JPH0538797U - パイプ加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い熱伝導効率で安定して被加熱パイプを加
熱し得るようにする。 【構成】 パイプ加熱装置１は、ヒータ２と、ヒータ２
を保持しかつ被加熱パイプ４の外周面に沿う接触面３ｂ
を有するヒータ保持部材３とを備えている。ヒータ保持
部材３は、熱伝導率が５０Ｗ／ｍＫ以上でかつビッカー
ス硬度が１５０以下の金属製である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パイプ加熱装置に関し、特に、ヒータを保持しかつ被加熱パイプの 外周面に沿う接触面を有するヒータ保持部材を備えたパイプ加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、通水パイプ等の凍結防止用に使用されるパイプ加熱装置は、セラミック 等からなる収納箱体と、その中に収納されたニクロムヒータ等の発熱部材とから 構成されている。発熱部材と収納箱体との間の空隙部にはセメントもしくは磁器 材料が埋め込まれており、それによって発熱部材が収納箱体に固定されている。

【０００３】 前記収納箱体は、被加熱パイプの外周面に沿う接触面を有している。この接触 面が被加熱パイプに当接された状態で、金属製のバンド等を取り付け金具として パイプ加熱装置が被加熱パイプに締結される。 発熱部材に電力を供給すると発熱部材が発熱し、パイプ加熱装置が被加熱パイ プを外周面から加熱する。これにより、被加熱パイプ内の流体を加熱できる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来のパイプ加熱装置では、ヒータで発生する熱を被加熱パイプに伝える ためのヒータ保持部材がセラミック，セメント等の熱伝導率の低い材質で構成さ れているので、熱効率が悪く、消費電力が大きくなる。また、そのような収納箱 体では加工寸法のばらつきが大きく、被加熱パイプとの密着が不安定となる。

【０００５】 本考案の目的は、高い熱伝導効率で安定して被加熱パイプを加熱し得るように することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るパイプ加熱装置は、ヒータと、ヒータを保持しかつ被加熱パイプ の外周面に沿う接触面を有するヒータ保持部材とを備えている。ヒータ保持部材 は、熱伝導率が５０Ｗ／ｍＫ以上でありかつビッカース硬度が１５０以下の金属 製である。

【０００７】

【作用】

本考案に係るパイプ加熱装置では、ヒータ保持部材の熱伝導率が高いため、ヒ ータで発生した熱を効率良く被加熱パイプに伝えることができる。また、ヒータ 保持部材の表面硬度が小さい（材質が柔らかい）ため、ヒータ保持部の接触面が 被加熱パイプの外形に沿い易い。したがって、高い熱伝導効率で安定して被加熱 パイプを加熱し得るようになる。

【０００８】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例によるパイプ加熱装置を示している。 図において、パイプ加熱装置１は、ヒータ２と、ヒータ保持部材３と、ヒータ ２をヒータ保持部材３に固定するための板ばね５とを主に有している。 ヒータ保持部材３は、アルミニウム製であり、耐蝕性を向上させるため表面が アルマイト処理されている。なお、アルミ合金，ステンレス，真鍮等の耐蝕性が ある金属からなるブロック体であってもよい。

【０００９】 このヒータ保持部材３の熱伝導率は５０Ｗ／ｍｋ以上であり、より好ましくは １００Ｗ／ｍｋ以上であり、さらに好ましくは２００Ｗ／ｍｋ以上である。また 、ビッカース硬度は１５０以下であり、より好ましくは１００以下であり、さら に好ましくは５０以下である。 ヒータ保持部材３の一端面には、被加熱パイプ４に固定保持するためのパイプ 固定溝３ｂが設けられている。反対側の面には、被加熱パイプ４の軸線方向と平 行に延びるヒータ溝３ｃが形成されている。ヒータ溝３ｃの両側面には、１対の ばね溝３ａが被加熱パイプ４の軸線方向と平行に形成されている。

【００１０】 自由状態では、パイプ固定溝３ｂは被加熱パイプ４の外周面よりも僅かに小さ い半径を有している。また図２に示すように、パイプ固定溝３ｂは深さＨが直径 Ｄの１／２〜２／３の範囲の寸法に設定されている。これによって、ヒータ保持 部材３自体の弾性を利用し、ヒータ保持部材３を被加熱パイプ４に嵌め込んで固 定し得る。

【００１１】 ヒータ２は、図３に示すように、導体パターン２ａを有するセラミック本体２ ｂと、セラミック本体２ｂから突出する１対のリード端子６とから主に構成され ている。 セラミック本体２ｂは、アルミナ等のセラミックからなる直方体形状に形成さ れており、長手方向の両端中央部には切り込み溝が形成されている。連続した導 体パターン２ａは水平面上を屈曲した状態で配置されており、その両端はセラミ ック本体２ｂの切り込み溝から露出している。導体パターン２ａは、例えば、タ ングステン，モリブデン，モリブデン−マンガン合金，白金等の抵抗発熱体材料 により構成されている。導体パターン２ａの両端には、ニッケル等の金属からな るリード端子６が銀ロウ等のロウ材により接合されている。

【００１２】 前記板ばね５は、弾性を有する耐蝕性の金属で構成され、ヒータ２に対する圧 接力を高めるための屈曲部５ａを中央に有している。板ばね５の両側部は、ヒー タ保持部材３のばね溝３ａに嵌め込まれている。 次に、上述のパイプ加熱装置の製造方法及び使用方法を説明する。 セラミックヒータ２の製造時には、まず、アルミナ，シリカ，カルシア，マグ ネシア等の原料粉末に適当なバインダー，有機溶剤を添加混合して泥漿状とし、 これからドクターブレード法によりセラミックグリーンシートを形成する。この セラミックグリーンシートに、タングステン，モリブデン等の高融点金属粉末よ りなる金属ペーストを導体パターン２ａとして印刷する。この導体パターン２ａ を有するセラミックグリーンシートを、予め準備しておいた未焼成のセラミック グリーンシートに積層し、約１６００℃の高温で焼成する。そして、ロウ材を用 いてリード端子６を取り付ける。

【００１３】 得られたセラミックヒータ２を、ヒータ保持部材３に形成されたヒータ溝３ｃ の中央部に配置し、ポリイミド，シリコン，エポキシ等の耐熱性樹脂によって接 着する。さらに、ばね溝３ａに板ばね材５の両端を挿入し、ヒータ２を押圧して 固定する。 得られたパイプ加熱装置１は、パイプ４にパイプ固定溝３ｂの開口両端を押し 込むことにより固定される。このとき、パイプ固定溝３ｂの両端部分が僅かに広 がり、パイプ４を包み込むように狭まる。この結果、パイプ加熱装置１はパイプ ４に簡単に固定される。ここでは、ヒータ保持部材３とパイプ４との締結に際し 、新たな部材は不要である。なお、パイプ４が長い管路である場合には、パイプ ４の外周面に等間隔でパイプ加熱装置１が密着固定される。

【００１４】 リード端子６を介して電力を供給すると、ヒータ２は発熱し、ヒータ保持部材 ３を介してパイプ４を外周面から加熱する。ここでは、ヒータ保持部材３は熱伝 導率が高くかつ軟らかい金属によって形成されているため、セラミックヒータ２ で発生した熱を効率良くパイプ４に伝達することができる。また、パイプ固定溝 ３ｂがパイプ４の外周面に沿いやすいため、安定した加熱状態が得られる。しか も、板ばね材５でヒータ２を押圧する構成であるため、ヒータ保持部材３の耐衝 撃性が高い。

【００１５】 〔他の実施例〕 （ａ）上述のヒータ保持部材３に代えて、第４図及び第５図に示すように、パイ プ固定溝１３ｂに軸線と平行のスリット１３ｄを有するヒータ保持部材１３を使 用してもよい。 （ｂ）ヒータ保持部材３，１３をパイプ４に固定する際に、図４に示す固定金具 １２を用いてもよい。固定金具１２は、熱伝導率の良いアルミあるいはばね材で 構成され、両端にはパイプ４に係止され得る屈曲部１２ａを有している。中央部 には、セラミックヒータ２を圧着固定するための段部１２ｂを有している。 （ｃ）図６及び図７に示すヒータ保持部材２３と固定金具２２とを用いてもよい 。

【００１６】 固定金具２２は、熱伝導率の高いアルミもしくはばね材で構成され、両端には 抜け止めのために内側に向けて屈曲された差し込み部２２ａを有している。また 、中央部には固定用ビス孔２２ｂが設けられている。 ヒータ保持部材２３は、図７に示すように、一側面に上下２列の側面スリット ２３ｅを有し、他の側面には固定用ビス２４を受けるスリット２３ｆを有してい る。

【００１７】 この実施例では、固定金具２２の屈曲部２２ａをヒータ保持部材２３の側面ス リット２３ｅに挿入係止し、ヒータ保持部材２３の反対側の側面のスリット２３ ｆに固定ビス２４を固定することにより、固定金具２２でヒータ保持部材２３を パイプ４に固定する。

【００１８】

【考案の効果】

本考案に係るパイプ加熱装置では、ヒータ保持部材は熱伝導率が５０Ｗ／ｍＫ 以上でかつビッカース硬度が１５０以下の金属製であるので、ヒータで発生した 熱を効率良く被加熱パイプに伝えることができる。また、ヒータ保持部の接触面 が被加熱パイプの外形に沿い易い。したがって、高い熱伝導効率で安定して被加 熱パイプを加熱し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるパイプ加熱装置の斜視
図。

【図２】その正面図。

【図３】ヒータを示す一部切欠き斜視図。

【図４】他の実施例によるパイプ加熱装置の正面図。

【図５】そのヒータ保持部材の斜視図。

【図６】さらに他の実施例によるパイプ加熱装置の正面
図。

【図７】そのヒータ保持部材の斜視図。

【符号の説明】

１ パイプ加熱装置 ２ セラミックヒータ ３，１３，２３ ヒータ保持部材 ４ パイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータと、前記ヒータを保持しかつ被加熱
   パイプの外周面に沿う接触面を有するヒータ保持部材と
   を備えたパイプ加熱装置において、 前記ヒータ保持部材は、熱伝導率が５０Ｗ／ｍＫ以上で
   かつビッカース硬度が１５０以下の金属製であることを
   特徴とするパイプ加熱装置。