(57)【要約】【課題】  高効率の混合ガスを真空状態で作る水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法及びその利用方法を提供する。【解決手段】  タンク１内に水２又は蒸気３とオイル４が常温又は加熱された状態で導入され、タンク１は吐出側のロータリー回転機１３により真空状態になる。真空のタンク１内で水２又は蒸気３とオイル４とが混合し、高効率な燃焼用ガスを形成し、ロータリー回転機１３を介して空気１７と共にバーナ２０に送られる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に適量の水又は蒸気とオイルとを導入し、前記タンク内を真空して導入された前記水又は蒸気とオイルをガス化して燃焼用の混合ガスを形成することを特徴とする水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法。
【請求項２】
水及び各種性状のオイルを使用する場合において、水及び各種性状のオイルに対応して夫々の真空タンクを設けて導入し、その後に流量調整して混合ガスとすることを特徴とする水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法。
【請求項３】
前記タンク内に導入される水及びオイルが予め加熱されるものからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法。
【請求項４】
前記請求項１又は2における燃焼用のガスの利用方法であって、該方法が、バーナに連結されるロータリー回転機を前記タンクの吐出側に連設して前記タンクを真空とし、前記ガスを前記ロータリー回転機を介してバーナ側に送気して燃焼を行うものからなることを特徴とする真空利用による燃焼用のガスの利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水又は蒸気とオイルとを真空環境の中で混合して燃焼用のガスとする方法及びこのガスをバーナ等に利用する利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にオイル燃焼方法はバーナの燃焼口において空気又は蒸気とオイルが混合噴霧され、微細粒子化され爆発が連続され燃焼する伝播爆発燃焼方式のものである。この際、噴霧気化に必要な圧縮空気を供給する方法としてロータリーブロワが使用されることが多い。また、この他にターボーファン，コンプレッサ，蒸気及びオイルに圧力を掛け噴霧する方法が用いられているが、オイルが燃焼する時に瞬間的に気化するために周囲の気化潜熱を奪うと共に、噴霧されるオイル粒子の大きさにより燃焼効率が異なる問題点がある。
燃焼効率の低下を防止するための方法として、オイルを加熱する方式が採用されている。即ち、オイルを加熱し粘度下げると同時に噴霧時の気化潜熱効率を改善し、爆発点火温度を低下させ比較的安定した高温度燃焼が得られることは一般的に知られている。また、空気の代わりに蒸気で噴霧して燃焼させる方法は、蒸気の熱でオイルの粘度を下げ微粒子化を促進すると共に蒸気熱量から潜熱を奪い、蒸気に含まれている水素分子の反応を起させることにより比較的安定した高温燃焼が得られることは周知の通りである。
また、本発明に比較的類似する公知技術として「特許文献１」が挙げられる。また、同一出願人による既出願として「特願２００７−１９８６１４号」の「空気，蒸気，油をロータリ回転で圧縮するジェット式燃焼方法」があるが、これ等はいずれも真空環境を利用するものでなく、以下に説明する本発明と似ている公知技術は見当らない。
【特許文献１】特開２００１−１３９９６４号（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
オイルを燃焼させる方法として、オイルを噴霧して燃焼させる方法とオイルを気化しガス化して燃焼させる方法との二通りの燃焼方法がある。
ガス化して燃焼させる方法は空気中の酸素の供給により完全燃焼し、排気中に含まれる硫黄酸化物及びＣＯ２も少ないことは周知の通りである。また、一般的都市ガス，プロパンガスの爆発ガス濃度は１３％以上であり、比較的低い濃度点火することも確かなことである。
以上の観点から、ロータリーブロワの吸引側にタンクを設けると、タンク内の気圧はマイナス１気圧程度になり、タンク内のオイルと水の供給口にスプレーイノズルを設け、加温したオイルと水を霧状にして供給すると、水及びオイルの粒子が微細化され、瞬時に気化されガス化され（マイナス１気圧状態では水は５０度程度、オイルは９０度程度で完全な気化現象が起きる）、ガス化された気体をロータリーブロワ等に吸気と共に吸引し吐出側で圧縮させバーナに送り噴射させガス燃焼させることができる。また、蒸気を用いて燃焼させる場合は、蒸気温度を利用して常温のオイル微粒子を瞬時にガス化させ、ブロワで空気と混合し圧縮させてバーナ噴射ガス燃焼させる。
低質で多少粘度が高いオイルであっても、加温されタンク吸引口に設けられたスプレーイノズルで微細化粒子になるためガス化の促進には問題はない。この方法により、引火点の低い圧搾ガス燃焼が可能となり、ガスに含まれる水分中の水素が反応し易くなり、比較的安定した高温燃焼が得られ、排気中の硫黄酸化物及びＣＯ２の排出も制御される。
【０００４】
また、本機の発明においては、低質で粘度が高く着火点が高いオイル（Ｃ重油）及び水その他の物質が混入している廃油も使用可能である。これ等の油を使用する場合には、単一の真空タンクより水又は蒸気とオイルとを混合する方式をとらずに水やこれ等の油を別々の真空タンク内に加熱して導入し流量コントロールしてブロワ側に送る方式が望ましい。
何故タンクを別々に設けるかについては、油の種類によって気化温度が異なると同時にストレーナで取りきれない微細な異物を気化時に真空タンクの内部機構により取り除き排出口より排出するためである。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、水又は蒸気とオイルとを真空環境の中でガス化して燃焼効率の高い燃焼用の混合ガスとする方法と、これをロータリー回転機を伴うバーナ等の燃焼ガスに利用することを特徴とする真空利用による燃焼用のガスの利用方法を提供することを目的とする。また、低質で粘度が高く着火点も高いＣ重油のような油や廃油等のオイルの場合は夫々が導入される個々の真空タンクを用いてガス化して燃焼用のガスとすることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、タンク内に適量の水又は蒸気とオイルとを導入し、前記タンク内を真空して導入された前記水又は蒸気とオイルをガス化して燃焼用の混合ガスを形成することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、水及び各種性状のオイルを使用する場合において、水及び各種性状のオイルに対応して夫々の真空タンクを設けて導入し、その後に流量調整して混合ガスとすることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、前記タンク内に導入される水及びオイルが予め加熱されるものからなることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、前記請求項１又は２における燃焼用のガスの利用方法であって、該方法が、バーナに連結されるロータリー回転機を前記タンクの吐出側に連設して前記タンクを真空とし、前記ガスを前記ロータリー回転機を介してバーナ側に送気して燃焼を行うものからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法によれば、水又は蒸気とオイルは真空状態のタンク内でガス化し、高効率の燃焼ガスを比較的容易に形成することができ、各種の用途に簡便に使用される。
【００１１】
また、請求項２の水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法によれば、低質の油や廃油であっても高効率の燃焼用の混合ガスとすることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項３の水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法によれば、タンク内に導入される水やオイルが予め加熱されることにより、より完全なガス化が形成されより高効率の燃焼ガスとなることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項４の真空利用による燃焼用のガスの利用方法によれば、真空利用によって形成された燃焼用のガスがロータリー回転機を介してバーナの燃焼用のガスとして適用され、高効率のバーナ燃焼を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の水又は蒸気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法及び真空利用による燃焼用のガスの利用方法の実施の形態を図面を参照して詳述する。
【実施例１】
【００１５】
図１に示すように、タンク１の吸入側には水２又は蒸気３とオイル４とをタンク１内に導入するための導入管５，６が連結される。なお、導入管５，６には流量調整弁７，８が夫々介設される。タンク１の吐出側にはタンク１内を真空するための吸引手段９が連結され、この吸引手段９の作動によりタンク１内は真空となる。この吸引手段９は限定するものでなく公知技術が適用される。また、真空度としてはマイナス１気圧程度が一例として挙げられるが、それに限定するものではない。吸引手段９を作動し、タンク１内を真空にすると水又は蒸気３とオイル４がタンク１内に導入され、両者は混合し混合ガスを形成する。この混合ガスは吸引手段９側に吐出され、燃焼用のガスとして利用可能の状態となる。
【実施例２】
【００１６】
図２は図１におけるタンク１内に導入される水２やオイル４を予め加熱する実施例を示す。水２及びオイル４は加熱器１０，１１を介してタンク１内に導入される。なお、蒸気３は加熱を必要とせず、直接タンク１内に導入される。この加熱器１０，１１は特別のものでなくてもよく、その加熱温度も水２やオイルの導入量やその性状に対応して適宜設定される。水２及びオイル４を予め加熱することにより、タンク１内における水２とオイル４との混合がより完全に行われ、効率のよい混合ガスを形成することができる。
【実施例３】
【００１７】
図３は本発明の真空利用による燃焼用のガスの利用方法の実施例の１つを示すものである。なお、真空利用による燃焼用のガスの利用方法はこの内容に限定するものではない。
本実施例ではタンク１の吸入側の構造は図２のものと同一であり、重複説明を省略する。なお、吸入側は図１に示したものでも勿論よい。
タンク１の吐出側には流量調整弁１２を介してロータリー回転機１３が連結される。このロータリー回転機１３が前記の吸引手段９の１つの実施例に対応するものである。ロータリー回転機１３はケーシング１４と羽根１６を有するロータ１５等とからなり、ケーシング１４内に空気１７が流量調整弁１８を介して導入される。
一方、ロータリー回転機１３の吐出側には流量調整弁１９を介してバーナ２０が連結される。
以上の構造により、ロータリー回転機１３を作動することによりタンク１内が真空となり、水２又は蒸気３とオイル４とがタンク１内に導入されてロータリー回転機１３内に混合ガスとなって導入される。ロータリー回転機１３内において前記混合ガスは空気１７と混合し燃焼ガスが形成され、この燃焼ガスが流量調整弁１９を介してバーナ２０に送られ、バーナ２０による燃焼が効率的に行われることになる。
以上により、従来のバーナにない高効率の可燃ガスを形成することができる。
以上の説明で吸引手段９としてロータリー回転機１３を用いたが、勿論これに限定するものではなく、燃焼用の器具としてもバーナ２０に限定するものではない。
【００１８】
以上の説明においてタンク１の内部構造を説明していないが、タンク１は図４に示す構造のものが一例として採用される。タンク１は、下方にテーパ部を形成する円筒状のタンク本体１Ａと、この内部に傾斜して複数個適宜間隔で配置される羽根板１Ｂと、流量調整弁（７，８等）からの水や油をタンク本体１Ａの前記テーパ部側に導く導入パイプ１Ｃと、出口１Ｄ（タンク本体１Ａの上部に形成される）や廃液バルブ１Ｅや真空計１Ｆ等を設けたものからなる。タンク本体１Ａ内に導入された水や油は羽根板１Ｂ間を通って出口１Ｄ側に送られて排気される。
【実施例４】
【００１９】
本実施例は本発明の請求項２に対応するものである。この実施例の場合は図５に示すように、水や油に対して別のタンク１（図４に示したもの）が対応している。即ち、水２に対してはタンク１ａが適用され、軽油２１，Ｃ重油２２，廃油２３に対しては夫々タンク１ｂ，１ｃ，１ｄが使用される。また、夫々には流量調整弁２４，２５，２６，２７及び加熱器２８，２９，３０，３１が設けられている。タンク１ａ等内でガス化した水や油は比例制御バルブ３２，３３，３４，３５を介してローター回転機１３に送られて混合ガスとなる。
また、空気１７は空気ストレーナ３６及び流量調整弁１８を介してローター回転機１３に送られる。水２と油２１等のガスは空気１７はローター回転機１３で混合ガスとなり、流量調整弁１９を介してバーナ２０に送られて燃焼ガスとなる。
【００２０】
なお、本発明は以上の説明内容に限定するものではなく、同一技術的範疇のものが使用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は高効率の燃焼用のガスを形成するものであり、その用途は多様にわたり、その利用範囲は極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の請求項１に対応する構成図。
【図２】本発明の請求項３に対応する構成図。
【図３】本発明の請求項４に対応する構成図。
【図４】タンクの内部構造を示す軸断面図。
【図５】低質の油や廃油を使用する場合の構成図（請求項２に対応するもの）。
【符号の説明】
【００２３】
１    タンク
１ａ  タンク
１ｂ  タンク
１ｃ  タンク
１ｄ  タンク
１Ａ  タンク本体
１Ｂ  羽根板
１Ｃ  導入パイプ
１Ｄ  出力
１Ｅ  廃液バルブ
１Ｆ  真空計
２    水
３    蒸気
４    オイル
５    導入管
６    導入管
７    流量調整弁
８    流量調整弁
９    吸引手段
１０  加熱器
１１  加熱器
１２  流量調整弁
１３  ロータリー回転機
１４  ケーシング
１５  ロータ
１６  羽根
１７  空気
１８  流量調整弁
１９  流量調整弁
２０  バーナ
２１  軽油
２２  Ｃ重油（Ｃ重油）
２３  廃油
２４  流量調整弁
２５  流量調整弁
２６  流量調整弁
２７  流量調整弁
２８  加熱器
２９  加熱器
３０  加熱器
３１  加熱器
３２  比例制御バルブ
３３  比例制御バルブ
３４  比例制御バルブ
３５  比例制御バルブ
３６  空気ストレーナ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月11日(2009.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
水及び各種性状のオイルを利用する場合において、前記各種性状のオイルに対応して複数の真空タンクを設け、各種性状のオイルの流量を調整して水とオイルとの混合カスを形成することを特徴とする水又は熱気とオイルとを真空利用でガス化して燃焼用のガスとする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記請求項１乃至３に記載の「燃焼用のガスとする方法により形成される燃焼用のガスの利用方法であって、該方法は、前記タンクの吐出側に連接されると共にバーナに連結されるロータリー回転機を介して前記バーナ側に前記燃焼用のガスを送気することを特徴とする燃焼用のガスの利用方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、請求項２の発明は、水及び各種性状のオイルを利用する場合において、前記各種性状のオイルに対応して複数の真空タンクを設け、各種性状のオイルの流量を調整して水とオイルとの混合カスを形成することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、請求項４の発明は、前記請求項１乃至３に記載の「燃焼用のガスとする方法により形成される燃焼用のガスの利用方法であって、該方法は、前記タンクの吐出側に連接されると共にバーナに連結されるロータリー回転機を介して前記バーナ側に前記燃焼用のガスを送気することを特徴とする。