JPH10125452A - ヒータバンドル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヒータバンドルの電気ヒータの補修および交換
作業の短縮、ならびに電気ヒータ交換時のセンサリード
線の破損を防止し、構造が簡単なヒータバンドルを提供
する。 【解決手段】金属製シースに電熱発熱体を絶縁被覆して
収納した電気ヒータを容器内に複数本装着し、電気発熱
体のシース基端側を絶縁してシース外側の個別端子に接
続し、電気発熱体の他端側をシースに接続し、このシー
スを前記容器の後端部に装着した集電電極に電導固着し
てなるヒータバンドルにおいて、集合電極７の電導固着
孔７ａに電気ヒータ２の上端部21を挿入するとともに、
接続リング20を挿入する。接続リング20の上端部に補助
スペーサ22を挿入して固定し、補助スペーサ22のボルト
孔22ａと上端部21のボルト孔21ａに固定ボルト19をねじ
込んで集合電極７に電気ヒータ２を着脱自在に接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱物としての
流体を導入する容器内に、電気的な発熱手段を有する電
気シーズヒータを装着したヒータバンドルに関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒータバンドルを構成する電気ヒータ
は、ステンレス鋼等の金属シース内に電熱発熱体を収納
するとともに、シース内にマグネシア粉末や窒化ホウ素
粉末等の無機絶縁材を充填したもので、電熱発熱体に電
流を流して加熱する。

【０００３】図13により従来のヒータバンドルの一例を
説明する。すなわち、図13において圧力容器１内に電気
ヒータ２が収納されている。電気ヒータ２は、スペーサ
８を介して複数本のものが平行に間隔をおいて束ねられ
ている。

【０００４】電気ヒータ２のシース３内には、その一端
から他端にわたって電熱発熱体４が収納され、圧力容器
１の下方に水冷ジャケット14を介して配置した個別端子
５と、圧力容器１の上端側に装着した集合電極７を介し
て電熱発熱体４に電圧が供給され加熱している。

【０００５】ヒータバンドルでは、温度測定部９におい
て、容器１内の加熱水の温度が測定されるが、温度計測
のセンサリード線９ａは、ヒータバンドルでは電熱発熱
体４のシース３表面の長手方向に沿って溝を設けて固定
して計装フランジ12近くまで導き、計装フランジ12の圧
力シール部を介して圧力容器１の外側に取り出してい
る。

【０００６】図14は電気ヒータ２の構造を一部概略的に
縦断面図で示している。すなわち、シース３内の電熱発
熱体４は無機絶縁材15により絶縁されてシース３内に挿
入されている。電熱発熱体４の基端側に接続した下部リ
ード線16は、シース３の基端から絶縁して引き出され、
個別端子５に接続されている。

【０００７】また、下部リード部16の上部は電熱発熱体
４に接続している。電気発熱体４はシース３に接続され
ている上部リード部17に電導固着される。上部リード部
17の端部は、上部側絞りのテーパ形状18に形成されてお
り、テーパ形状18は導体で形成された集合電極７に形成
されるテーパ孔にはめ込み、固定ボルト19を締め付ける
ことにより電導固着されている。

【０００８】個別端子５と電源Ａの陽極に接続されてい
る電極板５ｂとの接続は、可撓性導体５ａによって接続
され、また、集合電極７はアースを介して電源Ａの陰極
に接続され、これによって電源Ａから電圧が印加され、
電熱発熱体４に電流が流される。

【０００９】このように構成した電気ヒータは、例えば
図13で示すようなヒータバンドルとして圧力容器１内に
組み込まれる。すなわち、複数本の電気ヒータ２がスペ
ーサ８を介して圧力容器１内に装着される。集合電極７
は圧力容器１の上端部と管蓋11ａ板との間に挟まれて固
定され、全ての電気ヒータ２の上部リード部17の端部が
ここにはめ込まれる。

【００１０】また、圧力容器１の下方の個別端子５は、
各々可撓性導体５ａにより電極板５ｂに接続され、配線
の過密化を防ぐために、可撓性導体５ａと個別端子５の
取り付けは圧力容器１の外周側から接続し、圧力容器１
の内部側は取付位置を変えて接続している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような構成のヒー
タバンドル交換は、通常、コストおよび作業の容易さか
ら圧力容器１の上部の空間を利用して上部から挿入して
いる。したがって、電気ヒータ２の何本かが絶縁劣化、
破損、電気ヒータ２の配列変え、あるいはヒータバンド
ルの温度測定部９の位置変え等で電気ヒータ２を交換す
る場合は、交換する電気ヒータ２のみを上部から引き出
すことは不可能である。つまり、ヒータバンドルを圧力
容器１外へ取り出した後、電気ヒータを交換する必要が
ある。

【００１２】このため、電気ヒータを交換する場合は、
容器１端部の管蓋11ａや個別端子５に接続される電源リ
ード等の取り外し、およびヒータバンドルの圧力容器１
外への取り出し等の交換、復旧作業に数週間を要する。
また、この交換作業において、温度測定部９のセンサリ
ード線９ａを破損させる恐れがある等ヒータバンドルを
交換する際の障害となる課題がある。

【００１３】すなわち、集合電極と電気ヒータとの接続
手段、個別端子の電導固着手段および温度測定部のセン
サリード線の取り出し手段等を改良しなければならない
課題がある。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的はヒータバンドルの電気ヒータの補
修および交換作業期間を短縮し、かつ電気ヒータ交換時
のセンサリード線の破損を防止し、しかも構造が簡単な
ヒータバンドルを提供することにある。

【００１５】請求項１の発明は、金属製シース内に電熱
発熱体を収納し絶縁被覆してなる電気ヒータを容器内に
複数本装着し、前記電熱発熱体の一端側を前記容器の外
側に設けた個別端子に接続し、前記電熱発熱体の他端側
を前記シースに接続し、前記シースの両端を前記容器の
両端部側に装着した電極に電導固着して構成したヒータ
バンドルにおいて、前記電極に電導固着孔を設け、この
電導固着孔に前記電気ヒータの端部を挿入するととも
に、この電気ヒータの端部側面と前記電導固着孔との間
にテーパ状接続リングを挿入し、この接続リングの端部
に補助スペーサを固定し、この補助スペーサおよび前記
接続リングを介して前記電気ヒータと前記電極とを着脱
自在に固定してなることを特徴とする。

【００１６】前記接続リングを取り外すことで電極のテ
ーパ状電導固着孔から交換を要する電気ヒータのみを引
き抜くことができ、従来例のようにヒータバンドルを引
き抜く必要がなくなり、作業効率の向上が図れる。

【００１７】請求項２の発明は、前記接続リングは上端
部径より下部径が小さいテーパ状円筒形状に形成され、
かつ側面に上端から下向に向けて複数のスリットが形成
されてなることを特徴とし、交換を要する電気ヒータの
み電極板上部に引き抜くことができ、電気ヒータ交換作
業の迅速化が図れる。

【００１８】請求項３の発明は、電気ヒータの下部リー
ド部に下方が先細りのテーパ金具を接続し、このテーパ
金具を挿入するテーパ孔を前記個別端子に形成し、この
個別端子に可撓性導体を取り付け、この可撓性導体を前
記電極に接続してなることを特徴とする。個別端子部の
配線の過密化を低減し、電気ヒータ交換時における下部
電極部の分解・組立作業の迅速化が図れる。

【００１９】請求項４の発明は前記個別端子は溶融金属
を貯留する下部電極導体からなり、前記溶融金属を介し
て電気を前記電熱発熱体に供給することを特徴とする。
各々の個別端子と電源供給部とのリード接続が不要とな
り、個別端子部の過密化が低減でき、電源接続作業の迅
速化が図れる。

【００２０】請求項５の発明は、前記電気ヒータの下部
リード部に電気を供給する電極プレートを設け、この電
極プレートに複数の弾性変形を有するテーパ形状の接続
孔を設け、この接続孔に前記電気ヒータの下端部に形成
したテーパ形状を有するテーパリード端部と密着させて
なることを特徴とする。これにより、個別端子部の配線
の過密化を低減し、電気ヒータ交換時における下部電極
部の分解・組立作業の迅速化を図ることができる。

【００２１】請求項６の発明は前記個別端子と下部リー
ド部との間に上下方向に収縮可能なコイル状の電気導体
を介在してなることを特徴とする。下部電極構造のよう
な電気ヒータ電極部の一括接続において、電気ヒータ個
々の熱膨張による伸びを吸収することができ、電気ヒー
タの熱膨張差による曲がりを防止できる。

【００２２】請求項７の発明は前記シース表面に熱電対
を有するセンサリード線を取着し、このセンサリード線
を前記シースの内側を絶縁して導出し、前記シース内に
内管を設け、この内管側面に絶縁筒を設け、この絶縁筒
に前記電熱対の信号を取り出す信号端子を設けてなるこ
とを特徴とする。センサリード線の破損防止、および電
気ヒータの集合電極側からの引き抜き交換が容易とな
る。

【００２３】請求項８の発明は、前記の熱電対のセンサ
リード線は前記シース内に収納される発熱体コイルの内
側を絶縁して通し、前記個別端子の下端部に接続した絶
縁体に熱電対の取り出す信号端子を設けたことを特徴と
する。センサリード線の破損防止、および電気ヒータの
集合電極側からの引き抜き交換が容易となる。

【００２４】請求項９の発明は前記容器内に設けたチャ
ンネルボックスに導圧管を接続し、この導圧管を前記容
器の下部フランジと水冷ジャケットの上部フランジとの
間に設けた圧力シール板を貫通してなることを特徴とす
る。ヒータバンドル交換時の導圧管引き回し作業が容易
となり、ヒータバンドル交換作業の迅速化を図ることが
できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１および図２を参照しながら本
発明に係るヒータバンドルの第１の実施の形態について
説明する。本実施の形態に係るヒータバンドルおよび電
気ヒータの内部構成については図13および図14と同一部
分には同一符号を付して説明する。

【００２６】第１の実施の形態において、ヒータバンド
ルが従来例と異なる点は、図１に示すように電気ヒータ
２の上部リード部17と集合電極７とを電導固着する構造
において、集合電極７にテーパ状電導固着孔７ａを設
け、この電導固着孔７ａ内に上部リード部17の上端部21
を挿入し、上端部21と電導固着孔７ａとの間に接続リン
グ20を挿入して電導固着する構造としたことにある。

【００２７】上端部21の上面から下方に向けてボルト孔
21ａが形成されており、補助スペーサ22の内面にもボル
ト孔22ａが形成されている。集合電極７の電導固着孔７
ａに電気ヒータ２の上端部21を挿入するとともに接続リ
ング20を挿入する。接続リング20の上端部に補助スペー
サ22を挿入して固定し、補助スペーサ22のボルト孔22ａ
と上端部21のボルト孔21ａに固定ボルト19をねじ込んで
集合電極７に電気ヒータ２を着脱自在に接続する。

【００２８】すなわち、接続リング20の内周面は上端部
21の上部に絞り込みのテーパ形状と嵌合する形状になっ
ており、外周面は集合電極板７の上部に拡がるテーパ形
状に嵌合する形状になっている。補助スペーサ22および
ワッシャ23と固定ボルト19によって集合電極７と電気ヒ
ータ２の上端部21を電導固着する。

【００２９】接続リング20は図１（ｂ）に示すように側
面に上端から下方に向けて複数個のスリット24を形成す
ることによって、上端部21と集合電極７との固着性を確
実なものにすることができる。また、集合電極７に挿入
する接続リング20の電導固着孔７ａは上部リード部17の
径と同じか、または大きい径とする。

【００３０】本実施の形態によれば、図13に示す管蓋11
ａを取り外し、集合電極７の上方から交換を必要とする
電気ヒータ２のみを引き抜くことができ、従来のように
ヒータバンドル全体を圧力容器１から取り外し、電気ヒ
ータ２を交換するような作業を必要としない。

【００３１】つぎに、図２により本発明に係るヒータバ
ンドルの第２の実施の形態を説明する。本実施の形態が
第１の実施の形態と異なる点は、図２に示すように、上
部リード部17に上方が大径となる上端テーパ部25を形成
するとともに集合電極７に上端テーパ部25を挿入するテ
ーパ状電導固着孔７ａを形成し、集合電極７の上面に押
え板26を取り付け、この押え板26に固定ボルト19を介し
て電気ヒータ２を固定したことにある。

【００３２】上端テーパ部25と集合電極７との固定は、
まず集合電極７の上面に押え板26を載置し、押え板用固
定ボルト27を締め付ける。次に、押え板26の上方から固
定ボルト19をねじ込んで突出させ、上部テーパ部25に設
けたねじ孔にねじ込み固定し電導固着させる。

【００３３】一方、電気ヒータ２を集合電極７から抜き
出す場合は、固定ボルト19を上端テーパ部25から取り外
し、押え板用固定ボルト27および押え板26を取り外すこ
とによって、集合電極板７のテーパ状電導固着孔７ａの
上方から抜き出すことができる。

【００３４】つぎに、図３により本発明に係るヒータバ
ンドルの第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は
電気ヒータの下部リード16と個別端子５との接続に関す
るもので、従来例と異なる点は、電気ヒータ２の下部リ
ード部16に下方が先細りのテーパ金具29を接続し、この
テーパ金具29を挿入するテーパ孔をテーパリード部28と
する個別端子５に設け、この個別端子５に可撓性導体５
ａを取り付け、可撓性導体５ａを電極板５ｂに接続した
ことにある。

【００３５】テーパ金具29は個別端子５に固定ボルト30
により着脱自在に固定される。個別端子５に可撓性導体
５ａを取り付ける場合はロー付けまたは溶接により行
う。

【００３６】電気ヒータ２のシース３と下部リード部16
は絶縁リング31を介して絶縁されている。テーパ金具29
は、ヒータバンドルの個々の電気ヒータ２に対応してそ
れぞれを別々に構成されている。テーパリード部28およ
びテーパ金具29の円筒テーパ形状は、電気ヒータ２の中
心軸と並行に構成する。

【００３７】このような構成により、テーパ金具29はメ
ンテナンス等が必要な電気ヒータ２に対応して、個別端
子５と独立に取り付けと取り外しができる。言い換えれ
ば、図13に示す圧力容器内のヒータバンドルより、任意
の電気ヒータだけの個別端子５の取り付け，取り外しが
でき、図１および図２の実施の形態を併用することによ
って、個々の電気ヒータの交換作業の迅速化が図れる。

【００３８】また、従来は電気ヒータの下部リード部16
は、ヒータバンドルの中心に近づくに連れてリード棒を
階段状に長く構成していたが、本実施の形態により下部
リード部16の長さを全て同じとすることができる。

【００３９】つぎに、図４および図５により本発明に係
るヒータバンドルの第４の実施の形態について説明す
る。本実施の形態はヒータバンドルの電気ヒータにおけ
る下部電極部の構造に関するもので、従来例と異なる点
は図４に示したように、圧力容器１の下端部フランジ１
ａと冷却ジャケット14の下部フランジ14ａとの間に圧力
プレート32を設け、この圧力プレート32に設けた穴か
ら、Ｏリングに類するシール材33を介して下部リード部
16を大気側に取り出すことにある。

【００４０】シール材33は圧力による力を受けるため、
冷却ブロック34を用いて固定している。また、シール材
33は、高温に弱いゴムなどの材料を用いるため、冷却ジ
ャケット14内を流れる低温水35により冷却している。

【００４１】冷却ジャケット14の下部には電気ヒータ２
の下部リード部16が引き伸ばされている。下部リード部
16は個別端子５に相当する下部電極導体36のリード部挿
入穴37に貯留した溶融金属38内に浸漬されており、電気
ヒータ２への電気の供給は下部電極導体36に電圧を印加
することにより、溶融金属38を介して下部リード部16へ
供給される。

【００４２】つぎに、個別端子５に相当する下部電極導
体３の周辺を拡大して示す図５を用いて説明する。下部
リード部16にはプラスまたはマイナスの電位が加わる。
下部リード部16は電気ヒータ２のシース３とは絶縁リン
グ31で電気的に絶縁している。下部電極導体36には、下
部リード部16が挿入できるだけのリード部挿入穴37が設
けられており、このリード部挿入穴37内には溶融金属38
が貯留されている。

【００４３】前記溶融金属38は、すず（Ｓｎ）と鉛（Ｐ
ｂ）を主成分とするはんだの他、ビスマス（Ｂｉ）やす
ず（Ｓｎ）を主成分とする低融点合金で、この溶融金属
38は銅など電気材料と比較して固有抵抗が高く、固有抵
抗が高い金属に大きな電流を流すと、その部分で発熱す
るほか、電力の損失となり好ましくない。このため、本
実施の形態では溶融金属38の層の厚さを５mm以下とする
ことで、実用上問題のない電力損失に抑えている。

【００４４】また、電気抵抗を下げるには溶融金属38の
濡れている面積にも関係し、面積を広くとることでも電
力のロスは小さくできる。溶融金属38の層の厚さは１mm
程度であり、下部リード部16が溶融金属38に濡れている
軸方向の長さは150mm 程度である。

【００４５】なお、下部電極導体36の周囲には、溶融金
属38を溶かすための予熱ヒータ39を巻き付けており、こ
の予熱ヒータ39は圧力容器１や電気ヒータ２を運転する
ときの他、圧力容器１の分解や電気ヒータ２のメンテナ
ンスを行う場合など、低融点合金の溶融金属38を溶かす
目的に用いる。下部電極導体36上面にはスタッドボルト
40が立設し、スタッドボルト40に保護プレート41がねじ
止めされており、保護プレート41により下部リード部16
は固定される。

【００４６】本実施の形態によれば、ヒータバンドルの
温度サイクルに応じた個々の電気ヒータ２の熱膨張を吸
収でき、電気ヒータ２に熱膨張の負荷を全くかけない信
頼性の高いヒータバンドルを提供できる。また、下部リ
ード部16と個々の電気ヒータ２との接続がなくなり、こ
れによってヒータバンドルの細径化、および下部リード
部16の分解・組立作業の迅速化が図れる。

【００４７】つぎに、図６（ａ），（ｂ）により本発明
に係るヒータバンドルの第５の実施の形態を説明する。
本実施の形態は下端ジャケット１ａと水冷ジャケット45
と電極プレート44の接続構造に関するもので、図６
（ａ）に示すように電気ヒータ２に電気を導入する電気
導入部42は先端部に先細りのテーパリード部43が形成さ
れている。このテーパリード部43を挿入するための電極
プレート44が設けられている。

【００４８】電極プレート44は水冷ジャケット45および
下部フランジ１ａと電気的絶縁を保つために絶縁プレー
ト46に固定ボルト49を介して固定されている。電極プレ
ート44にはテーパリード部43を挿入するためのテーパ溝
部47が形成され、テーパリード部43の嵌合部との密着性
を良くするために、テーパ溝部47の外周に沿って図６
（ｂ）に示すように弾性変形溝48が設けられている。

【００４９】弾性変形溝48はテーパ溝部47との間におい
て、局所的にばね状の弾性変形が生じる役目を持ってお
り、電極プレート44を絶縁プレート46に固定ネジ49で締
め付けることにより、テーパリード部43に対してくさび
状に締め付け密着させることができる。

【００５０】水冷ジャケット45の上面と圧力容器１の下
端部フランジ１ａとの間にはシール材50を介して圧力シ
ール板51が設けられ、水冷ジャケット45の下面と絶縁プ
レート46との間にはシール材50を介して底板52が設けら
れている。圧力シール板51と底板52のシース３に接する
面にはＯリング53が介在されている。

【００５１】図７は図６の変形例で、電極プレート44に
ストレート溝54を形成し、このストレート溝54の外周に
スリット55を形成し、このスリット55にテーパボルト56
を挿入し、電極プレート44を絶縁プレート46に固定す
る。テーパボルト56を締め付けることによりスリット55
はばね状の弾性変形を生じ、下部リード部16に密着固定
させることができる。なお、ストレート溝54は、上方向
に絞り込みの形状とし、テーパボルト56の締め付け時に
よるスリット55の弾性変形効果を向上させた構造でも構
わない。

【００５２】つぎに、図８により本発明に係るヒータバ
ンドルの第６の実施の形態を説明する。本実施の形態
は、電気ヒータ２の下部リード部６における個別端子５
との接続構造に関するもので、図８に示すように電気ヒ
ータ２の基端側の下部リード部16は、シース３の基端か
ら絶縁リング31を介して絶縁して引き出されている。

【００５３】シース３から引き出された下部リード部16
は、上下方向に収縮可能なコイル状の導体57を介して個
別端子５に接続される。すなわち、シース３の下端には
絶縁リング31が設けられ、下部リード部16の下端と個別
端子５との間にはコイル状導体57が介在されている。

【００５４】本実施の形態によれば、個別端子５と集合
電極との一括接続の場合でも、電気ヒータ２個々の熱膨
張による伸びを吸収することができ、電気ヒータ２の熱
膨張差による曲がりを防止することができる。

【００５５】つぎに、図９により本発明に係るヒータバ
ンドルの第７の実施の形態を説明する。本実施の形態は
ヒータ表面の温度計測において、センサリード線58の引
き廻し処理に関するものである。図９においてシース３
の表面温度はシース３の表面に沿ってセンサリード線58
の先端に取り付けた熱電対58ａによって測定でき、前記
熱電対58ａのセンサリード線58はシース３の途中からシ
ース３の内側に入り込み、内管59の外側の溝60を通って
絶縁筒61に引き込まれる。

【００５６】絶縁筒61には、熱電対58ａのセンサリード
線58をカシメやはんだ付けなどで接合された信号端子62
が樹脂系の接着剤もしくはガラス系の接着剤などで固定
され、前記信号端子62は、絶縁筒61の外壁面に沿って複
数個取り付けられている。

【００５７】シール３の周囲は高温高圧水に覆われてお
り、熱電対58ａのセンサリード線58がシース３の内側に
入り込む溝63およびセンサリード線58が引き出されるシ
ース端部64は、ロー付けや溶接でシールすることによ
り、シース３内部の水の進入による発熱体４の絶縁劣化
を防止している。

【００５８】絶縁筒61や信号端子62などの構成部品の直
径は、シース３よりも細いか、または同等の外径とし、
電気ヒータ２の圧力容器１の上部からの取り付け，取り
外しの障害とならないような構成になっている。また、
センサリード線58は、電気ヒータ２の下部に設けた信号
端子62により一旦分離されるため、従来のように長いリ
ード線を引き廻す手間が省け、簡便な取り付けや取り外
しが可能となる。

【００５９】つぎに、図10により本発明に係るヒータバ
ンドルの第８の実施の形態を説明する。本実施の形態は
第７の実施の形態と同様に電気ヒータ表面の温度計測用
リード線の引き廻しに関するものである。すなわち、熱
電対58ａのセンサリード線58は、発熱体４より下部のシ
ース３からシース３内に入り込み、更に中空の下部リー
ド部16内に引き込まれる。シース３内のセンサリード線
58は複数に分割された絶縁チューブ65により下部リード
部16と絶縁されている。

【００６０】中空の下部リード部16の下端部は、中空状
の個別端子５が形成され、その下部にはセンサリード線
57の信号端子62を設けた絶縁体61が接続されている。絶
縁体61には、第８の実施の形態と同様に複数個の信号端
子62が樹脂系の接着剤もしくはガラス系の接着剤などで
固定されている。

【００６１】本実施の形態によれば、温度計測のセンサ
リード線が電気ヒータの圧力容器１の上部から取り付
け，取り外しの障害とならず、また、信号端子62からセ
ンサリード線58を分離することで長いセンサリード線57
を引き廻す手間が省け、簡便な取り付けや取り外しが可
能となる。

【００６２】つぎに、図11により本発明に係るヒータバ
ンドルの第９の実施の形態を説明する。本実施の形態は
圧力容器１の下部に設けた導圧管67，68の引き廻し構造
に関するもので、図11に示すように電気ヒータ２は下端
部フランジ１ａと上部フランジ14ａとの間に介在した圧
力シール板51を貫通して取り出されている。

【００６３】圧力シール板51には電気ヒータ２を取り出
す貫通穴の他に太い導圧管68が貫通する貫通孔が設けら
れている。この貫通孔には導圧管68と圧力シール板51と
の間をシールするＯリング53が設けられている。また、
チャンネルボックス６には導孔66が設けられ、導孔66に
は導圧管67が接続している。

【００６４】チャンネルボックス６内の圧力は導孔66に
接続した導圧管67および太い導圧管68によって導かれ、
最終的には圧力容器外に導かれる。前記導圧管67の端部
にはチャンネルボックス６の端部に固定された剛性が高
い太い導圧管68が接続されている。電気ヒータ２と太い
導圧管68は下端部フランジ１ａ内でガイド板69により固
定されている。

【００６５】つぎに、図12により本発明に係るヒータバ
ンドルの第10の実施の形態を説明する。本実施の形態は
第９の実施の形態において、圧力シール板51に圧力取出
孔70を設け、この圧力取出孔70にプラグ71を取り付け、
プラグ71に導圧管67を接続したことにある。

【００６６】このような構成により、チャンネルボック
スよりも下方でフレキシブルな構造とし、ヒータバンド
ルの圧力容器への据付、およびバンドル交換における導
圧管67の引き廻し作業が簡略化でき、作業の時間短縮が
可能となる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、ヒータバンドルの電気
ヒータの補修，交換作業の迅速化が図ることができ、し
かも電気ヒータ交換時のセンサリード線の破損防止がで
き、構成が簡易なヒータバンドルを提供できる。

【００６８】すなわち、請求項１の発明によれば、任意
の電気ヒータのみを圧力容器上部から引き抜いて交換で
きるヒータバンドルを提供することができ、これによっ
て、ヒータバンドルを圧力容器から引き抜くことなくヒ
ータバンドルの保守，交換作業が可能となり、作業時間
と労力を大幅に短縮でき、作業の効率化が図れる。

【００６９】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
に任意の電気ヒータの交換，メンテナンス時には圧力容
器上部からの電気ヒータを引き抜くことが可能となり、
保守に関わる時間と労力を大幅に短縮できる。

【００７０】請求項３の発明によれば、メンテナンスが
必要な電気ヒータに対応して、テーパ金具を取り外し、
または取り付けることができ、必要とされる任意の電気
ヒータだけをヒータバンドルから独立して取り外し、ま
たは取り付けることが可能となる。さらに、ヒータバン
ドルを構成する電気ヒータ下部の電気導入部の長さを全
て同じとすることができ、電気ヒータの配置が任意に変
更できる。これにより、出力の異なる電気ヒータの組み
合わせた径方向の出力分布を任意に変更可能となる。

【００７１】請求項４の発明によれば、電気ヒータに熱
膨張の負荷をかけない信頼性の高いシステムを提供で
き、圧力容器の分解や電気ヒータのメンテナンスの時に
電気導入部分での取り扱いが容易となり、保守に関わる
時間と労力を大幅に短縮することができる。

【００７２】また、多くの電気ヒータによるヒータバン
ドルでは、電気ヒータの下部リード部の長さを均一にで
き、出力の異なる電気ヒータを組み合わせたヒータバン
ドルでは、各出力の電気ヒータの配置を任意に組み合わ
せすることができ、径方向の出力分布を任意に変更可能
となる。

【００７３】請求項５および６の発明によれば、電気ヒ
ータの交換，メンテナンスの場合、電気導入部の取り付
け，取り外しが容易になり、保守に関わる時間と労力を
大幅に短縮できる。また、複数の電気ヒータで形成され
るヒータバンドルでは、電気ヒータ下部における電気導
入部のリード長さを均一にできる。

【００７４】請求項７および８の発明によれば、熱電対
のリード線を電気ヒータの下部に設けた電極で分離する
ことで、従来のような長い熱電対のリード線を引き廻す
ことなく、電気ヒータを取り扱うことができる。このた
め、熱電対が付属する電気ヒータの取り扱いが飛躍的に
向上し、作業時に熱電対を破損するようなトラブルがな
くなる。

【００７５】請求項９の発明によれば、従来作業性が悪
かった圧力導管の取り付け，取り外しがワンタッチとな
り、ヒータバンドルの組み替えなどのメンテナンス作業
の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係るヒータバンドルの第１の
実施の形態における要部を一部側面で示す縦断面図、
（ｂ）は（ａ）における接続リングを示す斜視図。

【図２】本発明に係るヒータバンドルの第２の実施の形
態の要部を示す縦断面図。

【図３】本発明に係るヒータバンドルの第３の実施の形
態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図４】本発明に係るヒータバンドルの第４の実施の形
態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図５】図４における冷却ブロックとその近傍を拡大し
て一部側面で示す縦断面図。

【図６】（ａ）は本発明に係るヒータバンドルの第５の
実施の形態の要部を一部側面で示す縦断面図、（ｂ）は
（ａ）における電極プレートの弾性変形溝近傍を示す横
断面図。

【図７】（ａ）は第５の実施の形態の変形例を一部側面
で示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）における電極プレート
の弾性変形溝近傍を示す横断面図。

【図８】本発明に係るヒータバンドルの第６の実施の形
態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図９】本発明に係るヒータバンドルの第７の実施の形
態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図１０】本発明に係るヒータバンドルの第８の実施の
形態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図１１】本発明に係るヒータバンドルの第９の実施の
形態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図１２】本発明に係るヒータバンドルの第10の実施の
形態の要部を一部側面で示す縦断面図。

【図１３】従来のヒータバンドルを示す縦断面図。

【図１４】図13における電気ヒータを一部概略的に示す
縦断面図。

【符号の説明】

１…圧力容器、１ａ…下端部フランジ、２…電気ヒー
タ、３…シース、４…電熱発熱体、５…個別端子、５ａ
…可撓性導体、５ｂ…電極板、６…チャンネルボック
ス、７…集合電極、７ａ…電導固着孔、８…スペーサ、
９…温度測定部、９ａ…センサリード線、９ｂ…センサ
信号線、10…流体入口ノズル、11ａ…管蓋、11ｂ…流体
出口ノズル、12…計装フランジ、13…圧力シール、14…
冷却ジャケット、14ａ…上部フランジ、15…無機絶縁
材、16…下部リード部、17…上部リード部、18…テーパ
形状、19…固定ボルト、20…接続リング、21…上端部、
21ａ…ボルト孔、22…補助スペーサ、22ａ…ボルト孔、
23…ワッシャ、24…スリット、25…上端テーパ部、26…
押え板、27…押え板用固定ボルト、28…テーパリード
部、29…テーパ金具、30…固定ボルト、31…絶縁リン
グ、32…圧力プレート、33…シール材、34…冷却ブロッ
ク、35…低温水、36…下部電極導体、37…リード部挿入
穴、38…溶融金属、39…予熱ヒータ、40…スタッドボル
ト、41…保護プレート、42…電気導入部、43…テーパリ
ード部、44…電極プレート、45…水冷ジャケット、46…
絶縁プレート、47…テーパ溝部、48…弾性変形溝、49…
固定ボルト、50…シール材、51…圧力シール板、52…底
板、53…Ｏリング、54…ストレート溝、55…スリット、
56…テーパボルト、57…コイル状導体、58…センサリー
ド線、58ａ…熱電対、59…内管、60…外側の溝、61…絶
縁体、62…信号端子、63…入り込む溝、64…シース端
部、65…絶縁チューブ、66…導孔、67…導圧管、68…太
い導圧管、69…ガイド板、70…圧力取出孔、71…プラ
グ。

フロントページの続き (72)発明者 山下 剛 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製シース内に電熱発熱体を収納し絶
   縁被覆してなる電気ヒータを容器内に複数本装着し、前
   記電熱発熱体の一端側を前記容器の外側に設けた個別端
   子に接続し、前記電熱発熱体の他端側を前記シースに接
   続し、前記シースの両端を前記容器の両端部側に装着し
   た電極に電導固着して構成したヒータバンドルにおい
   て、前記電極に電導固着孔を設け、この電導固着孔に前
   記電気ヒータの端部を挿入するとともに、この電気ヒー
   タの端部側面と前記電導固着孔との間にテーパ状接続リ
   ングを挿入し、この接続リングの端部に補助スペーサを
   固定し、この補助スペーサおよび前記接続リングを介し
   て前記電気ヒータと前記電極とを着脱自在に固定してな
   ることを特徴とするヒータバンドル。
2. 【請求項２】 前記接続リングは上端部径より下部径が
   小さいテーパ状円筒形状に形成され、かつ側面に上端か
   ら下向に向けて複数のスリットが形成されてなることを
   特徴とする請求項１記載のヒータバンドル。
3. 【請求項３】 電気ヒータの下部リード部に下方が先細
   りのテーパ金具を接続し、このテーパ金具を挿入するテ
   ーパ孔を前記個別端子に形成し、この個別端子に可撓性
   導体を取り付け、この可撓性導体を前記電極に接続して
   なることを特徴とする請求項１記載のヒータバンドル。
4. 【請求項４】 前記個別端子は溶融金属を貯留する下部
   電極導体からなり、前記溶融金属を介して電気を前記電
   熱発熱体に供給することを特徴とする請求項１記載のヒ
   ータバンドル。
5. 【請求項５】 前記電気ヒータの下部リード部に電気を
   供給する電極プレートを設け、この電極プレートに複数
   の弾性変形を有するテーパ形状の接続孔を設け、この接
   続孔に前記電気ヒータの下端部に形成したテーパ形状を
   有するテーパリード端部と密着してなることを特徴とす
   る請求項１記載のヒータバンドル。
6. 【請求項６】 前記個別端子と下部リード部との間に上
   下方向に収縮可能なコイル状の電気導体を介在してなる
   ことを特徴とする請求項１記載のヒータバンドル。
7. 【請求項７】 前記シース表面に熱電対を有するセンサ
   リード線を取着し、このセンサリード線を前記シースの
   内側を絶縁して導出し、前記シース内に内管を設け、こ
   の内管側面に絶縁筒を設け、この絶縁筒に前記電熱対の
   信号を取り出す信号端子を設けてなることを特徴とする
   請求項１記載のヒータバンドル。
8. 【請求項８】 前記センサリード線を前記シース内に収
   納される発熱体コイルの内側を絶縁して導出し、前記個
   別端子の下端部に接続した絶縁体に前記熱電対の信号を
   取り出す信号端子を設けてなることを特徴とする請求項
   １記載のヒータバンドル。
9. 【請求項９】 前記容器内に設けたチャンネルボックス
   に導圧管を接続し、この導圧管を前記容器の下部フラン
   ジと水冷ジャケットの上部フランジとの間に設けた圧力
   シール板を貫通してなることを特徴とする請求項１記載
   のヒータバンドル。