JPS643193Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば貯槽内に挿入して該槽内の重
油等の液体を加熱するのに特に適した、挿入形電
気加熱装置に関するものである。

貯槽に備蓄された重油の流動性を高めバイプラ
インでの輪送の便に資する目的で、当該貯槽内の
重油を加熱することが行われているが、その加熱
手段としては、一般の温水、蒸気によるものに代
えて、温度維持管理が容易な電気加熱方式が採用
されつつある。その電気加熱方式には、加熱ケー
ブルを貯槽の外周に巻付ける方式と、貯槽内に電
気加熱装置を直接挿入する方式があるが、後者の
電気加熱装置の方が加熱効率の点で優れている。

かかる挿入方式の電気加熱装置は、既に提案さ
れており、例えば実公昭53−5220号公報に開示さ
れているように、ヒーテイングケーブルとして耐
熱性に優れた無機絶縁ケーブルが採用され、そし
て管の外周に当該無機絶縁ケーブルを所定の発熱
面積が得られるように螺旋状に巻付け、この無機
絶縁ケーブルを巻装した管を有底保護管の中に収
容し、さらに保護管内には該管と無機絶縁ケーブ
ル巻装管との間隙を埋めるように熱媒体が詰め込
まれて構成され、該保護管を貯槽壁を貫通させて
槽内に挿入させ、その貯槽壁の保護管貫通部分を
液密に取着一体化させ、さらにかかる保護管の開
口部分を槽外に位置させて蓋設していた。無機絶
縁ケーブルは、その蓋から取り出し給電用ケーブ
ルとの接続用に供するボツクス内に終端させてい
る。

しかして、提案された挿入形電気加熱装置で
は、熱媒体として、酸化マグネシウム等の無機質
粉体が用いられた場合、この無機質粉体が保護管
内に熱伝導性能を高く維持するために密実に詰め
込まれると、詰め込まれた当該粉体が無機絶縁ケ
ーブルの螺旋巻部分に食い付いて無機絶縁ケーブ
ルの保護管からの抜き取りが殆ど不可能に近くな
つていた。

無機絶縁ケーブルは、極めて堅牢で外部に対し
ても電気的に安全な特徴を有しているが、これと
ても酸化劣化等により交換を余儀無くされること
が往々にしてあり、その場合貯槽壁に液密に溶接
一体化した保護管の脱着は貯えられた液体の漏れ
を伴うことで不可能なため、保護管からの無機絶
縁ケーブルの脱着により交換を行うものとならざ
るを得ず、かかる無機質粉体の詰め込みによつて
当該保守が行い難くなつていた。

一方、かかる熱媒体として、絶縁油の如き液体
を用いることも考えられ、この場合かかる無機質
粉体の詰め込みに見られるような無機絶縁ケーブ
ルの保護管からの抜き取り困難な点を解決するこ
とが可能であるが、当該液体を保護管内に充填し
た場合、該液体中に無機絶縁ケーブルが浸される
こととなる。無機絶縁ケーブルは、金属シースの
中に酸化マグネシア等の無機質粉体を充填して通
電心線を電気的に絶縁しつつ収容しているが、か
かる無機質粉体は吸湿性であり、吸湿した場合に
は金属シースと心線との間の電気絶縁抵抗が確保
されずに使用できない可能性があるものである。
従つて、上記のように液体の中に無機絶縁ケーブ
ルを置くことは、明らかに不利であり、安全性が
重要視されるこの種可燃性液体貯槽の挿入形電気
加熱装置としては実用上問題を有していた。

本考案は、上記した従来技術の問題点を解消す
べくなされたものであつて、加熱効率、安全性を
損ねることなく、螺旋巻して収容される無機絶縁
ケーブルの脱着が極めて簡単に行えるようにした
保守容易なこの種挿入形電気加熱装置の提供を目
的としたものである。

即ち、本考案の挿入形電気加熱装置は、筒体に
螺旋巻した無機絶縁ケーブルを収容し且つ被加熱
部に直接挿入する保護管を、当該無機絶縁ケーブ
ル巻装筒体を収容する内部保護管と、この内部保
護管を収容する外部保護管とにより構成し、内部
保護管内に熱伝導性の良い非液性充填材を詰め込
むとともに、内外両保護管相互間に耐熱性液体を
充填してなり、もつて内部保護管が外部保護管に
対して着脱可能に構成され、それによつて無機絶
縁ケーブルが内部保護管とともに脱着できるよう
にしたものである。

以下、本考案の実施例図面に基づいてさらに詳
細に説明する。

第１図は挿入形電気加熱装置を油槽に適用した
例を示したもので、電気加熱装置２は、油槽１の
槽底部に近い側壁部分を貫通して該槽内に横方向
に延長するように挿入され、貫通部分において装
置自身のフランジを槽壁に油密に取着固定すると
ともに、挿入部分を油槽内底面に支持材３を利用
して挿入体勢を堅持するように支持されている。

第２図及び第３図は、そうした挿入形電気加熱
装置２の本考案による構造例を示したもので、中
空円筒の筒体４の外周に無機絶縁ケーブル５を螺
旋状に巻付けて発熱装置を構成している。

無機絶縁ケーブル５は、第４図に示したよう
に、通電発熱心線を金属シースの中に通しそれら
の間を酸化マグネシア等の無機絶縁物質にて電気
的に絶縁する構造のものである。これを螺旋状に
巻付けることで広い発熱面積が得られ、大きな容
積の油槽における重油の加熱を行うのに十分な発
熱量が得られるものとしている。

しかして、そのような発熱装置からなる無機絶
縁ケーブル巻装筒体は、有底内部保護管６の中に
収容される。この内部保護管６は、上述した発熱
構成部材における無機絶縁ケーブルの螺旋巻外形
より少しく大きな内径とされ、それによつて当該
発熱構成部材を開口側から有底部へ向けても挿入
収容を可能にしている。上記のような内径とされ
たことで管６内には電熱効果を低下させる空隙が
存在するため、該空隙にはアルミナまたは酸化マ
グネシウムの如き無機質粉体や耐熱性導熱性材料
（サーモンセメント）等の熱伝導性に優れた非液
性充填材７を詰め込んで密実にし、螺旋状に巻か
れた無機絶縁ケーブル５から内部保護管６への熱
伝達ロスを低減するようにしている。また、非液
性の充填材７を使用することにより、無機絶縁ケ
ーブル５が液体に浸されることのないようにして
ある。

このようにして、非液性充填材７の詰め込みに
より螺旋巻された無機絶縁ケーブル５を一体に収
容した内部保護管６は、有底外部保護管８の中に
収容される。この外部保護管８は、内部保護管６
の外形よりも少しく大きな内径とされ、それによ
つて内部保護管６を開口部側から有底部へ向かつ
ての挿入収容を行えるようにしている。

外部保護管８が上記のような内径とされたこと
で、該管８と内部保護管６との間には電熱効果を
低下させる空隙が存在することとなるため、該空
隙には熱媒体を入れるが、本考案によればその熱
媒体として、例えばサーモオイルやシリコーンオ
イル等の耐熱性油の如き耐熱性液体１２を用いて
これを充填している。

かかる外部保護管８はその開口部を蓋９で密封
し、充填した液体が漏れ出さないようにしてい
る。そして、その蓋９の蓋設によつて、外部保護
管８内に収容した内部保護管６の開口部分も密封
される。

また、かかる外部保護管８には、その開口部側
の根本部分においてフランジ１０が溶接により一
体に取着されており、外部保護管８が油槽１の側
壁部分を貫通して該槽内に挿入された場合、当該
フランジ１０を油槽の側壁外面にパツキンを介し
て当接し、そしてボルト・ナツトで締結すること
により、管貫通部分を液密にシールしている。

従つて、管８の開口部分は、油槽１の側壁の外
側に突出配置される。

内部保護管６内に収容された無機絶縁ケーブル
５は、当該フランジ１０よりもその開口側部分か
ら取り出され、例えば該管６の開口部側から蓋９
を液密に貫通して蓋９の外側に取り出される。そ
うして取り出された無機絶縁ケーブル５は、蓋９
の外面に付設された防爆接続箱１１内にあり、該
接続箱内に取り入れられた給電用ケーブルとの接
続が図られる。

なお、内部保護管６は、ヒータとしての無機絶
縁ケーブル５と油１２との直接接触を避けるとと
もに熱媒体としての非液性充填材７の詰め込み状
態を保持する目的で用いられるので、かかる蓋９
によつて、外部保護管８の開口部分と連通しない
状態に塞がれるものとすれば良い。また、同内部
保護管６としては、薄い板材を成形して半田揚げ
等によりシールして構成したものでも良い。

上述した如く構成される本考案の挿入形電気加
熱装置によれば、無機絶縁ケーブル５が内部保護
管６内で螺旋状に巻回配置されることにより通電
による発熱容量を十分に確保され、そして無機絶
縁ケーブル５の通電による発熱分は、熱伝導性に
優れた非液性充填材を介して内部保護管に無駄な
く伝達され、さらに耐熱性液体１２を介して外部
保護管８に伝えられ、もつて油槽１内の重油を効
率良く加熱することができるものとなる。

なお、耐熱性液体１２は、無機絶縁ケーブル５
の通電発熱による加熱で、外部保護管８内で対流
を起こし、該管８への熱伝導性の向上が図られる
ものである。

また、上記のような構造によれば、筒体４上に
螺旋状に巻付けられた無機絶縁ケーブル５は、内
部保護管６内に非液性充填材７の詰め込みによつ
て一体的に収容されているので、内部保護管６か
らの脱着は殆ど不可能である。しかして、内部保
護管６はその上にさらに外部保護管８が配設され
て該外部保護管８内に耐熱性液体１２を介して挿
入収容されていることから、当該無機絶縁ケーブ
ル５は、外部保護管８に対して着脱が容易に行い
得るものとなる。従つて、上記のような通電加熱
運転が長時間続く間に、無機絶縁ケーブル５が劣
化して交換を余儀無くされた場合には、無機絶縁
ケーブル５を収容する内部保護管６とともに外部
保護管８から取り外し、新品のものと交換すれば
良いものである。

上述した外部保護管８としては、鋼管が実用上
好ましいが、それに限らず、例えば耐熱ビニル等
のプラスチツクパイプでも良い。なおまた、同外
部保護管８の内径としては、内部保護管６の外形
よりも10mm以下の大きさで少しく大きな値のもの
を選定することにより、耐熱性液体１２の介在に
よる熱伝達性と内部保護管６の脱着容易性の両面
に満足するものが得られる。

それら内外保護管６，１２は、円筒状のものに
限らず、横断面楕円や矩形のものであつても差支
えない。

無機絶縁ケーブル５は、図のような三心構造に
限らず単心或いは二心タイプのものの採用でき、
なお、単心の場合は、二条の無機絶縁ケーブルを
用いて筒体４上に並列に巻付けて単相二線式とす
ることも可能である。

耐熱性液体１２は、無機絶縁ケーブル５の通電
発熱時の加熱により、熱膨張による体積増加が起
こるので、図示のように通電加熱前の状態で外部
保護管８内に空隙を与えておくと良い。或いはそ
れによらず、液体の膨張収縮を補償するリザーバ
を当該耐熱性液体に通ずる状態で付帯させること
も可能である。

なお、本考案による挿入形電気加熱装置は、上
述した実施例のように貯槽内の高粘度液体の粘度
調整のために使用できる他、地表から地中に挿入
して土壌の凍結を防止するものや固体の加熱にも
利用することができる。

以上詳細に説明して来た通り、本考案の挿入形
電気加熱装置によれば、保護管内に挿入収容する
無機絶縁ケーブルを螺旋状に巻いているため、貯
槽内液体加熱におけるような大きな加熱容量に対
応することができるとともに該無機絶縁ケーブル
を非液性充填材を介して内部保護管内に稠密にし
て固定させることとしているため、該ケーブルの
が空気中に晒されることで促進される酸化劣化の
抑制を図れ且つ水分吸湿による安全性の低下をも
抑えることができる。そして、上記した点を満足
する状態で、長期間通電運転されることで生じ得
る無機絶縁ケーブルの劣化による交換が、外部保
護管内に熱媒体としての耐熱性液体を介して収容
されている螺旋巻無機絶縁ケーブル収容の内部保
護管の引き抜きによつて、熱伝達効果を低下させ
ることなく極めて簡単に実施することが可能とな
るものである。

従つて加熱効率、安全性を損ねることなく、螺
旋巻して収容される無機絶縁ケーブルの脱着が極
めて簡単に行えるようにした保守容易なこの種挿
入形電気加熱装置を提供すると言う所期の目的は
十二分に達成され、実用的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本考案にかかる挿入形電気加熱装
置の実施例を示すもので、第１図は挿入形電気加
熱装置を油槽に挿入した状況を示す説明図、第２
図は同挿入形電気加熱装置の横断面説明図、第３
図は同挿入形電気加熱装置の縦断面説明図、第４
図は同装置において使用される無機絶縁ケーブル
の横断面説明図である。 図中、１は油槽、２は挿入形電気加熱装置、３
は支持材、４は筒体、５は無機絶縁ケーブル、６
は内部保護管、７は非液性充填材、８は外部保護
管、９は蓋、１０はフランジ、１１は防爆接続
箱、１２は耐熱性液体、１３は通電心線、１４は
無機質絶縁物、１５は金属シースである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒体の外周に巻付けられた無機絶縁ケーブルを
   有底保護管内に収容して構成し、該保護管を被加
   熱部に直接挿入可能にした電気加熱装置におい
   て、前記保護管を、前記無機絶縁ケーブル巻装筒
   体を収容する内部保護管と、この内部保護管を収
   容する外部保護管とにより構成し、内部保護管内
   に熱伝導性の良い非液性充填材を詰め込むととも
   に、内外両保護管相互間には耐熱性液体を充填し
   てなり、もつて内部保護管が外部保護管に対して
   着脱可能に構成されていることを特徴とする挿入
   形電気加熱装置。