(57)【要約】【課題】水分を含んでいたり、金属などの不燃物を含む油を燃焼し、しかも不燃物や未燃物を分離回収することができる液体ストーカーを提供する。【解決手段】耐火物で形成されたケーシング内１０に、上流側２１ａが高く、中流域に池２２が形成され、その池２２の後方に上流側よりやや低い岡２３が形成され、さらに岡２３からゆるやかに下り勾配が形成された炉床２１を設け、その炉床２１の池２２に不燃物や水分を含む油ｏを供給して油面を形成すると共にこれを燃焼させ、その燃焼排ガスをケーシング１０から排出し、池２２に残った不燃物や未燃物を上記岡２３まで掻き上げる掻き上げ手段２５を設け、掻き上げ手段２５で掻き上げられた不燃物を下り勾配を介してケーシング１０の下部の排出口１７から排出させるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物で形成されたケーシング内に、上流側が高く、中流域に池が形成され、その池の後方に上流側よりやや低い岡が形成され、さらに岡からゆるやかに下り勾配が形成された炉床を設け、その炉床の池に不燃物や水分を含む油を供給して油面を形成すると共に、負荷に応じてその油面の表面積を変化させて燃焼させ、その燃焼排ガスをケーシングから排出し、池に残った不燃物や未燃物を上記岡まで掻き上げる掻き上げ手段を設け、掻き上げ手段で掻き上げられた不燃物を下り勾配を介してケーシングの下部の排出口から排出させることを特徴とする液体ストーカー。
【請求項２】
不燃物や水分を含む油は、廃グリセリン、金属切削クズを含んだ切削油、高粘度の油、灯油、重油、ВＤＦのいずれかからなる請求項１記載の液体ストーカー。
【請求項３】
ケーシング内に、上流側が高く、中流域に池が形成され、その池の後方に上流側よりやや低い岡が形成され、さらに岡からゆるやかに下り勾配が形成された炉床を有する中子を設け、その中子に沿ってフライトコンベア、チェーンコンベアからなる掻き上げ手段を設けた請求項１又は２記載の液体ストーカー。
【請求項４】
箱形のケーシングの下部に、上流側が高く、中流域に池が形成され、その池の後方に上流側よりやや低い岡が形成され、さらに岡からゆるやかに下り勾配が形成された炉床を形成し、その炉床の池の上部に、池に残った不燃物や未燃物を上記岡まで掻き上げる掻き上げ手段としての回転スクレーパーを設けた請求項１又は２記載の液体ストーカー。
【請求項５】
不燃物や水分を含む油は、液体バーナで燃焼不可能な３Ｌ／Ｈ以下で池に供給される請求項１〜４いずれかに記載の液体ストーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削金属クズ、不純物、残渣などの不燃物が含まれる油などを燃焼するための液体ストーカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃グリセリンなど水分が含まれている油、高粘度の油、切削油などは、そのまま燃料として使用できれば低コストの燃料油となる。
【０００３】
しかし、これらは燃料油として、工業用バーナで燃焼して使用することは不可能である。
【０００４】
通常工業用油バーナは、燃料油が、３Ｌ／Ｈ以下では、安定した燃焼は不可能であり、１Ｌ／Ｈ以下では噴霧自体が不可能である。従って、一般の燃料油を３Ｌ／Ｈ以下で、少量燃焼してその燃焼ガスを熱源として使用することも不可能である。
【０００５】
従来、廃グリセリンなど水分が含まれている油であれば、廃グリセリンから水分を除去して高純度のグリセリンとし、これを燃料として使用することとなるが、廃グリセリンを精製して使用したのではコストがかかる問題がある。
【０００６】
また金属切削クズを含む切削油は、特許文献１に示されるように切削油を振動スクリーンで粗大クズを除去し、その後遠心分離により油分を除去した後、その金属切削クズを加熱して油分を燃焼させるなどの処理をしているが、切削クズを回収するのが目的であり、油を燃料として使用することはなされておらず、仮に金属切削クズから油を分離しても純度が悪く、またコストも高くなる問題がある。
【０００７】
また特許文献２、３では、金属類を含む廃油など、ロータリーキルンやストーカで焼却処理することが示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１１８９３７号公報
【特許文献２】特開平１０−９５４７号公報
【特許文献３】特開２００１−３１７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ロータリーキルンやストーカは、基本的に固形の廃棄物を処理するのには適しているものの、廃グリセリン、ВＤＦ（バイオディーゼル燃料）、重油など液分の多い油を処理することはできない問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、水分を含んでいたり、金属などの不燃物を含む油を燃焼し、しかも不燃物や未燃物を分離回収することができる液体ストーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、耐火物で形成されたケーシング内に、上流側が高く、中流域に池が形成され、その池の後方に上流側よりやや低い岡が形成され、さらに岡からゆるやかに下り勾配が形成された炉床を設け、その炉床の池に不燃物や水分を含む油を供給して油面を形成すると共に、負荷に応じてその油面の表面積を変化させて燃焼させ、その燃焼排ガスをケーシングから排出し、池に残った不燃物や未燃物を上記岡まで掻き上げる掻き上げ手段を設け、掻き上げ手段で掻き上げられた不燃物を下り勾配を介してケーシングの下部の排出口から排出させることを特徴とする液体ストーカーである。
【００１２】
請求項２の発明は、不燃物や水分を含む油は、廃グリセリン、金属切削クズを含んだ切削油、高粘度の油、灯油、重油、ВＤＦのいずれかからなる請求項１記載の液体ストーカーである。
【００１３】
請求項３の発明は、ケーシング内に、上流側が高く、中流域に池が形成され、その池の後方に上流側よりやや低い岡が形成され、さらに岡からゆるやかに下り勾配が形成された炉床を有する中子を設け、その中子に沿ってフライトコンベア、チェーンコンベアからなる掻き上げ手段を設けた請求項１又は２記載の液体ストーカーである。
【００１４】
請求項４の発明は、箱形のケーシングの下部に、上流側が高く、中流域に池が形成され、その池の後方に上流側よりやや低い岡が形成され、さらに岡からゆるやかに下り勾配が形成された炉床を形成し、その炉床の池の上部に、池に残った不燃物や未燃物を上記岡まで掻き上げる掻き上げ手段としての回転スクレーパーを設けた請求項１又は２記載の液体ストーカーである。
【００１５】
請求項５の発明は、不燃物や水分を含む油は、液体バーナで燃焼不可能な３Ｌ／Ｈ以下で池に供給される請求項１〜４いずれかに記載の液体ストーカーである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来燃料として使用が困難な、水分を含んでいたり、金属などの不燃物を含む油を簡単に燃焼してその燃焼熱を利用できると共に不燃物や未燃物も同時に回収することができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は、本発明の液体ストーカーの一実施の形態を示す断面図で、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１９】
この図１、図２の液体ストーカーは、廃油中に不燃物が多い油、例えばダライ粉など金属切削クズを含む切削油や、重油、高粘度の油などの燃焼に用いる例を示している。
【００２０】
図１、図２において、１０は、耐火物で形成されたケーシングで、上流側に垂直前壁１１を有し、下流側に垂直後壁１２を有し、垂直前壁１１の上部に、垂直後壁１２に向かって上方に傾斜した傾斜上部壁１３を有し、垂直前壁１１の下部に、垂直後壁１２に向かって下方に傾斜した傾斜下部壁１４を有し、傾斜上部壁１３、垂直前壁１１及び傾斜下部壁１４と垂直後壁１２間を結んで左右側壁１５を有して形成され、上部に燃焼排ガス口１６が形成され、下部に排出口１７が形成される。
【００２１】
このケーシング１０内には、耐火物からなる中子１８が設けられる。この中子１８は、その左右端１８ａが、図２に示すように左右側壁１５に形成した長方形状の穴１９に嵌合するように設けられ、その穴１９と中子１８の左右端をシールすると共に中子１８を左右側壁１５に固定するカバープレート２０が設けられる。
【００２２】
中子１８は、前面１８ａが垂直前壁１１とやや間隔を隔てるように、また後面１８ｂが垂直後壁１２と間隔Ｓを有するように、また下面１８ｃは、傾斜下部壁１４と間隔を隔てるように形成され、その上面には、切削油等の油ｏを燃焼するための炉床２１が形成される。
【００２３】
炉床２１は、上流側２１ａが高く、中流域に底部が丸みをおびた池２２が形成され、その池２２の後方に上流側２１ａより、高さｈ分、やや低い岡２３が形成され、さらに岡２３からゆるやかに下り勾配の傾斜面２１ｂが形成されて構成される。
【００２４】
この中子１８の前面１８ａ、炉床２１、後面１８ｂ及び下面１８ｃに沿って掻き取り手段２５としてのフライトコンベア２６が設けられる。
【００２５】
フライトコンベア２６は、中子１８の左右四隅に設けられたスプロケット２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄと、そのスプロケット２７に掛け渡された無端チェーン２８と、無端チェーン２８間に連結された掻き取りスクレーパー２９とから構成され、さらに池２２の底部と岡２３に位置した中子１８に、フライトコンベア２６の掻き取りスクレーパー２９を炉床２１に沿って移動するためのガイドスプロケット３０、３１が設けられて構成される。またスプロケット２７、無端チェーン２８、スクレーパー２９は、セラミックスなどの耐火材で形成される。
【００２６】
傾斜上部壁１３には、金属切削クズを含む切削油や高粘度の油などの油ｏを池２２に供給するための油注入口３３が設けられ、また左右側壁１５には、油ｏを燃焼するためのエアノズル３４が左右側壁１５に沿って複数設けられる。このエアノズル３４がダクト３５に接続される。
【００２７】
垂直前壁１１には、油ｏの燃焼の補助としてのＬＰＧ等を燃料とするパイロットバーナノズル３６が設けられ、また燃焼状態を確認するための覗き窓３７が設けられる。
【００２８】
中子１８の炉床２１の上部のケーシング１０には燃焼室３８が形成され、また中子１８の後端上部の垂直後壁１２には、排出口１７からの冷却反射の影響が燃焼室３８に至らないようにノーズ３９が形成される。このノーズ３９の吐出長Ｔは、中子１８の後面１８ｂと垂直後壁１２の間隔Ｓより大きく（Ｔ＞Ｓ）形成される。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
先ず、油注入口３３からダライ粉など金属切削クズを含む切削油や高粘度の油ｏが池２２に投入され、池２２に油面が形成され、パイロットバーナノズル３６の火炎により着火され、エアノズル３４からの空気により燃焼される。この池２２の中心部の底は丸みをつけ、前後に一定の勾配をつけた形状とするので、池２２の表面積を燃料油の注入量によって変化させることができるため、負荷変動に対応できる。
【００３１】
燃焼ガスは、燃焼排ガス口１６から排気され、熱源として使用される。
【００３２】
この油ｏ中の金属切削クズなどの不燃物は、池２２に溜まり、掻き取り手段２５としてのフライトコンベア２６が駆動されることで、スクレーパー２９が不燃物を岡２２まで掻き上げ、下り勾配の傾斜面２１ｂに沿って移動され、排出口１７から排出される。
【００３３】
燃焼空気は、複数の左右側壁１５に設けたエアノズル３４から供給され、池面からの蒸発ガスとの混合が速やかに行われることで油を燃焼する。燃焼室３８の容積は、燃焼ガスの滞留時間が０．５秒以上になるようにする。
【００３４】
この油ｏの燃焼は不安定なため、ＬＰＧ等のパイロットバーナノズル３６の火炎により安定して燃焼させることができる。
【００３５】
また、不燃物は、掻き取り手段２５としてのフライトコンベア２６にて排出口１７から排出される。
【００３６】
この実施の形態においては、金属切削クズを含む油ｏを池２２に投入して油面を形成することで、油の蒸発を促進させて燃焼させることができる。また不燃物は、フライトコンベア２６にて池２２から掻き取り、排出口１７から排出することができる。
【００３７】
次に図３〜図５により本発明の他の実施の形態を説明する。
【００３８】
本実施の形態は、廃グリセリン、ВＤＦ、灯油等の油の燃焼に適したように構成したものである。
【００３９】
図において、箱形のケーシング４０は、後端に開口部４６を有する箱形に形成され、その下部の炉床４１は、上流側４１ａが高く、中流域に底部が丸みをおびた池４２が形成され、その池４２の後方に上流側４１ａより、やや低い岡４３が形成され、さらに岡４３からゆるやかに下り勾配の傾斜面４１ｂが形成されて構成される。
【００４０】
このケーシング４０の左右側壁４５には、掻き取り手段としての回転スクレーパー５５が設けられる。
【００４１】
回転スクレーパー５６は、耐火材で形成され、図５に示すように、クランク状の駆動軸５８にローラ６１を介して一対のスクレーパーアーム６０が回転自在に設けられ、そのスクレーパーアーム６０に、スクレーパー５９が設けられて構成され、駆動軸５８の回転により、スクレーパー５９が、池４２の底面に沿って移動し、池４２に溜まった不燃物を掻き出せるようになっている。このスクレーパー５９の先端は蝶番のように折り曲げ自在に形成してもよい。
【００４２】
ケーシング４０の前面壁５１には、廃グリセリンの注入ノズル５３、燃焼空気ノズル５４、パイロットバーナノズル５６、燃焼状態を観察する覗き窓５７が設けられる。
【００４３】
廃食用油からバイオオイルを製造する工程で発生する廃グリセリンには、メタノールや苛性ソーダ及びそれらの関連物質が混入されていてバーナでは持続的な燃焼が困難であるが、静止している液面に点火して空気を供給すれば蒸発が起こり燃焼でき、また不燃物は比較的少ない。
【００４４】
この実施の形態においては、廃グリセリンが炉床４１の池４２に供給されて油面が形成され、廃グリセリンの蒸発と共に燃焼され、燃焼排ガスは、ケーシング４０の開口部４６から排出される。
【００４５】
廃グリセリン中には水分が含まれているが燃焼と共に蒸発される。また不燃物は、池４２に溜まるが、スクレーパー５９によって岡４３まで掻き出され、燃焼排ガス流によって、傾斜面４１ｂに沿って移動して開口部４６から排出される。
【００４６】
この池４２での燃焼は、負荷に応じて池に投入する廃グリセリン量を調整することで、その池４２の廃グリセリンの表面の蒸発面積を変えることで、燃焼量を調整できる。
【００４７】
スクレーパー５９は、スクレーパーアーム６０がローラ６１を介してクランク状の駆動軸５８に回動自在に設けられ、駆動軸５８が図３，図５でみて反時計回りに回転され、クランク部が１０時の位置のときにスクレーパーアーム６０が垂直で、スクレーパー５９が池４２の前縁に位置し、１０時の位置から８時の位置近くまで回動することでスクレーパー５９が池４２の底に溜まった不燃物を掻き上げ、約３時の位置まで回動したときに岡４３の位置に至り、さらにその位置から更に回動することでスクレーパー５９が岡４３から離れて、垂直となり、再度池４２の前縁に移動して不燃物を掻き取るようになっている。
【００４８】
このように、ケーシング４０内の炉床４１に池４２を形成し、その池４２に廃グリセリンを投入して燃焼させ、不燃物は、掻き取り手段としての回転スクレーパー５５で掻き取ることで、簡単な装置で連続した燃焼処理が行える。
【００４９】
この実施の形態においては、廃グリセリンの例で説明したが、この他にВＤＦ、灯油、重油など、供給量が３Ｌ／Ｈ以下の燃焼油を燃焼処理するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図４】図３の左側面図である。
【図５】図３の掻き取り手段の詳細を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ケーシング
２１  炉床
２１ａ  上流側
２２  池
２３  岡
２５  掻き上げ手段
ｏ  油
【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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