JPH1060959A - ヒータ付配管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単かつ安価な構成のヒータ付配管を提供する
こと。 【解決手段】合成樹脂で構成された樹脂管２の外周面に
は、内部にＰＴＣ特性を有する感熱電気抵抗組成物シー
トを備えた面状ヒータ３が密着した状態に巻き付けられ
ている。また、断熱材４が、面状ヒータ３が樹脂管２の
外表面に巻装された状態で、面状ヒータ３を覆うように
取り付けられている。面状ヒータ３から発生した熱は、
その面全体から樹脂管２に伝達されて、樹脂管２を全体
的に加温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば凍結防止
のためのヒータが取り付けられた配管に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、陸屋根９０のような
傾斜の小さい屋根には、通常、溜まった雨水などを排出
するためのルーフドレン９１が配設されている。陸屋根
９０上の雨水などは、このルーフドレン９１から、塩化
ビニル製の配管９２を通して地中の下水管など（図示せ
ず）に排出されるようになっている。

【０００３】ところで、たとえば北海道などの寒冷地域
では、ルーフドレン９１から排出された水が、夜間に配
管９２内で凍結することがある。具体的には、配管９２
が屋内に設けられている部分９３および地中に埋設され
ている部分９４では、それぞれ屋内の熱および地熱によ
って排水が凍結することはないが、床９５と地面９６と
の間に配管されている部分９７で凍結してしまい、この
部分で配管９２が割れるおそれがある。

【０００４】そこで、実開昭５９−３５５２０号公報に
開示されている技術では、地下水の熱で温められるヒー
トパイプを配管内に突出させることによって、配管内で
の凍結が防止されている。ところが、この技術では、地
下水が存在する地域でしか、凍結を防止することができ
ない。また、配管内における凍結を防止する他の技術と
して、実公平５−２０８１９号公報には、配管内に電熱
ヒータ線を配設することによって、配管内の凍結を防止
する技術が開示されている。しかし、電熱ヒータ線の異
常過熱を防止するためには、サーモスタットのような発
熱温度制御装置が必要となり、装置のイニシャルコスト
が高くなってしまう。

【０００５】さらに、特開平７−１８９３０７号公報に
は、配管内に配設された電熱ヒータ線に太陽電池から電
力を供給することによって、ランニングコストを低減し
た装置が開示されている。しかしながら、太陽電池が比
較的高価なものであるから、装置全体にかかるイニシャ
ルコストが高くなってしまう。配管内における凍結を防
止するためのさらに他の方法として、配管の外周面にヒ
ータ線を巻回して、このヒータ線に通電して配管自体を
加温することが考えられる。ところが、この方法では、
前記実公平５−２０８１９号公報に開示されている技術
と同様に、ヒータ線の異常過熱を防止するために、サー
モスタットなどが必要となり、装置のイニシャルコスト
が高くなってしまう。

【０００６】また、供給電圧が急変したり、環境温度が
急上昇した場合に、ヒータ線が異常過熱して配管が融け
るおそれがあるので、ヒータ線を配管に直接取り付ける
ことはできない。そこで、ヒータ線の発熱によって配管
を加熱する場合には、図６に示すように、たとえばステ
ンレスなどの金属材料で構成された金属管部１０３の両
端部に塩化ビニル製の管継手１０１，１０２を取り付
け、金属管部１０３の外周面にヒータ線１０４が巻回さ
れる。これにより、ヒータ線の異常過熱による配管の溶
融が防止される。このようにして作成された配管は、図
５に示す床９５と地面９６との間の配管部分９７に介装
されて、配管内での凍結が防止される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６の装置で
は、依然としてサーモスタットなどが必要であるうえ、
管継手１０１，１０２と金属管部１０３とを、直に接触
しないように、かつ、水漏れがないように接続すること
は、非常に製造上面倒なことである。また、発熱線によ
る加熱効率を高めるために配管の外側を断熱材で覆う場
合には、断熱材が発熱線に直に接触しないようにする必
要もある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、簡単かつ安価に構成できるヒータ付配管を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載のヒータ付配管は、合成樹脂製の配管
と、上記配管の表面に配置され、柔軟な合成樹脂を用い
て構成された正温度特性を有する面状ヒータとを含むこ
とを特徴とするものである。

【００１０】請求項１記載の構成によれば、配管が面状
ヒータから発生する熱によって加温されるので、配管内
で水分が凍結するといったようなことがない。また、面
状ヒータは、正温度特性を有するので、温度制御のため
のサーミスタなどの装置を必要とせず、装置のイニシャ
ルコストを低減できる。さらに、面状ヒータが異常過熱
することがないので、配管が融けるといった不具合を生
じるおそれがない。

【００１１】また、面状ヒータは、柔軟な合成樹脂を用
いて構成されているから、配管の外周面が曲面であって
も、配管に密着した状態に取り付けることができ、無駄
のない加温が達成できる。また、請求項２記載の発明
は、上記配管を外装する断熱部材をさらに含むことを特
徴とする請求項１記載のヒータ付配管である。

【００１２】請求項２記載の構成によれば、面状ヒータ
が取り付けられた配管の外表面が断熱部材によって覆わ
れるので、加温効率を高めることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施形態に係るヒータ付配管の構成を一部切り欠いて示
す図である。このヒータ付配管１は、たとえば、凍結を
防止するために、図５に示す配管９２の中で特に凍結し
やすい部分９７に配管される。

【００１４】図１を参照して、ヒータ付配管１は、たと
えば塩化ビニルなどの合成樹脂で構成された樹脂管２
と、樹脂管２の外周面に密着した状態に巻き付けられた
面状ヒータ３とを有している。ヒータ付配管１にはさら
に、面状ヒータ３が樹脂管２の外表面に巻装された状態
で、面状ヒータ３を覆うように取り付けられた断熱材４
を有している。

【００１５】断熱材４は、たとえば、発泡ポリエチレン
などの樹脂発泡体で半円筒形状に成形された２つの断熱
材片を有しており、これらの断熱材片を合致させると、
面状ヒータ３の外表面を覆うことができるように円筒形
状をなす。２つの断熱材片は、たとえば、半円筒形状の
断熱材片を合成樹脂発泡成形体にて形成し、２つの断熱
材片を円筒形状に合致できるようにするほか、合成樹脂
発泡体を円筒形状に成形し、この成形品を長さ方向に２
つに分割することによって作成されたものである。な
お、２つの断熱材片が、円筒形状に合致できるように、
たとえばヒンジによって開閉可能に連結されていてもよ
い。

【００１６】樹脂管２の外周面に面状ヒータ３を巻き付
けて接着剤または粘着テープなどで固定し、上記２つの
断熱材片を、面状ヒータ３の外表面を覆う円筒をなすよ
うに取り付けて、たとえば電線を結束する際に用いられ
る結束バンド５で締め付けることによって、ヒータ付配
管１が作成される。面状ヒータ３から発生した熱は、そ
の面全体から樹脂管２に伝達されて、樹脂管２を全体的
に加温する。したがって、樹脂管２内において水分が凍
結するのを防止することができる。また、面状ヒータ３
の外周面が断熱材４によって覆われていることで、面状
ヒータ３から発生した熱が外側に放熱されるのが防がれ
て、加温効率が高められている。

【００１７】図２は、面状ヒータ３の構成を示す平面図
であり、図３は、図２の切断面線III−IIIにおける断面
図である。面状ヒータ３は、たとえば縦３１０ｍｍ、横
３５０ｍｍの大きさを有する平面長方形状で、かつ薄い
シート状に形成されており、ＰＴＣ（Positive Tempera
ture Coefficient）特性を有する感熱電気抵抗組成物シ
ート１０を備えている。この感熱電気抵抗組成物シート
１０の両側端部には、たとえば銅メッキによって１対の
電極１１，１２が形成されている。また、電極１１，１
２の各一端には、電源コードから引き出されているリー
ド線１３，１４がそれぞれ接続されている。この電源コ
ードを商用交流電源に接続すると、リード線１３，１４
および電極１１，１２を介して、感熱電気抵抗組成物シ
ート１０に電力が供給される。

【００１８】上記感熱電気抵抗組成物シート１０、電極
１１，１２および電極１１，１２とリード線１３，１４
との接続部分は、電気絶縁性を有する樹脂またはゴムか
らなる柔軟な被覆シート１５で封止されている。リード
線１３，１４は、被覆シート１５の外部に引き出されて
いる。感熱電気抵抗組成物シート１０は、たとえば、熱
硬化型シリコンゴムに、粉末、繊維、ウイスカ等の形態
をなす炭素微細片を混合することによって得られた組成
物を、ガラス繊維、綿繊維などの織布または不織布など
からなる可撓性を有するシート状の基材に塗布または含
浸担持させることによって作成される。

【００１９】感熱電気抵抗組成物シート１０は、室温か
らキュリー温度Ｔｃ（抵抗急変温度）までは低抵抗であ
るが、キュリー温度Ｔｃを越えると、急に抵抗値が増大
する特性、いわゆるＰＴＣ特性を有している。この特性
により、感熱電気抵抗組成物シート１０は、キュリー温
度Ｔｃを下回る温度下において電圧が印加されると、最
初は、低温であるために抵抗値が小さく、大電流が流れ
る。これにより、急激に温度が上昇する。そして、温度
がキュリー温度Ｔｃを越えると、抵抗値が急に増大し、
電流値が低下して、発熱量が減少する。そのため、一定
の温度以上に温度が上がることがなく、或る温度で安定
する。すなわち、感熱電気抵抗組成物シート１０は、自
己温度制御機能を有している。よって、発熱量制御のた
めの温度制御装置やサーモスタットなどを別途設ける必
要がなく、装置にかかるイニシャルコストを低減するこ
とができる。

【００２０】以上のように、本実施形態のヒータ付配管
１によれば、面状ヒータ３の発熱によって樹脂管２が加
温され、たとえば樹脂管２内で水分などが凍結すること
が防止される。また、面状ヒータ３は、面全体から発熱
するので、伝熱板などを用いなくても、樹脂管２を効率
良く加温することができる。さらに、面状ヒータ３は、
ＰＴＣ特性を有するので、一定温度以上に発熱すること
がなく、塩化ビニルなどで成形された樹脂管２の外周面
に取り付けられても、面状ヒータ３の発熱によって樹脂
管２が融けたり、変形したりするおそれがない。

【００２１】本発明の一実施形態の説明は以上の通りで
あるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、上述の実施形態では、長方形状に形成
された面状ヒータが用いられているが、図４に示すよう
に、長尺テープ状に形成された面状ヒータ６が、樹脂管
２の外周面に螺旋状に巻回されていてもよい。このと
き、できるだけピッチを短くして面状ヒータ６を巻回す
るのが好ましい。この面状ヒータ６は、図４に示すよう
に１本でもよいし、２本以上用いられて、これらが重な
らないように多重螺旋状に巻回されていてもよい。ま
た、複数本の長尺テープ状の面状ヒータを、樹脂管２の
軸方向に沿って互いに平行に取り付け、これらを並列接
続するようにしてもよい。

【００２２】また、上述の実施形態では、長方形状に形
成された１枚の面状ヒータが用いられているが、２枚以
上の面状ヒータが用いられてもよい。このとき、複数枚
の面状ヒータは、電力が並列に供給されるように接続さ
れているのが好ましい。この他、特許請求の範囲に記載
された範囲で種々の変更を施すことが可能である。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、配管が面
状ヒータから発生する熱によって加温されるので、配管
内で水分が凍結するといったようなことがない。また、
面状ヒータは、正温度特性を有するので、温度制御のた
めのサーミスタなどの装置を必要としない。ゆえに、装
置のイニシャルコストを低減できる。さらに、正温度特
性を持つ面状ヒータは異常過熱することがなく、配管が
融けたり、変形するといった不具合を生じるおそれがな
い。

【００２４】また、面状ヒータは柔軟な合成樹脂を用い
て構成されているから、配管の外周面が曲面であって
も、配管に密着した状態に取り付けることができ、無駄
のない加温が達成できる。請求項２記載の発明によれ
ば、面状ヒータが取り付けられた配管の外表面が断熱部
材によって覆われるので、加温効率を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るヒータ付配管の構成
を一部切り欠いて示す図である。

【図２】面状ヒータの構成を示す平面図である。

【図３】図２の切断面線III−IIIにおける面状ヒータの
断面図である。

【図４】本発明の変形例に係るヒータ付配管の構成を一
部切り欠いて示す図である。

【図５】ルーフドレンに接続された配管の配管状態を簡
略化して示す断面図である。

【図６】従来のヒータ付配管を斜め上方から見た図であ
る。

【符号の説明】

１ ヒータ付配管 ２ 樹脂管 ３ 面状ヒータ ４ 断熱材 １０ 感熱電気抵抗組成物シート １５ 被覆シート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂製の配管と、 上記配管の表面に配置され、柔軟な合成樹脂を用いて構
   成された正温度特性を有する面状ヒータとを含むことを
   特徴とするヒータ付配管。
2. 【請求項２】上記配管を外装する断熱部材をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１記載のヒータ付配管。