JP2017110117A - Fuel oil production apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料油の製造装置に関する。 The present invention relates to a fuel oil production apparatus.
従来、廃油などの原料油から燃料油を生成する燃料油の製造装置に関し、種々の提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various proposals have been made regarding a fuel oil production apparatus that generates fuel oil from raw oil such as waste oil (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、円筒体と回転子とを含む撹拌手段を備える燃料油の製造装置が記載されている。これは、円筒体内に廃油と水とを混合した原料油を導入し、回転子を高速回転させることにより、原料油を撹拌し、エマルジョン状態の燃料油を製造するものである。 Patent Document 1 describes a fuel oil production apparatus provided with stirring means including a cylindrical body and a rotor. In this method, a raw material oil mixed with waste oil and water is introduced into a cylindrical body, and the rotor is rotated at a high speed to agitate the raw material oil to produce a fuel oil in an emulsion state.
しかしながら、特許文献1に記載の燃料油の製造装置では、回転子が高速で回転するため、摩擦熱が発生するが、円筒体は外周から自然放熱されるのみであり、円筒体内で原料油が徐々に高温になり、所定の温度で飽和する。円筒体内での原料油の温度は、油の種類や、油と水との混合比などによって変化するため、生成された燃料油の粘度や温度などの品質が安定しない問題があった。 However, in the fuel oil manufacturing apparatus described in Patent Document 1, since the rotor rotates at high speed, frictional heat is generated, but the cylinder is only naturally radiated from the outer periphery, and the raw material oil is contained in the cylinder. The temperature gradually increases and saturates at a predetermined temperature. Since the temperature of the raw material oil in the cylindrical body varies depending on the type of oil and the mixing ratio of oil and water, the quality of the produced fuel oil such as viscosity and temperature is not stable.
また、揮発成分を多く含む原料油を用いる場合、摩擦熱により上昇する温度が高くなると、可燃性気体が発生することがあり、爆発の危険性も考慮しなければならなかった。 In addition, when using a raw material oil containing a large amount of volatile components, if the temperature rising due to frictional heat increases, combustible gas may be generated, and the risk of explosion must also be considered.
そこで、本発明は、原料油を一定温度で撹拌できる燃料油の製造装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing apparatus of the fuel oil which can stir raw material oil at fixed temperature.
(1)本発明に係る一つの態様は、原料油が導入される導入口と、燃料油が取り出される取出口とを有する円筒体と、円筒体の内部に設けられ、多数の突起物を有する回転子と、回転子を回転させる駆動手段とを含む撹拌手段を備える燃料油の製造装置であって、前記円筒体の内部の原料油を温度調節する温度調節手段を備えるものである。 (1) One aspect according to the present invention has a cylindrical body having an introduction port through which raw material oil is introduced and an outlet through which fuel oil is taken out, and has a large number of protrusions provided inside the cylindrical body. An apparatus for producing fuel oil comprising a stirring means including a rotor and a driving means for rotating the rotor, comprising temperature adjusting means for adjusting the temperature of the raw material oil inside the cylindrical body.
(2)上記(1)の態様において、前記温度調節手段は、前記円筒体を覆うように設けられたジャケットと、前記ジャケットと前記円筒体との間の空間に、温調媒体を供給する供給手段と、前記温調媒体を加熱及び冷却する温調器とを含んでもよい。 (2) In the aspect of the above (1), the temperature adjusting means supplies a temperature adjusting medium to a jacket provided so as to cover the cylindrical body and a space between the jacket and the cylindrical body. Means and a temperature controller for heating and cooling the temperature control medium may be included.
(3)上記(2)の態様において、前記温度調節手段は、前記温調媒体を冷媒体とし、前記冷媒体により冷却する冷却手段であり、前記冷却手段は、前記温調器としてのラジエータと、前記ラジエータと前記ジャケットの内側との間に形成される循環路を開閉する温度調節弁と、前記循環路で前記冷媒体を循環させる、前記供給手段としての循環手段とを含んでもよい。 (3) In the aspect of (2), the temperature adjusting means is a cooling means that uses the temperature adjusting medium as a refrigerant body and cools by the refrigerant body, and the cooling means includes a radiator as the temperature adjuster. And a temperature control valve that opens and closes a circulation path formed between the radiator and the inside of the jacket, and a circulation means as the supply means for circulating the refrigerant body in the circulation path.
(4)上記(3)の態様において、前記温度調節弁が、サーモスタット機構で調節されてもよい。 (4) In the above aspect (3), the temperature control valve may be adjusted by a thermostat mechanism.
(5)上記(1)から(4)までのいずれか一つの態様において、前記円筒体の内部に、前記原料油の温度を測定する温度センサが設けられてもよい。 (5) In any one of the above aspects (1) to (4), a temperature sensor that measures the temperature of the raw material oil may be provided inside the cylindrical body.
本発明によれば、原料油を一定温度で撹拌できる燃料油の製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing apparatus of the fuel oil which can stir raw material oil at fixed temperature can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same reference numerals are given to the same elements throughout the description of the embodiment.
図1は、本発明の実施形態に係る燃料油の製造装置の断面図である。図1に示される燃料油の製造装置10は、撹拌手段20と、温度調節手段30とを備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel oil production apparatus according to an embodiment of the present invention. The fuel
図2は、撹拌手段の断面図である。図2に示される撹拌手段20は、円筒体21と回転子22と駆動手段25とを含んでいる。円筒体21は、原料油が導入される導入口21Aと、燃料油が取り出される取出口21Bとを有している。導入口21A及び取出口21Bの位置は、左右両端部でなくてもよいが、できるだけ離れた位置が好ましい。導入口21A及び取出口21Bは、バルブにより開閉可能となっている。なお、原料油として、水と油との混合物を用いる場合は、導入口21Aが2箇所に設けられてもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the stirring means. The stirring means 20 shown in FIG. 2 includes a
図示されないが、円筒体21は、内部の原料油の温度を測定する温度センサを有している。また、円筒体21は、バルブで開閉されるガス抜口を上方に有してもよい。
Although not shown, the
図3は、回転子の正面図である。図3に示される回転子22は、円筒体21の内部に設けられ、回転軸23の表面に多数の突起物24を有する。回転軸23は、一端側が駆動手段25に連結されており、駆動手段25により、回転子22が、1500〜4000rpm程度の回転速度で回転される。
FIG. 3 is a front view of the rotor. The
突起物24は、直径0.5〜1.0mm程度のステンレス製線を束ねたブラシ状のものである。ブラシ状の突起物24は、波型形状であり、少なくとも略直交する面に二重に波型形状である。ここで、“直交する面に二重に波型形状”とは、一つの平面上に投影した形状が波型であるとともに、この面に直交する他の面に投影した形状においても波型であることを意味し、また、“略直交”とは必ずしも90°である必要はなく、±10°度程度の違いは、許容される。
The
ブラシ状の突起物24の波型形状の寸法は、凹凸が、1.5〜3.0mm程度、好ましくは、2mm前後であり、高さが、20〜40mm程度、好ましくは、25〜35mm程度であり、本数は、10〜40本/10mm程度である。
The corrugated size of the brush-
ブラシ状の突起物24は、回転軸23の軸線周りに螺旋状に巻付けられており、軸線方向から見ると、ステンレス製線が放射状に設けられている。ブラシ状の突起物24は、原料油の螺旋流路を確保するために、ピッチPが18〜23mm程度で回転軸23に左巻きに巻付けられる。円筒体21の内面とブラシ状の突起物24の先端との間には、2.0〜5.0mm程度の隙間が設けられる。
The brush-
回転軸23の表面に螺旋状に巻付けられたブラシ状の突起物24の外径Dと、突起物24が巻付けられた部分の回転軸23の長さLとの比(D/L)は、0.5〜0.8であるとよい。また、回転軸23の半径Rと突起物24の高さHの比(R/H)は、1以上であるとよい。
Ratio (D / L) between the outer diameter D of the brush-
図4は、突起物の保持具の説明図である。図4に示される保持具24Aは、断面が略U字状の長尺のステンレス製で、回転軸23の軸心の周りに螺旋状に巻付けて溶接又は接着により固着されたものである。ブラシ状の突起物24は、各ステンレス線の高さが揃えられて、押え具24Bにより、保持具24AのU字状の溝に挟み込まれる。その後、U字状の上部が、破線に示されるように内側にカシメられて、ブラシ状の突起物24は、保持具24Aに嵌着される。押え具24Bは、長尺のステンレス製線である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a protrusion holder. The
図1に戻って、温度調節手段30は、円筒体21を覆うように設けられたジャケット31と、ジャケット31と円筒体21との間の空間に、温調媒体を供給する供給手段34と、温調媒体を流通させる管路を開閉する温度調節弁33と、温調媒体を加熱及び冷却する温調器32とを含んでいる。
Returning to FIG. 1, the temperature adjusting means 30 includes a
図2に示されるように、ジャケット31は、円筒体21と同心に設けられる円筒状であり、両端は、円筒体21と共通の外蓋31Aに嵌め合わされて、一体化されている。ジャケット31には、原料油の導入口21Aからできるだけ離れた位置に温調媒体の流入口が設けられており、温調媒体の流入口からできるだけ離れた位置に温調媒体の流出口が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、温度調節手段30は、必要とする燃料油の温度により、円筒体21内の原料油を加熱又は冷却する場合がある。以下は、温度調節手段30として冷却手段を採用する場合について説明する。
Here, the temperature adjusting means 30 may heat or cool the raw material oil in the
冷却手段30は、温調器としてのラジエータ32と、温度調節弁33と、供給手段としての循環手段34とを含んでいる。ラジエータ32は、温調媒体としての冷媒体を冷却するものである。温度調節弁33は、ラジエータ32とジャケット31の内側との間に形成される循環路を開閉するものであり、サーモスタット機構により作動し、冷媒体を循環又は停止させる。循環手段34は、循環路に冷媒体を循環させるものであり、ポンプが用いられる。
The cooling means 30 includes a
冷却手段30は、円筒体21内の原料油の温度を70〜80℃程度に維持するようになっている。冷媒体には、冷却水が用いられるが、クーラント液や冷却ガスでもよい。
The cooling means 30 is configured to maintain the temperature of the raw material oil in the
以上、本発明の実施形態によれば、燃料油の製造装置は、撹拌手段の円筒体がジャケットに覆われて、ジャケットの内側に温調媒体が供給されている。これにより、円筒体内の原料油の温度が一定に維持される。さらに、音や振動がジャケットの内側の温調媒体により減衰されるため、回転子の回転による騒音や振動も低減される。また、円筒体とジャケットと外蓋との一体化構造により、撹拌手段の強度も確保できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, in the fuel oil manufacturing apparatus, the cylindrical body of the stirring means is covered with the jacket, and the temperature control medium is supplied to the inside of the jacket. Thereby, the temperature of the raw material oil in the cylindrical body is kept constant. Furthermore, since sound and vibration are attenuated by the temperature control medium inside the jacket, noise and vibration due to rotation of the rotor are also reduced. Moreover, the strength of the stirring means can be ensured by the integrated structure of the cylindrical body, the jacket, and the outer lid.
また、本発明の実施形態によれば、燃料油の製造装置は、導入された原料油を、回転子に沿って前方に移動させるとともに移動中に多数の突起物により撹拌して、キャビテーションを円筒体の内部に発生させる簡単な構造である。そのため、燃料油の製造装置は、500リットル/時間で燃料油を製造することができる。 In addition, according to the embodiment of the present invention, the fuel oil manufacturing apparatus moves the introduced raw material oil forward along the rotor and agitates by a large number of protrusions during the movement, so that the cavitation is cylindrical. It is a simple structure generated inside the body. Therefore, the fuel oil production apparatus can produce fuel oil at 500 liters / hour.
本発明の実施形態に係る燃料油の製造装置に用いられる原料油の種類は、レストランや食品工場などの業務用や一般家庭用として使用される、菜種油、紅花油、綿実油、大豆油、コーン油、ごま油、椿油、オリーブ油、ヒマシ油、その他の植物油や、ラード、ヘッド、魚油、その他の動物油を含む食用廃油、使用又は長期間の貯蔵により変質した灯油、軽油、重油などの工業廃油、あるいは、これらの廃油同士の混合物や廃油と新品の油との混合物であってもよい。なお、これらの廃油が不溶性の固形物を含む場合には、フィルタにより除去するとよい。あるいは、原料油は、非食用植物性のヤトロファ(ジャトロファ)油などであってもよい。 The type of raw material oil used in the fuel oil production apparatus according to the embodiment of the present invention is rapeseed oil, safflower oil, cottonseed oil, soybean oil, corn oil, used for business or general household use in restaurants, food factories, etc. , Sesame oil, coconut oil, olive oil, castor oil, other vegetable oils, edible waste oils including lard, head, fish oil, and other animal oils, industrial waste oils such as kerosene, light oil, heavy oil, etc. altered by use or long-term storage, or A mixture of these waste oils or a mixture of waste oil and new oil may be used. In addition, when these waste oil contains an insoluble solid substance, it is good to remove with a filter. Alternatively, the raw material oil may be non-edible plant Jatropha (jatropha) oil or the like.
油に水を混合して製造された燃料油は、燃焼効率が良く、特に、油に対して水を10〜30重量%の範囲で混合したものがよい。油に水を混合する際、超音波や電場を付加したり、遠赤外線を照射したりすると、原料油がエマルジョン状態になり易くなる。 Fuel oil produced by mixing water with oil has good combustion efficiency, and in particular, a mixture of water in the range of 10 to 30% by weight with respect to oil is preferable. When mixing water with oil, if an ultrasonic wave or an electric field is added, or far infrared rays are irradiated, raw material oil will be easily in an emulsion state.
また、原料油に、空気などの酸素を含む気体を、原料油に対して1〜5体積%の範囲で吹き込んでもよい。これにより、原料油の見かけの粘度が下がり、回転子22の回転抵抗が減る。また、気体を含むことによりキャビテーションの発生が促進される。
Further, a gas containing oxygen such as air may be blown into the raw material oil in a range of 1 to 5% by volume with respect to the raw material oil. Thereby, the apparent viscosity of raw material oil falls and the rotational resistance of the
(変形例)
上記実施形態では、温度調節手段30は、冷却手段とされたが、摩擦熱では所定の温度まで上昇せず、原料油の粘度が低下しないため、駆動手段25の負荷が大きくなる場合や、高温の燃料油が必要な場合などでは、加熱手段であってもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the
上記実施形態では、供給手段34は、循環手段とされたが、多量の冷却水が得られる場合などでは、循環させなくてもよい。これによれば、温調器32を不要にすることができ、設備がコンパクトになる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、温度調節弁33は、サーモスタット機構で調節されたが、ジャケット31の温調媒体の流出口側に、温調媒体の温度を測定する温調媒体用の温度センサを設け、この温調媒体用の温度センサの測定温度に基づいて、温度調節弁33の開度を調節してもよい。あるいは、原料油用の温度センサの測定温度に基づいて、温度調節弁33の開度を調節してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、ジャケット31は、円筒状であったが、ジャケット31と円筒体21との間に、温調媒体の流入口から流出口まで、円筒の中心軸と交差するように邪魔板を設けてもよい。これによれば、円筒体をより均一に温度調節できる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、温度調節手段30は、円筒体21の外周を加熱及び冷却したが、加えて、回転子22の回転軸23の内部に温調媒体用の通路を形成し、回転子22を加熱及び冷却してもよい。これによれば、円筒体内の原料油をより均一に温度調節できる。
In the above embodiment, the temperature adjusting means 30 heats and cools the outer periphery of the
上記実施形態では、突起物24は、ブラシ状のステンレス製線を螺旋状に巻付けたものであったが、螺旋板であってもよいし、あるいは、パドル、プロペラ、アーム、ロータなどの撹拌子であってもよい。
In the above embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 燃料油の製造装置
20 撹拌手段
21 円筒体
21A 導入口
21B 取出口
22 回転子
23 回転軸
24 突起物
24A 保持具
24B 押え具
25 駆動手段
30 冷却手段(温度調節手段)
31 ジャケット
31A 外蓋
32 ラジエータ(温調器)
33 温度調節弁
34 循環手段(供給手段)
DESCRIPTION OF
31
33
原料油として、植物油や動物油を含む食用廃油、工業廃油、あるいは廃油同士の混合物
や、廃油と新品の油との混合物が、導入される導入口と、燃料油が取り出される取り出口
とを有する円筒体と、
前記円筒体の内部に設けられ、多数の突起物を有する回転軸と、前記回転軸を回転させ
る駆動手段とを含む撹拌手段と、
前記円筒体の内部で前記原料油を温度調節する温度調節手段と、を備え、
前記回転軸に形成された前記突起物は、高さが揃えられたブラシ状のステンレス製線であり、
該突起物は、該突起物の押え具に巻回されて、前記回転軸の軸線周りの表面から波型形状に直立され、前記原料油の螺旋流路を確保するため前記回転軸の軸線周りの表面に対し左巻きまたは右巻きに螺旋状に巻き付けられ、
前記突起物は、前記押え具により保持具のU字状の溝に挟み込まれ、前記保持具に嵌着され、
前記原料油を温度調節する前記温度調節手段は、前記原料油が必要とする温度に応じ、温調媒体を加熱する加熱手段として作動し、または、冷却水、クーランド、または冷却ガスを冷媒体として、前記温調媒体を冷却して維持する冷却手段として作動し、
前記温度調節手段を冷却手段として作動させる場合、
前記温調器として前記温調媒体を冷却するラジエータと、
該ラジエータと、前記円筒体と同心状に設けられたジャケットとの間に形成され、サーモスタット機構により前記冷媒体を循環又は停止させる温度調節弁と、
前記循環路に前記冷媒体を循環させる循環手段とを含む、燃料油の製造装置において、 前記撹拌手段の円筒体が前記ジャケットに覆われて、該ジャケットの内側に前記温調媒体が供給され、
前記原料油に、空気などの酸素を含む気体を前記原料油に対して1〜5体積%の範囲で吹き込んで、前記原料油の見かけの粘度を下げ、前記突起物が形成された回転軸の回転抵抗を減らし、
該ラジエータとジャケットとの間の循環路の開閉度、前記ジャケットの温調媒体流出口側の測定温度、または前記原料油の温度センサの測定温度に基づき、前記温度調節弁の開度を調節し、
冷却手段は、前記円筒体内の前記原料油の温度を略70〜80℃の一定温度に維持され、
導入された前記原料油を、前記突起物が形成された回転軸に沿って前方又は後方に移動させるとともに、移動中に多数の前記突起物により撹拌して、キャビテーションを前記円筒体の内部に発生させ、前記燃料油が取り出される、
ことを特徴とする燃料油の製造装置。
Edible waste oils including vegetable oils and animal oils, industrial waste oils, or mixtures of waste oils as raw oils
And a cylindrical body having a mixture of oil waste oil and new is, an inlet to be introduced, and an outlet-up of the fuel oil is extracted,
Provided inside of the cylindrical body, and a stirring means including a rotation axis having a plurality of projections, and a driving means for rotating the rotary shaft,
And a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the feedstock inside of the cylindrical body,
The protrusion formed on the rotating shaft is a brush-like stainless steel wire having a uniform height,
The protrusion is wound around the pressing member of the protrusion and is upright in a wave shape from the surface around the axis of the rotation axis, and around the axis of the rotation axis in order to secure a spiral flow path of the raw material oil Spirally wound left-handed or right-handed around the surface of
The protrusion is sandwiched between U-shaped grooves of the holder by the presser, and is fitted to the holder.
The temperature adjusting means for adjusting the temperature of the raw material oil operates as a heating means for heating a temperature control medium according to a temperature required by the raw material oil, or cooling water, cooland, or a cooling gas is used as a refrigerant body. , Acting as a cooling means for cooling and maintaining the temperature control medium,
When operating the temperature adjusting means as a cooling means,
A radiator for cooling the temperature control medium as the temperature controller;
A temperature control valve formed between the radiator and a jacket provided concentrically with the cylindrical body, and circulating or stopping the refrigerant body by a thermostat mechanism;
And a circulating means for circulating the coolant in the circulation path, the apparatus for producing a fuel oil, the cylindrical body of the stirring means is covered with the jacket, the temperature control medium is supplied to the inside of the jacket,
A gas containing oxygen, such as air, is blown into the raw material oil in an amount of 1 to 5% by volume with respect to the raw material oil to reduce the apparent viscosity of the raw material oil. Reduce rotational resistance,
Based on the degree of opening and closing of the circulation path between the radiator and the jacket, the temperature measured on the temperature adjusting medium outlet side of the jacket, or the temperature measured by the temperature sensor of the feed oil, the opening of the temperature control valve is adjusted. ,
The cooling means maintains the temperature of the raw material oil in the cylindrical body at a constant temperature of about 70 to 80 ° C.,
The introduced raw material oil is moved forward or backward along the rotation axis on which the protrusions are formed, and agitated by a large number of protrusions during the movement to generate cavitation inside the cylindrical body. is, the fuel oil is picked,
A fuel oil production apparatus characterized by the above.
Claims (5)
前記円筒体の内部の原料油を温度調節する温度調節手段を備える
ことを特徴とする燃料油の製造装置。 A cylindrical body having an introduction port through which the raw material oil is introduced, an outlet through which the fuel oil is taken out, a rotor provided inside the cylindrical body and having a number of protrusions, and a driving means for rotating the rotor; A fuel oil production apparatus comprising stirring means including:
A fuel oil production apparatus comprising temperature adjusting means for adjusting the temperature of the raw material oil inside the cylindrical body.
前記ジャケットと前記円筒体との間の空間に、温調媒体を供給する供給手段と、
前記温調媒体を加熱及び冷却する温調器とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料油の製造装置。 The temperature adjusting means includes a jacket provided to cover the cylindrical body;
Supply means for supplying a temperature control medium to the space between the jacket and the cylindrical body;
The apparatus for producing fuel oil according to claim 1, further comprising a temperature controller that heats and cools the temperature adjustment medium.
前記冷却手段は、前記温調器としてのラジエータと、
前記ラジエータと前記ジャケットの内側との間に形成される循環路を開閉する温度調節弁と
前記循環路に前記冷媒体を循環させる、前記供給手段としての循環手段とを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料油の製造装置。 The temperature adjusting means is a cooling means that uses the temperature adjusting medium as a refrigerant body and cools by the refrigerant body,
The cooling means includes a radiator as the temperature controller,
A temperature control valve for opening and closing a circulation path formed between the radiator and the inside of the jacket, and a circulation means as the supply means for circulating the refrigerant through the circulation path. Item 3. A fuel oil production apparatus according to Item 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の燃料油の製造装置。 The said temperature control valve is adjusted with a thermostat mechanism. The fuel oil manufacturing apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の燃料油の製造装置。 The temperature sensor which measures the temperature of the said raw material oil is provided in the inside of the said cylindrical body. The fuel oil manufacturing apparatus of any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned.
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