以下、本発明の実施形態について、図面を 参照しながら説明する。

本発明による配管用加熱ヒータの第1の実� �形態を、図1および図2を参照して説明する。 図1は、本発明の第1の実施形態における装着� ��の断面を示す図である。

図1に示すように、第1の実施形態は、ヒン� ��2を介して連結されたL字状の断面形状を有� �る4つのシェル3を有しており、この4つのシ� �ル3は、装着時に配管Pの外周壁Paを、この配� ��Pに沿った直方体Rを形成するように構成さ� �ている。また、ヒンジ2は、外方に限界角度L a(図示の例では略90度)を持って開くようにな� ��ており、内方にはシェル2の厚みにより、隣 接するシェル2の端面同士が180度をなす位置� �なわち後述の併せ面3cで当接し合う位置(図2B 参照)より内方へは閉じないようになってい� �。

シェル3の内壁3aには、全面に複数の断熱材 4が配置され、また装着時に外周壁Paと当接し 、かつ外周壁Paと最も近接する位置となるよ� ��に、内壁3aに配管Pの長手方向に複数のモー� ��ド5が配置される。さらに装着時にシェル3� �より形成される直方体Rの角部Raと外周壁Paと 間の空間7内に位置するように、4本の発熱体6 が内壁3aに配置される。なお、発熱体6は、全 ての角部Raと外周壁Paとの間の空間7内に位置� ��る必要はなく、配管Pの径やコストに応じて 、発熱体6の本数を減らすことは可能である� �

図中上側のシェル3の外壁3bには、パチン錠 8が配設され、これを施錠することにより隣� �した図中上側のシェル3同士が固定され、配� ��用加熱ヒータ1は配管Pの外周壁Paに装着され る。施錠した状態では、モールド5が配管Pの� ��周壁Paに与圧を加えながら装着されている� �め、隣接するシェル3の各併せ面3cの隙間は0. 5mm程度以下となる。

次に、本発明の第1の実施形態における未� �着時の状態について説明する。図2は、本発� ��の第1の実施形態における未装着時の断面を 示す図である。図2Aは、未装着時においてパ� ��ン錠8を解錠した状態の断面を示す図、図2B� ��、未装着時においてパチン錠8を施錠した状 態の断面を示す図である。

図2Aに示すように、第1の実施形態において は、パチン錠8を解錠した状態であっても、� �管用加熱ヒータ1は、すべての部品が一体と� ��って構成されている。また、ヒンジ2は、開 閉面2aがシェル3の外壁3bに面するように配設� ��れるため、解錠時には、隣接する各シェル3 同士が所定の限界角度La以上には開かない構� ��となっている。具体的には、図2Aに示すよ� �に、隣接するシェル3の外壁3b同士の角度が90 度程度に制限される。

また、図2Bに示すように、第1の実施形態に おいては、パチン錠8が隣接するシェル3との� ��せ面3cを越えて、外壁3bに配置されているた め、配管Pの未装着時にパチン錠8を施錠して� ��、直方体Rの形状が維持される構造となって いる。

次に本発明による配管用加熱ヒータの第2� �実施形態について説明する。図3は、本発明� ��第2の実施形態を示す図である。図3Aは、第2 の実施形態の装着時の断面を示す図、図3Bは� ��第2の実施形態の図3AのA-A断面での右側面を� ��す図、図3Cは、第2の実施形態の未装着時に� ��いてパチン錠前8を解錠した状態を示す図で ある。なお、第1の実施形態と同一の構成を� �する部位には同一の符号を付して説明する� �

図3Aに示すように、第2の実施形態は、ヒン ジ2を介して連結された平板状の4つのシェル1 3を有しており、この4つのシェル13は、第1の� ��施形態と同様に、装着時に配管Pの外周壁Pa� ��、この配管Pに沿った直方体Rを形成するよ� �に構成されている。

このシェル13の内壁13aの全面には、第1の実 施形態と同様に、複数の断熱材14が配置され� ��また装着時に外周壁Paと当接し、かつ形成� �れた直方体Rの角部Raの近傍位置となるよう� �、図3Cに示すようなシェル13の内壁13aの両端� ��、内壁13aに断熱材14のみが配置されたシェ� �13を挟んで、内壁13aと約45度で傾斜し、かつ� ��向して延出したモールド15が2つのシェル13� �内壁13aに配置される。

図中右側のシェル13の外壁13bに配置された� ��ンジ2の端には、パチン錠8の端が溶接によ� �固定され、パチン錠8の端が溶接されている� ��ンジ2の、溶接側の開閉面2aはシェル13の13b� �固定されていない。パチン錠前8を解錠する� ��、このヒンジ2(図中左上側)が配置されてい� ��シェル13と隣接するシェル13との間の併せ面 13cから開く構造になっている。この第2の実� �形態では、隣接するシェル13同士が直方体R� �角に相当する位置でヒンジ2により連結され� ��いるため、ヒンジ2は隣接するシェル13同士� ��45度傾いた併せ面13cで当接するまで、内方� �90度まで閉じるようになっている。

図3Bに示すように、モールド15は、発熱体6� ��一部を支持して内壁13aに固定される。この� ��め装着時に発熱体6は、角部Raと外周壁Paと� �間に位置すると共に、発熱体6のモールド15� �より支持されていない部分と外周壁Paとの間 には空間7が存在する。本実施形態では、各� �熱体6を2つのモールド15で支持して説明する� ��、これに限定されるものではない。

第2の実施形態においては、第1の実施形態� ��比較して、モールド15と発熱体6との距離が� ��いため、モールド15が当接した位置の外壁Pa の熱伝動による温度低下が抑制される。なお 、未装着時の施錠した状態および解錠した状 態の作用については、第1の実施形態と同様� �あり、説明を省略する。

また、第1の実施形態および第2の実施形態� ��おいては、多面体を直方体Rをとして説明し たが、特にこれに限定されるものではない。 配管Pの径に応じて、その断面が三角形、六� �形、八角形等の多面体とすることも可能で� �る。

次に、本発明の配管用加熱ヒータ1の発熱� �への配線にいて説明する。図4は、本発明の� ��管用加熱ヒータ1の斜視図である。図4に示� �ように、シェル3から給電ケーブル9が導出し 、その先端には2本の丸端子10が圧着されてい る。

また、この給電ケーブル9は、シェル3内を� ��ンサート成型され、図示しない状態で各発� ��体6に配線されている。なお、給電ケーブル 9のシェル3内の配線は各発熱体6の必要容量に 応じて、直列配線または並列配線とすること が可能であるし、必要に応じて未使用とする 発熱体への配線を省略することも可能である 。

また、本発明の配管用加熱ヒータ1の両側� �には、接合面となる仕切板11が配設されてい る。なお、給電ケーブル9および仕切板11につ いては、第1の実施形態および第2の実施形態� ��おいて共通である。

次に、本発明の配管用加熱ヒータ1の配管P� ��の装着作業について説明する。図5は、本発 明の配管用加熱ヒータ1の配管Pへの装着作業� ��示す図である。図5(a)乃至(f)は、本発明の第 1の実施形態の配管用加熱ヒータ1を使用して� ��配管Pへ装着する作業の推移を示している。

図5に示すように、配管Pの所望の加熱位置� ��おいて、パチン錠8を解錠した状態で外周壁 Paを覆い、パチン錠8を施錠することで、配管 Pへの装着が完了する。したがって、装着作� �において作業者の熟練度も要求されず、短� �間の作業が可能となる。さらに、作業場所� �では、図2Bに示す状態で配管用加熱ヒータ1� �運搬することが可能であり、運搬時の作業� �が向上する。

次に、本発明の配管用加熱ヒータの連結装 着について説明する。図6は、本発明の配管� �加熱ヒータ1の連結装着を示す図である。図6 (a)乃至(d)は、エルボ部Pcを有する配管Pへ本発 明の配管用加熱ヒータ1を連結して装着させ� �推移を示す図である。

図6(a)に示すようなエルボ部Pcを有する配管 Pに、本発明の配管用加熱ヒータ1を装着する� ��合、図6(b)に示すようなエルボ部Pcに対応す� ��配管用加熱ヒータ1を用意する。また、図6(c )および6(d)に示すように、配管Pの配管長に応 じて、配管用加熱ヒータ1の配管Pの長手方向� ��長さのバリエーションを用意する。具体的� ��は、配管長が300mm(図中右側)と200mm(図中左側 )に対応するものが製作可能であるが、これ� �限定されるものではない。図6(d)に示すよう� ��、これらの配管用加熱ヒータ1を連結するこ とにより、エルボ部Pcを有する配管Pを所望の 範囲で加熱することが可能となる。なお、配 管Pが図示しないバルブ等の突起物を有する� �合であっても、この突起物を回避するよう� �回避孔をシェル3等に設けることも可能であ� ��。

次に、本発明の配管用加熱ヒータ1の加熱� �能について説明する。図7は、本発明の配管� ��加熱ヒータ1の加熱性能を計測する際の計測 ポイントを示す図である。図7Aは、配管用加� ��ヒータ1の軸方向の計測ポイントを示す図、 図7Bは、配管用加熱ヒータ1の円周方向の計測 ポイントを示す図である。

図7Aに示すように、加熱性能の計測の際に� ��、配管Pに対して、配管長300mmに対応する配� ��用加熱ヒータ1(図中左)と配管長200mmに対応� �る配管用加熱ヒータ1(図中右)を連結させ、30 0mm対応の配管用加熱ヒータ1(図中左)の接合面 A4から軸方向に位置A1(150mm)、A2(85mm)、A3(20mm)お よび接合面A4を軸方向の計測ポイントとする� ��

図7Bに示すように、加熱性能の計測の際に� ��、配管Pの内周壁Pbの図中最下部を基準とし� ��22.5度の等間隔に、周方向時計回りに位置R1( 0deg)、R2(22.5deg)、R3(45deg)、R4(67.5deg)、R5(90deg)、 R6(112.5deg)、R7(135deg)、R8(157.5deg)およびR9(180deg)� ��周方向の計測ポイントとする。

次に、上記計測ポイントでの本発明の配管 用加熱ヒータ1の加熱性能について説明する� �図8は、本発明の配管用加熱ヒータを使用し� ��の計測データを示す図である。図8Aは、配� �Pの外周壁Paの制御温度を150℃とした低温制� �時の計測データ、図8Bは、配管Pの外周壁Paの 制御温度を190℃とした高温制御時の計測デー タを示す。

配管用加熱ヒータ1としては、上述したよ� �に、配管長300mmおよび200mmに対応した配管用� ��熱ヒータ1を接合し、被加熱体である配管P� �は、具体的に薄肉ステンレス管80A(t=3mm、SUS30 4)を使用した。また、温度計測用センサとし� ��、K熱電対(径1mmシースタイプ)と、PID制御機� ��として、TCMシリーズ(東京技術研究所社製)� �、データロガーとして、GL450(グラフテック� �製)とを使用し、計測した。

ここで、図8においては、配管用加熱ヒー� �1の各測定ポイントの加熱性能を示す評価指� ��として、均一性(%)=(最高温度-最低温度)/(2×� ��均温度)×100を定義している。図8に示すよう に、配管Pを高温制御および低温制御したい� �れの場合も、軸方向および円周方向の各計� �ポイントにおいて、均一性が2%程度以下に維 持されている。

これにより、本発明の配管用加熱ヒータ1� �よれば、装着時においてモールド5が外周壁P aを与圧している状態となり、作業者の熟練� �も要求せずに装着安定性が向上し、かつ隣� �するシェル3の隙間が十分に小さくなる程度� ��再現性が得られる。また、未装着時におい� ��は、施錠状態で直方体Rが維持されているた め、運搬時の作業性が向上し、解錠状態で各 シェル3の開く角度が制限されているため、� �着時の作業性も向上する。さらに、配管Pは� ��角部Raと外周壁Paとの間の空間7に配置され� �発熱体6からの輻射熱と、この空間7の空気の 対流により加熱されるため、発熱体6の空間7� ��おける配置誤差の影響が少なく、配管Pの温 度を十分な均一性を有して維持することがで きる。