JPH0151720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体移送用配管における、配管温度の
一定保持あるいは凍結防止用の配管保温ヒーター
に関する。

〔従来の技術〕

流体、一般には液体を配管にて移送する場合、
液体の配管を一定温度に保持することが要求され
る場合がある。一方寒冷地においては、外気温度
の低下により配管温度が低下して、流体を配管に
て移送する場合、配管に保温カバーを取り付けて
も配管温度を一定に保持することは不可能であ
る。また流体が水道水の場合、凍結により配管が
破裂することもある。この凍結を防止するため
に、従来、配管の外周と保温カバーとの間に一般
に線状または帯状の発熱体を螺旋状に巻付け、こ
お発熱体により配管を加熱し凍結を防止する手段
が実施されている。この手段は配管温度を一定に
保持する場合にも適用できなくはない。

しかし、従来の線状あるいは帯状の発熱体を螺
旋状に配管に巻付ける際、二重巻になる恐れが
る。また発熱体は配管に密着して巻かないと、そ
の加熱効果が低下するので、例えば配管に20数メ
ートルの巻付けの場合は、ビニールテープ等によ
り弛みを防止しながら巻付ける必要が生じる。こ
のような巻付けでは他の障害物のため巻付きが困
難となつたり、また作業者の電気的知識の不足か
ら針金等の電導体で弛み防止を施工することがあ
る。二重巻付部分および針金による弛み防止部分
においては、電気的シヨート状態となりそれらの
部分に異状発熱が生じ、発火することがある。寒
冷な外気温度を遮断するための保温カバーは、保
温効果と経済性の点から、一般に発泡スチロール
系材料で構成されており、これは低温には強い
が、高温には弱く火災が発生することがある。

また、従来の上記発熱体はニクロム線等の金属
の抵抗体の電気抵抗で発熱するもので、ニクロム
線の特定の長さにより所定の発熱量を発生するも
のであつて、その特定の長さのものを異状発熱防
止のため定められた巻き間隔で使用しなければな
らない。そこで配管の長さの都合上、発熱体に余
分の長さが生じても切断することはできず、その
ため配管に対し過密な巻付けをして異状発熱を発
生する。また配管に対して発熱体の長さが不足す
る場合でも、電気抵抗の変化により所定の発熱が
得られないための継ぎ足すことができず、実際の
施工上の不便があつた。

本発明の出願人（発明者）は上記問題を解決す
るために発熱保温ヒーターを発明し出願（出願番
号特願昭60―44755号）、昭和60年３月８日出願）
した。その発熱保温ヒーターは、筒状の長手全域
に亘つて開口部や形成され弾性を有する電気絶縁
と防水性の薄いシート材で構成された内筒と、該
内筒外周に装着された長手方向に延長する２本の
平行導線および該２本の平行導線の間に間隔を置
いて並列に電気的に結合された平板状又は線状の
発熱体よりなる発熱部と、該発熱部を内筒外周に
密着して該内筒の外周部に粘着された電気的絶縁
と防水性の薄いシートで構成された外筒とにより
なることを特徴とする発熱保温ヒーターである。

また、本発明の出願人（発明者）はさらに配管
保温ヒーターを発明し出願（出願番号特願昭60―
58117号、昭和60年３月25日出願）した。その配
管保温ヒーターは、筒状の長手全域に亘つて開口
部が形成された弾性を有する電気的絶縁と防水性
の薄いシート材で構成された外筒と、該外筒の内
周に装着された長手方向に延長する２本の平行導
線および該２本の平行導線の間に電気的に結合さ
れた１枚の平板状の発熱体とよりなる発熱部と、
該発熱部を該外筒内周に密着して該外筒の内周部
に粘着された電気的絶縁と防水性の厚いシートで
構成された内筒よりなる該外筒と内筒の長手方向
両端部に２本の平行導線接続端子を外筒と内筒の
間に装着固定してよりなることを特徴とする配管
保温ヒーター、である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、従来の配管保温と水道管の凍結
防止用手段は線状あるいは帯状の金属抵抗発熱体
を配管に保温カバーとの間に螺旋状に巻付けた構
造であるので、施工によつては火災事故の発生の
危険性があり、また使用条件に応じて、施工上切
断と継ぎ足しができないという制約があり不便で
あつた。

一方、本発明の出願人による発熱保温ヒーター
は（特願昭60―44755号）上記従来の線状あるい
は帯状の金属抵抗発熱体を用いる場合の欠点は殆
んど解決できるものであるものの、製作上、使用
上あるいは施工上の問題を必ずしも完全に解決し
たとは云えなかつた。

また、本発明の出願人による配管保温ヒーター
（特願昭60―58117号）は、製作上、使用上あるい
は施工上の問題を相当程度解決し得たものの、配
管屈曲部の保温は充分にできず、またこの屈曲部
には専用導体を配置して接続する必要があつた。
さらに配管の捻れ部の保温も充分にはできず、ま
た特に冷却条件の厳しい所あるいは径大部の保温
も不充分となる等の問題点があつた。

本発明は配管の保温において、直管部は勿論、
屈曲部、捻れ部、径大部さらには冷却条件の厳し
い地域でも保温効果をより高めるためには配管に
螺旋状に装着可能であり、特別のヒーターの配置
を必要とせず、１本の長い連続したヒーターで保
温できると共に本発熱体は正の抵抗温度係数をも
つ発熱体であるため周囲温度の変化に応じて発熱
体自身が自動的に発熱量を制御する性質をもつて
いるので電流と温度を制御するサーモスタツトが
故障して連続通電状態又はサーモスタツトを装着
しなくても発熱設定温度以上には発熱しない安全
性の高い配管保温ヒーターを提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決する本発明の手段は、軸方向
全長に延長する開口部が形成された弾性を有する
防水・電気絶縁材料よりなる円筒状筒体と、該筒
体に埋設された筒体の軸方向に延長する２本の平
行導線と、該２本の平行導線間に電気的に結合さ
れたやや円形の平板状の発熱部と、該発熱部を中
心にして対称に接続部を残して多数連続繰返し形
状で該筒体に形成された切込部とを備えたことを
特徴とする配管保温ヒーター、であり、前記筒体
の断面が円形または楕円形であつてもよく、発熱
部の幅が前記筒体全周の10〜30％であり、切込部
の筒体円周方向の長さが対称に筒体全周の約30％
宛であり、この配管保温ヒーターは長手方向に対
し直角に切断して使用可能であり、また装着する
配管の曲り部、捻れ部において前記切込部に相当
する前記筒体部分を切断除去して使用され、さら
に長手方向に連結して使用可能であり、配管温度
感知器、電源および通電確認手段が装着される配
管保温ヒーターである。

〔作用〕

本発明の配管保温ヒーターに配管の直管部、曲
り部、捻れ部、径大部いずれの部分も連続して装
着可能である。

〔実施例〕

つぎに本発明を実施例により図面を参照して説
明する。第１図は本発明の１実施例の斜視図、第
２図Ａ，Ｂは第１図の断面図および断面展開図、
第３図は第１図の展開平面図である。これらの図
において、本発明の配管保温ヒーター１は軸方向
全長に延長する開口部２ａが形成された弾性を有
する防水電気絶縁材料よりなる筒体２と、この筒
体２に配設された２本の平行導線３，３および平
行導線３，３間に電気的に結合されたやや円形の
平板状の発熱部４よりなる。発熱部４は炭素粉末
とポリエチレン等の樹脂混合発熱体あるいは炭素
繊維よりなる不織布を使用してもよい。本発熱体
は正の抵抗温度係数をもつ発熱体であるため周囲
温度の変化に応じて発熱体自身が自動に発熱量を
制御する性質をもつているので電流と温度を制御
するサーモスタツトが故障して連続通電状態又は
サーモスタツトを装着しなくても発熱設定温度以
上には発熱しない安全性の高いものである。平行
導線３および発熱部４は筒体２の外面に取付後外
面を防水、電気絶縁性を有する被覆部４ａにより
被覆される。開口部２ａと発熱部４とは筒体円周
に関し略対称に位置される。発熱部４を中心にし
て対称に筒体２には部分的な接続部５ａを残して
三角形の切込部５が多数連続繰返した形状で形成
される。２本の平行導線３，３間の幅W₁は筒体
２の全周の略10〜30％であり、切込部５の筒体円
周方向の長さW₂は一般に筒体２の全周対称に約
30％宛である。これらの数値は保温条件および管
の形状等を考慮して経験的に決定される。筒体２
は真円でもよいが、管に装着に有利なように、開
口部２ａと発熱部４を結ぶ線を短径として楕円形
断面に形成されることが望ましい。

第４図は本発明を配管の保温に適用した場合の
１実施例の斜視図であつて、配管１０には直管部
１０ａおよびエルボにより構成される屈曲部１０
ｂが存在する。配管保温ヒーター１は筒体２の開
口部２ａを拡げて配管１０を抱持して装着される
が、直管部１０ａに対しては筒体２をそのまま開
口２ａを拡げて抱持させ、直管部１０ａより大径
のエルボよりなる屈曲部１０ｂにはその長さに相
当する三角形の切込部５ａを切り放して抱持させ
る。このようにすれば、第４図に示すように屈曲
部１０ｂにおける配管保温ヒーター１の装着は容
易かつ確実に実施可能である。屈曲部１０ｂが直
管部１０ａと同径あるいは小径の場合も同様で、
屈曲方向が異つていても第４図に示すように抱持
可能である。

第５図に示すように、配管１０に捻れ部１０ｃ
が形成されている場合も、捻れ部１０ｃに対応す
る筒体２の切込部５を切り放して抱持させれば、
保温ヒーター１は配管１０に容易かつ確実に装着
可能である。

第６図に示すように、配管１０が厳しい冷却条
件を受ける場合は、保温ヒーター１を螺旋状に装
着することもできる。この場合、発熱部４の配管
長さ当りの配置密度が大となり保温効果が増大す
る。

配管１０に保温ヒーター１を装着した場合、一
般に保温ヒーター１上を発泡スチロール等よりな
る保温材（図示せず）で被覆する。

第４図に示すように、配管保温ヒーター１の１
端部には電源部２０が接続され、接続部は電気的
絶縁性と防水性のカバー３０で被覆され、他端部
１ａも同様のカバー３０で被覆される。電源部２
０の反対側（図では上部）にも鎖線で示す他の配
管保温ヒーター１′を接続することも可能である。

第７図は電源部２０の斜視図であつて、電源部
２０は開口部２１ａを有する弾性材料よりなる電
気的絶縁性の筒体２１、コード２２、コード２２
と接続し筒体２１に埋設されたサーモスタツト２
３、接続端部２７、コード２２に装着された一般
に発光ダイオードよりなる電源確認手段２４、お
よび電源端子２５よりなる。

第８図は発熱体の電流温度を制御するサーモス
タツトを装着せず、配管保温ヒーターの不用期間
は手動により電源プラグをコンセントから抜いて
使用する配管保温ヒーターの斜視図である。

第９図は本発明の他の実施例の配管装着時の斜
視図である。この実施例においては配管保温ヒー
ター１１の筒体１２には筒体１２の円周方向に平
行な櫛目状の切込１５が形成される。配管１０の
屈曲部１０ｂ，１０ｂに相当する部分の切込１５
は切放されて、屈曲部１０ａ，１０ｂが筒体１２
により抱持される。この場合、第９図に示すよう
に切込部１５の部分全部が除去されてもよく、鎖
線で示す切込残留部１５ａの全部あるいは１部が
残されてもよい。カバー３０、電源部２０、コー
ド２２は第４図、第７図で説明した実施例のもの
と略同様である。

〔発明の効果〕

本発明においては、２本の平行導線間に平板状
のやや円形の発熱体が配置されているので、平行
導線の単位幅当りの発熱体の電気抵抗は一定で、
従つて任意の長さに配管保温ヒーターを切断して
使用することができる。また配管に対して発熱体
の二重装着はできない構成であり、異状発熱は完
全に回避される。また長手方向に開口部を形成し
た弾性材料で構成するので拡げることにより配管
に容易に嵌着することができ、自重力により簡単
にはずり落ちないので針金等による保持をするこ
とがなく、電気的シヨートによる過熱、火災の発
生が完全に防止される。

さらに、従来のように線あるいは帯状を管に巻
きつける必要がないので、例えば配管と配管水道
管と壁との間が狭い場合でも、取り付けが極めて
容易である。

さらに、本発明においては筒体に切込部を形成
し、配管の屈曲部、捻れ部、径大部において切込
部を切放すことにより配管保温ヒーターを一体の
まま配管に抱持させることができ、また、例えば
配管の冷却条件の厳しい箇所では配管保温ヒータ
ーを螺旋状に装着させることができ、施工上極め
て有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の斜視図、第２図
Ａ，Ｂは第１図の断面図および断面展開図、第３
図は第１図の展開図、第４図は本発明を配管保温
に適用した場合の１実施例の斜視図、第５図は配
管捻れ部に適用した本発明の１実施例の斜視図、
第６図は配管に螺旋状に適用した本発明の１実施
例の斜視図、第７図は電源部の１実施例の斜視
図、第８図は電源部の他の実施例の斜視図、第９
図は本発明の他の実施例の配管への適用状態の斜
視図である。 １…配管保温ヒーター、２…筒体、３…平行導
線、４…発熱部、５…切込部、１０…配管、１０
ａ…直管部、１０ｂ…屈曲部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向全長に延長する開口部が形成された弾
   性を有する防水・電気絶縁材料よりなる円筒状筒
   体と、該筒体に埋設された筒体の軸方向に延長す
   る２本の平行導線と、該２本の平行導線間に電気
   的に結合されたやや円形の平板状の発熱部と、該
   発熱部を中心にして対称に接続部を残して多数連
   続繰返し形状で該筒体に形成された切込部とを備
   えたことを特徴とする配管保温ヒーター。 ２ 前記筒体の断面が円形または楕円形である特
   許請求の範囲第１項記載の配管保温ヒーター。 ３ 前記発熱部の幅が前記筒体全周の10〜30％で
   ある特許請求の範囲第１または２項記載の配管保
   温ヒーター。 ４ 前記切込部の筒体円周方向の長さが対称に筒
   体全周の約30％宛であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１ないし３項いずれかに記載の配管保
   温ヒーター。 ５ 長手方向に対し直角に切断して使用可能であ
   る特許請求の範囲第１ないし４項いずれかに記載
   の配管保温ヒーター。 ６ 装着する配管の曲り部、捻れ部において前記
   切込部に相当する前記筒体部分を切断除去して使
   用されることを特徴とする特許請求の範囲第１な
   いし５項いずれかに記載の配管保温ヒーター。 ７ 長手方向に連結して使用可能な特許請求の範
   囲第１ないし６項いずれかに記載の配管保温ヒー
   ター。 ８ 配管温度感知器、電源および通電確認手段を
   装着した特許請求の範囲第１ないし７項いずれか
   に記載の配管保温ヒーター。