JPH074878A - 輸送管加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 長尺のヒートパイプ２が、輸送管１に沿って
かつ外面５に接触状態に配設される。ヒートパイプ２
は、作動流体が封入される外管３と、外管３内に挿通さ
れるスチーム管４とを有する。ヒートパイプ２のスチー
ム管４からの蒸気が凝縮した復水を溜める容器６を備え
る。容器６には感温弁が収納される。感温弁は、容器６
内の復水が所定設定温度より上昇した状態で閉状態とな
り、所定設定温度より低下した状態で開状態となる。容
器６内へ突入したヒートパイプ２のスチーム管４の下流
側の端部に感温弁を連通連結する。 【効果】 輸送管１を長手方向に均一に加熱することが
でき、該輸送管１にて輸送される重油等の流体の温度を
ほぼ一定に維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、重油等の流体を輸送
する輸送管を加熱する輸送管加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、低温で固化性あるいは増粘性を
有しかつ高温で熱分解などを起こす重油等の流体は、気
温が低い冬期にはその流体の粘度が高くなって、流動性
が悪くなる。そこで、この重油等の流体を輸送管にて輸
送する場合、輸送管を加熱し、流体の粘度を下げ円滑に
輸送するという対策が講じられている。

【０００３】輸送管を加熱する方法としては、従来で
は、トラップを使用したスチームトレース加熱を行なう
方法があり、スチームトレース加熱には、加熱管内を蒸
気層のみとしてその潜熱を利用する加熱方法と、加熱管
内に復水層を滞留させ顕熱までをも有効利用する加熱方
法があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱管
内を蒸気層のみとしてその潜熱を利用する加熱方法で
は、加熱管と輸送管との接触面において局部過熱が生じ
たり、熱量過多となり輸送管を適温範囲に維持すること
が困難であった。

【０００５】また、加熱管内に復水層を滞留させる加熱
方法では、下流側に滞留した復水層に温度勾配が生じ、
輸送管に与える全熱量が決定しがたく、輸送管、延いて
は輸送管内の重油等の流体の温度予測を行ないにくい欠
点があった。

【０００６】そのため、輸送管を長手方向に均一に加熱
する電気ヒータ方式が提案されているが、この電気ヒー
タ方式では、高温加熱する虞れがあると共に、重油輸送
等の防爆性の要求される場合には、使用できないという
問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、重油等の流体を
輸送する輸送管を、長手方向に均一に所定温度に加熱す
ることができ、しかも、設置工事が容易でかつ防爆型の
輸送管加熱装置を提供することにある。

【０００８】また、他の目的は、ヒートパイプ内に異物
を含まない良質の蒸気を、安定的に供給して、ヒートパ
イプ内の詰りを防止して常に安定した均一な加熱を実現
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】作動流体が封入された外
管と該外管内に挿通されたスチーム管とを有する長尺の
ヒートパイプが、被加熱用輸送管に沿ってかつ外面に接
触状態で配設される輸送管加熱装置であって、上記ヒー
トパイプの下流端側に設けられると共に、該ヒートパイ
プのスチーム管の上流側から供給された蒸気が液化して
なる復水を溜め、かつ、ヒートパイプの下流側の端部が
所定長さだけ突入される容器と；該容器内へ突入した上
記ヒートパイプのスチーム管の下流側の端部に連通連結
されると共に、上記復水が所定設定温度より上昇した状
態で閉状態となりかつ該復水が該所定設定温度より低下
した状態で開状態となる感温弁と；を備えている。

【００１０】また、ヒートパイプの外管は、金属コルゲ
ート管としたり、あるいは、外表面に防食処理を施した
り、若しくは、外表面に合成樹脂シースを有するように
するのが、好ましい。

【００１１】また、輸送管にて輸送される流体が、低温
で固化性あるいは増粘性を有し、かつ高温で熱分解を起
こす流体である。

【００１２】あるいは、作動流体が封入された外管と該
外管内に挿通されたスチーム管とを有する長尺のヒート
パイプが、被加熱用輸送管に沿ってかつ外面に接触状態
で配設されると共に、該ヒートパイプの上流端側に、蒸
気供給装置からの蒸気内の錆・スケール等の異物を除去
する異物除去機構を備えた輸送管加熱装置であって、異
物除去機構が、蒸気供給装置からの復水及び蒸気が供給
される蒸気入口と蒸気のみをヒートパイプのスチーム管
に供給する蒸気出口とを有する容器と、該容器に内装さ
れると共に復水及び蒸気内の異物が付着する第１スクリ
ーンと、該容器内に形成されて該第１スクリーンを通過
した微小異物を含む蒸気が気泡として通過する復水溜り
と、微小異物のうち該復水溜りを通過した異物が付着し
て蒸気のみを上記蒸気出口に供給する第２スクリーン
と、を備えている。

【００１３】また、復水溜り内に、磁性を有する異物を
吸着する第１マグネットを配設し、若しくは、第２スク
リーン内に、磁性を有する異物を吸着する第２マグネッ
トを配設する。

【００１４】また、復水溜りの上方に復水飛沫を該復水
溜りに還元するプレートを配設し、若しくは、復水溜り
内の復水が所定量を越えた際に、その越えた復水を該復
水溜りから外部へ排出するための排水管を有する。

【００１５】

【作用】ヒートパイプのスチーム管に加熱用の蒸気が供
給されれば、作動流体がスチーム管からの熱伝導および
熱輻射により、加熱され、蒸気となって外管の内面とス
チーム管との間を速やかに流れる。そして、外管の全長
にわたり蒸気が拡散され、外管内面付近で凝縮するた
め、外管の表面が均一な温度に加熱されて発熱する。

【００１６】また、ヒートパイプの下流側の端部が所定
長さだけ突入された容器内に於て、復水の温度が、設定
温度より上昇すれば、容器内の感温弁が閉状態となっ
て、スチーム管の上流側からの蒸気の流入が停止する。

【００１７】復水の温度が設定温度より低下すれば、感
温弁が開状態となって、スチーム管の上流側からの蒸気
の流入が開始される。この場合、感温弁は容器内に収納
され、復水の温度に直接的に影響され、かつ、復水は容
器内に突入した所定長さのヒートパイプに直接に接して
いて熱的に連動しやすく、しかも、この所定長さのヒー
トパイプの下流側の端部の温度は、ヒートパイプの全長
の温度に近似している。

【００１８】従って、ヒートパイプの全長の温度の上昇
・下降に対応して、感度良く、感温弁が閉弁・開弁の作
動を行なうことが可能となる。そのため、ヒートパイプ
の全長が常に均一な温度に制御しやすくなって、被加熱
用輸送管も全長均一な所望温度に維持できることとな
る。

【００１９】また、異物除去機構が第１スクリーンと第
２スクリーンの二重構造であるため、微小な異物も確実
に除去された良質の蒸気が、蒸気出口（ヒートパイプ）
側へ供給される。第１・第２マグネットによって鉄錆・
鉄スケール等が一層確実に除去される。そして、復水溜
り上方のプレートによって、復水飛沫が復水溜りに還元
して、これによって、蒸気出口（ヒートパイプ）側へは
蒸気のみが送られる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００２１】図４は本発明に係る輸送管加熱装置を示
し、この加熱装置は、輸送管１に沿って配設される長尺
のヒートパイプ２を備える。

【００２２】しかして、ヒートパイプ２は、作動流体が
封入される外管３と、該外管３内に挿通されるスチーム
管４と、を備える。外管３は、例えば、銅やアルミニウ
ム等の金属製のコルゲート管に防食処理を施したもの、
あるいは、銅やアルミニム等の金属製コルゲート管と、
その外面を被覆するポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂
のシースとからなるもの、等が使用される。

【００２３】そして、外管３の両端の開口部は、密閉蓋
３ａ，３ｂにて施蓋される。また、作動流体としては、
スチーム管４からの熱伝導および熱輻射により蒸発し、
外管３の内面で凝縮して、外管３表面の温度を均一にす
る水やフロン等が使用される。この場合、スチーム管４
に蒸気を流さない状態で該スチーム管４が作動流体に浸
漬されるのが好ましい。

【００２４】スチーム管４は、例えば、銅管等からな
り、外管３の密閉蓋３ａ，３ｂを貫通することにより、
外管３に挿通される。作動流体は、外管３内へ注入する
に際して、脱気処理が施された後に注入されて、外管３
内は、10^-4〜10^-5Torr位に保持される。

【００２５】従って、上述の如く構成されたヒートパイ
プ２によれば、スチーム管４の上流側（図４の右側）か
ら該スチーム管４に、加熱用蒸気を供給すれば、外管３
に封入された作動流体が、スチーム管４からの熱伝導お
よび熱輻射により、蒸気となって外管３の内面とスチー
ム管４との間を速やかに流れる。

【００２６】そして、外管３全長にわたり蒸気が拡散さ
れ、外管３の内面付近でこの蒸気が凝縮し、外管３表面
が均一に加熱されて発熱する。従って、図４に示すよう
に外面５がヒートパイプ２に接触している輸送管１は加
熱される。

【００２７】なお、ヒートパイプ２の長さ寸法は、例え
ば、数ｍ〜数ｋｍの長尺体とされるが、数ｍ〜数100 ｍ
程度が好適である。

【００２８】しかして、ヒートパイプ２の下流側の端部
２ａ（具体的には、外管３）は、所定長さＬだけ容器６
に突入する。容器６は、図１に示すように、筒状の本体
６ａと、該本体６ａの一端開口部を施蓋する施蓋体６ｂ
と、他方開口部に取付けられてヒートパイプ２を保持す
るスペーサ６ｃと、を備える。

【００２９】上述の所定長さＬとは、スペーサ６ｃから
密閉蓋３ａまでの長さ寸法をいい、例えば、約40mm〜20
0mm 位に設定される。また、施蓋体６ｂには、排出孔７
が設けられ、この排出孔７には仮想線で示すように、排
出管８が連通連結される。

【００３０】スペーサ６ｃは、その外周面にねじ部９が
形成され、このねじ部９が本体６ａの下流側の端部の内
周面に形成されたねじ部10に螺着される。そして、スペ
ーサ６ｃの軸心孔にヒートパイプ２が挿通され、スペー
サ６ｃの内周面11と、これに対応するヒートパイプ２の
外周面とが、ろう付け等にて密封状に一体化される。

【００３１】しかして、密閉蓋３ａから突出したスチー
ム管４の下流側の端部４ａには、この容器６内に収納さ
れる感温弁12が連通連結される。感温弁12は、図２と図
３に示すように、中空室13を有する弁箱14と、該中空室
13内に収納される弁本体15と、該弁本体15を受ける弁座
16を有する受部材17と、を備える。

【００３２】即ち、弁箱14の上流側には、中空室13に連
通連結される浸入口18が形成され、この浸入口18の下流
端に、受部材17が取付けられる。浸入口18は蒸気もしく
は復水が浸入する。

【００３３】受部材17は、軸心方向中央部に突設される
外鍔部19を有し、外鍔部19より上流側のねじ部20が、蒸
気もしくは復水の浸入口18の下流端のねじ部21に螺着さ
れ、弁箱14の受部40に取付けられる。

【００３４】そして、浸入口18の上流側には、ねじ部18
ａが設けられ、このねじ部18ａに、スチーム管４の下流
側の端部４ａ（図１参照）が螺着され、スチーム管４が
感温弁12に連通連結される。

【００３５】また、受部材17の孔部は、弁本体15が挿入
される弁本体挿入部22を有し、挿入部22には、中空室13
に連通連結される貫孔23…が連通連結される。弁本体挿
入部22は、弁本体15の外径より僅かに大きい内径の（弁
本体案内用）大径部22ａと、該大径部22ａにテーパ部を
介して連通連結される小径部22ｂと、からなり、案内用
の該大径部22ａと小径部22ｂとの間のテーパ部をもって
弁本体15を受ける弁座16とされる。

【００３６】また、弁本体15は、円柱状の本体部15ａ
と、該本体部15ａからテーパ部15ｂを介して上流側へ突
設される小径部15ｃと、からなり、軸部材24に保持され
る。即ち、弁本体15の本体部15ａの下流側の端面には、
孔部25が形成され、この孔部25に軸部材24の上流側の端
部26が嵌着され、また、本体部15ａの下流側の外鍔部27
には、弾発部材28を受ける受部材29が係止されている。

【００３７】弾発部材28は、受部材29と受部材17の外鍔
部19との間に介装され、弁本体15を下流側へ押圧してい
る。そして、軸部材24には第１の感熱体Ｍが取付けられ
る。この第１の感熱体Ｍは、例えば、すべての熱動撓曲
力───熱により変形しようとする力───が弾発部材
28を押圧する方向に働くように、低膨張側を凹みの内側
になるように一枚乃至複数枚を一対として対向させ、こ
の各対を直列に積層配置したものである。

【００３８】また、この第１の感熱体Ｍを保持する軸部
材24は、その下流側の端部に膨出部24ａ有し、この膨出
部24ａが、下流側の軸30の盲孔31に摺動自在に挿入され
る。そして、中空室13の下流側の端面には、凹所32が設
けられ、この凹所32に形状記憶合金よりなる第２の感熱
体33が嵌合されている。

【００３９】この第２の感熱体33は、感温弁12において
弁本体15の着座不良が生じ、容器６内の復水に異常昇温
が生じた際にのみ機能する。即ち、第２の感熱体33は、
形状記憶合金のマルテンサイト変態による原子の変形歪
みによって、第１の感熱体Ｍに大きな力を作用させ、弁
本体15と弁座16との一層強力な密封性を確保しようとす
るものである。

【００４０】また、弁箱14には窓部35，35が設けられ、
この窓部35，35に、金網等からなる通過板36，36が装着
され、この通過板36，36を復水が通過する。なお、第２
の感熱体33の弾発付勢力は、他方の弾発部材28の弾発付
勢力より大きく設定される。

【００４１】しかして、上述の如く構成された感温弁12
によれば、図２に示すように、復水が矢印Ａの如く浸入
口18に入れば、その圧力により、弁本体15を矢印Ｂの如
く下流側へ押圧し、受部材17の弁座16と弁本体15のテー
パ部15ｂとの間に隙間を形成する。

【００４２】従って、復水は、矢印Ｃの如く、受部材17
の小径部22ｂからその形成された隙間に入り、この隙間
から貫孔23を介して中空室13内に入り、中空室13内から
窓部35の通過板36を介して容器６内に入り込む。

【００４３】即ち、ヒートパイプ２のスチーム管４の上
流側から供給される蒸気は、凝縮されて復水となって感
温弁12の上流側のスチーム管４内と、容器６内とに、溜
まる。

【００４４】そして、蒸気が供給されつづけられて、ス
チーム管４と作動流体が順次加熱されれば、（図１に示
した）ヒートパイプ２の所定長さＬの端部２ａも昇温し
て復水が温められる。所定設定温度より高くなれば、第
１の感熱体Ｍには、一層大なる撓曲力（変形力）が発生
し、図３に示すように、該第１の感熱体Ｍが軸心方向へ
伸長し、閉弁状態となる。

【００４５】この場合、第１の感熱体Ｍの下流側の端面
37は、軸30の上端側の端面38に当接しているので、矢印
Ｄの如く、第１の感熱体Ｍの上流側の端面39が移動す
る。これにより、弁本体15が矢印Ｅの如く上流側へ移動
し、弁本体15のテーパ部15ｂと弁座16とが密着し、復水
の中空室13内への流入が停止する。このようにして、ヒ
ートパイプ２の全体が所定温度以上に上昇して、輸送管
１を過熱することを防止する。

【００４６】逆に、ヒートパイプ２の全体の温度が、蒸
気の停止のために、低下してくると、容器６に突入した
ヒートパイプ端部２ａの温度も熱的に連動して、低下す
る。このヒートパイプ端部２ａに接触している復水の温
度も低下することによって、感温弁12の第１の感熱体Ｍ
が縮む。

【００４７】この場合、第１の感熱体Ｍの撓曲力に打ち
勝つ弾発部材28の弾発力と、浸入口18より供給される復
水の圧力にて弁本体15は矢印Ｂ方向へ押圧され、開状態
となり、復水は中空室13及び容器６内へ入り込む。

【００４８】なお、浸入口18の上流側に滞留した復水の
温度条件によっては、感温弁12にヒートバランス───
熱的に釣合った状態───が生じ、弁本体15と弁座16が
微開状態（つまり、弁本体15のテーパ部15ｂと弁座16と
の間に僅かな隙間が形成された状態）を維持しつづける
場合もある。

【００４９】従って、上述の如く構成された加熱装置に
よれば、ヒートパイプ２のスチーム管４に、その上流側
から蒸気を供給すれば、外管３の表面が長手方向に均一
に加熱され、輸送管１の外面５がこのヒートパイプ２に
接触して温められる。

【００５０】そして、スチーム管４の上流側から供給さ
れた蒸気は、上述の如く、感温弁12を介して容器６内に
入って復水として、この容器６に溜められる。蒸気が供
給されつづければ、ヒートパイプ２の表面温度が上昇す
ると共に、容器６内へ突入したヒートパイプ２の端部２
ａによって、容器６内の復水の温度も上昇する。

【００５１】そして、復水の温度が所定設定温度に上昇
すれば、感温弁12は閉状態となり、蒸気の流れが停止す
る。蒸気の流れが停止すれば、ヒートパイプ２の表面温
度が低下すると共に、復水の温度も下降する。そして、
復水の温度が所定設定温度より低下すれば、感温弁12は
開状態となってスチーム管４内の滞留復水が容器６内に
供給され、新たな蒸気がヒートパイプ２のスチーム管４
内に流れ込み、ヒートパイプ２の表面温度は再び上昇す
る。

【００５２】なお、スチーム管４内の滞留復水が感温弁
12より容器６内に供給されれば、容器６内の旧復水は、
排出孔７を介して排出管８から外部へ排出される。この
ように、ヒートパイプ２の外管３の表面の温度を長手方
向に均一に、かつ常時ほぼ同一温度に保持することがで
きる。

【００５３】次に実験例を示す。

【００５４】即ち、図６に示すように、長さ寸法が３ｍ
のヒートパイプ２を製造し、このヒートパイプ２の下流
端部を、80mmだけ容器６に突入させ、所定設定温度が40
℃である感温弁12に、このヒートパイプ２のスチーム管
４の下流側の端部４ａを連通連結して、加熱装置を製造
する。そして、このヒートパイプ２のスチーム管４に蒸
気を上流側から供給し、図６に示す(I)(II)(III)の各部
位においてその表面温度を測定した。

【００５５】この場合、ヒートパイプ２の外管３は、外
径が27.1mm、肉厚が0.5mm 、平均内径が24.5mmの銅コル
ゲートを形成し、この銅コルゲートに肉厚が1.0mm のＰ
Ｅシースを被覆して製造した。

【００５６】また、作動流体としては、純水を使用し、
内容積の30％だけ封入し、かつ外管３内を10^-4〜10^-5To
rrとした。さらに、スチーム管４としては、外径が9.6m
m 、内径が8.0mm のストレートの銅管を使用した。

【００５７】測定結果は、スチーム管４の上流側（つま
り、図６の(I) 部）の表面温度は、図５のグラフ(I) で
示すように比較的大きく変化しているが、外管３の上流
端（つまり、図６の(II)部）の表面温度は、図５のグラ
フ(II)で示すように、ほぼ47℃位の一定値を示し、外管
３の下流端（つまり、図６の(III) 部）の表面温度は、
図５のグラフ(III) で示すようにほぼ40℃位の一定値を
示した。

【００５８】従って、上述のように構成されたヒートパ
イプ２は、その表面温度を長手方向に略均一に一定に保
持することができる。

【００５９】次に、図７と図８は参考例を示し、この場
合も、ヒートパイプ２は、上述の場合と同様、作動流体
が封入される外管３と該外管３内に挿通されるスチーム
管４とを有するものである。

【００６０】しかしながら、この場合、スチーム管４の
下流側の端部を、延伸させて、外管３から大きく突出さ
せ、その先端に感温弁12を付設し、この感温弁12を箱体
45内に収納している。即ち、この箱体45内に、スチーム
管４からの復水が溜まるようにし、この箱体45を、輸送
管１の外面５に取付ける。

【００６１】従って、この場合、（輸送管１の温度を検
知する）箱体45内の復水の温度により、温度制御を行な
うものである。具体的には、箱体45内の復水の温度が所
定設定温度より低下すれば、感温弁12が開状態となって
新たな復水を流通させ、箱体45内の温度が所定設定温度
より上昇すれば、感温弁12が閉状態となって復水の流通
を停止させるものである。

【００６２】確かに、この場合、ヒートパイプ２の表面
温度を長手方向にほぼ一定に保持することができると共
に、蒸気の使用量の節約が可能となる。ところが、スチ
ーム管４の下流側が、外管３から大きく延出しているた
め、この間でスチーム管４が冷え（温度勾配ができ）、
かつ、（本発明に比較して）箱体45に熱が伝わりにく
い。従って、図７と図８に示すものでは、感度が悪く、
輸送管１を過加熱する傾向にあり、該輸送管１内の重油
等の流体を過加熱する虞れがあり、好ましくない。

【００６３】また、この図７と図８に示す装置では、現
場で感温弁12等の設置作業を行なわなければならず、作
業性に劣るものである。

【００６４】これに対して、本発明に係る輸送管加熱装
置は、ヒートパイプ２の下流側の端部２ａが突入された
容器６内に溜まる復水の温度によって温度制御を行なう
ものである。そのため、ヒートパイプ２（及びその端部
２ａ）と、復水と、感温弁12とが、熱的に連動しやす
く、従って、感度よくヒートパイプ２の表面温度の制御
を行なうことができる。

【００６５】また、本発明に係る輸送管加熱装置では、
感温弁12が収納される容器６を、ヒートパイプ２の下流
側の端部２ａに、予め付設して工場出荷することができ
るので、現場での設置作業は極めて容易となる。これに
対して、図７で示す輸送管加熱装置では、スチーム管４
の露出部の折曲配管加工、及び箱体45の取付けと設置の
作業を、現場で行なう必要がある。

【００６６】また、図９は他の実施例を示し、この場
合、ヒートパイプ２の上流端側に異物除去機構50を設け
ている。即ち、異物除去機構50は、図示省略の蒸気供給
装置からの蒸気及び復水が供給される蒸気入口51と蒸気
のみをヒートパイプ２のスチーム管４に供給する蒸気出
口52とを有する容器53を備える。この容器53は、蒸気入
口51を有する第１部54と、蒸気出口52を有する第２部55
とからなる。

【００６７】また、第１部54は、上方開口状の第１部本
体56と、該第１部本体56の上方開口部を施蓋する蓋部材
57と、を備え、第１部本体56の側壁に蒸気入口51が開口
している。

【００６８】そして、この第１部54内には、復水溜り58
が形成される。また、この復水溜り58に仕切筒100 を嵌
め込んで復水溜り58の槽底にて上向きに開口して蒸気入
口51と連通する噴入口101 を形成する。この噴入口101
に第１スクリーン59を設ける。

【００６９】第１スクリーン59は、例えば、ステンレス
鋼製の仕切筒100 の底部に複数の小孔を穿孔したパンチ
ングプレート等からなり、蒸気入口51から入った復水及
び蒸気に含まれる錆・スケール等の異物をろ過する。ま
た、この噴入口101 を通過した蒸気は、第１スクリーン
59により細分化され気泡60として復水溜り58内を通過す
る。

【００７０】ところで、第１部本体56の底壁56ａには、
筒状体61が螺着され、この筒状体61の小径部61ａが第１
スクリーン59を介して復水溜り58内へ突入される。そし
て、この筒状体61の大径部61ｂには、配管62が連通連結
される。

【００７１】この配管62と筒状体61とでもって、復水溜
り58内の復水が所定量を越えた際に、その越えた復水を
該復水溜り58から外部へ排出するための排出管63を形成
する。即ち、図例の如く、筒状体61の小径部61ａの上端
を復水上面が越えれば、小径部61ａの上方開口部からこ
の筒状体61に復水が入って配管62を介して該復水が外部
へ排出される。

【００７２】また、復水溜り58の上方には、復水飛沫64
を復水溜り58に還元するプレート65が配設される。即
ち、プレート65は上壁65ａと側壁65ｂとを備え、その上
壁65ａが、蓋部材57に螺着される連結杆66を介して該蓋
部材57に取付けられる。

【００７３】また、筒状体61の小径部61ａには、第１マ
グネット67…が取付けられ、この第１マグネット67に
て、復水溜り58内の磁性を有する異物───つまり磁性
材から成る異物───を吸着する。

【００７４】次に、第２部55は、上述の蒸気出口52を有
する第２部本体68と、第２部本体68の開口部69を施蓋す
る蓋部材70と、を備え、下方の開口部71が連結筒体72を
介して、第１部54の蓋部材57に設けられた開口部73に連
通連結される。

【００７５】また、蓋部材70には、筒状の第２スクリー
ン74が付設される。第２スクリーン74は、金網や焼結多
孔材等からなり、連結筒体72を介して開口部71に入った
蒸気が、この第２スクリーン74を通過して、蒸気出口52
からヒートパイプ２のスチーム管４へ入る。即ち、第２
スクリーン74は、一端部が、蓋部材70に取付けられ、他
端部が、第２部本体68内部の内鍔部75に取付けられる。
そして、蓋部材70には、第２スクリーン74内に配設され
る第２マグネット76が取付けられる。

【００７６】従って、第１部54からの蒸気が開口部71を
介してこの第２部55に入れば、第２スクリーン74を通過
して蒸気出口52から出てゆくが、該第２スクリーン74に
より、復水溜り58を通過した微小異物が付着し、かつ、
磁性を有する異物───つまり磁性材から成る異物──
─が第２マグネット76に吸着される。

【００７７】次に、上述の如く構成された異物除去機構
50の作用を説明する。

【００７８】まず、蒸気供給装置から復水及び蒸気が蒸
気入口51からこの容器53内に入る。この際、仕切筒100
と第１部本体56の内面との間の隙間77に復水が浸入し、
蒸気が細分化された気泡60となり該隙間77から第１スク
リーン59を介して復水溜り58に入る。蒸気を細分化され
た気泡60とすることにより、蒸気と復水溜り58内に滞留
した復水との接触面積が増し、第１スクリーン59を通過
した小さな異物を滞留復水内へ取り込むことができる。

【００７９】復水溜り58に入った蒸気は、気泡60として
復水溜り58を通過（上昇）する。復水溜り58に入る蒸気
には、第１スクリーン59を通過した微小異物が含まれ、
この異物の大半は復水内に残される。

【００８０】そして、復水溜り58には、復水が滞留し、
該復水が所定量に達すれば、つまり、復水上面が筒状体
61の上端に達すれば、該筒状体61の上方開口部に流れ込
み、筒状体61の上端より上に復水が溜まることがない。

【００８１】また、復水溜り58内の復水は蒸気気泡60の
上昇により攪拌され、復水内に浮遊する異物の大半は復
水のオーバーフロー分と共に排出される。この際、異物
の一部は復水溜り58の底面に沈降し蓄積され、磁性を有
するもの（鉄粉のように磁性材から成るもの）は、第１
マグネット67に吸着する。

【００８２】さらに、復水上面より復水の一部は飛沫と
なって蒸気と共に上昇するが、プレート65に衝突して復
水溜り58へ還流する。即ち、この復水飛沫に含まれる異
物も復水溜り58へ戻される。

【００８３】次に、復水溜り58を通過した蒸気（この蒸
気には、ほとんど異物が残っていないが多少残っている
場合がある。）は、連結筒体72を介して第２スクリーン
74へと進み、この蒸気に異物がある場合は、第２スクリ
ーン74に異物が付着し、また、磁性を有する異物（鉄粉
のように磁性材から成る異物）は第２マグネット76に吸
着する。

【００８４】従って、蒸気出口52からは、錆・スケール
等を殆ど含まない良質な蒸気を排出することができ、ヒ
ートパイプ２のスチーム管４へはこの良質な蒸気を供給
することができる。

【００８５】即ち、異物除去機構50を備えたものでは、
ヒートパイプ２のスチーム管４の内壁にスケール等が付
着せず、熱伝導を阻害することがない。また、スケール
等が感温弁12の弁部等に付着せず、漏等による温度制御
の不安定をまねくことがない。

【００８６】次に、図10は別の異物除去機構50を示し、
この異物除去機構50は、流体の貯留室80を有する容器81
と、該容器81に内装されるフロート82と、該容器81内に
設けられるバケット室83と、該バケット室83内に設けら
れる逆バケット84等を備える。

【００８７】即ち、容器81は、上方開口状の容器本体81
ａと、該容器本体81ａの上方開口部を施蓋する蓋部材81
ｂと、を備え、蓋部材81ｂに、蒸気入口85と、蒸気出口
86と、復水出口87とが設けられる。また、バケット室83
の底壁に逆止弁付流入口88が設けられ、この流入口88か
ら、貯留室80内の復水や蒸気が逆バケット84内に入る。

【００８８】さらに、逆バケット84の上壁には、揺動ア
ームを介して弁子89が付設されると共に、弁棒90がベン
ト孔96にスライド自在に挿通される。そして、バケット
室83の上方には排出口91が設けられ、この排出口91が復
水出口87と連通路92を介して連通連結される。この排出
口91は、逆バケット84が上昇することにより弁子89にて
施蓋され、逆バケット84が図例の如く下降することによ
り弁子89による施蓋状態が解除される。

【００８９】また、バケット室83の上方には、排出口91
とは別の排出口93が設けられ、この排出口93は、フロー
ト82を支持する支持部材94にて施蓋される。そして、支
持部材94と、弁棒90とはチェーン等の連結部材95にて連
結され、フロート82が上昇すれば、支持部材94が上昇し
て弁棒90が上昇し、ベント孔96が開口する。

【００９０】次に、上述の如く構成された異物除去機構
50の作用を説明する。

【００９１】蒸気入口85から容器81に入った蒸気は蒸気
出口86から排出され、また、容器81内の復水は逆止弁付
流入口88からバケット室83に入り、排出口91を経由して
復水出口87から排出される。

【００９２】そして、貯留室80内の復水が減少して復水
上面が流入口88以下となれば、蒸気が流入口88から逆バ
ケット84内に流入し、復水にて満水状態にあるバケット
室83内において該逆バケット84が浮上する。逆バケット
84が浮上（上昇）すれば、逆バケット84に連動する弁子
89が排出口91を塞ぎ、復水の外部への排出を規制する。
弁子89にて排出口91が塞がれているので、その後は復水
が貯留室80に徐々に溜まることになる。

【００９３】また、復水が貯留室80に溜まって、フロー
ト82を浮上させるレベルまで達すると、フロート82の浮
上（上昇）により、排出口93が開状態となると共に、弁
棒90が上昇してベント孔96が開状態となって、逆バケッ
ト84内の蒸気をバケット室83を経由して排出口93から貯
留室80へ排出し、この貯留室80から蒸気出口86を介して
外部へ排出する。

【００９４】逆バケット84内の蒸気が排出されれば、逆
バケット84は浮力を失って沈下し、これにより、弁子89
による排出口の閉塞状態は解除され、復水が排出される
状態となる。従って、容器81の貯留室80は、復水を溢れ
させることなくまた枯渇させることなく常時存在させる
ことができる。

【００９５】即ち、蒸気入口85から容器81内に入った蒸
気は、復水に衝突し、その後、蒸気出口86から流出して
ヒートパイプ２のスチーム管４へ至る。この際、蒸気入
口85から入る蒸気中の異物は復水内に取り込まれ、蒸気
出口86から流出する蒸気を、異物を含まない良質の蒸気
とすることができる。

【００９６】この発明によれば、輸送管１を長手方向に
均一に加熱することができ、該輸送管１にて輸送される
重油等の流体の温度をほぼ一定に維持することができ
る。

【００９７】また、ヒートパイプ２自体の表面温度でフ
ィードバック制御をかけるので、応答性が早く、重油等
の流体を高精度に所望の温度に維持することができ、こ
れにより、該流体の粘度を確実に下げて、円滑に流体輸
送を行なうことができる。

【００９８】さらに、ヒートパイプ２のスチーム管４内
に積極的に復水を滞留させるので、全体の供給熱量を少
なくでき、表面温度の過加熱がなくなり、蒸気の使用量
を節約できる。

【００９９】しかも、感温弁12が収納される容器６を、
ヒートパイプ２の下流側の端部２ａに予め接続した状態
で工場出荷することができ、現場での接続配管作業が省
略できて、設置工事が極めて容易である。

【０１００】また、異物除去機構50を備えたものでは、
ヒートパイプ２のスチーム管４に、錆・スケール等の異
物がほとんど含まない蒸気を供給することができ、これ
により、スチーム管４の内壁にスケール等が付着して熱
伝導を阻害したり、スケール等が感温弁12の弁部等に付
着して温度制御を不安定とすることがない。

【０１０１】この発明は、その精神及び必須の特徴事項
から逸脱することなく他のやり方で実施することができ
る。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示
的なものであり、限定的なものではない。

【０１０２】即ち、ヒートパイプ２の外管３としては、
実施例ではコルゲート管を使用したが、ストレート管を
使用するも自由である。しかしながら、外管３としてコ
ルゲート管を使用した場合、スチーム管４が弛んで外管
３の内面に接触したとしても、外管３の内面と密着せ
ず、熱が直接外管３に伝わって逃げにくく、スチーム管
４の全周での作動流体への加熱を行なえる利点がある。

【０１０３】また、容器６を、輸送管１に取付けるも、
取付けないもどちらでもよいが、排出孔７（図１参照）
を上方を向くように設置するも望ましい。所定設定温度
としても、40℃に限らず、輸送管１内の流体の種類等に
より、変更することができる。

【０１０４】また、本発明は上述の用途以外に、計装シ
ステムのリード管の加熱用用水設備の凍結対策としての
加熱用、及び寒冷地における道路等の融雪対策のための
加熱用にも応用可能である。

【０１０５】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、特に次に記載する効果を奏する。

【０１０６】 輸送管１を長手方向に均一に加熱する
ことができ、該輸送管１にて輸送される重油等の流体の
温度をほぼ一定に維持することができる。

【０１０７】 ヒートパイプ２自体の表面温度でフィ
ードバック制御をかけるので応答性が早く、重油等の流
体を高精度に所望の温度に維持することができ、該流体
の粘度を下げて、円滑に流体輸送することができる。

【０１０８】 ヒートパイプ２のスチーム管４内に積
極的に復水を滞留させるので、全体の供給熱量を少なく
でき、表面温度の過加熱がなくなり、蒸気の使用量を節
約できる。

【０１０９】 感温弁12が収納される容器６を、ヒー
トパイプ２の下流側の端部２ａに予め接続した状態で工
場出荷することができ、現場での接続配管作業が省略で
きて、設置工事が極めて容易である。

【０１１０】 （請求項６〜10によれば、）スチーム
管４へ常に安定した良質の蒸気を供給できて、トラブル
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図である。

【図２】感温弁の拡大断面図である。

【図３】感温弁の拡大断面図である。

【図４】輸送管への装着状態を示す簡略図である。

【図５】温度変化を示すグラフ図である。

【図６】温度測定部位を示す簡略図である。

【図７】参考例を示す簡略図である。

【図８】参考例の要部拡大断面図である。

【図９】他の実施例を示す要部断面図である。

【図10】他の異物除去機構の断面図である。

【符号の説明】

１ 輸送管 ２ ヒートパイプ ２ａ 端部 ３ 外管 ４ スチーム管 ４ａ 端部 ５ 外面 ６ 容器 12 感温弁 50 異物除去機構 51 蒸気入口 52 蒸気出口 53 容器 58 復水溜り 59 第１スクリーン 63 排水管 64 復水飛沫 65 プレート 67 第１マグネット 74 第２スクリーン 76 第２マグネット Ｌ 所定長さ

フロントページの続き (72)発明者 柏木 朗夫 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中西 準二 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐藤 富徳 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 大村 雅彦 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 中本 正博 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１番30号 株式会社ミヤワキ内 (72)発明者 丸岡 正和 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１番30号 株式会社ミヤワキ内 (72)発明者 高田 雅史 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１番30号 株式会社ミヤワキ内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体が封入された外管と該外管内に
   挿通されたスチーム管とを有する長尺のヒートパイプ
   が、被加熱用輸送管に沿ってかつ外面に接触状態で配設
   される輸送管加熱装置であって、上記ヒートパイプの下
   流端側に設けられると共に、該ヒートパイプのスチーム
   管の上流側から供給された蒸気が液化してなる復水を溜
   め、かつ、ヒートパイプの下流側の端部が所定長さだけ
   突入される容器と；該容器内へ突入した上記ヒートパイ
   プのスチーム管の下流側の端部に連通連結されると共
   に、上記復水が所定設定温度より上昇した状態で閉状態
   となりかつ該復水が該所定設定温度より低下した状態で
   開状態となる感温弁と；を備えている輸送管加熱装置。
2. 【請求項２】 ヒートパイプの外管が、金属製コルゲー
   ト管である請求項１記載の輸送管加熱装置。
3. 【請求項３】 ヒートパイプの外管が、その外表面に防
   食処理が施されている請求項１記載の輸送管加熱装置。
4. 【請求項４】 ヒートパイプの外管が、その外表面に合
   成樹脂シースを備えている請求項１記載の輸送管加熱装
   置。
5. 【請求項５】 輸送管にて輸送される流体が、低温で固
   化性あるいは増粘性を有し、かつ高温で熱分解を起こす
   流体である請求項１記載の輸送管加熱装置。
6. 【請求項６】 作動流体が封入された外管と該外管内に
   挿通されたスチーム管とを有する長尺のヒートパイプ
   が、被加熱用輸送管に沿ってかつ外面に接触状態で配設
   されると共に、該ヒートパイプの上流端側に、蒸気供給
   装置からの蒸気内の錆・スケール等の異物を除去する異
   物除去機構を備えた輸送管加熱装置であって、異物除去
   機構が、蒸気供給装置からの復水及び蒸気が供給される
   蒸気入口と蒸気のみをヒートパイプのスチーム管に供給
   する蒸気出口とを有する容器と、該容器に内装されると
   共に復水及び蒸気内の異物が付着する第１スクリーン
   と、該容器内に形成されて該第１スクリーンを通過した
   微小異物を含む蒸気が気泡として通過する復水溜りと、
   微小異物のうち該復水溜りを通過した異物が付着して蒸
   気のみを上記蒸気出口に供給する第２スクリーンと、を
   備えている輸送管加熱装置。
7. 【請求項７】 復水溜り内に、磁性を有する異物を吸着
   する第１マグネットを配設した請求項６記載の輸送管加
   熱装置。
8. 【請求項８】 第２スクリーン内に、磁性を有する異物
   を吸着する第２マグネットを配設した請求項６記載の輸
   送管加熱装置。
9. 【請求項９】 復水溜りの上方に復水飛沫を該復水溜り
   に還元するプレートを配設した請求項６記載の輸送管加
   熱装置。
10. 【請求項10】 復水溜り内の復水が所定量を越えた際
    に、その越えた復水を該復水溜りから外部へ排出するた
    めの排出管を有する請求項６記載の輸送管加熱装置。