WO2006038393A1

WO2006038393A1 - 発熱ホース

Info

Publication number: WO2006038393A1
Application number: PCT/JP2005/015617
Authority: WO
Inventors: Yoshiharu Yanagi; Yasuyuki Shimizu; Yuka Oumiya; Moriaki Miyahara
Original assignee: Saito, Takehisa; Oka, Masaru; Okada, Yoshihisa
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2006-04-13
Also published as: JPWO2006038393A1; JP4751334B2

Abstract

　【課題】　本発明は簡易な構成で、製造に手間がかからず、コスト面でも有利な発熱ホースを提供することを目的とする。　【解決手段】　中空部を備えるホース本体と、　前記ホース本体に埋設され、導電性材料を含んでなる発熱層と、　前記発熱層に電力を供給する電極と、　を備える発熱ホースとする。　

Description

明細書

発熱ホース

技術分野

[0001] 本発明は、発熱ホースに関する。さらに詳しくは本発明の発熱ホースは、その中空部を通過する、若しくは中空部に充填された被加熱材を加熱することに好適に利用される。

背景技術

[0002] 送水ホースの壁面に線状発熱体を設け、低温時に送水ホース内で水が凍結することを防止する発熱ホースが提案されている（特許文献 1及び 2参照)。このような発熱ホースによると、ホース内の水が加熱されるため、低温時にホース内で水が凍結することがない。それにより、ホースの詰まり、ホースの破損等を防止することができる。このような発熱ホースは例えば、洗車場の自動洗車機の送水ホースに用いられる。尚、他の発熱作用を持つホースを特許文献 3及び 4に示す。

[0003] 特許文献 1 :特開平 8— 247346号公報

特許文献 2：特開平 8 - 247347号公報

特許文献 3 :特開 2004— 162827号公報

特許文献 4:特開 2001— 99363号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 従来の発熱ホースでは線状発熱体をホース内に組み込み、ホース内を通過する水などの被加熱材を加熱していた。しかし、線状発熱体をホース内に組み込むためその構成が複雑となり、製造に手間が力かっていた。またコストの面で有利ではなかつた。そこで、本発明は簡易な構成で、製造に手間が力からず、コスト面でも有利な発熱ホースを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明は上記目的を達成するため、以下の構成力もなる。即ち、中空部を備えるホース本体と、前記ホース本体に埋設され、導電性材料を含んでなる発熱層と、前記発熱層に電力を供給する電極と、を備える発熱ホースである。

発明の効果

[0006] 上記構成では、電極を通じて発熱層に電力が供給される。それにより発熱層が発熱する。発生した熱は発熱層を覆うホース本体を介して中空部に伝わり、中空部内がカロ熱されることとなる。中空部に被加熱材を通過させる、あるいは充填することにより、被加熱材を好適に加熱することができる。なお、本発明における発熱ホースは電極をインサートとしてホース本体及び発熱層は 2色押し出し成形により一体的に形成されるため、簡便に製造することができる。また、容易に所望の長さに切断することができるため、用途及び設置場所等に応じて長さを調節しやすく使い勝手が良い。

発明を実施するための最良の形態

[0007] 以下、本発明における発熱ホースの構成要素について詳細に説明する。（ホース本体）ホース本体の材質は非導電性でフレキシブルな材質であることが好ましい。例えば、 EPT (エチレンプロピレンターポリマー）、ブチルゴム等のゴム材料、ウレタン系のエラストマ一等の有機エラストマ一やフエノール榭脂等の合成樹脂、天然ゴム等の天然榭脂等、周知の材質を採用できる。ホース本体の形状は長手方向に連続した中空部を備えたチューブ状である。中空部は水等の流体を導通させたり、蓄熱材を充填したりすることができる。さらに、ホース本体は後述する発熱層を備える。発熱層は、ホース本体に埋設される。したがって、発熱層と中空部とはホース本体により隔離されている。即ち、ホース本体は中空部及び外部力も発熱層を保護する保護層としての役割も担う。ホース本体はその側面に、中空部と連通する側面孔を備えていても良い。力かる構成によると、中空部を導通する流体を側面孔カも放出することができる。側面孔の形状は、発熱ホースの形状、用途及び設置場所等を考慮して決定できる。側面孔の配置は、側面孔により発熱層が露出しない位置であれば、側面孔から放出される流体の進行方向等考慮して所望の位置とすることができる。

[0008] (発熱層）発熱層の材質は、バインダ材料に導電性材料を分散させた発熱性組成物である。バインダ材料としては EPT (エチレンプロピレンターポリマー）、ブチルゴム等のゴム材料、ウレタン系のエラストマ一等の有機エラストマ一やフエノール榭脂等の熱硬化性合成樹脂及びポリビニルアルコール等の熱可塑性榭脂等の合成樹脂を採用できる。中でも有機エラストマ一を用いることが好ましい。発熱ホースに可撓性、耐衝撃性を与えることができるからである。導電性材料としては、グラフアイト、カーボンブラック、カーボン繊維、メソカーボンマイクロビーズ、カーボンナノ物質等の汎用的な材料を用いることができる。なお、発熱層の材質は上記の他、安定剤、発泡材、補強材、着色剤等の他の助剤を配合したものであってもよい。

[0009] 上記の各材料を混練することにより発熱性組成物を作製することができる。発熱層は、発熱性組成物と既述のホース本体を形成する榭脂とともに、押し出し成形によりホース本体に埋入されるように形成される。発熱層の配置は特に限定されないが、中空部を覆うように配置することが好まし、。中空部への熱伝導効率が高くなるからである

[0010] (電極）電極は発熱層へ電力を供給しこれを発熱できれば、任意の形状及び構造を採用することができる。本発明の一の実施態様では、電極として線状導電線を採用する。線状導電線は発熱ホースの長手方向に沿って発熱層に埋設され、発熱ホース端部で電源に接続される。これにより、発熱ホースの長手方向に略均等に電力が発熱層へ供給される。

[0011] (蓄熱材）本発明の他の実施態様では、中空部に蓄熱材が充填される。蓄熱材は発熱層が発した熱を蓄熱できる材質であれば特に限定されず周知の材質を採用できる。例えば、ゲルイ匕したパラフィンなどの高分子材料を蓄熱材として使用できる。

[0012] 本発明の発熱ホースは、ホース本体、発熱層及び電極を押し出し成形によって一体的に形成することができる。発熱ホース自体の形状は例えば、その縦断面形状が円形、楕円形、円若しくは楕円の一部等の形状であるか、又は三角形、四角形等の多角形であってもよい。さらに発熱ホースは長手方向にその縦断面形状が一定であつてもよいし、異なっていてもよい。例えば、発熱ホースの縦断面形状が一端側から他端側にかけて徐々に大きくなる形状や、両端部は円形であって中央部へ進むにしたがって徐々に扁平する形状など、設置場所や用途等を考慮して決定できる。さらに、設置場所や用途等に応じて所望の長さに切断することができる。また、流通や運搬の利便性を考慮して所定の長さに切断してもよい。一方、発熱ホースを連結するジョイント部材を用いることで、発熱ホースを連結してもよい。例えば、ジョイント部材が発熱ホースとの連結部を 2つ備え、その連結部を背中合わせに配置して発熱ホースを直線方向に延長できるようにしても良い。また、ジョイント部材を Y字状、 T字状、十字状などとし、その端部に発熱ホースを連結可能とすることにより、一つのジョイント部材に 3つ以上の発熱ホースを接続できるようにしても良い。このようなジョイント部材を用いることにより、所定の長さの発熱ホースを用いる場合においても、発熱ホース全体の形状をその用途及び設置場所に好適な形状とすることが容易となる。

実施例 1

[0013] 以下、この発明の実施例について説明する。本発明の一実施例である発熱ホース 1の斜視図を図 1Aに示す。図 1Aにおける a— a縦断面図を図 1Bに示す。また、図 1 Bにおける b—b縦断面図を図 1Cに示す。図 1A、 B及び Cに示したように、発熱ホース 1はホース本体 2、発熱層 3、中空部 4、電極 5及び側面孔 6を備えてなる。ホース本体 2の材質は EPTである。ホース本体 2の形状は中空部 4を備える中空状である。さらに、ホース本体 2には長手方向に一様に発熱層 3が埋設されている。また、図 1B に示したように、ホース本体 2の側面の頂上付近には側面孔 6が設けられる。側面孔 6は中空部 4と連通しており、所定の間隔をもって配置される。

[0014] 発熱層 3は EPTとブチルゴムとの複合材の中にカーボンブラックを分散させたものである。カーボンブラックの配合量は要求される発熱量に応じて適宜選択できる。この実施例では 100重量部に対して 5〜： LO重量部のカーボンブラックを配合した。図 1C に示したように、発熱層 3は中空部 4の周辺領域のうち、頂上付近を除いた領域に配置される。そのため、側面孔 6によってホース本体 2による発熱層 3の保護が妨げられることがない。

[0015] 電極 5は発熱層 3に埋設される。電極 5は平編組銅線製で発熱ホース 2の一端側から他端側まで連続している。電極 5は発熱ホース 2の一端側で電源（図示せず）と電気的に繋がっており、発熱層 3へ電力を供給する。電極 5は図 1Cに示した断面図において発熱層 3の 2つの上端付近に配置される。発熱層 3の頂上付近は連続しておらず、ホース本体 2により絶縁されている。そのため、電極 5により発熱層 3へ流れる電流は発熱層 3全体を流れることとなる。 [0016] 発熱ホース 1の一端側（図示せず）は水道の蛇口と接続されており、中空部 4に水を導通させることができる。一方、他端側（図示せず）は、中空部 4の端部がはめ殺し部品により閉じられている。そのため、中空部 4を導通する水は側面孔 6から放出されることとなる。

[0017] 発熱ホース 1は以下のようにして形成される。即ち、発熱層形成材料としてカーボンブラック、 EPT及びブチルゴムとを混練した複合材を準備し、ホース本体形成材料として EPTを準備し、電極 5となる線状導電線をインサートとしてこれらの材料を 2色押し出し成形機にかけて図 1に示す形状に押し出し成形する。冷却後、所定の間隔で側面孔 6を空ける。

[0018] このように形成された発熱ホース 1によれば、発熱ホース 1の一端部に繋がれた水道の蛇口から中空部 4に水が導通される。さら〖こ、電源から電極 5を経て発熱層 3に電力が供給される。これにより、発熱層 3は発熱する。発熱層 3が発した熱は中空部 4を導通する水に伝播し、水を加熱することとなる。加熱された水は側面孔 6から外部に放出される。

[0019] 発熱ホース 1は例えば、道路の側端、鉄道線路の側縁、駐車場等に設置される。発熱ホース 1の側面孔 6からは加熱された水が放出されるため、積雪時には路面あるいは線路上に積もった雪を溶かすことができる。また、発熱ホース 1自体も熱を発するため、雪が融解した水が路面あるいは線路上で凍結することを防止できる。また、発熱ホース 1を屋根の上に設置してもよい。このようにすることにより、降雪時に屋根に積もつた雪を溶かし屋根から取り除くことができる。これにより容易かつ安全に屋根の上の除雪ができる。

実施例 2

[0020] 本発明の他の実施例である発熱ホース 10の断面図を図 2に示す。なお、尚、上述の発熱ホース 1と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。図 1 A、 B及び Cに示したように、発熱ホース 10はホース本体 20、発熱層 30、蓄熱材 7及び電極 5を備えてなる。ホース本体 20の材質は EPTである。ホース本体 20の形状は中空部を備える中空状である。その中空部には蓄熱材 7が充填されている。さらに、ホース本体 20には長手方向に一様に発熱層 30が埋設されている。なお、蓄熱材 7の材質はゲルイ匕したパラフィンであるこの発熱ホース 10は蓄熱材 7を備えるので、予め発熱ホース 10を発熱させてその熱を当該蓄熱材 7へ蓄積し、その熱を除放することにより蓄熱暖房器具として用いることができる。ホースとしての変形性を利用すれば暖房対象を任意に選択することができるし、また可般性にも優れる。例えば、大型トラック等の仮眠ベッドの下へ敷設し、トラック走行中に発電される電力でこれを加熱し、トラック停止中に運転手が仮眠をとるときの蓄熱暖房器具として用いることができる。同様に、家屋の床に敷設するときは、夜間電力で当該ホースを加熱しておいてその蓄熱を利用して暖房をする。

[0021] 発熱層 30は EPTとブチルゴムの複合材の中にカーボンブラックを分散させたものである。カーボンブラックの配合量は要求される発熱量に応じて適宜選択できる。この実施例では 100重量部に対して 3〜5重量部のカーボンブラックを配合した。発熱層 30は蓄熱材 7の周辺領域のうち、一部（図 2に示す蓄熱材 7の上部付近)を除いた領域に配置される。

[0022] 電極 5は発熱層 30に埋設され、発熱ホース 20の一端側から他端側まで連続している。電極 5は図 2に示した断面図において発熱層 30の 2つの上端付近に配置される。発熱層 30は図 2に示す蓄熱材 7の上部付近がホース本体 20により絶縁されて、る。そのため、電極 5から発熱層 30へ流れる電流は発熱層 30全体を流れることとなる。

[0023] 以下に、発熱ホース 10の使用態様を説明する。まず電極 5から発熱層 30に電力が供給される。これにより、発熱層 30は熱を発する。発熱層 30が発した熱はホース本体 20を経て蓄熱材 7へ伝播し、蓄熱材 7が加熱されることとなる。加熱された蓄熱材 7 は熱を外部へ徐放する。

[0024] 発熱ホース 10は例えば、田畑、道路等の地中に埋設される。田畑に埋設された発熱ホース 10は土中に熱を放出し土壌温度を上昇させることにより冷害防止の効果を奏する。また、水田の水中に設置すれば水温を上昇させることにより、冷害防止や作物の生育促進などの効果をもたらす。一方、発熱ホース 10を道路等に埋設することにより、路面温度を上昇させ、融雪や低温時の路面凍結を防止することができる。また、発熱ホース 10を屋根の上に設置することにより、降雪時に除雪を行なうことができる。実施例 3

[0025] 本発明の一の実施例である発熱ホース 1と連結するジョイント部材 8の斜視図を図 3 に示す。発熱ホース 1とジョイント部材 8と接続状態における斜視図を図 3Bに示す。ジョイント部材 8はジョイント本体 80、ジョイント嵌合部 81及び 82、ジョイント中空部 83 並びにジョイント電極 84を備える。ジョイント本体 80及びジョイント嵌合部 81、 82は発熱ホース 1のホース本体 2と同一の材質からなる。ジョイント本体 80の縦断面の外周の形状は、発熱ホース 1の縦断面の外周の形状と略同一である。一方、ジョイント嵌合部 81、 82の縦断面の外周の形状は、ホース本体 2の縦断面の中空部 4の内周の形状と略同一である（図 1Cを参照)。したがって、ジョイント嵌合部 81及び 82は発熱ホース 1の一端部の中空部 4に嵌合する（図 3B参照)。

[0026] さらに、ジョイント部材 8が発熱ホース 1へ嵌合したとき電極 5が対向する位置にはジョイント電極 84が備えられる。ジョイント電極 84はジョイント本体 80のジョイント嵌合部 8 1側端面力もジョイント嵌合部 82側端面へ貫通して設けられる。これにより、図 3Bに示すようにジョイント嵌合部 81側の発熱ホース 1とジョイント嵌合部 82側の発熱ホース 1とが電気的に連結される。さらに、ジョイント嵌合部 81側の発熱ホース 1の中空部 4 とジョイント嵌合部 82側の中空部 4とはジョイント中空部 83を介して連通することとなる。

[0027] この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

産業上の利用可能性

[0028] 本発明の発熱ホースは、被加熱部材を好適に加熱することに関する。例えば、道路路面、鉄道線路、駐車場、屋根等の融雪及び凍結防止に好適に利用される。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]図 1Aは本発明の一の実施例である発熱ホース 1の斜視図である。図 1Bは図 1 Aにおける a— a線縦断面斜視図である。図 1Cは図 1Bの b— b線縦断面図である。

[図 2]図 2は本発明の他の実施例である発熱ホース 10の縦断面斜視図である。

[図 3]図 3Aは本発明の発熱ホース 1を連結するジョイント部材 8の斜視図であり、図 3 Bは発熱ホース 1とジョイント部材 8との連結状態における斜視図である。

Claims

請求の範囲

[1] 中空部を備えるホース本体と、前記ホース本体に埋設され、導電性材料を含んでなる発熱層と、前記発熱層に電力を供給する電極と、を備える発熱ホース。

[2] 前記ホース本体が前記中空部と連通する側面孔を備える、請求項 1に記載の発熱ホース。

[3] 前記中空部に蓄熱材が充填されている、請求項 1に記載の発熱ホース。