JPS59205181A - 熱トレ−シングテ−プ及びパワ−制御システム - 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】 本発明は、たとえば、パイプ設備（ｐｉ７ｙｅｗｏｒｋ
　）及び／又は貯蔵容器を所定の温度に保持するのに使
用される熱トレーシングテーゾ（ｈｅａｔ　ｔｒａｃｉ
ｎｇｔａｏｅ　）及び／にワー制御システムに関する。

本発明は、たとえば、プロセス温度を保持し又はパイプ
設備及び／又は貯蔵容器中で普通は液体状態にある物質
の凍結を防止するのに使用することができる。

いワｐｌ＋る“熱トレーシングテープ“はパイプ設備及
び／又は貯蔵容器の外部表面に施されて電気的抵抗にお
いて発生された熱によって加熱する表面の形態を与λる
。最近人手可能である熱トレーシングチー７°ｌＩ′を
直列型（５ｅｒｉｅｓ　ｔｙｐｅ　）又は６並列型’　
Ｉ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｔｙ７ｙｅ　）ノ何れかである
。

“：ｂｉ　判型“の慣用の熱トレーシングテープはその
長さにより決定される抵抗を有しそして特定の使用のた
めに必要とされるテープの長さはそれが工場で製造はれ
そして成端される（ｔｅτｍ１ｎａｔｅｄ）前に仕様書
で定められなければならない。明らかに、工場において
かかるテープを製造する必要は、追加の費用及び遅延を
もたらす。たとえば、パイプ設備レイアウトを示す図面
が先ずつくられそして工場に提供されなければならず、
次いで糊々の長さのテープが製造されそして現場に供給
されなければならず、そこで麺々の異ガる長さのテープ
が・七イブ設備のそれぞれの区域での使用に対してえシ
分けられる必要がある。たとえば、意図する長さのテー
プが誤捷り又は施設方法により、パイプ設備のそれぞれ
の区域に適合しないことが見出される場合にも、問題が
生じ得る。その場合には、余分の長さのテープが１ギヤ
ツプを埋めるのに必要とされ、又は余りにも長いテープ
端部は容器又はツクイブのまわりに巻きつけられる（　
ｗｒａｐｐｅｄ　）必要があり、それによυ望ましくな
い、′ホットスポット“をもたらす。か（して、１直列
型“の慣用のテープの主な欠点の１つは、それが現場で
所定長さに切断できないこと及び現場で直接使用できな
いということである。

前記欠点は、直列に接続される波状金属フォイルの並列
ストリップの形態にある加熱要素を有する直列タイプの
熱トレーシングテープ鏡開してはより明らかであろう。

波状フォイルストリップは織られたガラス布の向き合っ
ている（　ｃｏｎｆｒｏｎ−１ｉｎｇ）Ｊ碕の間に並ん
で位置づけられ、そしてガラス布の層を通過口そしてフ
ォイルストリップの長手方向縁にＩＩＮ接したステッチ
の平行な線によシ形成されるそれぞれの管状凹みに取付
けられている。ガラス布“被包体゛はシリコーンゴムか
らつくられた絶縁ノース中に挿入されそして加熱要素の
端部は７′８ワー入力端子に接続される。この形態のテ
ープはその相対的により大きい熱移動表面積によるより
良好な熱移動特性を有するが、製造するのが容易で々〈
安価でもなく、そして平担なテープはその大きな表面を
横断する方向にのみ有効に屈曲され（ｆｌｅｘ）又は曲
げられる（　ｂｅｎｄ　）ように適合しているので破断
を受は易い。

′並列型”の熱トレーシングテープは、後者の問題のい
くらかを解決する。並列タイプにおいては低抵抗伝導性
並列ブスバー（ｐａｒａｌｌｅｌ　ｂｕｓｂａｒ　）の
対がテープの長手方向に延びてお９、該パーは細い線の
ニッケルークロム合金（Ｎｉ／Ｃｒ）から熱要素により
間隔を置いて交互に接続されている。並列回路機構テー
プ（ｐａｒａ、１ｌｅｌ　ｃｉｒｃｕｉｔｒｙｔａｐｅ
　）は現場で切断することができる。何故ならば、“直
列型１の場合の如き直列接続された端部がないからであ
る。

１つの形態の゛並列型“の熱トレーンフグテープは、各
々高伝導性の平担なフォイルストリップ（たとえば銅メ
ッキされている）からつくられた並列ゲスパーを使用す
る。加熱要素はガラス繊維からつくられたテープに織ら
れる細いＮ　ｉ　／　Ｃｒ線により形成される。テープ
は並列フォイルブスバーの長さに沿ってロールから解か
れ（ｖ、ｎγｏｉｌｅｄ）そｊ７てＡ’　ｉ　／　Ｃｒ
線は、たとえば１０インチ１２５（、ｈ　）の間隔を置
いて交互するブスバーにリペソ）　舶？めされて、テー
プの長さに沿ってジグザグを形成する。かかるテープは
”定ワット数”（”　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｗａｔｔａｇ
ｅ　’　）テープとして知られている。何故ならば、ワ
ークピース（ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ　；（それにテープが
取付けられる）が加熱されるにつれてそのパワー出力の
変化は殆んどないからである。しかしながら、との”定
ワット数“は明らかに並列型のテープの使用に対［−て
制限を課す。

何故ならば、いくらかの施設は他の施設への種々の異な
ったパワー人力を必要とすることがある（たとえば、所
要のワット／フィート又はワット／メートルに関してン
からである。故に、種々の異なった形態の並列型のテー
プが、種々の用途に対して必要とされる種々の異なる・
ぐワ一定格（ｐｏｗｅｒ　ｒａｔ　ｉｎｇｓ　）に関し
て製造され及ヒ人手可能とされる必要がある。更に、間
隔を１４−いてジグザグ・ぞターンで細い線をリベット
締めること及びリベットが加熱線をフオイルズスバーに
接続する場合に起こり得る不十分な電気的接続による製
造上の問題がある。テープが現場で所定長さに切断され
るとき又はテープの区域７５Ｔ−接続の場合における如
くブランチを形成するように開いている場合に、テープ
の端部又はテープの中間部は電流が不足することがあシ
、これは熱的デッドシー７をもたらす。

他の形態の６並列回路機構”テープは並列銅プスワイヤ
（ｐａｒａｌｌｅｌ　　ｃｏｐｐｅｒ　ｂｌｌ、ｓ　ｗ
ｉｒｅｓ　）であってその間に加熱要素として作用する
特定の伝導性コンパウンドが押出されている並列鋼ブス
ワイャを使用する。このコンパウンドはそれが加熱され
るにつれて電流に対する増加する抵抗を与える。

この故に、より多ぐの熱がよシ低い温度で発生され、そ
してより少ない熱がより高い温度で発生される。この形
態のテープは０定ワツト数“テープのリベット締め問題
及び細い＃　ｉ　／　Ｃｒ線の必要を回避［２、その特
徴は、たとえば所定の数のワット／メートルを発生する
与えられた構造のテープを用いると、所定の温度を越え
ることを許容せず、故に上限温度コノトローラは必須で
はないということである。しかしながら、後者の特徴に
もかかわらず、この形態のチーｆはブスワイヤーマトリ
ックｙ、に糾問′Ｐ’ｇ　（ｂｕｓ　ｗｉｒｅ−ｔｏ　
ｍａｔｒｉｘ　ｃｏｎｔａｃｔｐｒｏｂｌｃｍ、）を生
じる、即ち伝導性コンパウンドとジスワイヤ間の不十分
な電気的接触が起ることがあり、そしてこれはテープの
定格出力（γαｔｇｄｏｕｔ　ｐｕｔ　）の変動をもた
らすことがある。更に、この形態のテープの”自己限定
性”（５ｅｌｆ　−１ｉｍｉ−ｔｉｎｇ）特徴は必らず
しも利点とはならない。何故ならば、成る場合には少な
くともより高い温度における短い間隔でより高い電流が
必要と孕れることがあシ得るからである。

公知テープに関して生じる前記した問題とは別に、製造
するのが容易であり、現場で所定長さに切断することが
できそして慣用のクリ７プコイ・フタ及びタリンビング
工具を使用］７て接続され又はスプライスされそして耐
久性のある熱トレーシングテープを使用することが一般
に望ましい。波状であろうとなかろうと、加熱要素とし
て又は伝導性ブスバーもしくはブスワイヤとして平担な
フォイルを使用するテープは慣用のクリングコネクタ及
びタリンビング工具と共に使用するのに好適ではない。

これはテープにおける導体はスプライスもしくはＴ−接
続がなされなければならない場合に、成端ボックス（ｔ
ｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｂｏｘ　）へもって来られる必
要があることを意味する。これは時間を消費しそして更
に出費をもたらす。更に、慣用のクリング及びクリンビ
ング工其の使用に耐えそ［−で良好な電気的接続を支え
ることの他に、熱トレーシノグテーゾは１つより多くの
場所でできる限り柔軟であるべきであり、そして設置期
間中現場での曲げ、屈曲及び取扱いに耐え、そして使用
期間中温度が上昇及び降下するにつれて伸びたり縮んだ
りすることに耐えるのに十分に頑丈であるべきである。

たとえばパイプ設備を取囲む絶縁から外されることを必
要とする電気的接続部又はスプライスをつくることを回
避するのも有利である。何故ならば、かかる接続部又は
スゲライスは絶縁下の温度に耐えることができないから
である”直列型“の利点を有するテープを提供すること
も望ましい。何故ならば、後者のタイプのテープにおけ
る電流はその長さに沿つそいかカる点においても同じで
あり、そして冷却器端部に至るテープの長さに沿ったパ
ワーの損失（ｆｃとえばブスバー抵抗による）の問題（
”並列型０に関して）が起らないからである。

改良された頑丈な”直列タイプ”熱トレーンングテープ
を提供しよりとすると、十分なパワー制御を与えるとい
う問題も存在する。たとえば、現場据え付け（ｏｎ−５
ｉｔｅ　　１ｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　）の場合に、種
々の異なるパワ一定格（ワット／メートル）種々の異な
った電源及びテープにより消費されるパワーを見積るの
に間違いをした状況、たとえば短い長さのテープが高い
電流を送シ渡す電源にうつかシ接続される状況をうまく
処理することが必要である。更に、パワー制御手段は、
たとえば椋々の異なる条件下に種々のノクワ一定格を取
扱うことができなければならないのみならず、必要な性
能を与えるように調節をするためのオペレータの時間及
び能力に対する要求を回避するように操作が簡単でもな
ければならない。好ましくはいかなる長さの直列型テー
プにも接続されそして更に問題を伴なうことなく必要と
されるパワー出力に設定され得るパワー制御手段を設け
る必要がある。

本発明は、所要の長さに切断することができる形態にあ
りそして直列加熱要素（５ｅｒｉｅｓ　ｈ、ｅａｔｉｎ
ｇｅｌｅｍ、ｅｎｔ　）を有する熱トレーシングテープ
及ヒノクワー制儒システムにおいて、 該熱トレーンノグテーゾば、少なくとも２つの長さの織
られた（　ｗｏｖｅｎ　）又はブレード編みされた（　
ｂｒａｉｄｅｄ　）抵抗線より成り、該長さの各々は平
担なヌトリツゾの形態にあシ、該平担なストリンガは押
出てれた絶縁材料内に包まれておシ、それによシ該スト
リップは該テープの長さに沿って相互に間隔を１行いて
配置され、該ス）　ＩＪツブは直列加熱要素を形成する
ようにコ、ネクタによってテープの一端で相互に電気的
に接続可能であり、そして該テープは前記パワー制御シ
ステムを経由１〜で電流の供給装置に接続するだめの端
子を備えておシ、該パワー制御システムは、予め設定き
れたプロセス温度を保持するために該テープに適当な量
の・ぐワーを供給するための見積られた値（ｅｓｔｉ−
ｍａｔｅｄταＬｕｅ　）に調節することができる調節
可能なノ（ワー制御手段を含み、該調節は普通は該テー
プの長さが所定の範囲内にあるときになされ、更に該テ
ープに供給される電流を感知しそして該パワー制御手段
に帰還信号を与えるための′電流センサを含み、該パワ
ー制御手段は前記帰還信号に応答して該テープに供給さ
れるパワーを見積られた値に調節し、更にプロセス温度
制置１手段に接続されたプロセス温度上／すを含み、該
パワー制御手段は該プロセス温度制御手段に応答して前
ｎ１シ感知された温度に従って該テープに供給されたパ
ワーを調節することを特徴とする熱トレ〜ンングテーゾ
及びパワー制御システムを提供することによ漫前記した
問題を解決せんとする。

本発明の利点の中でも、平担なそして織られた又はグレ
ード伽みされた抵抗線の使用は熱トレーン／グテーノの
柔軟性及び頑丈式を高める。テープは現場で、）’Ｉｉ
定長さに切断し、成端しくｔｅｒｍｉ−ｎａ、ｔｅ）及
び／又はスプライスしそして慣用のクリタフ０コネクタ
及びクリンビ／グ工具で接続することができ、夷造及び
据え伺けは容易にされ、そして予め設定されたゾロセス
温度を達成するためにパワーコノトローラの適当な調節
を見出すために広範な試験を１７．たり測定をしたりす
ることは不必要である。後者の観点においては、与えら
れた範囲のテープ長埒を用いて、必要とされるすべては
ワット／フィート又はワット／メートルの見積られた値
に前記調節可能なパワー制御手段を設定することである
。何故ならば、・にワー制御手段はテープに供給される
電流を見積られた値に自動的に調節するからである・。

直列タイグテーゾを現場で種々の異なる長さに切断する
ことは最も有利である。何故ならば、配管システムは１
７ばしば図面に示されたレイアウトと異なりそして多く
の場合に、配管システムは図面を使用しないで現場で配
管される（γｕｎ）からである。テープに供給されるパ
ワーを見積られた値に自動的に６１１４節することがで
きるパワー制御システムを使用することも最も有利であ
る。何故ならば、その場合には製造者はある範囲（たと
えば２．５−２０ワツト／フイート又は８−６６ワツト
／メートル）にわたる種々の定格に対して使用すること
ができる直列タイプの１つの形態のみをつくることが必
要とされるたけであるからである。これは特定の用途に
適合するようにイ（ｋ々の定格及び／又は長さにつくる
明白な必要を回避する。更に、テープに電流を供給する
ためのケ゛−ト制御された装置を使用する本発明の好ま
しい態様においては、サージに供給されるパワーは、パ
ワー制師システムが普通より低い電圧供給装置に（たと
えば２４０Ｖ供給装置にの代わりにｌｌ０Ｊ’供給装置
に）接続されるとしても依然としで見積られた値に自動
的に調節することができる１゜ 加熱要素が織られた又はグレード編みされた抵抗線から
つくられそして接続が、熱トレーシングサージが施され
る／セイゾ設備及び／又は貯蔵容器を普通取囲む絶縁下
になされ得るテープを使用することの他の利点は下記の
通シである。テープはゾロセス温度が所定の値を越えな
いところでそれ自身を交叉させることができ（これに対
して慣用の熱トレー７ノグテーグをそれらが自己調節型
でない限り巻き過ぎる（Ｏτｅｒｗｉｎｄ　）ことは安
全ではないと普通考えられる）そしてテープはその長さ
に沿ってどこでも切断し及びスプライスすること（たと
えば特にテープを施屯すパイプ設備から弁が除去される
場合に迅速な修繕をするのに）ができる。

好ましくは、パワー制御システムは、テープが最初パワ
ーを供給されるときサージ電流を排除するのに６ソフト
スタート”（ｓｏｊ’ｔ　−５ｔａｒｔン回路機構を使
用する。本発明の好ましい態様においては調節可能なパ
ワー制御手段はケ・−ト制御された装置（トライアック
の如き）及び装置のケ′−トに接続さ！するファイアリ
ング回路（ｆｉｒｉｎｑｃｉγｃｕ−ｉｔ）を具備する
。ファイアリング回路はゲートｊｔ＋ｌＩ御された装置
にテープに供給きれる電流の杯を調節せしめるように、
公知の方法（位相角度制御の如き）によ多制御すること
ができる。調節可能なノぐワー制御は見積られた・々ワ
ーを設定するのに使用嘔れそしてこれは、比較器によっ
て電流センサからの帰還信号と比較される基準値を与え
る。比較器は、帰還信号が基準値に合致する寸でテープ
に供給されるパワーをそれが増加させるということにお
いて、ケ゛−ト制御された装置のファイアリングを調節
するように出力を発生する。１ソフト−スタート回路機
構はテープに供給されるパワーが円４“ｊＫ見積られた
値に到らしめられるように帰遠信妬と基準値の比較（た
とえばランプ制御機能によって）を遅らせる。

好１しぐは、千−ゾにおける加熱要素は、後に平和化６
れる管状形態に織られ又はブレード編みされる線〃・ら
つくられる。

好−ま（７〈け、織られ又はブレード編みされた抵抗脚
上にゴψ出マ・れる絶縁旧材はシリコーンゴムである。

テープは通常、１端に（即ち、直列接続を形成するよう
に接続される端部の反対側）　＊　彷、ｔ　ｇｉ、！子
を備えており、電源リードは織られ又ｄ゛グレード編さ
れた抵抗線のそれぞれのストリップにクリングされたコ
ネクタによって接続される。（〜かし７ながら、テープ
の端部の中間の点で、即ちＴ−ブランチ接続によって電
源端子をつくることはより便利なことがちる。後者の場
合に、テープの名端部はそれぞれのクリングされたコネ
クタＧ′Ｃより接続されて直列ルーズを形成しそしてス
）　ｌ）ツゾの１つはこの長さの中間で切断されて７゛
−１ランチ電源端子を形成する。同様なＴ−ブランチ接
続がテープの長さに沿って１つ又は移載のヌ・ぐ−を形
成するように、即ち直列ルーフ″を廷ばすようになされ
得る。これはテープの全抵抗を増加させるけれども、本
発明のパワー制御システムはテープのパワー供給を見積
られた値に自動的に調節するであろう（辱見られたテー
プ長さ範囲に対して）。

（１゛−ブランチ接続をつくることの可能性は慣用の直
列タイプ熱トレーン７グテープによっては得られず、ぞ
して１つ又はそれより多くの追加の抵抗をう１〈処理す
るという問題がかかる慣用のテープに関して存在した）
。本発明に従うテープは容易忙切断することができそし
てクリングされたコネクタにより接続されてＴ−ブラン
チ接続を形成する。

好１しくは、ノ々ワー制御システムは、ゾロセス温度が
上限に近づきつつあり又は到達した場合に椿報を与える
ように警報温度センサに接続された１＃報温度制御手段
も含む。

本発明の例を添付図面を参照してこれから説明する。

第１図を参照すると、本発明の好ましい態様に従う熱ト
レーン７グテーｆ１２は、各々がニッケルークロム線の
如き織られた（　ｗｏｖｅｎ　）父はブレード編みされ
た（ｂｒα１ｄｅｄ　）抵抗線からつくられた平行なス
トリツ７°ｌにより形成埒れた直列加熱要素を具備する
。特定の例においては、コアは、線の各ストランドが３
５８ｗ’Ｑの直径を有する、３７幅ニッケル／１８鴫ク
ロム組成のニッケルクロム線６ストランド１６グルーフ
０をグレード−みする（　ｂｒａｉｄｉｎｇ　）ことに
よってつくられる。各ストリップＩＶｒ−Ｎｉ／Ｃγ線
を管状形態にグレード編みし、次いでその管を平担化す
ることによシつ（られる。ストリップ１は押出された絶
縁拐料３内に包まれ、（ｅｎｃａｓｅｄ　）、それによ
りそれらはテープの長さに沿って相互に間隔′ｆ：ｆｍ
ｒ：いて配置される（第２図及び第３図参照）。絶縁材
料゛３は好ましくはショアスケールで約８０の硬庭を有
するシリコーンゴムである。絶縁体は、たとえばクロス
ヘッド押出機を使用して、ブレード編みされた抵抗線の
平担化されたチューブの間隔を置いて配置された対土に
押出すことができる。好ましくは、ブレード編みされた
抵抗線の平担化チューブ間に十分な絶縁材料が保持され
て、チー７″（押出機により製造された）を長手方向に
細長く切って（ｓｌｉｔ　Ｌそれぞれの長さの個々の絶
縁されたワイヤストリップ１を与えることを可能とする
ことが好−ましい。

第２図乃至第８図は直列端部接続部（５ｅｒｉｅｓｅｎ
ｔｉ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　）：ｆ（つくる典型的方
法及び第１図に示されたテープと同様なテープの区域を
成端しく　ｔ　ｅｒｍ、１ｎａｔ　ｉｎｇ　）及びスプ
ライスする（　ｓｐｌｉ−ｃｉｎｇ）典型的方法を示し
た。

第２図はス）　ｌ）ツゾ１の両方の端部を露出１７、露
出された端部分それらが相互に重々るように横方向に変
形し、次いで露出された端部を妹方形金属フエ〕レール
により相互に物理的且つ電気的に接続し、フェルールは
露出した端部を相互に取付けるようにクリンプされる（
クリングされたコネクタ５）ことによりつくられる直列
端部接続部（ｓｅｒｉｅｓ　ｅｎｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｉ
ｏｎ）　４を有する成る長さのテープ（第３図で線３−
３における断面図で示された）を示す。テープの下端は
、電源端子を形成するようにクリンプされたコネクタ５
によって電源リードに接続される。しかしながら、他の
配置に従えば、ス）　ＩＪツブｌは各々、それぞれの端
部（たとえば長手方向行程（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ
ｒｕｎ　）の）で相互に接続されて（クリップきれたコ
ネクタ５によって）直列ループ（５ｅｒｉｅｓ　　１ｏ
ｏｐ）を形成しそしてストリップ゛の１つはその端部の
中間で切断されそして切断された端部はクリングされた
コネクタ５により電源リードに接合されて１゛−ブラン
チ電源端子（これは第７図に示されたス／Ｒ−（５ｐｕ
ｒ　）に類似している一下記参照）を形成する。

第４図Ｉ１７を第１図の直列端部接続部４の上に置かれ
ている端部シーツ（ｅｎａ　ｂｏｏｔ　）の長手方向断
面図である。第５図（第６図のライ１５−５における長
手方向断面図である）及び第６図（正面図である）Ｉ″
ｉ第２図のテープの下端でクリンプされたコネクタ５０
壕わりに配置いれるとンジ式スプライスカバーを示す。

シリコーンゴム接着剤（示されていない）は端部ブーツ
（肌４図）及びと／ジ式カバー（第６図）の両方に施−
されて水漏れのないシールを与える。

第７図はいかにしてＴ−接続部がつくられてヌパーを形
成するかを示す。絶縁体３の区域は加熱髪素ス）　ＩＪ
シッフ１の１つから除去され、露出したストリップの区
域は隔てられ（ｓｅτｅｒｅｄ　）そしてチーｆｌ　２
’の他の区域のス）　ＩＪツブ１の露出した自由端は９
０°回転されそしてクリンプされたコネクタ５によって
ストリップ°１のそれぞれの隔てられた端部に接続され
る（第２図に示訟れた方法と同様な）。テープ７の他の
区域の端部（７′Ｉ（されていない）はクリングコネク
タ（第２図に示された如き）Ｋよシ接続されて直列ルー
プを完成する。第８図及び第９図はシリコ−７ゴム接着
剤と共に使用されて水漏れのないシールを与えるヒツジ
式カバーをそれぞれ断面図及び正面図で示す。

第１Ｏ図は熱トレーシノグサーゾ１２が１点鎖線１３に
より示されたノソイプ設備に取付けられ、そ１７てテー
プがパワー制御システム１４に接続されている典型的な
装置のブロック図である。パワー制御システムはそれぞ
れセンサ又は熱電対１７．１８に接続される調節可能な
プロセス温度コントローラ１５及び警報温度コントロー
ラ１６を含む。

第１１図はパワー制御システム１４０回路機構を更に詳
細に示す。／Ｊ′ワーはライフ１９からフユ−ズ１９ａ
及びトライアック２０を経由して熱トレーンングサーフ
０１２（図面を簡檗にするために１本のみの線が引かれ
ている）に供給される。

′電流セッサ２１はトライアック２０のだめのファイア
リング回路（ｆｉｒｉｎｇ　ｃｉｒＤｃｕｉｔ　）　２
２に人力と（７てライ／２１ａを経由して接続されてい
る。ファイアリング回路２２は熱トレーシ／ダテーブＪ
２に送り渡されるパワーを２．５−２０ワツト／フイー
）（８−６６ワツト／メートル）の範囲にある見Ａ’Ｒ
”＝れた値に調節するだめの調節可能なノ？ワーセツテ
イノグ２３を有する。（システムが送り投ずことができ
るパワーの最大量は供給電圧により制限される）。トラ
イアックによシ供給でれる。パワーは実質的に０〜１０
０４に制御することができるが、トライアック２０によ
シ供給される最小／ξワーは、たとえば２５ワツト／フ
イート（８ワット／メートル）を与えるように限定され
る。公知の位相角度制御方法が、トライアック２０によ
り供給される繋ワーを制御するのに使用　　　′される
一下記参照。

だとえばそれを横切って電圧信号が発生される抵抗体で
あることができる電流センサ２１は帰還信号をファイア
リング回路２２に印加して、ｌ−リアツク２０が見積ら
れた値のパワーをチー７″１２に供給することを引起す
。ファイアリング回路２２け、たとえばプレツシイ（ｐ
ｌｅｓｓｅｐ）により製造されそして位相角度モータ制
御回路として人手可能なＴＤＡ２０８５Ａタイプの集積
回路であることができる。かかる回路は公知の位相角度
制御技術によって動作してテープ１２に供給される電流
の量を調節する。

たとえば、集積回路は電流セ／ザ２１ＶＣ接続された１
つの入力を有する比較器（示されていない）を含む。調
節可能なパワーセツティング２３は比較器によって、電
流センサ２１からの帰還信号と比較される基ｌい値を与
える。信号が異なる限り、比較器は、トライアック２０
がトリガされるＡＣ入力パワーの名−機サイクルの位相
角度を変えるように出力を発生するであろう。たとえは
、パワーが最初テープ１２に供給されるとき、帰還信号
は基準値より低ぐ、この故にトライアック２０がトリガ
される位相角肢はチー１１２に供給されるべきパワーを
垢・加せしめる方向に動かされるであろう。他方、もし
テ〜ノ１２に供給されるノぐワーが見積られた値をオル
バーシュートするならば、トライアック２１がトリ力さ
れる位相角度はテープに供給芒れるパワー？減少させる
ように反対の方向に動かいれるであろう６、後者の集積
回路は、たとえζ１゛屑当な仙°のキャ・ξシタ（示さ
れていない）がランプｆｉｌｌ　ｆｉｌ　機能（ｒａｍ
ｐ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｆｒｂｎｃｔｉｏｎ）を発生する
ための時定数回路（ｔｉｍｅ　−ｃｏｎｓｔａｎｔｃｉ
ｒｙｉｃｕｉｔ　）の一部を形成するために接続されて
いる、′ソフトースター）・″メプショ７　（’　ｓｏ
、ｆｔ。

−５ｔａｒｔ”　ｏｐｔｉｏｎ）を有する。この機能は
テープに供給されるパワーが円渭に見積られた値に持っ
てこられ、それにより始動（５ｔａｒｔ−υ、ｐ）時の
サージ電流及びオーバーシュートに回避することを可能
とする。

ヒユーズ１９ａは過剰電流がぴすれる万一の場合にテー
プに供給される電流をしゃ断する。別法として、いくつ
かの他の形態の公知の電流しゃ断器を使用することがで
き、これは過剰の１Ｌ流又は′電流センサ２１に由来す
る信号に対して１＾ｊ廂に鋭敏である。かかる過剰電流
は短絡回路によるものであることがある。

実際には、成る長さの熱トレーン／グサーグ１２がリー
ルから切断されそしてたとえばグロセスプラントのパイ
プ設備に施される。テープの１つ又はそれより多くの端
部は接続され、そして電源端子はクリップされたコネク
タ５によってテープに接続されてパワー制御システムが
接続されることを目」能とする。システムの製造者は（
α）テープの長さくメートル）、（ｂ）たとえばパイン
０設備に施されるゼＸホ・丈の厚きのタイプ、（Ｃ）所
要のパワーの見積られた仙（ワット／メートル）を与え
るために必要とされるフ゛ロセス温度（°Ｃ）に関する
表にした悄ＩＫを与、ぐ−る。表に１７だ情報は実験的
に又は慣用の熱トレーン／グテーノ°に対する公知の式
に基づいて製造者により決定σれ得る（たとえば、熱ト
レーン／グテーゾのだめの米国標準に従って）。

次いでノξ［ノーセツティング２３は電源がターンオン
される前にこの見積られた値（又はそれより幾分高い値
）に設定される。次いでファイアリング回路２２はテー
プ１２への実際のパワー供給を見積られた値ＶＣ，Ｘ節
する。加熱は必要とされるプロセス温度に下記する如く
到達するまで続く。

調節可能なプロセス温度コントローラ１５はツェナー（
ｚｔｔｎｅｒ　）ダイオード２４αの如きツェナーバリ
ヤー装置を経由して７０ロセス温度感知熱電対１７に接
続される。コントローラ１５は、ダイオード２４αを経
由してライ／２４上の人力を、亭 所定のプロセス温度セツティング（矢印２５より示され
た）と比較するだめの比較器を含む。比較器の出力は７
７４７９７７回路２２にライ／】５ａ上の入力として供
給される。熱電対１７により感知される温度が所定のプ
ロセス温度（制飢装蔭２５により設定された）に到達す
ると、ファイアリング回路２２への入力（ライフ１５ａ
上の）はトライアック２０が、感知された温度が所定の
プロセス温度より低くなる捷でスイッチオンΔれること
を引起す。このようにしてテープ１２により加熱される
ノ＋イブ設備及び／又は貯蔵容器は所定のプロセス温度
に保持される。

４９　’／Ｉｙ温度コントローラ１６はプロセス温度コ
ントローラ１５に類似している。コントローラ１６は、
杆軸温度感知熱電対（ツェナーバリヤーダイオード２（
ｉ（Ｊにより供給きれる）からのライン２６−Ｆの入力
を所定の警報温度セツティング（矢印２７により示濱れ
た）と比較するだめの比較器を含む。比較器の出力Ｆｉ
警報セレクタスイッチ２９に供給される。”過温度″（
’　ｏｖｅｒ、ｔｅｖｐｅｒ−ｈｔｒｅ”Ｂｒｍがスイ
ッチ２９を経由して選ばれるならば（笑＃Ｉ！によす示
された如き）、コントローラ１６からの出力はラッチ２
８を経由してファイアリング回路２２にライン１６ａ上
の他の入力として供給つれる。ランチ２８１ｄ、所定の
警報温度を越えるときＶＣ動作てれ、そしてこれはファ
イアリング回路２２（及び警報リレー２９ａ）への“９
イ（弔温度”人力を保持【−で、警報温度コントローラ
１６が所定の限界よシ低い温度に応答しそしてリセット
ボタン３０が押圧されるまでトライアック２０をスイッ
チオンせしめる。もし不足温度（ｕｎｄｅｒ′−Ｉｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ　）　警報がスイッチ２９を経由し
て選ばれるならば（破線により示きれた如き）、出力は
、熱電対１８から感知びれた温度が２７における所定温
度設定入力より低いときには付勢される警報リレー２９
ａにのみ供給される。

入力１５α、１６α、２１α及び２３によるトライアッ
ク２０の制御は、公知の回路機構技術、従って電子工学
的回路機構の個々の構成部品の特定の構造により達成さ
れ、そしてそれらが作動する方法は一般に当業者には知
られており、従って更に詳細に説明する必要はない。

電流セ／す２１は回路故障検出器３１にも接続されてい
る（２１αを経由して）。プロセス温度コントローラ１
５からの出力も故障検出器３１　ＶＣ接続されている（
１５ａを経由して）。故障検出器３１けシステムへの、
＜ワーの損失又は、温度コントローラ１５がパワーを装
求するとき電流を流れ烙せないチーｆ１２の故障を検出
する。いずれにせよ、回路故障検出器３１は回路故障リ
レー３２を粘性化する。リレー３２及び警報リレー２９
Ｃ１の両方共輪報状態の外部信号を与えるように配線さ
れ得る。

テープ０は、たとえば２Ｖ／ｆ　ｔ　（６，６Ｖ／ｍ）
を心性とする１０Ａにおいて２０Ｖ／、／ｆ　ｔ　（６
６Ｗ　／　ｔ）？）、式中、ｙ−ワット、ｆｔ−フィー
ト、ｍ−メートル、Δ＝アンペア、Ｖ−ボルト、である
、の標準定１ｆ３　（５ｔａｎｄｃｔｒｄ　ｒαｔｉｎ
ｇ）において製造され得る。かかるチー７″は、２７７
までの電圧〔位相−ニュートラル（ｐｈａｓａ−ｔｏ−
ｎｅｕｔｒａＬ　）’）たとえば４８０Ｊ’、３相、５
０−６０ヘルツ供給の接続に好適である。２０ＩＶ／ｆ
ｔの最大定格におけるテープの最大長さを計９するため
に、電圧け２で割られ、結果はフィートである（又は６
６ｒ／ｍの最大定格の場合は電圧は６６で割られ、結果
はメートルである）。

実施例 α）６０〜１２ｆｔ（１８，３−３６，６ｎｔ）のテー
プの長さを用い、調節可能な・ぐワー制御セツティング
２３は２．５−２０Ｗ／ｆｔ　（８−６６／Ｊ’／　ｍ
　）の範囲のパワーの見積られた伜（関与したプロセス
温度に対して）を与えるように設定することができる。

この範囲内でトライアック２０のＡワー出力は制御され
る（最小値乃至最大値のＡＣの各ザイクルの？’、　’
ａ　Ｓ、電圧を調節することにより効果的に） ｂ）　もし１２０　ｆ　ｔ　（３６，６ｍ）より長い長
さのテープが必要とされるならば、ノぐワー制御システ
ムの／七ワー出力は電圧の平方に逆比列［７て減少する
であろう。たとえば、２４０ｆｔ（７３，２Ｃｒｎ）ｌ
のテープを用いると、得られる最大パワーはｓ　Ｆ／　
、／’　ｔ　（１６Ｆ／　？ンＬ）である。

Ｃ）　テープは最大パワー長さの７分の１の最小・ぐワ
ー長妊が接続されることを許容するように設４される。

たとえば、２４０Ｖの電源を用いると、最大／にワー長
さは１２０　ｆ　ｔ　（３６，６？ｌＬ）であり、そし
て接続され得る最小長さのテープは１８　Ｊ’　ｔ　（
５，５ｍ）である。

パワー制御システムから熱トレーシングテープのパワー
接続は、たとえば熱絶縁下にあるプロセス配管の２００
“−に　（４００”ヒ゛）最高操作温度に耐えるのに適
当ｌ定格を有する。すべての／ｅクワ−力及びテープの
導体接続部は熱絶縁下になされ得るので、ヌゾフイス、
Ｔ又は端部接続がカされなければならない場合、テープ
の端部を成端ボックス（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｂｏ
ｘ　）に至らしめることの費用及び欠点は回避される。

織られそして平担化された抵抗線の使用をまテープに対
する余分の柔軟性（テープはたとえば１０アンペアを取
扱うことができるという事実にもかかわらず）を与え、
そしてこの柔軟性はシリコーンゴム絶縁の使用によって
高められる。更に、長Ｉｈ　（ｅｘｔｅｎｄｅｄ　）シ
リコーンゴム寮絶縁は施すのがはるかに容易であり、従
って製造者のコストを節約する。好捷しい態様において
は２つの加熱要素のみがあｐｌそして（公知の“直列回
路機構７テーグの場合における如く）シリコ−／ゴムシ
ースを加える前にガラス布に縫いつけることを必要とす
る多数ではなくそしてガラス布は使用されないので、熱
がシリコーンゴム絶′＃：３をｊｌｌつて加熱要素１か
ら逃散することはより容易であり、そして要素１は設計
された定格に対してより低い操作温度を有する。２０ｒ
／　ｆ　ｔ　（６６ｒ／ｍ　）の最大股耐定格に分いて
すら、テープを重ねること又は熱絶縁ボックスがそのま
わりに構成されている（いわゆる）弁本体下に正弦曲線
上に置かれた対流型ヒータストリップ（ｃｏｎｖｅｃｔ
ｉｏｎ−ｔ？／ｐｅ　ｈｅａｔ−ｅｒ８１ｒ♂ｐ）とし
てそれを使用することが可能である。オープン状構造が
それらの間に構成されているとき弁本体の非常に均一な
加熱が起こる。メインテナンスの目的でその加熱された
ボックスから升を抜き出すことけ、本体自身のまわりか
ら及び不規則な形状の目一つ手で施されたセメント型絶
縁下の熱トレーンングテープをほどくことよりはるかＶ
Ｃｒ’ｉｌＪ単である。

好吐しい態様の熱トレーシノグテープは１５Ａ二極回路
グレーカー（ｄｏｕｂｌｅ　−ｐｏｌｅ　　ｃｉｒｃｗ
ｉｔｂγｅａｋａγ）から操作するように韓絹されてお
り、そしても１７金属シース（ブレード編み）がテープ
上に加えられるならば、Ｇ、Ｆ、１．（接地故障しや断
）を回路ブレーカに加えて、特に危険区域に対してアー
ス漏洩保護を与えることが望ましいことがある。テープ
はもし金属グレード編みが現場での腐食性条件によシ攻
撃されるようであれば、金属ブレード編み上に腐食防止
性外部ジャケットを備えることもできる。

好ましい形態のテープのプロセス制御はツイストペア熱
電対（ｔｗｉｓｔｅｔｉ　ｐａｉｒ　ｔｈｅｒｍ、ｏｃ
ｏｕｐｌｅ　）１７又は接着性ガラステープによりそれ
自体／ぐイノ上に置かれたサーモスタット・ぐルフによ
シ制御され、その際セ／サチツゾは加熱テープ自体に隣
接している。この熱電対は普通はグロセス操作温度に設
定される関連した温度コントローラ１５に対して温度感
知を与える。アラーム温度感知（熱電対１８による）現
場の条件に対して許容し得る温度で行なわれ、警報温度
装置の操作は前記した如く過温度モードにおいてパワー
制御ンヌテムをロックアウトする警報信号を与える。

メインテナンスを容易にするために、回路ブレーカ−パ
ネルが設置されている安全区域にパワー制ｉｌｌシステ
ムを設置し、そ１−で・ぐワーケーブルと共に熱トレー
シノグテープの出発点に２つの熱電対延長リード又は熱
電対補償ケーブルを走らせることが好捷［７い。テープ
が最初／ぐワーを供給されるとき、サージ電流は前記し
た“ソフト−スタート”回路機構を使用することによっ
て排除される。

後者の特徴はより短い長さのテープで電流サージを排除
するのに自利であるのみたらず、氷点下の温度にさらさ
れるチーｆＶこパワーを供給する場合にもイ１第１」で
あり、そしてたとえばＮ　ｉ　／　Ｃｒ導体は痔通より
高い電流を許容し得る。

前記した装置は純粋に本発明の例であり、そして特許請
求の範囲に記載された本発明の範囲内で詳細部の修正が
なされ得ることはもちろん理解されるであろう。

４　図面のｍｎ；ｉ−なｇｆｆ、ＦＩＡ第１図は本発明
の態様に従う熱トレーン／グサーゾの部分切欠き斜視図
である。

第２図乃至第９図は第１図に従う熱トレーンフグテープ
における典型的な成端及びスジライスを示す。

第１０図はテープがパワー制御システムに接続されてい
る典型的な熱トレーンングテープ設備な示す。

第１１図は１つのタイプのパワー制闘システムの一般的
ブロック回路図である。

図において、１・・・ストリップ、　　３・−押出され
た絶縁材料、　　４・・・直列端部接続、　　５・クリ
ングされるコネクタ、　　１２・・・熱トレー７ノグテ
ー７’、　　１４・・・パワー制御システム、　　１５
・・・）０ロセス温度コントローラ、　　１６・・噴慢
温度コ／トローラ、　　１７．１８・・・センサ又は熱
電対、２０・・・トライアック、　　２１・・・電流セ
ッサ、２２・・・ファイアリング回路、　　２８・・・
ラッチ、２９・・スイッチ、　　３１・・・回路故障検
出器、である。

ＦＩｏ、４　　　　　ＦＩＧ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　所委の長さに切断することができる形態にありそし
   て直列加熱要素を廟する熱トレ〜シ／グテーフ０及び・
   ぐワー制御システムにおいて、該テープは少なくとも２
   つの長さの織られた又はブレード祠みン）れた抵抗線よ
   り成り、該長さの各々は平担なストリップの形態にあり
   、該平担なストリップ°は押出いれた絶縁材料内に包ま
   れており、それにより該ストリップは該テープの長さに
   沿って相互に間隔を置いて配置され、該ストリップは直
   列力１】熱要素を形成するようにコネクタによってテー
   プの一端で相互に電気的に接続可能であり、そして該デ
   ー７°は前記パワー制御システムを経由して電流の供給
   装置に接続するためめ端子を備えておシ、該パワー制御
   システムは、予め設定されたプロセス温度を保持するた
   めに該テープに適当な量のパワーを供給するだめの見積
   られた値に調節することができる調節可能なパワー制御
   手段を含み、該調節は普通は該テープの長さがす■定の
   範囲内にあるときになされ、更に該テープに供給てれる
   電流を感知Ｉ７そして該パワー制御手段に帰還信号を与
   えるための電流センサを含み、該・そり一制御手段は前
   記帰還信号に応答して該テープ′に供給喝れるパワーを
   見積られた値に調節し、更にプロセス温度制御手段に接
   続されたプロセス温度センサを含み、該／Ｊクワ−御手
   段は該プロセス温度制御〕・段に応答して前記感知され
   た温度に従って該テープに供給されるパワーを調節する
   ことを特徴とすル熱トレーシングテープ及びノで１７−
   制御システム。 ２　該パワー制御システムが、パワーが該テ−ゾに最初
   に供給されるとき該テープに供給されるパワーの量の見
   積られた値への調節を遅らせる回路機構を會む特許請求
   の範囲第１項記載の熱トレーシングテープ及びノぐワー
   制御シヌテム。 ３　彰テーゾにおける加熱要素は、後に平担化づれる管
   状形態に織られ又はブレード編みされている線からつく
   られている特許請求の範囲第１又は２項記載の熱トレー
   ンフグテープ及ヒ・ソワー制御ンステム。 ４　該絶縁材料がンリコー／ゴムである特許績５　該テ
   ＝−ブはその端部の中間に少なくとも１つのＴ−ブラン
   チ接続部を含む特許請求の範囲第１−４項の何れかに記
   載の熱トレーシングテープ１１１（ｊ）”ワー制御ンス
   テム。 ６　プロセス温度が上限に近づきつつあるか又は上限に
   到達した場合に警報を与えるように警報温度センサに接
   続する警報温度制御手段を含む特許請求の範囲第ｘ−ｓ
   ｊＡの何れかに記載の熱トレーシングテープ及ヒハワー
   制御システム。 ７、　該テープへのＡワ一の供給を中断するように該警
   報温度制御手段からの出力に応答するラッチ手段を含む
   特許請求の範囲第６項記載の熱トレーシングテーク及び
   ／ぐワー制御ンステム。 ８　熱トレーシングテープ及びパワー制御システムを使
   用することによってパイプ設備及び／又は貯蔵容器を所
   定のプロセス温度に保持する方法であって、 α）所要の長さに切断され得る形態にあり且つ直列加熱
   要素を有する熱トレーシングテープであって、少なくと
   も二つの長さの織られた又はグレード編みされた抵抗線
   より成り、該長さの各々は平担なストリップの形態にあ
   り、該平担なストリッ７″は押出された絶縁材料内に包
   まれておシ、それによりそれらは該テープの長さに沿っ
   て相互に分離をれているようにしだ熱トレーシングテー
   プを設け、 ６）ｉＵチー７０の少なく１つの長はを所定の長さに切
   断し２、 Ｃ）該ストリップを該テープの一端でコネクタによって
   相互に電気的に接続し、 ｌｆ）該テープに、該・やり一制御システムを経由する
   電流の供給装置に接続するための端子を設け、ｅ）該テ
   ープを該パイプ設備及び／又は貯蔵容器に適当な絶縁と
   共に施し、 Ｊ）該テープの長さ及び該パイプ設備及び／又は貯蔵容
   器に施される絶縁に注意して、所定のプロセス温度を達
   成するために該テープに供給されるべき・ぐワーの見積
   られた値を決定し、ｑ）該・にワー制御システムを使用
   して該テープにパワーを供給し、該パワー制御システム
   は該テープに供給されるパワーを該見積られた値に自動
   的に調節するために使用され、そして ｈ）該テープに供給されるパワーを、該・ぐイブ設備及
   び／又は貯蔵容器を所定のプロセス温度に保持するよう
   に 感知された温度に従って調節するコニ程を含む方法。 ９　該見積られた値となるように該テープへのパワーの
   供給の自動的調節はサージ電流を回避するために遅延せ
   しめられる特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０、　　所定のプロセス温度に近づき又は所定のプロ
   セス温度を起えるとき警報を発生せ（７める特許請求の
   範囲第８又は９項記載の方法。