JPH0419110B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鉄道タンク車のタンク内に設けられ、
液状タンク収容物を加熱してこれがタクから流出
するのを促進する加熱エレメントに関するもので
ある。

（従来の技術） 鉄道タンク車により運搬する液体としては低い
大気温で粘度が高くなるものがある。糖みつのよ
うなかかる液体の粘度を減ずるために、従来のタ
ンク車はタンク壁に固着又は隣接して液体通路を
設けていた。これら通路に蒸気、湯、加熱油等の
加熱媒体を通過させてタンク内の収容物を加熱
し、その粘度を低下させることによりタンク収容
物がタンク底部の中央に設けられた出口弁から迅
速に流出し得るようにする。

しかして従来の流体通路、即ち加熱コイルは通
常タンク底部及び側部に固着したり、まれにはタ
ンクの頂部に固着するが、いずれもほぼ水平に配
置するのが普通であつた。

（発明が解決しようとする課題） かかる従来の加熱エレントは以下の欠点を持つ
ていた。

(1) 液体の頂部を加熱させる反面、出口弁近くの
底部を十分加熱し得ず、この出口弁に液体を迅
速に流過させ得ない。

(2) 熱交換通路内に水がたまり腐食、目詰まり、
凍結にともなう破損を生じ易い。

(3) タンクに固着したタンクレードルやボルスタ
ーの如き重い金属質量がヒートシンクとして作
用し、熱を吸収し大気中に放散せしめ、タンク
底部に凝固堆積物を発生させる。これは収容物
のめべりを招くだけでなく、タンク容量を減
じ、加えて絶縁体の作用をなして加熱エレメン
トの加熱効率低下を生ずる。

本発明は上記に鑑み、先ず加熱装置をタンク底
部に配置する構成を踏襲し、そして加熱装置を、
タンクの両端近傍においタンク底部から浮いてい
るよう傾斜させて配置することで上記各種の問題
を解消することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明は具体的には、 車輪台車用ボルスターの近くにおけるタンクク
レードル上に取付けたタンクを具え、該タンクの
円筒壁底部にタンクの両閉塞端間に配して貨物出
口弁を設けると共に、該出口弁及びタンク両端間
に延在させてタンク内の収容貨物を加熱するため
の貨物加熱装置を設け、これら貨物加熱装置に加
熱流体が出入りし得るようにする接続装置を設け
た鉄道タンク車において、 前記貨物加熱装置を、 前記貨物出口弁に隣接して前記タンクの円筒壁
底部に固着し、タンク両端に向けこれらタンク両
端及び前記貨物出口弁間の中間点まで延在させた
第１加熱手段と、 タンク両端部内にあつてタンク円筒壁底部の上
方に配置され、前記中間点でタンク円筒壁底部に
係合するよう傾斜させると共に、このタンク円筒
壁底部との間にデツドスペースが画成されるよう
タンクに封着した第２加熱手段とで構成し、 前記接続装置を、 前記第１加熱手段及び第２加熱手段間を、これ
らにタンク収容貨物加熱用の加熱流体が通過し得
るよう相互に通じさせる第１接続手段と、 前記第１加熱手段を加熱流体源に通じさせてこ
の第１加熱手段に対する加熱流体の出入りを可能
にする第２接続手段とで構成した 点に特徴ずけられる。

（作用） 貨物加熱装置は、タンク内の収容貨物を加熱し
てその粘度を低下させ、タンク円筒壁底部の中央
における貨物出口弁からの貨物の流出を迅速に行
わせ得る。

ところで貨物加熱装置を、貨物出口弁近傍にお
いてタンク円筒壁底部に固着した第１加熱手段
と、貨物出口弁から遠い第１加熱手段の端末に通
じこれからタンク両端まで上昇しながら延在する
第２加熱手段とで構成することから、以下の利点
が得られる。即ち、第１加熱手段で肝心な出口弁
近くの貨物を最も効率よく加熱してその流出を効
果的に促進させることができる。又第２加熱手段
はその傾斜により水たまり、腐食、目詰まり、凍
結破損し防止を得る。更に第２加熱手段はタンク
両端近傍においてタク円筒底壁との間にデツドス
ペースを提供し、加熱装置をタンククレード及び
ボルスターから熱絶縁してこれらがヒートシンク
として作用するのを防止することができる。従つ
て、本発明の構成によれば従来構造の前記した問
題点(1)〜(3)を全て解消し得る。

更に第１加熱手段をタンク円筒壁底部に固着す
るため、タンク容量が大きく犠牲になることもな
く、タンク車の重量増を最小限に押え得る。

なお熱交換装置は、タンクの初期製造中にタン
ク内に組付けたり、既に内側又は外側加熱コイル
を有する中古タンク車のタンクに後付けすること
ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第１図は鉄道タンク車２の側面図である。タン
ク車２はタンク３を具え、これを全体的に頂部４
及び底部５を有する円筒とし、その第１端部６を
第１端閉塞部材７により封止すると共に第２端部
８を第２端閉塞部材９により封止する。

タンク３に入口ハツチ１０のような貨物入口手
段及び出口弁１１のような貨物出口手段を設け
る。

タンク両端近くにおいて底部に周知の車輪台車
１２，１３の如き車輪装置を設け、これによりタ
ンクを転動可能に支持する。

タンクを車輪台車に取付ける手段をスタブセン
ターシル１４，１５と、これに固着されて横方向
に延在するボルスター１６，１７と、タンククレ
ードル１８，１９のようなタンク支持兼連結手段
とで構成し、このタンク支持兼連結手段を各スタ
ブシル及びボルスターに剛結合させてタンク３を
車輪装置１２，１３上に取付ける。

タンクの底部中央近くに、出口弁１１から長手
方向に遠去かる方向へ延在させて一対の熱交換装
置２０，２１を設ける。各熱交換装置２０，２１
は複数の相互に接続した流動導管で構成し、これ
をタンク３の壁外面に封着する。熱交換装置２
０，２１はタンク車の初期建造中に組立ててこれ
に付加したり、本発明構造に関連して作動するよ
う変更を加えた予め存在する熱コイルを用いて形
成することができる。

出口弁１１の近くに入口パイプ２２のような入
口手段及び出口パイプ２３のような出口手段を熱
交換装置２０のために設ける。同様に入口パイプ
２４及び出口パイプ２５を熱交換装置２１のため
に設ける。

タンク３のほぼ半分を横断平面にて示す第２図
を明示する如く、熱交換装置２１に入口ダクト２
６を設け、その第１端部２７を入口パイプ２４に
導通させ、第２端部２８を傾斜熱交換装置２９に
導通させる。第１図に示すようにタンクの底部両
端近くに傾斜熱交換装置２９，３０を配設する。

第２図、第３図、第４図に示すように、熱交換
装置２１をダクト３１，３２，３３及び３４のよ
うな複数の流体搬送通路又はダクトで構成する。
これら各ダクトの第１端３５，３６，３７及び３
８を出口マニホルド３９，４０のような適当な出
口手段を介して出口パイプ２５に導通させる。

更に、これら各ダクトの第２端４１，４２，４
３及び４４を出口マニホルド４５，４６及び接続
管４７，４８，４９，５０を介して傾斜熱交換装
置２９に導通させる。

傾斜熱交換装置２９に入口ダクト５１を設け、
その第１端部５２を入口接続パイプ５４で熱交換
装置２１の入口ダクト２６の第２端部２８に接続
する。入口ダクト２６を複数の相互に接続され、
全体的にまがりくねつたダクト５３のような流体
通路ダクト５３に接続し、これにより加熱流体を
入口接続パイプ５４から又ダクト５３のサイン通
路に沿つて搬送し得るようにし、この流体は流域
により示す如く出口マニホルド４５，４６内に流
れ、熱交換装置２１に戻る。

ダクト５３は図示のようにへび状又はサイン曲
線状の如き適当なパターンに配置し、第３図及び
第４図に明示するように金属板５５に溶接等で封
着する。

金属板５５の端縁部５６をタンクの壁及び端部
材に封着するに当つては、取付部材５７をタンク
の端及び壁に封着し、板５５を部材５７に固着す
るのが良い。

金属板５５の長手方向内端５８は直接タンク壁
にその底部に沿つて溶接する。

第９図に示すように、板５５に複数の選択的に
配置した上方に延在する環状窪み５９の如き変形
面を設け、これらによりタンク３内の収容物と接
する板５５の表面積を増大させる。これら変形面
はダクト５３の通路に沿つて長手方向に延在する
波形のような他の適当な形状にすることができ
る。これら変形面は板５５内の選択位置に配置す
るも、ダクトの縁６０，６１が封着されるべき板
５５の箇所には配置しないようにする。

第５，６，７及び８図は第１，２，３及び４図
に示す上記の熱交換器構造の変形例を示す。

第５，６，及び８図に示すように、熱交換装置
２０′，２１′をタンク３内に配置して、第１図乃
至第４図に示す如きタンク外面でなく、タンク内
面に封着する。

熱交換装置２０′，２１′を本質的には熱交換装
置２０，２１と同じとする。装置２１′は第６図
及び第８図に示すように入口ダクト２６′及び複
数のダクト３１′，３２′，３３′及び３４′を有す
る。

入口ダクト２６′の第１端２７′は入口パイプ２
４′に連通させ、第２端２８′はパイプ５４′の如
き適当な接続手段を介して傾斜熱交換器２９に連
通させる。

ダクト３１′，３２′，３３′，３４′は傾斜熱交
換器２９の出口マニホルド４５，４６を、タンク
３の内壁面に封着した出口マニホルド３９′，４
０′に連通させる。

出口マニホルドを出口パイプ２５′に接続し、
これにより使用済加熱媒体が熱交換器から流れる
ようにする。

出口弁１１を第４図に対する第８図の比較から
明らかなようにタク内に僅かに突出させる。

第６図及び第８図に明示するように、装置２
１′のダクトをタンク壁の内面に設ける場合、熱
交換器２９の板５５の一部を端部５８の近くにお
いて切欠き、これにより端部５８がダクト２６′，
３１′，３２′，３３′，３４′の上面及び側面、並
びにこれらダクト間のタンク壁部分に連続的に封
着され得る形状となるようにする必要がある。

これら切除部により提供された端部８０，８
１，８２，８３，８４は端部５８をタンクに対し
封着させることができる。板５５の端部５８近く
における切除部以外、熱交換装置２９は第１，
２，３及び４図に示す例につき前述したと同じに
し得る。

第４図及び第８図に明示するように、傾斜熱交
換器２９，３０は板５５及びタンク底部間にデツ
ドスペース９０を発生させるが、このスペース内
に入口ダクト５１及びまがりくねつたダクト５３
で形成される加熱通路を配置し、該加熱通路をス
タブシル及びタンククレードル等の重い金属質量
から熱絶縁する。かくてこれら重い金属質量がヒ
ーシンクとして作用することはなく、傾斜熱交換
エレメント２９，３０により提供される熱が吸収
されたり浪費されるのを防止する。

熱交換装置２９，３０及び外部又は内部熱交換
装置２０，２１又は２０′，２１′は夫々タンクの
初期建造物中タンク内に組込んだり、タンクに後
付けすることができる。

更に、傾斜熱交換器は予めキツト型式に組立て
おき、修理が必要な使用済みタンク車内に後付け
し、タンクの内部又は外部に加熱システムを設け
ることができる。この場合、熱交換装置２０又は
２１或いは２０′，２１′を現在コイルで構成して
ダクト３１，３２，３３，３４の隣接端４１，４
２，４３，４４及び入口通路２６の隣接端２８の
如き第２端を封止し、これら封止端及びタンク車
の端部との間における第４図及び第８図に仮想線
で示すような加熱コイルの部分を溶接トーチによ
る切断で除去する時タンク上に残し得るようにす
る。

接続管４７，４８，４９，５０，５４の追加に
より使用すべきダクトの部分を新しく追加した傾
斜熱交換装置２９の適当な部分に封止下に接続す
る。

タンクから出口弁１１を経て収容物を除去した
い場合、湯、加熱オイル又は蒸気のような加熱流
体源を入口２２又は２４に接続し、これを弁に近
い熱交換装置、傾斜熱交換装置、弁１１に近い熱
交換装置の出口通路に通過させて、出口２３，２
５よりシステムの外に出す。使用済加熱媒体は地
上に放出するか、又は熱源に戻して加熱装置に再
通過させる。熱交換装置を通る加熱媒体流はタン
ク内の収容物を効率的に加熱してその粘度を低下
させ、出口弁１１から適当な図示せざる受容手段
への流れを促進する。

傾斜熱交換装置はタンクの出口弁に向かうタン
ク内収容物の流れを促進して、これを板５５から
完全にドレンすることにより傾斜熱交換器上に、
タンク容量を減じたり傾斜熱交換器の熱効率を低
下させる材料の堆積が形成されるのを最小にした
り除去すると共に、熱絶縁デツトスペース９０に
より重い金属質量のヒートシンク作用を除去する
ようになす。

好ましくは各傾斜熱交換装置内に複数の凝縮流
又は排出パイプを設ける。第２図及び第６図に示
すこれらパイプ９３，９４，９５，９６は凝縮物
を傾斜熱交換装置から流れ易くし、これら装置内
の水又は氷による詰まりを防止する。

第３図及び第７図に示すように、タンク底部を
出口弁１１に向け傾斜させ、凝縮物に装置２０，
２１からドレンされる傾向を持たせるようにす
る。

傾斜熱交換装置は種々の傾斜で取付けることが
できるが、この傾斜を好ましくは４％〜６％とし
て収容物及び凝縮物の排出が完全に行なわれるよ
うにするのが良い。

熱交換装置２９，３０の熱媒体ダクトは板の下
側に配置することができる。又コれらダクトは板
の頂面に配置してもよい。ダクトの上方配置はダ
クトをデツドスペースから除去し、タンク底部か
ら一層遠くに位置させる。この場合、タンク底部
への熱の消散が少なく、ダクト壁と収容物との直
接接触により収容物への熱の入力面積が大きくな
る。

（発明の効果） かくして本発明鉄道タンク車は、貨物加熱装置
を、貨物出口弁近傍においてタンク円筒壁底部に
固着した第１加熱手段と、貨物出口弁から遠い第
１加熱手段の端末に通じこれから両端まで上昇し
ながら延在する第２加熱手段とで構成することか
ら、第２加熱手段で肝心な出口弁付近の貨物を効
率良く加熱して迅速に流出させ得る他、第２加熱
手段の傾斜により水たまり、目詰まりを防止し得
ると共に、デツドスペースの設置で加熱装置をタ
ンククレードル及びボルスターから熱絶縁して熱
の消散を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明熱交換装置を具えたタンク車の
側面図、第２図は第１図の２−２線上で断面とし
て示す同タンク車の部分横断平面図、第３図は第
２図の３−３線上で断面として示す同タンク車の
縦断面図、第４図は第２図の４−４線上で断面と
して示す同タンク車の部分縦断側面図、第５図は
本発明の他の例になる熱交換装置を具えたタンク
車の側面図、第６図は第５図の６−６線上で断面
として示す同タンク車の部分横断平面図、第７図
は第６図の７−７線上で断面として示す同タンク
車の縦断面図、第８図は第６図の８−８線上で断
面として示す部分縦断側面図、第９図は表面積が
増大されるよう工夫した本発明における流体ダク
トを示す拡大部分断面図である。 ３……タンク、５……タンク円筒壁底部、７，
９……タンク閉塞端、１１……貨物出口弁、２
０，２１，２０′，２１′……第１加熱手段、２２
〜２５……第２接続手段、２９，３０……第２加
熱手段、４５，４６……第１接続手段、９０……
デツトスペース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輪台車用ボルスターの近くにおけるタンク
   クレードル上に取付けたタンクを具え、該タンク
   の円筒壁底部にタンクの両閉塞端間に配して貨物
   出口弁を設けると共に、該出口弁及びタンク両端
   間に延在させてタンク内の収容貨物を加熱するた
   めの貨物加熱装置を設け、これら貨物加熱装置に
   加熱流体が出入りし得るようになす接続装置を設
   けた鉄道タンク車において、 前記貨物加熱装置を、 前記貨物出口弁１１に隣接して前記タンク３の
   円筒壁底部５に固着し、タンク両端７，９に向け
   これらタンク両端及び前記貨物出口弁間の中間点
   まで延在させた第１加熱手段２０，２１，２０′，
   ２１′と、 タンク両端部内にあつてタンク円筒壁底部５の
   上方に配置され、前記中間点でタンク円筒壁底部
   に係合するよう傾斜させると共に、このタンク円
   筒壁底部との間にデツドスペース９０が画成され
   るようタンクに封着した第２加熱手段２９，３０
   とで構成し、 前記接続装置を、 前記第１加熱手段及び第２加熱手段間を、これ
   らにタンク内収容貨物加熱用の加熱流体が通過し
   得るよう相互に通じさせる第１接続手段４５，４
   ６と、 前記第１加熱手段を加熱流体源に通じさせてこ
   の第１加熱手段に対する加熱流体の出入りを可能
   にする第２接続手段２２，２３，２４，２５とで
   構成した ことを特徴とする加熱式鉄道タンク車。 ２ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記
   出口弁１１を包囲するよう配置され、前記第１加
   熱手段２０，２１，２０′，２１′に接続した環状
   流体通路を設け、タンク３内における出口弁近く
   の液体貨物を加熱するようにした加熱式鉄道タン
   ク車。 ３ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記
   第１加熱手段２０，２１を複数の流体通路部材３
   １〜３４で構成し、これら通路部材をタンク３内
   においてタンク円筒壁底部５に固着した加熱式鉄
   道タンク車。 ４ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記
   第１加熱手段２０′，２１′を複数の流体通路部材
   ３１′〜３４′で構成し、これら通路部材をタンク
   ３の外部においてタンク円筒壁底部５に固着した
   加熱式鉄道タンク車。 ５ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記
   第２加熱手段２９，３０は、サイン波形状流体通
   路５３を封着された金属板５５で構成し、該金属
   板の周縁をタンクに封着して金属板の下側にデツ
   ドスペース９０を形成した加熱式鉄道タンク車。 ６ 特許請求の範囲５記載の発明において、前記
   流体通路５３を前記金属板５５の下側に固着して
   前記デツドスペース内に位置させた加熱式鉄道タ
   ンク車。 ７ 特許請求の範囲５記載の発明において、前記
   流体通路５３を複数の相互に接続した部材で構成
   し、これら部材を前記金属板に溶接で封着した加
   熱式鉄道タンク車。 ８ 特許請求の範囲５記載の発明において、前記
   金属板５５に表面積増大用の一体変形面５９を設
   けた加熱式鉄道タンク車。 ９ 特許請求の範囲８記載の発明において、前記
   変形面５９を、金属板５５から上方に延在する複
   数の波形とした加熱式鉄道タンク車。