JPH04206382A - ヒーティングチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はチューブの外側に設けられた電気的発熱体を発
熱させて、チューブ内の流体を加熱して内部流体の温度
を一定に保持させるようなときに使用されるヒーティン
グチューブに関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種のヒーティングチューブに、例えば特開昭
５１−２２１４０号記載の装置かある。特開昭５１−２
２１４０号記載のチューブ状ヒータを、第３図（Ａ）。

（Ｂ）に示す。

第３図（Ａ）において、（］０）は複合管、（１１）は
サンプリング管、（１２）は加熱素子、（１３）はコン
トロール層、（１４）は遮温層、＜１５）は外被、（１
６）は防湿層である。加熱素子（１２）の拡大断面図か
、（Ｂ）図に示されている。（Ｂ）図において、（１７
）は導電粒子、（１８〉は導電粒子（１７）を分散配置
した重合体物質のウェブ、（１９）、　　（２０）はウ
ェブ（１８）に埋め込まれた２本の導体、（２１）は外
被である。ウェブ（１８）は電気抵抗か正の温度勾配を
持ち、温度の上昇に対応して抵抗が増加して温度を一定
値にする自己制御特性を有する。

このよう°な複合管（１０）における導体（１９）、（
２０）が電源に接続され、電流が導体（１９）、　（２
０）の−線からウェブ（１８）を紅で他の線に流れてウ
ェブ（１８）の温度が上昇する。ウェブ（１８）はサン
プリング管（１１）の全長に亘って装備され、ウェブ（
１８）に発生した熱かサンプリング管（１１）に移動し
て内部のガスや液体等の移送流体か一定の温度に保持さ
れるようになっている。

［発明か解決りようとする課題］ 従来のヒーティングチューブ（１）は上述したように、
加熱素子（Ｊ２）として導電粒子（１７）を分散配置し
た重合体物質のウェブ（１８）か用いられている。

そして、ウェブ（１８）を介して導体（１，９）、　　
（２０）か電気的に接続され、通電によってウェブ（１
８）が発熱するように構成されている。

一方、複合管（１０）に外力か加ったときは、ウェブ（
１８）の曲げ応力に対して張力が働く。張力を受けたウ
ェブ（１Ｂ）は電気抵抗か増加して、発熱量が減少する
。この結果、サンプリング管り１１）か曲げられたとき
や、熱の伝達を均一にするためにウェブ（］８）をサン
プリング管（１１）に巻き回したとき管径か小さい場合
に、加熱量か著しく減少する等の問題点かあった。

本発明は上記のような従来装置の問題点を解消するため
になされたもので、発熱量か施工状態に影響されない等
の種々の利点のあるヒーティングチューブを実現したも
のである。

なお、本発明では上述した重合体物質のウェブ（１８）
のような自己制御特性を持つ物質を“１′導性発熱体′
と呼ぶこととする。

［課題を解決するための手段〕 本発明は、流体を流すチューブと、チューブの外側で長
さ方向に設けられた裸の２本または３本の芯線からなる
給電線と、給電線とチューブを複数本の繊維状の半導性
発熱体の素線て包み込んで編み上げた偏組発熱体と、偏
組発熱体と給電線とを包囲する絶縁被覆とを備えたヒー
ティングチューブを構成したものである。

［作　　用コ ヒーティングチューブか、例えば流体の流れる一流路に
接続される。通電用のスイッチが入れられると、給電線
に電圧か加えられる。そして、給電線の芯線を介して多
箇所で電気的に接続された編組発熱体に電流か流れて、
ジュール熱が発生する。

編組発熱体に発生したジュール熱かチューブラ加熱して
、内部に流れる流体に伝達されて一定温度に保持される
二とになる。

［実　施　例］ 第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は本発明実
施例の原理的な電気接続図である。

第１図において、（１）はヒーティングチューブ、（２
）はヒーティングチューブ（１）に埋め込まれたチュー
ブである。チューブ（２）は合成樹脂管のほかに、外周
を薄層で絶縁処理した金属パイプ等か用いられる。（３
）は給電線、（４）は給電線（３）を構成する２本の芯
線である。芯線（４）は導電率の高い銅や銅のニッケル
メッキ或いは銅の銀メツキ等の材料か用いられ、図示の
ような断面か長方形の帯状のものや複数本の細い導線を
撚り合わせた撚線か利用される。２本の芯線（４）で構
成した給電線（３）はチューブ（２）の周りに緩い螺旋
で巻き回されている。

（５）は偏組発熱体、（５０）はその素線である。偏組
発熱体（５）は前記のように、電気抵抗か正の温度勾配
を持ち自己制御特性を備えたを根糸の半導性物質をｏ、
］〜１．．ｏｍｍφ程度の繊維状にして素線（５０）か
形成される。そして、給電線（３）を沿わせたチューブ
（２）の回りを素線（５ｏ）で包み込んで“１本交互入
出″や“２本交互入出″等に編み上げて編組発熱体（５
）が構成される。（６）は絶縁被覆で、弗素樹脂のよう
な耐食性と断熱性のある絶縁材か利用される。編組構造
の半導性発熱体の素線（５０）が絶縁被覆（６）により
、２本の芯線（４）に多箇所で点又は線状に接触して電
気的に接続されることになる。

上記のような構成のヒーティングチューブ（１）は、例
えば次のように作られる。

先ず、給電線（３）における銀メツキ銅等からなる帯状
の２本の裸の芯線り４）を、チューブ（２）の回りにほ
ぼ１８０度の間隔をおいて弱いスパイラルで巻き添える
。次に、給電ｍ　（３）を巻き付けたチューブ（１）の
回り中を包み込むようにして、半導性発熱体の複数本の
素線（５ｏ）を編み上げて編組発熱体（５）を形成する
。編組発熱体（５）が編み上げられてからその外周に、
例えば押出し成型により弗素樹脂でほぼ均一な厚さで覆
って絶縁被ｆｆ　（６）を成層する。この結果、偏組発
熱体（５）を構成している複数の素線（５０）が２本の
裸の芯線（４）に圧接されて、偏組発熱体（５）か芯線
（４）の外周に多箇所において接触して電気的に接続さ
れる。偏組発熱体（５）と芯線（４）との原理的な電気
接続図が、第２図に示されている。図示されているよう
に、偏組発熱体（５）を構成する複数本の素線（５０）
か網目の交点で相互に接続されて、２本の芯線（４）の
間に多数の抵抗ｒをマトリックス状に接続しチューブ（
２）及び給電線（２）の全長に亘る抵抗Ｒの並列回路か
構成される。

このような構成のヒーティングチューブ（１）は、温度
保持のためのガス分析用や液体用電気加熱保温導管とし
て使用される。また、医療用のチューブとして、医療器
具等にも配管される。配管され　−たヒーティングチュ
ーブ（１）の給電線（３）に電圧が加えられると、２本
の芯線（４）を介して編組発熱体（５）に電流か流れて
ジュール熱か発生する。

編組発熱体（５）に発生したジュール熱かチューブ（２
）に伝達され、チューブ（２）の内部の液体や気体か加
熱されたり一定温度に維持されるようになっている。

なお、上述の実施例では単一のチューブ（２）を編組発
熱体（５）で加熱した場合を例示して説明したか、複数
本のチューブ（２）を纏めて加熱してもよい。また、導
電粒子を分散配置した重合体物質からなる半導性発熱体
の素線を用いた場合を例示して説明したが、炭素繊維又
は炭素′ａ維とセラミックや樹脂繊維を撚り合イつせな
ものでもよい。さらに、２芯の芯線に交流電圧を加えた
場合で説明したが、３芯にして３相交流を印加するよう
に構成してもよく、中間にダミー用の芯線を設けてもよ
い。

［発明の効果コ 本発明は、流体を流すチューブと、チューブの外側で長
さ方向に設けられた裸の２本または３木の芯線からなる
給電線と、給電線とチューブを複数本の繊維状の半導性
発熱体の素線で包み込んで編み上げた偏組発熱体と、偏
組発熱体と給電線とを包囲する絶縁被覆とを備えたヒー
ティングチューブを構成した。

この結果、発熱体が偏組構造になっているので、外力か
加わると偏組発熱体が張力を分散する。このため、張力
による抵抗値の変化が少なくなって、従来の樹脂状の半
導性発熱体のように発熱量が減少するようなことがなく
、小管径の配管の保温に支障を与えるようなことも少な
い。また、発熱体か偏組構造に作られているので、曲げ
応力に対して強く断線することが皆無になる。仮に、一
部が断線しても別の素線が肩代わりするので、発熱に影
響を与えるようなことか殆ど生じない。

よって、本発明によれば、故障がなく施工が便利で、し
かも加熱効率の良いヒーティングチューブを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は本発明実
施例の原理的な電気接続図、第３図（Ａ）。 （Ｂ）は従来のヒーティングチューブの構成説明図であ
る。 第１．２図において、（１）はヒーティングチューブ、
（２）はチューブ、り３）給電線、（４）は芯線、り５
）は偏組発熱体、＜６）は絶縁被覆、（５０）は素線で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　流体を流すチューブと、該チューブの外側で長さ方向
   に設けられた裸の２本または３本の芯線からなる給電線
   と、該給電線と前記チューブを複数本の繊維状の半導性
   発熱体の素線で包み込んで編み上げた偏組発熱体と、該
   偏組発熱体と前記給電線とを包囲する絶縁被覆とを備え
   たことを特徴とするヒーティングチューブ。