JPH0361999B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば低温タンクの底部を加熱する
如き構造物の加熱方法に関するものである。

一般に、低温液化ガスタンク、例えばLPGタ
ンクの基礎部における凍結防止のため、当該基礎
底部にヒータを挿入してタンク底部の温度を０℃
以上に保つことにより凍結を防止していた。

第１図乃至第３図は、低温液化ガスタンクの基
礎部における加熱例を示すもので、基礎部２にヒ
ータ３を平行状又は放射状に配置し、タンクの外
部から給電している。そこで、タンク基礎部の外
周部では、約２ｍ幅のコンクリート基礎部（リン
グウオール）１２を通過させてヒータを外部に引
き出して給電線への接続を行つていた。

ところで上記外周基礎部は、タンク内の低温液
による影響を殆ど受けず、また外気の影響により
比較的高温に保たれ、加熱を不要とする場合が多
い。

しかしながら、従来一般に用いられていた抵抗
線によるヒータでは、かかるリングウオール通過
部における加熱量を減らすことが困難である。強
いて行うとすれば、当該通過部分に抵抗の小さい
導体を用いる方法もあるが、タンクの底部で長さ
が異なつて挿入される多数のヒータ各々に細工を
施すことは困難なことである。

一方、第５図ａ，ｂに示す如き自己制御形ヒー
タを使用すれば、その正の抵抗温度係数特性から
周囲温度が高い個所では抵抗体１４の抵抗が大き
くなつて通電電流が減少し、発熱量を小さくでき
るが、タンク底部の保持温度が０〜５℃位で周囲
基礎部も５〜15℃位であり、両者間の温度差が小
さく周囲部の方が若干加熱量が小さいものの、そ
の差が小さく省エネルギーの観点からは効果が少
ないといわざるを得なかつた。

本発明は、前述の問題を解消し、被加熱構造物
において加熱不要部の電力消費を小さくし、効率
的に加熱できる、自己制御形ヒータを用いた構造
物加熱方法を提供することに目的がある。

即ち、本発明により提供する構造物の加熱方法
は、正の抵抗温度係数特性を有する自己制御形ヒ
ータの長手方向の一部分で該ヒータ部分の全周を
覆うように断熱層を施して該ヒータ部分の出力を
その他のヒータ部分よりも積極的に低下させ、被
加熱構造物中の加熱不要部に前記断熱層を施した
低出力ヒータ部分を位置させることにある。

かかる断熱層は、熱抵抗の大きい外被となり、
自己制御形ヒータの動作特性（正の抵抗温度係数
特性）を強制的にずらし、周囲が低温でも断熱効
果によりヒータの内部温度を高くし、発熱を制御
する。

なお、自己制御形ヒータは、PTCヒータとも
いわれ、その構造及び動作は、第５図ａ，ｂに示
したように、カーボンブラツク等の導電性粉体を
分散して混入させた結晶性プラスチツクからなる
帯状の抵抗体に２本の導体１３，１３を埋め込み
配置してあり、２本の導体１３，１３を電極とし
て抵抗体を通電すると、プラスチツクが熱膨張し
て導電性粉体の分散度合が大きくなつて、導体間
の抵抗が増大し、或る温度で不導体（絶縁体）化
状態となつて電流がながれず、その後は導通と不
導通とを繰り返して温度を一定に保つものであ
る。いわば、自己でサーモスタツトの機能を有し
たものである。

以下、本発明の実施例を第６図及び第７図によ
り説明する。

第６図ａ，ｂは、一部分に断熱材を装着した自
己制御形ヒータの斜視図及び断面図である。

図から明らかなように、自己制御形ヒータ２１
の長さ方向の一部分で全周に断熱材の層つまり断
熱層１８を施したものとしてある。

なお、自己制御形ヒータ２１の内部構造は、第
５図ａ，ｂに示した自己制御形ヒータと同じで、
１４が２本の導体１３，１３間に橋絡した形の帯
状抵抗体であり、その周上に絶縁体の層１５、金
属編組の層１６、保護被覆１７を順次施したもの
である。

第７図は、自己制御形ヒータの周囲温度と出力
特性の関係を示す図で、符号１９の曲線が表面に
断熱層を施していない自己制御形ヒータの出力で
あり、２０の曲線が全周に断熱層を施した自己制
御形ヒータの出力を示す。

断熱層１８を全周に施すことにより被覆部の熱
抵抗が高くなるので、周囲温度が低い状態でも内
部が加熱され自己の温度制御が働いて出力が低下
する。この現象からも分かるように、低温タンク
下方内部よりも高い温度となる外周基礎部では、
無処理の自己制御形ヒータでも内部のそれよりも
出力が若干低下するが、断熱層を全周を覆うよう
に設けることでその低出力の効果をより大きなも
のとし、出力が大幅に減少させることができる。
従つて、加熱不要部を通過する部分に当該断熱層
１８を施したヒータ部分を位置させることで、か
かる加熱不要部に対する加熱を著しく小さく抑え
ることができる。

なお、断熱層１８は、発泡ゴムや発泡ポリエチ
レン等の熱抵抗を大きくする材料を自己制御形ヒ
ータの周上に巻き付け、その外部に加熱収縮チユ
ーブを施すことで容易に形成することができる。

例えば、液化プロパンガスタンクにおいて、基
礎直径が50ｍ程度で外周基礎部の幅が２ｍとされ
た場合、加熱電力量を30W／m²とし、そして第７
図の符号１９に示すような動作特性となる自己制
御形ヒータに対して2.5mmの厚みとなる断熱層を
全周に施して符号２０をの動作特性を示す自己制
御形ヒータとしたものを使用したとする。このヒ
ータは、周囲温度が約40℃で動作しており、無処
理のヒータの出力26W／ｍに対してそれよりも小
さな出力26W／ｍが得られ、断熱層をヒータの２
ｍの長さ分に適用すると、3.5kwの節約になる。
従来の基礎部全加熱量は58.9kwであり、それに
対して5.9％の節約となり、また、外周基礎部で
は9.0kwであり、それに対し39％の節約ができる
ことになる。

上記実施例では、被加熱構造物としてタンクの
底部加熱を対象としたが、それに限らず例えば、
給電中に非加熱部を持つような加熱を実施する場
合には、無駄な加熱を防止するため、自己制御形
ヒータを長さ方向の一部分における全周を断熱し
てやることによつて所期の目的を達成することが
できる。即ち、鉄鋼の融雪を行う場合等、横材、
斜材等で構成された構造物の斜材のみを加熱する
といつたときには、横材部に添加されるヒータ部
分に断熱層を施せば無駄な電力浪費が少なくな
る。

以上説明してきた通り、本発明にかかる自己制
御形ヒータを用いた構造物加熱方法によれば、被
加熱構造物にヒータを布設するにあたつて、最後
の段階でヒータへ断熱層を施せば良く施工も容易
で、ヒータ製作の上からも従来の自己制御形ヒー
タを用いることができるので経済性の向上に寄与
する。

また、局部的被覆の施工で済むので、自己制御
形ヒータの特性を損なうことなく取り扱え、被加
熱構造部への加熱作用は自己制御制御形ヒータ本
来の出力によるものとして、加熱不要部の加熱電
力量の浪費を低減させることができ、長期にわた
る省エネルギー対策としてまことに有益なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は低温液化ガスタンク基礎部の加熱要領
を示す側面図、第２図は同上図Ａ部の拡大断面
図、第３図は加熱していないときのタンク基礎部
の温度分布図、第４図は基礎部加熱用配管布設方
式の平行布設例図、第５図ａ，ｂはそれぞれ従来
の自己制御性ヒータの代表的な例を示す斜視図及
び断面図、第６図ａ，ｂは本発明における加熱方
法に適用する断熱層を有した自己制御形ヒータの
例を示す斜視図及び断面図、第７図は自己制御形
ヒータと断熱層を施した自己制御形ヒータの出力
特性図である。 符号において、１は低温液化ガスタンク、２は
タンク基礎部、３は加熱ヒータ、４はタンク底部
断熱層、５はドライサンド、７は外周基礎部、８
はヒータ挿入用電線管、９は加熱用ヒータ、１０
は基礎部温度、１１は底部配管、１２は外周基礎
部、１３は導体、１４は抵抗体、１５は絶縁体の
層、１６は金属編組の層、１７は保護被覆、１８
は断熱層、１９は自己制御形ヒータ出力線、２０
は断熱層を具備させた自己制御形ヒータの出力
線、２１は自己制御形ヒータ（本体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正の抵抗温度係数特性を有する自己制御形ヒ
   ータの長手方向の一部分で該ヒータ部分の全周を
   覆うように断熱層を施して該ヒータ部分の出力を
   その他のヒータ部分よりも積極的に低下させ、被
   加熱構造物中の加熱不要部に前記断熱層を施した
   低出力ヒータ部分を位置させることを特徴とした
   自己制御形ヒータを用いた構造物加熱方法。