JPS6349605A - 油燃焼方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、′ｙＴ性の大きい重油や、不純物を含む廃油
から、クリーンな灯油まで、あらゆる種類の油を燃焼さ
せることができる油燃焼方式に関するものである。

（従来の技術） 一般にボイラーなどの燃焼方式としては、灯油や重油な
どを燃料油とする石油燃焼バーナーが用いられている。

これは１例えば第３図に示すように、タンク１に入れた
燃料油２を、オイルポンプ３を介して、ノズル４の先端
から霧状に噴射し、後方から送風７７ン５で空気を供給
しながら、トランス６に接続したイグナイター７で電気
火花を発生させて着火し、燃焼室８の側壁に挿入した火
口９からバーナー炎１０を、噴出して燃焼室８内で燃焼
させ、燃焼炎が上昇して、水室１１内の木１２を加熱す
るものである。

この石油燃焼バーナー１３は１通常燃料油として灯油や
、重油が用いられ、粘性の大きいＢ重油を用いる場合に
は、ノズル４を太くし、オイルポンプ３も出力の大きい
ものを必要とし。

同時に送風ファン５も大きくなるので装置が大型となっ
ていた。

しかしながら、従来の装置では、使用済みのモーターオ
イルや！／Ｊ削油、てんぷら油など、微細な金属粉や固
形分など不純物を含む廃油を燃料として用いると、ノズ
ル４が目詰まりし、また金属粉などによりオイルポンプ
３のギヤが摩Ｉｔ　Ｌで故障を起すなどの問題があるた
め、そのまま燃料として利用することができなかった。

このため、従来は廃油をｐ）生処理などして多くの手間
をかけていたが、石油価格の低落によりその回収や処理
さえも上方に行えなくなってきた。

また従来の石油燃焼バーナー１３は、燃料油２をノズル
４から霧状に噴射し、多酸の空気を供給して瞬間的に燃
焼させるため、騒音が大きい玉、高温燃焼であるため窒
素酸化物や硫黄酸化物などの有害ガスの発生も多く公害
上も問題となっていた。

また従来の装置は、使用する燃料油が機器ごとに定めら
れ、その種類を自由に選択することができず、特にＢ　
重油を使用するものは装置が大型で高価となる欠点があ
った。

また蒸発式燃焼の場合、重油に含まれる灰分や廃油に含
まれる不純物が蒸発せずに燃焼室の底部にスラッジ状の
残滓が残り、これが次第に堆積して給油口を塞いでしま
う欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかかる点に鑑み種々研究を行った結果、残滓の
多い廃油やＢ　ｇ（油からクリーンな灯油まであらゆる
種類の油を燃料油として用いることができる北、燃焼の
立上がりが速く、しかも効率良く静かに燃焼して有ＩＩ
ｉな廃ガスの発生も少なく、その上装置も家庭用のボイ
ラー韮に小型で安価であり、ボイラーや暖房用として好
適な油燃焼方式を提供することを目的とするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、燃焼室の底部に向けて、バーナーの火口を設
置し、バーナー炎で燃焼室底部に残留するスラジ状の残
滓を焼却した後、燃料油を燃焼室の底部側に流入させて
、前記バーナー炎で燃料油に着火し、燃焼室の側壁から
空気を送って燃料油を燃焼させ、所定の温度に達したと
きにバーナー炎の噴射を停止して、燃料油をガス状にｉ
属発させながら燃焼させることを特徴とするものである
。

（作用〕 次に未発１５１の作用について説明すると、未発ＥＪＩ
の油燃焼方式はクリーンな燃料油を燃焼させたバーナー
炎を、燃焼室の底部に向けて噴射してバーナー炎で燃焼
室底部に残留するスラッジ状の残滓を焼却してクリーニ
ングした後、残滓の多い廃油やＢｉ’ｌ’（油などの燃
料油を燃焼室の底部側に流入させて、前記バーナー炎で
燃料油に着火し、燃焼室の側壁から空気を送って燃料油
を燃焼させ、所定の温度に達したときにバーナー炎の噴
射を停止して、燃料油をガス状に蒸発させながら空気を
送ってゆっくり完全燃焼させるもので、残滓による給油
管の目詰まりを防止してあらゆる種類の油を燃料油とし
て効率良く燃焼させることができるものである。

〔実施例〕

以Ｆ、未発ＩＪ＋の実施例を第１図および第２図を参照
して詳細に説明する。

図において１４は燃焼器で、この上部に円筒状の水室１
１が取付けられてボイラー１５を構成している。

前記燃焼器１４は、円筒状に形成された外缶１６とこの
内側に内街１７が設けられ、この間に円筒状の空気流路
１８を形成した二重構造となっている。前記内街１７の
内側は燃焼室８となっており、この底部はスリバチ状に
湾曲し、ここにジグザグ状に折曲した芯１９が取付けら
れている。またこの燃焼室８となる内街１７の側壁には
、空気流路１８と連通ずる多数の通気孔２０・・・が開
孔され、特に上部内側周縁には、小さなピッチで多数開
孔されている。

また燃焼器１４の底部側の空気流路１８は連通管２１を
介して送風ファン２２に接続され空気を燃焼室８内に吹
き込むようになっている。

２３は焼却着火用バーナーで、これはトランス６に接続
されたイグナイター７の後方に燃料噴射ノズル４が取付
けられ更にその後方に送風ファン５が設けられ、従来の
石油燃料バーナーとほぼ同じ構成となっている。この焼
却石火用バーナー２３は傾斜して取付けられ、その口径
が絞られた先端の火口９は燃焼室８の湾曲した底部に向
けて設置されている。ノズル４はオイルポンプ３を介し
て灯油やへ重油などクリーンな燃料油２が入れられたタ
ンクｌに接続されている。

なお２４はノズル４の前方に設けられたリング状の風切
板である。

２５は燃焼室８の底部側壁に設けられた給油管で、この
給油管２５は電磁弁２６を介して液面調整器２７に接続
され、更にこれは電磁弁２８を介して、燃料油２９の入
ったタンク３０に接続されている。

＋ｉｉｊ記液面ｌＡ整器２７は、ポール浮子３１Ａの丑
下動により弁３２の開■１を行って液面をＡ整するもの
で、燃焼室８内に供給する燃料油２９の液面を一定に調
整するようになっている。更にこの内側り方には別のポ
ール浮子３１Ｂが取付けられ、液面の調整動作が働かな
くなって、規定液面より上昇したときに作動して、電磁
弁２６．２８を遮断し、燃料油２９の供給を停止する安
全装置である。

３３は燃焼室８の内側」―部に水平に取付けられた感熱
棒で、このＳ！！、熱棒３３の基端側はバイメタルスイ
ッチ３４に接続され、そのスイッチの切換によりバーナ
ー２３と送風ファン２２の動作を制御するようになって
いる。

３５は氷室１１内に設けられた湯温サーモスイッチ３５
で、温度の設定機構が備えられ、所定の湯温に達したと
きに、燃焼室８内への燃料油２９の供給を停止するよう
になっている。

第２図は、上記ボイラーの制御回路を示すもので、゛市
原３６の一方の端子に、感熱棒３３の、、ｔＩｉ端に取
付けたバイメタルスイッチ３４が接続され、このバイメ
タルスイッチ３４の一方の接点Ｓａは焼却着火用バーナ
ー２３を介して、湯温サーモスイッチ３５に！Ｒ続され
ている。

前記バーナー２３は送風ファン５とイグナイタ−７およ
びオイルポンプ３とから形成されており、更に送風ファ
ン５は゛心磁スイッチ４１を介して送風ファン２２に接
続されている。

またバイメタルスイッチ３４の他方の接点ｓｂは送風フ
ァン２２に接続され、さらに始動スイッチ３７を介して
電源３６の他方の端子に接続されている。

更に、前記湯温サーモスイッチ３５は温度の設定機構が
備えられ、始動スイッチ３７を設けた電源３６側に接続
されている。

また給油管２５に取付けた電磁弁２６は、電源３６の一
方の端子と湯温サーモスイッチ３５との間に接続されて
いる。

次に上記構成をなすボイラーの動作を説明する。

先ず、始動スイッチ３７を入れると湯温サーモスイッチ
３５がオン状態で焼却着火用バーナー２３に通電され、
送風ファン５が回転すると共に、トランス６から高電圧
が発生し、イグナイター７で火花が点弧し、オイルポン
プ３によりノズル４から灯油などのクリーンな燃料油が
霧状に噴射されて急激に燃焼する。

このバーナー炎１０は第１図に示すように湾曲した燃焼
室８の底部に噴射され、ここに溜っているスラッジ状の
残滓３８を数秒間で瞬間的に焼却して底部をクリーニン
グすると共に底部を加熱しつづける。このバーナー２３
へノ通電と同時に、給油管２５に取付けた電磁弁２６が
開いて液面調整器２７から粘性の大きいＢｔ油や、不純
物を含む廃油などの燃料油２９が流れる。このときバー
ナー２３の点火と同時に電磁弁２６は開くが、燃料油２
９の粘性が大きいため、燃焼室８に流入するまで時７７
１１差があり、燃焼室８の底部の残滓３８が数秒間で焼
却され底部が加熱されつづけている状ｙ、！ｉで、燃料
油２９は給油管２５から燃焼室８に流入するようになっ
ている。

燃焼室８に流入してきた燃料油２９は、加熱された底部
に触れて温度が上昇し、直ちに蒸気化し、底部に向って
火口９から噴射している高温のバーナー炎１０により着
火するので、燃焼室８に流入と同時に炎が燃上がり燃焼
の立上が速い。

このようにバーナー炎１０による燃焼と、燃料油２９の
燃焼とが同時に進行し、燃焼室８内の温度が所定の温度
に達したとき、これを感熱棒３３で検知し、この基端に
取付けたバイメタルスイッチ３４の接点Ｓａが接点ｓｂ
側に切換わる。

この結果、バーナー２３側への通電は遮断され、バーナ
ー炎ｌＯの噴射が停止し送風ファン２２が回転し始め、
連通管２１を通して空気が燃焼器１４に送られ、燃焼室
８の空気流路１８を通って側壁の通気孔２０がら空気が
吹き込まれて通常燃焼に入る。

この場合、電磁スイッチ４１をオンするとバーナー２３
のオイルポンプ３とイグナイター７が停止したままの状
ｙＥ５で送風ファン５だけが運転され、火口９から燃焼
炎３９の中心に空気が吹き込まれ、送風ファン２２から
通気孔２０を通して吹き込まれる空気と合わせて燃焼を
促進させ更に効率よく燃焼させることができる。

従って、燃料油２９を蒸気化しながら燃焼させ、燃焼炎
３９の中心にも火口９がら空気を吹込んで燃焼させるの
で、重油など高カロリーの燃料も小型の燃焼器１４で効
率よく燃焼させることができる。

また、燃焼状ｙ８を調整するときには電磁スイッチ４１
を遮断して火口９からの空気の供給を停止して、送風フ
ァン２２からの空気だけで燃焼させればよい。

この場合、燃焼室８に流入する燃料油２９は液面調整器
２７で、そのレベルが調整されて所定以上多植に供給さ
れないようになっている。

このように、着火時だけバーナー炎１０で、燃焼室８の
底部に堆積しているスラッジ状の残滓３８を焼却してク
リーニングした後、給油管２５から底部に流下してきた
燃料油２９に着火し、この後、燃料油２９を蒸発させな
がら燃焼させるので、音も静かで、ゆっくり完全に燃焼
して黒煙や悪臭の発生もなく、また窄、Ｊ酸化物や硫黄
酸化物など有害ガスも少なく、公害１の問題もない。

燃焼炎３９は、上昇して、氷室ｌｌ内の水を加熱し、湯
４０の温度が所定の温度に達するとここに挿着した湯温
サーモスイッチ３５がνＪれる９このため湯温サーモス
イッチ３５に接続された電磁弁２６が遮断して、給油管
２５からの燃料油２９の供給が停止されるが、送風ファ
ン２２は通電されたままの状態であるので、燃焼゛　室
８に残留する燃料油２９は完全に燃焼し、次第に温度が
五がってくる。燃焼室８内の温度が規定よりドがると、
ＳＡ熱棒３３に取付けたバイメタルスイッチ３４の接点
ｓｂが接点ＳａにｕＪ換わる。このとき、湯温サーモス
イッチ３５はνＪれているのでバーナー２３は点火しな
い。

氷室ｌｌ内の水温が規定温度より下がると、これを湯温
サーモスイッチ３５で検知して、スイッチが入り、前述
と同様にバーナー２３が着火し、燃焼室８の底部に堆積
した残滓３８を焼却してクリーニングしながら底部を加
熱し、ｙｉ人してきた燃料油２９に着火して、運転が１
１開される。

従って、粘性の大きいＢ−ｉｆ（油や廃油を燃料油２９
として用いても、オイルポンプ３により加圧してノズル
４から噴射される従来のものと異なり、流下させて燃焼
室８に供給するのでノズル４の［１詰まりや高圧のオイ
ルポンプ３も不要である。

また微細な金属粉など不純物を含む使用済みのモーター
オイルや、切削油などの廃油を用いても給油管２５から
流下させて供給するので従来の如くオイルポンプ３のギ
ヤの摩耗もなく、また残滓３８が多いものでも、燃焼前
に焼却するので、堆積物による給油管２５の目詰まりも
防止できる。このため、灯油などクリーンな燃料から残
滓３８の多い燃料油２９まで種類を選ばず単独でも混合
したものでも小型の装置で燃焼させることができる。

なお、上記実施例では、燃料油２９に着火した後、所定
の温度に達したところで、これを感熱棒３３で検知して
バーナー炎１０の噴射を停止すると同時に１１ｉ磁スイ
ツチ４１をオンして火口９からも送風ファン５の空気を
供給し、送風ファン２２の空気と共に燃焼させる構造に
ついて示したが、電磁スイッチ４１を設けずにバーナー
炎ｌＯにより青火後は、送風ファン２２からだけ空気を
吹き込んで通常燃焼させる方法でもよい。

またバーナー２３用の送風ファン５と、燃料油２９の燃
焼用の送風ファン２２とは、別個のものに限らず、共用
しても良く、必要に応じて弁操作により切換えても良い
。

またバーナー２３を点火して、残滓３８を焼却した後、
燃料油２９を遅らせて燃焼室８の底部に供給する方法と
しては、タイマーにより時間差を設けてもよい。

また上記説明では、粘性の大きいＢ重油や不純物を含む
廃油など蒸発して残滓物が多く残る燃料油を用いた場合
について示したが、灯油や水質汚染の原因となる電子部
品の洗い油なども燃料油として利用することができ、ま
たボイラーの加熱に限らず、燃焼器だけを用いて暖房用
としても適用することができる。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明に係わる油燃焼方式によれば、
クリーンな燃料を焼却着火用に少硅使用して残滓の多い
廃油やＢ重油からクリーンな灯油まであらゆる種類の油
を単独でも混合したものでも燃料油として用いることが
でき、燃焼室に流入してきた燃料油は、バーナー炎によ
り加熱された底部に触れて直ちに蒸気化して着火するの
で、燃焼の立北が速い。

史に未発１ｊは、効率良く静かに燃焼して有毒な廃ガス
の発生も少なく、その北装置も家庭用のボイラー並に小
型で高カロリーの燃料油を燃焼でき、ボイラーや暖房用
として好適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発ＩＪＩによる油燃焼方式をボイラーに適用
した場合の概略構成図、第２図は第１図の制御回路を示
す回路図、第３図は従来の石油燃焼バーナーの断面図で
ある。 ■・・・タンク　　　　　　　２・・・燃料油３・・・
オイルポンプ　　　　４・・・ノズル５・・・送風ファ
ン　　　　　６・・・トランス７・・・イグナイター　
　　　８・・・燃焼室９・・・火口　　　　　　　１０
・・・バーナー炎１４・・・燃焼器　　　　　　１５・
・・ボイラー１８・・・空気流路　　　　　１９・・・
芯２０・・・通気孔　　　　　　２２・・・送風ファン
２３・・・焼却着火用バーナー ２５・・・給油管　　　２６．２８・・・電磁弁２７・
・・液面調整器　　　　２９・・・燃料油３３・・・感
熱棒 ３４・・・バイメタルスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室の底部に向けて、バーナーの火口を設置し
   、バーナー炎で燃焼室底部に残留するスラッジ状の残滓
   を焼却した後、燃料油を燃焼室の底部側に流入させて、
   前記バーナー炎で燃料油に着火し、燃焼室の側壁から空
   気を送って燃料油を燃焼させ、所定の温度に達したとき
   にバーナー炎の噴射を停止して、燃料油をガス状に蒸発
   させながら燃焼させることを特徴とする油燃焼方式。
2. （２）燃焼室の側壁から空気を供給すると共にバーナー
   の火口から燃焼炎に空気を同時に吹込んで燃焼させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の油燃焼方式
   。