JP4367562B2 - Sluice freezing prevention device - Google Patents
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Description
本発明は、水門の凍結防止装置に関し、更に具体的には、誘導加熱方式の中の表皮電流加熱方式を用いた水門の凍結防止装置に関するものである。 The present invention relates to a sluice freezing prevention device, and more specifically to a sluice freezing prevention device using a skin current heating method in an induction heating method.
寒冷地のダム等の水門は、しばしば凍結により開閉不能になる。具体的には、降雪地域に於ける水門設備は、冬期の貯水池の水門扉体に接する水面に氷雪が発生し、更には扉体の上面、左右両溝部、側部水密ゴム板、下縁底部戸当板、底部水密ゴム板等に氷雪が発生し、扉体本体が凍結してしばしば開閉不能になる。 A sluice such as a dam in a cold region often becomes inoperable due to freezing. Specifically, the sluice facilities in the snowfall area generate ice and snow on the water surface in contact with the sluice door body of the reservoir in winter, and furthermore, the top surface of the door body, both right and left grooves, side watertight rubber plates, bottom edge bottom Ice and snow are generated on the door plate, bottom watertight rubber plate, etc., and the door body itself freezes and often cannot be opened and closed.
そこで、冬季でも水門の開閉に支障が無いようにするため、次のような凍結を防止する熱源が利用されてきた。 Therefore, the following heat sources for preventing freezing have been used in order to prevent the sluice gate from being opened and closed even in winter.
(1)温水循環、温風循環、温油・不凍液循環等の各方式による加熱
これらの各方式には、加熱機器の故障、加熱配管の凍結の危険性、通風路の水溜による通風能力低下、油系路の破損による河川への油流出公害の発生等諸々の欠点が挙げられる。
(1) Heating by each method such as hot water circulation, hot air circulation, hot oil / antifreeze liquid circulation, etc.In each of these methods, there is a failure of the heating equipment, the risk of freezing of the heating pipe, a decrease in the ventilation capacity due to the accumulation of water in the ventilation path, There are various disadvantages such as the occurrence of oil spill pollution to the river due to the damage of the oil system.
(2)電気加熱
電気加熱には、抵抗加熱、アーク加熱、誘導加熱、赤外線加熱、ビーム加熱、その他の方式がある。
(2) Electric heating Electric heating includes resistance heating, arc heating, induction heating, infrared heating, beam heating, and other methods.
この中で、表皮電流発熱管を利用した水門凍結防止装置は、温水、温風や温油、不凍液循環方式による加熱方式に比較して、種々の利点を有している。図1及び図2は、いずれも表皮電流発熱管を示す図であり、図1は、直列表皮電流発熱管を、図2は誘導表皮電流発熱管を示している。これらにおいて、符号1,1′は強磁性をもつ発熱鋼管、2はこの鋼管内に比較的自由に通された絶縁電線又はケーブル、3は交流電源で通常は商用周波数であり、4,4′等は接続電線である。
Among these, the sluice freezing prevention device using the skin current heating tube has various advantages as compared with the heating method using hot water, hot air, hot oil, or the antifreeze liquid circulation method. 1 and 2 are diagrams each showing a skin current heating tube, FIG. 1 shows a series skin current heating tube, and FIG. 2 shows an induction skin current heating tube. In these,
図1の場合では、交流電源3の一端と鋼管1の端子6、交流電源3の他端と絶縁電線2、及び鋼管1の端子5と電線2の電源3の反対側端子を夫々接続して、交流電源3に対して絶縁電線2と鋼管1とが直列になるように接続している。
In the case of FIG. 1, one end of the
図2の場合では、絶縁電線2の両端と電源3の両端を接続線4,4′で夫々接続し、2本の鋼管1,1′はその両端において短絡片7,8で電気的に夫々接続され、電源3、接続電線4,4′及び電線2の作る1次回路に対して2次誘導回路を作るように構成されている。
In the case of FIG. 2, both ends of the insulated
図2において、鋼管1,1′等の肉厚をt(cm)、長さをl(cm)、鋼管内径をD(cm)とし、交流電流が鋼管の内表皮に流れる範囲を示す表皮の厚さをS(cm)とすると、t>2S、l≫D、D≫S、のような条件の下では、交流電流iはほとんど鋼管1,1′の外周部分に流出しない。従って、鋼管外周面に金属的接触をしてもアークが発生したり、人体、動物に危険を及ぼさない。なお、図1及び図2では単相交流回路で説明したが、これらの発熱管の組み合わせで多相交流回路の構成も可能である。
In FIG. 2, the thickness of the
このような表皮電流発熱管による水門凍結防止装置は、次の特許文献1で公知である。
図9の扉体断面中央部鋼板11、扉体前部鋼板31及び底部水門戸当板21の付近に発生する氷雪17,18,22,23が凍結すると、水門の開閉に支障をきたす。同様に、図10の溝形成板26及び戸当板28の付近に発生する氷雪29が凍結すると、水門の開閉に支障をきたす。
When the snow and
これを防止するため、図11に示すように、扉体断面中央部鋼板11、扉体前部鋼板31及び扉体底部水門戸当板21に、表皮電流発熱管の各群32,33,34,35,36を取付け、水門の11,31,21及び底部水密ゴム板20を加熱し、水門の凍結防止を行っている。同様に、図12の溝形成板26及び戸当板28に、表皮電流発熱管の各群37,38を取付け、水門の26,28及び側部水密ゴム板27を加熱し、水門の凍結防止を行っている。
In order to prevent this, as shown in FIG. 11, each
取付の方法としては、発熱菅1,1′を直接溶接付すること、状況によっては伝熱セメント等で代用すること、時には密着すること、が記載されている。以上が、特許文献1の表皮電流発熱管に関する開示内容である。
As a method of attachment, it is described that the
凍結防止に必要な電力は、気象条件或いは水門の構造と局部によって変化はあるが、凍結防止を必要とする面積1平方米当り数100ワットかこれをやや上回る程度で余り大きなものでなく、温水、温風、温油等による欠点を完全に除去でき高能率であるから熱量も少なく、自動制御が確実簡単であるから維持管理も殆ど必要なく凍結防止が可能である。 The electric power required to prevent freezing varies depending on the weather conditions or the structure and local area of the sluice, but it is not so large as a few hundred watts per square meter of area requiring freezing prevention, or slightly higher. It is possible to completely eliminate defects caused by hot air, hot oil, etc., and is highly efficient. Therefore, the amount of heat is small, and automatic control is surely simple.
このような表皮電流発熱管は加熱効率が優れていること、耐久性、耐候性に優れていることなどの利点を有する。 Such a skin current heating tube has advantages such as excellent heating efficiency, durability and weather resistance.
しかし、特許文献1に記載されている表皮電流発熱管は、形状が円管であり、取り付け方法は、直接溶接付け、伝熱セメントによる固定、密着のいずれかである。
However, the skin current heating tube described in
図6に示すように、表皮電流発熱管の各群は、水門鋼板11,21,26,28に対し、凍結防止に必要な発熱量に相当した本数だけ各群に分けて取り付けて、コンクリート側の各鋼板に接して取り付けられる。その取付け断面は、発熱管1,1′が円管形状であるため、水門鋼板11,21,26,28に対して線接触となる。このため、発熱管1,1′発熱の伝導経路は極めて限定されたものとなり、有効に伝熱されない。鋼板への伝熱を良くするため、伝熱セメント12等で密着することも考えられる。しかし、例え伝熱セメント12を充填して多少熱伝導を向上させたとしても、伝熱は十分とは言えない。
As shown in FIG. 6, each group of skin current heating tubes is attached to the
更に、伝熱セメント12の充填塗布のための作業は煩雑であり、作業性に問題があった。
Furthermore, the work for filling and applying the
更に、表皮電流発熱管発熱原理に基づく閉回路として、短絡片7,8(図2参照)の設置が必要であり、所定箇所で発熱管相互及び水門戸当板鋼材へ溶接付けされるので、これらの作業性にも問題があった。
Furthermore, as a closed circuit based on the heat generation principle of the skin current heating tube, it is necessary to install the short-
そこで、本発明は、伝熱効率を一層向上させた新規な水門の凍結防止装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel sluice-freezing prevention device with further improved heat transfer efficiency.
本発明は、上記目的に鑑みて、本発明に係る水門の凍結防止装置は、水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材に対して固着する発熱鋼板を備え、前記発熱鋼板は、並べて配置された複数個の発熱鋼板単体を有し、前記発熱鋼板単体は、概して矩形形状の強磁性鋼板から成り、該強磁性鋼板の内部に絶縁電線差込み孔を穿設して、該差込み孔に絶縁電線を通し、該絶縁電線に交流電源を接続した構成であり、前記発熱鋼板単体は、前記凍結防止範囲の被加熱部材に対して面接触して固着されている。 In view of the above-described object, the present invention provides a freeze prevention device for a sluice gate according to the present invention including a heat generating steel plate that is fixed to a heated member in a freeze prevention range of a sluice facility, and the heat generation steel plates are arranged side by side. The heat generating steel sheet has a plurality of heat generating steel sheets, and each of the heat generating steel sheets is made of a generally rectangular ferromagnetic steel sheet. In addition, an AC power source is connected to the insulated wire, and the heat-generating steel plate alone is fixed in surface contact with a member to be heated in the anti-freezing range.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記水門設備の凍結防止範囲の部材は、氷雪による凍結のおそれがある相対的に移動する部材であって、扉体中央部鋼板、扉体前部鋼板、扉体底部水門戸当板、底部水密ゴム、溝形成板及び戸当板側部水密ゴム板から成る群から選択されたいずれかであってよい。 Further, in the sluice freeze prevention device, the freeze prevention range member of the sluice facility is a relatively moving member that may freeze due to snow and snow, and the door body central steel plate, door body front steel plate, It may be one selected from the group consisting of a door body bottom water gate door plate, a bottom water tight rubber, a groove forming plate, and a door plate side water tight rubber plate.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記発熱鋼板は、複数個の前記発熱鋼板単体が、長さ方向、幅方向及び厚さ方向に必要な個数並べて配置されていてよい。 Further, in the sluice freezing prevention apparatus, the heat generating steel plate may include a plurality of the heat generating steel plates arranged in the length direction, the width direction, and the thickness direction.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記発熱鋼板は、所定個数の前記発熱鋼板単体毎に、前記交流電源に接続されていてもよい。 Furthermore, in the sluice freezing prevention apparatus, the heating steel plate may be connected to the AC power source for each predetermined number of heating steel plates.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記発熱鋼板単体は、概して矩形形状であり、該発熱鋼板単体の外側平面部分が、前記水門設備の凍結防止範囲の部材の平面部分に対して面接触して固着されていてもよい。 Further, in the sluice freezing prevention apparatus, the single exothermic steel plate has a generally rectangular shape, and an outer flat surface portion of the exothermic steel plate itself is in surface contact with a flat surface portion of a member in the antifreezing range of the sluice facility. And may be fixed.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材が平面でないとき、前記発熱鋼板単体の外周面をこれに適合する形状にしていてもよい。 Furthermore, in the sluice freeze prevention device, when the member to be heated in the freeze prevention range of the sluice facility is not flat, the outer peripheral surface of the exothermic steel plate alone may be shaped to fit this.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記発熱鋼板は、前記水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材に対して、溶接又はボルト締めにより固着されていてもよい。 Furthermore, in the sluice freeze prevention device, the heat generating steel plate may be fixed to a heated member in a freeze prevention range of the sluice facility by welding or bolting.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記交流電源は、単相交流電源又は三相交流電源であってよい。 Further, in the sluice freezing prevention apparatus, the AC power source may be a single-phase AC power source or a three-phase AC power source.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記発熱鋼板の内部に穿設された前記絶縁電線差込み孔は、必要発熱量に対応して、鋼板の板厚方向に一層以上あり、各層に複数本形成されていてもよい。 Furthermore, in the sluice freezing prevention device, the insulated wire insertion hole formed in the heat generating steel plate has one or more in the thickness direction of the steel plate corresponding to the required heat generation amount, and a plurality of holes are formed in each layer. May be.
更に、上記水門の凍結防止装置では、前記発熱鋼板単体は、前記強磁性鋼板の肉厚をt(cm)、長さをl(cm)、絶縁電線差込み孔の内径をD(cm)、交流電流が差込み孔の内周部分に流れる範囲を示す表皮の厚さをS(cm)、とすると、 t>2S 、l≫D 、 D≫S 、を満足していてもよい。 Further, in the sluice freezing prevention device, the heat-generating steel plate itself has the thickness of the ferromagnetic steel plate t (cm), the length 1 (cm), the inner diameter of the insulated wire insertion hole D (cm), and the alternating current. If the thickness of the skin showing the range where the current flows in the inner peripheral portion of the insertion hole is S (cm), t> 2S, l >> D, D >> S may be satisfied.
更に、上記水門の凍結防止装置では、複数個の前記絶縁電線差込み孔には、互いに隣同志の電流の方向が逆になるように前記絶縁電線を交互に折り返して通してもよい。 Further, in the sluice freezing prevention apparatus, the insulated wires may be alternately folded and passed through the plurality of insulated wire insertion holes so that the directions of currents adjacent to each other are reversed.
更に、本発明に係る水門の凍結防止装置の施工法は、水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材に、複数個の発熱鋼板単体を並べて固着する工程と、前記発熱鋼板単体に形成された絶縁電線差込み孔に、絶縁電線を通す工程と、前記絶縁電線の両端に交流電源を接続する工程とを含む、水門の凍結防止装置の施工法であって、前記発熱鋼板単体は、前記凍結防止範囲の被加熱部材に対して面接触して固着されている。 Further, the construction method of the sluice antifreeze device according to the present invention includes a step of fixing a plurality of exothermic steel plates to a heated member in a freeze prevention range of the sluice facility, and an insulation formed on the exothermic steel plate alone. A method for constructing a sluice freezing prevention device, including a step of passing an insulated wire through an electric wire insertion hole and a step of connecting an AC power source to both ends of the insulated wire, wherein the heating steel plate alone has the freeze prevention range. It is fixed in contact with the heated member.
本発明によれば、伝熱効率を一層向上させた新規な水門の凍結防止装置を提供することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the freezing prevention apparatus of the new sluice which improved heat transfer efficiency further can be provided.
以下、本発明に係る水門の凍結防止装置の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同じ要素に対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a sluice freezing prevention device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the figure, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[水門の凍結防止装置]
本実施形態に係る水門の凍結防止装置は、強磁性体の鋼板断面に孔を明け、この中に絶縁電線を通して構成する表皮電流発熱鋼板を利用したのである。この表皮電流発熱鋼板は、図2の誘導表皮電流発熱管と同じ発熱原理に基づくものである。
[Sluice freezing prevention device]
The anti-freezing device for a sluice according to the present embodiment uses a skin-current heating steel plate that has a hole formed in a cross section of a ferromagnetic steel plate and is configured to pass through an insulated wire. This skin current heating steel plate is based on the same heat generation principle as the induction skin current heating tube of FIG.
図3は、この表皮電流発熱鋼板の原理を説明する図である。この表皮電流発熱鋼板は、強磁性の発熱鋼板9の断面に、所定間隔をもって複数個の絶縁電線差込み孔10を穿設し、この差込み孔10に絶縁電線2を通し、絶縁電線2の両端に商用周波数の交流電源3を接続している。上述したように、交流電源3により電圧を印加すると、孔10の内周部分だけに2次電流が集中して流れ、ジュール熱により鋼板9が発熱する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the skin current heating steel plate. In this skin current heating steel plate, a plurality of insulated wire insertion holes 10 are formed at predetermined intervals in the cross section of the ferromagnetic
図2で説明した鋼管1,1′内面の2次電流i2は、短絡片7,8を閉路として循環電流として流れる。これに対し、図3の発熱鋼板9は、鋼板全体が鋼管及び短絡片となり、鋼板断面に穿設した孔内面(内周部分)に2次電流i2が流れ、鋼板9に循環電流(渦電流)が流れる。この表皮電流発熱鋼板の発熱作用は、図2の誘導表皮電流発熱管1,1′と同じ原理の発熱作用である。構造上、図2では発熱体が鋼管1,1′であり、図3では発熱体が鋼板9であり、この点で両者は異なっている。
The secondary current i 2 on the inner surfaces of the
図3の強磁性発熱鋼板9の奥行長は、穿設可能な短長寸法であることが好ましい。また、図3では、鋼板断面に対し(板厚方向に)一層の孔明け2個で構成しているが、層数及び孔明け個数は、凍結防止に必要な発熱量により、複数層及び複数個の穿設が可能ある。以下の説明で、1個の発熱鋼板9を「発熱鋼板単体」とも言うこととする。
The depth length of the ferromagnetic heat-generating
なお、図3は、交流電源3が単相交流の場合であり、絶縁電線差込み孔10は2の倍数本(偶数本)の孔が穿設される。交流電源として三相交流を使用する場合は、奇数本の孔が穿設される。なお、説明を簡単にするため、以下、単相交流を使用する場合を説明することを承知されたい。
FIG. 3 shows a case where the
図4に示すように、水門の凍結防止が必要な範囲に対応して、発熱鋼板は、発熱鋼板単体9,9′,9″を複数個連結して構成される。これら表皮電流発熱鋼板9,9′,9″は、単体毎に発熱している。ここで、図4の発熱鋼板は、鋼板断面に対し(板厚方向に)一層の孔明け4個で構成している例である。
As shown in FIG. 4, the exothermic steel plate is formed by connecting a plurality of
図5に示す発熱鋼板は、鋼板断面に対し(板厚方向に)二層の孔明け8個で構成している例である。このように、必要発熱量に応じて、鋼板断面に対して、二層以上の複数層からなる絶縁電線差込み孔10の穿設も可能であり、また、各層の絶縁電線差込み孔10の個数も任意に決定することができる。 The exothermic steel plate shown in FIG. 5 is an example in which eight holes are formed in two layers with respect to the cross section of the steel plate (in the thickness direction). Thus, depending on the required heat generation amount, it is possible to drill the insulated wire insertion holes 10 composed of two or more layers on the cross-section of the steel sheet, and the number of the insulated wire insertion holes 10 in each layer is also the same. It can be arbitrarily determined.
また、図4及び図5に示す例では、発熱鋼板単体9,9′,9″を長さ方向に複数個連結して構成した例を示している。しかし、発熱鋼板単体9,9′,9″を幅方法に複数個連結してもよい。更に、発熱鋼板単体9,9′,9″を厚さ方向に複数個重ねて連結して、多重化発熱鋼板としてもよい。
4 and 5 show an example in which a plurality of heat generating
また、交流電源3は、複数個連結した発熱鋼板単体9,9′,9″に対して、1個である必要はない。或る程度まとまった個数の発熱鋼板単体毎に、交流電源3を用意することもできる。これにより、1箇所に断線等の不良が発生しても、凍結防止装置の故障が一部分に限定され、凍結防止装置全体が故障することが避けられる。この場合、修復するためには、その或る程度まとまった個数の発熱鋼板単体を、修理・交換すればよい。
Further, the
図7に示すように、図3〜図5で説明した表皮電流発熱鋼板9〜9″は、被加熱部材である水門鋼板11,21,26,28に対して固着される。水門設備の被加熱部材は、氷雪により凍結のおそれのある相対的に移動する部材であり、即ち、移動部材及びこの移動部材に隣接する静止部材である。固着は、好ましくは、溶接付13又は固定締付ボルト14で密着するように取付ける。表皮電流発熱鋼板9〜9″が、水門鋼板11,21,26,28に対して密着して面接触するので、表皮電流発熱鋼板から水門鋼板等への熱伝導に優れ、熱効率の向上が図れる。図3〜図5で説明したように、発熱面を鋼板状の平面にすることで、水門鋼板11,21,26,28の平面に対して面接触することが出来、熱伝導を良好なものにしている。なお、水門鋼板11,21,26,28の形状が平面でない場合、その形状に適合する形状をもつ表皮電流発熱鋼板9〜9″を採用することで、両者を面接触して、同様な効果を得ることも出来る。
As shown in Fig. 7, the skin current
[水門への設置例]
この表皮電流発熱鋼板を水門の凍結防止箇所に設置した図を図13及び図14に、その拡大図を図15、図16、図17及び図18に、夫々示す。
[Example of installation on a sluice]
FIGS. 13 and 14 are views of the skin current heating steel plates installed at the freeze-prevention portions of the sluice, and enlarged views are shown in FIGS. 15, 16, 17 and 18, respectively.
図13の扉体断面中央部鋼板11、扉体前部鋼板31の裏面には、池水24の上面の氷雪17,18(図9参照)による影響がないように、表皮電流発熱鋼板の各群39,40,41が取付けられる。表皮電流発熱鋼板の各群39,40,41は、扉体断面中央部鋼板11、扉体前部鋼板31の外表面にも取付け可能である。池水24上流からの障害物(流木その他)に対し表皮電流発熱鋼板は機械的強度も十分であり、また直接発熱面が外面にあるため一層の融氷効果も得られる利点がある。
Each group of the skin current heating steel plates so that the back surface of the door body cross section
図15に示すように、表皮電流発熱鋼板の各群39,40,41は、扉体断面中央部鋼板11、扉体前部鋼板31の曲線表面に沿った形状に細分化され、溶接付13又は固定締付ボルト14等(図7参照)で設置される。
As shown in FIG. 15, each
図17に示すように、扉体断面中央部鋼板11、扉体前部鋼板31の底部には、底部水密ゴム板20があり、この水密ゴムの凍結防止のため水門戸当板21裏面に表皮電流発熱鋼板43が密着して取付られる。また、底部水密ゴム板20の押さえ板と一緒に表皮電流発熱鋼板42を取付け、表皮電流発熱鋼板42の伝熱で底部水密ゴム板20を加熱し凍結を防止する。
As shown in FIG. 17, there is a bottom
図14に示すように、水門の扉体誘導溝30のローラー25及び側部水密ゴム板27附近の凍結防止に、表皮電流発熱鋼板の各群44,45,46,47,48,49が取付けられる。
As shown in FIG. 14, each
図16及び図18に示すように、表皮電流発熱鋼板44,45,46は、溝形成板26の外面に取付られ、表皮電流発熱鋼板の直接の加熱により融氷雪が発揮できる。表皮電流発熱鋼板47は、側部水密ゴム板27の押さえ板と一緒に水密ゴム板27を加熱する。表皮電流発熱鋼板48,49は、いずれも溝形成板26,28の裏側に取付けられる。
As shown in FIGS. 16 and 18, the skin current
これらいずれの表皮電流発熱鋼板の各群44,45,46,47,48,49の個数は、凍結防止に必要な範囲により決定され、各群の熱鋼板断面の絶縁電線差込み孔10の穿設は、必要発熱量に従い、層数、孔個数等が決定される。
The number of each
[実施形態の利点・効果]
本実施形態に係る水門の凍結防止装置は、次のような利点・長所を有する。
[Advantages and effects of the embodiment]
The freeze prevention device for a sluice according to this embodiment has the following advantages and advantages.
(1)図3の強磁性発熱鋼板9の断面に孔10を穿設し、絶縁電線2を貫通して、交流電源3より電流i1を通電することにより、鋼板9が均一に発熱される。鋼板9は熱伝導性の良い材料で構成されているので、鋼板の温度が全面均一となり、温度差が無い。
(1) A
(2)発熱鋼板の発熱面を平面とすることで、図7に示すように凍結面の水門鋼板11,21,26,28の平滑面に対して面接触して、熱伝導をよくなり、熱効率を向上させることができる。
(2) By making the heat generating surface of the heat generating steel plate flat, it comes into surface contact with the smooth surface of the
(3)凍結防止が必要な範囲に対して、比較的短長寸法の強磁性発熱鋼板単体を必要個数用意すればよく、水門の任意の大きさ(長さ、幅等)の範囲に対して、凍結防止装置を構成することが出来る。強磁性発熱鋼板単体は、長さ方向、幅方向及び厚さ方向に、所望の個数用意し、凍結防止装置を構成することが出来る。 (3) For the range where freeze prevention is necessary, it is sufficient to prepare the required number of relatively short and long ferromagnetic heat-generating steel plates, and to the range of any size (length, width, etc.) of the sluice. An anti-freezing device can be configured. A desired number of ferromagnetic exothermic steel sheets can be prepared in the length direction, width direction, and thickness direction to constitute an antifreezing device.
(4) 凍結面の水門鋼板が平面でない部分に対しては、その形状に適合する形状をもつ発熱鋼板単体を用意することで、両者間を面接触することが出来る。 (4) For the part where the sluice steel plate on the frozen surface is not flat, it is possible to make a surface contact between them by preparing a single exothermic steel plate having a shape suitable for the shape.
(5) 強磁性発熱鋼板単体は、鋼板断面に対して、二層以上の複数層からなる絶縁電線差込み孔10の穿設が可能であり、また、各層の絶縁電線差込み孔の個数も任意に決定することができる。 (5) A single ferromagnetic heat-generating steel plate can be provided with two or more layers of insulated wire insertion holes 10 in the cross section of the steel plate, and the number of insulated wire insertion holes in each layer can be arbitrarily set. Can be determined.
(6)或る程度の個数毎の強磁性発熱鋼板単体に対して、交流電源を用意することで、一箇所で発生した不良が、凍結防止装置全体に及ぶのを防ぐことが出来る。この場合、不良発生箇所単位で修理・交換すれば良く、保守作業も効率的に行える。 (6) By preparing an AC power supply for a certain number of ferromagnetic exothermic steel plates, it is possible to prevent a failure occurring at one location from reaching the entire freeze prevention device. In this case, repair and replacement may be performed in units of defects, and maintenance work can be performed efficiently.
(7)従来の発熱鋼管1,1′の円管と水門鋼板11,21,26,28との取り付けのための伝熱セメント12を塗布する作業性(図6参照)が無くなる。
(7) The workability (see FIG. 6) of applying the
(8)表皮電流発熱管の発熱原理に基づく閉回路としての短絡片(図2参照)は、発熱鋼板がその機能を奏するため、短絡片の溶接作業の必要が無くなる。 (8) The short circuit piece (see FIG. 2) as a closed circuit based on the heat generation principle of the skin current heat generating tube eliminates the need for welding work of the short circuit piece because the heat-generating steel plate performs its function.
(9)発熱鋼板であるので、設置箇所の機械的強度も増す。 (9) Since it is a heat-generating steel plate, the mechanical strength of the installation location is also increased.
(10) 凍結防止装置は、門扉体前上部上流外面側の流木接触場所等への設置も可能である。 (10) The anti-freezing device can also be installed at the driftwood contact area on the upper upstream side of the gate body.
[代替例他]
以上、本発明に係る水門の凍結防止装置の実施形態を説明したが、これらは例示であって、本発明を限定するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・変更・削除・変更・改良等は本発明に含まれる。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
[Alternative examples]
As mentioned above, although embodiment of the freeze prevention apparatus of the sluice concerning this invention was described, these are illustrations and do not limit this invention. Additions, changes, deletions, changes, improvements, and the like that can be easily made by those skilled in the art to the present embodiment are included in the present invention. The technical scope of the present invention is defined by the description of the appended claims.
1,1′:強磁性をもつ発熱管、 2:絶縁電線、 3:交流電源、 4,4′:接続電線、 5,6:端子、 7,8:短絡片、 9,9′,9″:強磁性をもつ発熱鋼板、 10:絶縁電線差込み孔、 11:扉体断面中央部鋼板、 12:伝熱セメント、 13:溶接、 14:固定締付ボルト、 15:扉体、 16:扉体両側支持構造、 17,18:氷雪、 19:門扉巻上ロープ、 20:底部水密ゴム板、 21:水門戸当板、 22,23:氷雪、 24:池水、 25:ローラー、 26:溝形成板、 27:側部水密ゴム板、 28:戸当板、 29:氷雪、 30:扉体誘導溝、 31,32:通風路、 33:扉体前部鋼板、 32,33,34,35,36,37,38:誘導表皮電流発熱管の各群、 39,40,41,44,45,46:表皮電流発熱鋼板(一層孔)の外部取付の各群、 43,48,49:表皮電流発熱鋼板(一層孔)のコンクリート側取付けの各群、 42,47:表皮電流発熱鋼板(複層孔)の外部取付けの各群、
t1:発熱鋼板(一層孔穿設)の肉厚(cm)、 t2:発熱鋼板(複数層孔穿設相互間)の肉厚(cm)、 i1:電源側1次電流(A)、 i2:鋼管側2次電流(A)、
1, 1 ': Heat generation tube having ferromagnetism, 2: Insulated wire, 3: AC power supply, 4, 4': Connection wire, 5, 6: Terminal, 7, 8: Short-circuiting piece, 9, 9 ', 9 " : Ferrous heat generating steel plate, 10: Insulated wire insertion hole, 11: Central steel plate of door section, 12: Heat transfer cement, 13: Welding, 14: Fixing bolt, 15: Door body, 16: Door body Support structure on both sides, 17, 18: Ice / snow, 19: Gate winding rope, 20: Bottom watertight rubber plate, 21: Sluice door plate, 22, 23: Ice / snow, 24: Pond water, 25: Roller, 26: Groove formation plate 27: Side watertight rubber plate, 28: Door plate, 29: Ice and snow, 30: Door body guide groove, 31, 32: Ventilation path, 33: Door body front steel plate, 32, 33, 34, 35, 36 , 37, 38: each group of induction skin current heating tubes, 39, 40, 41, 44, 45, 46: skin current Each group of external attachment of thermal steel plate (single layer hole), 43, 48, 49: Each group of concrete side mounting of skin current heating steel plate (single layer hole), 42, 47: Outside of skin current heating steel plate (multilayer hole) Each group of mounting,
t 1 : Thickness (cm) of heat-generating steel plate (single-layer hole drilling), t 2 : Thickness (cm) of heat-generating steel plate (between multiple-layer holes drilled), i 1 : Power source side primary current (A) I 2 : Steel pipe side secondary current (A),
Claims (12)
前記発熱鋼板は、並べて配置された複数個の発熱鋼板単体を有し、
前記発熱鋼板単体は、概して矩形形状の強磁性鋼板から成り、該強磁性鋼板の内部に絶縁電線差込み孔を穿設して、該差込み孔に絶縁電線を通し、該絶縁電線に交流電源を接続した構成であり、
前記発熱鋼板単体は、前記凍結防止範囲の被加熱部材に対して面接触して固着されている、水門の凍結防止装置。 It has a heat generating steel plate that adheres to the heated member in the freeze prevention range of the sluice gate equipment
The exothermic steel plate has a plurality of exothermic steel plates arranged side by side,
The heat-generating steel plate itself is generally composed of a rectangular-shaped ferromagnetic steel plate, and an insulated wire insertion hole is formed inside the ferromagnetic steel plate, the insulated wire is passed through the insertion hole, and an AC power source is connected to the insulated wire. Configuration
The sluice freezing prevention device, wherein the exothermic steel plate is fixed in surface contact with a heated member in the freezing prevention range.
前記水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材は、氷雪による凍結のおそれがある相対的に移動する部材であって、扉体中央部鋼板、扉体前部鋼板、扉体底部水門戸当板、底部水密ゴム、溝形成板及び戸当板側部水密ゴム板から成る群から選択されたいずれかである、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The member to be heated in the anti-freezing range of the sluice gate is a relatively moving member that may freeze due to snow and snow, and the door body center plate steel plate, the door body front plate steel plate, the door body bottom sluice door plate, The sluice freezing prevention device, which is one selected from the group consisting of a bottom watertight rubber, a groove forming plate, and a door plate side watertight rubber plate.
前記発熱鋼板は、複数個の前記発熱鋼板単体が、長さ方向、幅方向及び厚さ方向に必要な個数並べて配置されている、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The heat generating steel plate is a sluice freezing prevention device in which a plurality of the heat generating steel plates are arranged in a necessary number in the length direction, width direction and thickness direction.
前記発熱鋼板は、所定個数の前記発熱鋼板単体毎に、前記交流電源に接続されている、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The sluice freezing prevention device, wherein the heat generating steel plate is connected to the AC power source for each predetermined number of heat generating steel plates.
前記発熱鋼板単体は、概して矩形形状であり、該発熱鋼板単体の外側平面部分が、前記水門設備の凍結防止範囲の部材の平面部分に対して面接触して固着されている、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The exothermic steel plate has a generally rectangular shape, and the outer plane portion of the exothermic steel plate is fixed in surface contact with the plane portion of the antifreeze range member of the sluice facility, and the sluice freeze prevention apparatus.
前記水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材が平面でないとき、前記発熱鋼板単体の外周面をこれに適合する形状にしている、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
When the member to be heated in the freeze prevention range of the sluice gate is not flat, the sluice freeze prevention device is configured such that the outer peripheral surface of the heat-generating steel plate is adapted to this.
前記発熱鋼板は、前記水門設備の凍結防止範囲の被加熱部材に対して、溶接又はボルト締めにより固着されている、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The sluice freezing prevention device, wherein the heat generating steel plate is fixed to a member to be heated in a freezing prevention range of the sluice facility by welding or bolting.
前記交流電源は、単相交流電源又は三相交流電源である、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The AC power source is a sluice freezing prevention device, which is a single-phase AC power source or a three-phase AC power source.
前記発熱鋼板の内部に穿設された前記絶縁電線差込み孔は、必要発熱量に対応して、鋼板の板厚方向に一層以上あり、各層に複数本形成されている、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
The sluice freezing prevention device, wherein the insulated wire insertion hole formed in the heat generating steel plate has one or more layers in the thickness direction of the steel plate corresponding to the required heat generation amount, and a plurality of holes are formed in each layer.
前記発熱鋼板単体は、前記強磁性鋼板の肉厚をt(cm)、長さをl(cm)、絶縁電線差込み孔の内径をD(cm)、交流電流が差込み孔の内周部分に流れる範囲を示す表皮の厚さをS(cm)、とすると、 t>2S 、 l≫D 、 D≫S 、を満足する、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
In the heat generating steel plate alone, the thickness of the ferromagnetic steel plate is t (cm), the length is l (cm), the inner diameter of the insulated wire insertion hole is D (cm), and the alternating current flows through the inner peripheral portion of the insertion hole. A sluice freezing prevention device satisfying t> 2S, l >> D, D >> S, where S (cm) is the thickness of the epidermis showing the range.
複数個の前記絶縁電線差込み孔には、互いに隣同志の電流の方向が逆になるように前記絶縁電線を交互に折り返して通している、水門の凍結防止装置。 In the sluice freezing prevention device according to claim 1,
A sluice freezing prevention device in which the insulated wires are alternately folded and passed through the plurality of insulated wire insertion holes so that the directions of currents adjacent to each other are reversed.
前記発熱鋼板単体に形成された絶縁電線差込み孔に、絶縁電線を通す工程と、
前記絶縁電線の両端に交流電源を接続する工程とを含む、水門の凍結防止装置の施工法であって、
前記発熱鋼板単体は、前記凍結防止範囲の被加熱部材に対して面接触して固着されている、水門の凍結防止装置の施工法。 A step of arranging a plurality of heat-generating steel plates in a fixed manner on a member to be heated in a freeze prevention range of a sluice facility,
Passing the insulated wire through the insulated wire insertion hole formed in the exothermic steel plate; and
Including a step of connecting an AC power supply to both ends of the insulated wire, and a method of constructing a sluice freezing prevention device,
The construction method of the sluice anti-freezing device, wherein the exothermic steel plate is fixed in surface contact with the heated member in the anti-freezing range.
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