JP5846875B2 - 水門設備の誘導加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱（Induction Hearting）を利用した水門設備の誘導加熱装置に係り、特に、消費電力の低減を図った水門設備の誘導加熱装置に関する。

誘導加熱を利用した誘導加熱装置として、発熱体となる管体と、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たものが知られている（特許文献１〜３参照）。この誘導加熱装置は、交流電源から絶縁電線に通電された交流電流の交番磁束によって管体に電磁誘導による誘導電流（渦電流）を生起させ、誘導電流が流れる管体の電気抵抗に基づくジュール熱によって管体を発熱させるものである。

かかる誘導加熱装置は、発熱体となる管体を加熱が要求される被加熱部材に敷設することで、管体によって被加熱部材を加熱し、被加熱部材が凍結等することを防止する。被加熱部材としては、例えば、水門設備の扉体が突き当てられる戸当たり金物、道路の車道面や歩道面、鉄塔や橋梁の雪が積もる部分等が挙げられる。これらの被加熱部材に発熱体となる管体を敷設することで、冬季や厳冬期において、水門設備の扉体が戸当たり金物に氷着することを防止でき、道路の車道面や歩道面を融雪して凍結を防止でき、鉄塔や橋梁の冠雪や着雪を防止できる。

特公昭５７−４０２９３号公報 特開２００９−２５６９４２号公報 特開２００９−２８７３８９号公報

ところで、従来の誘導加熱装置の管体は、その全長に亘って同一の材質が用いられており、管体の全長に亘って略均一に発熱していた。このため、管体が敷設される被加熱部材の或るエリアのみを部分的に加熱したい場合でも、全エリアを加熱することになってしまい、無駄なエネルギーが使用され、無駄に電力を消費することになっていた。

また、管体が敷設される被加熱部材は、その性状によっては、高い温度での加熱が要求される高温加熱部分の他、加熱がそれ程要求されない低温加熱部分や、加熱しなくてもよい非加熱部分が存在する場合もある。しかし、従来の管体は、その全長に亘って同一の材質が用いられていて略均一に発熱するため、部分的に発熱量を異ならせたり、部分的に発熱量を零にすることはできなかった。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、誘導電流によって発熱する管体の発熱量を必要に応じて部分的に異ならせる或いは零にすることができ、消費電力を低減できる水門設備の誘導加熱装置を提供することにある。

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設備の誘導加熱装置は、放水管に、扉体を上下スライド可能に収容するケーシングを接続し、ケーシングの下部に、放水管に接続される入口を形成し、入口に、扉体が接触するシールリングを設けた水門設備の誘導加熱装置であって、ケーシングに、ケーシングの上部から下部に亘って管体を敷設し、管体に絶縁電線を挿通し、絶縁電線に交流電流を通電することで管体に管体の透磁率に応じた誘導電流を生起させて前記管体を発熱させるようにし、管体が、透磁率の異なる複数の部材から構成され、これら部材のうち、シールリングが設けられたケーシング下部に位置する部材の透磁率が、シールリング上端よりも上方のケーシング上部に位置する部材の透磁率よりも高い、ことを特徴とする水門設備の誘導加熱装置である。

前記部材が、管状に形成された管体片からなり、それら管体片が、直列に接続されていてもよい。

前記部材の隣り合うもの同士は、透磁率が異なりイオン化傾向が相違する異種金属から成り、それら部材同士の接続部に、該接続部を覆うコーティングを設けてもよい。

前記部材の隣り合うもの同士は、透磁率が異なりイオン化傾向が相違する異種金属から成り、それら部材同士が、不導体を介して接続されてもよい。

前記部材の材質が、鉄、ステンレス、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、これらの合金、樹脂の何れかであってもよい。

本発明に係る水門設備の誘導加熱装置によれば、管体に挿通された絶縁電線に交流電流を通電すると、交流電流の交番磁束による電磁誘導によって管体にその透磁率に応じた誘導電流が生起される。ここで、管体が透磁率の異なる複数の部材から構成されているので、管体の各部材にはその透磁率の大小に応じて異なった大きさの誘導電流が生起される。この結果、管体を構成する部材毎に発熱量を異ならせることができ、管体の発熱量を必要に応じて部分的に異ならせる或いは零にすることができる。よって、管体の全長に亘って略均一に発熱する従来例よりも消費電力を低減できる。すなわち、冬季や厳冬期に加熱が必要となるシールリング近傍のケーシング下部のみを重点的に加熱することができ、消費電力を低減することができる。

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。 本発明の第１実施形態に係る誘導加熱装置が組み込まれた水門設備の概略を表す斜視図である。 図２に示す水門設備及び誘導加熱装置の側断面図である。 図２及び図３に示す誘導加熱装置の正面図である。 （ａ）は図２〜図４に示す誘導加熱装置の管体片同士の接続部を表す部分断面図、（ｂ）はその接続部の変形例を表す部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係る誘導加熱装置の正面図である。 本発明の第３実施形態に係る誘導加熱装置の正面図である。 本発明の第４実施形態に係る誘導加熱装置の概略説明図である。

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。

（本発明の前提となる鋼管発熱式ヒーター）
図１に、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１ｘを示す。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、絶縁電線３に通電した交流電流の交番磁束による電磁誘導によって、管体２ｘに誘導電流（渦電流）を生起させ、誘導電流が流れる管体２ｘの電気抵抗に応じたジュール熱により管体２ｘを発熱（誘導加熱）させるものである。

従来の鋼管発熱式ヒーター１ｘは、既述のように、管体２ｘの材質がその全長に亘って同一であったため、管体２ｘの全長に亘って略均一に発熱していた。このため、管体２ｘの長手方向のある部分のみを発熱させたい場合や、管体２ｘの長手方向の部分毎に発熱量を異ならせたい場合でも、管体２ｘの全エリアを均一に発熱させる他なく、無駄なエネルギーが使用され、無駄に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誘導加熱装置である。

なお、図１において、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の外表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２ｘの外表面から漏電することを回避できる。

（水門設備）
図２及び図３に、本発明の第１実施形態に係る誘導加熱装置１が組み込まれた水門設備５の概略を示す。図２は水門設備５及び誘導加熱装置１の斜視図、図３は水門設備５及び誘導加熱装置１の側断面図である。この水門設備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（以下ボンネットという）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。

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。

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が下げられたときに扉体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の近傍のボンネット９を加熱して、上述の氷着を防止する必要がある。この水門設備５においては、ボンネット９が被加熱部材に相当する。

（第１実施形態：誘導加熱装置）
次に、ボンネット９を加熱することで、シールリング１３の近傍の水の凍結を防止する誘導加熱装置１について説明する。図２、図３に示すように、誘導加熱装置１は、被加熱部材としてのボンネット９に沿って敷設され、ボンネット９を加熱するための管体２を有する。

管体２は、ボンネット９の正面９ａに配設された正面管体２１と、ボンネット９の側面９ｄに配設された側面管体２２とを備えている。これら正面管体２１及び側面管体２２は、図２、図３では１本ずつしか表されていないが、夫々複数本ずつ配設されていてもよい。

正面管体２１は、地上に露出したボンネット９の正面９ａの幅方向一端からコンクリート７に埋設されたボンネット９の下部に向かって下方に延出され、放流管６の下方を通過するようにボンネット９の幅方向に延伸された後、ボンネット９の正面９ａの幅方向他端から地上に突き出るように上方に延出されている。正面管体２１は、全体として略Ｕ字状に構成され、ボンネット９の正面９ａに敷設されている。

側面管体２２は、地上に露出したボンネット９の一方の側面９ｄからコンクリート７に埋設されたボンネット９の下部に向かって下方に延出され、ボンネット９の底面９ｅの下方を通過するようにボンネット９の幅方向に延伸された後、ボンネット９の他方の側面９ｄに沿って地上に突き出るように上方に延出されている。側面管体２２も、全体として略Ｕ字状に構成され、ボンネット９の側面９ｄに敷設されている。

正面管体２１及び側面管体２２には、夫々、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。絶縁電線３には耐熱絶縁電線が用いられている。よって、絶縁電線３に交流電流を通電した際、管体２が部分的に発熱しても、その熱によって絶縁電線３が熱損傷することを回避できる。

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。

（管体片）
正面管体２１は、透磁率の異なる複数の部材２１ａ、２１ｂから構成されている。各部材２１ａ、２１ｂは、管状に形成されており（以下管体片とも言う）、それら管体片２１ａ、２１ｂが直列に接続されて正面管体２１を構成している。また、側面管体２２も、透磁率の異なる複数の部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃから構成されている。各部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、管状に形成されており（以下管体片とも言う）、それら管体片２２ａ、２２ｂ、２２ｃが直列に接続されて側面管体２２を構成している。

正面管体２１は、地上からシールリング１３の上端までの部分（地上から下降された扉体８の上端までの部分）が、誘導電流が殆ど生起されない透磁率の低い材料から形成された管体片（低透磁率管体片）２１ａで構成され、シールリング１３を略Ｕ字状に囲む部分（下降された扉体８の部分）が、低透磁率管体片２１ａよりも透磁率が高い材料から形成されて誘導電流が生起され易い管体片（高透磁率管体片）２１ｂで構成されている。すなわち、正面管体２１は、低透磁率管体片２１ａから成る一対の上部正面管体と、高透磁率管体片２１ｂから成る略Ｕ字状に形成された下部正面管体とから構成されている。

高透磁率管体片２１ｂの材質には、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、硅素鋼、コバルト、ニッケル等、又はこれらの合金からなる磁性体が用いられる。低透磁率管体片２１ａの材質には、オーステナイト系ステンレス材、アルミ、銅等、又はこれらの合金の他、塩化ビニル等の樹脂からなる非磁性体が用いられる。なお、ステンレスについては、オーステナイト系ステンレス材（SUS304等）は透磁率が低いが、フェライト系ステンレス材（SUS430等）及びマルテンサイト系ステンレス材（SUS410等）は透磁率が高いため、これらを低透磁率管体片２１ａの材質と高透磁率管体片２１ｂの材質とに使い分けてもよい。

高透磁率管体片２１ｂ（下部正面管体）は、溶接等によってボンネット９の正面９ａ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高透磁率管体片２１ｂの熱を的確にボンネットの正面に伝導する。

他方、側面管体２２は、図４にも示すように、地上から下降された扉体８の上端までの部分が、誘導電流が殆ど生起されない透磁率の低い材料から形成された管体片（低透磁率管体片）２２ａで構成され、下降された扉体８の側方部分が、低透磁率管体片２２ａよりも透磁率が高い材料から形成されて誘導電流が生起され易い管体片（高透磁率管体片）２２ｂで構成され、ボンネット９の底面９ｅの下方を通過する部分が、低透磁率管体片２２ａの透磁率と高透磁率管体片２２ｂの透磁率との間の透磁率の材料から形成された管体片（中透磁率管体片）２２ｃで構成されている。すなわち、側面管体２２は、低透磁率管体片２２ａから成る一対の上部側面管体と、高透磁率管体片２２ｂから成る一対の中部側面管体と、中透磁率管体片２２ｃから成る略Ｕ字状に形成された下部側面管体とから構成されている。

高透磁率管体片２２ｂの材質には、上述したように、ＳＳ材、ＳＭ材、ＳＮ材等の炭素鋼の他、硅素鋼、コバルト、ニッケル等、又はこれらの合金からなる磁性体が用いられ、低透磁率管体片２２ａの材質には、オーステナイト系ステンレス材、アルミ、銅等、又はこれらの合金の他、塩化ビニル等の樹脂からなる非磁性体が用いられる。また、中透磁率管体片２２ｃの材質には、例えば、高透磁率管体片２２ｂに炭素鋼を用い低透磁率管体片２２ａにオーステナイト系ステンレス材を用いた場合には、透磁率が炭素鋼より低くオーステナイト系ステンレス材より高いコバルトやニッケル等、又はこれらの合金が用いられる。なお、上述したように、透磁率が低いオーステナイト系ステンレス材（SUS304等）を低透磁率管体片２２ａの材質に用い、透磁率が高いフェライト系ステンレス材（SUS430等）及びマルテンサイト系ステンレス材（SUS410等）を高透磁率管体片２２ｂの材質に用いてもよい。

側面管体２２の高透磁率管体片２２ｂの部分（中部側面管体）は、溶接等によってボンネット９の側面９ｄ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。

（作用・効果）
本実施形態に係る誘導加熱装置１によれば、正面管体２１及び側面管体２２に挿通された絶縁電線３に交流電流を通電すると、交流電流の交番磁束による電磁誘導によって正面管体２１及び側面管体２２にその透磁率に応じた誘導電流が生起される。ここで、正面管体２１及び側面管体２２が透磁率の異なる複数の部材（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）から構成されているので、正面管体２１及び側面管体２２には、各部材（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の透磁率の大小に応じて、部材（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）毎に異なった大きさの誘導電流が生起される。

すなわち、正面管体２１においては、低透磁率管体片２１ａから成る上部正面管体には殆ど又は全く誘導電流が生起されず、高透磁率管体片２１ｂから成る下部正面管体には大きな誘導電流が生起される。側面管体２２においては、低透磁率管体片２２ａから成る上部側面管体には殆ど又は全く誘導電流が生起されず、高透磁率管体片２２ｂから成る中部側面管体には大きな誘導電流が生起され、中透磁率管体片２２ｃから成る下部側面管体には多少の誘導電流が生起される。

この結果、正面管体２１は、低透磁率管体片２１ａから成る上部正面管体が殆ど又は全く発熱せず、高透磁率管体片２１ｂから成る下部正面管体が高温に発熱する。また、側面管体２２は、低透磁率管体片２２ａから成る上部側面管体が殆ど又は全く発熱せず、高透磁率管体片２２ｂから成る中部側面管体が高温に発熱し、中透磁率管体片２２ｃから成る下部側面管体が多少発熱する。なお、側面管体２２の中透磁率管体片２２ｃから成る下部側面管体を多少発熱させている理由は、シールリング１３と扉体８との間から水が浸み出してボンネット９の底部に貯留して凍結する可能性があるからである。

この誘導加熱装置１によれば、冬季や厳冬期に加熱が必要となるシールリング１３の近傍のボンネット９の下部のみを重点的に加熱することができ、コンクリート７に埋設されるか地上に露出していて加熱の必要がないボンネット９の上部を加熱することはない。すなわち、シールリング１３の上端よりも上方（下降された扉体８の上端よりも上方）のボンネット９に敷設された低透磁率管体片２１ａ、２２ａは殆ど又は全く発熱しないので、管体２の全体が満遍なく発熱していた従来の鋼管発熱式ヒーター（図１参照）１ｘと比べ、消費電力を低減することができる。

また、被加熱部材（ボンネット９）の場所によって異なる要求加熱の程度に合わせて、各管体片（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の透磁率を選択することで、各管体片の発熱量を場所に見合った発熱量とすることができる。すなわち、各管体片（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の透磁率を適宜選択することで、所望の発熱分布の管体２（正面管体２１、側面管体２２）を得ることができ、管体２の発熱量をその長手方向に沿って異ならせることができる。なお、各管体片（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の透磁率は、鋼の組成を変更することで異ならせてもよい。

（コーティング）
ところで、各管体片（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）に透磁率の異なった異種金属を用いると、管体片同士の接続部において、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。例えば、管体片２２ａにSUS304等のオーステナイト系ステンレス材からなるＳＵＳ管（低透磁率）を用い、管体片２２ｂに鋼管（高透磁率）を用いた場合、これら管体片（ＳＵＳ管、鋼管）同士の接続部に水分が存在すると、イオン化傾向の大きな鋼管が陽極となり、イオン化傾向の小さなＳＵＳ管が陰極となって、陽極となる鋼管に腐食が生じる。

これを回避するために、図５（ａ）に示すように、透磁率の異なる異種金属から成る管体片２２ａ、２２ｂ同士の接続部に、接続部を覆うようにしてコーティング２２ｄを設けている。図５（ａ）は、側面管体２２を構成する管体片２２ａ、２２ｂ同士の接続部を表す部分断面図である。なお、図５（ａ）は側面管体２２を示したが、正面管体２１についても同様であるので図示及び説明を省略する。

一方の管体片２２ａの端部と他方の管体片２２ｂの端部とは、接続管２２ｅによって接続されている。詳しくは、一方の管体片２２ａの端部外周面と他方の管体片２２ｂの端部外周面とには雄ネジ２３、２４が形成され、接続管２２ｅの内周面には雌ネジ２５が形成されており、これら雄ネジ２３、２４と雌ネジ２５とを螺合することで、管体片２２ａ、２２ｂを機械的に接続している。接続管２２ｅと各管体片２２ａ、２２ｂとは螺合後に溶接される。２６は溶接部である。

接続管２２ｅの材質に導体（炭素鋼、ステンレス等）を用いることで、管体片２２ａ、２２ｂ同士が電気的に接続されるので、一方の管体片２２ａに生起された誘導電流が他方の管体片２２ｂへ、他方の管体片２２ｂに生起された誘導電流が一方の管体片２１ａへ流れる。また、接続管２２ｅの材質に導体且つ磁性体（炭素鋼等）を用いれば、上述した誘導電流の通電に加えて、接続管２２ｅ自体に誘導電流を生起させて接続管２２ｅを発熱させることもできる。

接続管２２ｅと管体片２２ａの端部の外周面、接続管２２ｅと管体片２２ｂの端部の外周面には、接続管２２ｅと管体片２２ａ、２２ｂとの接続部を覆うようにして、防水用のコーティング２２ｄが設けられている。コーティング２２ｄは、樹脂等の防水性の材料を、上述した部分を覆うように吹き付ける或いは塗布することで設けられる。このコーティング２２ｄにより、水が異種金属の接続部に浸入することを防止できるので、上述した異種金属接触腐食を回避できる。

（不導体）
上述した異種金属接触腐食は、図５（ｂ）に示すように、透磁率の異なる異種金属から成る管体片２２ａ、２２ｂ同士を不導体を介して接続することによっても回避できる。すなわち、一方の管体片２２ａ（例えば上述のＳＵＳ管）と他方の管体片２２ｂ（例えば鋼管）とを、電気的不導体である樹脂（例えば塩化ビニル管）製の接続管２２ｆを介して接続する。

一方の管体片（ＳＵＳ管）２２ａの端部外周面と他方の管体片（鋼管）２２ｂの端部外周面とには雄ネジ２３、２４が形成され、接続管（塩化ビニル管）２２ｆの内周面には雌ネジ２５が形成されており、これら雄ネジ２３、２４と雌ネジ２５とを螺合することで、管体片２２ａ、２２ｂ同士を機械的に接続している。接続管２２ｆと各管体片２２ａ、２２ｂとは螺合後に接着される。２７は接着部である。

このように、管体片（ＳＵＳ管）２２ａと管体片（鋼管）２２ｂとを、不導体からなる接続管（塩化ビニル管）２２ｆを介して接続することで、管体片（ＳＵＳ管）２２ａと管体片（鋼管）２２ｂとが電気的に絶縁（切断）されるため、異種金属接触腐食を回避できる。

（第２実施形態）
図６に本発明の第２実施形態に係る誘導加熱装置１ａを示す。図６は、第２実施形態に係る誘導加熱装置１ａの正面図である。第２実施形態に係る誘導加熱装置１ａは、上述した第１実施形態に係る誘導加熱装置１の側面管体（図４参照）２２と基本的な構成要素は同一であり、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の材質に導体（炭素鋼、オーステナイト系ステンレス材、ニッケル等）を用い、各管体片同士を図５（ａ）に示すように導体から成る接続管２２ｅで電気的に接続し、端部の管体片２２ａの上端同士を短絡板３０で電気的に接続した点が、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。

第２実施形態においては、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の材質に導体を用い、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）同士を接続管（導体）２２ｅで電気的に接続することで、全体として略Ｕ字状に配設された各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）が電気的に接続される。従って、端部の管体片２２ａの上端同士を短絡板３０で電気的に接続することで、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の外周面を流れる誘導電流（渦電流）が相殺され、誘導電流が各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の外周面から漏電することを防止できる。なお、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。

（第３実施形態）
図７に本発明の第３実施形態に係る誘導加熱装置１ｂを示す。図７は、第３実施形態に係る誘導加熱装置１ｂの正面図である。第３実施形態に係る誘導加熱装置１ｂは、上述した第１実施形態に係る誘導加熱装置１の側面管体（図４参照）２２と基本的な構成要素は同一であり、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の材質に導体（炭素鋼、オーステナイト系ステンレス材、ニッケル等）を用い、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）同士を図５（ｂ）に示すように不導体から成る接続管２２ｆで電気的に絶縁（切断）しつつ機械的に接続して全体として略Ｕ字状に配設し、Ｕ字の左右で対となる管体片２２ａ、２２ｂの端部同士及びＵ字の下部の管体片２２ｃの端部同士を短絡板（３０〜３４）で電気的に接続した点が、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。

第３実施形態においては、各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）同士が不導体の接続管２２ｆによって電気的に切断されているが、Ｕ字の左右で対となる管体片２２ａ、２２ｂの端部同士、Ｕ字の下部の管体片２２ｃの端部同士が、短絡板（３０〜３４）によって電気的に接続されている。従って、Ｕ字の上部で対となる管体片２２ａの外周面を流れる誘導電流（渦電流）、Ｕ字の中部で対となる管体片２２ｂの外周面を流れる誘導電流、Ｕ字の下部の管体片２２ｃの外周面を流れる誘導電流が夫々相殺され、誘導電流が各管体片（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の外周面から漏電することを防止できる。なお、第３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。

（第４実施形態）
図８に本発明の第４実施形態に係る誘導加熱装置１ｃの一部を示す。図８は、第４実施形態に係る誘導加熱装置１ｃの管体２を示す斜視図である。第４実施形態に係る誘導加熱装置１ｃは、上述した第１実施形態に係る誘導加熱装置１と基本的な構成要素は同一であり、管体２を周方向に分割し、分割された夫々の部材２ａ、２ｂの透磁率を異ならせたものである。これにより、透磁率が高い部材（例えば２ａ）が透磁率が低い部材（例えば２ｂ）よりも高温で発熱し、管体２の周方向に発熱量を異ならせることができる。なお、管体２の周方向の分割は三分割以上でもよい。部材２ａ、２ｂは、接着、ボルト止め、バンド締め等によって接続され、内部に絶縁電線３が挿通される。第４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。

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。

本発明は、管体に挿通された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起させ、管体を発熱させるようにした水門設備の誘導加熱装置に利用できる。

１ 誘導加熱装置
２ 管体
３ 絶縁電線
４ 交流電源
２１ 正面管体
２１ａ 部材（管体片）
２１ｂ 部材（管体片）
２２ 側面管体
２２ａ 部材（管体片）
２２ｂ 部材（管体片）
２２ｃ 部材（管体片）
２２ｄ コーティング
２２ｆ 不導体としての接続管

Claims (5)

1. 放水管に、扉体を上下スライド可能に収容するケーシングを接続し、該ケーシングの下部に、前記放水管に接続される入口を形成し、該入口に、前記扉体が接触するシールリングを設けた水門設備の誘導加熱装置であって、
   前記ケーシングに、前記ケーシングの上部から下部に亘って管体を敷設し、該管体に絶縁電線を挿通し、該絶縁電線に交流電流を通電することで前記管体に前記管体の透磁率に応じた誘導電流を生起させて前記管体を発熱させるようにし、
   前記管体が、透磁率の異なる複数の部材から構成され、これら部材のうち、前記シールリングが設けられたケーシング下部に位置する部材の透磁率が、前記シールリング上端よりも上方のケーシング上部に位置する部材の透磁率よりも高い、ことを特徴とする水門設備の誘導加熱装置。
2. 前記部材が、管状に形成された管体片からなり、それら管体片が、直列に接続された請求項１に記載の水門設備の誘導加熱装置。
3. 前記部材の隣り合うもの同士は、透磁率が異なりイオン化傾向が相違する異種金属から成り、それら部材同士の接続部に、該接続部を覆うコーティングを設けた請求項１又は２に記載の水門設備の誘導加熱装置。
4. 前記部材の隣り合うもの同士は、透磁率が異なりイオン化傾向が相違する異種金属から成り、それら部材同士が、不導体を介して接続された請求項１から３の何れか１項に記載の水門設備の誘導加熱装置。
5. 前記部材の材質が、鉄、ステンレス、ニッケル、コバルト、銅、アルミ、これらの合金、樹脂の何れかである請求項１から４の何れか１項に記載の水門設備の誘導加熱装置。

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