JP6814173B2 - 電気ヒータの取付構造 - Google Patents
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Description
このため、地震発生時には、長手方向に電気ヒータがズレ、周辺機器やダクト内面と接触し、破損するといった虞がある。
本実施形態に係る電気ヒータの取付構造は、図1から図5を参照して、原子力発電施設の空調設備におけるダクト内に配置される電気ヒータの取り付けを例に挙げて説明する。本実施形態に係る電気ヒータ10は、図1に示すようなケーシング枠50の内部に配置されるフランジ板52と、中間支持板54により支持されることを基本としている。なお、図2に示すように、本実施形態における電気ヒータ10は、図示しない加熱線を内装したヒータ管12の外周に熱交換のための放熱フィン14を配置したシーズヒータとしている。また、本実施形態に係る電気ヒータは、図2に示すように、U字状の形態を成し、長手方向の一端側に入出力端子12aがまとめられている。
まず、図2、図3を参照して、フランジ板52側の取付構造について説明する。フランジ板52側の取付構造は、剛固定の取付構造である。フランジ板52は、地震発生時における揺れや撓みを抑制することができる程度に十分な厚みを有する金属板により構成すると良い。具体的な厚み、および素材としては、6mmから25mm程度のSUSやSSとすれば良い。フランジ板52には、板厚方向に貫通孔52aが形成されており、当該貫通孔52aに対してヒータ管12における端子側端部16を挿通させた状態で固定している。
次に、図2、図4、および図5を参照して、中間支持板54側の取付構造について説明する。中間支持板54側の取付構造は、電気ヒータ10の長手方向へのスライドを可能とした半固定の取付構造である。中間支持板54は、フランジ板52に比べて剛性が低くても良い。このため、フランジ板52に比べて薄い板厚の部材を採用することができる。これにより、支持部のコスト低減を図ることができる。なお、高い剛性を誇るフランジ板52は、それ自体をダクトの側壁として利用した場合であっても、ダクトの強度を確保することが可能となる。一方、中間支持板54は、別途ダクトの側壁部材が必要となる。
上記のような構成の電気ヒータ10の取付構造によれば、端子側端部16の支持構造を剛固定としつつ、支持部となるフランジ板52を剛体とし、U字側端部18をホルダ58により支持したことより、地震発生時においても、その取付状態を維持する事が可能となる。また、U字側端部18の支持を半固定構造とし、ヒータ管12の長手方向へのスライドを可能な構成としたことにより、通常使用時における熱伸びによる影響、例えば支持部やヒータ管12への応力の発生といった事態を回避することができる。
上記実施形態では、図3において、絶縁部材により構成されたスリーブ30は、一体物であるように示していた。しかしながら、スリーブ30は、図6、図7に示すように、筒部30a(例えば円筒形状)と、一対の押え板30b(例えば円盤)により構成することが望ましい。ここで、筒部30aの軸長L1は、フランジ板52の厚みWよりも長く、フランジ板52の厚みWと、一対の押え板30bの厚みL2×2の合計値よりも短く構成する。また、一対の押え板30bは、それぞれ、筒部30aを挿通可能な貫通孔30b1を備えている。
以下、上記のような取付構造を採用した上で、例えば原子力発電施設の空調設備に電気ヒータを取り付ける際に、所望する耐震特性を電気ヒータに持たせるために好適な実施条件について検討する。
管の固有振動数は、一般に数式1にて算定できる。
ここで、fは、固有振動数(Hz)、λは、支持状態の係数(片端固定・片端支持:3.93)、lは、管の長さ(固定部と支持部間の長さ:mm)、Eは、縦弾性係数(SUS204:1.93E+8mN/mm2)、Iは、断面二次モーメント(mm4)、ρは、材料密度(kg/mm3)、Aは、断面積(mm2)を示す。
ここで、σは、発生応力(kgf/mm2、9.8N/mm2)、Mは、曲げモーメント(kgf/mm、9.8N/mm)、Zは、断面係数(mm3)、Wは、梁中央に加わる集中荷重(kgf、9.8N)を示す。
Claims (7)
- 空調設備を構成するダクト内に配置されるU字状に形成された電気ヒータの取付構造であって、
前記電気ヒータの端子側端部を固定する第1の板部材と、
前記電気ヒータのU字側端部を支持する第2の板部材と、を有し、
前記第1の板部材は、前記第2の板部材よりも高い剛性を備え
前記第2の板部材は、前記U字側端部を挿通可能な開口部と、前記開口部に隣接して配置され、前記電気ヒータの長手方向に沿って板面から立設される固定板とを備え、
前記U字側端部は、前記第2の板部材に対して、電気ヒータの長手方向へのスライドを可能としつつ、長手方向と交差する方向への移動を抑制するように支持されており、
前記固定板には、前記U字側端部を支持する支持プレートが設けられていることを特徴とする電気ヒータの取付構造。 - 空調設備を構成するダクト内に配置されるU字状に形成された電気ヒータの取付構造であって、
前記電気ヒータの端子側端部を固定する第1の板部材は、前記電気ヒータのU字側端部を支持する第2の板部材に比べて板厚を厚く構成し、
前記U字側端部は、前記第2の板部材に対して、電気ヒータの長手方向へのスライドを可能としつつ、長手方向と交差する方向への移動を抑制するように支持されており、
前記第2の板部材には、前記U字側端部を挿通可能な開口部と、前記開口部に隣接して配置され、前記電気ヒータの長手方向に沿って板面から立設される固定板と、が備えられ、
前記固定板には、前記U字側端部を支持する支持プレートが設けられていることを特徴とする電気ヒータの取付構造。 - 前記開口部の幅Dは、前記電気ヒータのU字幅dよりも広く構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気ヒータの取付構造。
- 前記支持プレートは、前記電気ヒータのヒータ管を保持するホールド部を備えた一対のプレートにより、前記ヒータ管を挟み込む構成としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気ヒータの取付構造。
- 前記端子側端部は、前記第1の板部材との間に、絶縁部材により構成されたスリーブと、
フランジ部とスリーブ部とを有し、フランジ部と前記スリーブ部に螺合するナットとにより、前記第1の板部材を挟持して、前記電気ヒータを固定するフランジスリーブと、を備え、
前記フランジスリーブと前記端子側端部を接合していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電気ヒータの取付構造。 - 前記フランジスリーブと前記端子側端部との接合は、ろう材または溶接としていることを特徴とする請求項5に記載の電気ヒータの取付構造。
- 前記スリーブは、前記第1の板部材の厚みより長い軸長を持った筒部と、前記第1の板部材を挟持すると共に前記筒部を挿通可能な開口を備えた一対の押え板とから成り、
前記筒部の軸長を前記第1の板部材の板厚と前記一対の押え板の板厚の合計値よりも短くしたことを特徴とする請求項5または6に記載の電気ヒータの取付構造。
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