JPH0319191Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は加熱用熱源として用いる発熱体に関
し、特に電流を流すことにより発熱する発熱体に
関するものである。

例えば、液化天然ガス（LNG）や液化石油ガ
ス（LPG）などの低温液用タンクの基礎コンク
リートや防護壁は、タンク内の低温液によつて冷
却され、凍結するおそれがあるので、従来、第１
図および第２図に示すように電熱ヒータ１によつ
て加熱保温していた。すなわち工業用の大型低温
液タンク２は、通常パーライトコンクリート等の
断熱コンクリート３を介して基礎コンクリート４
上に設置され、またその周囲には盛土をコンクリ
ートで被つた防護壁５が設置されているが、断熱
コンクリート３の断熱効果が必ずしも充分ではな
く、また防護壁５はタンク２に接近して設置され
ているので、基礎コンクリート４や防護壁５がタ
ンク３内の低温液によつて冷却される場合があ
り、そこで従来では基礎コンクリート４内に埋設
した保護用のパイプ６の両端部を、防護壁５内を
通してその上端部に開口させ、そのパイプ６内に
電熱ヒータ１を挿入し、その電熱ヒータ１を通
電・発熱させることにより、基礎コンクリート４
や防護壁５を約５℃程度に保持するようにしてい
る。

しかるに従来では、温度がある一定温度以上に
なると分子構造が変化して抵抗値が小さくなり、
それに伴つて発熱量が低下する所謂セルフ・リミ
ツテイング効果を利用して温度制御をし易くする
ために、半導電性抵抗物質からなる電熱ヒータ１
が並列回路型ヒータとして用いられていたが、こ
のような電熱ヒータ１では、全長が相当長いため
にその長手方向での電圧降下が生じ、長手方向に
おける各部分の発熱量にバラつきがあり、基礎コ
ンクリート４および防護壁５を均一に加熱保温す
ることが困難であつた。

この考案は上述の問題を解消すべくなされたも
ので、各部分の発熱量にバラつきのない発熱体を
提供することを目的とし、その特徴とするところ
は、外装体をなす密閉管を、電流を流すことによ
り発熱する物質で形成するとともに、その密閉管
の内部に、蒸発および凝縮を行なつて潜熱として
熱を輸送する作動流体を封入してヒートパイプを
形成し、また密閉管の外周に絶縁層を設け、さら
に前記密閉管を電源に接続した点にある。

以下この考案の実施例を第３図ないし第６図を
参照して説明すると、第３図はこの考案の一実施
例を示す一部断面した正面図であり、第４図はそ
の−線に沿う拡大断面図であつて、これらの
図中符号１０はヒートパイプを示し、そのヒート
パイプ１０は、電流を流すことにより発熱する物
質例えばステンレス管１１を外装体とし、そのス
テンレス管１１の内周面にウイツク１２を密着配
置するとともに、ステンレス管１１の内部に適宜
の作動流体を封入した構成であり、その外周面に
ポリエチレン等からなる絶縁層１３が設けられて
いる。そして、前記ステンレス管１１の両端部が
電源１４に接続されている。

したがつて上記のように構成した発熱体では、
外装体をなすステンレス管１１に電流を流すこと
により、ステンレス管１１が発熱する。その場
合、全長が長い程ステンレス管１１の長手方向に
おける各部分の発熱量にバラつきが生じるが、上
記の発熱体では、ステンレス管１１における各部
分の最高温度と最低温度との間に沸点のある作動
流体を用いることにより、ヒートパイプ１０が高
温部から低温部に熱を輸送し、全体を均温化させ
るから、結局発熱体全体としては発熱量の部分的
なバラつきが無くなる。

なお、上記のように構成した発熱体によつて第
１図に示す基礎コンクリート４および防護壁５を
加熱保温する場合、防護壁５内に埋設した部分が
上下方向を向くため、その部分の温度が高い場合
には、ヒートパイプ１０全体としては、加熱部が
放熱部より上側にある所謂トツプヒートモードに
なり、その結果ウイツク１２のドライアウトが生
じ、熱輸送を行なえなくなるおそれがあるが、こ
のような不都合を解消するためには、第５図ある
いは第６図に示すように構成すればよい。

すなわち、第５図はこの考案の他の実施例を示
す略解図であつて、ここに示す発熱体は、全体と
してＵ字状をなすヒートパイプ１０の外装体のう
ち、両端部側の立ち上り部を銅管１１ａとし、中
間部をステンレス管１１ｂとし、さらにこれらの
外装体の外周面に絶縁層１３を設けたものであ
る。したがつて第５図に示す発熱体では、その両
端部を電源１４に接続してその外装体に電流を流
せば、銅管１１ａの抵抗値が小さく、これに対し
ステンレス管１１ｂの抵抗値が大きいから、ステ
ンレス管１１ｂでの発熱量が多く高温になり、し
たがつてヒートパイプ１０全体としては、最も低
い個所にある中間部が加熱部となり、両端部側の
立ち上り部が放熱部となるので、ウイツクのドラ
イアウトを防止できる。

また第６図はこの考案の更に他の実施例を示す
もので、ここに示す発熱体は、全体としてＵ字状
をなすヒートパイプ１０のうち、両端部側の立ち
上り部を隔壁によつて複数部分に分割して毛細管
圧力限界が1m以内のヒートパイプ１０ａを接続
した構成としたものである。したがつて第６図に
示すように構成した発熱体では、その両端部側の
立ち上り部をなす複数本の各ヒートパイプ１０ａ
における液相作動流体の還流距離が短くなるか
ら、たとえトツプヒートモードとなつても液相作
動流体が充分還流し、したがつてウイツクのドラ
イアウトを防止できる。

なお、この考案の発熱体におけるヒートパイプ
の外装体は上記の各実施例で示したステンレスや
銅に限られるものではなく、要は電流を流すこと
により発熱するものであればよい。

以上の説明から明らかなようにこの考案の発熱
体によれば、ヒートパイプの外装体をなす密閉管
を、電流を流すことにより発熱する物質で形成し
た構成であるから、全長を長くすることに伴い前
記密閉管の長手方向での発熱量にバラつきが生じ
ても、ヒートパイプが高温部から低温部に熱輸送
を行なつて均温化するため、全体として発熱量に
バラつきのない発熱体とすることができ、またヒ
ートパイプの外装体をなす密閉管が発熱源である
から、発熱面積が広く、したがつて低い温度でも
全体として発熱量を多くすることできる。さらに
この考案の発熱体は、ヒートパイプの基本構成要
素すなわち密閉管と作動流体の他には絶縁層と電
源があれば充分であつて、電熱ヒータなどの部材
を必要としないため、構成が簡単であるうえに外
側に突出する部分も特には生じず、したがつて外
形形状がシンプルで設置性の良好なものとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低温液タンク用基礎凍結防止装
置の一例を示す略解断面図、第２図は第１図の
−線矢視断面図、第３図はこの考案の一実施例
を示す一部断面した正面図、第４図は第３図の
−線に沿う拡大断面図、第５図はこの考案の他
の実施例を示す略解図、第６図はこの考案の更に
他の実施例を示す略解図である。 １０，１０ａ……ヒートパイプ、１１，１１ｂ
……ステンレス管、１１ａ……銅管、１４……電
源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外装体をなす長尺の密閉管が、電流を流すこと
   により発熱する物質で形成されるとともに、その
   密閉管の内部に、蒸発および凝縮を行なつて潜熱
   として熱を輸送する作動流体が封入され、また密
   閉管の外周に絶縁層が設けられ、さらに前記密閉
   管が電源に接続されていることを特徴とする通電
   式発熱体。