JPH0539277Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はLPGやLNG等の低温液を貯蔵する
地下式貯槽において、周囲の地盤等の凍結を防止
するため設けられる開放循環式のヒーターの改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

LPG（液化石油ガス）やLNG（液化天然ガス）
等の低温液を貯蔵する場合には、周囲循環と調和
をはかるため地下式の貯槽を用いることも多い。

この低温地下式貯槽では、地盤に形成した凹部
の側部および底部にコンクリートを打設してコン
クリート側壁とコンクリート底板とし、これらの
内側に断熱保冷材を介して内槽を構築するように
している。

このような低温地下式貯槽では、内槽に低温液
を貯蔵すると、断熱保冷材が介装されているもの
のコンクリート側壁とコンクリート底板を介して
次第に周囲の地盤が冷却され凍結されてしまう。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このため地盤等の膨張が生じ、コンクリート側
壁やコンクリート底板に大きな圧力が加わり、損
傷が生ずるおそれがある。

そこで、地盤等の凍結を防止するためヒーター
を設置するようにしており、コンクリート側壁の
外側とコンクリート底板の下側とにそれぞれ独立
した側部ヒーターと底部ヒーターを設けている。

例えば従来のヒーターの構造は、第２図に示す
ようになつており、コンクリート側壁１の外側に
設けられる側部ヒーター２は二重管を用いた伝熱
管３を円周方向等配にコンクリート側壁１に沿つ
て埋設し、内側の伝熱管３ａの上端部を入口ヘツ
ダー４に接続するとともに、外側の伝熱管３ｂの
上端部を出口ヘツダー５に接続して構成されてい
る。

したがつて、入口ヘツダー４から加熱媒体を供
給すると、内側の伝熱管３ａ内を下方に流れ、下
端部で外側の伝熱管３ｂに入つて上昇し、出口ヘ
ツダー５に到る間にコンクリート側壁１の外側の
地盤を加熱し、加熱後の加熱媒体は熱交換器６に
送られて加熱循環されるようになつている。

一方、コンクリート底板７の下側を加熱する底
部ヒーター８は、コンクリート底板７の底面に接
して蓄熱材である砕石を逆円錐状に充填した底部
伝熱層９を具え、この底部伝熱層９の外縁部に温
水等の加熱媒体を供給する供給管１０と接続され
た環状の放水リングが配置されており、加熱媒体
を底部伝熱層９内に開放注水するようになつてい
る。また、底部伝熱層９内に開放された加熱媒体
は中心部に形成された凹状の吸込部１１から循環
ポンプ１２で揚水され、側部ヒーター２の場合と
同様、熱交換器１３に送られて加熱循環されるよ
うになつている。

ところが、凍結防止ヒーターを側部ヒーター２
と底部ヒーター８とにそれぞれ独立させて配置し
ているため温度制御や流量制御も独立して行なわ
ねばならず、２組の制御機器や加熱用の熱交換器
が必要であり、運転管理が煩雑で、しかも建設コ
ストも高いという問題がある。

また、側部ヒーター２の熱効率を考察すると、
コンクリート側壁１の外側の温度分布は地表面に
近い所では温度が高く、地下に行くに従つて低い
ため、地下部分に至るまではできるだけ熱交換が
行なわれず、地下に行くに従つて多量の熱交換が
行なわれるようにすべきであるが、伝熱管３が二
重管であり、曲げ加工等が難しく熱効率を上げる
ことができないという問題がある。

この考案はかかる従来技術に鑑みてなされたも
ので、温度調整等の運転管理の簡素化がはかれ、
建設コストの低減がはかれるとともに、効率良く
加熱することができる低温地下式貯槽の凍結防止
ヒーターを提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの考案は、低温地
下式貯槽の底板下側に逆錐状の底部伝熱層を設
け、加熱媒体が供給される側部加熱用の伝熱管の
上部を側壁外に設置するとともに下部を側壁内に
設置し且つ下端開口部を前記底部伝熱層の外縁部
に配置する一方、側部伝熱層の中心部に連通させ
て加熱媒体を揚水循環する循環ポンプを設けたこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

低温地下式貯槽の側壁の外周囲の地盤等を加熱
する側部加熱用の伝熱管を上部は側壁外に配置し
て温度差を小さくして熱交換を抑え、下部は側壁
内に配置して大熱量で地盤等の凍結を防止し、さ
らに、伝熱管の下端開口部を蓄熱材である砕石等
が充填された底部伝熱層の外縁部に配置して加熱
媒体を開放注水するようにし、底板下側を加熱し
て凍結を防止するようにしており、単一の系統で
側部および底部の周囲を加熱するとともに、無駄
に熱交換が起らないようにして熱効率の向上をは
かつている。

〔実施例〕

以下この考案の一実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

低温地下式貯槽のコンクリート側壁１の外側お
よびコンクリート底板７の下側の地盤等の凍結を
防止する凍結防止ヒーター２０は、第１図にその
縦断面構造に示すように構成されている。すなわ
ち、一重の管を用いた側部加熱用の伝熱管２１が
コンクリート側壁１の外側に一定間隔で埋設さ
れ、中間部から曲げられてコンクリート側壁１内
に埋設されており、コンクリート底板７の下面よ
り下側で中心部を向くよう曲げられている。そし
て、各伝熱管２１の上端部が入口ヘツダー２２に
接続されており、加熱用の熱交換器２３と配管で
接続されて加熱媒体が供給されるようになつてい
る。

また、コンクリート底板７の下面に連接して蓄
熱材である砕石等を充填した底部伝熱層２４が設
けられ、その底面が逆円錐状等の逆錐面にしてあ
り、最も低い中心部に揚水循環用の凹状の吸込部
２５が形成してある。この底部伝熱層２４の外縁
部には、側部加熱用の伝熱管２１の下端開口部２
６が配置され、底部伝熱層２４に加熱媒体（例え
ば温水等）を開放注水するようになつている。そ
して、底部伝熱層２４に注水された加熱媒体を揚
水循環するためコンクリート側壁１と平行に掘消
した揚水ピツト２７に循環ポンプ２８が設置さ
れ、吸込部２５と配管で接続されるとともに、熱
交換器２３に接続されて閉流路が形成されてい
る。

かように構成した低温地下式貯槽の凍結防止ヒ
ーター２０では、加熱用の熱交換器２３で加熱さ
れた温水等の加熱媒体を入口ヘツダー２２を介し
て各伝熱管２１に供給すると、伝熱管２１の上部
が温度の低いコンクリート側壁１の外表面から距
離Ｌだけ離してあるので、コンクリート側壁１内
に埋設するのに比較して温度差が小さく熱交換を
抑制しながら地表より深さＨの温度が低くなる部
分に位置する伝熱管２１の下部に多量の熱量を供
給し、コンクリート側壁１の下部外周囲の凍結を
防止する。

一方、コンクリート側壁１の外周囲を加熱した
加熱媒体は、伝熱管２１の下端開口２６から底部
伝熱層２４に開放状態で注水される。この加熱媒
体は外縁部から中心部に向つて流れながらコンク
リート底板７の下側の地盤等を加熱して凍結を防
止して吸込部２５に溜まる。

そして、この吸込部２５から循環ポンプ２８で
揚水された加熱媒体は、再び熱交換器２３に送ら
れ、循環される。

こうして伝熱管２１の上部での熱交換量を調整
して凍結防止を行なつているが、伝熱管２１の上
部のコンクリート側壁１の外表面からの距離Ｌお
よび伝熱管２１のコンクリート側壁１に埋設する
位置までの深さＨは、低温液の種類や低温地下式
貯槽の断熱保冷性能によつて適宜決定する。

〔考案の効果〕

以上一実施例とともに具体的に説明したように
この考案によれば、低温地下式貯槽の側部加熱用
の伝熱管を上部は側壁外に、下部は側壁内に設置
し且つ下端開口部を底部伝熱層の外縁部に位置す
るようにし、伝熱管内を流下する加熱媒体で側部
を加熱し、下端開口部から底部伝熱層に開放注水
される加熱媒体で底部を加熱し、循環ポンプて揚
水循環するようにしたので、加熱媒体は側部と底
部とを別々に流れていた従来装置と異なり、一系
統となつて温度や流量制御も容易で運転管理の簡
素化がはかれる。

また、機器の点数の減少や二重伝熱管の廃止に
より建設コストの大幅低減となる。

さらに、伝熱管が一重管で良いので曲げ加工等
が容易となり、熱効率が最良となるよう上部を側
壁外に、下部を側壁内に配置することも可能とな
つた。

したがつて、低温地下式貯槽の側部を加熱して
凍結を防止すると同時に、地表面付近の貯槽内の
低温液に伝わる入熱を抑えることができBOGの
発生を最小限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の低温地下式貯槽の凍結防止
ヒーターの一実施例にかかる縦断面図、第２図は
従来例の縦断面図である。 １……コンクリート側壁、７……コンクリート
底板、２０……凍結防止ヒーター、２１……伝熱
管、２２……入口ヘツダー、２３……熱交換器、
２４……底部伝熱層、２５……吸込部、２６……
下端開口部、２７……揚水ピツト、２８……循環
ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 低温地下式貯槽の底板下側に逆錐状の底部伝熱
   層を設け、加熱媒体が供給される側部加熱用の伝
   熱管の上部を側壁外に設置するとともに下部を側
   壁内に設置し且つ下端開口部を前記底部伝熱層の
   外縁部に配置する一方、底部伝熱層の中心部に連
   通させて加熱媒体を揚水循環する循環ポンプを設
   けたことを特徴とする低温地下式貯槽の凍結防止
   ヒーター。