WO2016068010A1 - 流体制御器用加熱装置および流体制御装置 - Google Patents

流体制御器用加熱装置および流体制御装置 Download PDF

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fluid controller
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智之 石川
将彦 落石
隆博 松田
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株式会社フジキン
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K49/00—Means in or on valves for heating or cooling
    • F16K49/002—Electric heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/34—Heating of pipes or pipe systems using electric, magnetic or electromagnetic fields, e.g. using induction, dielectric or microwave heating
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
    • Y10T137/6606—With electric heating element

Definitions

  • This invention relates to a heating device for a fluid controller that heats a fluid controller such as a valve, and a fluid control device equipped with such a heating device for a fluid controller.
  • Patent Document 1 discloses a pair of abutting a pair of opposing side surfaces of a body of a fluid controller to be heated via an insulating layer.
  • the thing provided with the cushion member which interposes between and presses a side heater on the fluid controller body side is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a fluid controller provided on both sides of a line as a heating device provided in a (so-called integrated) fluid control device in which a mass flow controller and an on-off valve are connected without a tube.
  • a sheet heater that has a planar heater that heats the joint member and a heat insulating plate that abuts on the outside of each of the sheet heaters, and the heat insulating plates are coupled to each other by a screw member.
  • the heating device disclosed in Patent Document 2 has a problem that heating performance is inferior because the heater does not correspond to the shape of each fluid controller.
  • the heating device for a fluid controller of Patent Document 1 is excellent in heating performance, it requires a large space for installation, so that it is difficult to apply to the integrated fluid control device as in Patent Document 2. was there.
  • the heat insulation performance may be important so that the fluid controller adjacent to the fluid controller to be heated does not become too high, and the one in Patent Document 2 is inferior in heat insulation. There was also a problem.
  • An object of the present invention is to provide a heating device for a fluid controller which is excellent in heating performance and heat insulation performance and requires a small space for installation, and a fluid control device including such a heating device for a fluid controller. is there.
  • the heating device for a fluid controller includes a cylindrical heater unit surrounding a portion to be heated of the fluid controller and a heat insulating member surrounding the heater unit. It has a pair of heat transfer members, each heat transfer member is attached so as to sandwich the fluid controller from both sides, and can be coupled to each other, and the heat insulating member is a cylindrical integral product It is a feature.
  • This heating device for a fluid controller is suitable for use in a fluid control device having a plurality of lines formed by arranging fluid controllers adjacent to each other in series, and is particularly arranged at the end of the line. It is suitable for heating a fluid controller (for example, an on-off valve).
  • a fluid controller for example, an on-off valve.
  • the fluid controllers are arranged adjacent to each other in the line direction (front-rear direction), it is difficult to attach the heating device for the fluid controller from the front-rear direction.
  • the heater unit necessary for heating is composed of two members and sandwiched from both sides of the fluid controller, so that a plurality of fluid controllers are arranged in series. Even if the gap between adjacent fluid controllers is small, the heater can be attached so as to sandwich the fluid controller to be heated from both sides in the direction orthogonal to the line by a pair of heat transfer members with heaters. It can be easily installed from the direction orthogonal to the line direction. Moreover, about the heat insulation member of a cylindrical integrated product, it can attach from the upper direction of a line, for example, and installation is easy.
  • the heating device can be easily installed.
  • the heater unit has a cylindrical shape
  • the fluid controller to be heated can be heated not only from both sides but also from the entire periphery, so that the heating performance is excellent.
  • the heat insulating member is a cylindrical integrated product, the fluid controller adjacent to the fluid controller to be heated is prevented from becoming too hot.
  • Each heat transfer member has a block-like body provided with a recess corresponding to a portion to be heated of the fluid controller.
  • a heater is arrange
  • the heat insulating member may be a molded product corresponding to the shape of the heater unit, but it is more preferable that the heat insulating member is formed into a cylindrical shape by winding a flexible belt-like sheet around the heater unit.
  • the heat insulating member is flexible, it can be easily attached even in a narrow space, and it is excellent not only in heat insulating properties but also in installability.
  • the heat insulating member may be fixed to the heat transfer member with a heater by an adhesive, but it is more easily detachably coupled by Velcro (registered trademark) provided at both ends of the belt-shaped heat insulating member. preferable. Of course, there is no problem even if the structure is fixed with screws or the like.
  • each heat transfer member is coupled by a screw member that is screwed from one of the directions orthogonal to the direction sandwiching the fluid controller.
  • the fluid control device includes a flow controller, an on-off valve provided on one side of the flow controller, a plurality of passage blocks that support the flow controller and the on-off valve, and a support that supports the plurality of passage blocks.
  • the apparatus includes a member and a heating device for the on-off valve, and the heating device for the on-off valve is the above-described heating device for the fluid controller.
  • the heater unit When a pipe joint is provided on the end face opposite to the flow controller of the passage block that supports the on-off valve, the heater unit has a protruding portion that abuts on the side surface of the passage block that supports the on-off valve. Preferably it is.
  • the heater unit has a pair of heat transfer members to which plate heaters are respectively fixed, and each heat transfer member is attached so as to sandwich the fluid controller from both sides. Since the heater unit is formed in a cylindrical shape by being connected to each other, heating can be performed not only from both sides of the fluid controller but also from the entire periphery of the fluid controller, and the heating performance Will improve. Moreover, since the heat insulating member surrounding the heater unit is also cylindrical, the heat insulating performance is excellent. In addition, since the heating device can be installed by attaching a pair of heat transfer members so that the fluid controller is sandwiched from both sides, and then installing a heat insulating member that is an integral part, installation is easy. There is also little installation space.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a fluid control device in which a heating device for a fluid controller according to the present invention is used.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the fluid controller heating device of FIG. 1 separately.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the first heat transfer member.
  • FIG. 4A is a front view showing the first heat transfer member
  • FIG. 4B is a plan view thereof
  • FIG. 4C is a side view thereof.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the second heat transfer member.
  • 6A is a front view showing the second heat transfer member
  • FIG. 6B is a plan view thereof
  • FIG. 6C is a side view thereof.
  • FIG.7 (a) is a side view which shows a heater
  • FIG.7 (b) is the same front view
  • 8A and 8B are views showing the unfolded state of the heat insulation jacket, in which FIG. 8A is a left side view, FIG. 8B is a plan view, and FIG. 8C is a right side view.
  • Fluid control device (2): Flow controller (fluid controller), (3): On-off valve (fluid controller), (11): Heater unit, (12) (13): Heat transfer member , (14) (15): heater, (16): heat insulation jacket (heat insulation member), (17): hexagon socket head cap screw (screw member)
  • the support member side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “down”, and the opposite is referred to as “up”.
  • a direction in which a plurality of fluid controllers are arranged in a line is referred to as a front-rear direction, and a direction orthogonal to both the up-down direction and the front-rear direction is referred to as a left-right direction.
  • the on-off valve side is the front and the flow rate controller side is the rear.
  • a fluid control device (1) includes a plurality of fluid controllers (2) (3) and a plurality of passage blocks (4) ( 5) It is attached to the support member (7) through (6), and the required fluid controller (ie, on-off valve) (3) is provided with the heating device (10) for the fluid controller according to the present invention. .
  • a flow rate controller (2) and an on-off valve (3) arranged on the front side are shown as a plurality of fluid controllers, and the fluid controller heating device (10) is It is installed in the on-off valve (3).
  • the on-off valve (3) is disposed across the two passage blocks (5) and (6), and the rear passage block (5) of the two passage blocks (5) and (6)
  • the pipe joint part (6a) that supports the front side of the vessel (2) and that can be connected to external pipes in the front passage block (6) of the two passage blocks (5) and (6) Is provided.
  • the fluid control device (1) is formed by arranging a number of fluid controllers arranged in series in the front-rear direction in addition to the one shown in the figure to form one line and arranging a plurality of these lines in parallel. .
  • the fluid controller heating device (10) includes a cylindrical heater unit (11) surrounding a portion to be heated of the on-off valve (3), and a heat insulating jacket (heat insulating member) (16) surrounding the heater unit (11). I have.
  • the heater unit (11) is attached from the left and right side surfaces facing the on-off valve (3) to be heated, and has a pair of metal covering the outer peripheral surface of the required part of the on-off valve (3) as a whole.
  • Heat transfer members (12) and (13) first heat transfer member (12) and second heat transfer member (13)
  • plate-like heaters (14) fixed to the heat transfer members (12) and (13) ) (15).
  • the first heat transfer member (12) attached to the on-off valve (3) from the left side should heat the on-off valve (3) on the right surface of the block-shaped main body (21). It is formed by providing a substantially semi-cylindrical recess (22) corresponding to the portion.
  • the second heat transfer member (13) attached to the on-off valve (3) from the right side has the on-off valve (3) on the left surface of the block-shaped main body (26). It is formed by providing a substantially semi-cylindrical recess (27) corresponding to the portion to be heated. Each of the recesses (22) and (27) has a stepped shape corresponding to a portion to be heated of the on-off valve (3).
  • the shape of the recesses (22) and (27) of the heat transfer member (12) (13) may be a shape other than a substantially semi-cylindrical shape, and if the shape matches the shape of the portion to be heated of the on-off valve. good.
  • a pair of U-shaped protrusions (23) are formed as viewed from the front extending toward the opposing second heat transfer member (13). ing.
  • the front surface of the main body (26) of the second heat transfer member (13) is formed with a recess (28) into which the U-shaped protrusion (23) of the first heat transfer member (12) is fitted. .
  • a female screw (28a) is formed at a portion corresponding to the center of the U-shaped protrusion (23).
  • the U-shaped protrusion (23) of the first heat transfer member (12) becomes the second heat transfer member (13).
  • the hexagon socket head bolt (screw member) (17) is screwed into the female screw (28a) via the protrusion (23), and the first heat transfer is carried out.
  • the member (12) and the second heat transfer member (13) can be coupled.
  • the front surface of the first heat transfer member (12) on which the projecting portion (23) is formed is a surface opposite to the surface adjacent to the flow rate controller (2).
  • the flow controller (2) does not become an obstacle.
  • thermocouple insertion hole (29) is provided on the upper surface of the main body (21) of the first heat transfer member (12), and a thermocouple for measuring the heating temperature is provided in the thermocouple insertion hole (29).
  • the tip of (18) is inserted.
  • a female screw (30) is provided on the front surface of the main body (21) of the first heat transfer member (12) so as to communicate with the thermocouple insertion hole (29). By screwing 20), the thermocouple (18) can be fixed to the main body (21) of the first heat transfer member (12).
  • each heater (14) and (15) includes a stainless steel case (31), a heating part (32) housed in the case (31) via insulating mica, and a power lead. It consists of a line (32a).
  • the heaters (14) and (15) are opposed to the outer peripheral surfaces of the corresponding heat transfer members (12) and (13) (the main body of the first heat transfer member (12) so as to face each other via the flow rate controller (2).
  • the left side of (21) and the right side of the main body (26) of the second heat transfer member (13) are fixed.
  • Each heat transfer member (12) (13) and each heater (14) (15) is a protruding portion (12a) (13a) (14a) that contacts the side surface of the passage block (6) that supports the on-off valve (3) (15a).
  • the power leads (32a) and the thermocouple (18) of the heaters (14) and (15) are taken out above the on-off valve (3).
  • the heat insulating jacket (16) is formed of a flexible synthetic resin sheet, and the belt-shaped member shown in FIG. 8 is arranged around the heater unit (11) (outer peripheral surface as shown in FIGS. 1 and 2). ).
  • the synthetic resin is, for example, PTFE, but is not limited thereto.
  • a male Velcro (registered trademark) (41) is attached to one end and a female Velcro (registered trademark) (42) is attached to the other end in a belt-like state. .
  • the length of the strip-shaped heat insulation jacket (16) is such that an end portion to which a female magic tape (42) can be attached is added to the length just surrounding the heater unit (11).
  • the end portion on which the male magic tape (41) is provided is a thick portion (16a), and a thermostat (19) is disposed on the thick portion (16a) as shown in FIG. Has been.
  • the thermostat (19) is embedded in the thick part (16a), and its power supply lead wire (19a) is taken out above the on-off valve (3).
  • the heat insulating jacket (16) may be selected by forming a through hole or a female thread portion so that it can be fixed with a screw or the like.
  • the thermostat (19) switches the heater (14) (15) on or off based on the temperature measured by the thermocouple (18). Thereby, an appropriate heating temperature is maintained, and it is also possible to prevent the heat transmitted to the outside from becoming too large.
  • a pair of heat transfer members (12) and (13) with heaters (14) and (15) are sandwiched between the on-off valve (3). It is attached and joined by a hexagon socket bolt (17), and a heat insulation jacket (16) is wound around it.
  • Each heat transfer member (12) (13), each heater (14) (15), and heat insulation jacket (16) are formed to correspond to the shape of the on-off valve (3) which is a fluid controller to be heated.
  • the shape of the passage block (6) below the on-off valve (3) and the support member (7) that supports the passage block (6) are also taken into consideration. As a result, the fluid passage in the on-off valve (3) and in the vicinity thereof can be efficiently heated, and the heat insulating performance is ensured.
  • the fluid control device (1) there is a flow rate controller (2) on the rear side of the on-off valve (3), which is a factor that hinders the installation of the fluid controller heating device (10).
  • the heat insulation jacket (16) can be installed from above the on-off valve (3) and does not interfere with the flow rate controller (2).
  • the thermostat (19) is previously attached to the heat insulation jacket (16).
  • thermocouple (18) is inserted into the thermocouple insertion hole (29) of the main body (21) of the first heat transfer member (12) by the operation from above the on-off valve (3), and the front side By tightening the set screw (20), it can be installed without interfering with the flow rate controller (2).
  • the installation of the fluid controller heating device (10) is completed by connecting the pair of metal heat transfer members (12) and (13) to each other and installing the heat insulation jacket (16). Therefore, the fluid controller heating device (10) can be easily installed in the on-off valve (3) of the fluid control device (1), and the installation space can be reduced.
  • a heating device for a fluid controller that has excellent heating performance and heat insulation performance and requires a small space for installation can be obtained, so that the performance of the fluid control device that controls the fluid that needs to be heated is improved. Can contribute.

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Abstract

【解決手段】流体制御器用加熱装置（10）は、開閉弁（3）の加熱すべき部分を囲む筒状のヒータユニット（11）と、ヒータユニット（11）を囲む断熱ジャケット（16）とを備えている。ヒータユニット（11）は、板状のヒータ（14,15）がそれぞれ固定された１対の伝熱部材（12,13）を有している。各伝熱部材（12,13）は、開閉弁（3）を両側から挟むように取り付けられてねじ部材（17）によって互いに結合可能とされている。断熱ジャケット（16）は、筒状の一体品とされている。

Description

流体制御器用加熱装置および流体制御装置
  この発明は、バルブ等の流体制御器を加熱する流体制御器用加熱装置およびこのような流体制御器用加熱装置を備えた流体制御装置に関する。
　従来、バルブ等の流体制御器を加熱する流体制御器用加熱装置として、特許文献１には、加熱すべき流体制御器のボディの対向する一対の側面に絶縁層を介して当接される一対の板状側面ヒータと、側面ヒータ嵌入凹所を有しかつ互いにねじで結合されて流体制御器ボディを両側から挟持する一対の側部保持部材と、側面ヒータと側面ヒータ嵌入凹所の底面との間に介在されて側面ヒータを流体制御器ボディ側面に押圧するクッション部材とを備えているものが開示されている。
　また、特許文献２には、マスフローコントローラや開閉弁などをチューブを介さずに接続されている（いわゆる集積化の）流体制御装置に設けられる加熱装置として、ラインの両側に配されて流体制御器および継手部材を加熱する面状ヒータと、これらの面状ヒータの外側にそれぞれ当接する保温板とを有し、保温板同士がねじ部材で結合されているものが開示されている。
特開平１０－２９９９４３号公報 特開２００４－３４０１９９号公報
　上記特許文献２に開示されている加熱装置は、ヒータが個々の流体制御器の形状に対応していないため、加熱性能が劣るという問題があった。一方、上記特許文献１の流体制御器用加熱装置は、加熱性能には優れるが、設置のために必要なスペースが大きいため、特許文献２のような集積化流体制御装置には適用が困難という問題があった。また、流体制御装置においては、加熱対象の流体制御器に隣り合う流体制御器が高温になりすぎないように断熱性能が重要となることがあり、特許文献２のものでは、断熱性に劣るという問題もあった。
  この発明の目的は、加熱性能および断熱性能に優れ、しかも、設置のためのスペースが小さくて済む流体制御器用加熱装置およびこのような流体制御器用加熱装置を備えた流体制御装置を提供することにある。
  この発明による流体制御器用加熱装置は、流体制御器の加熱すべき部分を囲む筒状のヒータユニットと、ヒータユニットを囲む断熱部材とを備えており、ヒータユニットは、ヒータがそれぞれ固定された１対の伝熱部材を有し、各伝熱部材は、流体制御器を両側から挟むように取り付けられて互いに結合可能とされており、断熱部材は、筒状の一体品とされていることを特徴とするものである。
　この流体制御器用加熱装置は、流体制御器同士が直列に隣り合って配置されることで形成されたラインを複数備えた流体制御装置で使用するのに適しており、特に、ラインの端に配置された流体制御器（例えば開閉弁）を加熱するのに適している。このような流体制御装置においては、流体制御器同士がライン方向（前後方向）に隣り合って配置されることから、前後方向から流体制御器用加熱装置を取り付けることが困難となっている。
　この発明の流体制御器用加熱装置によると、加熱に必要なヒータユニットは、２部材とされて、流体制御器の両側から挟むものとされているので、複数の流体制御器が直列に並んでいて、隣り合う流体制御器間の隙間が小さい場合であっても、１対のヒータ付き伝熱部材によってラインと直交する方向の両側から加熱の対象となる流体制御器を挟むように取り付けることができ、ライン方向と直交する方向から容易に設置することができる。また、筒状一体品の断熱部材については、例えばラインの上方から取り付けることができ、設置が容易である。
　こうして、加熱の対象となる流体制御器に別の流体制御器が隣り合っていて、設置のためのスペースが小さい場合であっても、加熱装置を容易に設置することができる。また、ヒータユニットが筒状とされていることで、加熱の対象となる流体制御器を両側からだけでなく、周囲全体から加熱できるので、加熱性能に優れたものとなる。さらにまた、断熱部材が筒状の一体品とされているので、加熱対象の流体制御器に隣り合う流体制御器が高温になりすぎることが防止される。
　各伝熱部材は、ブロック状の本体に流体制御器の加熱すべき部分に対応する凹所が設けられたものとされる。ヒータは、流体制御器を両側から挟むように各本体の外周面に配置され、ヒータの熱が伝熱部材の本体を介して流体制御器に伝えられる。
　断熱部材は、ヒータユニットの形状に対応した成形品であってももちろんよいが、可撓性を有する帯状シートがヒータユニットに巻き付けられることで筒状とされたものであることがより好ましい。
　このようにすると、断熱部材が可撓性を有していることで、狭いスペースであっても容易に取り付けることができ、断熱性だけでなく、設置性にも優れたものとなる。断熱部材は、接着剤によってヒータ付き伝熱部材に固定するようにしてもよいが、帯状の断熱部材の両端に設けられたマジックテープ（登録商標）によって容易に取外し可能に結合されることがより好ましい。また、ねじ等で固定する構造でも問題が無いことは勿論である。
　各伝熱部材は、流体制御器を挟む方向に対して直交する方向の一方からねじ合わされるねじ部材によって結合されることが好ましい。
　このようにすると、流体制御器を挟む方向に対して直交する方向において、少なくとも一方におねじ部材を締め付けるためのスペースがあれば、伝熱部材同士を容易に結合することができる。
　この発明による流体制御装置は、流量制御器と、流量制御器の一側に設けられた開閉弁と、流量制御器および開閉弁を支持する複数の通路ブロックと、複数の通路ブロックを支持する支持部材と、開閉弁の加熱装置とを備えており、開閉弁の加熱装置が上記の流体制御器用加熱装置とされていることを特徴とするものである。
　この種の流体制御装置では、特定の流体制御器を対象とした加熱が困難であり、加熱効率が低いものとなっていたが、上記の流体制御器用加熱装置を使用することで、特定の流体制御器（流量制御器に隣り合う開閉弁）を対象としてかつ加熱効率が高い加熱が可能となる。しかも、断熱性能についても優れているので、高温にならないことが好ましい各種流体制御器の制御機能部分が高温になることを防止できる。
　開閉弁を支持する通路ブロックの流量制御器と反対側の端面に、管継手部が設けられた場合は、ヒータユニットは、開閉弁を支持する通路ブロックの側面に当接する突出部分を有していることが好ましい。
　このようにすると、開閉弁だけでなく、通路ブロックも加熱でき、加熱効率がさらに高められる。
　この発明の流体制御器用加熱装置によると、ヒータユニットは、板状のヒータがそれぞれ固定された１対の伝熱部材を有し、各伝熱部材は、流体制御器を両側から挟むように取り付けられて互いに結合可能とされていることで、ヒータユニットが筒状に形成されているので、加熱は流体制御器の両側からだけでなく、流体制御器の周囲全体から行うことができ、加熱性能が向上する。また、ヒータユニットを囲む断熱部材も筒状とされているので、断熱性能にも優れたものとなる。また、１対の伝熱部材を流体制御器を両側から挟むように取り付けてから、一体品とされている断熱部材を取り付けることで、この加熱装置を設置することができるので、設置が簡単であり、設置スペースについても少ないものとできる。
[規則91に基づく訂正 27.10.2015]　
図１は、この発明による流体制御器用加熱装置が使用されている流体制御装置の実施形態を示す斜視図である。 図２は、図１の流体制御器用加熱装置を分離して示す分解斜視図である。 図３は、第１伝熱部材を示す斜視図である。 図４（ａ）は、第１伝熱部材を示す正面図、図４（ｂ）は、同平面図、図４（ｃ）は、同側面図である。 図５は、第２伝熱部材を示す斜視図である。 図６（ａ）は、第２伝熱部材を示す正面図、図６（ｂ）は、同平面図、図６（ｃ）は、同側面図である。 図７（ａ）は、ヒータを示す側面図、図７（ｂ）は、同正面図である。 図８は、断熱ジャケットの展開状態を示す図で、図８（ａ）は、左側面図、図８（ｂ）は、同平面図、図８（ｃ）は、同右側面図である。
(1)：流体制御装置、(2)：流量制御器（流体制御器）、(3)：開閉弁（流体制御器）、(11)：ヒータユニット、(12)(13)：伝熱部材、(14)(15)：ヒータ、(16)：断熱ジャケット（断熱部材）、(17)：六角孔付きボルト（ねじ部材）
  この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下については、図１および図２における支持部材側を下といい、この逆を上というものとする。また、複数の流体制御器が１列に並んでいる方向を前後方向といい、上下方向および前後方向の両方に直交する方向を左右方向というものとする。なお、図示の例では、開閉弁側を前、流量制御器側を後というものとする。
　図１および図２は、この発明による流体制御装置の１実施形態を示しており、流体制御装置(1)は、複数の流体制御器(2)(3)が複数の通路ブロック(4)(5)(6)を介して支持部材(7)に取り付けられたもので、所要の流体制御器（すなわち開閉弁）(3)にこの発明による流体制御器用加熱装置(10)が設置されている。
　図１および図２においては、複数の流体制御器として、流量制御器(2)と、その前側に配置された開閉弁(3)とが示されており、流体制御器用加熱装置(10)は、開閉弁(3)に設置されている。開閉弁(3)は、２つの通路ブロック(5)(6)にまたがって配置されており、２つの通路ブロック(5)(6)のうちの後側の通路ブロック(5)は、流量制御器(2)の前側を支持しており、２つの通路ブロック(5)(6)のうちの前側の通路ブロック(6)には、外部配管との接続を可能とする管継手部(6a)が設けられている。
　流体制御装置(1)は、図示したものにさらにいくつかの流体制御器が前後方向に直列に並べられることで１つのラインが形成され、これらのラインが複数並列に並べられることで形成される。
　流体制御器用加熱装置(10)は、開閉弁(3)の加熱すべき部分を囲む筒状のヒータユニット(11)と、ヒータユニット(11)を囲む断熱ジャケット（断熱部材）(16)とを備えている。
　ヒータユニット(11)は、加熱すべき開閉弁(3)に対向する左右側面側から取り付けられて、全体として筒状をなして開閉弁(3)の所要部分の外周面を覆う一対の金属製伝熱部材(12)(13)（第１伝熱部材(12)および第２伝熱部材(13)）と、各伝熱部材(12)(13)に固定された板状のヒータ(14)(15)とを備えている。
　図３および図４にも示すように、開閉弁(3)に左側から取り付けられる第１伝熱部材(12)は、ブロック状の本体(21)の右面に開閉弁(3)の加熱すべき部分に対応する略半円柱状の凹所(22)が設けられることで形成されている。
　同様に、図５および図６にも示すように、開閉弁(3)に右側から取り付けられる第２伝熱部材(13)は、ブロック状の本体(26)の左面に開閉弁(3)の加熱すべき部分に対応する略半円柱状の凹所(27)が設けられることで形成されている。各凹所(22)(27)は、開閉弁(3)の加熱すべき部分に対応して段付き状とされている。
　なお、伝熱部材(12) (13)の凹所(22)(27)の形状は、略半円柱状以外の形状でも良く、開閉弁の加熱すべき部分の形状に合わせた形状にすれば良い。
　第１伝熱部材(12)の本体(21)の前面には、対向する第２伝熱部材(13)に向かってのびる１対の前からみてＵ字状の突出部(23)が形成されている。
　第２伝熱部材(13)の本体(26)の前面には、第１伝熱部材(12)のＵ字状の突出部(23)が嵌め合わせられる凹所(28)が形成されている。凹所(28)には、Ｕ字状の突出部(23)のちょうど中央に対応する部分に、めねじ(28a)が形成されている。
　第１伝熱部材(12)と第２伝熱部材(13)とを突き合わせると、第１伝熱部材(12)のＵ字状の突出部(23)が第２伝熱部材(13)の凹所(28)に嵌まり合い、この状態で、めねじ(28a)に突出部(23)を介して六角孔付きボルト（ねじ部材）(17)をねじ合わせることで、第１伝熱部材(12)と第２伝熱部材(13)とを結合することができる。
　ここで、突出部(23)が形成されている第１伝熱部材(12)の前面は、流量制御器(2)と隣り合う面と反対側の面とされており、六角孔付きボルト(17)の締付けに際し、流量制御器(2)が障害となることはない。
　第１伝熱部材(12)の本体(21)の上面には、熱電対挿入孔(29)が設けられており、この熱電対挿入孔(29)に、加熱温度を計測するための熱電対(18)の先端部が挿入されている。第１伝熱部材(12)の本体(21)の前面には、熱電対挿入孔(29)に通じるようにめねじ(30)が設けられており、このめねじ(30)に止めねじ(20)がねじ合わされることで、熱電対(18)を第１伝熱部材(12)の本体(21)に固定することができる。
　各ヒータ(14)(15)は、図７に示すように、ステンレス鋼製のケース(31)と、ケース(31)内に絶縁マイカを介して収められた加熱部(32)と、電源リード線(32a)とからなる。各ヒータ(14)(15)は、流量制御器(2)を介して対向するように、予め対応する伝熱部材(12)(13)の外周面（第１伝熱部材(12)の本体(21)の左面および第２伝熱部材(13)の本体(26)の右面）に固定されている。
　各伝熱部材(12)(13)および各ヒータ(14)(15)は、開閉弁(3)を支持する通路ブロック(6)の側面に当接する突出部分(12a)(13a)(14a)(15a)を有している。
　ヒータ(14)(15)の電源リード線(32a)および熱電対(18)は、開閉弁(3)の上方に取り出されている。
　断熱ジャケット(16)は、可撓性を有する合成樹脂製シートで形成されており、図８に示した帯状のものを図１および図２に示すようにヒータユニット(11)の周囲（外周面）に巻き付けることで設置される。合成樹脂は、例えばＰＴＦＥとされるが、これに限定されるものではない。断熱ジャケット(16)には、帯状の状態で、一端部にオスのマジックテープ（登録商標）(41)が、他端部にメスのマジックテープ（登録商標）(42)がそれぞれ取り付けられている。
　帯状の断熱ジャケット(16)の長さは、ヒータユニット(11)をちょうど囲む長さにメスのマジックテープ(42)を取り付けることができる端部を追加したものとなされている。オスのマジックテープ(41)が設けられている方の端部は、厚肉部(16a)とされており、図８に示すように、この厚肉部(16a)にサーモスタット(19)が配置されている。サーモスタット(19)は、厚肉部(16a)に埋め込まれており、その電源リード線(19a)が開閉弁(3)の上方に取り出されている。
　なお、ねじ等で固定する事ができるよう、貫通穴やメネジ部等を形成するようにして、断熱ジャケット(16)を選択できるようにしても良い。
　サーモスタット(19)は、熱電対(18)で測定された温度に基づいて、ヒータ(14)(15)をオンまたはオフに切り替える。これにより、適正な加熱温度が維持され、外部に伝わる熱が大きくなりすぎることも防止される。
　上記の流体制御器用加熱装置(10)の設置に際しては、まず、ヒータ(14)(15)付の１対の伝熱部材(12)(13)同士が、開閉弁(3)を挟むように取り付けられて、六角孔付きボルト(17)によって結合され、その周囲に、断熱ジャケット(16)が巻き付けられる。
　各伝熱部材(12)(13)、各ヒータ(14)(15)および断熱ジャケット(16)は、加熱すべき流体制御器である開閉弁(3)の形状に対応するように形成されるとともに、開閉弁(3)の下方にある通路ブロック(6)およびこの通路ブロック(6)を支持する支持部材(7)の形状も考慮して形成される。これにより、開閉弁(3)内およびその近傍の流体通路を効率的に加熱することができるとともに、断熱性能も確保される。
　上記の流体制御装置(1)においては、開閉弁(3)の後側には流量制御器(2)があって、流体制御器用加熱装置(10)の設置を妨げる要因となっているが、ヒータ(14)(15)付の１対の伝熱部材(12)(13)を左右両側から取り付けるとともに、前側から六角孔付きボルト(17)を締め付けることで、流量制御器(2)と干渉することなく、設置することができる。また、断熱ジャケット(16)については、開閉弁(3)の上方からの作業でこれを設置することができ、流量制御器(2)と干渉することはない。サーモスタット(19)は、予め断熱ジャケット(16)に取り付けられる。また、熱電対(18)については、開閉弁(3)の上方からの作業でこれを第１伝熱部材(12)の本体(21)の熱電対挿入孔(29)に挿入するとともに、前側から止めねじ(20)を締め付けることで、流量制御器(2)と干渉することなく、設置することができる。
　こうして、１対の金属製伝熱部材(12)(13)同士の結合と断熱ジャケット(16)の設置とを行うことで、流体制御器用加熱装置(10)の設置が完了する。したがって、上記の流体制御装置(1)の開閉弁(3)に対し、流体制御器用加熱装置(10)を容易に設置することができ、設置スペースの減少も可能となる。
この発明によると、加熱性能および断熱性能に優れ、しかも、設置のためのスペースが小さくて済む流体制御器用加熱装置が得られるので、加熱が必要な流体の制御を行う流体制御装置の性能の向上に寄与することができる。

Claims (5)

  1. 　流体制御器の加熱すべき部分を囲む筒状のヒータユニットと、ヒータユニットを囲む断熱部材とを備えており、
    　ヒータユニットは、ヒータがそれぞれ固定された１対の伝熱部材を有し、各伝熱部材は、流体制御器を両側から挟むように取り付けられて互いに結合可能とされており、断熱部材は、筒状の一体品とされていることを特徴とする流体制御器用加熱装置。
  2. 　各伝熱部材は、流体制御器を挟む方向に対して直交する方向の一方からねじ合わされるねじ部材によって結合されることを特徴とする請求項１の流体制御器用加熱装置。
  3. 　断熱部材は、可撓性を有する帯状シートがヒータユニットに巻き付けられることで筒状とされたものであることを特徴とする請求項１または２の流体制御器用加熱装置。
  4. 　流量制御器と、流量制御器の一側に設けられた開閉弁と、流量制御器および開閉弁を支持する複数の通路ブロックと、複数の通路ブロックを支持する支持部材と、開閉弁の加熱装置とを備えており、開閉弁の加熱装置が請求項１から３までのいずれかに記載の流体制御器用加熱装置とされていることを特徴とする流体制御装置。
  5. 　開閉弁を支持する通路ブロックの流量制御器と反対側の端面に、管継手部が設けられており、ヒータユニットは、開閉弁を支持する通路ブロックの側面に当接する突出部分を有していることを特徴とする請求項４の流体制御装置。
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