JP4230446B2 - Explosion-proof sheathed heater - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a pressure-resistant explosion-proof sheath heater having a structure in which a connection mechanism for connecting one end of an explosion-proof electric circuit for supplying power, for example, an explosion-proof cable, etc. is integrated with a sheath heater, and is mainly used in an explosive atmosphere. It is used for heat generation / humidification of dryers, thermostats, refrigerators and refrigerators.
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。 Heating elements, humidifiers, heating elements, etc. (hereinafter collectively referred to as heaters) used in dryers and thermostatic chambers used in explosive atmospheres shall have a flameproof structure to ensure safety. In Japan, industrial electrical equipment explosion-proof material (1979, Ministry of Labor, Industrial Safety Research Institute, hereinafter referred to as structural standard) and explosion-proof structural electrical equipment corresponding to the international electrical standard (IEC) are required. Specific structural standards and the like are determined by the machine / equipment type certification guide (Japan Industrial Safety Technology Association, hereinafter referred to as technical standards).
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。
For example, an explosion-proof sheath heater A that is provided alone in a natural convection space in a room and heats the surrounding air or heats it to perform moisture retention, dehumidification, etc. is generally a nichrome wire as shown in FIG. The surroundings of the
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。
The sheath heater A is generally fixed to the explosion-proof terminal box B by inserting an
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。 The method of using the pressure-proof explosion-proof sheath heater A and the explosion-proof terminal box B in combination has many practical uses so far, and has excellent practical utility in terms of safety and convenience of maintenance and inspection. It is what you have.
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。 However, the explosion-proof terminal box B is considerably difficult to reduce in size and weight because it has a terminal block and the like, and in particular, many sheathed heaters A such as an explosion-proof dryer and an explosion-proof thermostat are provided. When used by inserting in parallel in the heating panel, the number of terminal boxes B themselves increases and becomes bulky, reducing the effective internal volume of the dryer or thermostat, or installed outside the machine. In some cases, there is a problem that the aesthetics of the dryer or the like is impaired.
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。
Since the present invention requires the above-described problem in the conventional explosion-proof sheath heater A, that is, when the actual explosion-proof sheath heater A is used, a comparatively large explosion-proof terminal box B having a terminal block inside is required. It is intended to solve problems such as difficulty in securing the installation location of the explosion-proof terminal box B, reduction of the effective internal volume of the thermostat, etc., and high cost of the sheath heater itself. By providing a connection mechanism having a structure in which the
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。
According to the first aspect of the present invention, a heating element and a temperature detection sensor are built in a metal
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。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the rear short tube in which the metal
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。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a
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。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a screw portion 9e is provided at the rear end portion of the rear
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。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the invention, the explosion-proof
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。 In the explosion-proof explosion-proof sheath heater of the present invention, an explosion-proof connection mechanism made of a combination of short metal pipes having a slightly larger diameter than the metal protective tube is connected and fixed to the end of the metal protective tube of the sheath heater main body in an airtight manner. An explosion-proof electric circuit for power supply that can be used in an explosive atmosphere, for example, a heat-resistant explosion-proof cable is inserted inward from the other end of the explosion-proof connection mechanism, and the connection terminal of the sheath heater is connected to the connection mechanism. In addition to directly connecting a power supply core wire and the like, the synthetic resin filler is filled only inside the ends on both sides of the connection mechanism portion, and the intermediate portion (space portion) for conductor connection is hermetically held. . As a result, it is possible to connect the sheath heater main body and an explosion-proof electric circuit for power supply, for example, a heat-resistant explosion-proof cable very easily, and the connection mechanism can be greatly reduced in size. Since the connecting intermediate portion is an airtight space, the connecting portion can be easily inspected as necessary.
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。 If the explosion-proof electrical circuit for power supply is a heat-resistant explosion-proof cable, select an appropriate length in advance, for example, a length that can be extended to the power supply device, so that the explosion-proof sheath heater can be attached. It is possible to greatly reduce the number of steps required for such as.
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。 In addition, if the short tube on the heat-resistant explosion-proof cable insertion side of the connection mechanism section is separable, the tip of the heat-resistant explosion-proof cable can be connected by removing the synthetic resin filler that is detachably inserted into the inside. The part can be pulled out and inspected easily. In addition, since a rotation stop mechanism is provided on the short tube on the insertion side of the heat and explosion proof cable, the short tube is completely prevented from being loosened and the safety is greatly improved.
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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of an essential part in which one part of a flameproof explosion-
Referring to FIG. 1, the explosion-
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。
The
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。
In this embodiment, the
Furthermore, as
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。
The distance between the inner wall surface of the metal
Further, in this embodiment, the metal
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。
The
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。
The metal
Moreover, the
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。
In addition, one end of a
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。
The
Of course, the mutual spacing, wire diameter, etc. of the
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。
The explosion-
Of course, the
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。
The connecting
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。
Next, assembling of the explosion-proof sheathed
First, the
Next, the
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。
Thereafter, the tip of the explosion-
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。
Finally, the gap between the rear
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。
FIG. 2 shows a second embodiment of the
Further, in the space between the rear
In the second embodiment, it goes without saying that the
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。
The present invention is mainly used in explosion-proof explosion-proof dryers, temperature-controlled baths, refrigerators / refrigerators (frost-proof heaters), and the like. In addition to being applicable to two classes, it can be applied to equipment used in explosive atmospheres with ignition degrees G 1 to G 6 and
The explosion-proof explosion-
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
1 Explosion-proof explosion-
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