JP5722746B2 - Sluice freezing prevention device - Google Patents

Sluice freezing prevention device Download PDF

Info

Publication number
JP5722746B2
JP5722746B2 JP2011231440A JP2011231440A JP5722746B2 JP 5722746 B2 JP5722746 B2 JP 5722746B2 JP 2011231440 A JP2011231440 A JP 2011231440A JP 2011231440 A JP2011231440 A JP 2011231440A JP 5722746 B2 JP5722746 B2 JP 5722746B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sluice
heated
insulated wire
prevention device
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011231440A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013087573A (en
Inventor
正一 原
正一 原
武臣 出田
武臣 出田
浩史 馬場
浩史 馬場
真吾 山田
真吾 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Original Assignee
IHI Corp
IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp, IHI Infrastructure Systems Co Ltd filed Critical IHI Corp
Priority to JP2011231440A priority Critical patent/JP5722746B2/en
Publication of JP2013087573A publication Critical patent/JP2013087573A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5722746B2 publication Critical patent/JP5722746B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Barrages (AREA)

Description

本発明は、水門設備の凍結の虞がある部分を加熱することで凍結を防止する水門の凍結防止装置に係り、特に、誘導加熱(Induction Hearting)を利用した水門の凍結防止装置に関する。   The present invention relates to a sluice freezing prevention device that prevents freezing by heating a portion of a sluice facility that may be frozen, and more particularly, to a sluice freezing prevention device that uses induction heating.

水門設備には、水を堰き止め或いは開放するために開閉される扉体と、扉体の開閉動作に伴って扉体が摺接、押付又は離反される戸当たり金物とが備えられている。ここで、冬季や厳冬期においては、扉体及び戸当たり金物の近傍の水が凍結して扉体が戸当たり金物に氷着し、扉体が開閉不能となる場合がある。これを防止するため、扉体や戸当たり金物等の凍結の虞がある部分(凍結防止部)を加熱し、扉体の氷着を防止するようにしている。   The sluice facility is provided with a door body that is opened and closed to dam or release water, and a door-end fitting that is slidably contacted, pressed, or separated in accordance with the opening and closing operation of the door body. Here, in the winter season or the severe winter season, the water in the vicinity of the door body and the door-to-door hardware freezes, the door body freezes on the door-to-door hardware, and the door body may not be opened and closed. In order to prevent this, a portion (freezing prevention portion) that may be frozen such as a door body or a metal fitting per door is heated to prevent icing of the door body.

凍結防止部を加熱する水門の凍結防止装置として、水門設備の凍結防止部に配設された被加熱部材と、被加熱部材に装着された鋼管と、鋼管に挿通された絶縁電線と、絶縁電線に接続された交流電源とを備えたものが知られている(特許文献1〜3参照)。この凍結防止装置は、交流電源から絶縁電線に通電した交流電流の交番磁束によって鋼管に誘導電流(渦電流)を生起させ、渦電流が流れる鋼管の電気抵抗に応じたジュール熱によって鋼管を発熱(誘導加熱)させることで、鋼管が装着された被加熱部材を加熱し、凍結防止部での水の凍結を防止して扉体の氷着を防止する。   As a freeze prevention device for a sluice that heats the freeze prevention part, a heated member disposed in the freeze prevention part of the sluice gate, a steel pipe attached to the heated member, an insulated wire inserted through the steel pipe, and an insulated wire The thing provided with the alternating current power supply connected to is known (refer patent documents 1-3). This anti-freezing device generates an induction current (eddy current) in the steel pipe by an alternating magnetic flux of alternating current supplied to the insulated wire from the AC power source, and generates heat from the steel pipe by Joule heat according to the electrical resistance of the steel pipe through which the eddy current flows ( Induction heating) heats the member to be heated to which the steel pipe is mounted, prevents water from freezing in the freeze prevention portion, and prevents the door body from icing.

特公昭57−40293号公報Japanese Patent Publication No.57-40293 特開2009−256942号公報JP 2009-256942 A 特開2009−287389号公報JP 2009-287389 A

ところで、従来の水門の凍結防止装置においては、被加熱部材がコンクリート等で埋設されている場合であっても、露出部(地上部)から被加熱部材に亘って鋼管を配設し、その鋼管に絶縁電線を引き抜き可能に挿通することで、絶縁電線を保護すると共に、メンテナンス時に絶縁電線の交換を行うようにしていた。このため、地上部から被加熱部材の手前までの部分(加熱する必要がない部分)の鋼管も誘導電流によるジュール熱によって発熱してしまい、無駄に電力を消費することとなっていた。   By the way, in the conventional sluice freeze prevention device, even if the member to be heated is buried in concrete or the like, a steel pipe is disposed from the exposed part (ground part) to the member to be heated, and the steel pipe By inserting the insulated wire in such a manner that it can be pulled out, the insulated wire is protected and the insulated wire is replaced during maintenance. For this reason, the steel pipe of the part (part which does not need to be heated) from the ground part to the front of the member to be heated also generates heat due to Joule heat due to the induction current, and power is consumed wastefully.

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、管体を被加熱部材から交流電源側に延出してその管体に絶縁電線を挿通した水門の凍結防止装置において、管体の加熱が不要な部分は発熱させず、管体の加熱が必要な部分のみを発熱させ、消費電力の低減を図った水門の凍結防止装置を提供することにある。   The object of the present invention, which was created in view of the above circumstances, is to heat a tubular body in a freeze prevention device for a sluice that extends the tubular body from a member to be heated to the AC power supply side and inserts an insulated wire through the tubular body. It is an object of the present invention to provide a sluice freezing prevention device that does not generate heat in a portion that does not require heating but generates heat only in a portion that requires heating of a pipe body, thereby reducing power consumption.

上記目的を達成するために創案された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部に配設された被加熱部材と、被加熱部材に設置された管体と、管体に挿通された絶縁電線と、絶縁電線に接続された交流電源とを備え、交流電源により絶縁電線に交流電流を通電することで管体に誘導電流を生じさせ管体を発熱させるようにした水門の凍結防止装置であって、管体が、被加熱部材から交流電源側に延出されており、交流電源側の端部から被加熱部材の手前までの部分は誘導電流が生じ難い第1材で形成され、被加熱部材の部分は第1材よりも誘導電流が生じ易い第2材で形成されたことを特徴とする。   The sluice freezing prevention device according to the present invention created to achieve the above object includes a heated member disposed in a freezing prevention part of a sluice facility, a tubular body installed in the heated member, and a tubular body A sluice comprising an insulated wire inserted into the insulated wire and an alternating current power source connected to the insulated wire, and an alternating current is passed through the insulated wire by the alternating current power source to generate an induced current in the tubular body and heat the tubular body. The first material in which the tube extends from the member to be heated to the AC power source side, and the portion from the end on the AC power source side to the front of the member to be heated is less likely to generate an induced current. The part of the member to be heated is formed of a second material that is more likely to generate an induced current than the first material.

第2材の透磁率が、第1材の透磁率よりも大きいものであってもよい。第1材が非磁性体であり、第2材が磁性体であってもよい。第1材が、オーステナイト系ステンレス材(SUS304等)又は樹脂であってもよい。   The permeability of the second material may be greater than the permeability of the first material. The first material may be a non-magnetic material, and the second material may be a magnetic material. The first material may be an austenitic stainless material (SUS304 or the like) or a resin.

管体の第1材で形成された部分の少なくとも一部が、コンクリートで覆われていてもよい。管体の第1材の部分と第2材の部分とが、不導体を介して接続されていてもよい。   At least a part of the portion formed of the first material of the tubular body may be covered with concrete. The first material portion and the second material portion of the tubular body may be connected via a non-conductor.

本発明に係る水門の凍結防止装置によれば、加熱が不要な管体の第1材の部分を殆ど又は全く発熱させることなく、加熱が必要な管体の第2材の部分を重点的に発熱させることができる。よって、管体の全体を満遍なく発熱させていた従来例と比べ、消費電力を低減することができる。   According to the sluice freezing prevention device according to the present invention, the second material portion of the tubular body that needs to be heated is focused on without generating little or no heat of the first material portion of the tubular body that does not require heating. Can generate heat. Therefore, power consumption can be reduced as compared with the conventional example in which the entire tube is uniformly heated.

また、絶縁電線に交流電流を通電した際、誘導電流が管体の第2材の部分に集中して生起されるので、管体の全体に満遍なく誘導電流が生起されていた従来例と比べると、第2材の部分に生起される誘導電流値が大きくなって発熱量が高まる。よって、被加熱部材を効率よく加熱することができる。   In addition, when an alternating current is passed through an insulated wire, the induced current is concentrated and generated in the second material portion of the tube, so compared to the conventional example in which the induced current is generated uniformly throughout the tube. The induced current value generated in the second material portion increases and the amount of heat generation increases. Therefore, the member to be heated can be efficiently heated.

本発明の前提となる、誘導加熱を利用した鋼管発熱式ヒーターの概略を表す斜視図である。It is a perspective view showing the outline of the steel pipe exothermic heater using induction heating used as the premise of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る水門の凍結防止装置の概略を表す斜視図である。It is a perspective view showing the outline of the freeze prevention apparatus of the sluice concerning 1st Embodiment of this invention. 図2に示す凍結防止装置の側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of the antifreezing device shown in FIG. 2. 図1、図2に示す凍結防止装置に備えられた管体の第1材の部分と第2材の部分との接続部を表す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the connection part of the 1st material part and 2nd material part of the pipe body with which the freeze prevention apparatus shown in FIG. 1, FIG. 2 was equipped. 本発明の第2実施形態に係る水門の凍結防止装置の側断面図である。It is a sectional side view of the freeze prevention apparatus of the sluice concerning 2nd Embodiment of this invention. 図5のVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(本発明の前提となる鋼管発熱式ヒーター)
図1に示すように、鋼管発熱式ヒーター1xは、発熱体となる鋼管(管体)2xと、管体2xに挿通された絶縁電線3と、絶縁電線3に接続された交流電源4とを備えており、交流電源4から絶縁電線3に通電した交流電流の交番磁束によって管体2xに誘導電流(渦電流)を生起させ、渦電流が流れる管体2xの電気抵抗に応じたジュール熱によって管体2xを発熱(誘導加熱)させるものである。
(Steel tube heating heater which is the premise of the present invention)
As shown in FIG. 1, a steel pipe heating type heater 1x includes a steel pipe (tube body) 2x serving as a heating element, an insulated wire 3 inserted through the tube body 2x, and an AC power source 4 connected to the insulated wire 3. An induced current (eddy current) is generated in the tubular body 2x by the alternating magnetic flux of the alternating current supplied to the insulated wire 3 from the alternating current power source 4, and the Joule heat corresponding to the electrical resistance of the tubular body 2x through which the eddy current flows The tube 2x generates heat (induction heating).

かかる鋼管発熱式ヒーター1xにおいては、管体2xの全体に誘導電流が生起されるため、そのジュール熱によって管体2xの全体が発熱してしまう。よって、これを水門の凍結防止装置に用いた場合、既述したように加熱が不要な部分の管体2xまでも同様に発熱してしまい、無駄な電力を消費していた。これを解消するようにしたものが、以下に説明する本発明に係る水門の凍結防止装置である。   In such a steel tube heating type heater 1x, an induced current is generated in the entire tube 2x, and therefore the entire tube 2x generates heat due to the Joule heat. Therefore, when this is used in a freeze prevention device for a sluice, as described above, even the portion of the tube body 2x that does not require heating similarly generates heat, and wasteful power is consumed. A device for solving this problem is a sluice freezing prevention device according to the present invention described below.

なお、並設された管体2xの両端同士を短絡片2yで電気的に接続するようにしてもよい。短絡片2yは、管体2xの外周面に発生する誘導電流(渦電流)を相殺する機能を発揮する。これにより、誘導電流が管体2yの外周面から漏電することを回避できる。   In addition, you may make it electrically connect both ends of the pipe body 2x arranged in parallel by the short circuit piece 2y. The short-circuit piece 2y exhibits a function of canceling the induced current (eddy current) generated on the outer peripheral surface of the tubular body 2x. Thereby, it can avoid that an induced current leaks from the outer peripheral surface of the tubular body 2y.

(水門)
先ず、図2、図3を用いて、本実施形態に係る凍結防止装置1が取り付けられる水門5について説明する。図2は凍結防止装置1が取り付けられた水門5の斜視図、図3は図2に示す凍結防止装置1及び水門5の側断面図である。この水門5は、水の放流管6がコンクリート7に埋設されており、その放流管6に、扉体8を上下スライド可能に収容するケーシング(ボンネット)9が接続されている。ボンネット9は、略直方体状に形成された中空体からなり、放流管6が接続されるボンネット9の正面9aには、放流管6の形状に合わせて入口91が開口されており、その反対側であるボンネット9の背面9bには、下流側の水路10に接続される出口92が開口されている。
(Sluice)
First, the sluice 5 to which the freeze prevention device 1 according to the present embodiment is attached will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a perspective view of the sluice 5 to which the freeze prevention device 1 is attached, and FIG. 3 is a side sectional view of the freeze prevention device 1 and the sluice 5 shown in FIG. In the sluice 5, a water discharge pipe 6 is embedded in the concrete 7, and a casing (bonnet) 9 that accommodates the door body 8 so as to be vertically slidable is connected to the discharge pipe 6. The bonnet 9 is formed of a hollow body formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and an inlet 91 is opened in accordance with the shape of the discharge pipe 6 on the front surface 9a of the bonnet 9 to which the discharge pipe 6 is connected. An outlet 92 connected to the downstream water channel 10 is opened on the back surface 9b of the bonnet 9.

ボンネット9に収容された扉体8は、昇降装置11によって昇降される。昇降装置11は、油圧ジャッキ12からなり、ボンネット9の頂部のボンネットカバー9cに装着されたシリンダ12aと、シリンダ12a内に収容されたピストン(図示せず)と、上端がピストンに下端が扉体8に接続されたロッド12bとを有する。ピストンを図示しない油圧装置によって上昇させることで扉体8を引き上げて入口91を開放し、油圧装置によってピストンを下降させることで扉体8を押し下げて入口91を閉じる。なお、昇降装置11は、油圧ジャッキ12に限られず、扉体8をワイヤで吊り上げ又は吊り下ろすウィンチでもよい。   The door body 8 accommodated in the bonnet 9 is lifted and lowered by the lifting device 11. The lifting device 11 includes a hydraulic jack 12, a cylinder 12a mounted on a bonnet cover 9c at the top of the bonnet 9, a piston (not shown) accommodated in the cylinder 12a, an upper end of the piston, and a lower end of the door body. 8 and a rod 12b connected to 8. The piston 8 is lifted by a hydraulic device (not shown) to raise the door body 8 to open the inlet 91, and the piston is lowered by the hydraulic device to push down the door body 8 to close the inlet 91. The lifting device 11 is not limited to the hydraulic jack 12 and may be a winch that lifts or hangs the door body 8 with a wire.

扉体8によって開閉されるボンネット9の入口91には、扉体8の正面8aが接触するシールリング13が設けられている。シールリング13は、黄銅等の比較的軟らかい金属により入口91の周方向に沿って形成された断面三角形状のリング体からなり、扉体8が下降したときに扉体8の正面8aと接触して止水する。冬季や厳冬期には、下降した扉体8の正面8aとシールリング13との接触部近傍の水が凍結し、扉体8がシールリング13に氷着して開放できなくなる事態が生じ得る。よって、シールリング13の近傍を加熱して、上述の氷着を防止する必要がある。本実施形態においては、上述した扉体8とシールリング13との接触部が凍結防止部に相当し、シールリング13が被加熱部材に相当する。   At the entrance 91 of the bonnet 9 that is opened and closed by the door body 8, a seal ring 13 that contacts the front surface 8 a of the door body 8 is provided. The seal ring 13 is formed of a ring body having a triangular cross section formed along the circumferential direction of the inlet 91 with a relatively soft metal such as brass, and contacts the front surface 8a of the door body 8 when the door body 8 is lowered. Stop the water. In winter and severe winter, water near the contact portion between the front surface 8a of the lowered door body 8 and the seal ring 13 may freeze, and the door body 8 may freeze on the seal ring 13 and be unable to be opened. Therefore, it is necessary to heat the vicinity of the seal ring 13 to prevent the above-mentioned ice deposition. In the present embodiment, the contact portion between the door body 8 and the seal ring 13 described above corresponds to a freeze prevention portion, and the seal ring 13 corresponds to a member to be heated.

(第1実施形態:水門の凍結防止装置)
次に、シールリング(被加熱部材)13を加熱して上述した接触部(凍結防止部)近傍の水の凍結を防止することができる第1実施形態に係る水門の凍結防止装置1について説明する。図2、図3に示すように、この凍結防止装置1は、被加熱部材としてのシールリング13を加熱するための管体2を有する。
(First embodiment: sluice freeze prevention device)
Next, the sluice freezing prevention apparatus 1 according to the first embodiment capable of preventing the water near the contact part (freezing prevention part) described above by heating the seal ring (heated member) 13 will be described. . As shown in FIGS. 2 and 3, the freeze prevention device 1 has a tube body 2 for heating a seal ring 13 as a member to be heated.

管体2は、地上からコンクリート7に埋設されたシールリング13に向かって下方に延出され、シールリング13の周りに沿って略環状に延伸された後、再び地上に突き出るように上方に延出されている。管体2は、図2、図3においては1本となっているが、複数本配設してもよい。管体2には、絶縁電線3が引き抜き可能に挿通されており、絶縁電線3には、地上において交流電源4が接続され、交流電流が通電されるようになっている。交流電源4には、50Hz又は60Hzの商用周波数の交流電源を用いてもよいが、これに限られるものではない。   The pipe body 2 extends downward from the ground toward the seal ring 13 embedded in the concrete 7, extends in a substantially annular shape around the seal ring 13, and then extends upward so as to protrude to the ground again. Has been issued. Although the number of the tube bodies 2 is one in FIGS. 2 and 3, a plurality of tube bodies 2 may be provided. An insulated wire 3 is inserted into the tube body 2 so that it can be pulled out, and an AC power supply 4 is connected to the insulated wire 3 on the ground so that an alternating current is applied. The AC power supply 4 may be an AC power supply having a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz, but is not limited thereto.

管体2は、交流電源4側の端部2aからシールリングの手前までの部分21が、絶縁電線3に交流電流を通電したとき誘導電流が生じ難い第1材で形成され、シールリング13の部分22が、第1材よりも誘導電流が生じ易い第2材で形成されている。管体2の第2材の部分22は、溶接等によってシールリング13の周りに取り付けられ、その取付部には、伝熱セメントが打設されている。伝熱セメントは、粉末状の炭素、セラミック、珪酸ソーダ、カルシウムシリケイト等から構成されており、誘導電流によって発熱した第2材の部分22の熱を的確にシールリング13に伝導する。   The tube body 2 is formed of a first material in which a portion 21 from the end portion 2a on the AC power supply 4 side to the front side of the seal ring is made of a first material that hardly generates an induced current when an AC current is passed through the insulated wire 3. The portion 22 is formed of a second material that is more likely to generate an induced current than the first material. The portion 22 of the second material of the tube body 2 is attached around the seal ring 13 by welding or the like, and heat transfer cement is placed on the attachment portion. The heat transfer cement is made of powdered carbon, ceramic, sodium silicate, calcium silicate, and the like, and accurately conducts heat of the second material portion 22 generated by the induced current to the seal ring 13.

第2材の部分22の透磁率は、第1材の部分21の透磁率よりも大きい。透磁率が大きい方が誘導電流が生じ易いからである。例えば、第2材の部分22には、SS材(一般構造用圧延鋼材)、SM材(溶接構造用圧延鋼材)、SN材(建築構造用圧延鋼材)等の炭素鋼の他、コバルト、ニッケル等の磁性体が用いられ、第1材の部分21には、オーステナイト系ステンレス材(SUS304等)、アルミ、銅の他、塩化ビニル等の樹脂等の非磁性体が用いられる。本実施形態では、第2材の部分22に鋼管が用いられ、第1材の部分21にオーステナイト系ステンレス材(SUS304等)管又は塩化ビニル管が用いられている。   The permeability of the second material portion 22 is greater than the permeability of the first material portion 21. This is because an induced current is more likely to occur when the permeability is higher. For example, the second material portion 22 includes carbon steel such as SS material (rolled steel material for general structure), SM material (rolled steel material for welded structure), SN material (rolled steel material for building structure), cobalt, nickel. The first material portion 21 is made of an austenitic stainless material (SUS304 or the like), aluminum, copper, or a nonmagnetic material such as a resin such as vinyl chloride. In the present embodiment, a steel pipe is used for the second material portion 22, and an austenitic stainless steel (SUS304 or the like) tube or a vinyl chloride tube is used for the first material portion 21.

このような構成によれば、絶縁電線3に交流電流を通電したとき、管体2は、加熱が不要な第1材の部分21(管体3の交流電源4側の端部2aからシールリング13の手前までの部分)が殆ど又は全く発熱することなく、加熱が必要な第2材の部分22(管体2のシールリング13の部分)が重点的に発熱することになる。よって、管体2の全体を満遍なく発熱させていた従来の鋼管発熱式ヒーター(従来例)1xと比べ、消費電力を低減することができる。すなわち、第2材の部分22にて従来例と同等の発熱量を得るのであれば、絶縁電線3に通電する交流電流値を従来例よりも小さくできる。   According to such a configuration, when an alternating current is supplied to the insulated wire 3, the tube body 2 has a first material portion 21 that does not require heating (the seal ring from the end portion 2a of the tube body 3 on the AC power supply 4 side). The second material portion 22 (the portion of the seal ring 13 of the tubular body 2) that needs to be heated mainly generates heat, with little or no heat generation at the portion 13 before 13). Therefore, power consumption can be reduced as compared with the conventional steel pipe heating type heater (conventional example) 1x that uniformly heats the entire tube body 2. That is, if the heat generation amount equivalent to that of the conventional example is obtained in the portion 22 of the second material, the value of the alternating current applied to the insulated wire 3 can be made smaller than that of the conventional example.

なお、管体2の第1材で形成された部分21は、シールリング13から離れている上、その殆どがコンクリート7で覆われており、加熱する必要がない。また、ボンネット9が磁性体(SS材等の炭素鋼)で構成されている場合には、管体2の第1材(オーステナイト系ステンレス材等の非磁性体)で形成された部分21を、ボンネット9から所定距離を隔てて設置することで、ボンネット9での誘導電流による発熱を避けるようにする。ここで、所定距離とは、管体2の第1材で形成された部分21内の絶縁電線3を流れる交流電流によってボンネット9に生起される誘導電流が事実上無視できる程度に小さく、ボンネット9が殆ど発熱しない距離である。 Note that the portion 21 formed of the first material of the tube body 2 is separated from the seal ring 13, and most of the portion 21 is covered with the concrete 7 and does not need to be heated. Moreover, when the bonnet 9 is comprised with a magnetic body (carbon steel, such as SS material), the part 21 formed with the 1st material (nonmagnetic bodies, such as austenitic stainless steel material) of the pipe body 2, By installing a predetermined distance from the bonnet 9, heat generation due to the induced current in the bonnet 9 is avoided. Here, the predetermined distance is so small that the induced current generated in the bonnet 9 by the alternating current flowing through the insulated wire 3 in the portion 21 formed of the first material of the tube body 2 is practically negligible. Is a distance that hardly generates heat.

また、図2に示すように、管体2の第2材で形成された部分22の両端部同士を短絡片25によって電気的に接続してもよい。短絡片25は、管体2の第2材で形成された部分22の外周面に発生する誘導電流(渦電流)を相殺し、誘導電流が部分22の外周面から漏電することを防止する。但し、漏電が問題とならない環境であれば、短絡片25は設置しなくてもよい。短絡片25を設置しない場合、管体2の第2材で形成された部分22における発熱量が高まるため、被加熱部材であるシールリング13を効率よく加熱できる。   Further, as shown in FIG. 2, both end portions of the portion 22 formed of the second material of the tube body 2 may be electrically connected by a short-circuit piece 25. The short-circuit piece 25 cancels the induced current (eddy current) generated on the outer peripheral surface of the portion 22 formed of the second material of the tube body 2 and prevents the induced current from leaking from the outer peripheral surface of the portion 22. However, the short-circuit piece 25 may not be installed in an environment where leakage is not a problem. When the short-circuit piece 25 is not installed, the amount of heat generated in the portion 22 formed of the second material of the tubular body 2 is increased, so that the seal ring 13 that is a member to be heated can be efficiently heated.

なお、絶縁電線3には、耐熱絶縁電線(耐熱絶縁ケーブル)が用いられている。絶縁電線3に交流電流を通電した際、管体2の第2材の部分22が発熱するため、その熱によって絶縁電線3が熱損傷することを回避する必要があるからである。また、絶縁電線3は、絶縁性を有しているため、交流電流を通電した際に、その交流電流が管体2を介して、放流管6、シールリング13、ボンネット9等に漏電することを防止できることは勿論である。   The insulated wire 3 is a heat-resistant insulated wire (heat-resistant insulated cable). This is because, when an alternating current is passed through the insulated wire 3, the second material portion 22 of the tube body 2 generates heat, and it is necessary to avoid the insulated wire 3 from being thermally damaged by the heat. Moreover, since the insulated wire 3 has insulation, when an alternating current is passed, the alternating current leaks to the discharge pipe 6, the seal ring 13, the bonnet 9, etc. via the tube 2. Of course, this can be prevented.

また、絶縁電線3は、コンクリート7に直接埋設されるのではなく、管体2に挿通されているため、水分や鋭利な突起等から防護される。加えて、絶縁電線3は、管体2に引き抜き可能に挿通されているため、数年から数十年毎に行われるメンテナンス時に、絶縁電線3の地上に露出した端部を把持して引き上げる等することで、管体2から引き抜かれる。   Further, since the insulated wire 3 is not directly embedded in the concrete 7 but is inserted through the tubular body 2, it is protected from moisture, sharp protrusions, and the like. In addition, since the insulated wire 3 is inserted into the tube body 2 so as to be pulled out, the end portion exposed to the ground of the insulated wire 3 is grasped and pulled up at the time of maintenance performed every several to several decades. By doing so, the tube body 2 is pulled out.

ところで、管体2の第1材の部分21をオーステナイト系ステンレス管とし、第2材の部分22を鋼管とした場合、それらの接続部において、異種金属間腐食(異種金属接触腐食)が生じる可能性がある。すなわち、上述した接続部に水分が存在すると、イオン化傾向の大きな鋼管(第2材の部分22)が陽極となり、イオン化傾向の小さなオーステナイト系ステンレス管(第1材の部分21)が陰極となって、陽極となる鋼管22に腐食が生じる。   By the way, when the first material portion 21 of the tubular body 2 is an austenitic stainless steel pipe and the second material portion 22 is a steel pipe, the dissimilar metal corrosion (dissimilar metal contact corrosion) may occur at the connecting portion. There is sex. That is, when moisture exists in the connecting portion described above, the steel tube (second material portion 22) having a large ionization tendency becomes an anode, and the austenitic stainless steel tube (first material portion 21) having a small ionization tendency becomes a cathode. Corrosion occurs in the steel tube 22 serving as the anode.

これを回避するために、図4に示すように、管体2の第1材の部分(オーステナイト系ステンレス管)21と第2材の部分(鋼管)22とを、電気的不導体である樹脂(塩化ビニル管)23を介して接続している。具体的には、オーステナイト系ステンレス管21の端部外周面と鋼管22の端部外周面とに雄ネジ21a、22aを形成し、塩化ビニル管23の内周面に雌ネジ23aが形成し、これら雄ネジ21a、22aと雌ネジ23aとを螺合することで、オーステナイト系ステンレス管21と塩化ビニル管23と鋼管22とを物理的(機械的)に接続している。塩化ビニル管23により、オーステナイト系ステンレス管21と鋼管22とを電気的に絶縁した状態にでき、異種金属接触腐食を回避できる。なお、オーステナイト系ステンレス管21と塩化ビニル管23、塩化ビニル管23と鋼管22とは螺合後に接着される。図4の24は接着部である。   In order to avoid this, as shown in FIG. 4, the first material portion (austenite stainless steel pipe) 21 and the second material portion (steel pipe) 22 of the tube body 2 are electrically non-conductive resin. It is connected via a (vinyl chloride pipe) 23. Specifically, male screws 21a and 22a are formed on the outer peripheral surface of the end portion of the austenitic stainless steel tube 21 and the outer peripheral surface of the end portion of the steel tube 22, and a female screw 23a is formed on the inner peripheral surface of the vinyl chloride tube 23. The austenitic stainless steel pipe 21, the vinyl chloride pipe 23, and the steel pipe 22 are physically (mechanically) connected by screwing these male screws 21a, 22a and female screws 23a. With the vinyl chloride pipe 23, the austenitic stainless steel pipe 21 and the steel pipe 22 can be electrically insulated, and contact with different metals can be avoided. The austenitic stainless steel pipe 21 and the vinyl chloride pipe 23, and the vinyl chloride pipe 23 and the steel pipe 22 are bonded together after screwing. Reference numeral 24 in FIG. 4 denotes an adhesive portion.

(第2実施形態)
図5、図6に、本発明の第2実施形態に係る水門の凍結防止装置1aを示す。図5は凍結防止装置1aが取り付けられた水門5の側断面図、図6は図5のVI−VI線断面図(凍結防止装置1a及び水門5の平断面図)である。本実施形態に係る凍結防止装置1aは、図2及び図3を用いて説明した第1実施形態に係る凍結防止装置1と基本的な構成要素は同一であり、第1実施形態のように扉体8を収容するボンネット9の正面9aのシールリング13の部分を加熱するのみならず、ボンネット9の側面9d及び背面9bをも加熱するようにした点が第1実施形態と相違する。よって、第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
5 and 6 show a sluice freezing prevention apparatus 1a according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side sectional view of the sluice 5 to which the freeze prevention device 1a is attached, and FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5 (a plan sectional view of the freeze prevention device 1a and the sluice 5). The anti-freezing device 1a according to the present embodiment has the same basic components as the anti-freezing device 1 according to the first embodiment described with reference to FIGS. 2 and 3, and a door as in the first embodiment. It differs from the first embodiment in that not only the portion of the seal ring 13 on the front surface 9a of the bonnet 9 that accommodates the body 8 is heated, but also the side surface 9d and the back surface 9b of the bonnet 9 are heated. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5、図6に示すように、第2実施形態においては、ボンネット9の正面9aに、シールリング13の部分を囲繞するようにして複数の管体2が配設されていることに加え、ボンネット9の側面9dの部分及び背面9bの部分にも、複数の管体2が配設されている。これらの管体2は、第1実施形態と同様に、第1材から形成された部分21(例えばオーステナイト系ステンレス管、塩化ビニル管)と、第2材から形成されて部分22(例えば鋼管)とを有し、それらが図4に示すように、電気的不導体である樹脂管23(例えば塩化ビニル管)を介して接続されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, in the second embodiment, in addition to the plurality of tube bodies 2 being disposed on the front surface 9 a of the bonnet 9 so as to surround the portion of the seal ring 13, A plurality of tubular bodies 2 are also disposed on the side surface 9d and the back surface 9b of the bonnet 9. Similar to the first embodiment, these pipe bodies 2 are a portion 21 (for example, an austenitic stainless steel tube or a vinyl chloride tube) formed from the first material and a portion 22 (for example, a steel tube) formed from the second material. As shown in FIG. 4, they are connected via a resin pipe 23 (for example, a vinyl chloride pipe) that is an electrically non-conductive material.

ボンネット9の正面9aにおける管体2の第2材の部分22は、シールリング13が装着されるように形成されたボンネット9の段差部9eの外周に接している。ボンネット9の側面9dにおける管体2の第2材の部分22は、ボンネット9の一方の側面9dに接して下方に延出され、回り込んで底面9fに接し、反対側の側面9dに接して上方に延出されている。ボンネット9の背面9cにおける管体2の第2材の部分22は、ボンネット9の出口92の外周に接している。また、各管体2には、絶縁電線3が引き抜き可能に挿通されており、絶縁電線には交流電源4が接続されている(図2参照)。   The portion 22 of the second material of the tubular body 2 on the front surface 9a of the bonnet 9 is in contact with the outer periphery of the step portion 9e of the bonnet 9 formed so that the seal ring 13 is attached. The second material portion 22 of the tube body 2 on the side surface 9d of the bonnet 9 extends downward in contact with one side surface 9d of the bonnet 9, wraps around, contacts the bottom surface 9f, and contacts the opposite side surface 9d. It extends upward. The portion 22 of the second material of the tube body 2 on the back surface 9 c of the bonnet 9 is in contact with the outer periphery of the outlet 92 of the bonnet 9. Moreover, the insulated wire 3 is penetrated by each tube body 2 so that extraction | drawer is possible, and AC power supply 4 is connected to the insulated wire (refer FIG. 2).

この第2実施形態によれば、ボンネット9の正面9aのシールリング13の部分を加熱できるのみならず、ボンネット9の側面9dの部分及び背面9bの部分をも加熱できるので、冬季や厳冬期に扉体8がボンネット9の下部に下ろされて閉じた状態で氷着することを確実に防止できる。なお、この第2実施形態の基本的な作用効果は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。   According to the second embodiment, not only can the portion of the seal ring 13 on the front surface 9a of the bonnet 9 be heated, but also the side surface 9d portion and the back surface 9b portion of the bonnet 9 can be heated. It is possible to surely prevent the door body 8 from being iced in a state where the door body 8 is lowered and closed at the bottom of the bonnet 9. In addition, since the basic effect of this 2nd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications within the scope of the claims. Needless to say, examples and modifications also belong to the technical scope of the present invention.

本発明は、水門設備の凍結防止部に配設された被加熱部材と、被加熱部材に設置された管体と、管体に挿通された絶縁電線と、絶縁電線に接続された交流電源とを備え、交流電源により絶縁電線に交流電流を通電することで管体に誘導電流を生じさせ管体を発熱させるようにした水門の凍結防止装置に利用できる。   The present invention relates to a heated member disposed in a freeze prevention part of a sluice gate, a pipe installed in the heated member, an insulated wire inserted through the tubular body, an AC power source connected to the insulated wire, and And an anti-freezing device for a sluice gate that generates an induced current in a tubular body by causing the insulated wire to pass an alternating current through an alternating current power source to generate heat.

1 凍結防止装置
1a 凍結防止装置
2 管体
2a 端部
21 第1材の部分
22 第2材の部分
23 不導体としての塩化ビニル管
3 絶縁電線
4 交流電源
5 水門
7 コンクリート
13 被加熱部材としてのシールリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anti-freezing apparatus 1a Anti-freezing apparatus 2 Tubing body 2a End part 21 First material part 22 Second material part 23 Vinyl chloride pipe as non-conductor 3 Insulated wire 4 AC power supply 5 Water gate 7 Concrete 13 As member to be heated Seal ring

Claims (6)

水門設備の凍結防止部に配設された被加熱部材と、該被加熱部材に設置された管体と、該管体に挿通された絶縁電線と、該絶縁電線に接続された交流電源とを備え、該交流電源により前記絶縁電線に交流電流を通電することで前記管体に誘導電流を生じさせ前記管体を発熱させるようにした水門の凍結防止装置であって、
前記管体が、前記被加熱部材から前記交流電源側に延出されており、前記交流電源側の端部から前記被加熱部材の手前までの部分は前記誘導電流が生じ難い第1材で形成され、前記被加熱部材の部分は前記第1材よりも前記誘導電流が生じ易い第2材で形成されたことを特徴とする水門の凍結防止装置。
A member to be heated disposed in the freeze prevention part of the sluice gate, a tube installed on the member to be heated, an insulated wire inserted through the tube, and an AC power source connected to the insulated wire An anti-freezing device for a sluice gate that generates an induced current in the tubular body by causing an alternating current to flow through the insulated wire from the alternating-current power source to generate heat.
The tubular body is extended from the heated member to the AC power source side, and the portion from the end on the AC power source side to the front of the heated member is formed of a first material that hardly generates the induced current. The sluice freezing prevention apparatus is characterized in that the heated member portion is formed of a second material in which the induced current is more easily generated than the first material.
前記第2材の透磁率が、前記第1材の透磁率よりも大きい請求項1に記載の水門の凍結防止装置。   The sluice freezing prevention device according to claim 1, wherein the magnetic permeability of the second material is larger than the magnetic permeability of the first material. 前記第1材が非磁性体であり、前記第2材が磁性体である請求項1又は2に記載の水門の凍結防止装置。   The sluice freezing prevention device according to claim 1 or 2, wherein the first material is a non-magnetic material and the second material is a magnetic material. 前記第1材が、オーステナイト系ステンレス材又は樹脂である請求項1から3の何れか1項に記載の水門の凍結防止装置。   The sluice freezing prevention device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first material is an austenitic stainless material or a resin. 前記管体の前記第1材で形成された部分の少なくとも一部が、コンクリートで覆われている請求項1から4の何れか1項に記載の水門の凍結防止装置。   The sluice freezing prevention device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of a portion formed of the first material of the tubular body is covered with concrete. 前記管体の前記第1材の部分と前記第2材の部分とが、不導体を介して接続された請求項1から5の何れか1項に記載の水門の凍結防止装置。   The sluice freezing prevention device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first material portion and the second material portion of the tubular body are connected via a non-conductor.
JP2011231440A 2011-10-21 2011-10-21 Sluice freezing prevention device Active JP5722746B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011231440A JP5722746B2 (en) 2011-10-21 2011-10-21 Sluice freezing prevention device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011231440A JP5722746B2 (en) 2011-10-21 2011-10-21 Sluice freezing prevention device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013087573A JP2013087573A (en) 2013-05-13
JP5722746B2 true JP5722746B2 (en) 2015-05-27

Family

ID=48531763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011231440A Active JP5722746B2 (en) 2011-10-21 2011-10-21 Sluice freezing prevention device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5722746B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115387278B (en) * 2022-09-13 2024-08-09 重庆市源源水电开发有限公司 Water conservancy hydropower gate upstream face anti-freezing device
CN118166723B (en) * 2024-05-15 2024-07-09 安徽省康宇水电机械成套设备有限公司 Energy-saving antifreezing gate

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56128814A (en) * 1980-03-12 1981-10-08 Nippon Koei Kk Water gate with electrical antifreezing apparatus
JP4379825B2 (en) * 2008-04-15 2009-12-09 日本工営株式会社 Sluice freezing prevention device with induction heating steel pipe
JP4433096B2 (en) * 2009-09-07 2010-03-17 日本工営株式会社 Sluice freezing prevention device with induction heating steel pipe
JP5759322B2 (en) * 2011-09-21 2015-08-05 株式会社Ihi Concrete structure heating equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013087573A (en) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7186311B2 (en) Graphene heating insulation jacket for oilfield oil collection and transportation pipeline
JP2011238449A (en) Electromagnetic induction heating device, and heating and hot-water supply device using the same
CN209909407U (en) Graphene heating insulation sleeve for oil field petroleum gathering and transportation pipeline
JP5722746B2 (en) Sluice freezing prevention device
JP2009256942A (en) Sluice gate freezing prevention device by induction heating steel pipe
CN107726600B (en) Magnetic energy water heater
CN203939481U (en) Explosion-proof type well head electromagnetic heater
JP5846875B2 (en) Induction heating device for sluice equipment
CN203704369U (en) Infrared heating body of electric water heater
CN102116524A (en) Method for electromagnetically heating liquid
CN205510440U (en) PTC heating pipe subassembly and have its electric water heater
JP4433096B2 (en) Sluice freezing prevention device with induction heating steel pipe
RU2522097C2 (en) Concrete heating method, electric heater for implementation of method, inductive heating element of electric heater and method for heating element manufacturing
CN206695364U (en) A kind of not incrusted kitchen is precious
JP5718748B2 (en) Induction heating device
JP5876675B2 (en) Induction heating device
CN203240737U (en) Double-resistance electricity-type heating body
CN205102380U (en) Small -size pipeline type water heater that declines
CN205645309U (en) Skin effect heating cable
Nikitin et al. Induction Heaters For of the Check Valve of the Wellhead Fountain Fittings of Oil and Gas Wells
CN203934012U (en) A kind of induction heater
CN202709474U (en) Electric heater capable of avoiding air leakage
CN219137839U (en) Fire control pipeline circulation system
CN213938369U (en) Electromagnetic induction heating structure
CN107509263A (en) A kind of temperature control device electromagnetic heater

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5722746

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250