TW201528866A - 加熱套 - Google Patents
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Abstract
藉由與對象物相鄰配置,而加熱並保溫該對象物之加熱套,其採用下述構成:包括發熱體、及包覆容納前述發熱體之外包裝材,前述外包裝材,包含配備於該外包裝材的與該對象物相向之側之第一成形體、及配備於該外包裝材的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體而構成,前述第二成形體為具有多孔質構造之樹脂製成形體,前述第二成形體的厚度,比前述第一成形體的厚度還大。如此一來,便提供一種將被加熱之對象物有效率地保溫之加熱套。
Description
[關連申請案相互參照]
本申請案主張2013年9月30日申請之日本國發明專利特願第2013-205694號之優先權,其全體藉由參照而被援用於本說明書中。
本發明係有關加熱套(jacket heater)。
舉例來說,文獻1中揭示一種發熱體單元,為在相互疊合的至少2片底布間排列加熱線而成之發熱體單元,其特徵為,至少2片底布是藉由平行的複數個接合線而結合,並使加熱線通過而排列於該接合線間。
此外,文獻2中揭示一種加熱帶(tape heater),其特徵為,發熱體被支撐於具有耐熱性且可撓性的帶狀基材上所規定之加熱面,全體被由耐熱性樹脂片所構成之包封層包封而成。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-71930號公報
專利文獻2:日本特開2004-303580號公報
被加熱套加熱之對象物,例如為內部容納規定液體或氣體之配管、凸緣、接頭、閥件等。本發明之加熱套,係配合該些對象物的外形狀,來使加熱套緊貼或纏繞,而與該對象物鄰接配置。
加熱套,較佳是藉由改變自身的形狀來服貼設置於該對象物的外形狀,以便儘可能不與欲加熱的該對象物之間產生間隙。因此,發明者們認為,加熱套的與該對象物接觸之面,需為柔軟之物。
也就是說認為,構成加熱套的外包裝材,較佳是以富有柔軟性的材料來構成。此外,有鑑於必須將對象物加熱至150℃左右之情形,或對象物本身會發熱至150℃左右之情形,認為加熱套必須具有規定之耐熱性。
另一方面,藉由設置加熱套而被加熱之對象物,有時必須在規定溫度下保持穩定。在這樣的情形下,一般來說會採取如下措施,即,將設置於對象物之加熱套的外表面,進一步以鋁片或隔熱材予以覆蓋,以免受到來自外部的熱的影響。
然而,若採取這樣的措施,那麼例如當被加熱之對象物即配管,於維修等必須將設置好的加熱套從該對象物拆卸的情形下,便必須將覆蓋加熱套之鋁片或隔熱材等予以卸除。這對於使用者而言會增加麻煩。此外,裝配於對象物周圍的構件愈多,則在該構件間也愈容易產生間隙。而外界空氣從該間隙流入,會使得被加熱之對象物曝露於外界空氣,因此用來保持所需溫度的能量效率也有降低之虞。
本發明之目的,在於提供一種加熱套,係有關與對象物鄰接設置,將該對象物加熱之加熱套,其有效率地將被加熱之對象物保溫。
此外,本發明之前述以及其他目的與新穎特徴,將藉由本說明書的記載及所附圖面而明朗。
用以解決上述問題之本發明之加熱套,為藉由與對象物相鄰配置,而加熱並保溫該對象物之加熱套,其特徵為,包括發熱體、及包覆容納前述發熱體之外包裝材,前述外包裝材,包含配備於該外包裝材的與該對象物相向之側之第一成形體、及配備於該外包裝材的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體而構成,前述第二成形體為具有多孔質構造之樹脂製成形體,前述第二成形體的厚度,比前述第一成形體的厚度還大。
此外,前述第二成形體,亦可設計成具有藉
由延展樹脂成形體而形成之複數個孔。此外,前述第二成形體,亦可設計成PTFE製。
此外,在前述發熱體與前述第一成形體之間,亦可設計成更含有金屬製的薄膜。此外,前述第二成形體的厚度,亦可設計成1mm以上、20mm以下。
此外,前述第二成形體的熱傳導率,亦可設計成0.10W/(m.K)以下。此外,前述第二成形體的空孔率,亦可設計成60~90%。此外,前述第二成形體的孔徑,亦可設計成200μm以下。
按照本發明,將提供一種加熱套,係有關與對象物鄰接設置,將該對象物加熱之加熱套,其有效率地將被加熱之對象物保溫。
10‧‧‧加熱套
11‧‧‧接縫
20‧‧‧發熱體
30‧‧‧外包裝材
30A‧‧‧第二成形體
30B‧‧‧第一成形體
40‧‧‧基材
50‧‧‧薄膜
200‧‧‧對象物
300‧‧‧孔
圖式簡單說明
[圖1]本發明之加熱套的第一實施形態的部分切除立體圖。
[圖2]構成本發明加熱套的第一實施形態的外包裝材之,第二成形體的截面部分放大圖。
[圖3A]圖1中III-III線之截面一例示意圖。
[圖3B]圖1中III-III線之截面另一例示意圖。
[圖3C]圖1中III-III線之截面另一例示意圖。
[圖3D]圖1中III-III線之截面另一例示意圖。
[圖3E]圖1中III-III線之截面另一例示意圖。
[圖3F]圖1中III-III線之截面另一例示意圖。
[圖3G]圖1中III-III線之截面另一例示意圖。
[圖4A]圖1所示之加熱套,使自身的形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,以保溫或加熱該對象物之狀態一例示意圖。
[圖4B]圖1所示之加熱套,使自身的形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,以保溫或加熱該對象物之狀態另一例示意圖。
[圖5]本發明之加熱套的第二實施形態的部分切除立體圖。
本發明之加熱套,為藉由與對象物相鄰配置,而加熱並保溫該對象物之加熱套,其特徵為,包括發熱體、及包覆容納前述發熱體之外包裝材,前述外包裝材,包含配備於該外包裝材的與該對象物相向之側之第一成形體、及配備於該外包裝材的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體而構成,前述第二成形體為具有多孔質構造之樹脂製成形體,前述第二成形體的厚度,比前述第一成形體的厚度還大。
此處,被加熱套加熱之對象物,例如為內部
容納規定液體或氣體之配管、凸緣、接頭、閥件等。本發明之加熱套的一個態樣,可設計成配合該些對象物的外形狀,來纏繞加熱套或使其緊貼,而與該對象物鄰接配置。
此外,這樣的加熱套,通常是因應欲加熱之對象即對象物的外形狀而事先決定好形狀,但發明者們認為,若為柔軟之物而可配合被加熱之對象物的形狀來自由地改變自身形狀,那麼便可對於各種對象物廣泛地運用。
因此,發明者們認為,構成本發明之加熱套的外包裝材,較佳是以富有柔軟性的材料來構成。
是故,本發明之加熱套的一個態樣,亦可設計成使自身形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,而加熱並保溫該對象物之加熱套。
此外,對象物有時必須被加熱至150℃左右,為了因應這樣的要求,構成加熱套之外包裝材有時必須具有規定之耐熱性。
此外,如上述所說明般,藉由設置習知加熱套而被加熱之對象物,有時必須在規定溫度下保持穩定。在這樣的情形下,一般來說會採取如下措施,即,將設置於對象物之習知加熱套的外表面,進一步以鋁片或隔熱材予以覆蓋,以免受到來自外部的熱的影響。
然而,若採取這樣的措施,那麼例如當被加熱之對象物即配管,於維修等必須將設置好的習知加熱套從該對象物拆卸的情形下,便必須將覆蓋習知加熱套之鋁片或隔熱材等予以卸除。這對於使用者而言會增加麻煩。
此外,裝配於對象物周圍的構件愈多,則在該構件間也愈容易產生間隙。而外界空氣從該間隙流入,會使得被加熱之對象物曝露於外界空氣,因此用來保持所需溫度的能量效率也有降低之虞。
是故,關於加熱對象物之加熱套,為了能容易地與該對象物鄰接設置,且實現將被加熱的對象物有效率地保溫之加熱套,發明者們進行專注研討,而思及了本發明之加熱套。
首先,以下參照圖詳細說明本發明之加熱套的第一實施形態。圖1為第一實施形態之加熱套的部分切除立體圖。第一實施形態之加熱套10,是使自身形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,而與該對象物相鄰配置,藉此加熱並保溫該對象物之加熱套10。被加熱並保溫之對象物,是配備於與圖1所示加熱套的Z方向為相反側之(-Z方向)方向。
此處,第一實施形態之加熱套,例如若對象物為配管(直管)的情形下,可設計成沿著該配管的外周纏繞,以使自身形狀變形成與配管的外周形狀相應之形狀。
此外,亦可單純地設計成沿著該配管的長邊來配備,而使自身形狀變形成與配管的外周形狀相應之形狀,在此情形下,第一實施形態之加熱套,會將自身形狀變形成為將圓筒形狀於長邊分割而成之形狀,並沿著該配管的外周,以包覆該配管的方式來配備。
圖4A為,圖1所示之加熱套,使自身的形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,以保溫或加熱該對象物之狀態一例示意圖。圖4A中,保溫等之對象物為配管(直管),加熱套10使自身形狀變形成與對象物200的外形狀相應之形狀,與該對象物200相鄰配置。圖4A揭示圖1所示加熱套沿著對象物即配管的外周纏繞之態樣。
又,圖4B為,圖1所示之加熱套,使自身的形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,以保溫或加熱該對象物之狀態另一例示意圖。圖4B中同樣地,保溫等之對象物為配管(直管),揭示圖1所示之加熱套沿著該配管的長邊來配備,以使自身形狀變形成與對象物即配管的外周形狀相應之形狀。
像這樣,第一實施形態之加熱套10,可設計成纏繞該配管的周圍來配備,以使該加熱套10的長邊沿著對象物即配管的圓周方向,在此情形下,亦可設計成以加熱套10的端部彼此疊合之方式來纏繞。像這樣,藉由將加熱套10配備於對象物200,會更加提高保溫該對象物200之效果。另,加熱套10的設置態樣,並非限定於圖4A、B所示態樣。
如圖1所示,加熱套10包括發熱體20、及包覆容納前述發熱體20之外包裝材30,前述外包裝材30,包含配備於該外包裝材30的與該對象物相向之側之第一成形體30B、及配備於該外包裝材30的與該對象物相向
之側的相反側之第二成形體30A而構成,前述第二成形體30A為具有多孔質構造之樹脂製成形體,前述第二成形體30A的厚度,比前述第一成形體30B的厚度還大。
構成第一實施形態之加熱套10的發熱體20,例如是以電氣加熱線來實現。此外,上述電氣加熱線雖無特別限制,但亦可設計成鎳鉻線或SUS線。此外,電氣加熱線的消費電力,是依本發明之加熱套10的用途來適當設定,但通常亦可設計成10~500瓦特。
此外,該電氣加熱線從安全性及耐久性的觀點看來,亦可設計成其外周部被耐熱性且電氣絕緣性材料等保護材料所被覆。此外,作為該保護材料雖無特別限制,但例如可舉出二氧化矽套管(sleeve)或布料、氧化鋁套管或布料、玻璃套管或布料等,其中又以二氧化矽套管能夠安全地使用。此處,發熱體20還包括形成為面狀之面狀加熱器等,凡是利用電阻加熱來發熱之物皆可。
圖1所示之加熱套10中,發熱體20即1條電氣加熱線是被容納於外包裝材30的內部。電氣加熱線,是從外包裝材30的一端鑽入該外包裝材30的內部,於外包裝材30的另一端折返,再度從外包裝材30的一端被拉出至該外包裝材30的外部。圖1所示之加熱套10中,電氣加熱線是在外包裝材30內部僅做一次折返,但亦可設計成在外包裝材30的兩端反覆折返之構造。
此外,在外包裝材30的內部,如上述說明般藉由進行折返而並排設置之電氣加熱線,是配備成互不接
觸。
接著,說明第一實施形態之加熱套10所使用的外包裝材30。第一實施形態之加熱套10的最大特徴在於,作為其外包裝材30,是包含配備於該外包裝材30的與該對象物相向之側之第一成形體30B、及配備於該外包裝材30的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體30A而構成,前述第二成形體30A為具有多孔質構造之樹脂製成形體,前述第二成形體30A的厚度,比前述第一成形體30B的厚度還大。
配備於與對象物相向之側之第一成形體30B的厚度愈小則愈是柔軟,因此設置於對象物時施工會變得簡便。反之,配備於外包裝材30的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體30A的厚度愈大,則對於對象物的保溫效果會提高。
第一實施形態之加熱套10,是設計成使第二成形體30A的厚度比第一成形體30B的厚度還大,藉此兼顧設置於對象物時之施工簡便性,及對於對象物之保溫效果。
也就是說,第一實施形態之加熱套10,是將厚的外皮配備於與對象物相向之側的相反側,藉此具有加熱以及保溫性能優良的效果,此外,將薄的外皮配備於與對象物相向之側,藉此在該對象物設置該加熱套10時同時地實現施工簡便性。
第一實施形態之加熱套10,是設想將對象物
加熱或保溫在100~200℃左右的溫度。因此,配備於加熱套10之發熱體20,會發熱至200℃以上、約300℃左右。是故,構成本發明的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的融點,可設計成300℃以上。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的融點,可設計成310℃以上。另,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的融點上限雖無特別規定,但例如可設計成400℃以下。
同樣地,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第一成形體30B的融點,可設計成300℃以上。此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第一成形體30B的融點,可設計成310℃以上。
另,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第一成形體30B的融點上限雖無特別規定,但例如可設計成400℃以下。
接著,參照圖面,以下說明第二成形體30A所具有之多孔質構造。圖2為構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之,第二成形體30A的截面部分放大圖。
如圖2所示,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之,融點300℃以上的樹脂製之第二成形體30A中,存在著形成於片(sheet)的面方向(圖中Z方向)之複數個孔300。又,第二成形體30A,當該加熱
套10被設置於對象物而該加熱套10被使用而受到加熱的情形下,熱會留在該複數個孔300內而提高保溫效果。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的熱傳導率,可設計成0.10W/(m.K)以下。此處,熱傳導率是依JIS A 1412-2來測定。此外,第二成形體30A的熱傳導率,較佳為0.08W/(m.K)以下,尤佳為0.06W/(m.K)以下。第二成形體30A的熱傳導率為0.10W/(m.K)以下,藉此會提高保溫效果,因此會更加提高本發明之功效。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的熱傳導率下限值雖無特別規定,但例如可設計成0.01W/(m.K)以上、亦可設計成0.02W/(m.K)以上。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的空孔率,可設計成60~90%。空孔率為60~90%,藉此會提高保溫效果,會更加提高本發明之功效。
此外,第二成形體30A的空孔率為60~90%,藉此加熱套的柔軟性會變得良好。如此一來,加熱套容易使自身形狀變形成與對象物的外形狀相應之形狀,其結果,設置加熱套之作業會變得容易。
此處,空孔率是藉由將第二成形體30A的一部分切取作為試驗片,並測定該試驗片的體積、重量來算出。試驗片的體積,是使用游標卡尺、鋼製卷尺、或測微
器(micrometer)來測定。此外,重量是訂為使用天秤來測定。
有關空孔率的算出,更具體來說,是由事先已知的形成第二成形體30A之材料(素材)的密度(例如當形成第二成形體30A之材料為PTFE時,為2.17(g/cm3)),來算出當空孔率為0%時之理論重量,再依據該理論重量和藉由上述方法測定出的試驗片體積、重量的測定值之比率,來算出試驗片的空孔率。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的孔徑,例如可設計成200μm以下,以便實現氣體透過性、及液體非透過性。孔徑為200μm以下,藉此會提高保溫效果,因此會更加提高本發明之功效。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的孔徑下限值雖無特別規定,但例如可設計成1μm以上、亦可設計成5μm以上。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的厚度,可設計成1mm以上、20mm以下。第二成形體30A的厚度為1mm以上,藉此會提高保溫效果,會更加提高本發明之功效。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A的厚度上限值為20mm以下,藉此在裝配於對象物時施工會變得容易。因此,加熱套容易使自身形狀變化成與對象物的外形狀相應之形狀,而無
間隙地與該對象物相鄰設置,其結果,會提高保溫效果,更加提高本發明之功效。
第二成形體30A的厚度,更佳為例如15mm以下,尤佳為10mm以上、5mm以下。此外,第二成形體30A的厚度下限值,由提高保溫效果的觀點看來,較佳為1.5mm以上,尤佳為2mm以上。
此外,構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第二成形體30A,例如可設計成氟樹脂製。第二成形體30A由氟樹脂所形成,藉此會被賦予優良的耐熱性,此外亦會被賦予耐化學性、耐溶劑性等性能。此外,第二成形體30A,較佳為例如PTFE(聚四氟乙烯,polytetrafluoroethylene),PFT(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物,tetrafluoroethylene-perfluoalkylvinylether copolymer),FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物,tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene)等含氟聚合物,亦能使用PCTFE(聚三氟氯乙烯,polychlorotrifluoroethylene),ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物,tetrafluoroethylene-ethylene copolymer),ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物,chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer),PVDF(聚偏二氟乙烯,polyvinylidene fluoride)等。此外,多孔質片30A亦可設計成PTFE製。此外,第二成形體30A,亦可設計成PTFE製。
第一實施形態之加熱套10為保溫性優良之
物,保溫等之對象物側,與外界空氣側的溫度差大。其結果,在加熱套10表面發生結露的情況不少,但第二成形體30A為具有耐水性(疏水性)之PTFE製,藉此便可望有抑制結露之效果。此外,PTFE因為加熱而造成該PTFE產生釋氣、微粒等情況較少,在講求潔淨性的場所亦能使用,為其優點。
此外,第二成形體30A,亦可設計成具有藉由延展樹脂成形體而形成之複數個孔300。藉由延展樹脂成形體,構成該樹脂成形體的聚合物間的纏結(entanglement)的一部分會鬆解,而在成形體的內部形成複數個孔300。
藉由延展樹脂成形體而形成之複數個孔300會成為非常微細的孔,而會提高保溫效果。
此外,第二成形體30A可設計成,把藉由將樹脂製之片(sheet)往複數個方向延展而會形成複數個孔300之物用作為材料。在此情形下,於第二成形體30A可設計成,藉由將樹脂製之片做雙軸延伸(biaxial drawing)來形成複數個孔300。此外,第二成形體30A可設計成,把藉由將樹脂製之管(tube)往長邊方向延展而會形成複數個孔300之物用作為材料而形成。
此外,於第二成形體30A可設計成,藉由將樹脂製之片一面加熱一面延展來形成複數個孔300。藉由將樹脂成形體一面加熱一面延展,構成該樹脂成形體的聚合物間的纏結的一部分會更容易鬆解,其結果,會容易地
在成形體的內部形成複數個孔300。
此處,藉由延展樹脂製之片而形成有複數個孔300之第二成形體30A,料想會因為該延展而呈現內部被施加應力(stress)之狀態。像這樣在應力作用於內部的狀態下,若由外部供給熱,則會因所謂的應力減緩,而試圖填埋因延展而形成之孔,其結果,會使第二成形體30A的孔徑收縮。
像這樣,隨著加熱套10的使用,第二成形體30A的孔300的孔徑會收縮,因此第二成形體30A會維持服貼於欲加熱之對象物的形狀之狀態。因此,在設置對象物時,柔軟性優良且施工容易,另一方面在設置後加熱套10的形狀本身會維持服貼於對象物外形之狀態,因此會發揮難以從該對象物脫落之效果。
此外,第二成形體30A,亦可設計成具有藉由將樹脂製成形體以300~400℃一面加熱一面延展而形成之複數個孔300。將延展時的加熱溫度,訂為與加熱套10使用時之溫度範圍重疊之溫度即300~400℃,藉此,加熱套10於使用時,會曝露在發熱體20所發出的熱,如此第二成形體30A會容易服貼於欲加熱之對象物的外形,而更加提高難以從該對象物脫落之效果。
此外,當第二成形體30A為聚四氟乙烯製的情形下,該聚四氟乙烯可設計成未燒成之聚四氟乙烯。所謂未燒成之聚四氟乙烯,換句話說亦可訂為下述聚四氟乙烯,即,在示差掃描熱量(DSC;Differential Scanning
Calorimetry)測定中,將該聚四氟乙烯熔解時,所檢測出來的該聚四氟乙烯因吸收熱能量而造成之峰值,係具有複數個峰值。
以下,針對聚四氟乙烯是否具有吸收熱能量之複數個峰值,連同示差掃描熱量(DSC)測定方法一起做更具體之說明。
示差掃描熱量(DSC)測定,是使用示差掃描熱量計裝置(DSC-60A:島津製作所公司製),以昇溫速度10℃/min加熱至400℃,使測定對象之試料熔解來進行。然後,計測此時發生之熔解溫度及熔解峰值數。
聚四氟乙烯為結晶性高分子,例如,以乳化聚合製造出來的聚四氟乙烯之細粉末(原材料)為具有高結晶化度(例如高結晶化度80%以上)之高結晶狀態,其熔點超過337℃。
若使該聚四氟乙烯的細粉末(原材料)完全熔解(燒成),則結晶化度會降低(例如結晶化度約30~70%)、熔點(DSC測定中,吸收熱能量之峰值)會在327±10℃的範圍內漂移,而在該溫度範圍檢測出單一峰值。
相對於此,未燒成之聚四氟乙烯於示差掃描熱量(DSC)測定結果中,熔點(DSC測定中,吸收熱能量之峰值)會在327℃±10℃的範圍、及超過337℃的範圍這二處被檢測出來。
也就是說,由未燒成之聚四氟乙烯而形成之
第二成形體30A,在其構造中具有未熔融的部分,而結晶化度不同,因此示差掃描熱量(DSC)測定結果中,吸收熱能量之峰值會被測定出複數個。
另,熔融(燒成)前的結晶化度,比熔融後的結晶化度大。這表示,藉由未燒成之聚四氟乙烯而成形之第二成形體30A,結晶化度不同的狀態之聚合物會混在該第二成形體30A內。
像這樣,當藉由一部分結晶化度不同的未燒成之聚四氟乙烯而形成之第二成形體30A曝露於熱的情形下,會試圖使構造中的結晶化度成為均質化,因此在第二成形體30A內會更加促進構造變化,會提高使孔收縮的程度。其結果,當藉由未燒成之聚四氟乙烯而形成之第二成形體30A曝露於熱的情形下,會維持服貼於加熱對象之對象物的形狀之狀態,而較佳。
接著,說明構成第一實施形態的加熱套10的外包裝材30之第一成形體30B。
第一成形體30B,例如配備於與保溫對象物即配管相接觸之側,因此較佳是由耐熱性、可撓性等優良之材料所構成。這樣的材料,例如可舉出由PTFE、PFT、FEP、PCTFE、ETFE、ECTFE、PVdF等氟樹脂、聚芳醯胺(aramid)樹脂、聚醯胺(polyamide;PA)、聚醯亞胺(polyimide;PI)、聚碳酸酯(polycarbonate;PC)、聚縮醛(polyacetal)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate;PBT)、變性聚苯醚
(modified polyphenylene ether)、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide;PPS)、聚碸(polysulfone)、聚醚碸(polyethersulfone)、聚芳香酯(polyarylate)、聚醚醚酮(polyetheretherketone;PEEK)等耐熱有機質素材或玻璃、陶瓷、二氧化矽等無機質素材所構成之纖維織物或不織布,係因應對象之保溫或加熱溫度來適當選擇使用。此外,前述材料亦可被混合使用。另,若為可撓性,則上述各素材的連續體(continuum)即成形體亦可使用。
此外,第一成形體30B,亦可設計成樹脂製。樹脂製之第一成形體30B,其柔軟性優良,當裝配至對象物時施工容易。因此,加熱套容易使自身形狀變化成與對象物的外形狀相應之形狀,而無間隙地與該對象物相鄰設置,其結果,會提高保溫效果,更加提高本發明之功效。
第一實施形態之加熱套10,會將發熱體20發出的熱,透過第一成形體30B而傳遞至保溫等之對象物。是故,第一成形體30B的熱傳導率,可設計成比第二成形體30A的熱傳導率高。
此外,為了將發熱體20發出的熱有效地透過第一成形體30B傳遞至保溫等之對象物,第一成形體30B的厚度以較薄者較佳。此外,第一成形體30B的厚度可設計成3mm以下,亦可設計成1.5mm以下。此外,厚度下限值雖依構成第一成形體30B之材料的物理強度而定,但
例如可設計成0.1mm以上。
此外,為了將發熱體20發出的熱有效地透過第一成形體30B傳遞至保溫等之對象物,第一成形體30B較佳是具有實心構造。第一成形體30B具有實心構造,藉此會更有效地傳遞發熱體20發出的熱。
此外,第一成形體30B,亦可設計成具有實心構造的樹脂製之片。如此一來,滿足材質所造成之柔軟性、以及厚度及構造所造成之熱傳導性,會更加提高本發明之功效。
此外,外包裝材30中,第一成形體30B與第二成形體30A,可設計成藉由縫合、熔接等方法來相互接合。此外,第一成形體30B與第二成形體30A之間,例如可設計成透過黏著劑等來黏著接合。
將上述說明之加熱套配備於對象物而成之加熱及保溫系統中,該加熱套能夠與該對象物鄰接設置,且可不需設置該加熱套以外的保溫材而實現該對象物之保溫。
也就是說,提供一種加熱及保溫系統,其特徵為,包含:加熱套,其具有發熱體、及包覆容納前述發熱體之外包裝材;及對象物,藉由前述加熱套而被加熱及保溫;前述加熱套,與前述對象物相鄰配置,前述外包裝材,包含配備於該外包裝材的與該對象物相向之側之第一成形體、及配備於該外包裝材的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體而構成,前述第二成形體為具有多孔質
構造之樹脂製成形體,前述第二成形體的厚度,比前述第一成形體的厚度還大。
以下,說明第一實施形態之加熱套10的各種變形例。另,第一實施形態之加熱套10並不限於下述變形例。
[第一實施形態之第一變形例]
圖3A為圖1中III-III線之截面一例示意圖。如圖3A所示,藉由進行折返而並排設置之電氣加熱線20,是配備成以互不接觸的方式彼此遠離。舉例來說,圖3A所示之電氣加熱線20,可設計成直接固定在構成外包裝材30之樹脂製之第一成形體30B。
另,第一實施形態之第一變形例中,第一成形體30B與第二成形體30A是藉由縫合來接合。另,圖中用於縫合之線係省略圖示。
[第一實施形態之第二變形例]
圖3B為圖1中III-III線之截面另一例示意圖。如圖3B所示,藉由進行折返而並排設置之電氣加熱線20,是配備成以互不接觸的方式彼此遠離。因此,第一實施形態的第二變形例之加熱套10,其構成為更包含支撐電氣加熱線20之基材40。
前述基材40為支撐電氣加熱線20之基材40,因此除了耐熱性、可撓性以外,較佳是設計成由隔熱
性優良之材料所構成。這樣的材料,例如可舉出由PTFE、PFT、FEP、PCTFE、ETFE、ECTFE、PVdF等氟樹脂、聚芳醯胺樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚縮醛、聚對苯二甲酸丁二酯、變性聚苯醚、聚苯硫醚、聚碸、聚醚碸、聚芳香酯、聚醚醚酮等耐熱有機質素材或玻璃、陶瓷、二氧化矽等無機質素材所構成之纖維織物或不織布,係因應對象之保溫或加熱溫度來適當選擇使用。此外,前述材料亦可被混合使用。另,若為可撓性,則上述各素材的連續體即片(sheet)亦可使用。
上述基材40的尺寸雖無特別限定,但通常來說厚度做成0.5~3.0mm左右、寬度做成10~50mm左右、長度做成500~1000mm左右,然而視必要亦可更厚或薄,此外亦可更寬或窄,或者更長或短。視必要亦能將該些基材40重疊2片以上來使用。
此外,將電氣加熱線支撐於基材40之方法雖無特別限制,但可舉出藉由玻璃紗(yarn)、二氧化矽紗、氧化鋁紗、以及將它們以氟樹脂被覆而成之物等細的耐熱性纖維或線或是鋼絲等,來將電氣加熱線20與固定其之基材部分予以捲縫(rolled seam)之方法;藉由網目狀片來壓住電氣加熱線部而黏著於基材上之方法;藉由縫紉機來縫住電氣加熱線本身之方法等。另,此時,由熱效率的觀點看來,較佳是考慮儘可能不以隔熱性材料來覆蓋電氣加熱線20。
[第一實施形態之第三變形例]
圖3C為圖1中III-III線之截面另一例示意圖。如圖3C所示,藉由進行折返而並排設置之電氣加熱線,具有在彼此間更將第一成形體30B與第二成形體30A接合,以使其互不接觸之構造。
本變形例之電氣加熱線間的外包裝材30的接合,可設計成以縫合、熱熔接、黏著等來接合。或是,亦可設計成使用訂書機(hotchkiss)來訂住本變形例之電氣加熱線間的外包裝材30。另,本變形例中,電氣加熱線間的外包裝材30之接合,是以縫合來接合。
[第一實施形態之第四變形例]
圖3D為圖1中III-III線之截面另一例示意圖。如圖3D所示,藉由進行折返而並排設置之電氣加熱線,是配備成以互不接觸的方式彼此遠離。又,在電氣加熱線20與第一成形體30B之間,更配備有金屬製的薄膜50。
第四變形例所具備之金屬製的薄膜50,為熱傳導性優良之物。藉由配備該熱傳導性優良之金屬製的薄膜50,加熱器所造成之發熱,會在加熱套10的加熱側面(配備有第一成形體30B之側面)更均一地分布,而會將加熱等之對象即對象物200更均一地加熱等。
此外,金屬製的薄膜50,例如可設計成以鋁來形成。此外,該金屬製的薄膜50,為了防止破裂,視必要亦能與耐熱性膜等做成層積構造來補強,但在此情形
下,上述耐熱性膜較佳是儘可能地薄。
此外,金屬製的薄膜50的厚度,例如可設計成20μm~5mm。金屬製的薄膜50的厚度為20μm~5mm,藉此會更加提高加熱器所造成之發熱於加熱套10的加熱側面更均一地分布之效果。此外,構成加熱套10之金屬製的薄膜50的厚度,例如可設計成30μm~100μm、或亦可設計成40μm~70μm。
[第一實施形態之第五變形例]
圖3E為圖1中III-III線之截面另一例示意圖。圖3E所示之加熱套10,是將第一實施形態之第四變形例的加熱套10所具備之金屬製的薄膜50,更配備於電氣加熱線的加熱等之對象即對象物所配備之側的相反側。也就是說,第五變形例中,金屬製的薄膜50,是配備於發熱體即電氣加熱線20與第二成形體30A之間、以及發熱體即電氣加熱線20與第一成形體30B之間。
此外,第一實施形態之第五變形例的加熱套10,如圖3E所示,亦可設計成,外包裝材30的包覆容納發熱體20之側的全面,含有配備於該外包裝材30與該發熱體20之間之金屬製的薄膜50。
像這樣,在外包裝材30的內側全面,配備氣體阻隔性等優良之金屬製的薄膜50,藉此,即使因為使用加熱套10(發熱體20的發熱)而在加熱套10的內部產生粉塵、釋氣等污染物質,也會發揮抑制該釋氣放出至
該加熱套10外部之效果。
[第一實施形態之第六變形例]
圖3F為圖1中III-III線之截面另一例示意圖。圖3F所示之加熱套10,是第一實施形態之第五變形例的加熱套10,更含有第一實施形態之第三變形例的加熱套10所具備之基材40。
藉由配備基材40,會減低發熱體20彼此在加熱套10內部接觸短路等風險,此外,藉由配備金屬的薄膜50,即使在加熱套10內部產生粉塵、釋氣等污染物質,也會發揮抑制該釋氣放出至該加熱套10外部之效果。
[第一實施形態之第七變形例]
圖3G為圖1中III-III線之截面另一例示意圖。圖3G所示之加熱套10,是第一實施形態之第六變形例的加熱套10的基材40,配備於金屬製的薄膜50的內側全面。
基材40配備於外包裝材30內部的第一成形體30B側與第二成形體30A側,藉此發熱體20的固定會更加確實,會更減低發熱體20彼此在加熱套10內部接觸短路等風險,此外,藉由配備金屬的薄膜50,即使在加熱套10內部產生粉塵、釋氣等污染物質,也會發揮抑制該釋氣放出至該加熱套10外部之效果。
接著,詳細說明本發明之加熱套的第二實施形態。圖5為本發明之加熱套的第二實施形態的部分切除立體圖。
構成第二實施形態之加熱套10的構件,能夠和構成上述說明的第一實施形態之構件使用同樣之物。當將第二實施形態之加熱套10設置於配管等對象物時,構成第二實施形態的加熱套10之外包裝材10由於具有柔軟性,因此能夠將圖5所示之接縫11扳開而容易地包夾該對象物來設置。
此外,圖5所示之加熱套10中,發熱體20即1條電氣加熱線是被容納於外包裝材30的內部(第一成形體30B與第二成形體30A之間)。
電氣加熱線,從外包裝材30的一端鑽入該外包裝材30的內部,先朝加熱套10的長邊方向延展,然後以圍繞加熱套10的圓周方向之方式反覆折返,又再度從外包裝材30的一端被拉出至該外包裝材30的外部。
另,第二實施形態中的發熱體20,只要是配置成圍繞欲加熱/保溫之對象物的周圍,則並不限於圖5所示之配置例。此外,在外包裝材30的內部,如上述說明般藉由進行折返而並排設置之電氣加熱線,是配備成互不接觸,這點和第一實施形態之加熱套相同。
上述說明之圖4B所示態樣中,當加熱套配備於對象物即配管的情形下,該加熱套在沿著該配管的延伸方向(圖4B所示α方向)的方向而抵接之端部彼此,是
儘可能配備成不產生接縫(圖4B中符號11)的間隙,如此對於提高保溫效率而言較佳。
第二實施形態之加熱套10,是設想欲加熱之對象物為配管,為了更符合該配管的外形狀,而具有圓筒形狀。藉由將加熱套10做成圓筒形狀,當以圖4B所示態樣設置的情形下,能夠抑制接縫11部分的間隙,會更加提高保溫效果。
像這樣,當以圖4B所示態樣設置的情形下,為了抑制接縫11部分的間隙,第二實施形態之加熱套10可設計成,在與加熱套的長邊方向正交之方向上,與對象物相向之側的相反側的長度(若以圖1說明,則為圖1所示長度A),比與對象物相向之側的長度(若以圖1說明,則為圖1所示長度B)還長。
如此一來,在接縫11部分,便能抑制加熱套在沿著該配管的延伸方向之方向而抵接之端部彼此愈遠離對象物而愈張開,因此能夠成不使接縫11部分產生間隙,其結果會提高保溫效果。
此外,第二實施形態之加熱套,能夠運用於第一實施形態所說明之第一~第七變形例的態樣。也就是說,亦可設計成,如第一實施形態的第二變形例、第四變形例所見般,構成為在電氣加熱線20與第一成形體30B之間更包含支撐電氣加熱線20的基材或金屬製的薄膜。
10‧‧‧加熱套
20‧‧‧發熱體
30‧‧‧外包裝材
30A‧‧‧第二成形體
30B‧‧‧第一成形體
Claims (8)
- 一種加熱套,為藉由與對象物相鄰配置,而加熱並保溫該對象物之加熱套,其特徵為,包括:發熱體;及包覆容納前述發熱體之外包裝材;前述外包裝材,包含配備於該外包裝材的與該對象物相向之側之第一成形體、及配備於該外包裝材的與該對象物相向之側的相反側之第二成形體而構成,前述第二成形體為具有多孔質構造之樹脂製成形體,前述第二成形體的厚度,比前述第一成形體的厚度還大。
- 如申請專利範圍第1項所述之加熱套,其中,前述第二成形體,具有藉由延展樹脂成形體而形成之複數個孔。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之加熱套,其中,前述第二成形體為PTFE製。
- 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之加熱套,其中,在前述發熱體與前述第一成形體之間,更含有金屬製的薄膜。
- 如申請專利範圍第1至4項任一項所述之加熱套,其中,前述第二成形體的厚度為1mm以上、20mm以下。
- 如申請專利範圍第1至5項任一項所述之加熱套,其中,前述第二成形體的熱傳導率為0.10W/(m. K)以下。
- 如申請專利範圍第1至6項任一項所述之加熱套,其中,前述第二成形體的空孔率為60~90%。
- 如申請專利範圍第1至7項任一項所述之加熱套,其中,前述第二成形體的孔徑為200μm以下。
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