JP2005213809A - Anti-freezing system - Google Patents

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英司 松江
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anti-freezing system using electricity generated by utilizing a water flow of a water system in the piping of an aqueduct or piping laid along a bridge. <P>SOLUTION: The anti-freezing system comprises a casing 2 connected to a water pipe 1, a shaft bearing 2C fitted to the casing 2 to reach the inside of the casing 2, a shaft 4 inserted through the shaft bearing 2C to be rotatable, a propeller 3 fitted to the front end of the shaft 4 in the casing 2, projecting parts 2A, 2B which are fitted to the inner peripheral surface of the casing 2 at the upstream side and the downstream side of the propeller 3, respectively, to regulate a water flow direction to intersect with the extension direction of the propeller 3, and a power generator 5 generating electricity by the rotation of the shaft 4. A heater 10 is activated by using the electricity generated by the power generator 5 to prevent the freeze of the water pipe 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、凍結防止システムに関し、特に、水管橋または橋梁添架の配管内の水道水流を利用して発電を行ない、配管の不凍結を実現する凍結防止システムに関する。   The present invention relates to an anti-freezing system, and more particularly to an anti-freezing system that generates electricity using a tap water flow in a pipe of a water pipe bridge or a bridge and realizes non-freezing of the pipe.

寒冷地において、水道水配管の凍結による断水や配管の破断事故などを防止するために、各地域の特性を考慮した対応が従来からなされている。   In cold districts, countermeasures that take into account the characteristics of each region have been conventionally taken in order to prevent water breakage due to freezing of tap water piping or pipe breakage accidents.

水管橋や橋梁添架の配管は、大気中に露出した部分が特に大きく、凍結の心配が過大である。   The pipes of water pipe bridges and bridges are particularly exposed in the atmosphere, and there is an excessive concern about freezing.

図7,図8は、橋梁添架の配管の一例を示す図である。なお、図7は、送水管(配管の一例)が添架された橋梁の側面図であり、図8はその上面図である。図7,図8において、送水管101は、橋梁の左右両側に設けられている。   7 and 8 are diagrams showing an example of piping for bridge attachment. FIG. 7 is a side view of a bridge with a water pipe (an example of piping) attached, and FIG. 8 is a top view thereof. 7 and 8, the water supply pipes 101 are provided on both the left and right sides of the bridge.

上記のような状態で設置される送水管101として、断熱材や保温材で管を被覆した二重管が用いられる。二重管の断熱保温効果により、凍結が抑制される。   As the water supply pipe 101 installed in the state as described above, a double pipe in which the pipe is covered with a heat insulating material or a heat insulating material is used. Freezing is suppressed by the heat insulation and heat insulation effect of the double pipe.

図9は、送水管101として用いられる二重管101Aを示した斜視断面図である。   FIG. 9 is a perspective sectional view showing a double pipe 101 </ b> A used as the water supply pipe 101.

図9に示すように、二重管101Aは、ステンレスなどからなる内管111と、内管111の外周を覆うように形成された硬質ウレタンフォームなどからなる樹脂部112と、樹脂部112の外側に形成されたFRP(Fiber Reinforced Plastics)などからなる外装管113とを有する。樹脂部112により、送水管101の断熱保温効果が高められる。   As shown in FIG. 9, the double pipe 101 </ b> A includes an inner pipe 111 made of stainless steel, a resin part 112 made of hard urethane foam or the like formed so as to cover the outer periphery of the inner pipe 111, and an outer side of the resin part 112. And an outer tube 113 made of FRP (Fiber Reinforced Plastics) or the like. By the resin part 112, the heat insulation and heat insulation effect of the water pipe 101 is enhanced.

しかしながら、上記のような二重管を使用したとしても、断熱保温効果が十分でない場合がある。これに対し、二重管の内管の表面にヒータを貼り付け、その外周部に断熱材や保温材としての樹脂材料を被覆(充填)する方法が考えられる。   However, even if a double pipe as described above is used, the heat insulation and heat insulation effect may not be sufficient. On the other hand, a method is conceivable in which a heater is attached to the surface of the inner tube of the double tube and a resin material as a heat insulating material or a heat insulating material is coated (filled) on the outer peripheral portion thereof.

この場合、ヒータの電源には、地方自治体からの許可を得て電力を供給する。保温温度は4℃〜8℃を目安に調整される。   In this case, electric power is supplied to the heater power supply with permission from the local government. The heat retention temperature is adjusted to 4 ° C to 8 ° C as a guide.

図10は、上記のようなヒータを有する凍結防止システムの一例を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an anti-freezing system having a heater as described above.

図10に示すように、支柱58に、電力計59、ブレーカ60および制御板61が取付けられる。電気ケーブルは、電柱57から、電力計59、ブレーカ60を介して制御板61に達する。制御板61は、内管111に取付けられた温度センサ109およびヒータ110に接続される。温度センサ109は、内管111の温度を測定する。温度センサ109による測定結果は制御板61に送られ、ヒータ110の出力が調整される。以上の構成により、内管111の温度が調整される。   As shown in FIG. 10, a power meter 59, a breaker 60, and a control plate 61 are attached to the column 58. The electric cable reaches the control board 61 from the power pole 57 via the wattmeter 59 and the breaker 60. The control plate 61 is connected to a temperature sensor 109 and a heater 110 attached to the inner tube 111. The temperature sensor 109 measures the temperature of the inner tube 111. The measurement result by the temperature sensor 109 is sent to the control plate 61, and the output of the heater 110 is adjusted. With the above configuration, the temperature of the inner tube 111 is adjusted.

なお、特開2002−310342号公報においては、水道管をスチーム管内に通した二重管構造が開示されている。ここでは、上記二重管構造の周りに発泡ポリエチレンよりなる断熱材をまいた後、ステンレス製の外筒で被覆する。凍結した水道管を解凍するときは、スチーム管にスチームを通し、水道管を加熱する。
特開2002−310342号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-310342 discloses a double pipe structure in which a water pipe is passed through a steam pipe. Here, a heat insulating material made of foamed polyethylene is spread around the double pipe structure and then covered with a stainless steel outer cylinder. When thawing a frozen water pipe, steam is passed through the steam pipe and the water pipe is heated.
JP 2002-310342 A

しかしながら、上記のような凍結防止システムにおいては、以下のような問題があった。   However, the freeze prevention system as described above has the following problems.

図10に示すような凍結防止システムは、電力供給地域であれば、そのまま使用が可能であるが、電力が供給されていない地域で使用する場合は、ディーゼル発電機などを使用する必要がある。この場合、発電機に定期的に燃料を補給する必要があり、維持管理に関する手間とコストが増大する。   The anti-freezing system as shown in FIG. 10 can be used as it is in a power supply area, but when used in an area where power is not supplied, it is necessary to use a diesel generator or the like. In this case, it is necessary to replenish the generator with fuel periodically, which increases the labor and cost for maintenance.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、水管橋や橋梁添架の配管内の水道水流を利用した発電による凍結防止システムを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the above problems, and the objective of this invention is providing the freezing prevention system by the electric power generation using the tap water flow in piping of a water pipe bridge or a bridge.

本発明に係る凍結防止システムは、水管橋または橋梁添架の配管内の水道水流を利用して発電を行ない、配管の不凍結を実現する凍結防止システムであって、配管に接続されるケーシングと、ケーシング内に達するように該ケーシングに取付けられる軸受け部と、軸受け部に回転可能に貫挿された駆動軸と、ケーシング内における駆動軸の先端に取付けられたプロペラと、プロペラの上流側と下流側との少なくとも一方に位置するケーシングの内周面に取付けられた突出部と、駆動軸の回転によって電力を生じさせる発電機と、配管に取付けられるとともに発電機に接続されたヒータとを備える。ここで、突出部は、配管内の水をプロペラに導く。また、ヒータは、発電機から供給された電力によって発熱する。   A freeze prevention system according to the present invention is a freeze prevention system that performs power generation using a tap water flow in a pipe of a water pipe bridge or a bridge, and realizes non-freezing of the pipe, and a casing connected to the pipe, A bearing portion that is attached to the casing so as to reach the inside of the casing, a drive shaft that is rotatably inserted in the bearing portion, a propeller that is attached to the tip of the drive shaft in the casing, and an upstream side and a downstream side of the propeller A protrusion that is attached to the inner peripheral surface of the casing that is positioned at least, a generator that generates electric power by rotation of the drive shaft, and a heater that is attached to the pipe and connected to the generator. Here, the protrusion guides water in the pipe to the propeller. Further, the heater generates heat by the electric power supplied from the generator.

上記凍結防止システムは、発電機とヒータとの間に設置されたバッテリと、バッテリとヒータとの間に設置されたスイッチと、配管の温度を検知する温度センサとをさらに備え、温度センサによる検知結果に基づいてスイッチによるバッテリとヒータとの電気的接続状態の切換えを行なうことが好ましい。ここで、バッテリは、発電機において生じた電力を蓄える。また、スイッチは、バッテリとヒータとの電気的接続状態を切換える。温度センサは、スイッチに接続されるとともに送水管に取付けられている。   The anti-freezing system further includes a battery installed between the generator and the heater, a switch installed between the battery and the heater, and a temperature sensor for detecting the temperature of the pipe, and is detected by the temperature sensor. It is preferable to switch the electrical connection state between the battery and the heater based on the result. Here, the battery stores the electric power generated in the generator. The switch switches an electrical connection state between the battery and the heater. The temperature sensor is connected to the switch and attached to the water pipe.

本発明によれば、水管橋や橋梁添架の配管内の水道水流を利用して発電を行ない、その電力により配管の不凍結を実現することができる。したがって、維持管理が容易な凍結防止システムを提供できる。   According to the present invention, power generation is performed using a tap water flow in a pipe of a water pipe bridge or a bridge, and non-freezing of the pipe can be realized by the electric power. Therefore, it is possible to provide an anti-freezing system that can be easily maintained.

以下に、本発明に基づく凍結防止システムの1つの実施の形態について説明する。   In the following, an embodiment of a freeze prevention system according to the present invention will be described.

図1は、本実施の形態に係る凍結防止システムの構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a freeze prevention system according to the present embodiment.

本実施の形態に係る凍結防止システムは、水管橋や橋梁添架の配管内の水道水流を利用して発電を行ない、水道配管の不凍結(凍結防止)を実現する。水道配管としては、導水管、配水管、送水管、給水管などが考えられるが、本実施の形態においては、送水管について説明する。   The anti-freezing system according to the present embodiment performs power generation using a tap water flow in a pipe of a water pipe bridge or a bridge, thereby realizing non-freezing (freezing prevention) of the water pipe. As the water supply pipe, a water conduit, a water distribution pipe, a water supply pipe, a water supply pipe, and the like are conceivable. In the present embodiment, the water supply pipe will be described.

凍結防止システムは、図1に示すように、送水管1の経路内に設けられ内周面に突出部2A,2Bを有するケーシング2と、ケーシング2に取付けられケーシング2の内部に達する軸受け部2Cと、軸受け部2C内に回転可能に貫挿されたシャフト4(駆動軸)と、ケーシング2内におけるシャフト4の先端に取付けられたインナープロペラ3と、発電機5に接続されたバッテリ6と、送水管1に取付けられたヒータ10とを備える。   As shown in FIG. 1, the antifreezing system includes a casing 2 provided in the path of the water pipe 1 and having protrusions 2 </ b> A and 2 </ b> B on the inner peripheral surface, and a bearing portion 2 </ b> C attached to the casing 2 and reaching the inside of the casing 2. A shaft 4 (drive shaft) rotatably inserted in the bearing portion 2C, an inner propeller 3 attached to the tip of the shaft 4 in the casing 2, a battery 6 connected to the generator 5, And a heater 10 attached to the water pipe 1.

送水管1は、水管橋や橋梁添架の送水管として設置され、水道水の供給用の配管として用いられる。送水管1としては、管径が50mm以上400mm以下程度(一例として80mm程度)のものが使用される。送水管1内を流れる水は、図1中において右から左に移動する。   The water pipe 1 is installed as a water pipe for a water pipe bridge or a bridge, and is used as a pipe for supplying tap water. As the water supply pipe 1, a pipe having a pipe diameter of about 50 mm or more and 400 mm or less (for example, about 80 mm) is used. The water flowing in the water pipe 1 moves from right to left in FIG.

ケーシング2は、その両端に位置するフランジ継手部において、送水管1とボルト接合される。なお、図1においては、図示の便宜上、フランジ継手部のボルトの図示を省略している。   The casing 2 is bolted to the water supply pipe 1 at the flange joints located at both ends thereof. In FIG. 1, illustration of bolts of the flange joint portion is omitted for convenience of illustration.

ケーシング2内のインナープロペラ3の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた突出部2A,2Bにより、図1中の矢印(一点鎖線)のような水流の方向が規定される。すなわち、突出部2A,2Bは、送水管1内の水をインナープロペラ3に導いている。なお、突出部2A,2Bのいずれか一方のみを設ける構造によっても、同様の水流を生じさせることは可能である。   The direction of water flow as indicated by arrows (dashed lines) in FIG. 1 is defined by the protrusions 2A and 2B provided on the upstream side and the downstream side of the inner propeller 3 in the casing 2, respectively. That is, the protrusions 2 </ b> A and 2 </ b> B guide water in the water supply pipe 1 to the inner propeller 3. It is possible to generate a similar water flow even with a structure in which only one of the protrusions 2A and 2B is provided.

上記水流により、インナープロペラ3およびシャフト4が回転する。この回転エネルギーは、発電機5に伝えられる。この結果、発電機5において、電力が発生する。   The inner propeller 3 and the shaft 4 are rotated by the water flow. This rotational energy is transmitted to the generator 5. As a result, electric power is generated in the generator 5.

発電機5において発生した電力は、バッテリ6に伝達される。バッテリ6は、スイッチ7を介して、送水管1に取付けられたヒータ10に接続される。スイッチ7は、コントローラ8Aを介して、日光を検知する光センサ8と、送水管1に取付けられ送水管1の温度を検知する温度センサ9とに接続されている。コントローラ8Aは、光センサ8および温度センサ9の検知結果に基づいて、バッテリ6とヒータ10との接続状態(すなわち、スイッチ7のON/OFF状態)を切換える。   The electric power generated in the generator 5 is transmitted to the battery 6. The battery 6 is connected to a heater 10 attached to the water pipe 1 via a switch 7. The switch 7 is connected to an optical sensor 8 that detects sunlight and a temperature sensor 9 that is attached to the water pipe 1 and detects the temperature of the water pipe 1 via a controller 8A. Based on the detection results of the optical sensor 8 and the temperature sensor 9, the controller 8A switches the connection state between the battery 6 and the heater 10 (that is, the ON / OFF state of the switch 7).

スイッチ7がON状態のとき、バッテリ6に蓄えられた電力は、ヒータ10に供給され、ヒータ10の作用により、送水管1が暖められる。これにより、送水管1の凍結を抑制することができる。   When the switch 7 is in the ON state, the electric power stored in the battery 6 is supplied to the heater 10, and the water pipe 1 is warmed by the action of the heater 10. Thereby, freezing of the water pipe 1 can be suppressed.

スイッチ7がOFF状態のとき、バッテリ6に蓄えられた電力はヒータ10に供給されない。一方、送水管1内の水流により、インナープロペラ3が回転しているときは、発電機5において電力が発生し続けており、ここで発生した電力はバッテリ6に蓄えられる。その電力は、その後にスイッチ7がON状態となったときに、ヒータ10に供給される。   When the switch 7 is in the OFF state, the electric power stored in the battery 6 is not supplied to the heater 10. On the other hand, when the inner propeller 3 is rotating due to the water flow in the water pipe 1, electric power continues to be generated in the generator 5, and the generated electric power is stored in the battery 6. The electric power is then supplied to the heater 10 when the switch 7 is turned on.

一般に、午前6時ごろから午後8時ごろまでの時間帯においては、水の使用量が比較的多いため、送水管1内の流速も比較的大きい。この時の送水管1内の最大流速は、2m/s以上3m/s以下程度である。この流速により、インナープロペラ3が回転し、発電機5において電力が発生する。発生した電力は、バッテリ6に蓄えられる。   Generally, in the time zone from about 6 am to about 8 pm, the amount of water used is relatively large, so the flow velocity in the water pipe 1 is also relatively large. The maximum flow velocity in the water pipe 1 at this time is about 2 m / s or more and 3 m / s or less. Due to this flow velocity, the inner propeller 3 rotates and electric power is generated in the generator 5. The generated electric power is stored in the battery 6.

上記のように、送水管1内で水がある程度の流速をもって流れているときは、送水管1の凍結はおこりにくい。しかしながら、午後8時ごろから翌朝午前6時ごろまでの時間帯においては、水の使用量が少なく(送水管1内の流速が小さく)なり、かつ、外気温度が低下することにより、送水管1の凍結がおこりやすくなる。   As described above, when water flows at a certain flow rate in the water pipe 1, the water pipe 1 is hardly frozen. However, in the time zone from about 8:00 pm to about 6:00 am the next morning, the amount of water used is small (the flow rate in the water pipe 1 is small), and the outside air temperature is lowered, so that the water pipe 1 Freezes easily.

したがって、光センサ8および温度センサ9を用い、日光など外部の状況と送水管1の温度とを考慮して、スイッチ7のON/OFF状態を適宜切換えることが好ましい。これにより、節電を図りながら、送水管1が凍結しない程度に保温することができる。この結果、水管橋や橋梁添架の送水管において、維持管理が容易な凍結防止サイクルを形成することができる。   Therefore, it is preferable to use the optical sensor 8 and the temperature sensor 9 and appropriately switch the ON / OFF state of the switch 7 in consideration of the external situation such as sunlight and the temperature of the water pipe 1. As a result, the water pipe 1 can be kept warm so as not to freeze while saving power. As a result, it is possible to form an anti-freezing cycle that is easy to maintain and manage in the water pipe bridge and the water pipe installed on the bridge.

より具体的には、温度センサ9の検知結果に基づいて、送水管1の温度がある基準値(一例としては6℃程度)以下となった場合に、スイッチ7をON状態にし、送水管1の温度が上記基準値を超えたところで、スイッチ7をOFF状態とする(サーモスタット機能)。これにより、送水管1の温度を4℃以上8℃以下程度に保つことができる。   More specifically, based on the detection result of the temperature sensor 9, when the temperature of the water supply pipe 1 falls below a certain reference value (for example, about 6 ° C.), the switch 7 is turned on and the water supply pipe 1 is turned on. When the temperature exceeds the reference value, the switch 7 is turned off (thermostat function). Thereby, the temperature of the water supply pipe | tube 1 can be kept at 4 degreeC or more and about 8 degrees C or less.

図1においては、図示および説明の便宜上、送水管1を単層構造の管としたが、送水管1としては、内管と外装管との間に樹脂部が形成された二重管を用いることが好ましい。   In FIG. 1, for convenience of illustration and description, the water supply pipe 1 is a single-layer structure pipe, but as the water supply pipe 1, a double pipe in which a resin portion is formed between an inner pipe and an outer pipe is used. It is preferable.

以下に、上記のような二重管の構造と、ヒータ10および温度センサ9の取付方法とについて説明する。   Below, the structure of the above double pipes and the attachment method of the heater 10 and the temperature sensor 9 are demonstrated.

図2は、ヒータ10を取付けた二重管1Aの軸方向断面図である。また、図3は、その変形例を示す送水管の軸方向断面図である。   FIG. 2 is an axial cross-sectional view of the double pipe 1 </ b> A to which the heater 10 is attached. FIG. 3 is a sectional view in the axial direction of a water pipe showing a modification thereof.

図2を参照して、内管11にはヒータ10が取付けられる。ヒータ10を覆うように、樹脂カバー14Aが設けられる。樹脂カバー14Aは、接着テープ15によって内管11に取付けられる。   Referring to FIG. 2, a heater 10 is attached to the inner tube 11. A resin cover 14 </ b> A is provided so as to cover the heater 10. The resin cover 14 </ b> A is attached to the inner tube 11 with an adhesive tape 15.

内管11および樹脂カバー14Aを覆うように、樹脂部12が形成される。樹脂部12の外周には、外装管13が形成される。   Resin portion 12 is formed to cover inner tube 11 and resin cover 14A. An outer tube 13 is formed on the outer periphery of the resin portion 12.

内管11としては、ニッケル鋳鋼管(NC管)、SUS管、ポリエチレン管などが用いられる。樹脂部12としては、硬質ウレタンフォームなどが用いられる。外装管13としては、STK管やFRP管などが用いられる。   As the inner pipe 11, a nickel cast steel pipe (NC pipe), a SUS pipe, a polyethylene pipe or the like is used. As the resin part 12, a hard urethane foam or the like is used. As the outer tube 13, an STK tube, an FRP tube, or the like is used.

図3を参照して、樹脂カバー14Aに代えて、樹脂管14B(塩化ビニール管など)を設け、樹脂管14B内にヒータ10を設ける構造としてもよい。   Referring to FIG. 3, a resin tube 14B (such as a vinyl chloride tube) may be provided instead of the resin cover 14A, and the heater 10 may be provided in the resin tube 14B.

図4は、温度センサ9の取付状態を示す送水管の軸方向断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view in the axial direction of the water supply pipe showing the attached state of the temperature sensor 9.

図4を参照して、温度センサ9は、バンド16を用いて内管11に固定されている。   Referring to FIG. 4, temperature sensor 9 is fixed to inner tube 11 using band 16.

図5は、ヒータ10の構造の一例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the structure of the heater 10.

図5を参照して、ヒータ10は、導線10Aと、導線10Aを覆う発熱抵抗体10Bと、発熱抵抗体10Bを覆う絶縁被膜10Cと、絶縁被膜10Cを覆う銅編組10Dと、銅編組10Dを覆う外装被膜10Eとを有する。   Referring to FIG. 5, heater 10 includes conductive wire 10A, heating resistor 10B covering conductive wire 10A, insulating coating 10C covering heating resistor 10B, copper braid 10D covering insulating coating 10C, and copper braid 10D. And a covering film 10E for covering.

ヒータ10は、両端にそれぞれコネクタ10F,10Gを備えている。コネクタ10F,10Gを接続することで、複数のヒータ10を接続することができる。   The heater 10 includes connectors 10F and 10G at both ends, respectively. A plurality of heaters 10 can be connected by connecting the connectors 10F and 10G.

次に、温度センサ9およびヒータ10を有する二重管1Aの製作および据付(架設)方法について説明する。   Next, a method of manufacturing and installing (installing) the double pipe 1A having the temperature sensor 9 and the heater 10 will be described.

二重管1Aは、工場において製作され、据付現場まで輸送される。したがって、二重管1Aは、工場から現場までの輸送が可能な程度の長さ(6m以下程度)のブロックに分割して製作される。このブロックを現場において接合することで、連続した二重管が形成される。   The double pipe 1A is manufactured in a factory and transported to an installation site. Accordingly, the double pipe 1A is manufactured by being divided into blocks having a length (about 6 m or less) that can be transported from the factory to the site. By joining these blocks in the field, a continuous double tube is formed.

まず、内管11に、上述した樹脂カバー14Aまたは樹脂管14Bを用いてヒータ10を取付けるとともに、バンド16を用いて温度センサ9を取付ける。   First, the heater 10 is attached to the inner tube 11 using the resin cover 14 </ b> A or the resin tube 14 </ b> B described above, and the temperature sensor 9 is attached using the band 16.

次に、内管11を外装管13内に挿入し、内管11と外装管13との間にウレタンなどの樹脂と発泡剤とを注入する。注入された樹脂を発泡させることにより、樹脂部12が形成される。   Next, the inner tube 11 is inserted into the outer tube 13, and a resin such as urethane and a foaming agent are injected between the inner tube 11 and the outer tube 13. The resin portion 12 is formed by foaming the injected resin.

ここで、二重管1Aのブロックの両端において、ヒータ10のコネクタ10F,10Gがそれぞれ樹脂部から露出するようにする。そして、現場で二重管1Aのブロックを接合する際に、隣接するブロックのコネクタ10F,10Gを互いに接続する。これにより、複数のブロックにわたって連続したヒータ10を形成することができる。なお、温度センサ9は、必ずしも工場で製作される二重管1Aのすべてのブロックに取付けられるものではない。   Here, the connectors 10F and 10G of the heater 10 are respectively exposed from the resin portion at both ends of the block of the double tube 1A. Then, when joining the blocks of the double pipe 1A at the site, the connectors 10F and 10G of the adjacent blocks are connected to each other. Thereby, the heater 10 continuous over a plurality of blocks can be formed. The temperature sensor 9 is not necessarily attached to all blocks of the double pipe 1A manufactured at the factory.

上記のように、工場内において温度センサ9およびヒータ10を内管11に固定することで、現場における据付作業を簡素化することができる。   As described above, by fixing the temperature sensor 9 and the heater 10 to the inner pipe 11 in the factory, installation work at the site can be simplified.

本実施の形態においては、以上の構成により、送水管内の水流を利用した発電による凍結防止システムが形成される。   In the present embodiment, the above-described configuration forms an anti-freezing system by power generation using the water flow in the water pipe.

水管橋の形式としては、たとえばトラス補剛形式、ランガー補剛形式、四弦トラス添架形式、π型補剛形式、T型補剛形式、固定円弧アーチ形式、パイプビーム形式など、いずれの形式であってもよい。   As the form of water pipe bridge, for example, truss stiffening form, Langer stiffening form, four-string truss attachment form, π-type stiffening form, T-type stiffening form, fixed arc arch form, pipe beam form, etc. There may be.

また、送水管のみではなく、バルブなどの配管機器にヒータ10を取付けてもよい。これにより、配管機器の凍結を抑制することができる。   Moreover, you may attach the heater 10 not only to a water pipe but to piping apparatuses, such as a valve. Thereby, freezing of piping equipment can be controlled.

図6は、上述した凍結防止システムにおける発電システムを利用した融雪システムの構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a snow melting system using a power generation system in the anti-freezing system described above.

図6に示す融雪システムは、ソーラパネル17と、ソーラパネルに取付けられたヒータ17Aと、ソーラパネル17に接続されたモニタ18とを備える。   The snow melting system shown in FIG. 6 includes a solar panel 17, a heater 17 </ b> A attached to the solar panel, and a monitor 18 connected to the solar panel 17.

ソーラパネル17において発生した電力を用いて、モニタ18に様々な表示を行なうことができる。たとえば、モニタ18を道路上に設置し、交通情報などを表示することができる。   Various displays can be made on the monitor 18 using the electric power generated in the solar panel 17. For example, the monitor 18 can be installed on a road to display traffic information and the like.

積雪量の大きい地域では、ソーラパネル17上の積雪により、ソーラパネル17に光が十分に供給されず、ソーラパネル17がモニタ18への電力供給手段として十分に機能できない場合がある。   In an area where the amount of snow is large, there is a case where light on the solar panel 17 is not sufficiently supplied due to snow on the solar panel 17 and the solar panel 17 cannot sufficiently function as power supply means to the monitor 18.

これに対し、水流によって生じた電力を、ヒータ17Aに供給することで、ソーラパネル17上の積雪を除去することができる。   On the other hand, snow on the solar panel 17 can be removed by supplying electric power generated by the water flow to the heater 17A.

また、図6に示すように、バッテリ6とモニタ18を直接接続し、発電機5において生じた電力をモニタ18に供給して表示を行なってもよい。   Further, as shown in FIG. 6, the battery 6 and the monitor 18 may be directly connected, and the power generated in the generator 5 may be supplied to the monitor 18 for display.

さらに、他の事例としては、上記の凍結防止システムを、電力が供給されていない山中の路面の不凍結のために用いもよい。また、発電機5に接続されたバッテリ6を、工事表示灯の電源として用いてもよい。   As another example, the anti-freezing system described above may be used for non-freezing of a road surface in a mountain where power is not supplied. Moreover, you may use the battery 6 connected to the generator 5 as a power supply of a construction indicator light.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の1つの実施の形態に係る凍結防止システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the freeze prevention system which concerns on one embodiment of this invention. ヒータを取付けた状態における二重管の軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view of a double pipe in the state where a heater was attached. 他の構成でヒータを取付けた状態における二重管の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a double tube in a state where a heater is attached in another configuration. 温度センサを取付けた状態における二重管の軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view of a double pipe in the state where a temperature sensor was attached. ヒータの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a heater. 凍結防止システムにおける発電システムを利用した融雪システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the snow melting system using the electric power generation system in a freezing prevention system. 送水管が添架された橋梁を示す側面図である。It is a side view which shows the bridge to which the water pipe was attached. 送水管が添架された橋梁を示す上面図である。It is a top view which shows the bridge to which the water pipe was attached. 送水管として用いられる二重管を示した斜視断面図である。It is the perspective sectional view showing the double pipe used as a water pipe. 従来の凍結防止システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional freezing prevention system.

符号の説明Explanation of symbols

1,101 送水管、1A,101A 二重管、2 ケーシング、2A,2B 突出部、2C 軸受け部、3 インナープロペラ、4 シャフト(駆動軸)、5 発電機、6 バッテリ、7 スイッチ、8 光センサ、8A コントローラ、9,109 温度センサ、10,110 ヒータ、10A 導線、10B 発熱抵抗体、10C 絶縁被膜、10D 銅編組、10E 外装被膜、10F,10G コネクタ、11,111 内管、12,112 樹脂部、13,113 外装管、14A 樹脂カバー、14B 樹脂管、15 接着テープ、16 バンド、17 ソーラパネル、17A ヒータ、18 モニタ、57 電柱、58 支柱、59 電力計、60 ブレーカ、61 制御板。   1,101 water supply pipe, 1A, 101A double pipe, 2 casing, 2A, 2B projecting part, 2C bearing part, 3 inner propeller, 4 shaft (drive shaft), 5 generator, 6 battery, 7 switch, 8 optical sensor , 8A controller, 9,109 temperature sensor, 10,110 heater, 10A lead wire, 10B heating resistor, 10C insulation coating, 10D copper braid, 10E exterior coating, 10F, 10G connector, 11,111 inner tube, 12,112 resin Part, 13, 113 outer tube, 14A resin cover, 14B resin tube, 15 adhesive tape, 16 bands, 17 solar panel, 17A heater, 18 monitor, 57 utility pole, 58 strut, 59 wattmeter, 60 breaker, 61 control board.

Claims (2)

水管橋または橋梁添架の配管内の水道水流を利用して発電を行ない、前記配管の不凍結を実現する凍結防止システムであって、
前記配管に接続されるケーシングと、
前記ケーシング内に達するように該ケーシングに取付けられる軸受け部と、
前記軸受け部に回転可能に貫挿された駆動軸と、
前記ケーシング内における前記駆動軸の先端に取付けられたプロペラと、
前記プロペラの上流側と下流側との少なくとも一方に位置する前記ケーシングの内周面に取付けられ、前記配管内の水を前記プロペラに導く突出部と、
前記駆動軸の回転によって電力を生じさせる発電機と、
前記配管に取付けられるとともに前記発電機に接続され、該発電機から供給された電力によって発熱するヒータとを備えた凍結防止システム。
An anti-freezing system that generates electricity using a tap water flow in a pipe of a water pipe bridge or a bridge, and realizes non-freezing of the pipe,
A casing connected to the pipe;
A bearing portion attached to the casing to reach the casing;
A drive shaft rotatably inserted in the bearing portion;
A propeller attached to the tip of the drive shaft in the casing;
A protrusion that is attached to an inner peripheral surface of the casing located on at least one of the upstream side and the downstream side of the propeller, and that guides water in the pipe to the propeller;
A generator for generating electric power by rotation of the drive shaft;
An anti-freezing system comprising: a heater attached to the pipe and connected to the generator and generating heat by electric power supplied from the generator.
前記発電機と前記ヒータとの間に設置され、前記発電機において生じた電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリと前記ヒータとの間に設置され、前記バッテリと前記ヒータとの電気的接続状態を切換えるスイッチと、
前記スイッチに接続されるとともに前記配管に取付けられ、該配管の温度を検知する温度センサとをさらに備え、
前記温度センサによる検知結果に基づいて、前記スイッチによる前記バッテリと前記ヒータとの電気的接続状態の切換えを行なう、請求項1に記載の凍結防止システム。
A battery that is installed between the generator and the heater and stores electric power generated in the generator;
A switch that is installed between the battery and the heater, and switches an electrical connection state between the battery and the heater;
A temperature sensor connected to the switch and attached to the pipe for detecting the temperature of the pipe;
The freeze prevention system according to claim 1, wherein the electrical connection state between the battery and the heater is switched by the switch based on a detection result by the temperature sensor.
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