(57)【要約】      （修正有）【課題】廃油類を発生現場で処理するとともに、潤滑廃油、有機溶剤、シンナー等を安全に再生処理でき、かつ残存するスラッジの取出しが容易にできる機構を有する装置を提供すること。【解決手段】予め簡単な油水分離とフィルター濾しをした廃油を加圧ポンプを使用し、単数、複数の廃油噴射ノズルより熱分解室又は急速蒸発室に噴射し、加熱された還元雰囲気の中で熱分解し、急冷吸引することにより、良質な炭化水素（油）｛還元油｝を得る。接点加熱式からミスト加熱方式を原理として用いることにより、廃油に介在している主々のスラッジ、水、炭化物等の熱分解により生ずるスラッジ等の積層の防止を図り、運転が長期間持続出来る構造とした物である。また、有機溶剤、シンナー類等揮発性の高い物は低温再生処理可能にすると共に上部再生蒸発室より液化凝縮室まで不活性ガス雰囲気を作り、かつ不活性ガスを冷却することにより冷却能力の高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側吸込口に簡易的油水分離装置とカートリッジ内圧式或いは外圧式フィルターを設け、ベンポンプ又はギヤポンプ又はピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ、トロコイドポンプ等を単数個、複数個直列に使用し、（モーター直結型駆動又はカップリング駆動及びプーリーベルト駆動等）加圧回路一端にリリーフ機構を設け、処理能力と処理状態が任意に可変でき、一定の圧力をもって単数個、複数個のノズルを通過させ霧化し、熱分解室又は急速蒸発室に噴射し、熱分解室又は急速蒸発室内で瞬時に熱分解又は急速蒸発すること。
【請求項２】
熱分解室又は急速蒸発室に分散分解したスラッジ等が蓄積したとき、一端の吸引口から吸引し、他の単数、複数の空気孔から空気を流入させ、スラッジ、炭化物を容易に取り出せる構造を有すると共に加熱室より上面に設けた熱分解室又は急速蒸発室下面の加熱板が空焼き出来る材質と構造を有すること。
【請求項３】
上部ガス排出口から下部凝縮室に至る凝縮通路に温度勾配をもたせ、それに使用する冷却媒体は直接膨張式及び間接冷媒冷却方式を用い、温度勾配と凝縮冷却する為のメッキ銅管、アルミ管及びステンレス管等を活用し、下部に下部凝縮室に近づくほど冷却管ピッチを狭め、バランスをとり、均一な急速冷却ができる構造を有するもの。
【請求項４】
熱源に本原理において還元した油を燃料とし、用いる場合と共に燃料にＬＰＧ、ＬＮＧ、灯油、重油、石油類等をエネルギーとしてバーナーによる熱分解室又は急速蒸発室の加熱、バーナーを使用しない場合、高周波誘導加熱、ＩＨヒーター加熱、抵抗型ヒーター加熱、マイクロ波加熱の何れかの機構エネルギーを用いて、熱分解室又は急速蒸発室を加熱すること。
【請求項５】
最下部凝縮液化室に直接膨張、冷却フィンチューブ、フィン巻きチューブ、スプリング巻きメッキ銅管等を一体化させ、その単数個及び複数個、熱交換機として回転させながら凝縮液化能力を向上させることと共に上部より下部に凝縮される半ガス体を完全に早く凝縮液化させること。
【請求項６】
熱分解室又は急速蒸発室を効率よく加熱するため、バーナーの場合、渦巻き燃焼できるよう燃焼リードを設置し、又上部加熱板に集中的に熱が吸収されるよう燃焼室に上部より突起吸熱物を設置し、その物と物の間で熱の放射をし合いフィラメント現象を起こすよう構造を構築すること。
【請求項７】
バーナーの入り切りや発熱体の温度調節を行うため、熱分解室又は急速蒸発室、液化凝縮室、燃焼室に単数、複数の温度センサーを用い、温度制御を行う構造と災害時（地震等）感震検知センサー等と傾斜計等を設け、安全性の向上を図ること。
【請求項８】
上部熱分解室又は急速蒸発室と下部液化凝縮室との間は二重、三重の断熱材を入れその下部に冷却用熱遮蔽ジャケットを設け、更に本体自身もフランジ構造とし、フランジ合わせ面のパッキンには断熱耐火封止材質の物を使用し、上部熱分解室又は急速蒸発室と下部液化凝縮室との熱の転移を殆ど完全に阻止できる構造を有すること。
【請求項９】
本原理の装置は温度設定が自由自在に出来、又凝縮能力についても可変テーブル式スパイラル熱交換機を設置し、廃油還元は無論、有機溶剤、シンナー等の揮発物の再生を安全にするため、不活性ガスを再生室から凝縮通路、擬縮液化室に至るまで還元雰囲気を作ることで広範囲の熱分解処理から再生処理をすること。
【発明の詳細な説明】
［発明の属する技術分野］
【０００１−１】
本発明は今まで色々な方法で試みてきたが、実際面ではこれといった物が現状未だ社会に出回ってない原因がスラッジ等の残留物の処理等が出来る方法が確立されていないのと小型で安全な物が無いために本発明を行った。本発明は廃油類が出るその場所で処理し、今までローリー等で集積し、精油所に持ち込んでいるという大変な手間と輸送及び再生工場の環境として臭気の問題が技術的に改善出来ていなかった。本発明はこれらの諸問題を技術的にクリアした物である。
【０００１−２】
本発明は廃油又は使用済み有機溶剤、使用済みシンナー類等を集め、一次タンクに入れ、そのタンク内から油水分離器、一次フィルターを通過させ、やや大きなスラッジ等を除去した後、廃油をプランジャー方式ポンプ、インペラー方式ポンプ、ギヤー方式ポンプ、トロコイド方式ポンプ、ダイアフラム方式ポンプ、ベンポンプ方式ポンプ、ピストン方式ポンプ等の加圧用ポンプを複数、単数台、一次フィルターの後部に取り付け、廃油の流れにリリーフ機構を備え、一定の圧力で分解室の中に複数、単数のノズルにて噴霧することにより、霧化した廃油はミクロンスラッジを核として分解室の中で加熱され、油分とスラッジ、添加剤等が分解し、油分は加熱することにより軽量ガス化現象を起こし、上方向に向かって上昇し、上部に設置された仮冷却案内板に接触し、落下方向に向けて対流を作る現象を活用し、加熱室の周囲、四方向に冷却凝縮入り口を予め設け、落下油煙は温度の異なる凝縮室入り口、冷却コイル周辺をくぐり、急速に凝縮をするよう冷却コイルのピッチは下に行くほど緻密にする。緻密にしても凝縮油煙の通路はその凝縮状態に応じて、徐々にピッチを狭めることで凝縮を完全に行う。不完全凝縮で下部冷却板に接触した油煙は予め冷却板表面に突起物を突起させ、（円盤状の物に表面に熱交換効率を良くするため）突起物を取り付け、又は接合することにより回転板の内部を冷媒が蒸発通過することにより円盤状の冷却板の温度は残留油煙が完全凝縮するよう静かに回転を与えることもある。又この円盤を数個取り付けて垂直方向に設置し、静かに回転をさせながら残留油煙凝縮をさせることもある。
【０００１−３】
熱分解室又は急速蒸発室に設置するパイプは廃油に含有している酸化物等で腐食を起こさないよう耐熱耐蝕特性を備えたパイプ接合加熱チューブを設置するか、一端からバーナーなどで加熱する場合、中央部に円形燃焼室を持つ。円形燃焼室を設置し、その中央部から円の外周まで均一に加熱できるよう、燃焼室内部に燃焼案内仕切りつまりゼンマイ状の一端を切ったような物を円形箱形燃焼室内に設置し、尚かつ上部反応室に効率よく熱が吸収されるよう、内部上面に突起物を接合し、下部には熱反射断熱効果の高い耐酸耐蝕金属板かセラミックパネルを上部と平行に一致するように設置し、燃焼に伴って発生した熱線及び熱を上部に向けて集中的に反射する様セットした物でより効率よく上部熱分解室又は急速蒸発室接触板面を集中的に加熱できるよう設置し、その設置に当たっては特殊耐熱溶接を施すか、熱の必要でない部分に断熱効果の高いセラミックグラスール板状断熱材若しくは不定形耐火物等を使用し、必要の無い部分の熱の伝導拡散を防止し、本発明の効率を維持すること。
【０００１−４】
［０００１−３］のように作られた円形箱形燃焼室周囲を断熱効果の高いセラミックウール等で下面と円周面を外部から断熱し、熱分解室又は急速蒸発室を備える本体、中央部に位置する部分に上下のガス漏れの無いよう、断熱材の上から不定形耐火物等を用い下部と上部を完全に仕切りする。下部凝縮室に熱が伝わらないよう仕切り板の下側に更に断熱材を入れ、その下面に直接膨張冷却用パネル（内部空洞）冷却器を設置し、完全に上部からの熱遮断を行う。それと同時に円筒に位置する下部冷却仕切り上部、部分をカットし、フランジ縫い合わせ構造とし、その構造体と構造体の隙間のパッキンは本体の熱伝導を阻止するため、断熱、封止パッキンを使用し、本体の熱伝導を遮へいする。又下部冷却帯に位置する本体フレームは二重構造とし、内部に冷媒を通過させ、構造体本体外面に位置する凝縮通路を補助的に冷却する役目も兼ねるように下端面まで本体を覆う形で冷媒膨張冷却室を作り、下部冷却凝縮室上面までその構造とし、凝縮に際して補助的な役目を持たす。即ち凝縮能力をフルに上げて分解油煙が炭化しないよう分解と同時に凝縮層に引き込む形を取り、良質な茶灯油又は上級石油類相当の新鮮な油分のみを取り出そうとすること。
【０００１−５】
本発明の中でバーナーを使用した場合、静圧或いは常圧の燃焼状態とし、丸箱形燃焼室から排出される排熱は下部の油分排泄口より排出された物を更に分留する為に排出口周辺に分留蒸発タンクを取り付ける場合もある。もう一方に設けた冷却塔に導き、より良質な油を得る場合もある。本発明の中で当然温度調整が必要となる。温度調整については熱分解室又は急速蒸発室に安全を図るため信頼性の高い温度センサー、単数、複数をセットし、尚かつ丸形燃焼室内の異常温度上昇を防止するため、この部分にも温度センサーを単数、複数入れ、内部の燃焼状態を温度センサーと温度調節器により、監視することで安全性を増すこととなる。尚本装置の熱発生装置がバーナーの場合、バーナーの入り切りにより熱分解室又は急速蒸発室の温度を一定に保つ構造とし、バーナー以外の熱発生マイクロ波、ＩＨヒーター、高周波誘導加熱、抵抗式ヒーター等を用いて熱の発生装置とする場合も同様であり、入り切り及びゲートの絞り込み等によって温度を一定に保つ。
【０００１−６】
本発明の装置で冷却部分に低温用ブラインチラー及びコンデンサー付き冷凍機、冷媒直接膨張方式その他冷水と冷却に伴う冷却機構は多岐にわたるが取りあえず冷凍機、冷媒循環直接膨張方式を使用し、本装置を小型化した物として構築し、その構築の一部には直接膨張冷却方式から熱交換し、一部をブライン溶液或いは水その他媒体を使用し、ラインポンプにより循環冷却を取る場合もある、本装置の冷却は下層に設置した凝縮排出層内に設置する主々の熱交換方式を使い効率よく冷却と凝縮を行う。又本体構造側面にコイル状外部メッキ銅管、ステンレス薄肉管等を上から下に降りるにつれて設置のピッチを小さくし、凝縮効率を上げると共に下部凝縮排出室に導く構造。
【０００１−７】
本発明は熱分解室又は急速蒸発室に複数、単数のノズル又はそれに相当する物に一定で霧化又はミスト化するよう適度な圧力を加え噴霧することで、分解板に廃油の微粒子が激突し、急速に熱を吸収し、分解油煙となる。このような瞬時に分解させることにより、良質の分解ガスを生み出し、それらを効率良く凝縮し、回収出来る装置とする。
【０００１−８】
本発明、本原理は鉱物性廃油の瞬間還元もなす事ながら処理温度を調節することにより有機溶剤、シンナー等の再生をすることが可能で凝縮冷却液状化機構に低温に処理、再生できる有機溶剤、シンナー等の低温揮発物の凝縮と液化を可能にしたもので、装置に可動式凝縮液状化熱交換機を使用し、その熱交換機は駆動源ギヤードモーターとインバーター等の組み合わせにより、可変回転を可能にし、熱交換能力を可変できるものとしたものである。何故ならば主々の条件設定を変幻自在にすることが出来ると共に有機溶剤、シンナー等、可燃性の高い気化しやすい物については再生分解蒸留室なる部屋（廃油の場合、熱分解室と呼ぶ）部分に不活性ガスを混入させ、残留酸素をゼロ近くに調整し、完全な還元雰囲気内で蒸発させるため、爆発の危険性が極めて少ない上に凝縮液化室まで達するまでに還元雰囲気を形成し、形成された雰囲気内で蒸留液化再生処理を可能にした物で同装置で多目的に活用できる様、原理を構成し、本装置の原理活用範囲を大幅に広げた物である。
【０００１−９】
本発明の装置を作動させる上で特に廃油など粘度の高いものがある場合、油水分離、ろ過器通しの後、メイン吸入口に粘度を低下さし、処理を容易に行えるよう余熱を加え処理物の温度を上げ、粘度を下げ、処理しやすくする場合がある。本装置原理では熱分解蒸発室上部に取り付けられた噴射ノズルの接触面積が大きくパッキンにも金属製銅系板を使用するため、ノズルの温度は処理物に対して比例して上昇する物の供給側の粘度が高いとポンプ及びバルブ、逆止弁等に悪影響を与えたり、ノズルより処理物の噴射安定性を阻害する可能性があるので、耐油耐薬ヒーターにて余熱を加える。この場合、余熱温度の設定はサーモスタッド付き余熱ヒーターで行う上の操作は処理物に合わせて温度設定する必要があるが、ポンプ駆動用電源に電流検出器を設置し、自動的に設定を変える場合がある。尚、処理物の処理温度を設定する際、比例制御させることもある。
【背景技術】
【０００２】今まで廃油バーナー、廃油分留又は接点加熱等の方式により、気密室に気密し、蒸発させて廃油を再生していたが、取れた油分に濃縮されるためバラツキが生じ、余り良質な油分の回収が出来なかった。又接点加熱方式、滴下方式にしても滴下量が多すぎると局部的にスラッジを残留させ、熱拡散効率を極端に落とすような方式の物が多く、密閉容器方式においても熱管に廃油の接点（熱分解部分にスラッジが多く溜まり、メンテナンスが大変であった）又装置自体が大型で製造コストが高く、安全性にも問題があり、その他、臭気公害等の発生という大変大きな問題点があり、これらを克服することが出来なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００３】従来内燃機、外燃機その他ギヤー、滑導、冷却、摩耗防止等に使用されている一般的には潤滑油という使用済みの廃油を無臭で良質な油に還元を目的とする構造を有した装置で今までの物では大気汚染、臭気、安全性などの面と小型化が難しく、尚かつ良質油として取り出すことが出来なかったのが現状でそれを直接燃焼つまり廃油バーナー等があったが、大気汚染、二酸化炭素、サックス、ノックス等の諸問題が多分にあり、収集して大型プラントで分留し、スラッジの処理等に大変困っていたのが現状でこれらの諸問題を解決するために本装置と本原理、構造を［０００４］に記す事で課題の解決になるものと確信を持っていること。
【課題を解決するための手段】
【０００４】本発明の装置は密閉した物ではなく開閉状態で上部熱分解板に熱を集約し、そこに廃油の一時ろ過をした物を加圧し、霧化、ミスト化した物を分解板にミストを当てる事と分解室の分解ガスに触れることで中空熱分解が起こり、接点加熱等と比較すると接点加熱の場合、ダストは接点加熱分解直下に積層され、固結されるが、本原理の場合、熱雰囲気分解による熱分解が大方でスラッジ、ダスト、水分等は複数の噴射ノズルから噴射され、熱分解室又は急速蒸発室に直接霧化挿入されるため、発生するダストは極めて固形化しにくく、空焚きした際、粉末状炭化固形物ダストとして、再活用の道があり、霧煙炭化物として燃料用途に使用することが可能になった。上記原理から熱分解室又は急速蒸発室の温度が分解温度に保たれる限り、熱分解は全部が接点加熱となり、瞬時に分解、膨張、冷却凝縮されるため、スラッジ等は残留し、半空焚きすることで炭化物ダスト粉末となり本体側面の取り出し口には一般用の掃除機或いは専用の集塵機、業務用の掃除機等をもって容易に吸引回収が可能となり、又回収されたダストも燃料源或いはカイロ等の発熱発生補助剤として使用が容易になり、フルリサイクルを可能にする物である。
【発明の効果】
【０００５】本原理は今日潤滑、冷却、加熱、摺動面、防性等に使用されてきた油脂類の廃棄については現状大変な処理にコストがかかり、又これらを処理する上で容器及び処理装置内に付着するスラッジが固形物となり、装置自体の性能を急速に落としているのが現状で完全な処理は今日出来てないのが現状で付加価値の無い廃棄物を付加価値のある軽質中質油に還元し、又尚かつこれら廃棄物の発生場所の近くで処理し、処理した物を必要に応じて農業用、工業用、民生用、産業用、可燃質油として使用することが可能になり、現在の流通機構と不完全処理等を克服することが容易になると共に装置自体が小型化でき、リサイクルコストが軽減でき、尚かつ本原理に伴う行為の中でスラッジの固形化を抑え、粉末回収できる事でスラッジまでもが副産物としてリサイクル出来るようになった。これらの効果と不活性ガスを共用し、強力な温度勾配を付けることで今まで一部は再生されていたが廃棄されていた有機溶剤、塗料シンナー、シンナー等の揮発性と可燃性の高い危険な物を安全に再生することが出来るようになった。
【実施例１】
【０００６】植物油では液状化部分が通常無く、固形体からガス体に温度により変化を起こすが、化石資源は液状化部分があり、通常液状化部分で保管使用されているのが大半で希に外燃機のようにガス化流域また内燃機の一部でガス化流域での使用が行われており、これらの性質を上手に使用し、液化流域で加圧し、噴霧ノズルで常圧熱分解室又は急速蒸発室に噴霧することで直ちにガス化現象を生じ、このガス化現象を生じる際に水分やスラッジ等が混じっていてもスラッジは瞬時に粉末として落下し、水分は蒸気として蒸発し、ガス化した油分は還元され、そのガスの格子の乱れを起こし、分解後直ちに冷却することにより今までの徐々に冷却から比較すると格段の還元効率が向上し、良質の油分の回収が可能となり、その用途は従来の物に比較して大変広範囲に使用できる物として回収出来るようになった。尚かつ装置が小型形状で安全性が高く、発生源の身近で処理をし、還元された産物を身近でリサイクル使用することが可能になった。即ち自動車整備工場やガソリンスタンドの様なところでもスペースをとらず廃棄物を処理でき、高額なリサイクル料金の負荷から脱却することが可能となり、又冬場の暖房等の燃料としても直ちに活用することが可能となる。又、本原理の装置で有機溶剤、シンナー等の揮発油成分の再生にも役立ち、不活性雰囲気中で再生処理を行うため、極めて良質の再生品を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本原理は上部に設置した熱分解室又は再生急速蒸発室上部に廃油や有機溶剤、シンナー等の揮発性の高い物を同一原理で効率よく処理するため、熱分解室及び瞬間蒸発室内に上部に設けた不活性ガス挿入ノズルより低圧不活性ガスを熱分解室又は急速蒸発室から液化凝縮室に至るまで不活性雰囲気を作り、又尚かつ冷却においては図中に代表的な膨張弁は記載してありますが、スパイラル状に半固定したメッキ銅管又は銅管の長さに合わせ、図面に記載していない膨張弁を設置し、単数、複数の冷凍機より冷媒を膨張弁により膨張させ、熱交換するようなシステムを取っている。又、本原理に使用しているバーナーの炊き込み口、排気口周辺には断熱材で断熱し、その部分冷媒管は上部か下部に迂回して巻き付けるような構造を機構上取っています。
【図２】本原理の位置関係を表記するため、上部図を添付致します。主な目的はバーナー取付角度、排気筒排気角度等の表記のためで、その一部点線で示された部分は上部から見た断熱構造と凝縮通路等の構造を示した物である。
【図３】本原理の中で代表的なものとしてバーナーを使用し、発熱機構として表記しましたが、その高さと位置関係が図面１で表記出来なかったため、高さの位置関係を主に表したものである。
【符号の説明】
【０００８】▲１▼．油水分離器
▲２▼．外圧式又は内圧式ろ過器
▲３▼．処理物昇圧用高圧ポンプ
▲４▼．圧力を一定にするために調節可能なリリーフ弁
▲５▼．熱分解及び急速再生用処理物噴射ノズル
▲６▼．揮発性有機溶剤及びシンナー類処理用不活性ガス挿入ノズル
▲７▼．冷凍機より導かれた冷媒の膨張弁の代表的なもの
【図１】
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【図２】
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【図３】
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