JP3241195U - 加温用ボックス - Google Patents

Abstract

【課題】 防爆性能を満たすとともに、構造がシンプルで低コストに構成することができる加温用ボックスを提供する。
【解決手段】 加温用ボックス１は、密閉された室内で可燃物Ａを加温するためのものである。上記室内にスチームコイルヒーター２１とヒーター用送風機２２とが配置されていて、室外から高温水蒸気をスチームコイルヒーター２１に供給するとともに、ヒーター用送風機２２がスチームコイルヒーター２１の表面に室内空気を流すことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

請求項に係る考案は、可燃物を安全に加温することができる加温用ボックスに関するものである。

可燃性のガスや引火性液体の蒸気が存在し得る場所では、防爆上の配慮が必要であり、電気設備を設置しまたは使用する場合については、「工場電気設備防爆指針」などの基準が定められている。
下記の特許文献１に示された液体加熱装置も、電熱器を用いて塗料等の可燃性の液体を加熱するものであり、防爆上の処置がされている。

特開昭５２－５０３６号公報

特許文献１に記載の装置は、電熱器（シーズヒーター）を発熱源として液体を加熱するものであるため、防爆上の配慮から構造が複雑になっている。
本願請求項に係る考案は、防爆性能を満たすとともに、構造がシンプルで低コストに構成することができる加温用ボックスを提供するものである。

本考案は、密閉された室内で可燃物を加温するための加温用ボックスであって、
・ 上記室内にスチームコイルヒーターとヒーター用送風機とが配置されていて、
・ 室外から高温水蒸気を上記スチームコイルヒーターに供給するとともに、
・ 上記ヒーター用送風機が上記スチームコイルヒーターの表面に室内空気を流すこと
を特徴とするものである。
考案による加温用ボックスの一例を図１等に示している。図において符号１ａがボックス本体であり、内部に可燃物（の入った容器）Ａを設置することができる。ボックス本体１ａの室内にスチームコイルヒーター２１とヒーター用送風機２２とが配置されていて、室外に設けられたボイラー３５で発生した高温水蒸気をスチームコイルヒーター２１に供給する。

本考案の加温用ボックスは、室外で発生させた高温水蒸気の熱を、スチームコイルヒーターを介して室内に供給することにより、室内の可燃物を加温することができる。可燃物がある室内に加温用の電熱器を設けるものでないこと、可燃性のない水蒸気を熱媒体として使用すること、また、その高温水蒸気を室外から供給するので水蒸気の加熱手段を室外に配置できることから、きわめて高い防爆性能を具備することができる。したがって、この加温用ボックスによれば、室内で可燃物を加熱するものでありながら、シンプルな構成によって必要な防爆性能を満たすことができる。
また、ヒーター用送風機が上記スチームコイルヒーターの表面に室内空気を流すため、当該コイルヒーターに供給される高温水蒸気の熱を、加温用ボックスの室内に広く伝えることができる。

上記考案の加温用ボックスについては、上記室内に、室内空気を攪拌するための攪拌用送風機がさらに配置されているのが好ましい。
図１の例においても、攪拌用送風機２３がボックス本体１ａの室内に設けられている。
上記のように攪拌用送風機が配置されていて室内空気を攪拌するなら、加温用ボックスの室内全体を均一な温度にするうえで有利である。そのため、室内に置いた可燃物を、その置き場所によらず等しく加温できるという、好ましい特性を発揮することができる。

上記の加温用ボックスについて、ヒーター用送風機および攪拌用送風機が防爆型シロッコファンであるのが好ましい。
送風機は、一般にその駆動源としてモータ（電動機）を使用するため、防爆上の配慮が不可欠である。シロッコファンは、小型でありながら大きな風量を得やすいため、防爆型の小型の電動機と組み合わせて防爆型の送風機とすることが容易である。そのため、ヒーター用送風機および攪拌用送風機に防爆型シロッコファンを使用すると、加温用ボックスの安全性を確実に、かつ低コストで実現することが可能である。

上記の加温用ボックスについて、スチームコイルヒーターに高温水蒸気を供給するために、ボイラーと圧力制御弁と流量制御弁とを含む水蒸気供給装置が室外に設けられているとよい。
図１の例においても、ボイラー３５等を含む水蒸気供給装置３がボックス本体１ａの室外に設けられている。
ボイラーで発生した高温水蒸気を、圧力制御弁と流量制御弁とを含む水蒸気供給装置を用いて適切な圧力および適切な流量にコントロールしながらスチームコイルヒーターに供給すると、供給熱量を制御して加温用ボックスの室内を適切な温度にすることができる。また、スチームコイルヒーター等に、圧力的または熱的な過剰の負荷がかかることを防止することもできる。ボイラーは加熱手段を有しており、また、圧力制御弁および流量制御弁は圧力または流量の制御のために電気信号を使用するのが一般的であるが、それらの各機器を室外に設けることから、加温用ボックスの防爆性能を保つうえでも不都合はない。

上記の加温用ボックスはとくに、上記の水蒸気供給装置が、１００～１１０℃の水蒸気を、上記流量制御弁によって流量制御しながら上記スチームコイルヒーターに供給し、それによって、３０～９０℃の範囲内の特定温度に室内空気の温度をコントロールするものであるのが好ましい。
たとえば、特許文献１の例のように塗料を加温して温度管理する場合のように、可燃物について３０～９０℃の範囲で加温して温度維持することがしばしば要請される。そのためには、上記のとおり１００～１１０℃の水蒸気を、制御しながらスチームコイルヒーターに供給して室内空気の温度を３０～９０℃にコントロールするのが適切である。
１００～１１０℃の高温水蒸気を供給する水蒸気供給装置は比較的容易に低コストで構成することができるほか、そのような高温水蒸気を流量制御しながらスチームコイルヒーターに供給することによって室内空気を３０～９０℃に設定することも難しくない。そのため上記の加温用ボックスは、可燃物を３０～９０℃の範囲に加温し維持するための手段として好ましいと言える。

考案の加温用ボックスは、とくに、壁面に高断熱性樹脂板を有するものであると好ましい。
壁面に高断熱性樹脂板を有するボックスであれば、室内に供給した熱を室外に逃がさずに保つ能力に優れている。したがって、そのような加温用ボックスは、高温水蒸気によって供給される熱量を、室内に置いた可燃物に効率的に伝えることができ、熱効率が高いと言える。

本考案の加温用ボックスは、その室内で可燃物を加熱するものでありながら、シンプルな構成によって必要な防爆性能を満たすことができる。室内に加温用の電熱器を設けるものでないうえ、可燃性のない水蒸気を熱媒体とし、またその水蒸気を室外から供給するものであるから、防爆性能を具備しやすいのである。
とくに、室内空気を攪拌するための攪拌用送風機が配置されていると、加温用ボックスの室内全体を均一な温度にできるため、可燃物をその置き場所によらず等しく加温することができる。
また、ヒーター用送風機および攪拌用送風機が防爆型シロッコファンであると、加温用ボックスの安全性を確実に低コストで実現することができる。

ボイラーと圧力制御弁と流量制御弁とを含む水蒸気供給装置が室外に設けられると、高温水蒸気による供給熱量を制御して加温用ボックスの室内を適切な温度にすることができるとともに、防爆上も好ましい。
可燃物について３０～９０℃の範囲に加温して温度維持するためには、１００～１１０℃の水蒸気を、流量制御しながらスチームコイルヒーターに供給するのがよい。
また、壁面に高断熱性樹脂板を有するボックスであれば、熱効率にすぐれる点で有利である。

考案の実施例である加温用ボックス１についての図面であり、図１（ａ）・（ｂ）は、それぞれ、水平断面および鉛直断面によって室内等の機器配置を示す平面図および側面図である。 図２（ａ）・（ｂ）も上記の加温用ボックス１についての図面であり、それぞれ、図１（ｂ）の左方開口部および右方から見た室内等の機器配置を示す正面図および背面図である。 上記の加温用ボックス１、水蒸気供給装置３および制御盤５についての機器系統図である。

考案の実施例を図１～図３に示す。
図示の加温用ボックス１は、貨物輸送に使われるコンテナをボックス本体１ａとして利用することにより構成したものである。高さ約２．６ｍ、幅約２．３ｍ、奥行き約６ｍのボックス本体１ａの室内に、液体可燃物の入った金属缶Ａを複数個を並べ、それら金属缶Ａ内の可燃物を安全に加温するのがこの加温用ボックス１の用途である。

ボックス本体１ａ内への上記金属缶Ａの搬入・搬出は、図１（ａ）・（ｂ）における左方の開閉扉１１を開いて開口部１１ａから行う。ボックス本体１ａの床上に、多数のローラを有する架台１２を２列設置しているため、上記の各金属缶Ａは、図２（ａ）のように架台１２のローラ上に載せたうえ、ボックス本体１ａの開口部から室内奥へ搬入し、またその逆方向に搬出することができる。

金属缶Ａ内の可燃物を加温する手段として、図１（ａ）・（ｂ）のとおり、ボックス本体１ａの室内上部にスチームコイルヒーター２１を設けている。スチームコイルヒーター２１は、構造的にはプレートフィンヒーターであって、スチーム（高温水蒸気）を通すチューブに多数のフィンを取り付けたものである。図１の右方に示す水蒸気供給装置３においてスチームを発生させ、それをスチームコイルヒーター２１に流す。

スチームの熱量を室内に伝えるために、ヒーター用の送風機２２をスチームコイルヒーター２１に連結して室内上部に取り付けている。図示の例では、１台のスチームコイルヒーター２１に対して２台の並列の送風機２２を連結している。各送風機２２は、シロッコファンに全閉外扇型の防爆型電動機を組み付けた防爆性能の高いものである。２台の送風機２２によって室内空気をスチームコイルヒーター２１に向けて流すと、同ヒーター２１のチューブとフィンとを介してスチームの熱量が効率的に室内空気に伝達される。

室内上部には、上記のスチームコイルヒーター２１とは離れた位置に攪拌用の送風機２３を２台取り付けている。これら送風機２３で室内空気を攪拌することによって、ボックス本体１ａの内部を均一な温度にすることができ、もって各金属缶Ａ内の可燃物を等しく加温することが可能になる。攪拌用の送風機２３も、シロッコファンに全閉外扇型の防爆型電動機を組み付けた防爆性能の高いものである。

なお、室内空気の温度を検知するため、室温センサー２９を室内に取り付けている。
そのほか、室内の熱が壁面を通して外部へ放散することを効果的に防止するためには、ボックス本体１ａの壁面（側壁、天井、床板の全部または一部）の内側または外側に高断熱性の樹脂板を張り付けるとよい。張り付けるのではなく壁面そのものを高断熱性樹脂板で構成するのも好ましい。

ボックス本体１ａにはさらに、排気用のダクト２４とともに排気用送風機２５を取り付け、また、外気の取入れ口２６を設けている。ダクト２４の端部（吸入端）は室内下方位置に設けて開閉板を付設し、外気の取入れ口２６は側壁上部に設けたうえ開閉板を取り付けている。金属缶Ａを新たに搬入する際などには、上記の各開閉板を開いたうえ排気用送風機２５を起動することによって室内空気を入れ替えることができる。
ボックス本体１ａの室内には、以上のほか、照明灯２７やスチームコイルヒーター２１の保護のためのガードバー２８等も付設してある。

スチームを発生させてスチームコイルヒーター２１に供給するための水蒸気供給装置３と、同供給装置３や上記の各送風機２２・２３等を制御する制御盤５とは、ボックス本体１ａの室外に、図２（ｂ）のように設置している。図において符号３２は軟水器、符号３５はボイラーであって、いずれも水蒸気供給装置３の一部である。

水蒸気供給装置３とスチームコイルヒーター２１等との間のスチーム等の供給系統、および制御盤５による制御系統を、図３に示している。
水蒸気供給装置３において、スチーム等の供給系統はつぎのように構成している。まず吸水管３１から水の供給を受け、軟水器３２に通すことによって軟水化する。軟水化した水をタンク３３に貯留しながら給水ポンプ３４によってボイラー３５へ供給する。ボイラー３５は電気ヒーターにより水を加熱してスチームを発生させる。ボイラー３５には、安全弁３７やエアー抜き弁３８等の安全手段が付設され、排水管３６も接続されている。また、発生したスチームの温度を検知するとともに上記電気ヒーターの出力制御等を行うボイラー制御盤３５ａも備わっている。

ボイラー３５で発生したスチームは、スチーム供給管３９へ送り、減圧弁（約0.1MPaへの圧力制御弁）４１、緊急停止用電磁弁４２、圧力計４３、流量制御弁４４、圧力計４５等を含む制御機器を通して、室内への導入管４６へ供給する。室内への導入管４６は、スチームコイルヒーター２１につながっており、そのチューブにスチームを送り込む。上述のように、スチームコイルヒーター２１と送風機２２との作用によって、スチームの熱量をボックス本体１ａの室内へ伝えることができる。
スチームコイルヒーター２１で凝縮した水は、排水管４７から室外に流出させ、スチームトラップ４８を通したうえドレン管４９にて排出させる。

室外に設置している上記の制御盤５は、水蒸気供給装置３における各制御機器と送風機２２・２３および室温センサー２９に接続し、それらとの間で制御用信号を授受できるようにしている。水蒸気供給装置３内の機器については、ボイラー制御盤３５ａのほか、スチーム供給管３９に設けられた上記の緊急停止用電磁弁４２と流量制御弁４４とを、制御盤５に接続している。送風機２２・２３については、合計４台の電動機のそれぞれを制御盤５に接続している。とくに、室温センサー２９と流量調整弁４４とについては、制御盤５内の温度調節器５ａに接続している。

加温用ボックス１と水蒸気供給装置３とを運転する間、制御盤５は、室温センサー２９の信号入力を受け、それが示す室温に応じて、ボイラー制御盤３５ａを通じボイラー３５を制御するとともに、流量制御弁４４を操作して蒸気流量を制御し、かつ、送風機２２・２３の出力を制御する。そうした制御によって、ボックス本体１ａ内の室温を設定温度にし、もって金属缶Ａ内の可燃物を適切に加温する。

たとえば、室温センサー２９が示す温度が設定温度よりも低い場合、ボイラー制御盤３５ａを通じてボイラー３５によるスチームの発生量や温度を高くし、また流量制御弁４４の開度を上げることによって、スチームコイルヒーター２１に多めのスチームを送る。同時に、送風機２２・２３の出力を上げることにより、スチームの熱量を室内に多く供給し拡散して室温を上昇させることができる。
上記した制御を行うことにより、たとえば、金属缶Ａ内の可燃物を３０～９０℃の範囲内の特定温度に加温すべく室温を上昇させることは、ボイラー３５によって１００～１１０℃のスチームを発生させたうえ、圧力を約０．１ＭＰａとして適切な流量をスチームコイルヒーター２１に供給し、送風機２２・２３にて適切な送風を行うことによって、実現することができる。

なお、上の実施例はコンテナを利用して構成したものだが、考案の加温用ボックスはそれに限るものではない。ボックス本体の大きさ（容積）についても、可燃物の量やその容器の大きさ等に併せて適宜に定めればよく、上記の例に限るものではない。

１ 加温用ボックス
１ａ ボックス本体
３ 水蒸気供給装置
５ 制御盤
２１ スチームコイルヒーター
２２ （ヒーター用）送風機
２３ （攪拌用）送風機
２９ 室温センサー
３５ ボイラー
４１ 減圧弁（圧力制御弁）
４４ 流量制御弁

Claims (6)

1. 密閉された室内で可燃物を加温するための加温用ボックスであって、
   上記室内にスチームコイルヒーターとヒーター用送風機とが配置されていて、室外から高温水蒸気を上記スチームコイルヒーターに供給するとともに、上記ヒーター用送風機が上記スチームコイルヒーターの表面に室内空気を流すよう構成されていることを特徴とする加温用ボックス。
2. 上記室内に、室内空気を攪拌するための攪拌用送風機がさらに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加温用ボックス。
3. 上記のヒーター用送風機および攪拌用送風機が防爆型シロッコファンであることを特徴とする請求項２に記載の加温用ボックス。
4. 上記スチームコイルヒーターに高温水蒸気を供給するために、ボイラーと圧力制御弁と流量制御弁とを含む水蒸気供給装置が室外に設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の加温用ボックス。
5. 上記の水蒸気供給装置が、１００～１１０℃の水蒸気を、上記流量制御弁によって流量制御しながら上記スチームコイルヒーターに供給することにより、３０～９０℃の範囲で室内空気の温度をコントロールするよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載の加温用ボックス。
6. 壁面に高断熱性樹脂板を有することを特徴とする請求項１または２に記載の加温用ボックス。

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