(57)【要約】【課題】本発明は、産業上発生する種々雑多なゴミを混入する産業廃油や家庭等から廃棄される食用油でも安定した充分な燃焼を約束できる全自動廃油温湯ボイラーを提供する。【解決手段】本発明の全自動廃油温湯ボイラーは、廃油の粘度変化による流量の増減、廃油供給タンク５内の油面の高低による流量の変化があっても直接廃油バーナー１２の火炎の状態を温湯ボイラーＶの燃焼室内の炎検出センサーで検知し、廃油供給タンク５の位置ヘッドにフィードバックするものであるから、火炎調整の応答速度が速く、寒冷時でも或いは油種が変わった場合でも前記廃油バーナー１２の滑らかな燃焼を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２室に分割された廃油タンクと廃油バーナー間に廃油供給タンクを配設し、該廃油供給タンクは昇降モーターにより上下動自在に設けられ、前記廃油タンクと前記廃油供給タンクの圧送ラインにはストレーナーを介してギヤーポンプを配設すると共に前記廃油供給タンクと前記廃油バーナーの油送ラインにはラインヒーターを延設し、温湯ボイラーの燃焼室に火炎の状態で燃焼度を検出する炎検出センサーを前記廃油バーナーの噴炎方向に所定間隔を離して２箇所に設け、前記炎検出センサーの各信号により前記廃油供給タンクを上下動させて前記廃油供給タンクの位置ヘッドを調整自在に設け、前記廃油バーナーのバーナーニードルバルブを最大開口した状態で前記廃油供給タンクより所定の位置ヘッドとエアーレシーバータンクからの加圧空気により廃油と加圧空気とを混合噴霧させて前記廃油バーナーを完全燃焼させてなることを特徴とする全自動廃油温湯ボイラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業上発生する多種多様な産業廃油や家庭等から廃棄される食用油を完全燃焼させる全自動廃油温湯ボイラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から使用されている廃油の燃焼技術は、廃油に含まれる種々雑多なゴミを排除するため網目の細かなストレーナーが使用され、そのため圧送ポンプの圧力は高くなり、しかも圧送ラインは直接バーナーへ接続するものであるためバーナーからの廃油噴霧量はバーナーのニードルバルブを絞ることで調節するものであった。
そのため、細かいゴミがストレーナーにはもとより徐々にニードルバルブにも堆積して目詰まりを起こし、充分な燃焼を提供できない欠点を内在していた。
そこで、本出願人は、多量のゴミを混入する廃油を目詰まりすることなく安定して燃焼できる廃油の燃焼装置を開発した（特許文献１を参照）。
この公知技術では、廃油タンクとバーナー間に廃油供給タンクを配設し、廃油タンクと廃油供給タンクの圧送ラインにはストレーナーを介して圧送ポンプを配設すると共に、該圧送ポンプの吐出側にリリーフバルブを配設し、前記廃油供給タンク内には貯留量規制手段を配設すると共に貯留廃油を大気圧に開放し、前記廃油供給タンクの上部には空気圧入孔を配設し、前記廃油供給タンクを所定の落差を設けてバーナーに接続したものである。
この廃油の燃焼装置は廃油供給タンクの手動による上・下又は手動による空気圧の調整であるから常に燃焼状況の監視が必要であった。
そのため、本出願人は、上記公知技術を改良し、炎の状態で燃焼状態を検知し、その指令により廃油の燃焼量を調節する燃焼方法を開発した（特許文献２を参照）。
この公知技術は、廃油タンクとバーナー間に配設した廃油供給タンクに廃油を大気圧下で貯留し、前記廃油供給タンクよりバーナーニードルバルブを最大開口した状態で廃油をバーナーへ供給してなる廃油の燃焼方法において、燃焼室に火炎の状態で燃焼度を検出する炎検出器を噴炎方向に２箇所に所要間隔で配設し、前記炎検出器の指令により廃油供給タンクの位置ヘッドを上下調整自在に制御して良好な燃焼状態を確保するものである。
【特許文献１】特開平１−２１７１１５号公報
【特許文献２】特開平５−６１３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、産業上発生する種々雑多なゴミを混入する産業廃油や家庭等から廃棄される食用油でも安定した充分な燃焼を約束できる全自動廃油温湯ボイラー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】
【０００４】
本発明の全自動廃油温湯ボイラーは、２室に分割された廃油タンクと廃油バーナー間に廃油供給タンクを配設し、該廃油供給タンクは昇降モーターにより上下動自在に設けられ、前記廃油タンクと前記廃油供給タンクの圧送ラインにはストレーナーを介してギヤーポンプを配設すると共に前記廃油供給タンクと前記廃油バーナーの油送ラインにはラインヒーターを延設し、温湯ボイラーの燃焼室に火炎の状態で燃焼度を検出する炎検出センサーを前記廃油バーナーの噴炎方向に所定間隔を離して２箇所に設け、前記炎検出センサーの各信号により前記廃油供給タンクを上下動させて前記廃油供給タンクの位置ヘッドを調整自在に設け、前記廃油バーナーのバーナーニードルバルブを最大開口した状態で前記廃油供給タンクより所定の位置ヘッドとエアーレシーバータンクからの加圧空気により廃油と加圧空気とを混合噴霧させて前記廃油バーナーを完全燃焼させてなるものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の全自動廃油温湯ボイラーは、多量のゴミを混入する廃油を目詰まりすることなく安定して燃焼できる点で、確実な温度管理が約束されるので暖房設備の熱源確保に貢献できる効果がある。
本発明の全自動廃油温湯ボイラーは、廃油の粘度変化による流量の増減、廃油供給タンク内の油面の高低による流量の変化があっても直接廃油バーナーの火炎の状態を温湯ボイラーの燃焼室内の炎検出センサーで検知し、廃油供給タンクの位置ヘッドにフィードバックするものであるから、火炎調整の応答速度が速く、寒冷時でも或いは油種が変わった場合でも前記廃油バーナーの滑らかな燃焼を確保できる利点がある。
本発明の全自動廃油温湯ボイラーの廃油バーナーは、高速回転する部品がなく、長寿命であり、バーナーチップ（廃油バーナーの先端）は多量のゴミが通過するが低速であるため摩耗がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の全自動廃油温湯ボイラーの一実施例を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１に示すように、ギヤーポンプ（圧送ポンプ）１は、モーター２によりベルト駆動されるロータリーブロワー３の駆動軸に連動されたベルトにより駆動される。
前記ロータリーブロワー３は、大気を吸引し圧縮空気の脈動を防止するエアーレシーバータンク４を介して加圧空気を圧送する。
廃油供給タンク５は、廃油タンク２１と廃油バーナー１２間に配設した直方体容器からなり、前記廃油供給タンク５外壁に直立するネジ鋼棒に連結固定された昇降モーターＭにより昇降され、前記廃油供給タンク５の内底部に廃油を加温するヒーター６を配設し、更に前記廃油供給タンク５内部に前記ヒーター６を制御するための温度スイッチ７を配設する。
又、前記廃油供給タンク５より廃油バーナー１２の取付位置が高くなる場合（１ｍ以上）は、前記廃油供給タンク５を密閉式とし、廃油供給タンク５の上部に空気圧入孔（図示せず）を配設する。
灯油タンク８は、点火トランス９、炎検出センサー１０によって燃焼制御されるパイロットバーナー１１に点火用の灯油を灯油タンク８から電磁弁Ｓを介して供給する。
廃油バーナー１２に点火する前記パイロットバーナー１１には、前記エアーレシーバータンク４から加圧空気も供給される。
前記廃油バーナー１２は、中心の廃油ノズル（図示せず）と該廃油ノズル外周囲に螺旋状に加圧空気を供給する加圧ノズル（図示せず）の二重円錐構造を備え、前記廃油供給タンク５からの廃油と前記エアーレシーバータンク４からエアー・廃油圧力スイッチＰＳを介して供給された加圧空気とを混合噴霧させて、前記パイロットバーナー１１の炎により点火燃焼する。
前記廃油バーナー１２は、温湯ボイラーＶの燃焼室内に前記廃油バーナー１２の噴炎方向に所定間隔を離して設けた２個の炎検出センサーにより最小燃焼量及び最大燃焼量が制御される。
前記廃油バーナー１２への廃油は、前記廃油供給タンク５から電磁弁Ｓを介して前記廃油バーナー１２に供給されるが、油送ラインの供給配管の途中には温度スイッチ１３が配設され、廃油の粘度をコントロールするために油送ラインの供給配管に沿って加熱するラインヒーター１５を延設する。
【０００７】
温湯ボイラーＶは、燃焼室と熱交換室を分割でき、前記燃焼室は耐火断熱構造で寿命は半永久的であり、比較的寿命の短い熱交換室だけの取替えができ、経済的である。
前記熱交換室には、廃油に含まれるゴミも同時に燃焼させるため、灰の蓄積による熱効率の低下が起こりやすいが、これを防止するために熱交換用鋼管には断面長方形（２０ｍｍ×１００ｍｍ）を使用し、燃焼ガスは前記断面長方形の鋼管外側を通し、灰の蓄積は鋼管の上部のみ又は鋼管上部に鋼板を押入、燃焼ガス通路をジグザグ状に長く取ることにより熱効率を上げる。
また、熱交換室の燃焼ガス側へ通じる掃除口Ｒを設けることにより、灰の蓄積掃除も簡単に行うことができる。
暖房は、熱交換室内部に貯留された温水の循環により行われ、暖房設備（図外）の熱交換器から戻ってきた温水を温水入口から熱交換室へ導き、前記廃油バーナー１２により加熱されている熱交換室の熱交換用鋼管（図示せず）を循環して、ヘッダー、温水出口から温水循環ポンプ１６により暖房設備（図外）の熱交換器へ再循環させる。
なお、膨張タンク１７は熱交換室の温水の膨張収縮を吸収するためのものである。
給湯は、給水口から熱交換室内部、貯留温水内に銅管を押入、水道水等の別水源に接続し、熱交換室温水と熱交換され、全く水源水と変化のない温水が出湯口から供給される。
ストレーナー１８は、４０メッシュに形成され、廃油タンク２１から供給された廃油からゴミを取り除き、前記ギヤーポンプ１へ廃油を送油し、送油された廃油は圧送ラインを前記ギヤーポンプ１からレリーフ弁１９、電磁弁Ｓを介して前記廃油供給タンク５へ圧送される。
なお、前記ギヤーポンプ１の圧送ラインから圧送される廃油は、前記電磁弁Ｓを閉じた時にはレリーフ弁１９を介して前記廃油タンク２１へ戻すことができる。
前記廃油タンク２１は、容器内中央に仕切板を設けて２室に形成し、各室を交互に使用すればよく、新規に廃油が補充される一室には廃油中に沈殿物等が撹拌混在しているので使用せず、旧来から貯留されている他室はすでに沈殿物等が沈下しているのでドレン抜き等を行ってからストレーナー１８に廃油を給送する。
制御盤２０は、前記廃油タンク２１の側壁に設けられ、前記廃油供給タンク５に設けた温度スイッチ７、前記油送ラインの供給配管に設けた温度スイッチ１３、前記温湯ボイラーＶの外壁に設けた温度スイッチ１４、エアー・廃油圧力スイッチＰＳからの信号、炎検出センサーからの信号等を受けてヒーター６、ラインヒーター１５、温水循環ポンプ１６、電磁弁Ｓ、昇降モーターＭ等を自動制御する。
【０００８】
次に、本発明の全自動廃油温湯ボイラーの操作動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１に示すように、廃油タンク２１から４０メッシュのストレーナー１８を介してギヤーポンプ１より廃油供給タンク５に圧送される廃油は、レリーフ弁１９を経由して廃油供給タンク５に送油され、一度大気圧に開放されて貯留され、ボールタップ（図示せず）によってその貯留量が規制され、余分な廃油はレリーフ弁１９より廃油タンク２１へ戻される。
前記廃油供給タンク５は、廃油バーナー１２から前記廃油供給タンク５内の油面までの位置ヘッドを増減できるように昇降モーターＭによって駆動される昇降手段により案内される。
前記廃油供給タンク５へ貯留された廃油は、適宜な落差で供給配管を介して廃油バーナー１２へ供給されるが、この時、前記廃油バーナー１２のバーナーニードルバルブの開度は最大開口の状態でセットされ、前記廃油供給タンク５を上昇、下降させることによる位置ヘッドの変更により燃焼量を調整する。
又、前記廃油供給タンク５より廃油バーナー１２の取付位置が高くなる場合（１ｍ以上）は、前記廃油供給タンク５を密閉し、前記バーナーニードルバルブを全開し、空気圧微調整により燃焼量を調整する。
なお、密閉式廃油供給タンク５の場合は、廃油供給タンク５内のヘッド圧を増減できるように空気圧の調整により行う。
【０００９】
さらに、廃油バーナー１２の取付位置が廃油供給タンク５よりも高くなる場合（１ｍ以上）や船舶などピッチング、ローリング等でヘッド圧が安定しない場合などには、密閉式廃油供給タンク５とし、上部に空気圧入孔（図示せず）を配し、加圧空気（別動力）を油面に負荷し、燃焼室の炎検出センサーからの信号により加圧空気を自動調整し、廃油供給タンク５の上下動による位置ヘッドの調整同様の自動化燃焼を行なう。
前記廃油バーナー１２において、加圧空気と廃油とが混合噴霧され、混合噴霧された廃油がパイロットバーナー１１により点火され、温湯ボイラーＶの燃焼室内の２個の炎検出センサーによって燃焼の完全自動化が図られ、目詰まりのない充分な燃焼が提供される。
前記廃油タンク２１からの廃油は、中間の廃油供給タンク５を介して間接的に廃油バーナー１２へ供給されるので、ギヤーポンプ１の圧力及び流量は直接廃油バーナー１２へ影響することなく、バーナーニードルバルブの開度を最大開口にして廃油供給タンク５の落差と加圧空気によりその流量を適宜に設定できるので目詰まりがない。
【００１０】
温湯ボイラーＶの燃焼室の廃油バーナー１２の噴炎方向には、第１燃焼位置と第２燃焼位置にそれぞれ光によって抵抗値が変化するＣｄＳ（硫化カドミウム）を使用した炎検出センサーを配設して燃焼を制御する。
すなわち、第１燃焼位置の炎検出センサーは最小燃焼量を確保する噴炎点であったり或いは適正燃焼量を確保する噴炎点であってもよく、また第２燃焼位置の炎検出センサーは前記第１燃焼位置に対応してそれぞれ最大燃焼量を確保する噴炎点であったり或いは過大燃焼量を検知する噴炎点とする等である。
【００１１】
所定の位置ヘッドを有する廃油供給タンク５から所定流量の廃油が供給確保され、バーナーニードルバルブの全開状態の廃油バーナー１２において、前記エアーレシーバータンク４から供給される加圧空気と共に廃油が混合噴霧され、パイロットバーナー１１により点火燃焼される。
そして、燃焼室の炎検出センサーによって火炎の状態が検知され、制御盤２０に組み込まれたプログラムに基づき火炎が弱い場合は昇降モーターＭを駆動して廃油供給タンク５を上昇させて油面の位置ヘッドを高くして廃油の供給流量を増し、火炎が強すぎる場合は前記と逆に廃油供給タンク５を降下させて油面の位置ヘッドを低くして廃油の供給流量を減じて調整する。
【００１２】
自動運転上、パイロットバーナー１１の消火時期が問題になるが、第１燃焼位置の炎検出センサーで炎が検出された時消火するように制御する。
又、水分過多等の理由により廃油単独での燃焼不可能な場合、廃油供給タンク５の上限リミットが作動し、一定時間（タイマーによる）経過後警報を発し、廃油バーナー１２の燃焼を停止する。
炎検出センサーによる自動運転中、水分の多い廃油の場合には自動停止し、休止時間（３０分以上）が長い時、廃油供給タンク５と廃油バーナー１２間の油送ラインの供給配管内で油水分離が進行し、温度センサー１４による自動停止時と油質が極端に異なり、再点火時、異常燃焼する場合がある。
この防止策として、温度センサー１４による自動停止時に廃油供給タンク５を自動降下させる。
また、廃油を加熱すると不燃性ガスの発生があり、廃油バーナー１２を通過時に失火となるが、常にパイロットバーナー１１により再点火をする。
したがって、本発明の全自動廃油温湯ボイラーは、廃油の粘度変化による流量の増減、廃油供給タンク５内の油面の高低による流量の変化があっても直接火炎の状態を炎検出センサーで検知し、廃油供給タンク５の位置ヘッドにフィードバックするものであるから、火炎調整の応答速度が速く、寒冷時でも或いは油種が変わった場合でも滑らかな燃焼を確保できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の全自動廃油温湯ボイラーの全体概略図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  ギヤーポンプ
２  モーター
３  ロータリーブロワー
４  エアーレシーバータンク
５  廃油供給タンク
６  ヒーター
７  温度スイッチ
８  灯油タンク
９  点火トランス
１０  炎検出センサー
１１  パイロットバーナー
１２  廃油バーナー
１３  温度スイッチ
１４  温度スイッチ
１５  ラインヒーター
１６  温水循環ポンプ
１７  膨張タンク
１８  ストレーナー
１９  レリーフ弁
２０  制御盤
２１  廃油タンク
【図１】
2008064424.tif 000003