(57)【要約】【課題】  耐圧防爆型シースヒータの使用に於ける電源側電路等との接続用端子箱の使用を排して、耐熱防爆型シースヒータの小型化と製造コストの引下げを図る。【課題を解決するための手段】  密封した金属保護管５の内部に発熱等を内臓すると共に、前記発熱等の各リード線８を金属保護管５の後端部より外方へ引出ししたシースヒータ本体部２と，シースヒータ本体部２の後端部へ溶接した金属管保護部９と、その先端側へ各リード線８を挿通せしめて充填した合成樹脂製充填体１０ａと、その中間部に形成した前記各リード線８と電路用芯線４ａとの接続部１６を収容する接続用空間１１と、その後端部側へ挿入した防爆型電路４と金属管保護部９との間へ充填した合成樹脂製充填体１０ｂとから成る接続機構部３と，金属管保護部９内へ先端部が写密状に挿入固定された所定数の電路用芯線４ａと所望の長さ寸法とを有する防爆電路４と，から耐圧防爆型シースヒータを形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方端を密封した金属保護管（５）の内部に発熱体及び温度検出センサを内臓すると共に、前記発熱体及び温度検出センサの各リード線（８）を金属保護管（５）の後端部より外方へ引出ししたシースヒータ本体部（２）と，前記シースヒータ本体部（２）の金属保護管（５）の後端部へ溶接した金属管保護部（９）と、金属管保護部（９）の先端側へ各リード線（８）を挿通せしめて充填した合成樹脂製充填体（１０ａ）と、金属管保護部（９）の中間部に形成した前記各リード線（８）と電路用芯線（４ａ）との接続部（１６）を収容する接続用空間（１１）と、金属管保護部（９）の後端部側へ挿入した防爆型電路（４）と金属管保護部（９）との間へ充填した合成樹脂製充填体（１０ｂ）とから成る接続機構部（３）と，前記接続機構部（３）の金属管保護部（９）内へ先端部が気密状に挿入固定された所定数の電路用芯線（４ａ）と所望の長さ寸法とを有する防爆電路（４）と，から形成した耐圧防爆型シースヒータ。
【請求項２】
接続機構部（３）を形成する金属製保護部（９）を、前記短管（９ａ）とこれにねじ部（９ｃ）を介して着脱自在に螺合した後部短管（９ｂ）とより形成すると共に、後部短管（９ｂ）の外周面に廻り止め体（１４）を設ける構成とした請求項１に記載の耐圧防爆型シースヒータ。
【請求項３】
後部短管（９ｂ）の後端部に、その内方へ挿入した防爆型電路（４）の引止め体（１４）を設ける構成とした請求項１に記載の耐圧防爆型シースヒータ。
【請求項４】
金属管保護部（９）の後部短管（９ｂ）の後端部にねじ部（９ｅ）を設けると共に、当該後端部のねじ部（９ｅ）へ防爆型電路を挿通せしめた押込体（１８）を螺合させ、当該押込体（１８）により、金属管保護部（９）の後端側へ挿入した防爆型電路（４）と金属管保護部（９）との間へ介挿した合成樹脂製の筒状充填体（１８）を押圧する構成とした請求項１に記載の耐圧防爆型シースヒータ。
【請求項５】
防爆型電路（４）を耐熱防爆型ケーブルとした請求項１乃至４に記載の耐圧防爆型シースヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給用の防爆型電路、例えば防爆ケーブル等の一端を接続するための接続機構をシースヒータと一体化した構造の耐圧防爆型シースヒータに関するものであり、主として爆発性雰囲気内で使用される乾燥機や恒温槽、冷凍・冷蔵庫の発熱・加湿用に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
爆発性雰囲気内で使用される乾燥機や恒温槽に於いて使用する発熱体や加湿体、加熱体等（以下、ヒータと総称する）は、安全性確保のために耐圧防爆構造にすることが要求されており、我が国では、国内規格に該当する工場電気設備防爆指斜（１９７９・労働省産業安全研究所・以下、構造規格と略称）と、国際電気標準規格（ＩＥＣ）に対応する防爆構造電気機械器具型式検定ガイド（社団法人産業安全技術協会・以下、技術的基準と略称）とによって、夫々具体的な構造基準等が定められている。
【０００３】
例えば、室内の自然対流空間内へ単独で設け、その周囲の空気を加温したり、加熱して保湿や除湿等を行うための防爆型シースヒータＡは、一般に図３に示すように、ニクロム線等のヒータ２０及び管内接続体２１の周囲を金属保護管２２で囲繞すると共に、金属保護管２２の内部へ粉末無機絶縁体２３を充填することにより構成とされている。なお、図３において２４は底板（密閉板）、２５は口元絶縁体、２６は接続用端子である。
【０００４】
また、上記シースヒータＡは、一般に、例えば図４に示すように気密状のスリーブ２７を挿通せしめて防爆型端子箱Ｂへ固定され、端子台（図省略）を介してその接続用端子２６と電線管接続口２８から防爆型電路を通して挿入された給電線等（又は給電用ケーブル等・図示省略）とが相互に接続されている。尚、図Ｂにおいて２９は乾燥機等の壁体である。
【０００５】
前記耐圧防爆型シースヒータＡと防爆型端子箱Ｂとを組み合わせて使用する方式は、これ迄に多数の使用実績が存在し、安全性や保守点検の便宜さ等の点において優れた実用的効用を有するものである。
【０００６】
しかし、防爆型端子箱Ｂは、内部に端子台等を備えている関係でその小型・軽量化が相当に困難であり、特に防爆型乾燥機や防爆型恒温槽のように多数のシースヒータＡを加熱盤内へ並列的に挿入して使用するような場合には、端子箱Ｂそのものの数が増えて嵩高となり、乾燥機や恒温槽の実効内容積を減少させたり、或いは機外に設置した場合には乾燥機等の美感を損なうと云う問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２６１９４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従前の防爆型シースヒータＡにおける上述の如き問題、即ち現実の防爆型シースヒータＡの使用に際しては、内部に端子台を備えた比較定大型の防爆型端子箱Ｂを必要とするため、防爆型端子箱Ｂの設置場所の確保に困難が生じたり、恒温槽等の有効内容積が減少したり、或いはシースヒータそのものの費用が高くつく等の問題を解決せんとするものであり、耐圧防爆型シースヒータＡの接続用端子２６と給電用防爆型電路、例えば防爆ケーブルの一端とを直結した構造の接続機構部をシースヒータＡの金属保護管２２の一端部に設けることにより、従前の所謂比較的大きな耐圧防爆型端子箱Ｂの使用を排除することを可能とした耐圧防爆型シースヒータＡを提供することを、発明の主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１の発明は、前方端を密封した金属保護管５の内部に発熱体及び温度検出センサを内臓すると共に、前記発熱体及び温度検出センサの各リード線８を金属保護管５の後端部より外方へ引出ししたシースヒータ本体部２と，前記シースヒータ本体部２の金属保護管５の後端部へ溶接した金属管保護部９と、金属管保護部９の先端側へ各リード線８を挿通せしめて充填した合成樹脂製充填体１０ａと、金属管保護部９の中間部に形成した前記各リード線８と電路用芯線４ａとの接続部１６を収容する接続用空間１１と、金属管保護部９の後端部側へ挿入した防爆型電路４と金属管保護部９との間へ充填した合成樹脂製充填体１０ｂとから成る接続機構部３と，前記接続機構部３の金属管保護部９内へ先端部が気密状に挿入固定された所定数の電路用芯線４ａと所望の長さ寸法とを有する防爆電路４，とを発明の基本構成とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、接続機構部３を形成する金属製保護部９を、前記短管９ａとこれにねじ部９ｃを介して着脱自在に螺合した後部短管９ｂとより形成すると共に、後部短管９ｂの外周面に廻り止め体１４を設ける構成としたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、後部短管９ｂの後端部に、その内方へ挿入した防爆型電路４の引止め体１４を設ける構成としたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、金属管保護部９の後部短管９ｂの後端部にねじ部９ｅを設けると共に、当該後端部のねじ部９ｅへ防爆型電路を挿通せしめた押込体１８を螺合させ、当該押込体１８により、金属管保護部９の後端側へ挿入した防爆型電路４と金属管保護部９との間へ介挿した合成樹脂製の筒状充填体１８を押圧する構成としたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の発明において、防爆型電路４を耐熱防爆型ケーブルとしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の耐圧防爆型シースヒータでは、シースヒータ本体部の金属保護管の端部に、当該金属保護管よりやや太径の金属短管の組み合せより成る防爆型接続機構部を気密状に接続固定すると共に、爆発性雰囲気下での使用が可能な給電用防爆型電路、例えば耐熱性防爆ケーブルを前記防爆型接続機構部の他端よりその内方へ挿入し、接続機構部内でシースヒータの接続用端子と給電用の電路芯線等とを直結すると共に、接続機構部の両側の端部内方へのみ合成樹脂充填材を充填してその導体接続用の中間部（空間部）を気密に保持する構成としている。その結果、シースヒータ本体部と、給電用等の防爆型電路、例えば耐熱防爆ケーブルとを極めて簡単に接続することが出来ると共に、接続機構部の大幅な小型化が可能となり、しかも、接続機構部の接続用の中間部を気密状の空間としているため、接続部の点検も必要に応じて簡単に実施することができる。
【００１５】
また、給電用等の防爆型電路を耐熱防爆ケーブルとした場合には、これを予め適宜の長さ、例えば電源装置まで延設可能な長さに選定しておくことにより、防爆型シースヒータの取付け等にかかる手数を大幅に削減することが可能となる。
【００１６】
更に、接続機構部の耐熱防爆ケーブル挿入側の短管を分離可能な構成とした場合には、その内部へ着脱自在に挿着した合成樹脂充填材を取り外すことにより、耐熱防爆ケーブルの先端の接続部を容易に引出し点検することができ。加えて、前記耐熱防爆ケーブルの挿入側の短管に廻り止め機構を設けているため、前記短管のねじ込み緩みが完全に防止され、安全性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る耐圧防爆型シースヒータ１の１部を省略した要部縦断正面図である。
図１を参照して、当該耐圧防爆型シースヒータ１はシースヒータ本体部２と接続機構部３と防爆型電路を形成する防爆ケーブル４等から構成されている。
【００１８】
前記シースヒータ本体部２は、従前の防爆型シースヒータとほぼ同一の構成を具備しており、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の金属保護管５と、その内部に挿入されたマグネシア管６と、マグネシア管６を保護管５内に同芯状に支持するマグネシア製支持用円盤６ａ、６ａと、マグネシア管６に巻付けしたヒータ用の抵抗線（図示省略）と、保護管５の先端を密閉する端板（底板）５ａと、マグネシア管固定用のマイカ盤７と、温度計測用の２個の電電対（図示省略）と、引出し用のリード線８等から形成されている。
【００１９】
尚、本実施例では、保護管５は外径１６．５ｍｍ、内径１４．１ｍｍ、長さ約６００ｍｍに選定されており、またマグネシア管６の外径は８ｍｍφに選定されている。
更に、リード線８としては、ヒータ抵抗線用２本とセンサー（熱電対）用４本（２組分）の合計６本が現実には引出しされている。
【００２０】
前記金属保護管５の内壁面とヒータ抵抗線との間隔や各引出用リード線８相互の間隔等は前記構造規格等によって夫々規制されているが、ここでは発明の要部でないためその詳細は省略する。また、金属保護管５と端板５ａとの固定は溶接により行われており、端板５ａの曲率半径等も前記構造規格等に規定されている。
更に、本実施例では金属保護管５を断面形状が円形のパイプとしているが、保護管５の基端部（リード線引出し側）のみを円形として、シースヒータ本体部２の大部分を平板状或いは断面が四角形の形態に仕上げても良いことは勿論である。
【００２１】
前記接続構造部３は、金属管保護部９と、金属保護部９のヒータ本体部側内部に充填したエポキシ樹脂充填体１０ａと、金属保護部９のケーブル接続側内部に充填したシリコン樹脂充填体１０ｂと、両充填体１０ａ・１０ｂ間に形成した接続用空間部１１と、シースヒータ本体部側のリード線８と防爆ケーブル部４側の芯線４ａとを連結する接続線１２と、リード線８等を支持するガイド支持板１３ａと、充填体１０ｂの堰止板１３ｂ等から形成されている。
【００２２】
前記金属管保護部９は、ステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４）の前部短管９ａと後部短管９ｂとをねじ部９ｃを介して着脱自在に且つ気密に連結固定したものであり、その全長は約１４０ｍｍ、外径は２７ｍｍ、前記短管９ａの内径２２ｍｍ、後部短管９ｂの内径２４ｍｍに夫々選定されている。
また、前部短管９ａと後部短管９ｂとを接続するねじ部９ｃは５〜７山以上のねじ部に規制されている。更に、後部短管９ａの先端部外周面には廻止め体１４が溶接固定されており、当該廻止め体１４の６角ねじ１４ａを締込むことにより、短管９ｂの廻り止めが行われている。
【００２３】
加えて、前記後部短管９ｂの後端部にはケーブル引止体１５の一端が溶接さえており、当該ケーブル引止体１５に内接して後部短管９ｂ内へ挿入した耐熱防爆ケーブル４の外周面を挾圧支持体１５ａをケーブル引止体１５との間でボルトナット等（図示省略）により締め込み挾圧することにより、防爆ケーブル４の外方への引き抜け脱落が防止されている。
【００２４】
尚、金属管保護部９の前記端管９ａとシース本体部２の金属保護管５の後端部とはリング状の端板９ｂを介して気密状に溶接されている。
また、金属管保護部９内におけるリード線８や接続線１２、内部アース線１７の相互間隔や線径等については、前述と同様に構造規格等により細かく規制されてることは勿論である。
【００２５】
前記防爆ケーブル４には、爆発性ガス雰囲気内での移動使用が許可されている所謂耐熱防爆型のがい装ケーブルが使用されており、本実施例では所定の長さを有する７芯ケーブル（ヒータ給電用２本、センサー（熱電対２個）用４本、接地線用１本）が使用されている。
また、当該ケーブル４は、防爆型金属配管内へ耐熱絶縁材皮覆の電線を収納した電路としてもよいことは勿論である。
【００２６】
前記ヒータ本体側の接続線８と防爆ケーブル４側の芯線（引出線）４ａとは、接続用空間１１の内部に於いて、その長さに引出用の余裕を持たせた状態で相互に接続されており、各線の接続部１６は所謂ロー付けにより堅固に固定されている。
【００２７】
次に、本発明に係る耐圧防爆型シースヒータ１の組立てについて説明する。
先ず、金属保護管５の先端部５に端板５ａと、またその基端部に金属管保護部９の前部短管９ａを溶接し、耐熱防爆型シースヒータ１の外側保護管部を形成する。
次に、マイカ盤７、マグネシア製支持円盤６ａ、６ａ及びヒータ用抵抗線（図示省略）、センサー（熱電対）（図示省略）等を取付けしたマグネシア管６等を金属保護管５内へ挿着すると共に、アース線１７、リード線８、リード線８に接続した接続線１２等を両ガイド支持板１３ａにより所定の位置及び間隔に保持した状態で、両ガイド支持板１３ａ・１３ａ間にエポキシ樹脂を充填し、当該エポキシ樹脂製充填体１０ａにより前部短管９ａの前方部を気密状に密封する。
【００２８】
その後、防爆ケーブル４の先端部を金属管保護部９の後部短管９ｂに挿通せしめて、その各芯線を前記各接続線１２へ連結し、その接続部１６をロー付け固定すると共に、端板９ｄにより防爆ケーブル４の先端部を支持した状態で、前記後部短管９ｂを前部短管９ａへねじ部９ｃを介してねじ込み固定する。更に、廻止め体１４の六角ねじ１４ａを締込んで後部短管９ｂの廻止めを行う。
【００２９】
最後に、後部短管９ｂと耐熱防爆ケーブル４との間隙へシリコン樹脂を充填してシリコン樹脂製充填体１０ｂを形成し、後部短管９ｂ内を写密状に保持すると共に、ケーブル引止め体１５と挾圧支持体１５ａとで耐熱防爆ケーブル４を挾圧することにより、ケーブル４を引止め体１５へ固定する。これにより、耐熱防爆ケーブル４の外方への脱落が防止される。
【００３０】
図２は、接続機構部３の第２実施例を示すものであり、当該第２実施例においては、後部短管９ｂの後端部にリング状の押込体１８をねじ込むためのねじ部９ｅが形成されている。
また、後部短管９ｂと防爆ケーブル４との空間部へは、ケーブル４を挿通せしめた弾性を有する合成樹脂製の筒状シール体１９が挿着されており、押込体１８をねじ部９ｅへねじ込みして筒状シール体１９を内方へ押圧することにより、筒状シール体１９が変形してケーブル４と後部短管９ｂ間が写密状に密封されると共に、ケーブル４の引き抜けが防止されることになる。
尚、第２実施例においても、後部短管９ｂ又は押込体１８に前記ケーブル引込め体１５を設けるようにしてもよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、耐圧防爆型の乾燥機、恒温槽、及び冷凍・冷蔵庫（防霜用ヒータ）等に主として用いられ、加熱温度の点からは所謂前記防爆指針の規定による危険場所0種、1種、2種クラスのものに適用できると共に、防爆指針規定による発火度Ｇ1からＧ6及び爆発等級１から３クラスの爆発性雰囲気で使用される機器類に適用することが可能なものである。
尚、耐圧防爆型シースヒータ１の使用形態は如何なる形態であってもよく、例えば放熱盤の挿入孔内へ挿着して使用する方法等が多く用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る耐圧防爆型シースヒータの１部を省略した要部縦断正面図である。
【図２】接続機構部の他の実施例を示す縦断正面図である。
【図３】従前の耐圧防爆型シースヒータの一例を示す縦断面図である。
【図４】従前の耐圧防爆型シースヒータの耐圧防爆型接続箱への取付方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      耐圧防爆型シースヒータ
２      シースヒータ本体部
３      接続機構部
４      防爆型電路（耐熱防爆ケーブル）
４ａ    電路用芯線
５            金属保護管
５ａ          端板
６            マグネシア管
６ａ          支持用円盤
７            マイカ盤
８            リード線
９            金属管保護部
９ａ          前部短管
９ｂ          後部短管
９ｃ          ねじ部
９ｄ          端板
９ｅ          ねじ部
１０ａ        エポキシ樹脂製充填体
１０ｂ        シリコン樹脂製充填体
１１          接続用空間
１２          接続線
１３ａ        ガイド支持板
１３ｂ        堰止板
１４          廻止め体
１４ａ        六角ねじ
１５          ケーブル引止め体
１５ａ        挾圧支持体
１６          接続部
１７          内部アース線
１８          押込体
１９          合成樹脂製筒状充填体
【図１】
2006185676.tif 000003
【図２】
2006185676.tif 000004
【図３】
2006185676.tif 000005
【図４】
2006185676.tif 000006