JP2011043278A

JP2011043278A - 廃油燃焼装置

Info

Publication number: JP2011043278A
Application number: JP2009191062A
Authority: JP
Inventors: Sekiya Kamakura; 関也鎌倉
Original assignee: FUJITA SEISAKUSHO KK; Fujita Manufacturing Co Ltd
Current assignee: FUJITA SEISAKUSHO KK; Fujita Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2011-03-03

Abstract

【課題】安定して効率良く廃油を燃焼させることができ、従来の廃油燃焼装置と比して小型化された廃油燃焼装置を提供する。
【解決手段】廃油燃料を噴出する廃油供給ノズル１１と、助燃燃料を噴出する助燃燃料供給ノズル１２と、廃油供給ノズル１１と同軸に配設され、廃油供給ノズル１１と助燃燃料供給ノズル１２とを覆う混合管１３と、混合管１３の一端１３ａから他端１３ｂに向けて空気を供給する空気供給手段１４と、廃油供給ノズル１１と同軸で混合管１３の他端１３ｂ側に設けられ、混合管１３から噴出された廃油燃料を気化し燃焼するとともに、燃焼ガスを廃油供給ノズル１１の軸方向から反らす略半球状の気化カップ１５と、混合管１３と気化カップ１５とを覆い、燃焼ガスを噴出する噴出口１６を有する外筒１７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、難燃性液体である天ぷら油やエンジンオイル等の廃油を主燃料として燃焼させる廃油燃焼装置に関する。

近年、産業廃棄物に対する規制が強化されており、牛脂などの動物性、大豆油などの植物性又は潤滑油、絶縁油、エンジンオイル等の鉱物性の廃油を処分するのに処理費用が必要になっている。そこで、廃油をボイラやバーナなどの燃焼装置の燃料として利用することが考えられている。

しかしながら、植物性の廃油である大豆油を例にとってもその着火点は高く、その廃油中に含まれる不純物が多いために燃焼し難い問題がある。また、廃油を主燃料とした燃焼装置では、燃焼効率が悪いと、不完全燃焼を起こし、煙が発生する原因となる上、燃焼室内部に硬いカーボンスラッジが付着する。

そこで、廃油を主燃料としながらも、効率良く燃焼が行われる廃油燃焼装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の廃油燃焼装置は、燃焼炉上部から燃料を滴下し、燃焼により発生する燃焼熱を利用して、この滴下された燃料が燃焼される温度まで高められるようにするものである。特許文献１の廃油燃焼装置では、廃油燃料が十分な空気と混合され燃焼時間を長くすることで、不完全燃焼を防止していた。具体的には、燃焼炉と燃料滴下口とを所定の距離離間させることで行っていた。

しかしながら、燃焼時間を長くするために、燃焼炉と燃料滴下口とを離間させると、それだけ装置の大型化につながっていた。

さらに、特許文献１の廃油燃焼装置では、火口が燃焼炉の下部に設けられ、この火口からの炎は、さらにダクトを介すことで、横向きの炎とされていたが、このダクトにより装置全体の高さが増し、更なる装置の大型化につながっていた。

特開２００５−１８８８９９号公報

本発明は、上述のような問題点を解消したものであり、安定して効率良く廃油を燃焼させることができ、従来の廃油燃焼装置と比して小型化された廃油燃焼装置を提供することを目的とする。

本発明に係る廃油燃焼装置は、廃油燃料を噴出する廃油供給ノズルと、助燃燃料を噴出する助燃燃料供給ノズルと、上記廃油供給ノズルと同軸に配設され、該廃油供給ノズルと上記助燃燃料供給ノズルとを覆う混合管と、上記混合管の一端から他端に向けて空気を供給する空気供給手段と、上記廃油供給ノズルと同軸で上記混合管の他端側に設けられ、上記混合管から噴出された廃油燃料を気化し燃焼するとともに、燃焼ガスを該廃油供給ノズルの軸方向から反らす略半球状の気化カップと、上記混合管と上記気化カップとを覆い、上記燃焼ガスを導出する噴出口を有する外筒とを備える。

本発明は、廃油供給ノズルから噴出される廃油燃料が気化カップに当たり気化され燃焼する。そして、この気化カップが廃油供給ノズルと同軸に設けられていることから、噴出される廃油燃料が燃焼し、燃焼ガスとなると、その燃焼ガスの進行方向が気化カップにより、軸方向から反らされる。このため、廃油燃焼装置では、空気と気化した廃油とが混合されるとともに、外筒内で完全に燃焼されるので、不完全燃焼による黒煙等の発生がない。

また、本発明では、気化カップにより燃焼ガスが廃油供給ノズルの軸方向から反らされ、十分な燃焼時間を確保することができるので、従来の廃油燃焼装置と比して小型化を実現できる。

本実施の形態として示す廃油燃焼装置の縦断面図である。廃油供給ノズル及び灯油供給ノズルの位置関係を説明するための要部斜視図である。廃油燃焼装置の分解斜視図である。廃油燃焼装置の運転開始時の動作を説明するためのフローチャートである。廃油燃焼装置の運転停止時の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を適用した廃油燃焼装置につき図面を参照して説明する。図１に示すように、廃油燃焼装置１は、廃油燃料を噴出する廃油供給ノズル１１を有する廃油供給部２１と、灯油を噴出する灯油供給ノズル１２を有する灯油供給部２２とを備える。そして、廃油供給ノズル１１と灯油供給ノズル１２の周囲には、廃油供給ノズル１１と同軸に配設され、廃油供給ノズル１１と灯油供給ノズル１２とが覆われる混合管１３と、混合管１３の一端１３ａ側から他端１３ｂ側に向けて空気を供給するブロア１４とを備える。さらに、廃油供給ノズル１１と同軸で混合管１３の他端１３ｂ側に設けられ、混合管１３から噴出された廃油を気化し燃焼するとともに、燃焼ガスを廃油供給ノズル１１の軸方向から反らす略半球状の気化カップ１５と、混合管１３と気化カップ１５とを覆い、燃焼ガスを導出する噴出口１６を有する外筒１７とを備える。廃油燃焼装置１は、ブロア１４の出力や、廃油供給部２１及び灯油供給部２２の出力を制御する制御部１８を備え、この制御部１８により装置全体を制御する。

廃油燃焼装置１は、灯油供給ノズル１２から灯油を噴出し、図２に示す着火手段１９により灯油に着火する。そして、灯油燃焼を行っている状態で、廃油供給ノズル１１から廃油を噴出し、廃油を燃焼する。このとき、廃油燃焼装置１は、ブロア１４により混合管１３の一端１３ａ側から他端１３ｂ側に向けて空気を供給し、灯油及び廃油の燃焼ガスを外筒１７の噴出口１６に導く。

廃油燃焼装置１の廃油供給部２１は、図１に示すように、廃油燃料を貯留する廃油タンク２３と、廃油供給ノズル１１と、この廃油供給ノズル１１と廃油タンク２３とを連通する廃油供給管２４と、廃油供給ノズル１１への廃油の供給・停止を行うポンプ２５ａと、廃油供給管２４の管路中に設けられるフィルタ２５ｂと電磁弁２５ｃとから構成されている。

廃油タンク２３は、廃油燃料を貯留するタンクである。廃油タンク２３は、例えば、略直方体形状を有し、底部に廃油供給管２４が連結されている。廃油供給管２４は、廃油タンク２３と廃油供給ノズル１１とを連通する管であり、例えば、耐熱性を有する金属材料から形成されている。廃油供給管２４は、一端が廃油タンク２３と連結され、他端が廃油供給ノズル１１と連結されている。また、ポンプ２５ａは、廃油供給管２４の管路中に設けられ、廃油タンク２３からの廃油燃料の供給を行うものである。このポンプ２５ａは、廃油燃料の粘度により供給量が変わることがないようにするためのものであり、補助的なものである。また、このポンプ２５ａは、制御部１８と接続され、制御部１８からの制御信号により、その運転を制御できる。また、フィルタ２５ｂは、廃油供給管２４の管路中に設けられ、廃油燃料中のゴミ等を取り除く。このフィルタ２５ｂは、フィルタの清掃を行うときに分解過程で管路中に空気が残らないようにするために、分解することなくフィルタの清掃が行えるいわゆるオートクリーンフィルタである。また、電磁弁２５ｂは、いわゆるソレノイドであり、廃油供給管２４の管路中で、ポンプ２５ａの後段に設けられる。この電磁弁２５ｂは、制御部１８と接続され、制御部１８からの制御信号により、弁開度が制御される。また、電磁弁２５ｂは、廃油供給部２１の運転を停止したときに、廃油供給ノズル１１からの廃油燃料の液だれを防止するとともに、地震などの緊急停止を必要とするときに瞬時に廃油燃料の供給を停止することができるものである。

なお、廃油燃焼装置１の主燃料として使用される廃油燃料は、牛脂などの動物性、大豆油などの植物性又は潤滑油、絶縁油、エンジンオイル等の鉱物性の廃油など、いかなるものであってもよい。

また、廃油供給部２１は、例えば、廃油タンク２３の廃油供給管２４と連結される位置に、廃油燃料に含まれる大型の不純物を取り除くフィルタを設けるようにしてもよい。このフィルタは、廃油供給管２４が目詰まりすることを防止するためのものである。フィルタは、網目の目詰まりを定期的に清掃することができるように、着脱可能であることが好ましい。

廃油供給部２１の廃油供給ノズル１１は、廃油供給管２４の他端側に連結され、廃油燃料が導通される管１１ａと、この管１１ａの周囲に設けられ、ブロア１４からの空気が供給されるエアダクト１１ｂとから構成されている。廃油供給ノズル１１の管１１ａは、その中心軸２６が略水平となるように配設され、廃油供給管２４と連結され、廃油タンク２３からの廃油が供給される。また、エアダクト１１ｂは、管１１ａを覆う管状のダクトであり、ブロア１４からの空気が供給される。このエアダクト１１ｂは、先端１１ｃが、管１１ａの先端と略一致する位置に設けられ、さらに、流速を上げるために先端１１ｃにかけて内径が縮径している。廃油供給ノズル１１は、エアダクト１１ｂからの空気が先端１１ｃから噴出することで、管１１ａの廃油を吸い込み霧状にしながら空気と廃油とが混合されて噴出する。また、エアダクト１１ｂは、先端１１ｃ近傍の外周下部に、霧化しなかった廃油がエアダクト１１ｂ外周を伝って廃油供給管２４側に流れるのを防止する遮蔽板１１ｄが設けられている。

このような構成を有する廃油供給部２１は、エアダクト１１ｂにブロア１４からの空気が供給された状態で、ポンプ２５ａを運転し電磁弁２５ｃの弁を開くことで、廃油タンク２３からの廃油燃料が廃油供給管２４を介して、廃油供給ノズル１１の管１１ａに供給される。そして、エアダクト１１ｂを流れる空気により、管１１ａの先端側が負圧状態となることで、管１１ａ内の廃油が吸い込まれ霧化されて、空気とともに噴出される。

廃油燃焼装置１の灯油供給部２２は、図１に示すように、灯油燃料を貯留する灯油タンク２７と、灯油供給ノズル１２と、この灯油供給ノズル１２と灯油タンク２７とを連通する灯油供給管２８と、灯油供給ノズル１２への灯油の供給・停止を行うポンプ２９とから構成されている。灯油タンク２７は、灯油燃料を貯留するタンクである。灯油タンク２７は、例えば、略直方体形状を有し、底部に灯油供給管２８が連結されている。灯油供給管２８は、灯油タンク２７と灯油供給ノズル１２とを連通する管であり、例えば、耐熱性を有する金属材料から形成されている。灯油供給管２８は、一端が灯油タンク２７と連結され、他端が灯油供給ノズル１２と連結されている。また、ポンプ２９は、灯油供給管２８の管路中に設けられ、灯油タンク２７からの灯油の供給・停止を行うものである。このポンプ２９は、制御部１８と接続され、制御部１８からの制御信号により、供給量を制御できる。

灯油供給ノズル１２は、灯油供給管２８の他端側に連結され、灯油タンク２７からの灯油燃料を略水平方向に噴出するノズルである。灯油供給ノズル１２は、ポンプ２９からの圧力により、灯油燃料を噴出するものである。また、灯油供給ノズル１２は、廃油供給ノズル１１の上部で、ノズル先端が廃油供給ノズル１１の先端１１ｃの鉛直方向における位置と略一致する位置となるように配設される。

廃油燃焼装置１は、この灯油供給ノズル１２の先端近傍に灯油燃料を着火する着火手段１９が設けられている。この着火手段１９は、図２に示すように、２本の電極１９ａ、１９ｂの先端同士が近接するように配設されてなる。着火手段１９は、図示しない電源により２本の電極１９ａ、１９ｂに電圧がかけられることで、電極間に火花が飛ぶように構成されている。着火手段１９は、灯油供給ノズル１２から噴出される灯油燃料に火花を当てることで、灯油燃料に着火する。

なお、上述においては、廃油燃焼装置１の助燃燃料として、灯油について説明をしたが、これに限らず、廃油と比して着火温度が安定して低い燃料であればよく、例えば、軽油、重油であってもよい。

混合管１３は、図１及び図３に示すように、廃油供給ノズル１１と灯油供給ノズル１２とを覆う管状部材であり、ブロア１４からの空気を一端１３ａ側から他端１３ｂ側に導く。混合管１３は、廃油供給ノズル１１及び灯油供給ノズル１２から噴出される廃油燃料及び灯油燃料と、ブロア１４からの空気とを混合して、水平方向に導くものである。混合管１３は、その径が廃油供給ノズル１１、灯油供給ノズル１２、着火手段１９を収容できるとともに、ブロア１４からの空気を流通することができる大きさに形成されている。また、混合管１３は、廃油供給ノズル１１と同軸となるように配設されている。

混合管１３は、一端１３ａ側端部にフランジ部３１が設けられ、このフランジ部３１が後述する取付リング３２の段部３２ａと係合される。また、混合管１３は、軸方向の略中央から他端１３ｂにかけてテーパ部１３ｃが設けられている。このテーパ部１３ｃは、ブロア１４からの空気の流速を上げるために、内径が縮径している。また、混合管１３は、軸方向の略中央の周面に複数の孔１３ｄが設けられている。この孔１３ｄは、混合管１３の外側で、後述する外筒１７の内側にある燃焼ガスを再び混合管１３内に取り込むためのものである。すなわち、孔１３ｄは、いわゆるエジェクタ効果による再燃焼を行うためのものである。

また、混合管１３は、廃油供給ノズル１１の先端１１ｃのやや他端１３ｂ寄りの管路に一端１３ａ側からの空気と廃油燃料及び灯油燃料との混合を促進する混合促進板３３が設けられている。この混合促進板３３は、廃油供給ノズル１１及び灯油供給ノズル１２を他端１３ｂ側に臨ませる開口部３３ａと、一端１３ａ側からの空気が螺旋状に旋回するようにする多数の羽根部３３ｂとから構成されている。混合促進板３３は、開口部３３ａを介して廃油供給ノズル１１及び灯油供給ノズル１２から噴霧される燃料と、ブロア１４からの空気を混合する。すなわち、混合促進板３３は、開口部３３ａを燃料が通り、羽根部３３ｂを空気が通ることで、旋回流となる空気と燃料とが混合される。

廃油燃焼装置１のブロア１４は、図１に示すように、混合管１３の一端１３ａ側に設けられる送風機である。ブロア１４には、空気が送出される送出口と混合管１３との間に混合管１３と略同径のダクト３４が取り付けられる。このダクト３４により空気が混合管１３に導かれる。また、ブロア１４は、混合管１３に空気を供給するとともに、廃油供給部２１のエアダクト１１ｂに空気を供給する。

なお、廃油燃焼装置１では、１つのブロアにより、混合管１３及びエアダクト１１ｂへ空気が供給されるようになっているが、これに限らず、ブロアを２つ設け、それぞれ別個に空気を供給するようにしてもよい。

気化カップ１５は、耐熱性を有する鋼板等から形成され、廃油供給ノズル１１と同軸で混合管１３の後段に設けられる。具体的には、気化カップ１５は、廃油供給ノズル１１と同軸で、混合管１３の他端１３ｂ側の混合管１３と所定距離離間した位置に配設される。気化カップ１５は、底部となり略半球状の半球部１５ａと、この半球部１５ａと連続する円筒部１５ｂとからなり、全体形状が断面略Ｕ字状のカップ形状に形成されている。気化カップ１５は、半球部１５ａが混合管１３側に位置し、円筒部１５ｂが混合管１３と反対側に位置するように配設される。この気化カップ１５は、外筒１７に設けられる図示しないブラケットを介して中心軸２６上に位置固定される。この気化カップ１５は、半球部１５ａの外径が混合管１３の他端１３ｂにおける内径より略同一ないしやや大きく形成されている。また、気化カップ１５は、円筒部１５ｂ上で、半球部１５ａと円筒部１５ｂとの境界近傍に、燃焼ガスの一部の流路となる複数の穴１５ｃが形成されている。

このような気化カップ１５は、混合管１３の他端１３ｂから噴出される燃焼ガスの流れ方向を中心軸２６から反らすとともに、燃焼しきれなかった廃油燃料が付着し、付着した廃油燃料を気化する。すなわち、気化カップ１５は、混合管１３からの燃焼ガスの流れ方向を、中心軸２６に沿った方向から反らし、空気と気化した廃油とを混合させ、確実に燃焼させるためのものである。

なお、本願発明者は、気化カップ１５の形状、配置につき、様々なものを試みたが、上述の気化カップ１５が燃焼効率上最も好ましいことが分かった。すなわち、円筒部１５ｂ側を混合管１３側とする配置とした場合には、不完全燃焼の発生は少ないものの、気化カップ１５及びその周囲である外筒１７が高温となり、耐熱寿命が短くなった。また、気化カップ１５の代わりにパイプ状のものとした場合には、廃油の飛び散りが激しくバーナとしての用途に適したものとならなかった。さらに、気化カップ１５の配置を中心軸２６から偏倚した場合には、発生する火炎の噴出方向に偏りがあるとともに、黒煙の発生が見られた。これらのことから、気化カップ１５は、混合管１３からの燃焼ガスの流れをある程度反らすことができるものであるとともに、その中心軸が、廃油供給ノズル１１の軸２６と同軸となることが好ましい。

廃油燃焼装置１の外筒１７は、図１及び図３に示すように、混合管１３及び気化カップ１５を覆う管状部材である。外筒１７は、耐熱性を有する鋼板等から形成され、廃油供給ノズル１１と同軸で、一端１７ａ側にフランジ部３６が設けられ、このフランジ部３６に取付リング３２が取り付けられ、混合管１３が固定される。フランジ部３６には、後述する保持ブラケット３８と外筒１７とを着脱自在とする取付機構４０の一対の支持片４１が設けられている。また、外筒１７は、その他端１７ｂ側が、火炎が噴出する噴出口１６となる。外筒１７は、他端１７ｂ側に、外筒１７より小径な噴出管３７が取り付けられる。外筒１７には、噴出管３７が取り付けられることで、他端１７ｂに段差部１７ｃが形成される。この段差部１７ｃは、混合管１３から噴出し気化カップ１５により軸２６方向から流れ方向が反らされた燃焼ガスを滞留させる役目をし、当該段差部１７ｃと気化カップ１５とにより廃油燃料の完全燃焼を実現する。

なお、廃油燃焼装置１では、上述のように、外筒１７に段差部１７ｃを設けることに限らず、気化カップ１５により廃油燃料を完全燃焼させることができるものであれば設ける必要はない。

外筒１７に取り付けられる取付リング３２は、図１及び図３に示すように、その外径が外筒１７のフランジ部３６の外径と略同一に形成されている。また、取付リング３２は、中心孔３２ｂの径が、混合管１３の外径と略同一に形成されている。取付リング３２は、中心孔３２ｂから外周に向かって段部３２ａが形成され、この段部３２ａに混合管１３のフランジ部３１が係合される。取付リング３２は、複数の貫通孔３２ｃが形成され、この貫通孔３２ｃにボルトが挿通されフランジ部３６に固定される。

外筒１７とダクト３４との間には、廃油供給ノズル１１のエアダクト１１ｂを保持する保持ブラケット３８が設けられている。この保持ブラケット３８は、ダクト３４が固定されている。保持ブラケット３８は、廃油供給ノズル１１のエアダクト１１ｂを保持する。また、保持ブラケット３８には、外筒１７を着脱自在とする取付機構４０の一対の支持片４２が設けられている。保持ブラケット３８は、取付機構４０により外筒１７が固定されることで、取付リング３２の段部３２ａに係合された混合管１３の抜け止めを行う。

外筒１７と保持ブラケット３８とを固定する取付機構４０は、フランジ部３６に設けられる一対の支持片４１と、保持ブラケット３８に設けられる一対の支持片４２と、支持片４１、４２のそれぞれに設けられる貫通孔４１ａ、４２ａに挿通されるピン４３とから構成されている。取付機構４０は、一方の支持片４１、４２からピン４３を抜き取ることで、他方の支持片４１、４２及びピン４３がヒンジとなり、外筒１７を回動させることができる。

このような取付機構４０を備えることで廃油燃焼装置１は、保持ブラケット３８に対して、外筒１７を回動させることができ、これにより、混合管１３内に配設される廃油供給ノズル１１及び灯油供給ノズル１２を露出させることができ、メンテナンスを容易に行うことができる。このとき、外筒１７側にある気化カップ１５も取り外すこともできるので、気化カップ１５にスラッジが付着したとしても容易に取り除くことができる。

また、廃油燃焼装置１は、図１に示すように、ダクト３４の管路中に混合管１３側に発生する炎の光を監視するフレームアイセンサ４５と、温度センサ４６とが設けられている。フレームアイセンサ４５は、例えば光電管により外筒１７内の燃焼状態を感知するセンサであり、このセンサにより外筒１７内が不完全燃焼等の好ましくない燃焼状態か否かを判断することができる。フレームアイセンサ４５は、感知結果が制御部１８に送られ、制御部１８にて燃焼状態に異常があるかどうかが判断される。温度センサ４６は、外筒１７内の温度を検知するセンサであり、この検知された値が制御部１８に供給され、フレームアイセンサ４５とともに、異常の有無が判断される。

なお、センサ４５、４６は、上述のような位置に設けられることに限らず、複数個を外筒１７内の様々な位置に設けるようにしてもよい。

廃油燃焼装置１の制御部１８は、廃油供給部２１のポンプ２５ａ、電磁弁２５ｃ、灯油供給部２２のポンプ２９、ブロア１４と接続されており、各部に信号を供給し、各部を制御する。また、制御部１８は、フレームアイセンサ４５、温度センサ４６からの信号が供給され、この供給される信号に基づいて、各部を制御する。制御部１８は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリと、タイマ等を有し、これらがバスを介して互いに接続されている。制御部１８は、メモリに、各部の駆動タイミングのプログラム等が格納され、タイマにより、各動作の開始時間がカウントされる。具体的には、制御部１８は、廃油供給部２１のポンプ２５ａ、電磁弁２５ｃ、灯油供給部２２のポンプ２９、ブロア１４と接続され、ポンプ、ブロアの出力、バルブの開度等を制御する。

また、廃油燃焼装置１は、図１に示すように、制御部１８と接続される操作盤４８が設けられ、ユーザによる操作を可能としている。この操作盤４８を介して入力される信号は、制御部１８に供給され、この入力信号に基づいて、制御部１８が各部を制御する。

以上のような構成を有する廃油燃焼装置１では、廃油燃料を主燃料として燃焼させることができる。また、ブロア１４により十分な空気が混合管１３内に供給され、混合管１３にて廃油燃料及び灯油燃料と空気とが混合されるので、不完全燃焼を起こすことなく、廃油燃料の燃焼を行うことができる。また、混合管１３の後段には、気化カップ１５が設けられ、混合管１３内で燃焼されなかった廃油燃料が気化カップ１５に付着し燃焼熱により気化されることとなり、確実に廃油燃料の燃焼が行われる。さらに、この気化カップ１５が混合管１３からの燃焼ガスを中心軸２６と平行な方向から反らし、燃焼時間を稼ぐことができるので、不完全燃焼の発生を防ぐことができ、黒煙の発生がない。

また、廃油燃焼装置１では、混合管１３に孔１３ｄが設けられ、いわゆるエジェクタ効果による再燃焼を行うことができ、外筒１７に段差部１７ｃが設けられ、燃焼ガスが外筒１７内にこもるようになることから、さらなる確実な廃油燃焼を行うことができる。そして、廃油燃焼装置１は、このような構成から、装置全体が小型化である上に、完全燃焼を実現することができる。

また、廃油燃焼装置１は、混合管１３に混合促進板３３が設けられ、ブロア１４からの空気が旋回するように混合管１３のテーパ部１３ｃに供給されるので、当該空気が、廃油供給ノズル１１及び灯油供給ノズル１２から噴出される燃料と十分に混合され燃焼する。

なお、廃油燃焼装置１においては、上述のように、廃油供給部２１と灯油供給部２２とを別体に設けている。これは、廃油燃料と灯油燃料の粘度等の特性の相違を考慮したことによるものである。すなわち、廃油供給ノズル１１を灯油供給ノズル１２と同様のノズルとした場合には、目詰まりする可能性があることから、上述のような構成とした。

また、廃油燃焼装置１は、上述のように、廃油供給ノズル１１の中心軸２６の軸方向が水平方向と略平行となることについて述べたが、これは、バーナとしての廃油燃焼装置を利用する際に噴出口１６からの炎を水平方向とすることが好ましいことによるものである。したがって、廃油供給ノズル１１の軸方向は、上述に限らず、所望とする噴出口１６からの炎の噴出方向に応じて変えるようにすればよい。

次に、このように構成された廃油燃焼装置１を用いて廃油燃料を燃焼させる動作について説明する。図４に示すように、ステップＳ１において、ユーザは、廃油燃焼装置１の電源をオンにする。ステップＳ２において、制御部１８は、ブロア１４、灯油供給部２２及び着火手段１９を運転する。このとき、着火手段１９は、灯油供給ノズル１２から灯油燃焼が噴出され始めたころに通電され、灯油燃料を着火する。

次に、ステップＳ３において、所定時間、例えば３分間経過し気化カップ１５が廃油燃料の気化に必要な温度まで加熱された後に、制御部１８は、廃油供給部２１を運転する。具体的には、制御部１８は、ポンプ２５ａを運転し電磁弁２５ｃの弁を開き、廃油供給ノズル１１からの廃油燃料の噴出をさせる。このとき、ブロア１４からの空気（図１中矢印Ａ）と廃油燃料とが混合されるとともに、灯油供給ノズル１２からの灯油燃料の燃焼により、廃油燃料が燃焼される。

次に、ステップＳ４において、制御部１８は、フレームアイセンサ４５、温度センサ４６から供給される値に基づいて、廃油燃料のみによる燃焼が可能かどうかを判断する。制御部１８が廃油燃料のみによる燃焼ができると判断した場合には、ステップＳ５に進み、廃油燃料のみによる燃焼ができないと判断した場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５において、制御部１８は、廃油燃料のみによる燃焼ができると判断したことにより、灯油供給部２２の運転を停止する。また、ステップＳ６において、制御部１８は、灯油供給部２２を制御し、灯油燃料の供給を続け、灯油燃料と廃油燃料の両方による燃焼を続ける。

その後、廃油燃焼装置１は、ステップＳ４を繰り返し、センサ４５、４６からの値により廃油燃料のみによる燃焼が可能かどうかを判断し、その判断結果に応じて、灯油供給部２２の運転状態を制御する。

廃油燃焼装置１は、廃油燃料のみ、または灯油燃料との併用による燃焼のときには、ブロア１４からの空気により混合管１３にて各燃料と空気とが混合されている。また、混合管１３内で燃焼しきれなかった廃油燃料は、気化カップ１５に付着し、燃焼熱により加熱された気化カップ１５にて当該廃油燃料が気化されて燃焼することとなる。また、気化カップ１５により、混合管１３からの燃焼ガスが中心軸２６に沿った方向から反らされることとなる。このとき、気化カップ１５は、燃焼ガスの流れ方向を、完全に遮蔽するものではなく、後段の噴出口１６に流しながらも中心軸２６から反らす（図１中矢印Ｂ）ようにしているので、噴出口１６からの炎の噴出を確保しつつも、燃焼時間も十分に確保することができる。

次に、廃油燃焼装置１の運転を停止するときの動作について説明をする。図５に示すように、ステップＳ１１において、制御部１８は、ユーザからの廃油燃焼装置１の運転停止の指示に従い、まず、灯油供給部２２を運転する。

そして、ステップＳ１２において、制御部１８は、廃油供給部２１の運転を停止する。次に、ステップＳ１３において、制御部１８は、所定時間、例えば２分間経過した後に、灯油供給部２２の運転を停止する。これは、外筒１７内に燃焼しきれなかった廃油燃料を最後まで燃焼するようにするためである。

最後に、ステップＳ１４において、制御部１８は、ブロア１４の運転を停止させる。

このようにして廃油燃焼装置１は、運転停止時には、灯油燃料のみによる燃焼を行い、外筒１７内の燃焼しきれなかった廃油燃料を最後まで燃焼させた後に運転を停止する。したがって、運転停止時に黒煙の発生を最小限にとどめることができる。

なお、上述のように、例えば、ステップＳ３、Ｓ１３の状態を３分間ないし２分間続けることを述べたが、これに限られるものではなく、装置全体の容積によって変化することはもちろんである。

また、制御部１８は、所定時間運転させることによって廃油燃焼装置１を制御しているが、これに限らず、例えば、センサ４５、４６からの信号に基づいて、所望とする燃焼状態となった場合に、次のステップに進むように制御するようにしてもよい。

１廃油燃焼装置、１１廃油供給ノズル、１１ａ管、１１ｂエアダクト、１１ｃ先端、１１ｄ遮蔽板、１２灯油供給ノズル、１３混合管、１３ａ一端、１３ｂ他端、１３ｃテーパ部、１３ｄ孔、１４ブロア、１５気化カップ、１５ａ半球部、１５ｂ円筒部、１５ｃ穴、１６噴出口、１７外筒、１７ａ一端、１７ｂ他端、１７ｃ段差部、１８制御部、１９着火手段、２１廃油供給部、２２灯油供給部、２３廃油タンク、２４廃油供給管、２５ａポンプ、２５ｂフィルタ、２５ｃ電磁弁、２６中心軸、２７灯油タンク、２８灯油供給管、２９ポンプ、３１フランジ部、３２取付リング、３２ａ段部、３２ｂ中心孔、３２ｃ貫通孔、３３混合促進板、３３ａ開口部、３３ｂ羽根部、３４ダクト、３６フランジ部、３７噴出管、３８保持ブラケット、４０取付機構、４１、４２支持片、４３ピン、４５フレームアイセンサ、４６温度センサ、４８操作盤

Claims

廃油燃料を噴出する廃油供給ノズルと、
助燃燃料を噴出する助燃燃料供給ノズルと、
上記廃油供給ノズルと同軸に配設され、該廃油供給ノズルと上記助燃燃料供給ノズルとを覆う混合管と、
上記混合管の一端から他端に向けて空気を供給する空気供給手段と、
上記廃油供給ノズルと同軸で上記混合管の他端側に設けられ、上記混合管から噴出された廃油燃料を気化し燃焼するとともに、燃焼ガスを該廃油供給ノズルの軸方向から反らす略半球状の気化カップと、
上記混合管と上記気化カップとを覆い、上記燃焼ガスを噴出する噴出口を有する外筒とを備える廃油燃焼装置。
上記外筒は、上記噴出口に、該外筒より小径な導出管が段部を介して接続されている請求項１記載の廃油燃焼装置。
上記混合管は、先端に向かって縮径する縮径部を有する請求項１又は２記載の廃油燃焼装置。
上記混合管は、該混合管の外側で上記外筒の内側にある燃焼ガスを取り込むための複数の孔部が設けられている請求項１乃至３のうちのいずれか１項記載の廃油燃焼装置。