JPS6099892A - 放熱パイプを有する貯炭サイロ - 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】 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１．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、掘り返してこもった
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
＠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）などが実
施されたが、手数がかかり、面倒であった。

ところで、円筒形サイロについて自然発火シーミレージ
ョンを行なった結果、次のことが判明した。

即ち、円すいホッパ形貯炭サイロ１の場合は、第１図Ａ
に示したように、貯蔵石岩２の上部であって一定深さの
中心イ」近乙の温度上昇が特に大きい。また、中央コー
ン形貯炭ザイロ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、斜線を伺し
た環状部分５の温度は、貯蔵日数９０日で８ＤＣが検出
さｔ″した。

従って、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１−て
やれば、自然発火の危険は全て解消できるということぞ
ある。

（発明の目的） そこで、この発明の目的は、上述の自然発火シュミレー
ションの結果を応用して、日常的に格別の手数を袈しな
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、この発ツＪの貯炭サイロは
、収容した貯蔵石炭の発熱、温度上昇が特に大きい部分
に放熱パイプを設置した構成とされている。

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
って危険な温度上昇を未然に防止するのである〇 従って、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せしめることができ
る。かくすると、ランニングコストが無用で、経済的で
ある。

また、円すいホッパ形貯炭サイロの場合、放熱パイプ（
ｒｉ、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
する。この場合にも、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ィン
を有する構造とし、又は内径側に放熱フィンを突出させ
、熱交換の効率を高めた構成とされる。あるいは強制冷
却の手段として・放熱パイプ自体のみならず、吸熱フィ
ン等にまで水冷管を付設し、これに冷却水循環回路を接
続し、冷却水の強制循環により冷却効果を一層高める構
成も実施可能である。

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。該放熱バイブロぼ、熱伝導率の大きい鉄・
銅・アルミニウムの如き金屑で作製されている。放熱バ
イブロの下端は、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。

従って、外気取入口９から流入１〜た冷気は、いわゆる
煙突効果により放熱バイブロ中を上昇し、上端より外部
に放散さ１する。

上記第１図Ｂに示（−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乙に伝わり、同放熱バイブロ中
を伝導するほか、同放熱バイブロ中を上昇する気流によ
って吸熱され、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。

従って、上記環状部分５に熱がこもって温度上昇するひ
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６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バイブロ
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中に示（〜た環状部分５に向って突出せられた
吸熱フィンである。

この吸熱フィン１０・・・は、シュミレーションの結果
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図の放熱バイブロの場合、吸熱フィン　６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、放熱フィン１１・・・を有する。

従って、貯蔵石炭２中にこもった熱は、吸熱フィン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、放熱バイブロに伝わった熱は、放
熱フィン１１・・・を介（２て同放熱バイブロ中を上昇
する気流に高効率に伝達し、もってサイロ外に放散され
る。

なお、図中１２は吸熱フィン１０に取り付けたｆｊＦＡ
　ＩＪｅセンサであり、これによって貯蔵石炭２中の温
度監視を行なうことが′″′ｃ＠る。

ｆ（＋１えば放熱バイブロの上端に排風（紫を設置する
か、又は外気取入口９に送風機を設置し、自然通風力に
よる放熱によってもなお貯蔵石炭２のγ都度上昇が温度
センサ１２で検出された場合、排風俸あるいは送風機を
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は放熱バイブロ及び吸熱フィン１０に沿って
その外表面に刊設された水冷管である。この水冷′け１
６は、循環ポンプ１４及びラジェータ１５と共に水冷閉
回路を形成し、でいる。

つまり、水タンク１６の冷却水を循環ポンプ１４でくみ
上げ、水冷管１３申を上昇させ％貯蔵石炭２中にこもっ
た熱を奪わせる。かくして、昇温した水の熱は、ラジェ
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０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。従って、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、放熱バイブ６の上記自然通風に
よる空冷と併用するものとし、空冷によってもなお石炭
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
ホッパ形貯炭サイロ１の中心部であって同サイロの上端
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乙に必要十分
に到達する長さのものとして、いわゆる非貫通形として
ることがむずかしいからである。もっとも、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
ミニウムの如き全屈で作成されている。

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。

カくシて、円すいホッパ形ザイロ１に貯蔵された石炭の
温度上昇が特に大きい中心１１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ノする。よって
、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
って貯蔵石炭２の温度上昇が特に大きい中心イ」近３（
第１図ンに突出させた吸熱フィンである。

この放熱パイプ１７の構造群ｉは、第９図と第１０図に
示１〜たとおりであり、断熱材で形成されｆｃ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（
ｊり造とさ）１ている。

内・外管１７ａ、１７ｂは、放熱フィンを兼ねた支持板
２０により一体的に連結されている。

内管１７ａ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１７１′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。

つ址り、貯蔵石炭２０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、円管１７ａを通じて流入し下降し定空気は、
外管１７ｂに沿っ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
ン小作用を奏する。

従って、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、放熱ノζイブ１７の吸熱フィン１９を長く
延長せしめ、ザイロ周胴部に当接させ固ＭＩ−た構成の
貯炭サイロを示している。

従って、放熱バイブ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、吸熱フィン２２
の高さと略等長の単なる構造快素となし、各放熱フィン
２２に一連の冷却水管２６を付設（−１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、Ｉｌｌは自然発火シュミレーションの結果を
簡単に示した説明図、第２図と第６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〕くイブの構成を示す斜視図である。 発　明　者　大　沢　武　彦 発　明　渚　萩　原　忠　治 発明渚　石　油　俊　明 発　明　者　星　野　春　夫 出願人　株式会社竹中工務店 代理人　弁理士　高　ｔｉｔ、、法部　。 第１図Ａ　＊１ｇＢ 第２図 第３図　第４図 第５図　第６１ 第８０ 第９図

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放熱パイプを設置したことを特徴と
   する。放熱パイプを有する貯炭サイロ。 （２、特許請求の範囲第１項に記載した放熱パイプは、
   貯炭サイロの上下方向に貫通するものとして設置し、そ
   の下端部を外気取入口と連通せしめている貯炭サイロ。 （６）特許請求の範囲第１項に記載した放熱パイプは、
   貯炭サイロの上端部から、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ものとして設置して
   いる貯炭サイロ。 （４）特許請求の範囲第１項又は第２項又は第６項に記
   載した放熱パイプは、貯蔵石炭の温度上昇が特に大きい
   部分に突出する吸熱フィンを有する貯炭サイロ。