JP2006066241A - 液中用空だき防止電気ヒーター - Google Patents

Abstract

【課題】 別個に電気ヒーターや液面レベルセンサーをその設置位置を注意深く配慮しながら設置する煩雑さを回避して、電気ヒーターにヒーター機能とともに空だき防止機能を兼備せしめることにより、それぞれの機能の位置関係が予め設定されているため、設置するだけで両機能を十分に発揮させることができ、装置の安全確保が確実かつ経済的に実施できる液中用空だき防止電気ヒーターを提供する。
【解決手段】 発熱部２を内蔵したヒーター外管３の外周には、該外管３に沿って上下にスライド可能な液面浮上性環状体４を嵌装し、前記ヒーター外管３の内側には、前記液面浮上性環状体４に内蔵した磁石４１の磁力を検知して空だき防止信号を発信するセンサー部５を設置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液中用空だき防止電気ヒーターに関するものである。

メッキ槽などの表面処理槽等で使用する液中ヒーターは、液中で使用することを前提に発熱部が構成されており、使用時の操作の誤りや判断ミスによって処理槽内の液が無い状態が発生しているにもかかわらず、ヒーターがそのまま使用された場合には、ヒーターは放熱不良の状態となり、ヒーターの温度が過度に上昇し、いわゆる空だき状態となって、ヒーターが過熱して、ヒーター自身の損傷に止まらず、漏電、感電、設備の火災といった事態に発展することが稀ではない。

こうした事態を防止するため、電気ヒーターの発熱部上部の必要な高さの個所にテープやリング等を要注意の液面レベルの表示用として使用している。しかし、これらはあくまで設備の管理者が人為的に目視により液面レベルと要注意レベルとをチェックして必要液面レベルを確保することが日常的に求められているのである。しかし、この方法では、管理ミスにより空だき状態がしばしば発生し、損傷を受けることが多い。

このため、電気ヒーターを使用する処理槽では、必ず液面レベルを監視するセンサーを設置して、液面レベルの異常を早期に検知し、制御盤等により異常発生時に供給電源を遮断するようなシステムを採用して、空だき防止の措置が取られるのが一般的である。この場合、取り付けのスペースの確保を要するのみならず、取り付けのための工数が必要となるが、電気ヒーターと液面レベルセンサーはそれぞれ別個に処理槽に設置された電気ヒーターの発熱部の高さと液面レベルセンサーの検知する液面の高さが所定の関係を有するように、ヒーターと液面最低レベルセンサーの動作点との関係を精確に確認して取り付ける必要があり、煩雑な作業を要し、時間と労力を要するという欠点があった。

すなわち，図５に示すように、従来の処理槽等では、電気ヒーターの他にレベルセンサーや温度センサーを配置しており、液面最低レベルラインは、電気ヒーターの形状、発熱時の消費電力、構成材料によって異なるが、通常、発熱部上端から安全領域を含めて５０〜１００mm上に設定される。従って、レベルセンサーを設置する場合において、レベルセンサーの動作領域を上記の範囲に合わせられていないと、レベルセンサーの的確な動作が保証できないこととなる。このため、レベルセンサーの選定にあたっても配慮が必要となる。また、レベルセンサーの処理槽への取り付けも厄介な課題があり、レベルセンサーの取り付け具を槽の上に取り付ける場合に、取り付け高さを調整するために加工が必要となる。また、取り付け高さも上記の関係から規制されるなどの問題点がある。

本発明は、かかる現状に鑑み、別個に電気ヒーターや液面レベルセンサーをその設置位置に注意深い配慮をしながら設置する煩雑さを回避して、電気ヒーターにヒーター機能とともに空だき防止機能を兼備せしめることにより、それぞれの機能の位置関係を予め精確に設定することができるため、設置するだけで両機能を直ちに十分に発揮させることができ、装置の安全確保が確実かつ経済的に実施できる液中用空だき防止電気ヒーターを提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の目的を達成するものであって、請求項１の発明は、発熱部を内蔵したヒーター外管の外周には、該外管に沿って上下にスライド可能な液面浮上性環状体を嵌装し、前記ヒーター外管の内側には、前記液面浮上性環状体に内蔵した磁石の磁力を検知して空だき防止信号を発信するセンサー部を設置したことを特徴とする液中用空だき防止電気ヒーターである。

本発明の液中用空だき防止電気ヒーターによれば、別個に電気ヒーターや液面レベルセンサーをその設置位置に注意深く配慮しながら設置する煩雑さを回避して、電気ヒーターにヒーター機能とともに空だき防止機能を兼備せしめることにより、それぞれの機能の位置関係が予め精確に設定することができるため、設置するだけで両機能を直ちに十分に発揮させることができ、装置の安全確保が確実かつ経済的に実施することが可能である。

本発明では、液面浮上性環状体を液面の高さに応じて上下にスライド可能に配装するとともに、前記液面浮上性環状体に内蔵した磁石の磁力を検知するセンサー部をヒーターの発熱部上端から、予め、所定の高さに一体的に配置することができるので、本発明の電気ヒーターを処理槽に取り付ければ、同時にセンサー部も最適位置に配置することができ、このため、取り付け工数が著しく削減され、取り付けコストが著しく削減されるなどの実用上における優れた作用効果を奏することが可能である。

以下、本発明をその実施例である図面にしたがって具体的に説明する。
図１〜４において、１は本発明の液中用空だき防止電気ヒーターであって、該液中用空だき防止電気ヒーター１は、主として発熱部２を内蔵したヒーター外管３と、液面浮上性環状体４と、センサー部５とで形成されてなるものである。

発熱部２は、液中に浸漬して液体を加熱するために使用する液中用電気ヒーターの発熱部であって、ヒーター外管３によって外周を保護されている。

ヒーター外管３は、電気ヒーターの発熱部２を内蔵している管状体であって、発熱部２の上方には空間３１が設けられている。空間３１内にはセンサー部５が設置されるとともに、ヒーター外管３の外周には、センサー部５と対応する位置に、液面浮上性環状体４が外管３に沿って上下にスライド可能に嵌装されている。さらに、ヒーター外管３の外周には、液面浮上性環状体４の上限ストッパー６が配装されており、液面浮上性環状体４がセンサー部５から過度に上方へ浮上することによる磁力の減少に起因する検知ミスの発生を防止している。ヒーター外管３の材質としては、使用する液体に対して耐蝕性であると同時に、液面浮上性環状体４内の磁石４１から放射される磁力を通す透磁性を有するものを採用する。

液面浮上性環状体４は、透磁性を有する材料で形成され、かつ使用する液体に浮かぶように軽量であって、液の浸入を防止する密閉構造とする。液面浮上性環状体４の内部には磁石４１が内装されており、特に磁石４１としては、リング状磁石が周方向の位置変動に対しても一定の磁力を発信する点で望ましい。液面浮上性環状体４は、ヒーター外管３の外周に、外管３に沿って上下にスライド可能に嵌装するので、液面の高さに応じて外管３に沿って上下にスライドすることができる。

センサー部５は、ヒーター外管３の内側に設置されており、前記液面浮上性環状体４に内蔵した磁石４１の磁力（磁界強度）を検知して磁電変換素子，磁気抵抗素子，光磁気センサー等によって空だき防止信号（電気信号，光信号等）を発信するものであって、この信号によって警報を発したり、ヒーター制御部７によって電気ヒーターの加熱を制御することができる。センサー部５の設置位置に、液面浮上性環状体４が最接近した際に、センサー部５は液面浮上性環状体４に内蔵した磁石４１から最大の磁力を検知するが、液面の下降に従って液面浮上性環状体４に内蔵した磁石からの磁力は減少するので、予め減少した設定磁力値を、発熱部２の上端高さから空だき危険液面の高さまでの間隔が液面に保持できる限界点に設定しておくことにより、液面が空だき危険液面に達したことを検知して空だき防止信号を発信することができる。

センサー部５には、例えば液面浮上性環状体４の磁力が強く検知されるときには、マイクロスイッチが閉じ、液面浮上性環状体４の磁力が設定磁力に達するまで弱く検知されるときには、マイクロスイッチが開くようなマイクロスイッチをヒーター制御部７として併用すると、センサー部５の信号によって作動するマイクロスイッチの作動によって、ヒーターへの電力供給を制御することができる。この電力供給の制御部７は、ヒーターの中に保持させることも可能であり、またヒーターへの途中や制御盤の制御回路等に配置することも可能である。

本発明の液中用空だき防止電気ヒーターの一例の側面図である。 図１の液中用空だき防止電気ヒーターの要部側断面図である。 図２の液中用空だき防止電気ヒーターの液面における平断面図である。 図１の液中用空だき防止電気ヒーターの使用状態を示す説明図である。 従来の液中用空だき防止電気ヒーターの使用状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 液中用空だき防止電気ヒーター
２ 発熱部
３ ヒーター外管
３１ 空間
４ 液面浮上性環状体
４１ 磁石
５ センサー部
６ ストッパー
７ 制御部

Claims (1)

1. 発熱部を内蔵したヒーター外管の外周には、該外管に沿って上下にスライド可能な液面浮上性環状体を嵌装し、前記ヒーター外管の内側には、前記液面浮上性環状体に内蔵した磁石の磁力を検知して空だき防止信号を発信するセンサー部を設置したことを特徴とする液中用空だき防止電気ヒーター。

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