JP3050505B2 - 自己温度制御型ヒータ線の結線方法 - Google Patents
自己温度制御型ヒータ線の結線方法Info
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Description
制御型のヒータ線を用いて融雪、融氷、床暖房等の対象
領域の広い面積に当該ヒータ線を施工する際に用いるの
に好適な、該ヒータ線に電源を印加するための電源線と
の結線を行う自己温度制御型ヒータ線の結線方法に関す
る。
融氷)ために路面下に発熱体としてヒータ線を施工した
り、屋内の床暖房のために床下にヒータ線を施工したり
することが行われている。この場合のヒータ線の施工
は、図12のように、長いヒータ線xを蛇行させてその
ヒータ線xを網状(メッシュ状)に施工していた。ま
た、電源線yはヒータ線xが2芯線の場合にヒータ線x
一端部に接続し、他端部は端末処理している。このよう
な融雪、融氷、床暖房のためのヒータ線として自己温度
制御型ヒータ線を用いて、融雪、融氷、床暖房等の対象
領域の広い面積に当該自己温度制御型ヒータ線を施工す
る場合がある。この自己温度制御型ヒータ線aの構成を
図13に示す。図13のように、自己温度制御型ヒータ
線aは、2芯の平行芯線b、bの間に抵抗体cが介装さ
れていて、抵抗体cの外周に絶縁体が重ねられさらにそ
の上に金属線メッシュの編組dおよび絶縁被覆eで被わ
れており、芯線b、bから抵抗体cに電流を流して発熱
させるものである。自己温度制御型ヒータ線aには、そ
の一端に前記芯線b、bに電力を印加する電源ケーブル
fが接続され、その他端にエンドキャップ(大:g1、
小:g2)で端末処理が施される。また、電源ケーブル
fには、3芯の芯線f1〜f3を有していて、当該3芯
f1〜f3を覆って絶縁被覆f4が設けられる。
型ヒータ線aの芯線b、bおよび前記編組dと、電源ケ
ーブルfのそれぞれの芯線f1〜f3とが絶縁被覆付き
圧着端子h1〜h3で圧着接続されている。また、前記
自己温度制御型ヒータ線aの芯線b、bと電源ケーブル
fの芯線f1、f2との接続部は、シリコンシーラント
jが内包された熱収縮チューブ(内側)iで被われてい
る。また、熱収縮チューブiの外側には、前記編組dと
芯線f3との接続部を含んでシリコンシーラントjを内
包した熱収縮チューブ(外側)kで被われている。ま
た、端末部には、エンドキャップg1、g2が嵌められ
ており、そのエンドキャップ(小)g2で前記編組dを
該ヒータ線10の中央方向に向けて折り返し固定する。
また、そのエンドキャップg2の外側には、エンドキャ
ップ(大)g1が嵌められ、さらにその外側に熱収縮チ
ューブmが被われる。各エンドキャップg2およびg1
の間、さらにエンドキャップg1および熱収縮チューブ
mの間には、シリコンシーラントpが注入されている。
する場合には、該ヒータ線に用いる芯線サイズにより、
最大使用長が異なる。つまり、前記最大使用長は、ヒー
タの単位出力(A/m)と芯線サイズ(許容電流)で決
まり、ヒータ使用長を長くするためには、芯線の径を大
きくする必要がある。一方、自己温度制御型ヒータ線
は、前記のように、2芯平行芯線間の抵抗体により、発
熱させるものであって、その2芯平行芯線を3.5mm
2以上にすると可撓性がなくなり、施工性が悪くなる。
関係から自己温度制御型ヒータ線における2芯平行芯線
の芯線径は、1.25〜2.5mm2であり、その最大
使用長は単位出力と使用電圧により異なるが、融雪等に
使用する場合、80〜120mとなる。上記のことか
ら、自己温度制御型ヒータ線1条で融雪等に使用する場
合、1回路で施工できる面積は10〜20m2以下とな
るので、大きな面積を融雪、床暖房等する場合、回路数
が多く必要となるため、制御盤が大きくなったり、コス
トがアップする。これに対して、回路数を少なくする結
線方法として、Δ結線(デルタ結線)やスター結線があ
るが、これらの結線方法を用いるときは、三相給電の場
合のみで、単相給電では不可能である。
の自己温度制御型ヒータ線を融雪、融氷、床暖房等に用
いるのには、次の問題点がある。芯線径がヒータの構造
から太くすることができないので、自己温度制御型ヒー
タ線は1条の長さが制限され、したがって、融雪等の施
工では使用面積が限定されるという欠点がある。また、
前記自己温度制御型ヒータ線は1条の使用長さが制限さ
れることから、使用面積が大きいと回路数が大きくなら
ざるを得ず、制御盤の寸法が大きくなってしまうので、
回路が増加によるコスト上昇が生じたり、工期が長期化
したりする。さらに、電源とヒータとの接続、ヒータの
端末処理は現場施工であるため、接続処理または端末処
理が施工毎に不均一になり易い。
くなされたものであって、自己温度制御型ヒータの使用
面積を拡大し、施工コストおよび施工期間を短縮化し、
さらに、接続処理または端末処理を均一化できる自己温
度制御型ヒータ線の結線方法を提供することを課題とす
る。
課題を解決するため、自己温度制御型ヒータ線と該ヒー
タ線に電源を印加するための電源線との結線方法におい
て、複数の前記ヒータ線をほぼ平行に配列し、各ヒータ
線の端部電極同士を電源線で接続して各ヒータ線を並列
回路とし、前記ヒータ線と電源線とを接続した部分を、
インジェクションモールド絶縁体で覆い、前記接続部分
がインジェクションモールド絶縁体で覆われた後の自己
温度制御型ヒータ線を施工に用いることを特徴とする自
己温度制御型ヒータ線の結線方法の構成を有する。請求
項2の発明は、インジェクションモールド絶縁体の材質
は、前記ヒータ線および電源線の外部絶縁被覆と同一材
質であることを特徴とする請求項1に記載の自己温度制
御型ヒータ線の結線方法の構成を有する。請求項3の発
明は、電源線が被覆のされていない裸線であって、自己
温度制御型ヒータ線と電源線との接続部と共に、前記電
源線をインジェクションモールド絶縁体で覆うことを特
徴とする請求項1に記載の自己温度制御型ヒータ線の結
線方法の構成を有する。
型ヒータ線をほぼ平行に配列し、各ヒータ線の端部電極
同士を電源線で接続して各ヒータ線を並列回路とし、自
己温度制御型ヒータ線と電源線とを組み合わせ、前記ヒ
ータ線と電源線とを接続した部分を、インジェクション
モールド絶縁体により覆う。そして、前記接続部分がイ
ンジェクションモールド絶縁体で覆われた後の前記自己
温度制御型ヒータ線を施工に用いる。
源線とをあらかじめ接続された状態で施工することがで
きる。よって、従来は施工現場で自己温度制御型ヒータ
線を接続し固定したのに比較して、そのような接続作業
を無くすることを可能にするので、現場での施工コスト
が低下すると共に工期を短縮できる。
に配列されていて接続状態で平面的な広がりができるた
め、面施工が可能になり、自己温度制御型ヒータ線の使
用面積の拡大を可能にする。また、自己温度制御型ヒー
タ線は、当該ヒータ線自体を最大使用長の範囲内として
並列回路を構成する。従来の直列接続の場合に比較して
一回路で施工できる面積が広くなるため、回路数が少な
くて済み、制御盤等のイニシャルコストが小さい。した
がって、コストが低廉である。また、従来の、端末加工
や電源線の接続を現地で行うために不均一になり易かっ
たが、本発明ではあらかじめ工場等で接続し、接続部分
をインジェクションモールド絶縁体で覆う加工作業を行
えるため、均一性、信頼性が向上する。
の材質を、前記ヒータ線および電源線の外部絶縁被覆と
同一材質とすれば、おのおの同士が一体化するので密着
性が良くなり、耐水性が向上するので、絶縁性能の低下
を防ぐことができる。また、請求項3においては、電源
線が被覆のされていない裸線であるので、被覆のある電
源ケーブルを接続する場合のように被覆を剥いて芯線を
露出させてなくても、そのまま電源線に前記ヒータ線を
接続することができ、また、接続部と電線を一括してイ
ンジェクションモールドすることができるので、インジ
ェクションモールド作業が比較的簡単に行える。
に説明する。図1〜図5に示すように、第1実施例は、
自己温度制御型ヒータ線10と該ヒータ線10に電源を
印加するための電源ケーブル12との結線方法である。
図1は本発明の第1実施例に係る自己温度制御型ヒータ
線10を電源ケーブル12に結線した状態の説明図、図
2は接続部26の説明図、図3は前記ヒータ線10の説
明図、図4は自己温度制御型ヒータ線10と電源ケーブ
ル12電源回路図、図5は自己温度制御型ヒータ線の電
圧降下の一例の説明図である。
御型ヒータ線10は、2芯の平行芯線14、14の間に
抵抗体16が介装されていて、抵抗体16の外周に内層
絶縁体18aおよび外層絶縁体18bが設けられ、さら
にその外周に金属線メッシュを内蔵した絶縁被覆(ジャ
ケット被覆とも称する)20が設けられており、芯線1
4、14から抵抗体16に電流を流して発熱させるもの
である。前記平行芯線14、14の端部電極14a、1
4aは自己温度制御型ヒータ線10の長手方向の両端部
のそれぞれに一つづつ突出して設けられる。また、電源
ケーブル12は、内部に導体12aを有していて表面部
が絶縁体21および絶縁被覆22で覆われている。
ぼ平行に配列された状態で、平行芯線14、14の端部
電極14a、14a・・・と電源ケーブル12の導体1
2a12a・・・とは、圧着端子24で圧着接続され
る。これにより、前記自己温度制御型ヒータ線10の並
列回路が形成される。また、その圧着接続された接続部
26は、インジェクションモールド絶縁体28で覆われ
る。自己温度制御型ヒータ線10が電源ケーブル12で
接続された状態の平面視形状は、ほぼ梯子(はしご)形
状になる。なお、自己温度制御型ヒータ線10はその長
さに変化をもたせても、同一にしてもいずれでもよい。
好適には同一長さとして規格化を図る。
0の長さLは、最大使用長までにすることが可能であ
る。ただ、インジェクションモールド等の工場での加工
を考慮すると、最大でも通常の道路幅の20m(メート
ル)以下であり、一般には、施工を考慮し0.6〜1.
0mとする。また、前記自己温度制御型ヒータ線10の
端部は、幅方向片側端を5mm程度切り込みを入れる。
これは、芯線14、14間の距離を長くして芯線14、
14間の接触を防ぎ、絶縁性を良くするためである。ま
た、自己温度制御型ヒータ線10、10・・・同士の間
隔(ヒータピッチ)Pについては、使用状況(例、単位
面積当たりのワット密度(250w/m2))により異
なるが、50〜300mmが好適である。また、電源ケ
ーブル12の導体12a(芯線)径については、電流密
度(ワット密度)(A/m2)×使用面積(m2)により
異なるが、その値が、ケーブル許容電流以下になるよう
に設計する必要があり、加工性、施工性を考慮すると長
さが2〜30m、径が2〜8mm2が好適である。圧着
端子24は例えば、図2のように半割れタイプのものを
使用することができる。
被覆20と電源ケーブル12の絶縁被覆22とについて
は、好適には、PVCやポリオフィレン樹脂系及び耐熱
性を考慮したフッ素樹脂系を用いる。また、前記自己温
度制御型ヒータ線10の絶縁被覆20と電源ケーブル1
2の絶縁被覆22との絶縁材料は、前記接続部26をイ
ンジェクションモールドする関係からインジェクション
モールド絶縁体28と同一の樹脂材にすることが好適で
ある。このように、同一樹脂材の使用することにより、
各絶縁体同士の密着性を良くすることができ、耐水性を
良好にし、絶縁性能の低下を防止することができる。ま
た、絶縁性の低下を防ぐインジェクションモールド方法
として自己温度制御型ヒータ線10の絶縁被覆20と電
源ケーブル12の絶縁被覆22を、インジェクションモ
ールドを行う前にあらかじめ加温すると絶縁被覆材とイ
ンジェクション樹脂の密着が良くその温度は使用される
樹脂融点により若干異なるが、40〜80℃が良好であ
る。また、インジェクションの射出圧力も絶縁性能のU
P(向上)に効果がある。また、インジェクションモー
ルド絶縁体28に前記絶縁被覆20、22と異種の絶縁
材料を用いるときは、接着剤や接着性樹脂を用いること
もできる。
源ケーブル12の絶縁被覆22とをインジェクションモ
ールド絶縁体28で一体モールド成型するとき、前記絶
縁被覆22の厚さが薄い場合、インジェクションモール
ド樹脂圧により、前記絶縁被覆22が薄くなる。したが
って、前記絶縁被覆22の厚さを厚くする必要があると
共に、施工時の外傷等による傷が付いても絶縁性が低下
しない厚さが必要であり、その厚さは0.5〜1.5m
m程度必要であり、望ましくは1.00mmである。ま
た、インジェクションモールド絶縁体28は、インジェ
クションモールド作業を考慮して、PVC,ポリオレフ
ィン系(PE、EVA、ナイロン、EEA、EP等)の
可撓性の良いものを用いることが好ましい。
ヒータ線10と電源ケーブル12を接続する。まず、同
様の長さの複数の前記ヒータ線10、10・・・をほぼ
平行にほぼ同一間隔で配列する。次いで、各自己温度制
御型ヒータ線10、10・・・(平行芯線14、14・
・・)間のそれぞれに一対づつの電源ケーブル12、1
2(ピッチPの長さに対応した長さのもの)を配置す
る。
両端部には絶縁被覆20を含めてクランク状に切り込み
14bを入れて、芯線14の端部電極14aを突出させ
る。次いで、電源ケーブル12、12・・・の絶縁被覆
22を取りさり、各電源ケーブル12、12・・・の導
体12aを露出させる。露出導体12aを前記各自己温
度制御型ヒータ線10、10・・・の端部に位置させ
る。
・12と前記導体12a、12a・・・とをそれぞれ圧
着端子24で圧着接続する。接続された状態では、自己
温度制御型ヒータ線10、10・・・と電源ケーブル1
2、12・・・とは、平面視で梯子形状を呈するように
なる。次いで、前記ヒータ線10と電源ケーブル12と
の接続した部分26を、インジェクションモールド絶縁
体28により覆う。以上の接続・加工は、自己温度制御
型ヒータ線を施工する前にあらかじめ工場などで行って
おく。
説明する。例えば、図1および図4のように、本発明に
係る自己温度制御型ヒータ線10に対して、給電部30
から電源ケーブル12に200v(ボルト)を印加し
た。図5は、このときの、給電部からの距離L(m)に
対する自己温度制御型ヒータ線10の端末部の電圧降下
の例を示す。この場合、自己温度制御型ヒータの出力は
30(w/m)、25(w/m)、20(w/m)の各
種を用いている。また、自己温度制御型ヒータの芯線1
4は7/0.65(2.32mm2)のサイズである。
出力が異なると、芯線サイズ14が同一でも自己温度制
御型ヒータ線10のLが長くなると、両端の電圧が低下
することがわかる。そのため自己温度制御型ヒータ線1
0のLの長さを自己温度制御型ヒータの最大使用長以下
におさえる必要がある。
明する。この第2実施例は、図6のように、絶縁体およ
び被覆のない電源線12Aのみを用いて、インジェクシ
ョンモールド絶縁体28Aにより、ケーブル被覆とジョ
イントモールドを同時に行うものである。なお、電源線
12Aには、単線あるいは撚線を用いることができる。
また、その他の部分で第1実施例と同一の部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。
一例を図7に示す。図7のインジェクションモールド絶
縁体28Aにおいては、電源線12A方向に沿う長さL
1が45mm、その端部の面取り長さL2が7mm、そ
の直角方向長さL3が27mm、その端部の面取り長さ
L4が6mmでそれぞれに端部の3箇所には、直径1.
5〜2.0mmのコード押しピン29が設けられる。ま
た、インジェクションモールド絶縁体42の前記L1の
部分の外径D1は13mm、電源線12Aの先細先端の
外径D2は10mm、その芯線径D3が6.5〜7.0
mmである。さらに、自己温度制御型ヒータ線10は断
面偏平形状であって、その幅H1が15mm、厚さH2
が8mmである。またインジェクションモールド絶縁体
28Aがそのヒータ線10端部を包む部分の幅H3が1
8mm、厚さH4が11mmであって、角部はRがつけ
てある。
型ヒータ線10を道路(車道、歩道を含む)の融雪に用
いる場合の施工例を示すものである。この場合、前記第
1実施例あるいは第2実施例のように、工場等において
前記ヒータ線10を電源ケーブル12あるいは電源線1
2Aで接続しインジェクションモールド絶縁体28ある
いは28Aで覆った状態にしている。図8の場合は、路
盤(図示省略)上に砕石32(例えば厚さ200mm)
を敷設し、その上に前記実施例のように自己温度制御型
ヒータ線10を電源ケーブル12あるいは電源線12A
で接続したものを布設する。さらに、接続した自己温度
制御型ヒータ線10の周囲および上にアスモル(アスフ
ァルトモルタル)34(例えば厚さ30mm)を打ち立
てて、アスモル34上にアスファルト36(例えば厚さ
50mm)を積み重ねたものである。自己温度制御型ヒ
ータ線10のピッチPは200mmである。
度制御型ヒータ線10を電源ケーブル12で接続して布
設する。さらに、接続した自己温度制御型ヒータ線10
の周囲および上にアスモル34(例えば厚さ30mm)
を打ち立てて、アスモル34上にアスファルト36(例
えば厚さ40mm)を積み重ねたものである。この場
合、自己温度制御型ヒータ線10のピッチPは150m
mである。
続状態の自己温度制御型ヒータ線10および電源ケーブ
ル12に対応した箇所に、梯子状に溝40aを彫りその
溝40a内に自己温度制御型ヒータ線10を付設して、
それを電源ケーブル12で接続する。溝40a内に自己
温度制御型ヒータ線10および電源ケーブル12を収め
た状態で、路盤40上にアスファルト36を厚さ50m
mに布設する。自己温度制御型ヒータ線10のピッチP
は.200mmである。
制御型ヒータ線10を床暖房に用いた場合を示す。図1
1のようにコンクリート床(厚さ150mm)42の上
に断熱材44を施設し(厚さ25mm)その断熱材44
の上に自己温度制御型ヒータ線10を付設して電源ケー
ブル12で接続する。接続した自己温度制御型ヒータ線
10と電源ケーブル12の周囲に補強用の溶接金網50
を張り、それらの周囲および上に、モルタル46(厚さ
30〜50mm)を打ち立てる。そして、固まったモル
タル46の上に床材48を張る。また自己温度制御型ヒ
ータ線10のピッチPは床暖房出力(180〜250w
/m2)により50〜100mmである。この床暖房に
おいては、床面に係る荷重が前記の道路と違って小さい
ので、断熱材44を施工して、保温性を高めている。な
お、前記融雪の場合の荷重の小さい歩道では断熱材を使
用する。
ば、自己温度制御型ヒータ線と電源線とをあらかじめ接
続された状態で施工することができるので、従来は施工
現場で自己温度制御型ヒータ線を接続し固定したのに比
較して、そのような接続作業を無くすることを可能にす
るので、現場での施工コストが低下すると共に工期を短
縮できる。また、自己温度制御型ヒータ線がほぼ平行に
配列された平面的な広がりができるため、面施工が可能
になり、自己温度制御型ヒータ線の使用面積の拡大を可
能にする。また、従来の端末加工や電源線の接続を現地
で行うために不均一になり易かったが、本発明ではあら
かじめ工場等で接続し、接続部分をモールド絶縁体で覆
う加工作業を行えるため、均一性、信頼性が向上する。
また、回路数が少なくて済むため、制御盤等のイニシャ
ルコストが小さい。したがって、コストが低廉である。
を、前記ヒータ線および電源線の外部絶縁被覆と同一材
質とすれば、密着性が良くなり、耐水性が向上するの
で、絶縁性能の低下を防ぐことができる。また、請求項
3によれば、被覆のある電源ケーブルを接続する場合の
ように被覆を剥いて芯線を露出させてなくても、そのま
ま電源線に前記ヒータ線を接続することができ、また、
接続部と電線を一括してインジェクションモールドする
ことができるので、インジェクションモールド作業が比
較的簡単に行える。
を電源ケーブルに結線した状態の説明図である。
ルの接続部の詳細図、(b)は圧着端子接続説明図、
(c)は電源ケーブル説明図である。
源回路図である。
明図である。
の説明図であって、平面図、右側面図、下面図を合わせ
て示したものである。
(車道、歩道を含む)の融雪に用いる場合の施工例の説
明図である。
房に用いた場合の施工例の説明図である。
ルの接続状態の説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 自己温度制御型ヒータ線と該ヒータ線に
電源を印加するための電源線との結線方法において、 複数の前記ヒータ線をほぼ平行に配列し、 各ヒータ線の端部電極同士を電源線で接続して各ヒータ
線を並列回路とし、 前記ヒータ線と電源線とを接続した部分を、インジェク
ションモールド絶縁体で覆い、 前記接続部分がインジェクションモールド絶縁体で覆わ
れた後の自己温度制御型ヒータ線を施工に用いることを
特徴とする自己温度制御型ヒータ線の結線方法。 - 【請求項2】 インジェクションモールド絶縁体の材質
は、前記ヒータ線および電源線の外部絶縁被覆と同一材
質であることを特徴とする請求項1に記載の自己温度制
御型ヒータ線の結線方法。 - 【請求項3】 電源線が被覆のされていない裸線であっ
て、自己温度制御型ヒータ線と電源線との接続部と共
に、前記電源線をインジェクションモールド絶縁体で覆
うことを特徴とする請求項1に記載の自己温度制御型ヒ
ータ線の結線方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP7060708A JP3050505B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 自己温度制御型ヒータ線の結線方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP7060708A JP3050505B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 自己温度制御型ヒータ線の結線方法 |
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JPH08255675A JPH08255675A (ja) | 1996-10-01 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1995-03-20 JP JP7060708A patent/JP3050505B2/ja not_active Expired - Lifetime
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