JPH0368835A - ヒートパイプの動作試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ヒートパイプの動作が正常か否かを試験する
動作試験方法に関し、とくに電柱の支線に添設しあるい
は鉄塔部材に設置するなどして、当該ヒートパイプの一
端側を地中に埋設することにより地熱を集熱し、その熱
を地上の放熱部まで移動させて放熱させ、それによって
前記した支線や鉄塔部材周辺の雪を融かして、支線や鉄
塔部材を積雪の大きな沈降力から防護するために設けら
れるし−トパイプの動作が正常か否かを効率よく検出す
るための動作試験方法に関するものである。

［従来の技術］ 電柱には、これの倒壊を防止するための支線を設けるの
が通常であるが、降雪地帯において積雪量が多くなると
、電柱を傾斜させたり、当該支線を断線させたりするこ
とがある。

一方、大電力を長距離にわたり輸送する架空送電線は、
電源の立地条件が酷しくなるにつれ、気象条件の厳しい
急峻な山岳地帯を通過することが多くなり、この苛酷な
気象条件の一つに積雪があり、降雪地−！１？において
はこの積雪による＋ｎ［から鉄塔部材を防護することが
大きな課題となっている。

すなわち、上記電柱や鉄塔周辺に降り積った積雪層は次
第に沈降し、いわゆる積雪が締まる現象が起る。このと
きの沈降力によって雪に埋もれた前記支線や鉄塔部材に
下向きの大きな力が急行され、そのときの積雪量にもよ
るが、場合により約１．０００ｋｇ前後にも達するため
に、支線や鉄塔部材に損傷を与える原因となるのである
。

このため、上記電柱の支線などでは積雪がある度に作業
者が支線周囲の除雪を行なったりして、前記沈降力によ
る事故の発生を防止しているが、非常に大きな労力と時
間および費用を要している。

電柱の場合は上記人力による除雪が可能でも、急峻地に
ある鉄塔においては、もはやそのような作業すら困難あ
るいは不吋能である。

そこで、第３図に示すように電柱２０の支線２１の積雪
高さ近ｆＭまでヒートパイプを添設した支線用ヒートワ
イヤＩＡを設置したり、第４図に示すように鉄塔３０の
積雪高さ近ｆＭまで鉄塔融雪用ヒートパイプＩＢを設置
し、ヒートバイブ周辺の雪を融雪切断して、前記雪の沈
降力を断ち切るようにした雪′、す防止装置が実用化さ
れるようになった。

すなわち、ヒートパイプの片端を図に示すように地中に
埋設して集熱部とし、反対端間を支線や鉄塔部材に図の
ように添えて放熱部とするものである。

ヒートバイブプはパイプ状の密封容器よりなり、内部に
蒸発・ｎ縮を行なわせ得る作動液が封入されており、作
動液は地中の集熱部で地熟を吸熱して蒸発し、該蒸気は
地上の放熱部に移動し、そこで凝ｌｆ？Ｊ液化して前記
集熱部に還流し再び蒸発することを繰返す、この放熱部
での蒸気の凝縮の際に熱放出が起り、支線や鉄塔部材周
囲の雪を融かすものである。

Ｌ記文線用ヒートワイヤＩＡｆＰ）るいは鉄塔融雪用ヒ
ートパイプＩＢを設置し、正常に動作すれば上記融雪が
行なわれるが、ヒートパイプにｍ傷などがあると正常に
動作せず、期待した融雪を行なわせることができない。

しかし、ヒートバイブが正常に動作するか否かを単に外
観によって判断することはできない。

さらに、ヒートパイプの取付は作業は、外気温の高い降
雪のない季節に行なわれるのが通常であり、地中よりも
外気温が高いような状態では、ヒートパイプそのものの
動作も起らない。

そこで、従来は第３および４図に示すような方法を用い
て設置したし−トバイグが正常に動作するか否かについ
て動作試験を行なっていた。

すなわち、支線用ヒートワイヤＩＡに対しては内部に作
動液を封入していない同じ構造のダミーワイヤＩＡ−を
用意し、また鉄塔融雪用ヒートパイプＩＢに対しては内
部に作動液を封入していない同じ構造のダミーバイグＩ
Ｂ−を用意する一方、図に示ず熱電対４、発電機５、温
度記録計６、銅ブロツク８．８−１低温恒温槽９を用意
する。

実験に際しては、まず銅ブロツク８．８゛を低温恒温Ｍ
Ｊ９中に入れて十分に冷却させ、当該冷却した銅ブロツ
ク８，８゛をそれぞれ図に示すように実体ワイヤＩＡと
ダミーワイヤＩＡ−に、または実体パイプＩＢとダミー
パイプＩＢ−にそれぞれ同時に装着し、冷却銅ブロツク
８，８−を用いてこれらを同時に冷却させる。その冷却
させた位置にそれぞれ熱電対４．４を取付けて温度記録
計６にそれぞれの経時的な温度変化を記録させ、温度が
常温に戻るまでの時間を測定するものである。

その結果、支線用ヒートワイヤｉ　Ａあるいは鉄塔融雪
用ヒートパイプＩＢに取付けた銅ブロツク８の方がダミ
ー晶ＩＡ”　　ＩＢ″に取付けた銅ブロツク８゛より早
く常温まで戻れば、それは銅ブロツク８によって冷却さ
れたことによりヒートパイプが動作を開始し、冷却部分
における成熟か起ってその成熟により銅ブロツク８がダ
ミー高側の銅ブロツク８−より早く暖められたと判断し
、動作は正常と判定する一方５そうでなければ動作不良
と判定するものである。

［発明が解決しようとする課題］ 原理的にみれば上記従来方法によってヒートパイプの動
作の正常の有熟を判定できる筈であるが、実際面では必
ずしも十分な試験方法とはいい雑く、ヒートパイプとし
ての動作が正常か否かを判断することが困難なことが多
い、すなわち、支線用ヒートワイヤＩＡＩ？）るいは鉄
塔融雪用ヒートパイプＩＢに取付けた銅ブロツク８とダ
ミー晶ＩＡ−１０゛に取付けた銅ブロック８゛の温度回
復の時間の差があまり明確にでてこないのである０例え
ば実験室的に鉄塔融雪用ヒートパイプに関する銅ブロッ
クの温度が外気温より１０℃低い温度から外気温より２
℃低い温度になるまでの時間をみてみると、鉄塔融雪用
ヒートパイブＩＢに取付けた銅ブロツク８が３〜５分、
ダミー品ＩＢ−に取付けた銅ブロツク８−が７〜１０分
となるが、これに測定時の外気温あるいは風、日光など
の影響が加わると大きなばらつきがでてしまうからであ
る。

次に問題となるのは、時間がかかることである。

まず銅ブロツク８，８゛を冷却するための低温恒温ＮＪ
９が冷えるまでにかなりの時間を必要とする。

さらに１回試験する毎に銅ブロツク８，８゛を冷却しな
ければならないという面倒がある。

第３には、試験のための装置が大がかりになる事である
０発電Ｒ５、温度記録計６、低温恒温槽９等大きなもの
が必要である。自動車にて運べる所であればそれほど苦
にはならないが鉄塔融雪用ヒートパイプの場合、自動車
で行ける所ばかりとは限らず、むしろ自動車では行けな
いような山の上などが多い、そういう場合に、必要機材
を運ぶには大変な苦労を必要とする。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、ヒートパイプの正常動作の有無を明確に判定する
ことができ、短時間に試験が完了し、しかも重量のある
試験のための機器類の搬入を最少限に止めることのでき
る新規なヒートパイプの動作試験方法を提供しようとす
るものである。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、ヒートパイプを取付は地熱を利用して融雪さ
せるように構成してなる融雪装置の当該ヒートパイプの
地中の集熱部にヒーターを添設し、該ヒーターによりヒ
ートパイプの集熱部を加熱することにより地上の放熱部
における温度変化を検知し、当該ヒートパイプの動作が
正常であるが否かを判定するものである。

［作用」 集熱部にヒーターを添設して集熱部を強制的に加熱し放
熱部より温度が高くなるようにしてやれば、ヒートパイ
プの動作が正常であれば、放熱部側に集熱部側よりの熱
移動が起り、放熱部に温度上昇がみられるが、ヒートパ
イプが不良であれば放熱部での温度上昇は起らない、こ
の温度上昇の有無の測定は歴然と検出できるから、高い
信頼性をもって動作が正常か否かを判定することができ
る。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１図は支線用ヒートパイヤＩＡに、そして第２図は鉄
塔融雪用ヒートパイプＩＢにそれぞれ本発明に係る試験
方法を適用し、動作の正常性の有無を測定している様子
を示すそれぞれ説明図である。

本発明においては、ヒートパイヤＩＡあるいはヒートパ
イプＩＢを地中に埋設するに当り、集熱部の外周位置に
適宜の簡易なヒーター２を同時に添設し埋込んでおき、
必要に応じ当該ヒーター２により集熱部を加熱できるよ
うに構成しておく。

それぞれの図において、７は端子片のような電気的接続
部であるが、通常は接続端子の片端のみを有し、必要あ
る場合に測定用機器側の例えば温度制御用スライダック
３よりのリード線の端子と結合し、電気的導通が得られ
るように構成しておく。

ヒーター２については、集熱部を必要温度に加熱できれ
ばよい、ヒートパイプ布設時の動作の正常の有無の点検
のみに使用するのであれば、耐食性についてとくに考慮
する必要はないが、本発明においては、むしろ定期的点
検用としての機能を持″たせることに意味があるもので
あり、その場合は長年月に亘り地中において耐食性を維
持できるものを使用する必要がある。

ヒーター２の構造については、第１図のように縦添えと
するもの、あるいは第２図のように巻付は設置するもの
いずれであっても差支えはなく、ニクロム線方式の線状
のものあるいは最近注目されている面状発熱体などその
材質や形状についてもとくに限定はされない。

動作試験に当っては、上記したヒーターのリード線と温
度制御用スライダック３のリード線とを上述した接続部
７で接続し、発電１！［５に接続することによりヒータ
ー２を加熱する。そして、支線用ヒートワイヤＩＡある
いは鉄塔融雪用ヒートパイプＩＢの地上部の温度を熟電
対４により測定し温度記録計６に記録する。この測定に
より、ヒーター２による加熱前の温度と加熱後の温度を
比較して、加熱後に支線用ヒートワイヤＩＡあるいは鉄
塔融雪用ヒートパイプＩＢの温度が上界してくればヒー
トパイプとしての動作は上述したように正常ということ
であり、温度の変化がなければ動作不良であると容易に
判定することができる。

しかも、単に接続部でのリード線の接続と発電機の始動
という簡単な動作で短時間に結果を得ることができるも
のであり、前述した従来例の銅ブロックによる冷却方式
に比較すれば、その能率向上効果はまことに顕著なもの
がある。さらに、その測定精度にも大差を有するもので
あり、信頼性の向上効果もまた著しい。

なお、第１および２図の実施例においては、温度測定器
として温度記録計６を使用しているが、温度記録計であ
る必要はなく、接触式表面温度測定器あるいは赤外線温
度測定器等を使用することもできるのであり、それによ
って搬入する機８預の重量および数を低減することがで
き、山岳地などにおける測定を非常に容易化できるメリ
ットをも有する。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る動作試験方法によれば、つぎ
のような優れた効果を発揮することができる。

（１）従来例のように温度の変化する時間を測定するの
ではなく、温度の変化そのものを測定すれば良いのでヒ
ートパイプ動作確認の判断を容易かつ迅速確実に行なう
ことができる。

（２）銅ブロックを冷却する必要がないので冷却に要す
る時間の短縮が図れると共に、低温恒温槽が必要なくな
り、現地へ運ぶ機材も減らすことができる。

（３）温度測定に温度記録計ではなく接触式表面温度測
定器あるいは赤外線温度測定器を使用ずれば、必要機材
はさらにコンパクト化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は支線用ヒートワイヤに、第２図は鉄塔融雪用ヒ
ートパイプにそれぞれ本発明を適用している様子を示す
説明図、第３および４図はそれぞれ従来の動作試験方法
を示す説明図である。 ＩＡ：支線用ヒートワイヤ、 １Ｂ＝鉄塔融雪用ヒートパイプ、 ２：ヒーター ３：温度制御用スライダック、 ４：態量対、 ５：発電機、 ６：温度記録計、 ７：接続部、 ２０：電柱、 ３０；鉄塔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒートパイプを取付け地熱を利用して融雪させる
   ように構成してなる融雪装置の当該ヒートパイプの地中
   の集熱部にヒーターを添設し、該ヒーターによりヒート
   パイプの集熱部を加熱することにより地上の放熱部にお
   ける温度変化を検知し、当該ヒートパイプの動作が正常
   であるか否かを判定するヒートパイプの動作試験方法。