JP2799721B2 - 重ね合わせ誘導電流発熱板 - Google Patents
重ね合わせ誘導電流発熱板Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
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- Electromagnetism (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
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Description
複数本の管状の空洞を作り、この空洞に複数本の絶縁電
線よりなり、交流電流の1次回路をなしうる電線束を挿
入出来るようにし、かつ重ね合わせた鋼板の管状空洞内
面表皮部分のみに2次電流を集中発熱させるようにした
誘導電流発熱板および該発熱板をコンクリートその他建
設材に埋設又は挿入した発熱体に関する。
或はコンクリートその他建設材と一体構造され、利用さ
れる。
管のような鋼管内に通された電線を1次回路とし、鋼管
内面表皮に2次電流を集中発熱させる、又は、これに類
似の発熱構造のものでは通される電線が1本の場合は電
線1m当りの電圧が0.4〜0.7V程度とニクローム線などに
よる発熱線と比べて低いため電源装置が比較的低電圧、
大電流となり、これを避けるため、特許第890,160号
(登録 昭和52年12月17日)特公昭52−14,854号「供与
電圧を高く出来る表皮電流加熱管」に見られるように、
鋼管内に通す電線数を1本ではなく、2本以上複数本に
して、例えば本願明細書添付第8図に見られる如く3本
とすると、電源よりの1次電流i1は鋼管1,2の内表皮に
流れる2次誘導電流i2の3分の1に出来、従って電源電
圧は3倍となり、汎用される電圧、例えば100Vに近ずけ
ることが可能になる。
絶縁電線を鋼管1,2に3回通して1次の1回路とするか
3本の絶縁電線を鋼管1,2に通し、鋼管1,2の両端外部で
3本の電線が1次の1回路を作るように接続しなければ
ならない。
るか、電線の接続数を増加させ、製作費を高くするのみ
ならず故障の原因を作る事になる。
の困難、電線の接続点数の増加による故障の原因等を一
挙に解決して、安価かつ信頼性の高い発熱板を経済的、
かつ大量生産が可能になるようにした。
説明する。
強磁性鋼管、3は鋼管に通された絶縁電線、4は交流電
源、5は1次電流、6は鋼管1,2の内表皮に集中して流
れる2次誘導電流、7,8は鋼管1,2の両端の接続である。
2次電流6を内表皮に集中させるための条件の重要な一
つは表皮電流の深さをS(cm)、鋼管の肉厚をt(cm)
としたとき、 t>2S ……(1) であった。
cm)鋼管の抵抗率、μ(−)、鋼管の比透磁率としたと
き であり、強磁性鋼管の場合でf=50ヘルツのときSは0.
1cm程度であることはよく知られている。
発熱板 公開 昭和61年12月16日)の(3)式である。
線20は鋼管1,2の内表皮を流れる電流i2に対し、電線20
に流れる1次電流i1は i1=i2/3 ……(3) となる。
で、鋼管1,2の両端電圧は1次側である絶縁電線の両端
で3倍される。すなわち、鋼管1,2の両端電圧の合計をV
2とすると電線20の端子電圧すなわち1次電圧V1(電源
電圧)は V1=3V2 ……(4) である。
流は小さく、1次電圧は高くなる。絶縁電線の定格電圧
は600Vまでは同一であるから電圧の高い方がこのような
発熱鋼管の場合、電線の経済になり電源スイッチの電流
容量も小さくてすむ。
する場合を考えると、1本の電線を複数回鋼管に通すこ
とは非常に困難であり、又他の方法として複数本の電線
を鋼管に通し、鋼管の両端で電線が1本の1次回路を作
るよう接続することも困難であるばかりか不可能である
場合もある。
構想とする発熱装置を経済的に量産するために行われ
た。
のもので、第1図は第3図X−Yにおける断面を示して
いる。そして第1図で9,9′は2枚の鋼板を示し、鋼板
9は10,11の、鋼板9′は10′,11′の連続し、かつ相互
に反対方向に断面が半円形又はそれに近い溝をもち、鋼
板9,9′を図のように重ね合わせたとき、相互した溝が
管状の空洞A,Bを作り、鋼板9,9′の他の部分12,13,1
4は一定の幅以上で密着出来るように加工されている。
面を示し、第2図で22,9′は2枚の鋼板を示す。鋼板22
は平鋼板で、鋼板9′は10′,11′の連続し、かつ断面
が半円形又はそれに近い溝をもち、鋼板22,9′を図のよ
うに重ね合わせたとき相応した溝が半管状の空洞A,B
を作り、鋼板22,9′の他の部分12,13,14は一定の幅以上
で密着出来るように加工されている。
様は第3図を見ればよく理解できる。
る絶縁電線との関係を理解し易くするための鳥瞰略図で
2枚の鋼板のうち上部の第1図の鋼板9、及び第2図の
22を取除いてある。第1図、第2図断面で示された各空
洞A、B内の3本の電線20は、第3図において電源4に
対して1つの回路を作っており、18(i1)は1次電流、
19(i2)は2次電流である。
管状空洞A、Bを作る鋼板の部分10、10′が第7図の鋼
管1と、11,11′が第7図の鋼管2に相当して、誘導表
皮電流発熱管と同様の効果をもつためには、実験の結果
(1)式の条件の他に、第1図、第2図、第3図におい
て密着部12、13、14さらには16、17等が密着の幅をW
(cm)としたとき、発明者は W>3S ……(5) であれば良いことを発見した。
電線としたいとき、第8図について説明したような困
難、複雑さを避けることが出来るようになった。
工の金型さえ作っておけば容易に量産でき、1次回路と
なる絶縁電線は鋼板に作られた空洞A、Bに合わせて別
途加工し、第1図に於いて溝付鋼板9(又は9′)に納
めた後、他の溝付鋼板9′(又は9)をもって蓋とし、
密着部分12、13、14、16、17等を確実にするための第1
図に示した孔15でボルト又はリベット締めするか、例え
ば圧接、粉末冶金溶接、接着剤等さらに簡単で瞬時で可
能なスポットウエルド15′する。
の平鋼板22をもって蓋とし、密着部分12、13、14、16、
17等を確実にするため第2図に示した孔15の一部又は全
部でボルト又はリベット締めするか、例えば圧接、粉末
冶金溶接、接着剤等さらに簡単で瞬時で可能なスポット
ウエルド15′する。
第1図、第2図、第3図を使用して説明したが、一般に
管状及び半管状空洞は2本だけではなく第4図、第5図
の実施例に示される如く16本ないしそれ以上になること
もあり図示のように溝は直線部のみならず、曲線部があ
ってもよい。このような多数かつ複雑な管状空洞及び半
管状空洞の場合は、本発明によってその量産効果が一層
発揮できることは容易に理解できる。
固定用ボルト、リベット用孔、或いは後述の発熱体とし
て使用する際の発熱板とコンクリートその他建設材の固
定のために利用できる。このように孔15が固定のために
利用される場合には図示していないが孔15の近傍で必要
なスポットウエルド15′をすることも出来る。
は、平板状に限らず、例えば円弧状の断面を有する曲面
形状とすることもできる。そしてこのような曲面形状
は、例えばトンネル内の凍結によるつらら防止、水路内
面の結氷防止などに好ましく適用することができる。
を示したが、第4図、第5図はA、B、C……Pの16本
の場合の断面を通される電線を省略して示している。
件を必要とせず、 t>1.2S ……(6) でも電線に流れる1次電流の総計、例えば第8図では3i
1と空洞内面表皮に流れる2次電流i2とはほぼ等しく
(3)式の関係が認められ、2枚の鋼板9、9′の外表
面には漏洩電圧の発生は認められなかった。但し、この
場合鋼板の一辺の長さは2mまでであり、安全な発熱板と
して利用できることが判明した。
の板厚を1.6mmとし、空洞の内周に相当して考えた直径
を7mmとし、16本の空洞の全長が3mであり、この空洞に
断面0.2平方mmの電線3本が通されこの3本が直列に接
続されて、1本の1次回路となるようにし、電線の全長
が接続端部を含め13.5mのとき、6Aの電流を通すと電線
内で約30Wの管状及び半管状空洞の内表皮部分で約10Wの
発熱が見られた。
周波数で約1mmである。
す。第4図は第1図の発熱板を16本並列に利用した発熱
体21の断面略図である。
合の断面略図である。
構造体に形成し、発熱体の中央部に取付けられる。発熱
体は例えば第6図のように配列して用いられ23は給電端
子である。発熱体21の電気的接続には電力用防水コネク
ター24を使用すれば屋内床暖房は勿論、屋根や路面の融
雪凍結防止にも利用できる。
9、9′又は22、9′等で補強1体とされているので、
機械的強度も大きく、発熱板の鋼板9、9′が管状空洞
の断面であるので、コンクリートその他建設材との付着
表面積が大きく、更に鋼板の接触面に第1図に示した孔
15によりコンクリートその他建設材との付着力を増す事
でコンクリートその他建設材と発熱板との剥離を防止で
きる効果がある。更にユニット化されれば量産が可能と
なり、現場での設備も電力用防水コネクター24を設ける
ことにより発熱体を第6図のように簡単に接続1体とす
ることが可能である。
状空洞がA、B2本の場合の断面図、第3図は、発熱板
の上側鋼板を取外した鳥瞰図、第4図は、管状空洞が
A、B、C、……Pと16本の場合の発熱体断面図、第5
図は半管状空洞がA、B、C、……Pと16本の場合の断
面図。第6図は発熱体配列の1例である。第7図、第8
図は、本発明の発熱原理を説明するための図面である。 これらの図面において、1、2は発熱鋼管、3は絶縁電
線、4は交流電源、5は1次電流、6は2次電流、7、
8は鋼管の接続、9、9′は鋼板、10、10′、11、11′
は溝、A、Bは管状空洞及び半管状空洞、12、13、14、
16、17は鋼板の密着部、15は孔、15′はスポットウエル
ド、18(i1)は1次電流、19(i2)は2次電流、20は絶
縁電線、21は発熱体、22は平鋼板、23は給電端子、24は
電力用防水コネクターである。
Claims (2)
- 【請求項1】2枚の鋼板を連続し、かつ相互に反対方向
に断面が半円形又はそれに近い複数本の溝を一定の間隔
で、この2枚の鋼板を重ね合わせた時、相応した溝が管
状の空洞となり、鋼板の他の部分が一定の幅以上で密着
する様に加工するか、又は2枚の鋼板を片面は平面に、
更に片面は断面が半円形又はそれに近い複数本の溝を一
定の間隔でこの2枚の鋼板を重ね合わせた時、相応した
溝が半管状の空洞となり、鋼板の他の部分が一定の幅以
上で密着するように加工し、この管状及び半管状空洞の
断面は、一つの電気回路を作る複数本の絶緑電線の巻束
が挿入出来るだけの面積を持つようにし、さらにこの複
数本の絶緑電線が直列に1本に接続されて、1次交流回
路となるとき、2枚の鋼板の管状又は半管状空洞を作る
鋼板の内表皮部分に集中して1次電流にほぼ等しい2次
電流が流れるための1つの条件として交流電流の表皮の
深さをS(cm),前記鋼板の密着部分の最小幅W(cm)
との間に W>3S となるようにすることならびに2枚の鋼板の厚さt(c
m)が交流電流の表皮の深さをS(cm)に対して、 t>1.2S とすることを特徴とする重ね合わせ誘導電流発熱板。 - 【請求項2】特許請求の範囲(1)に記載の発熱板にお
いて、断面が半円形又はそれに近い溝の上下2枚の鋼板
を重ね合わせ、その接触部の一部に貫通孔を設けた発熱
板となし、コンクリートその他建設材に埋設又は挿入し
て貫通孔と発熱板の波状形状構造によってコンクリート
とその他建設材との付着を高め、はくりを防止した一体
構造の発熱体。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006161281A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Nemoto Kikaku Kogyo Kk | 分岐器用加熱装置 |
JP2007211466A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Nemoto Kikaku Kogyo Kk | 地熱利用融雪凍結防止システム |
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KR20040049165A (ko) * | 2002-12-05 | 2004-06-11 | 현대건설주식회사 | 전기발열시트 및 이를 이용한 동절기 타설 콘크리트의양생공법 |
-
1989
- 1989-02-08 JP JP1029305A patent/JP2799721B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-27 KR KR1019890010630A patent/KR970011548B1/ko not_active IP Right Cessation
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JP2006161281A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Nemoto Kikaku Kogyo Kk | 分岐器用加熱装置 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR970011548B1 (ko) | 1997-07-11 |
JPH02210787A (ja) | 1990-08-22 |
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