において炎や燃焼ガスの旋回流を生成させる。
【００１３】
廃油燃焼装置は、排気部の消音筒体が、内部に長さ方向に貫通する排気ガス流路を構成して全体が筒状に形成される。消音筒体は、内周壁に周方向に対して互いに位置を異にして高さ方向に交互に配列することにより排気ガスの流れを規制する複数の消音ダンパが形成される。廃油燃焼装置は、排気部の煙突体が、消音筒体の上部に着脱されて排気ガスを室外へと排気する。
【００１４】
廃油燃焼装置は、廃油供給部が、廃油タンクと、廃油ポンプと、この廃油ポンプに接続された廃油廃油供給管の先端部に廃油噴射ノズルが設けられ、廃油ポンプにより廃油タンクから送り出された廃油を廃油噴射ノズルから燃焼筒体の燃焼空間部内にミスト状態にして噴射する。
【００１５】
廃油燃焼装置は、空気供給部が、一端側をブロアーに接続された一次空気供給管の他端側を廃油供給管に接続し、この廃油供給管に廃油噴射ノズルから廃油をミスト状態で燃焼空間部内に噴射する噴射圧を付与する圧縮空気を供給する。
【００１６】
廃油燃焼装置は、ダクト部の燃焼・排気台が、内部に燃焼・排気空間部を構成して全体が箱状に形成され、上面部の一方領域を燃焼筒体を着脱自在に組み付ける燃焼部組立領域とするとともに上面部の他方領域を消音筒体を着脱自在に組み付ける排気部組立領域として、廃油燃焼部と排気部を隣り合って搭載する。燃焼・排気台は、上面部に、燃焼部組立領域に燃焼筒体を組み付けた状態で内部の燃焼・排気空間部と燃焼筒体の燃焼空間部と連通する燃焼・排気口を形成する。燃焼・排気台は、上面部に、排気部組立領域に消音筒体を着脱自在に組み付けた状態で内部の燃焼・排気空間部と排気ガス流路と連通する排気口を形成する。燃焼・排気台は、側面部に、燃焼部組立領域と対応位置する部位に扉により開閉される着火口を形成し、この着火口から例えばセラミック繊維束に灯油を含浸させた火種材が投入されるようにする。燃焼・排気台は、底面部に、燃焼部組立領域と対応位置して廃油噴射ノズルを燃焼・排気口を介して燃焼筒体の燃焼空間部に臨ませる焚き口を形成するとともに、排気部組立領域と対応位置して燃焼・排気空間部を介して消音筒体に臨む二次空気供給口を形成してなる。
【００１７】
廃油燃焼装置においては、燃焼・排気台の燃焼・排気空間部内に着火口から火種材が投入されて、適宜の着火手段により含浸した灯油を燃焼させる着火操作が行われる。廃油燃焼装置においては、廃油タンクの開弁操作が行われて廃油供給管を介して先端部の廃油噴射ノズルへと廃油の供給が行われるとともにブロアーの起動操作と一次空気供給管の開放操作が行われることにより、一次空気供給管から廃油噴射ノズルに圧縮空気が供給されて噴射圧が付与された廃油が焚き口に臨んだ廃油噴射ノズルから燃焼空間部内にミスト状態で噴射される。廃油燃焼装置においては、火種材の灯油の燃焼により、ミスト状態とされて発火性の向上が図られた廃油が加熱されて燃焼筒体の燃焼空間部内において燃焼が開始される。
【００１８】
廃油燃焼装置においては、廃油の燃焼と廃油噴射ノズルからの廃油の噴射により燃焼筒体内において発生した炎と燃焼ガスが旋回流生成手段に突き当たって内部に旋回流を生じさせる。廃油燃焼装置においては、この旋回流により燃焼筒体内において廃油ミストと空気及び炎と燃焼ガスの撹拌が効率的に行われて、廃油が不完全燃焼を生じることなく効率的に燃焼する。廃油燃焼装置においては、火種材に含浸させた僅かな灯油によって廃油を燃焼させることが可能であり、灯油が無くなっても燃焼筒体内において廃油の燃焼が継続して行われる。
【００１９】
廃油燃焼装置においては、燃焼筒体内において旋回する炎と燃焼ガスが、燃焼・排気台の燃焼・排気口を介して燃焼・排気空間部内へと流れ込む。廃油燃焼装置においては、排気ガスの流れにより負圧となった燃焼・排気台の燃焼・排気空間部内に二次空気供給口を介して外部から二次空気が吹き込まれる。廃油燃焼装置においては、未燃焼物質を含んだ炎や燃焼ガスに対して二次空気が吹き込まれることにより燃焼・排気空間部内において二次燃焼が行われ、排気ガスが生成されるようにする。
【００２０】
廃油燃焼装置においては、吹き込まれた二次空気が排気部の消音筒体内に勢いよく流れ込むことにより、燃焼・排気台の燃焼・排気空間部において、燃焼部組立領域側に対して排気部組立領域側が負圧状態となる。廃油燃焼装置においては、これにより燃焼筒体内における炎と燃焼ガスの旋回がさらに促進されて燃焼効率の向上が図られる。
【００２１】
廃油燃焼装置においては、排気ガスと二次空気の混合気体が消音筒体内に勢いよく流れ込み、排気ガス流路の内壁に設けた各ダンパに突き当たりながら流れることにより流れ方向と流速を規制される。廃油燃焼装置においては、これにより排気ガスの流速音が消音されて煙突体を介して室外へと放出される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る廃油燃焼装置は、内部に燃焼・排気空間部を構成した箱状の燃焼・排気台を有するダクト部に対して、天井部を有し内部に燃焼空間部を構成した燃焼筒体を有する廃油燃焼部と消音筒体及び煙突体とを有する排気部を隣り合って搭載し、廃油供給部から供給した廃油に空気供給部から供給した空気を混合して廃油噴射ノズルにより燃焼筒体の燃焼空間部内にミスト状態で噴射して燃焼させ、炎と燃焼ガスを燃焼筒体の底部から燃焼・排気台の燃焼・排気空間部内へと流すとともに、燃焼・排気空間部を介して排気部から排気ガスの放出を行うように構成される。本発明によれば、補助燃料としての灯油の供給が不要であり、廃油燃焼部においてミスト状態で噴射された廃油が充分な空気を供給されて旋回流を以って燃焼することにより効率的に燃焼して不完全燃焼、これによるカーボンスラッジの発生が図られるとともに補助燃料の灯油供給に起因する燃焼脈動も無く安定した燃焼が行われるようになる。また、本発明によれば、構造の簡易化、小型化が図られるとともに操作性やメンテナンス性の向上が図られ、さらにランニングコストの低減が図られる。本発明によれば、排気ガスの低温化、燃焼・排気台に構成される廃油燃焼部と排気部間の領域利用等により多目的化も図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る廃油燃焼装置の実施の形態として示す廃油ストーブの正面側からの斜視図である。
【図２】同廃油ストーブの背面側からの斜視図である。
【図３】同廃油ストーブの断面斜視図である。
【図４】同廃油ストーブのダクト部に搭載された廃油燃焼部及び排気部の構成を示す断面斜視図である。
【図５】同廃油ストーブにおける廃油噴射ノズルの配置位置を示す要部斜視図である。
【図６】同廃油ストーブにおける着火操作の説明図である。
【図７】本発明に係る他の廃油燃焼装置の実施の形態として示す廃油ストーブの正面側からの要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る廃油燃焼装置の実施の形態として図面に示した廃油ストーブ１について、詳細に説明する。廃油ストーブ１は、燃料として家庭等から出る天ぷら油、工場等から出る切削油、潤滑油、絶縁油或いはエンジンオイル等の各種廃油を未精製状態のままで使用することが可能である。廃油ストーブ１は、図１及び図２に示すように、四隅にストッパ付きキャスタ２を取り付けたベース３上に搭載されることにより、適宜の場所に移動して設置することが可能である。廃油ストーブ１は、ベース３上に支持基板となる金属プレートの基台４が搭載され、この基台４上に詳細を後述する廃油燃焼部５と、排気部６と、ダクト部７と、廃油供給部８と、空気供給部９が組み立てられる。
【００２５】
廃油ストーブ１は、基台４が隔壁部材１０によって左右の２つの領域４Ｌ、４Ｒに区分され、領域４Ｒ側に廃油燃焼部５と排気部６を搭載したダクト部７が搭載されるとともに領域４Ｌ側に廃油供給部８と空気供給部９が搭載される。廃油ストーブ１は、隔壁部材１０が例えばスチール板等の不燃材により形成され、燃焼・排気部の高温となる部位と廃油供給部８を仕切ることにより安全性が図られる。
【００２６】
廃油燃焼部５は、内部に廃油を燃焼させる燃焼空間部１２を構成してなる燃焼筒体１１を備える。燃焼筒体１１は、後述するように廃油を燃焼空間部１２内において効率的に燃焼させることで高温となることから、例えば耐熱性ステンレス材等により全体円筒形状に形成される。燃焼筒体１１は、天井部１１Ａを有して底部側を開放され、底部側の外周部に取付フランジ部１１Ｂが一体に突出形成されてなる。燃焼筒体１１には、図３及び図４に示すように、内周壁に旋回流生成手段を構成する多数個のフィン１３が設けられるとともに天井部１１Ａの内面にパンチングプレート１４が設けられる。
【００２７】
燃焼筒体１１は、取付フランジ部１１Ｂに詳細を省略するが円周方向に並んで複数の取付孔が形成されており、これら取付孔に詳細を省略するクランピング機構１５の取付ネジを締め付けることによりダクト部７の上面部に固定される。燃焼筒体１１は、クランピング機構１５の取付ネジを緩めることによりダクト部７から取り外される。燃焼筒体１１は、このようにダクト部７に対して着脱自在とされることにより、燃焼空間部１２のクリーニングを容易に行うことが可能であり保守性の向上が図られている。なお、燃焼筒体１１は、適宜の着脱機構によりダクト部７に対して着脱自在とされる。
【００２８】
廃油燃焼部５は、図３及び図４に示すように、燃焼筒体１１の内周壁上部に、複数のフィン１３を互いに高さ方向の位置を異にして円周方向に配列して設ける。フィン１３は、それぞれが例えば右下がりに傾斜した状態で燃焼筒体１１の内周壁に設けられ、後述するように燃焼空間部１２内において燃焼される廃油の燃焼ガスが突き当たるとそれぞれの傾斜に沿ってその流れを変えて当該燃焼空間部１２内において図４矢印で示すように右回りの旋回流が生成されるようにする。廃油燃焼部５は、このようにフィン１３により生成される旋回流によって燃焼空間部１２内において廃油ミストと空気及び炎と燃焼ガスの撹拌が効率的に行われて、廃油を不完全燃焼を生じることなく効率的に燃焼する。
【００２９】
廃油燃焼部５は、図３及び図４に示すように、燃焼筒体１１の天井部１１Ａの内面に、パンチングプレート１４を設ける。パンチングプレート１４は、例えば耐熱性ステンレス板等により燃焼筒体１１の内径とほぼ同径に形成した円板状の部材であり、多数個の貫通孔が形成される。パンチングプレート１４は、後述するように燃焼筒体１１内に供給されて空気流により吹き上げられた廃油を貫通孔に付着させることにより気化を促進させるように作用する。
【００３０】
以上のように構成された廃油燃焼部５においては、詳細を後述するように燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内に廃油供給部８から供給される廃油と空気供給部９から供給される圧縮空気とにより、廃油ミストが噴射供給される。廃油燃焼部５においては、燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内において廃油を燃焼させ、発生した炎と燃焼ガスが供給される圧縮空気と旋回流生成手段を構成するフィン１３の作用により燃焼空間部１２内において旋回流を生成する。
【００３１】
廃油燃焼部５においては、燃焼空間部１２内の旋回流が、燃焼筒体１１内における廃油の燃焼を促進させるとともに燃焼筒体１１の底部からダクト部７へと流れ込ませるようにする。廃油燃焼部５においては、これにより廃油供給を行っても燃焼筒体１１内における高温状態が保持されるとともに完全燃焼が行われるようになり燃費の向上が図られるようになる。廃油燃焼部５においては、燃焼筒体１１の底部から排気を行うようにしたことにより、後述するダクト部７と共同して発生熱の効率的利用が図られるようにする。
【００３２】
排気部６は、消音筒体１６と、一端側をこの消音筒体１６に取り付けるとともに他端側を室外に配管してなる煙突体１７とから構成され、ダクト部７に対して消音筒体１６が廃油燃焼部５と隣り合って設置される。排気部６は、廃油燃焼部５からダクト部７を介して勢いよく排気される排気ガスと二次空気とによる騒音を消音筒体１６内において低減し、煙突体１７により室外へと排気する。
【００３３】
消音筒体１６は、耐熱性を有する金属材等により内部に長さ方向に貫通する排気ガス流路１８を構成して全体が角筒状に形成される。消音筒体１６には、下端部の外周に下部取付フランジ部１６Ａが形成されるとともに、上端部の外周に上部取付フランジ部１６Ｂが形成される。消音筒体１６は、下部取付フランジ部１６Ａに複数の取付孔が形成されており、これら取付孔にねじ込んだ取付ネジによりダクト部７上に固定される。消音筒体１６は、上部取付フランジ部１６Ｂにも複数の取付孔が形成されており、これら取付孔にねじ込んだ取付ネジにより上部取付フランジ部１６Ｂと取付フランジ部１７Ａを一体化することにより、煙突体１７を取り付ける。
【００３４】
消音筒体１６には、図３及び図４に示すように、内周壁に周方向に対して互いに位置を異にしかつ高さ方向に交互に配列した複数の消音ダンパ１９が設けられる。消音ダンパ１９は、例えば金属板により排気ガス流路１８内において互いに先端部位が重なり合う長さを以って形成され、消音筒体１６の内周壁にそれぞれ水平状態で設けられる。
【００３５】
排気部６には、後述するように消音筒体１６内に、ダクト部７を介して排気ガスと空気供給部９から供給された二次空気が勢いよく流れ込む。消音筒体１６は、流れ込んだ排気ガスと二次空気が図４に示すように消音ダンパ１９に突き当たることにより、流れ方向と流速を規制する。消音筒体１６は、これにより排気ガスによる騒音を低減して煙突体１７を介して室外へと放出する。
【００３６】
ダクト部７は、上述した廃油燃焼部５と排気部６をその上面部２０Ａ上に隣り合って搭載する燃焼・排気台２０を有する。燃焼・排気台２０は、例えば耐熱性の金属ダイキャスト部材として、上面部２０Ａと外周部２０Ｂと底面部２０Ｃにより内部に燃焼・排気空間部２１を構成して全体が箱状に形成される。なお、燃焼・排気台２０は、一体の金属ダイキャスト部材に限定されず、例えば上面部２０Ａと外周部２０Ｂと底面部２０Ｃを例えば耐熱ステンレス材によりそれぞれ別部材として形成し、これら各部材を組み合わせて構成するようにしてもよい。
【００３７】
燃焼・排気台２０は、上面部２０Ａが、一方領域を上述した廃油燃焼部５の燃焼筒体１１を着脱自在に搭載する燃焼部組立領域とするとともに、他方領域を上述した排気部６の消音筒体１６を着脱自在に搭載する排気部組立領域とする。燃焼・排気台２０には、上面部２０Ａの燃焼部組立領域に複数の取付孔が形成され、これら取付孔に取付フランジ部１１Ｂの取付孔を位置合わせした状態でクランピング機構１５の取付ネジを締め付けることにより燃焼筒体１１が立設される。燃焼・排気台２０には、図３及び図４に示すように、燃焼部組立領域に燃焼筒体１１を立設した状態で内部の燃焼・排気空間部２１と燃焼筒体１１の燃焼空間部１２の底部を連通させる燃焼・排気口２２が形成される。燃焼・排気口２２は、燃焼筒体１１の燃焼空間部１２とほぼ同径の円形開口部からなる。
【００３８】
燃焼・排気台２０には、上面部２０Ａの排気部組立領域に複数の取付孔が形成され、これら取付孔に下部取付フランジ部１６Ａの取付孔を位置合わせした状態で嵌挿した取付ネジを締め付けて消音筒体１６が立設される。燃焼・排気台２０には、図３及び図４に示すように、排気部組立領域に消音筒体１６を立設した状態で内部の燃焼・排気空間部２１と消音筒体１６の排気ガス流路１８の底部を連通させる排気口２３が形成される。排気口２３は、排気ガス流路１８とほぼ同形の角形開口部からなる。
【００３９】
燃焼・排気台２０には、外周部２０Ｂが上面部２０Ａの外周縁に沿って一体に形成される。外周部２０Ｂには、図５及び図６に示すように、排気部組立領域に対応位置して着火操作を行うための着火口２４が形成される。着火口２４は、扉２５により開閉され、図６に示すように扉２５を開いた状態で後述する火種材２６（図６参照）が燃焼・排気空間部２１内へと投入される。
【００４０】
なお、燃焼・排気台２０には、図示を省略するが着火口２４に隣接して例えば圧電型の着火器が設けられる。着火器は、圧電素子やプラグ等を有し、後述する操作制御盤４５に設けた操作ダイヤルや操作レバー等の着火操作部材を操作することによって圧電素子が駆動されてプラグの先端から火花を放出する。着火器は、例えば扉２５を開いて火種材２６を燃焼・排気空間部２１内に投入した状態で操作部材が操作されて火種材２６に着火させる。着火器は、かかる圧電型着火器に限定されず適宜の着火手段により火種材２６に着火させるようにしてもよく、また燃焼・排気台２０に一体化したものに限らず、独立型のものであってもよい。
【００４１】
燃焼・排気台２０には、底面部２０Ｃが外周部２０Ｂの外周縁に沿って一体に形成される。底面部２０Ｃには、図３乃至図５に示すように、廃油燃焼部５に対応して上面部２０Ａに形成した燃焼・排気口２２に対応位置して焚き口２７が開口される。底面部２０Ｃには、焚き口２７を取り囲んで火種材保持凹部２９を構成する環状凸部２８が形成される。焚き口２７は、開口部位が内面側へと円錐台状に突出されて形成され、底面部２０Ｃに対して廃油燃焼部５の燃焼空間部１２の中心軸線上に位置してこの底面部２０Ｃを貫通して形成される。焚き口２７は、廃油を噴射する後述する廃油噴射ノズル３０を燃焼・排気空間部２１に嵌挿させ、燃焼空間部１２の底部に臨ませる。
【００４２】
燃焼・排気台２０には、燃焼・排気空間部２１内に、上述したように着火口２４から例えばセラミック繊維束に灯油を含浸させた火種材２６が投入される。火種材２６は、一部が焚き口２７から嵌挿された廃油噴射ノズル３０を覆って環状凸部２８に囲まれた火種材保持凹部２９内に保持される。なお、環状凸部２８は、図５に示すように着火口２４側の部位が切り欠かれて外周部２０Ｂの内面に連設されて通路部を構成し、着火口２４から押し込まれた火種材２６が燃焼・排気空間部２１内に拡がることなく、中央の火種材保持凹部２９内に達するようにするとともに、灯油の流れ出しも防止されるようにする。
【００４３】
燃焼・排気台２０においては、火種材２６から含浸された灯油が底面部２０Ｃ上に染み出るが、上述したように焚き口２７の開口部位を円錐台形状としたことにより、この焚き口２７から染み出た灯油がこぼれ落ちることは無い。また、燃焼・排気台２０においては、上述したように焚き口２７を囲んで環状凸部２８を形成したことにより、染み出た灯油が底面部２０Ｃ上を流れて燃焼・排気空間部２１内に拡がることは無い。燃焼・排気台２０は、灯油が燃えた状態での安全性が確保される。
【００４４】
燃焼・排気台２０には、図３乃至図５に示すように、底面部２０Ｃに排気部６に対応して上面部２０Ａに形成した排気口２３に対応位置して二次空気供給口３１が開口される。二次空気供給口３１も、開口部位が内面側へと円錐台状に突出されて形成され、燃焼・排気空間部２１内からガスや炎が流失しないように構成される。二次空気供給口３１は、底面部２０Ｃに対して排気部６の排気ガス流路１８の中心軸線上に位置してこの底面部２０Ｃを貫通して形成され、後述するように燃焼・排気空間部２１内に二次空気として外気が吹き込まれるように排気ガス流路１８の底部に臨ませる。
【００４５】
燃焼・排気台２０には、上述したように廃油燃焼部５の燃焼筒体１１の開口底部から、上面部２０Ａの燃焼・排気口２２を介して燃焼・排気空間部２１内に未燃焼物質を含んだ炎や燃焼ガスが流れ込む。燃焼・排気台２０には、二次空気供給口３１から燃焼・排気空間部２１内に二次空気が吹き込まれ、燃焼・排気口２２の近傍部位を中心として二次燃焼が促進される。
【００４６】
燃焼・排気台２０においては、二次空気の吹き込みにより、燃焼・排気空間部２１内において燃焼部組立領域側に対して排気部組立領域側が負圧状態となる。燃焼・排気台２０においては、これにより二次燃焼によって燃焼・排気空間部２１内において生じた排気ガスが排気部６へと効率的に引き込まれるようになる。燃焼・排気台２０においては、燃焼・排気空間部２１内における効率的な排気により、燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内における炎と燃焼ガスの旋回をさらに促進させて燃焼効率の向上が図られるようにする。
【００４７】
燃焼・排気台２０には、図１及び図２に示すように、燃焼・排気台２０の底面部２０Ｃに対向して金属板等からなる遮熱プレート３３が組み合わされ、この遮熱プレート３３により底面部２０Ｃからの床面への輻射熱が遮熱されるように構成される。燃焼・排気台２０には、図１及び図２に示すように、底面部２０Ｃの四隅にそれぞれ設置脚部材３４が取り付けられ、これら設置脚部材３４を介して基台４上に水平状態で設置される。
【００４８】
廃油供給部８は、上述したように隔壁部材１０を介して廃油燃焼部５や排気部６及びダクト部７と区分された基台４の他方領域４Ｌに空気供給部９とともに設置される。廃油供給部８は、所定量の廃油を溜める廃油タンク３５と、廃油ポンプ４３と、詳細を省略する廃油開閉弁器３６が付設された廃油供給管３７と、廃油噴射ノズル３０を有する。廃油供給部８には、廃油供給管３７の途中に補助タンク３８が設けられる。
【００４９】
廃油タンク３５には、上部に設けた蓋体を開けて内部に廃油が溜められる。廃油タンク３５には、図示しないが廃油の残量を外部から視認することを可能とするレベル計が設けられる。廃油タンク３５は、図２に示すように底面部の四隅に設けた脚部材により基台４上に設置される。廃油タンク３５は、図３に示すように脚部材により廃油噴射ノズル３０よりも高所に位置するように設置され、廃油ポンプ４３を介して廃油噴射ノズル３０への廃油供給が行われるようにする。廃油ポンプ４３は、操作制御盤４５に設けたボリューム操作部材の操作により回転制御されて廃油タンク３５から廃油供給管３７へ廃油の供給を行う。
【００５０】
なお、廃油タンク３５には、図示を省略するが給油される廃油中からゴミ等を濾過する濾過フィルタや、分離した水分を除去する水分除去部等が組み付けられている。また、廃油タンク３５には、濾過仕様を異にする複数の濾過器を設けたり、脱臭器や空気抜き機構或いは水分除去部により除去した水の排水弁等を設けてもよい。廃油タンク３５には、ドレインコックが設けられ、清掃や不要時に内部に溜めた廃油を抜き出すようにする。廃油タンク３５には、廃油開閉弁器３６を制御して廃油の流量を制御する流量制御手段を設けてもよい。
【００５１】
廃油供給部８は、廃油開閉弁器３６を開いて廃油ポンプ４３を作動することにより廃油タンク３５から廃油供給管３７へと廃油を供給する。廃油供給部８は、補助タンク３８を隔壁部材１０に近い位置に設置することにより、この補助タンク３８内に滞留する廃油が放射熱により加熱されて廃油噴射ノズル３０から噴射される際により気化を促進されてミスト化され易いようにする。なお、廃油供給部８は、補助タンク３８を無くして廃油タンク３５から廃油を廃油噴射ノズル３０に直接供給するようにしてもよい。
【００５２】
廃油供給管３７は、図３に示すように、補助タンク３８の底部から隔壁部材１０に形成したガイド溝１０Ａを貫通してダクト部７の燃焼・排気台２０の下方へと導かれる。廃油供給管３７は、先端部が燃焼・排気台２０の焚き口２７に対向する位置まで配管され、この先端部を廃油噴射ノズル３０と接続する。なお、廃油供給管３７については、耐熱性や耐腐食性を有する金属パイプ材を用いることが好ましいがこれに限定されず、例えば隔壁部材１０から離れた廃油タンク３５と補助タンク３８間ではより廉価な耐油性の合成樹脂製パイプを用いることも可能である。
【００５３】
廃油噴射ノズル３０は、廃油供給部８から供給される廃油を噴射する太径の廃油噴出管３９と、空気供給部９から供給される圧縮空気を噴射する細径の空気噴出管４０とから構成される。廃油噴射ノズル３０は、図３及び図４に示すように、廃油噴出管３９内に空気噴出管４０を同軸状態で組み合わされてなる。廃油噴射ノズル３０は、廃油噴出管３９の途中において廃油供給管３７の先端部が接続され、空気噴出管４０の下端に後述する空気供給部９から圧縮空気を供給するための一次空気供給管４１の先端部が接続される。
【００５４】
廃油噴射ノズル３０は、廃油噴出管３９が、その先端部位において空気噴出管４０の先端部よりは太径ではあるが、やや細径に絞られている。廃油噴射ノズル３０は、廃油噴出管３９に対して空気噴出管４０が、その先端部を細径部位に位置させるようにして廃油噴出管３９の下端側から嵌挿されて組み合わされる。廃油噴射ノズル３０は、廃油噴出管３９の内周面と空気噴出管４０の外周面との間に構成される軸方向の間隙が廃油流路を構成する。
【００５５】
廃油噴射ノズル３０は、上述した燃焼・排気台２０の底面部２０Ｃに形成した焚き口２７から燃焼・排気空間部２１内に嵌挿される。廃油噴射ノズル３０は、その先端部が燃焼・排気台２０の上面部２０Ａに形成した燃焼・排気口２２を介して上述した燃焼筒体１１の燃焼空間部１２に臨まされる。廃油噴射ノズル３０においては、廃油が、廃油タンク３５から廃油供給管３７を介して廃油噴出管３９へと供給され、その先端部から溢れ出る。廃油噴射ノズル３０においては、圧縮空気が、空気供給部９から一次空気供給管４１を介して空気噴出管４０へと供給され、その先端部から噴出する。
【００５６】
廃油噴射ノズル３０においては、先端部において廃油が圧縮空気に混合してミスト状態となり、この廃油ミストを図４に矢印で示すように燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内へと噴射する。廃油噴射ノズル３０においては、圧縮空気の流速により廃油噴出管３９側が負圧状態となって廃油の引き込み作用を奏することにより、廃油供給部８からの廃油供給が継続して行われる。
【００５７】
空気供給部９は、上述したように基台４に対して脚部材を介して高い位置に設置された廃油タンク３５と基台４の間に構成された空間部を利用して設置され、上述した一次空気供給管４１と、ブロアー４２と、詳細を省略する空気開閉弁器４４を有する。ブロアー４２は、一般的なボイラ等に用いられるブロアーと同等物であることから詳細な説明を省略するが、取り入れた空気を圧縮して一次空気供給管４１に供給する。
【００５８】
一次空気供給管４１は、空気開閉弁器４４を介して隔壁部材１０に形成したガイド溝１０Ａを貫通して遮熱プレート３３の下方を廃油燃焼部５の下方部へと配管され、上述したように廃油噴射ノズル３０と接続されて圧縮空気を供給する。
【００５９】
なお、空気供給部９は、例えばブロアー４２から一次空気供給管４１と二次空気供給管を分岐して廃油燃焼部５に一次空気を供給するとともに排気部６に二次空気を供給するようにしてもよい。燃焼・排気台２０は、燃焼・排気空間部２１内を排気ガスが勢いよく流れることにより負圧状態となり、二次空気供給口３１からの空気取り入れを行うことが可能である。また、空気供給部９は、燃焼筒体１１に対して廃油噴射ノズル３０を介して上述した一次空気供給管４１からの一次空気の供給とともに、廃油燃焼を補助するために直接空気供給を行うようにしてもよい。
【００６０】
廃油ストーブ１には、廃油タンク３５の側面に詳細を省略する操作制御盤４５が取り付けられる。操作制御盤４５には、図示を省略するが、電源のオン・オフ操作を行う電源スイッチ、廃油開閉弁器３６の開閉操作とブロアー４２のオン・オフ操作を行う運転スイッチ或いは廃油燃焼部５への廃油供給量を調整する廃油供給調整ボリュームや、排気部６への空気供給量を調整する空気供給調整ボリューム等が設けられる。
【００６１】
廃油ストーブ１は、例えば廃油燃焼部５の燃焼空間部１２内に温度計を設けて燃焼空間部１２内の温度を計測し、その計測情報を操作制御盤４５に設けたコントローラに入力するようにしてもよい。廃油ストーブ１は、コントローラからの出力により廃油供給調整ボリュームや空気供給調整ボリュームの自動調整を行って、廃油燃焼部５において最適な状態で廃油の燃焼が行われるようにするとともに異常な加熱状態を検出して自動消火を行うようにしてもよい。廃油ストーブ１は、例えば操作制御盤４５に図示を省略するが自動感震器が設けられ、この自動感震器により所定震度の地震を検知するとコントローラからの出力により廃油開閉弁器３６と空気開閉弁器４４が閉じられて自動消火が行われる。
【００６２】
以上のように構成された廃油ストーブ１においては、図６に示すように扉２５を開いて着火口２４から例えばセラミック繊維束に灯油を含浸させた火種材２６を投入した後、扉２５を閉じて着火口２４を閉塞する。廃油ストーブ１においては、投入された火種材２６が、その一部により廃油噴射ノズル３０を覆って火種材保持凹部２９内に保持される。廃油ストーブ１においては、火種材２６から灯油が染み出るが環状凸部２８により広がりが防止され、また一部が気化する。
【００６３】
廃油ストーブ１においては、操作制御盤４５の電源スイッチのオン操作を行うとともに運転スイッチのオン操作を行う。廃油ストーブ１においては、これにより廃油と空気の供給動作が行われ、廃油噴射ノズル３０から廃油と空気が混合した廃油ミストが燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内に噴射される。廃油ストーブ１においては、操作制御盤４５の着火操作部材を操作することによって着火器から出る火花により火種材２６に着火する。
【００６４】
廃油ストーブ１においては、火種材２６から発生する炎により、燃焼空間部１２内にミスト状態で噴射された廃油の燃焼が容易に行われる。廃油ストーブ１においては、火種材２６が、含浸した灯油が燃え尽きるとそれ自体が消火するが、セラミック繊維束を基材としたことにより燃えかすはほとんど発生しない。廃油ストーブ１においては、セラミック繊維束を火種材保持凹部２９内にそのまま残し、次の使用時に着火口２４から適量の灯油を供給してセラミック繊維束に含浸させればよい。
【００６５】
廃油ストーブ１においては、燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内において、廃油噴射ノズル３０からの廃油ミストの噴射圧と廃油ミストの燃焼による炎と燃焼ガスの対流が生じ、燃焼空間部１２内に設けたフィン１３の作用により旋回流を生じさせる。廃油ストーブ１においては、この旋回流により燃焼筒体１１の燃焼空間部１２内において廃油ミストと一次空気及び炎と燃焼ガスの撹拌が効率的に行われて、廃油が不完全燃焼を生じることなく効率的に燃焼する。廃油ストーブ１においては、火種材２６に含浸させた僅かな灯油により廃油を燃焼させることが可能であり、灯油が無くなっても廃油の燃焼によって引き続いて供給される廃油ミストの燃焼が燃焼筒体１１内において継続して行われる。
【００６６】
廃油ストーブ１においては、燃焼筒体１１内において旋回する炎と燃焼ガスが、燃焼空間部１２の底部からダクト部７へと流れ込む。廃油ストーブ１においては、炎と燃焼ガスが、燃焼・排気台２０の燃焼・排気口２２を介して燃焼・排気空間部２１内へと勢いよく流れ込む。廃油ストーブ１においては、燃焼・排気空間部２１内において燃焼筒体１１から流れ込んだ未燃焼物質を含んだ炎や燃焼ガスの二次燃焼が効率よく行われる。
【００６７】
廃油ストーブ１においては、上述したように燃焼・排気台２０の排気口２３に対応位置して形成された二次空気供給口３１から二次空気が供給される。廃油ストーブ１においては、吹き込まれた二次空気が燃焼・排気空間部２１を介して排気部６の消音筒体１６の排気ガス流路１８内に勢いよく流れ込む。廃油ストーブ１においては、燃焼・排気空間部２１内の廃油燃焼部５側に対して排気部６側が負圧状態となり、燃焼筒体１１内における炎と燃焼ガスの旋回がさらに促進されて燃焼効率の向上が図られる。
【００６８】
廃油ストーブ１においては、ダクト部７内で発生した排気ガスが、負圧状態の排気部６へと引き込まれ外部へと排気される。廃油ストーブ１においては、二次空気の供給により流速を高められた排気ガスが消音筒体１６内に勢いよく流れ込んで排気ガス流路１８の内壁に設けた消音ダンパ１９に突き当たりながら流れ方向と流速を規制されて煙突体１７に流れ込む。廃油ストーブ１においては、これにより排気ガスの流速音が消音されて煙突体を介して室外へと放出され、静音運転が行われるようになる。
【００６９】
廃油ストーブ１においては、操作制御盤４５の運転スイッチのオフ操作を行うことにより、廃油燃焼部５に対する廃油と空気の供給動作が停止されて廃油燃焼部５における廃油の燃焼が停止する。廃油ストーブ１においては、電源スイッチのオフ操作が行われる。
【００７０】
廃油ストーブ１においては、全体箱状とされ内部に燃焼・排気空間部２１を構成した燃焼・排気台２０を有するダクト部７上に、内部に廃油噴射ノズル３０から廃油ミストが噴射される燃焼空間部１２を構成した燃焼筒体１１を有する廃油燃焼部５及び消音筒体１６と煙突体１７を有する排気部６を隣り合って搭載してなる。廃油ストーブ１においては、一次燃焼を行う燃焼筒体１１の底部から燃焼・排気口２２を介して炎や燃焼ガスを燃焼・排気台２０の燃焼・排気空間部２１内に導いて二次燃焼を行い、排気ガスを排気部６を介して排気する。廃油ストーブ１においては、廃油燃焼部５と排気部６の基台を構成するダクト部７を介して燃焼・排気を行うようにしたことから、効率的な熱利用が図られる。
【００７１】
廃油ストーブ１においては、上述した廃油燃焼部５と排気部６とダクト部７の構成により、廃油燃焼部５内おいて着火補助用の僅かな灯油を使用することにより廃油の燃焼を素早く行うことが可能である。廃油ストーブ１においては、着火時においてのみ僅かな灯油を使用し、補助燃料としての灯油の使用を不要とすることにより、灯油タンク、灯油供給機構或いは灯油供給制御部等を不要として構造の簡易化を図るとともに、燃焼途中での灯油供給による燃焼脈動も無く安定した燃焼が行われる。
【００７２】
廃油ストーブ１においては、廃油燃焼部５の燃焼筒体１１内における一次燃焼とダクト部７の燃焼・排気台２０内における二次燃焼が効率的に行われる。廃油ストーブ１においては、燃費の効率化と好適な暖房が行われるようになり、また不完全燃焼によるカーボンスラジや煤煙の発生を大幅に低減して保守性の向上やクリーン化が図られる。廃油ストーブ１においては、排気部６の構成により静音駆動が行われ、また廃油の効率的燃焼により臭いの発生もほとんど生じない。
【００７３】
本発明に係る廃油燃焼装置は、上述した実施の形態として示した廃油ストーブ１に限定されないことは勿論であり、廃油を燃料とした様々な装置に展開することが可能である。図７は、第２の実施の形態として示した加熱調理装置５０である。加熱調理装置５０は、基本的な構成を上述した廃油ストーブ１と同様とすることから、対応する部位には同一符号を付して説明を省略する。加熱調理装置５０も、廃油燃焼部５と、排気部６と、ダクト部７及び図示を省略する廃油供給部８と空気供給部９とから構成される。加熱調理装置５０は、廃油ストーブ１と比較して発生熱量をさほど必要としないことから、構成各部が小型、小容量化されて構成される。
【００７４】
加熱調理装置５０は、ダクト部７を構成する燃焼・排気台２０がより大きな長さを以って形成されており、燃焼筒体１１と消音筒体１６を比較的大きな間隔を以って搭載する。加熱調理装置５０は、これにより燃焼・排気台２０の上面部に燃焼筒体１１と消音筒体１６との間の大きな領域を加熱調理を行うための作業領域５１として構成する。加熱調理装置５０は、作業領域５１上に材料を直接載せて焼き物調理を行い、調理器具を置いて調理を行うことが可能である。また、加熱調理装置５０は、作業領域５１の汚れ等を考慮して例えばステンレス板を張り付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  廃油ストーブ（廃油燃焼装置）、４  基台、５  廃油燃焼部、６  排気部、７  ダクト部、８  廃油供給部、９  空気供給部、１０  隔壁部材、１１  燃焼筒体、１２  燃焼空間部、１３  フィン、１４  パンチングプレート、１６  消音筒体、１７  煙突体、１８  排気ガス流路、１９  消音ダンパ、２０  燃焼・排気空間部、２０Ａ  上面部、２０Ｂ  外周部、２０Ｃ  底面部、２１  燃焼・排気空間部、２２  燃焼・排気口、２３  排気口、２４  着火口、２６  火種材、２７  焚き口、２８  環状凸部、２９  火種材保持凹部、３０  廃油噴射ノズル、３１  二次空気供給口、３５  廃油タンク、３７  廃油供給管、３９  廃油噴射管、４０  空気噴射管、４１  一次空気供給管、４２  ブロアー、４３  廃油ポンプ、４５  操作制御盤、５０  加熱調理装置、５１  作業領域
【図１】
2011133118.tif 000003
【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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【図７】
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