JP3190016U

JP3190016U - ドラム缶加熱装置

Info

Publication number: JP3190016U
Application number: JP2014000435U
Authority: JP
Inventors: 紀則山本; 久徳山内; 新太郎早川
Original assignee: KAWAI ELECTRIC HEATER CO., LTD.
Current assignee: KAWAI ELECTRIC HEATER CO., LTD.
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2024-01-29

Abstract

【課題】エネルギー損失が少ない脱着が容易なドラム缶加熱装置を提供する。【解決手段】立っているドラム缶を収納離脱するための開閉部１８を有する筒状の外殻部材１０１、１１１と、外殻部材１０１、１１１の内側に収納されたドラム缶の外周面に当接してドラム缶を加熱するシート状のヒータ１０２、１１２と、外殻部材１０１、１１１とヒータ１０２、１１２の間にありヒータ１０２、１１２を、収納されたドラム缶の外周面に押し付ける付勢手段１２、１３と、を備える。【選択図】図３

Description

本考案は、ドラム缶を収納して加熱するドラム缶加熱装置に関する。

近年、物流の安全性を高めるため、ドラム缶に入れて搬送する原料が多くなっている。これらの原料のうち使用前に加熱を要する（例えば常温で固化しているため、加熱して溶融液化が必要となるものなど）場合、内容物の加熱上限許容温度が１００℃以下のものでは、蒸気や電熱で熱湯を作り、これにドラム缶を浸漬（湯浴）して加熱を行ったり、また、蒸気や電熱で間接加熱室を作り、この間接加熱室内にドラム缶を保管して雰囲気空気により加熱を行っているものが知られている。

また、図１０に示すように、市販の商品として、ゴムシート内に電熱線を密度高く配線して温度制御を行う電気式バンドヒータ２０１〜２０３（一般にドラムヒータと称される）を内容物５００が入ったドラム缶１００の円筒胴壁１０１に巻き付けて（いわゆる腹巻き状態にして）加熱することも行われている（例えば、特許文献１参照。）。３０１は円筒状断熱材、３００は下面断熱材、３０２は上面断熱材（蓋）である。ドラム缶の底面１０３と下面断熱材３００との間には金属板４００が介挿されている。バンドヒータ２０１〜２０３はドラム缶１００の補強凸部１０２を避けて上部、中程部、下部の３カ所に巻き付けられている。

特開２００１−１１６４５９号公報

上述の従来技術には下記のような問題点がある。まず、熱湯にドラム缶を浸漬して加熱する方法であるが、一般にドラム缶に入れて搬送する内容物は、危険物や毒劇物であり、常温固化している内容物を加熱溶融するものでは、温浴浸漬の前に、搬送中のドラム缶の損傷を確認調査（非常に小さなピンホール有無を調査することになり、困難な作業である）しておく必要がある。仮に、加熱液化した時に温浴水中に内容物が漏出すると、その後の処理に大変なコストを要するとともに、常に公害防止問題として排水中の成分に注意を払う必要が生じて、管理上大変なリスクとコストを負わなくてはならない。また、温浴から蒸気として逃げる熱量、および浴壁から熱伝導で逃げる熱量は無視できない。

また、間接加熱室を作り、雰囲気空気でドラム缶内の内容物を加熱する方法は、ドライ加熱であるのでドラム缶の損傷により内容物が漏出すると目視ですぐわかり、また床上への流れ出しなので、床の仕様を予め考慮しておけば公害防止上の措置も容易であるという利点がある。しかしながら、熱の伝わり方が空気伝熱のため非常に悪く、冬期の加熱では必要温度への昇温に半日から１日を要するし、設備的にもスペース的にも生産効率上問題が多い。

さらに、通常のドラムヒータ２０〜２２をドラム缶１に巻き付けて、その後断熱材４０〜４２で覆う加熱装置では、ドラム缶への装着とドラム缶からの脱着に多大の時間を要する。

本考案は、上記の問題に鑑みてなされたもので、エネルギー損失が少なく脱着が容易なドラム缶加熱装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するためになされた本考案のドラム缶加熱装置は、立っているドラム缶を収納離脱するための開閉部を有する筒状の外殻部材と、前記外殻部材の内側に収納されたドラム缶の外周面に当接してドラム缶を加熱するシート状のヒータと、前記外殻部材と前記ヒータの間にあり前記ヒータを、収納されたドラム缶の外周面に押し付ける付勢手段と、を備えることを特徴とする。

ドラム缶を収納離脱するための開閉部を有するので、ドラム缶の収納、ドラム缶からの離脱が容易である。ヒータをドラム缶の外周面に押し付ける付勢手段を備えているので、ドラム缶のサイズが変わってもヒータをドラム缶の外周面に押し付けることができドエネルギー損失を抑えることができる。

上記のドラム缶加熱装置において、前記外殻部材は少なくとも２個の横断面が弧状の楯状部分を横方向に揺動自在に連結して構成され、その両端が前記開閉部の一部となるものとするとよい。これにより、ドラム缶の収納、ドラム缶からの離脱が一層容易になる。

なお、上記の横断面の「横」と横方向の「横」は、立っているドラム缶の高さ方向を縦としたときの「横」である。

また、前記外殻部材の下端部に車輪手段を持つとよい。これにより、ドラム缶の収納、ドラム缶からの離脱がより一層容易になる。

また、前記付勢手段は前記ヒータをドラム缶方向に押す押圧部と前記ヒータの横方向の両端を拡げる拡幅部とを有するものとするとよい。これにより、ドラム缶のサイズが変わってもエネルギー損失を確実に抑えることができる。

前記ヒータはシート状のヒータ本体とこのヒータ本体に積層されドラム缶の外周面に当接する保護層を持つものとするとよい。これにより、熱損失とヒータの損傷を抑制することができる。

前記外殻部材と離れ、ドラム缶が載置されてその下面を加熱する下面加熱手段を持つものとするとよい。これにより、ドラム缶の下面も加熱することができ短時間でドラム缶の内容物の温度を高くすることができる。

ドラム缶を収納離脱するための開閉部を有するので、ドラム缶の収納、ドラム缶からの離脱が容易である。ヒータをドラム缶の外周面に押し付ける付勢手段を備えているので、ドラム缶のサイズが変わってもヒータをドラム缶の外周面に押し付け急速に加熱することができエネルギー損失を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るドラム缶加熱装置の正面図である。開いた状態の側面加熱手段の概略正面視図である。図２のＡ−Ａ線端面視図である。図３の点線円内の拡大図である。側面加熱手段のヒータ単体断面図である。下面加熱手段のヒータ単体断面図である。側面加熱手段のヒータ結線図である。下面加熱手段のヒータ結線図である。ドラム缶内の水温の昇温特性を示すグラフである。従来のドラム缶加熱装置の使用状態を示す断面図である。

本考案のドラム缶加熱装置の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係るドラム缶加熱装置の正面図、図２は開いた状態の側面加熱手段の概略正面視図、図３は図２のＡ−Ａ線端面視図、図４は図３の点線円内の拡大図である。また、図５は側面加熱手段のヒータ単体断面図、図６は下面加熱手段のヒータ単体断面図、図７は側面加熱手段のヒータ結線図、図８は下面加熱手段のヒータ結線図である。

図１に示すように、実施形態のドラム缶加熱装置は、側面加熱手段１、蓋１５、下面加熱手段２及び制御ボックス３を備えている。

図２に示すように、側面加熱手段１は、左側面加熱手段１０、右側面加熱手段１１及び車輪手段（キャスター）１４を備えている。１６は左側面加熱手段１０と右側面加熱手段１１を結合する結合金具であり、１７は左側面加熱手段１０と右側面加熱手段１１とを横方向に揺動自在に連結する蝶番である。

結合金具１６は、左側面加熱手段１０に固定された爪部１６ａ及び右側面加熱手段に揺動可能に取り付けられた揺動レバー１６ｂを備え、揺動レバー１６ｂに係合するリング１６ｃを爪部１６ａに係合させて、揺動レバー１６ｂを搖動させることで爪部１６ａを搖動レバー１６ｂの方に引き寄せて固定するものである（図１参照。）。

図３に示すように、左側面加熱手段１０は断面が弧状の左外殻部材１０１と、左支持プレート１０２ｂに左発熱体１０２ａを支持した左ヒータ１０２を備えている。左側面加熱手段１０の開閉部１８に近い側には、収納されるドラム缶の外周面に左ヒータ１０２を押し付ける左付勢手段１２を備えている。

同様に、右側面加熱手段１１は断面が弧状の右外殻部材１１１と、右支持プレート１１２ｂに右発熱体１１２ａを支持した右ヒータ１１２を備え、右側面加熱手段１１の開閉部１８に近い側には、収納されるドラム缶の外周面に右ヒータ１１２を押し付ける右付勢手段１３を備えている。

左外殻部材１０１及び右外殻部材１１１はアルミやステンレス等の金属板が好ましい。また、左外殻部材１０１と右外殻部材１１１の内面は鏡面であるとよい。左発熱体１０２ａ、右発熱体１１２ａからの輻射熱放出を抑制することができる。

図４に示すように、左付勢手段１２は矩形アングル１２１ａにＬ型アングル１２１ｂを結合した左可動部材１２１が、ボルト１２１ｃで左支持プレート１０２ｂの横方向長さＬの横長穴１０２ｂ_１に摺動可能に係合されてなる。そして、ボルト１２１ｃはバネ１２１ｄで左支持プレート１０２ｂの横方向内側に固定されたボルト１２１ｅに付勢されている。また、左可動部材１２１はバネ１２１ｆを介して左外殻部材１０１の端部に変位可能に係合している。

右付勢手段１３は上記左付勢手段１２と同じ構成であり、説明を省略する。

図５に示すように、左ヒータ１０２は左支持プレート１０２ｂに左発熱体１０２ａが支持され、耐熱性弾性材１０２ａ３でモールドされている。左発熱体１０２ａは発熱線（ヒータ本体）１０２ａ_１を絶縁シート（保護層）１０２ａ_２でサンドイッチしてなる。１０２ａ４はリード線、１０２ａ_５はヒューズである。

発熱線１０２ａ_１は例えばニクロム線であり、絶縁シート１０２ａ_２は例えばシリコンシート、耐熱性弾性材１０２ａ_３は例えばシリコンモールドである。

右ヒータ１１２は上記左ヒータ１０２と同じ構成であり、説明を省略する。

下面加熱手段２の下面発熱体２０２ａは図６に示すように、発熱線２０２ａ_１を絶縁シート２０２ａ_２でサンドイッチしてなる。２０２ａ_３はヒューズである。

図２に示すように、左ヒータ１０２と右ヒータ１１２とが縦方向にドラム缶の補強凸部を外す位置に３個それぞれ配列されている。

図７は左発熱体１０２ａと右発熱体１１２ａの結線図で、それぞれ３個の発熱線１０２ａ_１、１１２ａ_１とヒューズ１０２ａ_５、１１２ａ_５が直列に接続され、ＡＣ２００Ｖが印加される。１１２ａ_６は熱電対である。

同様に、図８は下面発熱体２０２ａの結線図で、発熱線２０２ａ_１とヒューズ２０２ａ_５が直列接続され、ＡＣ２００Ｖが印加される。２０２ａ_６は熱電対である。

次に、実施形態に係るドラム缶加熱装置にドラム缶を収納する動作を説明する。先ず、リフト或いはクレーン等でドラム缶を下面加熱手段２の上に立たせる。次に、結合金具１６の揺動レバー１６ｂを揺動させて、リング１６ｃを爪部１６ａから外す。次に、蝶番１７で連結された左側面加熱手段１０と右側面加熱手段１１を横方向に開いて開閉部１８の幅を大きくして開閉部１８の反対側の連結部の蝶番１７の部位をドラム缶の外周に当接させる。次に、リング１６ｃを爪部１６ａに係合させ、揺動レバー１６ｂを搖動させて開閉部１８を閉じる。最後に、蓋１５を装着して収納動作が終了する。

図４に示すように、この開閉部１８を閉じる動作は以下の通りである。設計で想定した直径より大きな直径のドラム缶の場合、開閉部１８を閉じると、可動部材１２１には矢印Ａ_１方向の力と矢印Ｂ_１方向の力が加わり、可動部材１２１はバネ１２１ｆに抗して矢印Ａ_１方向に変位すると共にバネ１２１ｄに抗して矢印Ｂ_１方向に変位する。したがって、外形の大きなドラム缶の場合でも、左発熱体１０２と右発熱体１１２はドラム缶外周を隙間なく覆うように外周面に押し付けられる。

したがって、可動部材１２１、１３１（不図示）はヒータ１０２、１１２の横方向の両端を拡げる拡幅部になる。

設計で想定した直径より小さな直径のドラム缶の場合は、開閉部１８を閉じると、可動部材１２１にはバネ１２１ｆの付勢力で矢印Ａ_２方向に変位すると共に、バネ１２１ｄの付勢力で矢印Ｂ_２方向に変位する。したがって、外形の小さなドラム缶の場合でも、左発熱体１０２と右発熱体１１２はドラム缶外周を隙間なく覆うように外周面に押し付けられ、可動部１２１、１３１（不図示）がヒータ１０２、１１２をドラム缶方向に押す押圧部になる。

したがって、本考案のドラム缶加熱装置はあらゆるドラム缶に発熱体を密着させることができ、エネルギー損失が少ない。ＪＩＳドラム缶（外径５８５ｍｍ）から欧米ドラム缶（外径５９６ｍｍ）まで効率よく加熱することができる。

また、本考案のドラム缶加熱装置はキャスター１４を備えているので、手動で素早くドラム缶を収納することができる。

次に、ドラム缶を離脱する動作を説明する。先ず、蓋１５を取り去り、揺動レバー１６ｂを搖動させてリング１６ｃを爪部１６ａから外す。次に、蝶番１７で連結された左側面加熱手段１０と右側面加熱手段１１を横方向に開いて開閉部１８の幅を大きくして開閉部１８からドラム缶を離脱するように側面加熱手段１を移動させる、最後にドラム缶を下面加熱手段２から取り去ることでドラム缶の離脱が完了する。

＜ドラム缶加熱装置の比較試験＞
本考案のドラム缶加熱装置（実施例）と従来のドラム缶加熱装置（比較例）の昇温特性及びドラム缶の収納離脱時間を比較した。

（実施例）
図１に示す実施形態のドラム缶加熱装置であって、側面加熱手段１のワット数が３６００Ｗ、下面加熱手段２のワット数が１８５０Ｗである。

（比較例）
図１０に示す従来のドラム缶加熱装置を改良したもので、金属板４００を実施例の下面加熱手段２に変更したドラム缶加熱装置である。ドラムヒータ２０１、２０２、２０３の合計ワット数は実施例と同じ３６００Ｗである。

加熱するドラム缶は２００Ｌの水が入ったＪＩＳドラム缶であり水温を熱電対で測定した。気温１８℃での水温測定結果を図９に示す。

図９で、曲線イが実施例のドラム缶加熱装置で加熱したときの昇温曲線であり、曲線ロが比較例のドラム缶加熱装置で加熱したときの昇温曲線である。図９から次のことがわかる。

実施例のドラム缶加熱装置の場合、６．５時間加熱すると水温が１００℃になるのに対し、比較例のドラム缶加熱装置の場合、６．５時間加熱しても８５℃にしかならない。また、６０℃までの昇温時間が実施例のドラム缶加熱装置の場合３時間であるのに対し、比較例のドラム缶加熱装置の場合、４時間である。したがって、実施例のドラム缶加熱装置はエネルギー損失が少ないことがわかる。

１０１、１１１・・・・・・・・外殻部材
１０１、１１２・・・・・・・・ヒータ
１２、１３・・・・・・・・・・付勢手段
１４・・・・・・・・・・・・・車輪手段
１８・・・・・・・・・・・・・開閉部
１２１・・・・・・・・・・・・可動部材（押圧部、拡幅部）
１０２ａ_１・・・・・・・・・・発熱線（ヒータ本体）
１０２ａ_２・・・・・・・・・・絶縁シート（保護層）
２・・・・・・・・・・・・・・下面加熱手段

Claims

立っているドラム缶を収納離脱するための開閉部を有する筒状の外殻部材と、
前記外殻部材の内側に収納されたドラム缶の外周面に当接してドラム缶を加熱するシート状のヒータと、
前記外殻部材と前記ヒータの間にあり前記ヒータを、収納されたドラム缶の外周面に押し付ける付勢手段と、
を備えることを特徴とするドラム缶加熱装置。
前記外殻部材は少なくとも２個の横断面が弧状の楯状部分を横方向に揺動自在に連結して構成され、その両端が前記開閉部の一部となる請求項１に記載のドラム缶加熱装置。
前記外殻部材の下端部に車輪手段を持つ請求項１又は２に記載のドラム缶加熱装置。
前記付勢手段は前記ヒータをドラム缶方向に押す押圧部と前記ヒータの横方向の両端を拡げる拡幅部とを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラム缶加熱装置。
前記ヒータはシート状のヒータ本体とこのヒータ本体に積層されドラム缶の外周面に当接する保護層を持つ請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム缶加熱装置。
前記外殻部材と離れ、ドラム缶が載置されてその下面を加熱する下面加熱手段を持つ請求項１〜５のいずれか１項に記載のドラム缶加熱装置。