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公開番号2025109223
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024002923
出願日2024-01-12
発明の名称発熱性評価装置
出願人北海道電力株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 25/50 20060101AFI20250717BHJP(測定;試験)
要約【課題】簡単に持ち運ぶことができ、物質の発熱性を評価することが可能な発熱性評価装置を提供する。
【解決手段】評価装置1は、断熱容器2と、断熱容器2内に収容され、石炭試料が収容される反応容器3と、断熱容器2を通って反応容器3に接続され、酸素タンク4aから反応容器3内に酸素を供給する送気管4と、断熱容器2を通って反応容器3に接続され、反応容器3内で発生したガスを排出する排気管5と、断熱容器2、反応容器3又は送気管4に支持され、反応容器3及び送気管4を加温するヒータ6と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
断熱容器と、
前記断熱容器内に収容され、試料が収容される反応容器と、
前記断熱容器を通って前記反応容器に接続され、酸素供給源から前記反応容器内に酸素を供給する送気管と、
前記断熱容器を通って前記反応容器に接続され、前記反応容器内で発生したガスを排出する排気管と、
前記断熱容器、前記反応容器又は前記送気管に支持され、前記反応容器及び前記送気管を加温するヒータと、
を備える発熱性評価装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記送気管の一部は、前記反応容器の表面に這うように配置され、
前記ヒータは、前記反応容器と、前記送気管のうち前記反応容器の表面に這うように配置された部分と、を加温する、
請求項１に記載の発熱性評価装置。
【請求項３】
前記送気管の一部は、前記反応容器の周面部の周りに螺旋状に巻き付けられた螺旋管であり、
前記ヒータは、前記反応容器の前記周面部と前記螺旋管とを加温する、
請求項２に記載の発熱性評価装置。
【請求項４】
前記螺旋管には、前記反応容器の下側から上側に向かって酸素が流れるように前記酸素供給源及び前記反応容器が接続されている、
請求項３に記載の発熱性評価装置。
【請求項５】
前記反応容器に支持され、前記反応容器内の前記試料の温度を測定する第１の温度計と、
前記送気管に支持され、前記送気管内を流れる酸素の温度を測定する第２の温度計と、
前記ヒータ、前記第１の温度計及び前記第２の温度計に電気的に接続され、前記第２の温度計で測定された酸素温度が前記第１の温度計で測定された前記試料の温度に追従するように前記ヒータの動作を制御する制御装置と、
をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の発熱性評価装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱性評価装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
サイロに貯留された石炭がある一定の条件を満たすと、自然に発熱する現象が知られている。石炭の自然発熱を抑制するには、石炭の種別毎に発熱性を評価し、それに応じて対策を施すことが必要である。石炭の発熱性評価では、石炭試料が収容された反応容器内に酸素を供給して自然発熱させた石炭試料の昇温速度を測定し、この昇温速度に基づいて石炭の発熱性を評価している。例えば、特許文献１には、恒温槽に石炭試料を収容した反応容器を収容し、反応容器に加温された酸素を供給することで、石炭の発熱性を評価する評価装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－６６２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の評価装置では、恒温槽により反応容器を加温すると共に、ガス供給管を恒温槽内に配置するか、別途酸素を加温する装置を用いて酸素を加温している。このため、特許文献１の評価装置では、恒温槽を用いることが必須であり、それゆえに簡単に持ち運ぶことができず、設備が整っていない場所では石炭の発熱性評価を行うこともできない、という問題がある。このような問題は、石炭の発熱性を評価する場合に限られず、他の物質の発熱性を評価する場合にも存在している。
【０００５】
本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、簡単に持ち運ぶことができ、物質の発熱性を評価することが可能な発熱性評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る発熱性評価装置は、
断熱容器と、
前記断熱容器内に収容され、試料が収容される反応容器と、
前記断熱容器を通って前記反応容器に接続され、酸素供給源から前記反応容器内に酸素を供給する送気管と、
前記断熱容器を通って前記反応容器に接続され、前記反応容器内で発生したガスを排出する排気管と、
前記断熱容器、前記反応容器又は前記送気管に支持され、前記反応容器及び前記送気管を加温するヒータと、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単に持ち運ぶことができ、物質の発熱性を評価することが可能な発熱性評価装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施の形態に係る発熱性評価装置の全体的な構成を示す概略図である。
本発明の実施の形態に係る発熱性評価装置における送気管の具体的な構成を示す図である。
本発明の実施の形態に係る石炭の発熱性評価方法の流れを示すフローチャートである。
本発明の実施の形態に係る昇温時間測定工程の流れを示すフローチャートである。
実施例１における試作機の外観を撮影した図である。
実施例１～４における試験条件を示す図である。
実施例１における発熱性評価試験の結果を示すグラフである。
実施例２における発熱性評価試験（条件４）の結果を示すグラフである。
実施例２における発熱性評価試験（条件５）の結果を示すグラフである。
実施例２における発熱性評価試験（条件６）の結果を示すグラフである。
実施例３における発熱性評価試験の結果を示すグラフである。
実施例４における発熱性評価試験の結果を示すグラフである。
恒温槽を用いて実施した発熱性評価試験の結果を示すグラフである。
実施例５における改良型試作機の外観を撮影した図である。
実施例５における発熱性評価試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る発熱性評価装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面では、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。実施の形態では、発熱性評価試験の対象となる試料として石炭試料を用いる場合を例に説明する。
【００１０】
実施の形態に係る発熱性評価装置は、反応容器内に収容された石炭試料に酸素を継続的に供給することで石炭試料が自然発熱して温度が上昇するのに要する時間（昇温時間）を測定する装置である。ユーザは、予め作成した評価基準を参照して、炭種毎に測定した昇温時間に基づいて炭種毎の発熱性を評価する。昇温時間が大きいほど、石炭の発熱性が低いと評価される。
（【００１１】以降は省略されています）

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