(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の内部に布設されたケーブルの外周側に配置される複数のヒートパイプをこのヒートパイプの長手方向で前記ケーブルの円周方向に所定の間隔で保持する保持具と、その保持具および前記ヒートパイプを前記ケーブルの外面から離隔させた状態でこれら保持具およびヒートパイプを支持し、かつ前記ケーブルの外面の軸線方向に接触して転動することにより前記保持具をケーブルの長手方向に移動させるローラとを備え、前記ヒートパイプは前記ケーブルに対向しない前記保持具の面に保持されていることを特徴とするケーブル冷却用ヒートパイプの布設治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートパイプを用いたケーブルの冷却装置に関し、特にヒートパイプを管路の内部に布設する際に使用する治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力ケーブルを地中に布設する方法として、例えばＦＲＰ管やヒューム管などの管材を地盤中に埋設し、その内部に沿ってケーブルを布設する管路布設方式が知られている。この種の布設方法では、管路の内部がケーブルからの発熱によって高温になり、そのままでは絶縁不良などが生じるおそれがある。そこで、従来では、熱輸送能力に優れ、またメンテナンスがフリーなヒートパイプを冷却手段として採用している。
【０００３】
その例として、冷却対象であるケーブルが収容された管路の内部に、ヒートパイプを直接布設した構成が知られている。また、ケーブルを収容した管路の近傍に別途用意した空の管路を埋設し、この管路内にヒートパイプを布設した構成が知られている。これらの構造によれば、ケーブルが発熱すると、その熱によってヒートパイプの作動流体が蒸発し、その作動流体が温度と圧力が共に低い他端部に向けて流動し、そこで熱を奪われて凝縮する。凝縮した作動流体は、蒸発部に向けて還流し、そこで再度ケーブルの熱によって加熱・蒸発する。以降、同様のサイクルが継続され、その結果、ケーブルの過熱を防止できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既設の管路内の隙間にヒートパイプを布設する場合では、ヒートパイプを管路の開口端から挿入するとともに、その先端部が所期の位置に至まで送り出すことによって、ヒートパイプを管路内に収容している。
【０００５】
しかしながら、前述の作業は、ヒートパイプを単に管路内に引き入れるだけであるから、長尺物であるヒートパイプが同様に長尺物であるケーブルの外面および管路の内壁面に長距離に亘って擦り合わされるなど、効率の悪い作業を余儀なくされている。すなわち、既設の管路内にヒートパイプを布設する場合では、ヒートパイプの布設が困難である不都合があった。
【０００６】
これに対して、ヒートパイプを収容した管路をケーブルの近傍に埋設する場合では、ヒートパイプの布設作業は比較的簡単に行うことができるものの、発熱箇所であるケーブルと冷却素子であるヒートパイプとの距離が大きくなるうえに、両者の間での熱伝達が管路とヒートパイプとの間の空気や土壌および二種類の管路の壁面などを介した伝達となるから、ケーブルとヒートパイプとの間の熱抵抗が大きくなる。そのため、この構成では、ケーブルに対する冷却能力に劣る不都合があった。
【０００７】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ケーブルに対する冷却能力に優れ、かつヒートパイプの布設作業を簡単に行うことのできるケーブル冷却用ヒートパイプの布設治具を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、この発明は、管路の内部に布設されたケーブルの外周側に配置される複数のヒートパイプをこのヒートパイプの長手方向で前記ケーブルの円周方向に所定の間隔で保持する保持具と、その保持具および前記ヒートパイプを前記ケーブルの外面から離隔させた状態でこれら保持具およびヒートパイプを支持し、かつ前記ケーブルの外面の軸線方向に接触して転動することにより前記保持具をケーブルの長手方向に移動させるローラとを備え、前記ヒートパイプは前記ケーブルに対向しない前記保持具の面に保持されていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、この発明によれば、まず、各ローラがケーブルの外面に接触した状態に保持具をケーブルに取り付ける。この作業は、管路の開口端など場所において行う。そして、ヒートパイプを保持した保持具をケーブルの長さ方向に沿って所定の距離送り出す。その場合、ローラがケーブルの外面上を転動して保持具をガイドするから、ヒートパイプをケーブルの外面上においてスムースに移動させることができる。こうして、ヒートパイプがケーブルの外周側の近傍に、その長さ方向に沿った状態で布設される。
【００１０】
このように、ケーブルとヒートパイプとが同じ管路内に布設されることに加えて、互いが接近した配置とされ、両者の間における熱抵抗が小さいから、ヒートパイプのケーブルに対する冷却能力が高くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の一具体例を図１および図２に基づいて説明する。一例としてＦＲＰ管やヒューム管などの円形断面の管材からなる管路１の内部には、ケーブル２が布設されている。一例として、このケーブル２は、導体３の外周部を半導電性布テープや編組（共に図示せず）およびＰＶＣ製のシース４等で覆った周知の構成の電力ケーブルである。なお、管路１は、図示しない地表面とほぼ平行に地中に埋設されている。
【００１２】
他方、符号５は、ベースを示している。このベース５は、ケーブル２の長さ方向に所定の幅を有する金属プレートからなり、ケーブル２の外径よりも若干大きいほぼ半円形状を成している。また、ベース５の図１での左右両側部および上部には、３個のローラ６がそれぞれベース５の接線方向に沿う軸線を中心に回転するように取り付けられている。すなわち、これらのローラ６は、それぞれがケーブル２のシース４の外面に接触して回転し、長手方向にガイドする構成となっている。
【００１３】
これに対してベース５の外面、すなわちケーブル２と対向していない面には、支持金具７が取り付けられている。支持金具７は、ヒートパイプ８をベース５に取り付けるための部材であり、金属薄板からなり、ヒートパイプ８の外周部形状にほぼ倣った形状の円弧部７ａと、その円弧部７ａの両縁部からその半径方向に延びる平坦部７ｂとを備えた形状を成している。なお、円弧部７ａの内面には、保護用ゴムシート９が介在されている。
【００１４】
この支持金具７は、各平坦部７ｂとベース５とをボルトとナットとで連結させることによって、円弧部７ａの軸線をケーブルの軸線に揃えた向きでベース５に対して取り付けられている。また、この具体例では、支持金具７は、各ベース５の図１での左右の側方箇所および上方２箇所の計４箇所に設けられている。なお、支持金具７とベース５とが、この発明の保持具に相当している。
【００１５】
つぎに、上記のように構成されたこの発明の作用について説明する。上記構成の具体例によって、ヒートパイプ８を管路１の内部に布設するには、まず、管路１の開口端などの箇所において、３個のローラ６が共にケーブル２のシース４に接触した状態となるようにケーブル２に外周部に各ベース５を取り付けるとともに、ヒートパイプ８を支持金具７によってベース５に取り付ける。
【００１６】
より具体的には、各支持金具７とベース５とを連結するボルトとナットとの締結力を一旦緩めた後、各円弧部７ａにヒートパイプ８をそれぞれ挿入し、再度、ボルトとナットとを締め付ける。すると、各ヒートパイプ８が支持金具７とベース５の外面とによって挟持された状態でベース５に対して取り付けられる。なお、ヒートパイプ８としては、この具体例では、コンテナが円形断面で直線状のものが採用されている。また、この具体例では、各ヒートパイプ８の長手方向での複数箇所をベース５に取り付けている。換言すれば、複数個のベース５が各ヒートパイプ８の長手方向に間隔をあけて設けられている。
【００１７】
つぎに、各ベース５の両縁部を互いに離隔させるように押し広げた状態で、ケーブル２の半径方向に移動させて、各ベース５をケーブル２のシース４の外周部のうち図１での両側方部から上方部を覆うように取り付ける。すると、ローラ６によって、各ヒートパイプ８を保持した各ベース５がケーブル２と非接触に、その外周側に支持される。したがって、各ヒートパイプ８とケーブル２との間隔は、ローラ６の大きさやベース５の形状などによって任意に設定することができる。なお、ケーブル２にベース５を取り付ける作業と、ヒートパイプ８をベース５に取り付ける作業とを逆の順序で行っても何等支承ない。
【００１８】
つぎに、４本のヒートパイプ８を保持している複数個のベース５を、ケーブル２の長さ方向に沿って所定距離だけ順次送り出す。この場合、ケーブル２の周方向での３箇所を３個のローラ６によって支持しているから、ベース５がケーブル２の周方向にズレたりせず、取り付け姿勢を維持した状態でスムースに移動する。こうして、各ヒートパイプ８がケーブル２の外面の近傍に、その長さ方向に沿った状態で布設される。このように、各ベース５および各ヒートパイプ８がケーブル２に接触せず、各ローラ６のみがケーブル２の外面上を転動する構成であるから、これらのユニットを所期の位置に簡単に設置することができる。
【００１９】
つぎに、ケーブル２に対する冷却の作用について説明する。通電に伴ってケーブル２が発熱すると、その熱は各ヒートパイプ８に伝達されて、コンテナに封入された作動流体が加熱されて蒸発する。その場合、両者が同じ管路１の内部に接近した状態に配置されているから、ケーブル２から各ヒートパイプ８への熱伝達が良好に行われ、ヒートパイプ動作が活発に行われる。
【００２０】
各ヒートパイプ８のコンテナ内に生じた作動流体蒸気は、内部圧力の低い他端部に向けて流動し、そこで熱を奪われて凝縮する。すなわち、ケーブル２の熱がヒートパイプ８の作動流体によって外部に輸送される。その結果、ケーブル２が冷却される。
【００２１】
このように、ケーブル２とヒートパイプ８とが同じ管路１内に布設され、しかも両者が接近しているから、これらの間での熱抵抗が小さく、その結果、ケーブル２に対する冷却能力を従来に比べて向上させることができる。また、上記具体例には、ケーブル２にはヒートパイプ８が接触せず、ローラ６のみが接触して転動する構成であるから、ヒートパイプ８を管路１内にスムースに送り出すことができ、その結果、長尺なヒートパイプ８を長尺なケーブル２に沿わせて布設する作業を簡単に行うことができる。
【００２２】
つぎに、図３を参照して他の具体例について説明する。ここに示す例は、補助ローラ１０がベース５に設けられた例であり、その他の構成は上記具体例とほぼ同じである。ベース５のうち図３での左右の縁部には、補助ローラ１０がそれぞれベース５の接線方向に沿う軸線を中心に回転するように取り付けられている。また、これらの補助ローラ１０は、それぞれ管路１の内壁面に接触している。すなわち、各補助ローラ１０は、管路１に接触して回転し、その長手方向にガイドする構成となっている。
【００２３】
したがって、上記の構成によれば、ヒートパイプ８を保持したベース５をケーブル２の長手方向に沿って移動させる際に、各補助ローラ１０が管路１の内壁面上を転動するから、例えば補助ローラ１０を備えておらずベース５の一部分が管路１の内壁面に接触する場合と比べて、ヒートパイプ８の移動がスムースに行われ、したがって、ヒートパイプ８の布設作業を簡単に行うことができる。
【００２４】
なお、上記の具体例では、半円形状のベースを例示したが、この発明は上記の具体例に限定されるものではなく、例えばコの字状断面であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、管路の内部に布設されたケーブルの外周側に配置されるヒートパイプの長手方向での所定箇所に取り付けられてヒートパイプを保持する保持具と、その保持具およびヒートパイプをケーブルの外面から離隔させた状態でこれら保持具およびヒートパイプを支持し、かつケーブルの外面に接触して転動することにより保持具をケーブルの長手方向に移動させるローラとを備えているから、管路内へのヒートパイプの布設作業を従来に比べて簡単に行うことができ、また、ケーブルに対する冷却能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一具体例を示す断面図である。
【図２】その具体例のヒートパイプとローラとの配置関係を示す概略図である。
【図３】他の具体例を示す概略図である。
【符号の説明】
１…管路、  ２…ケーブル、  ５…ベース、  ６…ローラ、  ７…支持金具、
８…ヒートパイプ。
【図１】
0003970970.tif 000002
【図２】
0003970970.tif 000003
【図３】
0003970970.tif 000004