JPH0351915Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えば液化ガス等の極低温物質を
貯蔵する地下タンク等の周囲の土壌の凍結を防止
するために、土壌中に埋設して土壌の加熱に用い
られるヒータに関し、特にヒータの耐久性を改良
した長尺ヒータに関する。

（従来の技術） 従来、液化ガス等の極低温物質を貯蔵する地下
タンクは、この地下タンクが配設される周囲の土
壌を冷却し、凍結させることがある。したがつ
て、このような地下タンクには、通常、その下部
に温水パイプが設けられ、その周囲の土壌を温め
て、土壌の凍結を防止している。しかし、地下タ
ンクの地面に近い部分の土壌は地表からの大気熱
によつて温められ、地面から遠い部分の土壌は上
記したように温水パイプによつて温められるの
で、地下タンクの周辺土壌の温度分布にはばらつ
きがあり、その結果、周辺土壌を温める際に、局
部的に過熱あるいは加熱不足を生じ、地下タンク
周辺の土壌を適切に加熱することができないとい
う問題点がある。

このため、可撓性金属管に挿入される無機絶縁
電熱線を、その下方端部付近で折り返して配置
し、各端末に耐熱リード線を接続し、この接続部
を相対する接続部間で折り返し方向にずらせた構
成のヒータが開示され（実公昭59−3511号公報参
照）、ヒータの発熱分布を折り返し方向（埋設方
向）に変化させて土壌の加熱分布に合致させて温
めるものが提案されている。

しかし、このようなヒータはリード線と電熱線
との接続部を有するため、接続部はヒータの使用
時に加熱、冷却の繰り返しによるヒートシヨツク
を受け、しかも接続部の前後において発熱部分と
非発熱部分とに明確に分けられているので、接続
部付近での発熱量に大きな差があり、その結果、
接続部において断線を生じやすく、さらに微細な
温度制御ができないという欠点がある。

（考案が解決しようとする課題） この考案は、上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的はヒータのリード線接続部の耐久
性を著しく向上せしめると共に、微細な温度制御
も容易に行うことができる長尺ヒータを提供する
ことである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この考案によれば、
耐熱絶縁性のテンシヨンメンバと、このテンシヨ
ンメンバの外周に、これと実質的に平行関係に配
設され発熱部を形成する発熱層と、この発熱層に
隣接して設けられる変換部と、この変換部におい
て前記発熱層と接続される導体を有するリード線
部と、これらの外周を連続的に包囲する耐熱外被
とを備える長尺ヒータであつて、この長尺ヒータ
は折り返し配置されて前記発熱部と前記変換部と
が折り返し方向にずらされていると共に、前記変
換部における抵抗値が前記発熱部から前記リード
線部側に向かつて徐々に減少させられていること
を特徴とする長尺ヒータを構成する。ここで、好
ましい実施例では、上記変換部における抵抗値の
減少は、前記リード線部の導体の前記発熱層への
接続位置を異ならせることによつて成され得、さ
らに上記変換部における抵抗値の減少は、前記発
熱層内に短絡用導体を混在させることによつても
成され得る。

（作用） この考案によれば、長尺ヒータは折り返し配置
されて発熱部と変換部とが折り返し方向にずらさ
れているので、折り返し方向で異なる発熱分布を
有することができ、したがつて配設される地下タ
ンク周辺の土壌の温度分布に応じて土壌を温める
ことができる。さらに、変換部における発熱層と
リード線部の導体との接続は、変換部において抵
抗値が発熱部からリード線部側に向かつて徐々に
減少させられているので、従来のような接続部で
の熱ストレスの集中を排除することができ、繰り
返し加熱が行われても断線を生じることがなく、
接続部の耐久性を著しく向上させることができ
る。

（実施例） 以下、この考案を、その実施例に基づいて、添
付図面を参照しつつ説明する。

第１図はこの考案による長尺ヒータ１の概略図
である。この長尺ヒータ１は、発熱部１０と、そ
の両端部に設けられる変換部２０を介して結合さ
れるリード線部３０とが、図示しない耐熱外被に
より被覆一体化され、さらに発熱部１０は折り返
し配置され、折り返し方向に長さの異なる電熱線
部分１０ａ及び１０ｂを形成している。したがつ
て、発熱部１０の両端部に設けられる変換部２０
は発熱部１０の折り返し方向にずれた構成となつ
ている。

第２図は長尺ヒータ１における変換部２０付近
の一部縦断面説明図である。

この長尺ヒータ１の発熱部１０は、耐熱絶縁性
のテンシヨンメンバ１１の外周において、銅ニツ
ケル合金線等のような細い発熱線１２と例えば延
伸多孔質四弗化エチレン樹脂糸等のような耐熱絶
縁線条１３との編組体からなる発熱層１４が配設
されて形成されている。この発熱層１４の耐熱絶
縁線条１３は発熱線１２間にあつて、その短絡区
間を調節すること等によつて発熱量調節手段とし
て存在することができる。また、発熱線１２と耐
熱絶縁線条１３とは編組体としてのみではなく、
テンシヨンメンバ１１の外周に巻装することもで
きる。

このように形成された発熱部１０の端部におい
て、第２図は明確に示されるように、テンシヨン
メンバ１１の端部とリード線部３０の導体３２の
端部とが撚り合わせ等によつて順次結合され、テ
ンシヨンメンバ１１がリード線部３０の導体層３
１によつて置換されていき、この部分に変換部２
０が形成される。

その際、この変換部２０は、長手方向に沿つて
徐々に抵抗値が変化するように、リード線部３０
の導体層３１を構成する各導体３２のテンシヨン
メンバ１１上の結合位置を長手に沿つて順次異な
らしめると良い。

また、この部分において発熱層１４内に、例え
ば短絡用の導体として、導体２１を混在させて
徐々に抵抗値を低下させ、最終的に変換部２０の
終端部における発熱をなくすようにすると良い。

このようにして、熱ストレスが生じないように
順次発熱量を減少させた変換部２０にリード線部
３０の導体層３１を加えた長さを標準リード線長
のほぼ倍の長さとして発熱部１０間に長手方向に
沿つて間欠的に配置するようにして製造すれば、
連続製造が容易になり、これらの外周を耐熱外被
４０で被覆一体化することにより本考案において
使用されるリード線付発熱体が得られる。このリ
ード線付発熱体を発熱部１０の所定位置で相対す
る変換部２０が互いに折り返し方向にずれるよう
にＵ字状に折り返して電熱線部分１０ａ及び１０
ｂを形成し、長さ方向で発熱量の異なる長尺ヒー
タ１が完成する。

耐熱外被４０としては、四弗化エチレン−パー
フロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂
（PFA）、四弗化エチレン−六弗化プロピレン共
重合体樹脂（FFP）、四弗化エチレン−エチレン
共重合体樹脂（ETFF）、その他の弗素樹脂を好
適に用いることができる。

第２図に示す実施例は、テンシヨンメンバ１１
の断面と導体層３１の断面とがほぼ同一の場合で
あるが、次に第３図に示す実施例は、導体層３１
の断面がテンシヨンメンバ１１の断面よりも大き
い場合である。

すなわち、第３図に示す実施例の長尺ヒータの
発熱部１０も、第２図の実施例と同様に発熱層１
４が設けられている。この発熱層１４内におい
て、発熱部１０の終端部から変換部５０にわたつ
て導体２１を混在せしめて、長手方向に沿つて抵
抗値を低下させるように形成し、変換部５０にお
いて発熱量を制限するようになされている。

この場合、変換部５０の芯体として存在する導
体層６１はテンシヨンメンバ１１の断面より大き
な断面に形成されており、リード線部６０を形成
する各導体６２は発熱部１０の終端部においてテ
ンシヨンメンバと例えば個々に結合する等して必
要な引張強度を付与できるように形成されてい
る。そして、この変換部５０及びリード線部６０
は、発熱部１０との間に間欠的に配置するように
して連続的に製造され、その際、変換部５０にリ
ード線部６０を加えた長さは、標準リード線長の
ほぼ倍の長さとして製造される。このようにして
得られたヒータ本体の外周には耐熱外被７０が発
熱部１０、変換部５０及びリード線部６０にわた
つて連続的に設けられ、耐蝕封止が施される。

このようにして得られたリード線付発熱体の変
換部５０は、第３図のＡ−Ａ矢視断面図の第４図
に示すように導体層６１の外周の発熱層１４に
は、発熱線１２と耐熱絶縁線条１３の編組に加え
て導体２１が混在編組され、これによつて発熱線
１２を短絡して、この部分での発熱を減少ないし
はほとんど発熱しないようになされ、導体層６１
と共に変換部５０を形成するようになつている。

これに対して、発熱部１０は、第３図のＢ−Ｂ
断面図の第５図から良くわかるように、耐熱絶縁
性のテンシヨンメンバ１１の外周の発熱層１４に
おいて、発熱線１２と耐熱絶縁線条１３のみの編
組が形成され、発熱層１４が有効に発熱作用する
ように形成されている。

この考案では、上記のように形成される発熱部
１０、変換部５０及びリード線部６０とが順次連
続的に製造されたリード線付発熱体を、各リード
線部６０の中間部で切断して両端部に端子を電気
的に接続して第１図に示すように発熱部１０の所
定位置で折り返して電熱線部分１０ａ及び１０ｂ
を形成し、変換部２０は折り返し方向において互
いにずれた状態とすることで、折り返し方向にお
いて発熱分布の異なる長尺ヒータを容易に得るこ
とができる。

かくして、発熱部１０の縦部分L₁は電熱線部
分１０ａ，１０ｂを有し、縦部分L₂は電熱線部
分１０ｂを有するだけであり。したがつて縦部分
L₂の発熱量は縦部分L₁の発熱量の約半分であり、
発熱量分布は上に粗で下に密となる。したがつ
て、第１図に示すごとき長尺ヒータ１を上方が高
い温度分布を有する土壌中に埋設して使用した場
合には、土壌中の温度を深さ方向においてほぼ均
一な温度分布とすることができる。

また、場合によつては、各リード線部で切断す
ることなく、例えば第６図に示すように中間部に
リード線部６０ａ及び変換部５０ａを残したまま
リード線部６０ａで折り返し、リード線部６０ａ
で分離された２本の電熱線部分１０ｃ及び１０ｄ
が折り返し方向にずれている長尺ヒータ２とする
こともできる。なお、上部の変換部５０ｂは、第
１図実施例と同様にずらせてある。

このような場合には、長尺ヒータ２の発熱分布
は上下両端で粗で、中間で密となり、例えば底部
に加温手段を設けた地下タンク等のように上方及
び下方が中間部に比べて高い温度分布を有する土
壌の加熱に適している。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、材質の変更、電熱線部分の本数及びそ
の配設位置の変更、あるいは長尺ヒータを包囲す
るように可撓性金属管を設けることなど、この考
案の技術思想内での種々の変更はもちろん可能で
ある。

（考案の効果） 以上のとうりこの考案によれば、この考案の長
尺ヒータは折り返し配置されて発熱部と変換部と
が折り返し方向にずらされているので、発熱部と
変換部との折り返し部を適宜選択することによ
り、折り返し方向における発熱分布を必要に応じ
て選択あるいは変更をすることができ、したがつ
て地下タンク周辺の土壌の温度分布に応じて土壌
を温めることができる。さらに、変換部における
発熱層とリード線部の導体との接続は、変換部に
おいて抵抗値が発熱部からリード線部側に向かつ
て徐々に減少させられて温度勾配が形成されるの
で、従来のような接続部での熱ストレスの集中を
排除することができ、繰り返し加熱が行われても
断線を生じることがなく、接続部の耐久性を著し
く向上させることができて信頼性の優れた長尺ヒ
ータとすることができると共に、地下タンク周辺
の土壌の温度分布に合わせた微細な温度制御が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による長尺ヒータの概略図、
第２図は第１図実施例における変換部付近の一部
縦断面説明図、第３図はこの考案による他の実施
例における変換部付近の一部縦断面説明図、第４
図は第３図のＡ−Ａ矢視断面図、第５図は第３図
のＢ−Ｂ矢視断面図、第６図はこの考案による長
尺ヒータの異なる実施例の概略図である。 １，２……長尺ヒータ、１０……発熱部、１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……電熱線部分、１
１……テンシヨンメンバ、１２……発熱線、１４
……発熱層、２０，５０，５０ａ，５０ｂ……変
換部、３０，６０，６０ａ……リード線部、４
０，７０……耐熱外被。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 耐熱絶縁性のテンシヨンメンバと、このテン
   シヨンメンバの外周に、これと実質的に平行関
   係に配設され発熱部を形成する発熱層と、この
   発熱層に隣接して設けられる変換部と、この変
   換部において前記発熱層と接続される導体を有
   するリード線部と、これらの外周を連続的に包
   囲する耐熱外被とを備える長尺ヒータであつ
   て、この長尺ヒータは折り返し配置されて前記
   発熱部と前記変換部とが折り返し方向にずらさ
   れていると共に、前記変換部における抵抗値が
   前記発熱部から前記リード線部側に向かつて
   徐々に減少させられていることを特徴とする長
   尺ヒータ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の長尺
   ヒータにおいて、前記変換部における抵抗値の
   減少は、前記リード線部の導体の前記発熱層へ
   の接続位置を異ならせることによつて成される
   ことを特徴とする長尺ヒータ。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の長尺
   ヒータにおいて、前記変換部における抵抗値の
   減少は、前記発熱層内に短絡用導体を混在させ
   ることによつて成されることを特徴とする長尺
   ヒータ。