JPH0451439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、大形の貯炭サイロに係り、さらに
いえば、石炭の自然発火防止用の放熱パイプを有
する貯炭サイロに関する。

（背景技術） 大量の石炭を、長期にわたり、サイロに貯蔵す
る場合、石炭の自然発火防止が重要課題で、避け
て通れない。

貯蔵石炭の温度上昇、自然発火の危険は、石炭
の酸化反応が主たる原因であり、その上、石炭の
熱伝導率が小さく蓄熱しやすいことが悪く作用し
ている。

従来、石炭を野積みした場合は、石炭を固く圧
密するか、シートを被せるなどして酸素が侵入し
がたいようになし、あるいはたまに水をかけた
り、掘り返してこもつた熱を発散させるような自
然発火防止対策が実施された。

また、貯炭サイロの場合は、いちいち測温ケー
ブル等で貯蔵石炭内部の温度を測定し、温度上昇
が検出されたときは速やかに払い出す方法、ある
いは不活性ガスを注入する方法（実開昭57−
199597号公報、特開昭56−41187号公報）などが
実施されたが、手数がかかり、面倒であつた。

ところで、円筒形サイロについて自然発火シユ
ミレーシヨンを行なつた結果、次のことが判明し
た。

即ち、円すいホツパ形貯炭サイロ１の場合は、
第１図Ａに示したように、貯蔵石炭２の上部であ
つて一定深さの中心付近３の温度上昇が特に大き
い。また、中央コーン形貯炭サイロ４の場合は、
第１図Ｂに示したとおり、貯蔵石炭２の上部一定
深さの中心を囲む一定半径の環状部分５の温度上
昇が特に大きい。

例えば、中央コーン形貯炭サイロ４の場合、斜
線を付した環状部分５の温度は、貯蔵日数90日で
80℃が検出された。

従つて、逆にいえば、貯炭サイロの場合は、上
述の如く特定される、温度上昇が特に大きい部分
さえ冷やしてやれば、自然発火の危険は全て解消
できるということである。

（発明の目的） そこで、この発明の目的は、上述の自然発火シ
ユミレーシヨンの結果を応用して、日常的に格別
の手数を要しないで、確実に、安価に、貯蔵石炭
の自然発火を防止できる構成に改良した貯炭サイ
ロを提供することにある。

（発明の構成と作用効果） 上記目的を達成するために、この発明の貯炭サ
イロは、収容した貯蔵石炭２の発熱、温度上昇が
特に大きい部分３又は５に熱伝導率が大きい金属
製の放熱パイプ６又は１７が設置されているこ
と、 前記放熱パイプは、貯蔵石炭２の発熱、温度上
昇が特に大きい部分を通つて中央コーン形貯炭サ
イロ４の中心部を上下方向に貫通され、又は円す
いホツパ形貯炭サイロ１の上端部から少なくとも
貯蔵石炭の発熱、温度上昇が特に大きい部分に到
達する長さの非貫通型であつて熱伝導率が大きい
金属製の外管１７ｂの上端部付近から断熱性の内
管１７ａが同心円状の配置で前記外管１７ｂ内の
中心部に配設され、かつ外管１７ｂの下底に近い
位置に開口１７a′する二重管構造として設置され
ており、 前記放熱パイプ６又は１７の外周面に、貯蔵石
炭の発熱、温度上昇が特に大きい部分に向かつて
放射状に突き出る吸熱フイン１０又は１９が設け
られていること、 をそれぞれ特徴とする。

つまり、放熱パイプを通じて、発熱、温度上昇
が特に大きい部分から恒常的に熱を奪い、外部に
放熱せしめ、もつて危険な温度上昇を未然に防止
するのである。

従つて、自然発火の危険は、未然に確実に防止
でき、それでいて日常的に格別の手数を要しな
く、面倒がない。

なお、中央コーン形貯炭サイロの場合、放熱パ
イプは、貯炭サイロの上下方向に貫通するものと
して設置し、その下端部を中央コーン下の外気取
入口と連通せしめ、いわゆる自然通風により放熱
作用を奏するので、ランニングコストが無用で、
経済的である。

また、円すいホツパ形貯炭サイロの場合、放熱
パイプは、サイロ上端部から、少なくとも貯蔵石
炭の温度上昇が特に大きい部分に達する長さの非
貫通形として設置されているので自然通風作用で
冷却の目的を達成できる。

その他、放熱パイプは、その外周に突出する吸
熱フイン１０又は１９を設けているので、熱交換
の効率が高められる。

次に、第２図以下に図示した実施例を説明す
る。

（第１の実施例） 第２図において、図中６は中央コーン形貯炭サ
イロ４の中心部上下方向に貫通するものとして設
置された放熱パイプである。該放熱パイプ６は、
熱伝導率の大きい鉄・銅・アルミニウムの如き金
属で作製されている。放熱パイプ６の下端は、中
央コーン７の中空部８と連通されている。中空部
８には横方向に開口する外気取入口９が設けられ
ている。

従つて、外気取入口９から流入した冷気は、い
わゆる煙突効果により放熱パイプ６中を上昇し、
上端より外部に放散される。

上記第１図Ｂに示したとおり、中央コーン形貯
炭サイロ４の場合、貯蔵石炭２の上部一定深さの
中心を囲む一定半径の環状部分５の温度上昇が特
に大きいが、この熱は至近距離の放熱パイプ６に
伝わり、同放熱パイプ６中を伝導するほか、同放
熱パイプ６中を上昇する気流によつて吸熱され、
サイロ外へ放熱される。即ち、恒常的な伝熱経路
が形成される。

従つて、上記環状部分５に熱がこもつて温度上
昇するひまがなく、温度上昇が低い範囲に抑制さ
れるので、自然発火の危険は未然に確実に防止で
きる。

（第２の実施例） 第３図において、図中１０は中央コーン形貯炭
サイロ４の中心部上下方向に貫通する如く設置し
た放熱パイプ６の外周、とりわけ貯蔵石炭２の温
度上昇が特に大きい、第１図Ｂに示した環状部分
５に向つて突出せられた吸熱フインである。

この吸熱フイン１０…は、シユミレーシヨンの
結果求められた温度上昇部（環状部分５）の位
置、形状、大きさに応じてその枚数、形状、配置
を決定し設けるのであり、第４図の放熱パイプ６
の場合、吸熱フイン１０は直径４方向に同形のも
のを４枚設けた構成とされている。また、第４図
の放熱パイプ１０は、その内径面の上下方向に、
放熱フイン１１…を有する。

従つて、貯蔵石炭２中にこもつた熱は、吸熱フ
イン１０…を通じて石炭を伝わるよりもはるかに
高効率に吸熱排除される。また、放熱パイプ６に
伝わつた熱は、放熱フイン１１…を介して同放熱
パイプ６中を上昇する気流に高効率に伝達し、も
つてサイロ外に放散される。

なお、図中１２，は吸熱フイン１０に取り付け
た温度センサであり、これによつて貯蔵石炭２の
中の温度監視を行なうことができる。

例えば放熱パイプ６の上端に排風機を設置する
か、又は外気取入口９に送風機を設置し、自然通
風力による放熱によつてもなお貯蔵石炭２の温度
上昇が温度センサ１２で検出された場合、排風機
あるいは送風機を起動し、強制的に換気して強い
冷却を行なうことができる。

（第３の実施例） 第５図、第６図は、水冷方式の強制冷却システ
ムを示す。図中13は放熱パイプ６及び吸熱フイン
１０に沿つてその外表面に付設された水冷管であ
る。この水冷管１３は、循環ポンプ１４及びラジ
エータ１５と共に水冷閉回路を形成している。

つまり、水タンク１６の冷却水を循環ポンプ１
４でくみ上げ、水冷管１３中を上昇させ、貯蔵石
炭２中にこもつた熱を奪わせる。かくして、昇温
した水の熱は、ラジエータ１５で放熱させ、再び
冷却水として水タンク１６に戻すのである。

水は、空気よりも熱容量がはるかに大きく、貯
蔵石炭２の強い強制冷却を行なうことが可能であ
る。従つて、石炭の自然発火の危険を未然により
確実に防止することができる。

なお、この水冷方式は、放熱パイプ６の上記自
然通風による空冷と併用するものとし、空冷によ
つてもなお石炭の温度上昇を抑制できないときに
かぎり、水冷を行なうように運転することが好ま
しい。

（第４の実施例） 第７図において、図中１７は放熱パイプであ
り、円すいホツパ形貯炭サイロ１の中心部であつ
て同サイロの上端部から、少なくとも貯蔵石炭２
の温度上昇が特に大きい部分、例えば第１図Ａ中
に示した中心付近３に必要十分に到達する長さの
ものとして、いわゆる非貫通形として設置されて
いる。即ち、サイロ下部が円すい形ホツパ１８と
して形成され、放熱パイプを貫通させることがむ
ずかしいからである。もつとも、放熱パイプ１７
の下部をサイロの周胴部（横腹）へ貫通させた貫
通形として設置することはできる。

この放熱パイプ１７も、熱伝導率の大きい鉄、
銅、アルミニウムの如き金属で作成されている。

この放熱パイプ１７の場合も、熱伝導によるほ
か、強制通風による空冷方式、あるいは冷却水循
環による水冷方式による貯蔵石炭２の冷却を行な
うことができる。

かくして、円すいホツパ形サイロ１に貯蔵され
た石炭の温度上昇が特に大きい中心付近５（第１
図Ａ）の熱は、放熱パイプ１７を通じて恒常的に
奪われる。よつて、石炭２の自然発火の危険は未
然に確実に防止することができる。

（第５の実施例） 第８図において、図中１９は放熱パイプ１７の
外周であつて貯蔵石炭２の温度上昇が特に大きい
中心付近３（第１図）に突出させた吸熱フインで
ある。

この放熱パイプ１７の構造詳細は、第９図と第
１０図に示したとおりであり、断熱材で形成され
た（又は断熱材で被覆された）内管１７ａと、熱
伝導率の良い材質の外管１７ｂとを同心円配置と
した（第１０図）二重管構造とされている。内・
外管１７ａ，１７ｂは、放熱フインを兼ねた支持
板２０により一体的に連結されている。内管１７
ａの下端１７a′は、外管１７ｂの下底１７b′の直
上一定の高さ位置に開口されている。同上端１７
a″は、外管１７ｂの上端近傍の位置において同外
管１７ｂの外方に突出させ開口されている。

つまり、貯蔵石炭２の発熱で外管１７ｂが熱せ
られると、外管１７ｂ内の空気は昇温し上昇流動
する。が、断熱材で形成された内管１７ａ内の空
気は冷えたままなので、下降流動する。かくし
て、内管１７ａを通じて流入して下降した空気
は、外管１７ｂに沿つて上昇し外部に流出すると
ころの一連の空気流、いわゆる煙突効果（自然通
風力）を生じ、空冷作用を奏する。

従つて、貯蔵石炭２の自然発火の危険は未然に
確実に防止することができる。

（その他の実施例） 第１１図は、放熱パイプ１７の吸熱フイン１９
を長く延長せしめ、サイロ周胴部に当接させ固着
した構成の貯炭サイロを示している。

従つて、放熱パイプ１７の支持状態の安定性は
すこぶる高い。

次に、第１２図は、放熱パイプ２１を、吸熱フ
イン２２の高さと略等長の単なる構造要素とな
し、各放熱フイン２２に一連の冷却水管２３を付
設し、これらは吊りワイヤ２４で貯炭サイロ内の
所定位置に吊設し、水ホース２５を通じて冷却水
を強制循環させ貯蔵石炭の冷却を行なう構成のも
のを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは自然発火シユミレーシヨンの結
果を簡単に示した説明図、第２図と第３図はこの
発明の実施例を示す断面図、第４図と第５図は放
熱パイプの異なる構成の例を示す斜視図、第６図
は冷却水循環回路図、第７図と第８図はこの発明
の実施例を示す斜視図、第９図と第１０図は放熱
パイプの構造を示す垂直断面図と水平断面図、第
１１図はこの発明の実施例を示す断面図、第１２
図は放熱パイプの構成を示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 貯炭サイロにおいて、貯蔵石炭の発熱、温度
   上昇が特に大きい部分に熱伝導率が大きい金属製
   の放熱パイプが設置されていること、 前記放熱パイプは、貯蔵石炭の発熱、温度上昇
   が特に大きい部分を通つて中央コーン形貯炭サイ
   ロの中心部を上下方向に貫通され、又は円すいホ
   ツパ形貯炭サイロの上端部から少なくとも貯蔵石
   炭の発熱、温度上昇が特に大きい部分に到達する
   長さの非貫通型であつて熱伝導率が大きい金属製
   の外管の上端部付近から断熱性の内管が同心円状
   の配置で前記外管内の中心部に配設され、かつ外
   管の下底に近い位置に開口する二重管構造として
   設置されており、 前記放熱パイプの外周面に、貯蔵石炭の発熱、
   温度上昇が特に大きい部分に向かつて放射状に突
   き出る吸熱フインが設けられていること、 をそれぞれ特徴とする、放熱パイプを有する貯炭
   サイロ。