JP2007017114A - Waste oil combustion boiler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一般に、ボイラに関する。より詳細には、本発明は、産業廃棄物となっている廃油を燃焼させて温水を供給するための廃油燃焼ボイラに関する。 The present invention generally relates to boilers. More specifically, the present invention relates to a waste oil combustion boiler for supplying warm water by burning waste oil that is industrial waste.
建設機械、車両整備等で発生する使用済みのエンジンオイル等のような鉱物系廃油や植物系廃油には、種々の不純物やゴミが混入しているおそれがあるため、通常は、産業廃棄物として処理されている。 Mineral waste oil such as used engine oil generated by construction machinery, vehicle maintenance, etc., or vegetable waste oil may be contaminated with various impurities, so it is usually used as industrial waste. Has been processed.
本発明は、従来は産業廃棄物として処理されている廃油を燃焼させて温水を供給することができる廃油燃焼ボイラを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a waste oil combustion boiler capable of supplying warm water by burning waste oil that has been treated as industrial waste.
本願請求項1に記載の廃油燃焼ボイラは、上端が開放し、内部が実質的に水平方向に延びた隔壁によって分割された円筒形又は正n角形(n≧8)の下部構造体と、前記下部構造体の前記隔壁上に配置され、上端が開放し下端が底壁によって閉鎖された円筒形又は正n角形(n≧8)の燃焼筒と、前記燃焼筒の下部の側壁の周囲全体にわたって設けられた一次燃焼用空気流入用の複数段の孔と、前記燃焼筒の内部の最上段の孔より上方の箇所に配置され、前記燃焼筒の内径を狭めるための縮径体と、前記孔の周囲を覆うように配置されたリング状部と、一次燃焼用空気を供給する第1送風機と、前記第1送風機の送風口と前記リング状部を接線方向に接続する第1送風路と、前記下部構造体の上端に配置され、下端が開放し上端が頂壁で閉鎖された円筒形又は正n角形(n≧8)の上部構造体と、前記上部構造体全体を被覆するように前記下部構造体の上端に配置され、上端が頂壁で閉鎖された円筒形又は正n角形(n≧8)のボイラ本体と、前記上部構造体の内部と廃油燃焼ボイラの外部とを連通する複数の排煙/伝熱筒と、二次燃焼用空気を供給する第2送風機と、前記第2送風機の送風口と前記下部構造体の前記隔壁より下の部分とを接続する第2送風路と、廃油を一時的に貯蔵するための廃油タンクと、前記廃油タンクを前記燃焼筒の最下部に接続する廃油供給管とを備え、前記燃焼筒の最下部において灯油を燃焼させて予熱を生じさせた後に、一次燃焼用空気を、前記燃焼筒の前記縮径体より下方の部分に旋回流として流入させつつ、前記燃焼筒の最下部において廃油を燃焼させ、二次燃焼用空気を、前記隔壁に設けられた孔を介して前記上部構造体内に流入させて廃油を更に燃焼させ、これにより前記ボイラ本体内に供給される水を加熱するように構成されていることを特徴とするものである。
The waste oil combustion boiler according to
本願請求項2に記載の廃油燃焼ボイラは、前記請求項1のボイラにおいて、前記燃焼筒の底壁が、下方に突出するように湾曲した形状を有するように形作られていることを特徴とするものである。
The waste oil combustion boiler according to
本願請求項3に記載の廃油燃焼ボイラは、前記請求項1又は2のボイラにおいて、前記燃焼筒が、上部分と下部分が別体として形成されていることを特徴とするものである。 A waste oil combustion boiler according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the boiler according to the first or second aspect, the upper portion and the lower portion of the combustion cylinder are formed separately.
本願請求項4に記載の廃油燃焼ボイラは、前記請求項1から3までのいずれか1項のボイラにおいて、前記廃油タンク内に、廃油の量を一定に保持するためのフロート装置が配置されており、前記フロート装置が、頂部にニードルが設けられた浮体と、廃油を供給するための配管に連通し、前記ニードルを受け入れるための弁座とを有し、廃油タンク内の廃油の量に応じて前記浮体が昇降して前記配管と連通させたり前記配管との連通を遮断したりすることによって、廃油の量を調整するようになっていることを特徴とするものである。 A waste oil combustion boiler according to a fourth aspect of the present invention is the boiler according to any one of the first to third aspects, wherein a float device for keeping the amount of waste oil constant is disposed in the waste oil tank. The float device has a floating body provided with a needle at the top, and a valve seat for receiving the needle in communication with a pipe for supplying waste oil, and according to the amount of waste oil in the waste oil tank Thus, the amount of waste oil is adjusted by moving the floating body up and down to communicate with the pipe or to block communication with the pipe.
本願請求項5に記載の廃油燃焼ボイラは、前記請求項1から4までのいずれか1項のボイラにおいて、前記廃油供給管の途中に、前記燃焼筒内の廃油面の高さを表示するための油面レベル計が配置されており、前記油面レベル計が、透明なアクリル材で形成された管であり、管内の油面の高さが、前記燃焼筒内の油面を表示するように構成されていることを特徴とするものである。
The waste oil combustion boiler according to claim 5 of the present application is the boiler according to any one of
本願請求項6に記載の廃油燃焼ボイラは、前記請求項1から5までのいずれか1項のボイラにおいて、前記上部構造体の内部の燃焼状態を監視するための点検窓を更に備え、前記点検窓が、耐熱ガラスの窓が設けられた開閉式扉によって形成されていることを特徴とするものである。 A waste oil combustion boiler according to a sixth aspect of the present invention is the boiler according to any one of the first to fifth aspects, further comprising an inspection window for monitoring a combustion state inside the upper structure. The window is formed by an openable / closable door provided with a heat-resistant glass window.
本発明の廃油燃焼ボイラにより、廃油をほぼ完全燃焼させることができる。これにより、産業廃棄物となっていた廃油を有効活用することができるとともに、排煙量を少なくすることができるので、環境に悪影響を及ぼすおそれを回避することができる。また、燃焼筒16の底壁を湾曲形状にしたことにより、消火及び清掃が容易になるという効果が得られる。また、燃焼筒16を上下別体にしたことにより、着火作業が容易になるという効果が得られる。さらに、廃油タンク38内にフロート装置46を配置したこと、油面レベル計48を配置したこと、及び点検窓54を設けたことにより、燃焼作業を容易に遂行することができるという効果が得られる。
With the waste oil combustion boiler of the present invention, the waste oil can be almost completely burned. As a result, waste oil that has become industrial waste can be used effectively, and the amount of smoke emitted can be reduced, thereby avoiding the possibility of adverse effects on the environment. In addition, since the bottom wall of the
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る廃油燃焼ボイラについて詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る廃油燃焼ボイラを示した全体図、図2(a)は、図1の部分2の拡大断面図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の形態に係る廃油燃焼ボイラは、ベース12上に配置された下部構造体14を備えている。下部構造体14は、上端が開放した円筒形の形状を有しており、その長さ方向中心軸線が垂直方向に配向されるようにベース12に固定されている。下部構造体14の内部には、ベース12の上面から所定高さH(図2(a)参照)のところに、実質的に水平方向に延びた隔壁14aが設けられている。
Next, a waste oil combustion boiler according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing a waste oil combustion boiler according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2A is an enlarged sectional view of a
下部構造体14の隔壁14a上には、円筒形の燃焼筒16が配置されている。燃焼筒16は、上端が開放し、下端が底壁16aによって閉鎖されている。底壁16aは好ましくは、図2(a)に最も良く示されるように、下方に突出するように湾曲した形状を有している。底壁16aの形状をこのようにすることにより、(1)廃油面が低下すると燃焼筒16内の廃油の量が急激に少なくなるので、消火が容易になる、(2)煤が溜まった場合に清掃が容易である、という利点が得られる。
A
燃焼筒16の下部には、側壁の周囲全体にわたって、複数段(図3では5段)の孔18が設けられている。孔18は、後述するように、一次燃焼用空気が燃焼筒16の内部に流入するためのものであるが、空気の流入を容易にするために、好ましくは、最上段の孔から最下段の孔に向かって垂直線に対して角度αをなすように配列されており(図3(a)参照)、また、孔の貫通方向が半径方向に対して角度βをなすように配列されている(図3(b)参照)。α=30°、β=20°であるのが好ましいことが実験により分かっている。
A plurality of stages (five stages in FIG. 3) of
また、燃焼筒16には、最上段の孔18より上方の箇所に、燃焼筒16の内径を狭めるための縮径体20が配置されている(図2(a)及び(b)参照)。これにより、燃焼筒16は、縮径体20より下方の第1部分16bと、縮径体20より上方の第2部分16cとに分けられる。
Further, a reduced
廃油燃焼ボイラ10は又、燃焼筒16の孔18の周囲を覆うように配置されたリング状部22と、一次燃焼用空気を供給する第1送風機24と、第1送風機24の送風口24aとリング状部22を接線方向に接続する第1送風路26とを備えている。詳細には後述するように、第1送風機24から供給された一次燃焼用空気は、第1送風路26及びリング状部22を介して孔18から燃焼筒16の第1部分16bに流入するようになっている。
The waste
廃油燃焼ボイラ10は又、下部構造体14の上端に配置された上部構造体28を備えている。上部構造体28は、下端が開放し、上端が頂壁28aで閉鎖された円筒形の形状を有しており、その長さ方向中心軸線が下部構造体14の長さ方向中心軸線とほぼ一線をなすように配置されている。
The waste
廃油燃焼ボイラ10は又、上部構造体28全体を被覆するように下部構造体14の上端に配置されたボイラ本体30を備えている。ボイラ本体30は、上端が頂壁30aで閉鎖された円筒形の形状を有しており、その長さ方向中心軸線が下部構造体14及び上部構造体28の長さ方向中心軸線とほぼ一線をなすように配置されている。ボイラ本体30内には、加熱しようとする水が供給される。
The waste
上部構造体28の内部は、上部構造体28の頂壁28aとボイラ本体30の頂壁30aとの間に延びた複数の排煙/伝熱筒32を介して、廃油燃焼ボイラ10の外部と連通している。排煙/伝熱筒32は、上部構造体28から煙を排出させる役目と、ボイラ本体30内に供給される水に熱を伝える役目とを有する。
The inside of the
廃油燃焼ボイラ10は又、図4及び図5に示されるように、二次燃焼用空気を供給する第2送風機34と、第2送風機34の送風口34aと下部構造体14の隔壁14aの下の部分とを接続する第2送風路36とを備えている。詳細には後述するように、第2送風機34から供給された二次燃焼用空気は、第2送風路36及び隔壁14aに設けられた孔14a1を介して上部構造体28に流入するようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the waste
廃油燃焼ボイラ10は又、廃油を一時的に貯蔵するための廃油タンク38と、廃油タンク38を燃焼筒16の最下部に接続する廃油供給管40とを備えている。また、廃油タンク38は、配管44によって、廃油燃焼ボイラ10とは別体に形成された廃油浄化/貯蔵部42に接続されている(図10参照)。廃油タンク38内には、タンク内の廃油の一定量に保持するためのフロート装置46が配置されている。
The waste
フロート装置46は、図6(b)に示されるように、頂部にニードル46bが設けられた浮体46aと、配管44に連通し、ニードル46bを受け入れるための弁座46cとを有しており、廃油タンク38内の廃油の量に応じて浮体46aが昇降して廃油の量を調整するようになっている。すなわち、廃油の量(油面)が一定以上の場合には、浮体46aが上昇しニードル46bが弁座46cに受け入れられて配管44からの廃油の供給が遮断され、廃油の量が一定以下の場合には、浮体46aが下降しニードル46bが弁座46cから離れて配管44から廃油が供給されるようになっている。
As shown in FIG. 6 (b), the
廃油供給管40の途中には、燃焼筒14内の廃油面の高さを表示するための油面レベル計48が配置されている。油面レベル計48は、透明なアクリル材で形成された円筒管であり、図1に示されるように、円筒管内の油面の高さが、燃焼筒14内の油面を表示するように構成されている。
In the middle of the waste
廃油燃焼ボイラ10は又、点火時に使用する灯油を一時的に貯蔵するための灯油タンク50を備えており、切換え弁52(図4参照)を操作することにより、灯油を廃油供給管40を介して燃焼筒16内に供給するようになっている。
The waste
廃油燃焼ボイラ10には好ましくは、燃焼状態を確認するための点検窓54が設けられている。図7(a)は点検窓54の一例を示した正面図、図7(b)は点検窓54を開放した状態を模式的に示した平面図である。点検窓54は、耐熱ガラスの窓54aが設けられた開閉式扉によって形成されており、点検窓54を開放すると、点検窓54を介して、廃油燃焼ボイラ10の外部と上部構造体28の内部とが連通するようになっている。
The waste
図8は、第1送風機24及び第2送風機34の制御方法を模式的に示した図である。すなわち、本発明の廃油燃焼ボイラ10では、第1及び第2送風機24、34にインバータ盤56及び制御盤58を接続し、点検窓54から監視される上部構造体28内の燃焼状態に応じてインバータ盤56のダイヤルを操作して周波数を変えることにより、各送風機24、34から供給される風量を的確に調整することができる。これにより、従来は送風機のダンパの開閉度を調整して行っていた風量調整を、燃焼状態に合わせて一層的確に調整することが可能になった。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a method for controlling the
図10は、廃油燃焼ボイラ10が組み込まれた温水供給システムを示した全体図である。廃油燃焼ボイラ10の廃油タンク38は、配管44を介して廃油浄化/貯蔵部42に接続されている。廃油燃焼ボイラ10のボイラ本体30内には、隣接して配置されている貯蔵タンク60を介して冷水が供給され、ボイラ本体30内で温められた温水は、一旦貯蔵タンク60に貯蔵された後、所望の箇所に供給されるようになっている。なお、図10において、参照符号42a、Pは、廃油投入口、循環ポンプをそれぞれ示している。
FIG. 10 is an overall view showing a hot water supply system in which the waste
以上のように構成された廃油燃焼ボイラ10の作動について説明する。まず、切換え弁52を灯油タンク50側に切り換えて燃焼筒16に灯油を供給し、灯油に着火する。そして、第1送風機24を作動させて一次燃焼用空気を燃焼筒16内に供給する。一次燃焼空気は、図4の矢印で示されるように、旋回流となってリング状部22から孔18を介して燃焼筒16内に流入する。燃焼筒16内の温度が廃油の着火温度(例えば、植物系廃油では、350°C程度)に到達すると、切換え弁52を廃油タンク38側に切り換えて、燃焼筒16内に廃油を供給する。燃焼筒16内の温度が廃油の着火温度に到達しているので、廃油が、実質的に気化状態になって燃焼する。この際、燃焼筒16内には、縮径体20が設けられているため、燃焼火炎が、燃焼筒16の第1部分16bの内部に閉じ込められがちな状態になり、旋回流となって第1部分16b内に流入する(図4参照)一次燃焼用空気によって、気化した廃油が第1部分16b内で攪拌され(図2参照)、油滴が生じ易い状態になる(図2参照)。このようにして形成された油滴が、縮径体20の開口部を通って第2部分16cに上昇し、第2部分16cの壁面に付着する。一方、灯油/廃油の燃焼によって燃焼筒16の壁面自体も高温になっているため、第2部分16cの壁面に付着した油滴が気化して、更に燃焼する。次いで、気化した油滴の残りが上昇して燃焼筒16から出て上部構造体28内に入るが、下部構造体14の隔壁14aの孔14a1を介して上部構造体28に流入する二次燃焼用空気と混合されて、更に燃焼する。このようにして得られた熱によって、ボイラ本体30内の水が加熱される。なお、廃油は、ほぼ完全燃焼するが、燃焼によって生じた排煙は、排煙/伝熱筒32によって、廃油燃焼ボイラ10外に排出される。
The operation of the waste
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.
例えば、前記実施の形態では、燃焼筒16が一体のものとして形成されているが、図9に示されるように、燃焼筒16′の下部分16′Bと上部分16′Cを別々に形成してもよい。このように別々に形成した方が、着火作業が容易になるという利点が得られる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前記実施の形態では、下部構造体14、燃焼筒16、上部構造体28、及びボイラ本体30が円筒形状を有するものとして記載されているが、これらを、正n角形(n≧8)の形状を有するように形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
10 廃油燃焼ボイラ
12 ベース
14 下部構造体
16 燃焼筒
18 孔
20 縮径体
22 リング状部
24 第1送風機
26 第1送風路
28 上部構造体
30 ボイラ本体
32 排煙/伝熱筒
34 第2送風機
36 第2送風路
38 廃油タンク
40 廃油供給管
42 廃油浄化/貯蔵部
44 配管
46 フロート装置
48 油面レベル計
50 灯油タンク
52 切換え弁
54 点検窓
56 インバータ盤
58 制御盤
60 貯蔵タンク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上端が開放し、内部が実質的に水平方向に延びた隔壁によって分割された円筒形又は正n角形(n≧8)の下部構造体と、
前記下部構造体の前記隔壁上に配置され、上端が開放し下端が底壁によって閉鎖された円筒形又は正n角形(n≧8)の燃焼筒と、
前記燃焼筒の下部の側壁の周囲全体にわたって設けられた一次燃焼用空気流入用の複数段の孔と、
前記燃焼筒の内部の最上段の孔より上方の箇所に配置され、前記燃焼筒の内径を狭めるための縮径体と、
前記孔の周囲を覆うように配置されたリング状部と、
一次燃焼用空気を供給する第1送風機と、
前記第1送風機の送風口と前記リング状部を接線方向に接続する第1送風路と、
前記下部構造体の上端に配置され、下端が開放し上端が頂壁で閉鎖された円筒形又は正n角形(n≧8)の上部構造体と、
前記上部構造体全体を被覆するように前記下部構造体の上端に配置され、上端が頂壁で閉鎖された円筒形又は正n角形(n≧8)のボイラ本体と、
前記上部構造体の内部と廃油燃焼ボイラの外部とを連通する複数の排煙/伝熱筒と、
二次燃焼用空気を供給する第2送風機と、
前記第2送風機の送風口と前記下部構造体の前記隔壁より下の部分とを接続する第2送風路と、
廃油を一時的に貯蔵するための廃油タンクと、
前記廃油タンクを前記燃焼筒の最下部に接続する廃油供給管とを備え、
前記燃焼筒の最下部において灯油を燃焼させて予熱を生じさせた後に、一次燃焼用空気を、前記燃焼筒の前記縮径体より下方の部分に旋回流として流入させつつ、前記燃焼筒の最下部において廃油を燃焼させ、二次燃焼用空気を、前記隔壁に設けられた孔を介して前記上部構造体内に流入させて廃油を更に燃焼させ、これにより前記ボイラ本体内に供給される水を加熱するように構成されていることを特徴とする廃油燃焼ボイラ。 A waste oil fired boiler,
A cylindrical or regular n-gonal (n ≧ 8) substructure divided by a partition having an open upper end and a substantially horizontal interior;
A cylindrical or regular n-gonal (n ≧ 8) combustion cylinder disposed on the partition wall of the lower structure and having an upper end open and a lower end closed by a bottom wall;
A plurality of holes for primary combustion air inflow provided over the entire periphery of the lower side wall of the combustion cylinder;
A diameter-reduced body disposed at a position above the uppermost hole in the combustion cylinder, and for reducing the inner diameter of the combustion cylinder;
A ring-shaped portion arranged to cover the periphery of the hole;
A first blower for supplying primary combustion air;
A first air passage connecting the air outlet of the first blower and the ring-shaped portion in a tangential direction;
A cylindrical or regular n-gonal (n ≧ 8) upper structure disposed at the upper end of the lower structure and having a lower end open and an upper end closed by a top wall;
A cylindrical or regular n-gonal (n ≧ 8) boiler body that is disposed at the upper end of the lower structure so as to cover the entire upper structure, and whose upper end is closed by a top wall;
A plurality of smoke / heat transfer tubes communicating between the inside of the upper structure and the outside of the waste oil combustion boiler;
A second blower for supplying secondary combustion air;
A second air passage connecting the blower opening of the second blower and the lower part of the lower structure, and the second air passage;
A waste oil tank for temporarily storing waste oil;
A waste oil supply pipe connecting the waste oil tank to the lowermost part of the combustion cylinder,
After burning kerosene in the lowermost part of the combustion cylinder to produce preheating, primary combustion air is introduced as a swirling flow into a portion below the reduced diameter body of the combustion cylinder, and the lowest part of the combustion cylinder. Waste oil is burned in the lower part, and secondary combustion air is caused to flow into the upper structure through the holes provided in the partition wall to further burn the waste oil, thereby supplying water supplied into the boiler body. A waste oil combustion boiler characterized by being configured to heat.
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- 2005-07-11 JP JP2005201033A patent/JP2007017114A/en active Pending
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