WO2007004316A1 - 加熱装置を用いた構造物の基礎構造 - Google Patents

加熱装置を用いた構造物の基礎構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2007004316A1
WO2007004316A1 PCT/JP2005/020886 JP2005020886W WO2007004316A1 WO 2007004316 A1 WO2007004316 A1 WO 2007004316A1 JP 2005020886 W JP2005020886 W JP 2005020886W WO 2007004316 A1 WO2007004316 A1 WO 2007004316A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connection box
end connection
foundation
conductive tube
heating device
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/020886
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akito Iwasaki
Joji Kurano
Osamu Shigetomi
Original Assignee
Chisso Engineering 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 Chisso Engineering Co., Ltd. filed Critical Chisso Engineering Co., Ltd.
Publication of WO2007004316A1 publication Critical patent/WO2007004316A1/ja

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/11Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means

Definitions

  • the present invention relates to the basic structure of a structure, and more particularly to the basic structure of a storage tank for cryogenic liquid.
  • Such low temperature liquid and fluid such as high viscosity heavy oil have different purposes of heating and keeping.
  • the low-temperature liquid heats the base and the like in contact with the ground in order to thermally insulate the tank and the ground to prevent freezing and does not heat the contents.
  • a storage tank of high viscosity heavy oil or the like heats and holds the contents so as to solidify or increase the viscosity by lowering the temperature of the contents to a certain temperature.
  • the storage tank is of the above-ground type or below-ground type.
  • a heating device is installed at the base concrete part at the bottom of the tank which contacts with the ground as a frost protection measure.
  • the bottom foundation and the side concrete wall or the surrounding ground may be heated and kept warm to prevent cooling.
  • a heating device for the base portion of the low-temperature liquid storage tank a method of heating by flowing a heat medium such as hot water through a trace tube embedded in the base portion is used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 46-588.
  • both ends of the plurality of high magnetic tubes 102 and 104 disposed in parallel are electrically connected with each other through the connecting wires 101 and 108.
  • the insulated wire 110 is arranged in series inside the high magnetic pipes 102 and 104, and both ends of the insulated wire 110 are connected to the AC power supply 112.
  • a current flows in the direction of arrow 114 in FIG. 8 through insulated wire 110.
  • the current flowing through the insulated wire 110 generates an induced current in the direction opposite to the current flowing through the insulated wire 110 in the inner surface portion of the high magnetic tubes 102 and 104, and flows in the direction of the arrow 116 in FIG.
  • the high magnetic tubes 102, 104 generate heat.
  • the skin current heating tube device 100 is generally installed at the bottom of the structure.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 56-678.
  • the structure 200 of such a base portion has a plurality of U-shaped ferromagnetic tubes 202. , And are embedded in a ground 206 on the outer peripheral side of the surface 201 of the tank at a constant interval. Then, the upper ends of these ferromagnetic tubes 202 are connected to a junction box 210 provided below the ground surface 208 of the earth 206.
  • connection boxes 210 are connected to a lead-in box 213 of the protective tube 212 disposed on the ground via a connection pipe 214.
  • the insulated wire 216 is inserted into the protective tube 212, and connected to the AC power supply 218 in series from the lead-in box 213 through the connection tube 214, the connection box 210, and the U-shaped ferromagnetic tube 202. It is done.
  • a secondary circuit is formed in which the sex tube 202 generates heat, which enables the ground 206 on the outer peripheral side of the surface 201 of the tank to be heated.
  • the insulated wire 216 in the ferromagnetic tube 202 can be inserted and replaced via the lead-in box 213, whereby the ferromagnetic tube can be broken in the event of a failure or the like. It is configured such that the insulated wire 216 inserted into the ferromagnetic tube 202 can be easily replaced, leaving 202 as it is.
  • the insulated wire 216 is disposed to reciprocate in the protective tube 212 located above the ground surface 208 of the ground 206, so the current from the AC power supply 218 is used.
  • the current flows, no induced current is generated in the protective tube 212 because currents in opposite directions flow in the protective tube 212. Therefore, the portion of the protective tube 212 does not generate heat.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 56-48387 discloses the skin structure disclosed in Patent Document 1 as a basic structure of a tank for holding contents such as heavy oil which requires temperature maintenance. A method of applying a current heating tube arrangement is disclosed!
  • the skin current heating tube device disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 is Installed in a curved shape at the bottom and in the ground part in the ground below the tank 306, and configured to heat the contents of the tank 306 and the tank 306! .
  • the outer peripheral portion of the tank is heated so as to uniformly heat the circular tank 306.
  • the heating tube 302 is arranged in a curved manner so that the arrangement density of the heating tube 302 is larger than that of the central portion.
  • insulated wires are inserted into these heating tubes 302 to form circuits connected to the power supply.
  • the outer periphery of the tank relative to the circular tank 306 Since the heating tube 302 is arranged in a curved shape so that the arrangement density of the heating tube 302 is larger than that in the central part, the inside of the tank 306 and the ground 308 below the tank 306 can be uniformly welded. It can be heated so that the contents in the tank 306 can be managed at the desired temperature.
  • the end box (pull box) 304 is disposed at the end of the plurality of electric heating tubes 302, so the insulated wire may be damaged or damaged. In the event of a failure, the lid of the end box 304 can be removed to allow replacement of the insulated wire.
  • Patent Document 1 Japanese Examined Patent Publication No. 46-588
  • Patent Document 2 Japanese Examined Patent Publication No. 56-678
  • Patent Document 3 Japanese Examined Patent Publication No. 56-48387
  • Patent Document 4 # 112005 190385
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 56-678
  • a plurality of U-shaped ferromagnetic tubes 202 are arranged around the surface 201 of the tank. Because it is configured to be placed to surround, a great deal of effort is put into laying work.
  • the ferromagnetic tube 202 is U-shaped
  • the insulated wire 216 in the ferromagnetic tube 202 which is replaced in the event of a failure, has a distance equivalent to the U-shaped reciprocation, which increases the wasteful replacement cost.
  • the insulated wire 216 is drawn to the U-shaped part, which takes time and effort that makes the replacement work difficult.
  • the heating tube 302 is curved, and the curvature is calculated for each construction unit, that is, according to the size of the tank 306, and processing such as bending is performed to obtain a plurality of different-shaped heating tubes. It is necessary to prepare 302, which increases the cost of very low versatility.
  • the heating tube when applied to a storage tank for low temperature liquid, the heating tube is a tank for heating purpose It can not be installed at the inner bottom.
  • the present inventors can reliably heat and keep the base portion of the structure, and the laying operation of the heating device is easy. While being able to reduce the replacement cost of insulated wires in the conductive tube to be replaced when the heating device breaks down, we have already proposed a basic structure of a structure using a heating device with extremely high versatility.
  • the base structure 400 of this structure includes V, a so-called induction heater 402, and a plurality of conductive tubes 404 are parallel to the base 401 of the structure. Installed in the At both ends of the conductive tube 404, a pull box 408 with an open / close lid 406 is connected.
  • the pull boxes 408 provided at the end of the conductive tube 404 are connected to each other via a connection pipe 410. Then, it is electrically connected by passing through the inside of the connection pipe 410 and connecting the bottom surface 412 and the bottom surface 412 of the base of the pull box 408 via the jumper wire 413 and the terminal 415 provided on the bottom surface 412. ing.
  • an insulated wire 416 connected in series to the AC power supply 414 is disposed! /.
  • the heating device 402 is disposed in the base 401 of the tank 418 which is a structure, and the pull box 408 and the connection piping 410 are the base wall surface 420 of the base 401. It is installed to be more outward.
  • the AC power supply 414 is turned on to return to the AC power supply 414 again through the conductive tube 404, the Pnoré box 408, and the connection self-tube 410.
  • a current flows in the connected insulated wire 416 as in the primary circuit A shown in FIG.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application No. 2005-190385
  • a so-called series heating apparatus We propose the foundation structure 400 of the structure equipped with positioning 402.
  • one end of the insulated wire 416 is connected to the AC power supply 414 and the other end 416a of the insulated wire 416 is terminated. Connect to the bottom 412 of the pull box 408!
  • the conductor tube 404, the pull box 408, and the connection piping 410 pass, and finally the jumper wire 413 connected to the bottom surface 412 of the start-side pull box 408 is obtained.
  • the current is returned to the AC power supply 414 again, and the current is configured to flow as the external circuit D in the opposite direction to the internal circuit C in the conductive tube 404! .
  • the conductive tube 404 generates heat, and the base 401 of the tank to be heated is heated.
  • connection pipe 410 the jumper wire 413 is disposed together with the insulated wire 416, and the current passing through the connection pipe 410 and the current passing through the jumper wire 413 are mutually different. Since no current flows in the opposite direction, no inductive current is generated in the connection pipe 410. Therefore, no heat is generated in the connection pipe 410, and damage to the insulated wire 416 and the jumper wire 413 due to overheating in the connection pipe 410 is prevented.
  • the open / close lid 406 of the pull box 408 provided at both ends of the conductive tube 404 is removed, and the defective insulated wire 416 is pulled out. Since the good insulated wire 416 can be inserted into the conductive tube 404 connected to the pull box 408 again and can be connected electrically, the working efficiency is extremely high.
  • the present invention can keep the foundation of a structure warm with certainty, and it is possible to simplify the installation work of a heating device which has a small number of parts due to a complicated configuration, and a failure of the heating device. It is an object of the present invention to reduce the replacement cost of the insulated wire in the conductive tube to be replaced in the above, and to provide a basic structure of a structure using a heating device extremely high in versatility.
  • the present invention was invented to achieve the problems and purposes in the prior art as described above, and the basic structure of the present invention is:
  • Two conductive tubes which are embedded in a base portion of a structure and spaced apart from each other at regular intervals and exposed from the base portion and connect adjacent end portions of one end of the conductive tube End connection box,
  • a second end connection box exposed from the base portion and connecting adjacent ends of the other end of the conductive tube;
  • a primary circuit consisting of a cable or an insulated wire connected in series with a power supply through the inside of the conductive tube, the first end connection box and the second end connection box;
  • the two conductive tube powers have their ends connected by one end connection box, so that the heating device disclosed in the conventional patent document 4 can be obtained.
  • the number of end connection boxes (pull boxes) can be reduced compared to the provided base structure 400, and connection pipes 410 for connecting the pull boxes 408 with each other, terminals 415 provided on the bottom surface 412 of the pull box 408, It is not necessary to provide a jumper wire 413 or the like, and the construction is simple with a small number of parts, and the cost can be reduced.
  • the heating device can reliably function as an electrical contact failure and the like can be prevented. Therefore, the base portion of the structure can be reliably heated and kept warm, and the installation work of the heating device having a small number of parts with a complicated structure is easy, and the conductive tube to be replaced in the case of failure of the heating device. It is possible to reduce the replacement cost of insulated wires and to provide a foundation structure for a structure using a highly versatile heating device.
  • a plurality of sets of the heat generation units are provided, and these heat generation units connect between adjacent end connection boxes, and are connected via a connection pipe exposed from the base portion. It is characterized in that it is connected with each other.
  • the plurality of heat generation units are connected to each other via the first connection piping which connects the adjacent first end connection boxes and which is exposed from the foundation portion. It is characterized by
  • the plurality of sets of heat generating units connect between adjacent second end connection boxes and are connected via a second connection pipe exposed from the base portion. It is characterized by
  • the induced current is configured to flow through the first end connection box and the wall surface on the base side of the second end connection box. Feature Ru.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that the end connection box is attached to the outside of the foundation portion.
  • the pull box is exposed outside the base portion of the tank, so even in the event of a failure, when replacing the insulated wire in the conductive tube via the exposed pull box.
  • the workability is extremely good, and the maintenance of the heating apparatus is extremely easy.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that the end connection box is attached to the foundation portion in a partially embedded state.
  • the pull box can be held firmly.
  • the pull box By adjusting the amount of extension of the pull box that pops out from the end of the foundation structure, the pull box can be installed in any construction site without getting in the way.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that the heating device is embedded in a plurality of stages in the base portion so as to be piled up and down.
  • the base portion of the structure can be heated more efficiently than in the case of a single stage heating device, and it is possible to easily cope with the case where the required heat quantity is partially different.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that the heating device is embedded in a plurality of stages vertically in the foundation portion so as to shift the position of the heat generating unit.
  • the heating unit is embedded in a plurality of tiers vertically in the base portion so as to shift the position of the heat generating unit, the base portion of the structure can be uniformly heated more efficiently and partially. It can easily cope with the case where the required heat quantity is different.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that the heating device is installed parallel to the foundation bottom surface of the structure.
  • the foundation of the whole structure can be heated efficiently.
  • the basic structure of the present invention is characterized in that three heating devices are connected in parallel to a three-phase power source.
  • the number of power sources to be installed can be one for three circuits, so that the cost for installing the power sources can be suppressed. Also, since the number of power supplies can be reduced, power management is easy.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that a plurality of the heating devices are disposed at the foundation portion.
  • the foundation structure of the present invention is characterized in that the structure is a storage tank of a cryogenic liquid.
  • the foundation structure of the present invention is a plurality of conductive tubes embedded in the foundation portion of the structure and arranged in parallel at regular intervals.
  • a starting end connection box connected to a power source side starting end of the conductive tube
  • a termination connection box connected to the final end of the conductive tube
  • a first end connection box exposed from the base portion and connecting adjacent ends of one end of the conductive tube
  • the first end connection box and the second end connection box are mutually connected via the conductive tube,
  • An internal circuit comprising the start connection box, the inside of the conductive tube, the first end connection box, the second end connection box, and the cable or insulated wire cover passing through the inside of the end connection box; A current flows from the internal circuit end through the termination connection box, the conductive tube, the first end connection box, the second end connection box, and the start connection box in the opposite direction to the internal circuit.
  • An external circuit connected in series with the power supply,
  • the heating apparatus is characterized in that the conductive tube is heated when current flows through the internal circuit and the external circuit of the power supply current application circuit.
  • the two conductive tube powers have their ends connected by one end connection box, so that the heating device disclosed in the conventional Patent Document 4 can be obtained.
  • the number of end connection boxes (pull boxes) can be reduced compared to the provided base structure 400, and connection pipes 410 for connecting the pull boxes 408 with each other, terminals 415 provided on the bottom surface 412 of the pull box 408, It is not necessary to provide a jumper wire 413 or the like, and the construction is simple with a small number of parts, and the cost can be reduced.
  • the number of parts is small as described above, the number of electrical connection points is reduced, so that the heating device can reliably function as an electrical contact failure does not occur. Therefore, the base portion of the structure can be reliably heated and kept warm, and the installation work of the heating device having a small number of parts with a complicated structure is easy, and the conductive tube to be replaced in the case of failure of the heating device. It is possible to reduce the replacement cost of insulated wires and to provide a foundation structure for a structure using a highly versatile heating device.
  • connection piping since the amount of connection piping can be reduced compared to the above-described basic structure which is a structure for generating an induced current, it does not have a complicated configuration, the number of parts is small, the construction is easy, and the cost is reduced can do.
  • the construction is not complicated and the number of parts is small. It is simple and can reduce costs.
  • the device can reliably function as a heating device that does not generate an electrical contact failure or the like. Therefore, the base portion of the structure can be reliably heated and kept warm, and the installation operation of the heating device is simplified because the number of parts is small in a complicated configuration, and the heating device is replaced in the event of a failure. It is possible to reduce the replacement cost of the insulated wire in the conductive tube, and to provide a basic structure of a structure using a heating device with extremely high versatility.
  • FIG. 1 is a block diagram of a foundation structure of a structure provided with a heating device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of an essential part of the X-X line in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view of an essential part of the Y-Y line in FIG.
  • FIG. 4 is a configuration diagram in the case where a three-phase power source is used for the basic structure of a structure provided with a heating device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of another example of the foundation structure of the structure provided with the heating device of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a foundation structure of a structure provided with a heating device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration diagram in the case where a three-phase power source is used for the basic structure of a structure provided with a heating device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of a conventional skin current heating tube device.
  • FIG. 9 is a schematic view for explaining the basic structure of a conventional tank.
  • FIG. 10 is a schematic view for explaining the basic structure of a conventional tank.
  • FIG. 11 is a schematic view for explaining the basic structure of a conventional tank.
  • FIG. 12 is a schematic view for explaining the basic structure of a conventional tank.
  • FIG. 13 is a schematic view for explaining the basic structure of a conventional tank.
  • FIG. 1 is a structural view of the basic structure of a structure provided with a heating apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of X-X in FIG.
  • Fig. 4 is an enlarged sectional view of an essential part of the Y-Y line in Fig. 1
  • Fig. 4 is a block diagram in the case where a three-phase power source is used for the basic structure of the structure provided with the heating device of the first embodiment of the present invention. It is.
  • reference numeral 10 shows the basic structure of a structure provided with the heating device 12 of the present invention.
  • the foundation structure 10 is applied to, for example, a foundation portion 14 of a structure such as a storage tank for cryogenic liquid, and the heating device 12 of the present invention is embedded in the foundation portion 14 as shown in FIG.
  • the heating device 12 is provided with a plurality of heat sinks 16 arranged at regular intervals.
  • the heat generating unit 16 includes a straight first conductive tube 18 embedded in the base portion 14 of the structure, and a first conductive tube 18 embedded substantially parallel to the first conductive tube 18 at a predetermined interval. And two conductive tubes 20.
  • the second conductive tube 20 has a central substantially straight portion 22 and both ends thereof. And the bent portions 24, 26 formed on the
  • One end 18 a of the first conductive tube 18 and one end 20 a of the second conductive tube 20 are connected to a first end connection box (pull box) 28.
  • the first end connection box 28 is provided with a nozzle 30 for connecting to one end 18 a of the first conductive tube 18, and the nozzle 30 and one end of the first conductive tube 18 are provided.
  • the part 18a is connected by welding.
  • the first end connection box 28 is provided with a nozzle 32 for connecting to the end 24 a of the bent portion 24 of the one end 20 a of the second conductive tube 20. And the end 24a of the bent portion 24 of the end 20a of the second conductive tube 20 are connected by welding !.
  • the other end 18 b of the first conductive tube 18 and the other end 20 b of the second conductive tube 20 are connected to a second end connection box 34.
  • the second end connection box 34 is provided with the nozzle 36 for connecting to the other end 18 b of the first conductive tube 18, and the nozzle 36 and the first conductive are connected.
  • the other end 18b of the pipe 18 is connected by welding.
  • the second end connection box 34 is provided with a nozzle 38 for connecting to the end 26 a of the bent portion 26 of the other end 20 b of the second conductive tube 20.
  • the end 26a of the bending portion 26 of the other end 20b of the second conductive tube 20 is connected by welding!
  • the first end connection box 28 and the second end connection box 34 are provided with openable / closable open / close lids 29 and 31 attached to the pull box, respectively.
  • the first conductive tube 18, the second conductive tube 20, the first end connection box 28, and the second end connection box 34 are connected in a loop shape. There is.
  • a plurality of sets of heat generating units 16 configured as described above, three pairs (16a to 16c) are provided in this embodiment. Then, the heat generating units 16 are connected to each other via the connection piping 40 which connects the adjacent first end connection boxes 28 and which is exposed from the base portion 14.
  • connection pipe 40 is, for example, a conduit or a combined force of a conduit and a flexible conduit.
  • connection pipe 40 is connected to the box 28 by force only.
  • the first end connection box 28 of the intermediate heat generation unit 16 b is connected to the heat generation unit 16 a with the connection pipe 40 positioned on both sides.
  • connection 16c two connection pipes 40 are connected.
  • connection pipe 40 is a power supply pipe to the AC power supply 42.
  • an alternating current is used in the interior of the first conductive tube 18, the second conductive tube 20, the first end connection box 28 and the second end connection box 34 of the heating unit 16 configured as described above.
  • An insulated wire 44 connected in series to the power supply 42 is disposed.
  • an insulated wire having a structure in which the outside of the conductor is insulated by the insulating layer is used as the insulated wire 44, but instead of the insulated wire which is not limited to this. It is also possible to use a cable with a structure in which a sheath layer for wound protection is provided on the outside of the insulating layer on the conductor, and this should be selected appropriately according to the installation environment.
  • the insulated wire 44 connected to the AC power supply 42 is first introduced into the first end connection box 28 of the heat generation unit 16 a on the start end side, and the first It is introduced to the second end connection box 34 through the conductive tube 18.
  • the insulated wire 44 is introduced from the second end connection box 34, through the second conductive tube 20, and again into the first end connection box 28.
  • connection box 28 the insulated wire 44 returned to the first end connection box 28 of the heat generation unit 16a on the leading end side passes through the connection piping 40 to the first end of the adjacent middle heat generation unit 16b. It is introduced in the connection box 28.
  • the insulated wire 44 is looped into the first conductive tube 18, the second end connection box 34, and the second conductor. It is introduced into the first end connection box 28 again through the electric tube 20, and is introduced into the first end connection box 28 of the heat generation unit 16c on the adjacent end side through the connection pipe 40.
  • the insulated wire 44 is looped like the first conductive tube 18, the second end connection box 34, in the same manner as the heat generation unit 16a on the start side. Second guidance It is introduced into the first end connection box 28 through the electric tube 20 again.
  • the insulated wire 44 introduced to the first end connection box 28 again by the heat generation unit 16c on the end side is connected to the first end of the intermediate heat generation unit 16b via the connection pipe 40. 28, through the first end connection box 28 of the heat generation unit 16a on the leading end side, connected in series to the AC power supply 42!
  • FIG. 2 which is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. 1, the first conductive tube 18 and the second conductive tube 20 having a substantially cylindrical cross-sectional shape are disposed.
  • the insulated wire 44 is freely inserted into the inside of the conductive tubes 18 and 20.
  • the distance between the adjacent first conductive tubes 18 and the second conductive tubes 20 is not particularly limited.
  • the width in the longitudinal direction of the base structure 10 of the structure may be 100 m.
  • the conductive tubes 18 and 20 are magnetic tubes, and for example, it is preferable to use a general-purpose carbon steel pipe which is a JIS standard product having an outer diameter of 20 mm or more and a force of 6 lmm or less.
  • the heating device 12 can be provided relatively easily at any construction site, and the development cost, construction cost, etc. Can be reduced.
  • first end connection box 28 and the second end connection box 34 generally have a cylindrical shape, a box shape, or the like, and may be made of carbon steel or stainless steel, or a combination thereof. Is preferred.
  • the first end connection box 28 provided at both ends of the conductive tube 18 and the conductive tube 20, and the opening and closing lid 29 of the second end connection box 34, 31 can be removed by removing the defective insulated wire 44 and inserting the good insulated wire 44 again into the conductive tubes 18 and 20 connected to the pull boxes 28 and 34 for electrical connection. , Work efficiency is very high.
  • the heating device 12 constructed by arranging them up to the full width of the base portion 14 is arranged in the base 48 of the tank 46 which is a structure. Cage, first end The connection box 28, the second end connection box 34, and the connection pipe 40 are installed outside of the base wall 50 of the base 48.
  • the foundation 48 is preferably made of concrete.
  • first end connection box 28 and the second end connection box 34 are forces attached to the base wall surface 50 of the base 48, and not limited thereto.
  • the end connection box 28, 34 may be mounted in a partially embedded state (not shown) inside the foundation 48.
  • a heat insulating layer 52 is provided between the foundation 48 and the tank 46.
  • the temperature of the tank 46 is not easily transmitted to the foundation 48 directly. It is done.
  • the heating device 12 configured as described above turns on the AC power supply 42 to turn on the inside of the insulated wire 44 connected to the AC power supply 42 as shown by the arrow A in FIG.
  • connection box 28 of the heat generation unit 16a on the leading end side the current passes through the connection pipe 40 through the insulating wire 44 through the connection pipe 40, and the first end of the adjacent middle heat generation unit 16b It flows to the connection box 28.
  • the inside of the insulated wire 44 of the current is the first end connection box 28, the first The conductive tube 18, the second end connection box 34, and the second conductive tube 20 flow again in a loop to the first end connection box 28.
  • connection box 28 of the intermediate heat generation unit 16b
  • the current passes through the connection pipe 40 in the insulated wire 44, and the first end of the adjacent heat generation unit 16c on the end side Flow to the connection box 28
  • the current flows in the insulated wire 44, the first end connection box 28, the first Through the conductive tube 18, the second end connection box 34, the second conductive tube 20, again, the first end connection Flows in a loop in box 28.
  • the current reaching the heating unit 16c on the termination side is the current flowing through the connecting pipe 40 as shown by the arrow A in FIG. 1 in the insulated wire 44 of the intermediate heating unit 16b.
  • the first end connection box 28 passes through the first end connection box 28 of the heat generation unit 16a on the leading end side.
  • an induced current flows. That is, in the heat generating unit 16, from the bottom of the first end connection box 28, the wall surface 28a on the base side. , A loop-like induced current is generated in these inner surface portions from the bottom wall of the second end connection box 34 and the wall 34a on the base side through the second conductive tube 20 to the first conductive tube 18 It is supposed to be.
  • the first conductive tube 18 and the second conductive tube are generated by Joule heat due to this induced current.
  • the secondary circuits B are respectively generated in the heat generating unit 16. In the first embodiment shown in FIG. 1, three secondary circuits B are formed by the heat generating units 16a to 16c. It will be.
  • connection bots 28, 34 since the current flows through the wall surfaces 28a and 34a on the base side of the first end connection box 28 and the second end connection box 34 in this way, these ends It is safe without leaking out of connection bots 28, 34.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 46-588
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 46-588
  • the current flowing in the conductive tubes 18 and 20 is concentrated and flows near the inner surface of the depth S of the conductive tubes 18 and 20 expressed by the following relational expression, and the current outside the conductive tubes 18 and 20 flows. Most of the voltage is present on the surface I can not.
  • the thickness of the conductive tube is several times or more of the skin depth of the conductive tube determined by the power supply frequency 'electrical resistivity of the conductive tube' relative permeability etc., and the length of the conductive tube is its diameter
  • the current flowing through the conductive tube flows only to the inner surface portion of the conductive tube, and almost no voltage appears on the outer surface of the conductive tube. It is a habit that current does not flow in a good conductor.
  • connection pipe 40 As shown in FIG. 1, the insulated wires 44 are arranged to reciprocate, and the currents flowing therethrough are opposite to each other, so in the connection pipe 40, There will be no induced current.
  • connection piping 40 It is possible to prevent the heating of the connection piping 40 because overheating may occur if the area other than the base 48 needs to be heated.
  • the conductive current is flowed through the inner surface portion of the conductive tubes 18 and 20 disposed in the base 48. Only the tubes 18, 20 can be heated, and only the base 48 part of the tank 46 can be heated. Can.
  • heating device 12 can also be used as a basic structure 10 in which three series circuits are connected in parallel to one three-phase power source 54 as shown in FIG.
  • the number of power supplies can be reduced, the cost can be reduced, and the power management becomes extremely easy, as compared to the case where one power supply is used per circuit. Further, in this embodiment, the number of heat generating units 16 can be changed as appropriate according to the size of the three sets of force tanks 46.
  • a plurality of heating devices 12 may be disposed on the base 48 of the tank 46.
  • the heating device 12 is embedded in a plurality of stages vertically on the foundation 48 of the tank 46 and embedded.
  • the base portion of the structure can be heated more efficiently than when the heating device 12 is in the stage.
  • the heating device 12 is vertically overlapped in a plurality of stages on the base portion so that the position of the heat generating unit 16 is shifted (as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5). Let's bury it.
  • the heating device 12 is also arranged in a longitudinal direction other than substantially point-symmetrically arranged. It is possible to appropriately change the position by shifting the position in the direction.
  • the heat generating units are embedded in a plurality of stages in layers in the base portion so as to shift the positions of the heat generating units, the base portion of the structure can be heated more efficiently and uniformly.
  • the heating device 12 be installed parallel to the bottom of the structure.
  • the base portion of the entire structure can be efficiently heated.
  • first end connection boxes 28 are connected to each other by connecting piping 40.
  • connecting piping 40 it is also possible to connect the second end connection boxes 34 via the connection pipe 40.
  • the heating device Since the number of parts is small as described above, the number of electrical connection points is reduced, so that the heating device can reliably function as if electrical contact defects and the like occur. Therefore, it is possible to reliably keep the foundation of the structure warm and to simplify the installation work of the heating device which has a small number of parts due to the complicated configuration, and the inside of the conductive tube is replaced when the heating device fails. While being able to hold down the replacement cost of the insulated wire, it is possible to provide a basic structure of a structure using a highly versatile heating device.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the basic structure of the structure provided with the heating device of the present invention.
  • the basic structure of the structure provided with the heating device of FIG. 6 is basically the same as the basic structure of the structure provided with the heating device of the embodiment shown in FIG.
  • the same reference numerals are assigned and the detailed description is omitted.
  • the first end connection box 28 and the second end connection box 34 which are in opposite and corresponding positions, are mutually connected via the first conductive tube 18. It is connected . Then, the first end connection box 28 and the second end connection box 34, which are opposed to each other and displaced, are mutually connected via the second conductive tube 20 disposed obliquely. .
  • the second embodiment shown in FIG. 6 is different from the first embodiment in the circuit, and the primary circuit and the primary circuit are different. Divided into secondary circuits and ...
  • Such a foundation structure 10 includes a start connection box 21, a first conductive tube 18, a second conductive tube 20, a first end connection box 28, a second end connection box 34, and a termination connection box 23. Insulated wire 44 is inserted through this to form an internal circuit C.
  • one end of the insulated wire 44 is connected to the terminal 25 provided on the wall 21 a of the base side of the start connection box 21, and the other end of the insulated wire 44 is the base of the termination connection box 23. It is connected to the terminal 27 provided on the side wall 23a.
  • the heating device 12 configured as described above, when the AC power supply 42 is turned on, the current flows in the insulated wire 44 connected to the AC power supply 42 as shown by arrow C in FIG. 1.
  • the start connection box 21 the first conductive tube 18, the second end connection box 34, the obliquely disposed second conductive tube 20, and the position facing the second end connection box 34 It flows to the deviated first end connection box 28.
  • the current is displaced from the inside of the insulated wire 44 through the first conductive tube 18 so as to face the first end connection box 28. It flows to the end connection box 34 of 2.
  • the current flows in the insulated wire 44, between the first end connection box 28 and the second end connection box 34, by the first conductive tube 18 and the second conductive tube 20. Flows into the end connection box 23 through the
  • an internal circuit C is formed.
  • such a base structure 10 includes a termination connection box 23, a first conductive tube 18, a second conductive tube 20, a first end connection box 28, a second end connection box 34, and a start connection.
  • An external circuit D is formed in the opposite direction to the internal circuit C so that current flows on the inner surface of the box 21.
  • the current having flowed in the insulated wire 44 into the termination connection box 23 is transmitted from the terminal 27 provided on the wall 23 a on the base side of the termination connection box 23 to the termination connection box 23.
  • the first conductive tube 18 is connected to the first end connection box 28 located opposite to the end connection box 23.
  • the start connection box is connected via the first conductive pipe 18 and the second conductive pipe 20. It reaches 21.
  • an external circuit D is formed.
  • a current application circuit is formed by the internal circuit C and the external circuit D as described above, and when the current is applied to the current application circuit as described above, the conductive tubes 18 and 20 generate heat, and heating is performed. The base of the target tank is heated.
  • connection pipe 40 for connecting the first end connection box 28 to each other can be omitted. Therefore, the amount of the connection pipe 40 and the insulated wire 44 wired therein is the same as the embodiment of FIG. The cost can be significantly reduced because the number can be reduced.
  • a basic structure 10 can be used in which three series circuits are connected in parallel to one three-phase power supply 54. .
  • the conductive tubes 20 opposite to the conductive tubes 18 are bent near the both ends of the heat transfer tubes 18 and the conductive tubes 20 so as to be arranged as parallel as possible at a predetermined interval. Is preferred.
  • the present invention has been described above by way of a preferred embodiment of the present invention.
  • the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, an underground tank which is not limited to the tank basic structure.
  • the end connection box 28 is attached to the upper portion of the tank side wall by embedding the U-shaped conductive pipe in the bottom foundation structure and the side wall structure.
  • these foundation structures may be provided with a spare conductive tube between the conductive tube and the conductive tube disposed in parallel in the foundation.
  • circuits connected to the three-phase power source may be a mixture of the circuits of Embodiment 1 and Embodiment 2.
  • Various modifications are possible without departing from the object of the present invention.
  • the present invention it is possible to reliably keep the base portion of the structure warm and to simplify the installation work of the heating device which has a small number of parts due to the complicated configuration, and the conductive tube to be replaced when the heating device breaks down.
  • the conductive tube to be replaced when the heating device breaks down.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Foundations (AREA)

Abstract

構造物の基礎部分を確実に保温することができるとともに、埋設作業において多大な労力を費やすことなく、故障の際に交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えるとともに、汎用性の極めて高い構造物の基礎構造を提供する。  基礎部分より露出され、導電管の一端部の隣接する端部同士を接続する第1の端部接続ボックスと、基礎部分より露出され、導電管の他端部の隣接する端部同士を接続する第2の端部接続ボックスとからなり、導電管内部と、第1の端部接続ボックスと、第2の端部接続ボックスを通り、電源に直列接続されたケーブルまたは絶縁電線からなる一次回路と、一次回路の電流とは逆向きの誘導電流を、導電管と、第1の端部接続ボックスと、第2の端部接続ボックスを介して発生させ、これによって導電管を発熱させる二次回路とから構成される加熱装置を備えた。

Description

明 細 書
加熱装置を用いた構造物の基礎構造
技術分野
[0001] 本発明は、構造物の基礎構造に関するものであり、さらに詳しくは、低温液体の貯 蔵タンクの基礎構造に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、液化天然ガス (LNG)、液化石油ガス (LPG)などの低温の液体や、重油 などの加熱保温を要する内容物をタンクに貯蔵することが行われている。
このような低温液体と高粘性重油などの流体とは、加熱保温の目的が異なる。 特に、低温液体は、タンクと大地を熱絶縁して凍上防止するために大地に接する基 礎部等を加熱するもので内容物を加熱するものではない。
[0003] 一方、高粘性重油等の貯蔵タンクは、内容物の温度降下で固化又は高粘性化しな Vヽよう内容物をある温度に加熱保温するものである。
また、貯蔵タンクには地上方式、地下方式があり、地上方式の場合には凍上防止 策として大地と接触するタンク底部の基礎コンクリート部に加熱装置を設置している。 さらに地下方式の場合には、底部基礎部と側面コンクリート壁又は周辺大地を冷熱 防止のために加熱保温することがある。
[0004] 低温液体貯蔵タンクの基礎部の加熱装置としては、従来、基礎部分に埋設されたト レース管に温水等の熱媒を流して加熱する方法が使われて 、る。
し力しながら、この方式では温水等を作る付帯設備が必要であり、その保守管理が 必要で維持コストも力かるという問題があった。
このため、保守管理を殆ど必要とせず、またクリーンエネルギーの電気を利用した 加熱装置の開発が従来より研究されており、このような電気加熱法のひとつとして表 皮電流を利用した加熱方法がある。
[0005] このような加熱方法は、特許文献 1 (特公昭 46— 588号公報)に開示されている。
すなわち、この表皮電流加熱管装置 100は、図 8に示したように、複数の並列に配 置した高磁性管 102、 104の両端を、電気的に相互に接続線 101、 108を介して接 続するとともに、この高磁性管 102、 104の内部に、絶縁電線 110を直列に配置し、 絶縁電線 110の両端を交流電源 112に接続して 、る。
[0006] これによつて、交流電源 112から電気を流すと絶縁電線 110を介して、図 8の矢印 1 14の方向に電流が流れる。この絶縁電線 110を流れる電流によって、高磁性管 102 、 104の内表面部分に、絶縁電線 110を流れる電流と逆向きの誘導電流が生じて、 図 8の矢印 116の方向に流れ、これにより、高磁性管 102、 104を発熱させるようにな つている。
[0007] この表皮電流加熱管装置 100は、地上タンクの場合には構造物の底部に設置され るのが一般的である。
このような表皮電流加熱管装置は、地下タンクの場合にはタンク周辺の大地を加熱 するため、例えば上記特許文献 1に開示された表皮電流加熱管装置を構造物である 貯蔵タンクの周りを囲うように配置してタンク周辺の土壌を加熱し、冷熱が隣接する構 造物に障害を及ぼすのを防止しており、この方法が特許文献 2 (特公昭 56— 678号 公報)に開示されている。
[0008] すなわち、図 9 (a)の縦断面図および図 9 (b)の平面図に示したように、このような基 礎部分の構造 200は、複数の U字形の強磁性管 202が、一定間隔離間して、タンク の表面 201の外周側の大地 206内に埋設されている。そして、これらの強磁性管 20 2の上端が、大地 206の地表面 208の下に設けられた接続箱 210に連結されて 、る
[0009] そして、これらの接続箱 210は、地上に配置された保護管 212の引込箱 213に、接 続管 214を介して接続されている。
そして、絶縁電線 216が、この保護管 212内に挿通されて、引込箱 213から、接続 管 214、接続箱 210、 U字形の強磁性管 202の内部を介して、直列に交流電源 218 に接続されている。
[0010] これにより、交流電源 218から絶縁電線 216に電流を流すことによって、図 9 (a)の 矢印 215方向に電流が流れ、これが一次回路を構成するようになって 、る。
そして、この一次回路を流れる電流の作用によって、図 9 (a)の矢印 220方向に、強 磁性管 202と接続箱 210にループ状に逆向きの誘導電流が生じて、これにより強磁 性管 202が発熱する二次回路が形成されており、これによつて、タンクの表面 201の 外周側の大地 206を加熱することができるようになって 、る。
[0011] なお、引込箱 213を介して、強磁性管 202内の絶縁電線 216を挿通、交換すること ができるようになっており、これにより、万一故障が起こったときなどに強磁性管 202 はそのままにして、強磁性管 202に挿通した絶縁電線 216を簡単に取り替えられるよ う構成されている。
また、大地 206の地表面 208より上方に位置する保護管 212内には、図 9 (a)に示 したように、絶縁電線 216が往復して配設されているため、交流電源 218より電流を 流した際に、保護管 212内で相互に逆向きの電流が流れるために保護管 212内に は誘導電流は発生しない。そのため、保護管 212の部分が発熱することはないように なっている。
[0012] また、特許文献 3 (特公昭 56— 48387号公報)には、重油などの温度保持が必要 な内容物を保有するためのタンクの基礎構造に、上記特許文献 1に開示された表皮 電流加熱管装置を適用した方法が開示されて!ヽる。
このタンクの基礎構造 300では、図 10 (a)の平面図および図 10 (b)の縦断面図に 示したように、上記特許文献 1に開示された表皮電流加熱管装置を、タンク 306の底 部と、タンク 306の下方の地面内の基礎部分に湾曲形状で設置し、タンク 306内の 内容物とタンク 306を加熱するように構成されて!、る。
[0013] すなわち、このようなタンクの基礎構造 300では、図 10 (a)の平面図に示したように 、円形のタンク 306に対して、均一に加熱するように、タンクの外周部の方が中心部よ りも、電熱管 302の配置密度が大きくなるように、電熱管 302を湾曲して配設されてい る。
そして、これらの電熱管 302内には絶縁電線が挿通され、電源と接続される回路が 形成されている。
[0014] これにより、電源より絶縁電線に電流を流すと、絶縁電線を覆う電熱管 302に誘導 電流が生じて、電熱管 302が発熱して、タンク 306の下方の地面 308を加熱すること ができるように構成されて 、る。
このようなタンクの基礎構造 300では、円形のタンク 306に対して、タンクの外周部 の方が中心部よりも、電熱管 302の配置密度が大きくなるように、電熱管 302を湾曲 して配設されているので、タンク 306内部とタンク 306の下方の地面 308を均一〖こカロ 熱することができ、タンク 306内の内容物を所望の温度で管理することができるように なっている。
[0015] また、複数の電熱管 302の端部には、図 10 (a)に示したように、端部箱(プルボック ス) 304が配設されているため、万が一絶縁電線が破損損傷するなどして故障した際 に、端部箱 304の蓋を外して、絶縁電線の交換ができるようになつている。
特許文献 1:特公昭 46 - 588号公報
特許文献 2:特公昭 56— 678号公報
特許文献 3:特公昭 56— 48387号公報
特許文献 4: #112005 190385号
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0016] し力しながら、特許文献 2 (特公昭 56— 678号公報)に開示されたタンクの基礎部 分の構造 200では、複数の U字形の強磁性管 202をタンクの表面 201の周りを囲うよ うに配置するように構成されているため、敷設作業に多大な労力が力かってしまう。 また、強磁性管 202が U字形であるため、故障が起こった際において交換される強 磁性管 202内の絶縁電線 216は、 U字形の往復分の距離となり無駄な交換コストが 嵩むとともに、 U字形の強磁性管 202内に絶縁電線 204を挿着する作業は、 U字部 分に絶縁電線 216が引つかかり、交換作業が難しぐ手間と時間がかかってしまうこと になる。
[0017] さらに、特許文献 3 (特公昭 56— 48387号公報)に開示されたタンクの基礎構造 30 0では、タンク 306の底部と、タンク 306の下方の地面内の基礎部分に設置される電 熱管 302は、湾曲形状を有している。
このため、電熱管 302を湾曲形状に、施工単位ごとに、すなわち、タンク 306の大き さに応じて、湾曲率を計算して、曲げ加工などの加工を施して複数の異なった形状 の電熱管 302を用意する必要があり汎用性が極めて乏しぐコストが嵩んでしまうこと になる。また、低温液体の貯蔵タンクに適用する場合、電熱管を加熱目的からタンク 内底部に設置することはできない。
[0018] このため、本発明者等は、特許文献 4 (特願 2005— 190385号)において、構造物 の基礎部分を確実に加熱保温することができるとともに、加熱装置の敷設作業が簡 単で、加熱装置が故障の際に交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑える ことができるとともに、汎用性の極めて高い加熱装置を用いた構造物の基礎構造を 既に提案している。
[0019] この構造物の基礎構造 400は、図 11に示したように、 V、わゆる誘導式の加熱装置 4 02を備えており、構造物の基礎 401部分に複数の導電管 404が平行に設置されて いる。そして、導電管 404の両端部には、それぞれ開閉蓋 406付きのプルボックス 40 8が接続されている。
また、導電管 404の端部に備えられたプルボックス 408同士は、接続配管 410を介 して接続されている。そして、この接続配管 410内を通って、プルボックス 408の基礎 側の底面 412と底面 412とを、ジャンパー線 413、底面 412に設けた端子 415を介し て接続することにより、電気的に接続されている。
[0020] このような導電管 404と、プルボックス 408と、接続配管 410の内部には、交流電源 414に直列に接続された絶縁電線 416が配設されて!/、る。
なお、加熱装置 402は、図 12に示したように、構造物であるタンク 418の基礎 401 内に配設されており、プルボックス 408と接続配管 410の部分が、基礎 401の基礎壁 面 420より外方となるように設置されて 、る。
[0021] このように構成される加熱装置 402では、交流電源 414を入れることにより、導電管 404と、プノレボックス 408と、接続酉己管 410を通り、再度交流電源 414に戻るよう直歹 IJ に接続された絶縁電線 416内を、図 11に示した一次回路 Aのように電流が流れるこ ととなる。
さらに、絶縁電線 416を介して一次回路 Aのように電流が流れると、この方向とは逆 向きの流れである二次回路 Bのように、誘導電流がループ状に導電管 404の内表面 部分に生じ、この誘導電流によるジュール熱で導電管 404が発熱され、加熱対象で あるタンクの基礎 401が加熱されるようになって!/、る。
[0022] また、特許文献 4 (特願 2005— 190385号)においては、いわゆる直列式の加熱装 置 402を備えた構造物の基礎構造 400を提案して 、る。
この構造物の基礎構造 400の加熱装置 402では、図 13に示したように、絶縁電線 416の一端部を、交流電源 414に接続するとともに、絶縁電線 416の他端部 416aを 、終端側のプルボックス 408の底面 412に接続して!/、る。
[0023] そして、始端側のプルボックス 408の底面 412に接続したジャンパー線 413の他端 部が、交流電源 414に接続されている。
このような状態で、交流電源 414より電流を流すと、導電管 404と、プルボックス 40 8と、接続配管 410内の絶縁電線 416を通り、終端側のプルボックス 408の底面 412 まで電流が内部回路 Cとして流れる。
[0024] そして、終端側のプルボックス 408の底面 412から、導電管 404、プルボックス 408 、接続配管 410を通り、最終的に始端側のプルボックス 408の底面 412に接続したジ ヤンパー線 413を介して、再度交流電源 414に電流が戻る、導電管 404内を上記内 部回路 Cと逆向きに電流が、外部回路 Dとして流れるように構成されて!、る。
これによつて、導電管 404が発熱して、加熱対象であるタンクの基礎 401が加熱さ れるようになっている。
[0025] なお、上記いずれの場合でも、接続配管 410内においては、絶縁電線 416とともに ジャンパー線 413が配設されており、接続配管 410内を通る電流とジャンパー線 413 を通る電流とは、相互に反対方向に流れているので、接続配管 410では誘導電流は 発生しない。そのため接続配管 410では発熱せず、接続配管 410でのオーバーヒー トによる絶縁電線 416とジャンパー線 413の破損損傷を防止するように構成されてい る。
[0026] このように構成することによって、絶縁電線 416が万が一不良の場合には、導電管 404の両端部に設けられたプルボックス 408の開閉蓋 406を取り外して、不良な絶縁 電線 416を引き抜き、良好な絶縁電線 416を再度プルボックス 408に接続された導 電管 404内へ挿通し、電気的に接続するだけで対応できるため、作業効率が極めて 高くなつている。
[0027] し力しながら、特許文献 4 (特願 2005— 190385号)の加熱装置 402を備えた構造 物の基礎構造 400では、プルボックス 408、プルボックス 408同士を接続する接続配 管 410、プルボックス 408の底面 412に設けた端子 415、ジャンパー線 413などを設 けなければならず、複雑な構成となり、部品点数も多くなり、施工に手間と時間がかか り、コストも高くつくこと〖こなる。
[0028] し力もこのように、部品点数が多ぐ電気的接続箇所が多くなると、電気的な接触不 良などが発生することが多ぐ加熱装置として確実に機能することができないおそれ もめる。
本発明は、このような現状に鑑み、構造物の基礎部分を確実に保温することができ るとともに、複雑な構成でなぐ部品点数も少なぐ加熱装置の敷設作業が簡単で、 加熱装置が故障の際に交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えることが できるとともに、汎用性の極めて高い加熱装置を用いた構造物の基礎構造を提供す ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0029] 本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明 されたものであって、本発明の基礎構造は、
構造物の基礎部分に埋設され、一定間隔離間して並設配置された 2本の導電管と 前記基礎部分より露出され、前記導電管の一端部の隣接する端部同士を接続する 第 1の端部接続ボックスと、
前記基礎部分より露出され、前記導電管の他端部の隣接する端部同士を接続する 第 2の端部接続ボックスと、
からなり、ループ状に接続された発熱ユニットを備え、
前記導電管内部と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部接続ボックスを通り、電 源に直列接続されたケーブルまたは絶縁電線カゝらなる一次回路と、
前記電源から一次回路を介して電流を流した際に、一次回路の電流とは逆向きの 誘導電流を、導電管と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部接続ボックスを介して、 それらの内表面付近に発生させ、
これによつて導電管を発熱させる、導電管と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部 接続ボックス力 なる二次回路と、 から構成される加熱装置を備えたことを特徴とする。
[0030] このように構成することによって、 2本の導電管力 その端部同士が、一つの端部接 続ボックスで接続されて ヽるので、従来の特許文献 4に開示された加熱装置を備えた 基礎構造 400に比較して、端部接続ボックス (プルボックス)の数を低減できるととも に、プルボックス 408同士を接続する接続配管 410、プルボックス 408の底面 412に 設けた端子 415、ジャンパー線 413などを設ける必要がなぐ複雑な構成とならず、 部品点数も少なぐ施工が簡単であり、コストも低減することができる。
[0031] し力も、このように部品点数が少ないので、電気的接続箇所が少なくなり、電気的な 接触不良などが発生することがなぐ加熱装置として確実に機能することができる。 従って、構造物の基礎部分を確実に加熱保温することができるとともに、複雑な構 成でなぐ部品点数も少なぐ加熱装置の敷設作業が簡単で、加熱装置が故障の際 に交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えることができるとともに、汎用性 の極めて高い加熱装置を用いた構造物の基礎構造を提供することができる。
[0032] また、本発明の基礎構造は、前記発熱ユニットが複数組備えられ、これらの発熱ュ ニット同士が、隣接する端部接続ボックスの間を接続し、基礎部分より露出する接続 配管を介して連結されて ヽることを特徴とする。
また、本発明の基礎構造は、前記複数組の発熱ユニット同士が、隣接する第 1の端 部接続ボックスの間を接続し、基礎部分より露出する第 1の接続配管を介して連結さ れていることを特徴とする。
[0033] また、本発明の基礎構造は、前記複数組の発熱ユニット同士が、隣接する第 2の端 部接続ボックスの間を接続し、基礎部分より露出する第 2の接続配管を介して連結さ れていることを特徴とする。
このように構成することによって、複数組の発熱ユニットを構造物の基礎部分に配 設することができるので、構造物の基礎部分を均一に加熱することができ、し力も、接 続配管の数も、特許文献 4の従来の加熱装置を備えた基礎構造 400に比較して少な くすることがでさる。
[0034] また、本発明の基礎構造は、前記誘導電流が、第 1の端部接続ボックス、第 2の端 部接続ボックスの基礎側の壁面を介して流れるように構成されて ヽることを特徴とす る。
このように誘導電流力 第 1の端部接続ボックス、第 2の端部接続ボックスの基礎側 の壁面を介して流れるので、これらの端部接続ボックスの外側へ漏れ出ることがなく 安全である。
[0035] また、本発明の基礎構造は、前記端部接続ボックスが、基礎部分の外側に取付け られていることを特徴とする。
このように構成することによって、タンクの基礎部分より外側にプルボックスが露出し ているので、万が一の故障の際にも、この露出するプルボックスを介して、導電管内 の絶縁電線の交換の際に、作業性が極めて良好であり、し力も、加熱装置のメンテナ ンスが極めて容易である。
[0036] また、本発明の基礎構造は、前記端部接続ボックスが、基礎部分に一部埋設状態 で取付けられて 、ることを特徴とする。
このように構成することによって、プルボックスを強固に保持することができるとともに
、基礎構造の端部から飛び出すプルボックスの飛び出し量を調整することにより、プ ルボックスが邪魔にならず、どのような施工現場にも対応して設置することができる。
[0037] また、本発明の基礎構造は、前記加熱装置が、基礎部分に複数段に上下に重ね て埋設されて ヽることを特徴とする。
このように構成することによって、加熱装置が一段の時よりもよりも、効率良く構造物 の基礎部分を加熱することができるとともに、部分的に必要な熱量が異なる場合にも 容易に対応できる。
[0038] また、本発明の基礎構造は、前記加熱装置が、発熱ユニットの位置がずれるように 、基礎部分に複数段に上下に重ねて埋設されていることを特徴とする。
このように発熱ユニットの位置がずれるように、基礎部分に複数段に上下に重ねて 埋設されているので、さらに効率良く構造物の基礎部分を均一に加熱することができ るとともに、部分的に必要な熱量が異なる場合にも容易に対応できる。
[0039] また、本発明の基礎構造は、前記加熱装置が、前記構造物の基礎底面に対して平 行に設置されることを特徴とする。
また、構造物の基礎底面に対して平行に設置することによって、構造物全体の基礎 部分を効率良く加熱することができる。
また、本発明の前記基礎構造は、三つの加熱装置が、並列に三相電源に接続され ていることを特徴とする。
[0040] このように構成することによって、三つの回路に対して、設置される電源の数を一つ とすることができるため、電源設置に力かるコストを抑えることができる。また、電源の 数を抑えることができるため、電源管理が容易である。
また、本発明の基礎構造は、前記基礎部分に、複数の前記加熱装置を配置して構 成したことを特徴とする。
[0041] このように構成することによって、万が一加熱装置が故障しても構造物の基礎構造 の一部分のみを修理すればよいため、故障による影響を最小限とすることができる。 また、本発明の基礎構造は、前記構造物が、低温液体の貯蔵タンクであることを特 徴とする。
このように構成することによって、特に冷凍液体の貯蔵タンク周辺の大地が凍結し て盛り上がる凍上現象を確実に防止することができ、タンクが破損損傷して、タンクの 内容物が漏洩することがな 、。
[0042] また、本発明の基礎構造は、構造物の基礎部分に埋設され、一定間隔離間して並 設配置された複数の導電管と、
前記導電管の電源側始端に接続された始端接続ボックスと、
前記導電管の最終端に接続された終端接続ボックスと、
前記基礎部分より露出され、前記導電管の一端部の隣接する端部同士を接続する 第 1の端部接続ボックスと、
前記基礎部分より露出され、前記導電管の他端部の隣接する端部同士を接続する 第 2の端部接続ボックスとを備えるとともに、
前記第 1の端部接続ボックスと第 2の端部接続ボックスとが、前記導電管を介して相 互に接続され、
前記始端接続ボックスと、導電管内部と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部接 続ボックスと、終端接続ボックスの内部を通るケーブルまたは絶縁電線カゝらなる内部 回路と、 前記内部回路末端から、終端接続ボックスと、導電管と、第 1の端部接続ボックスと 第 2の端部接続ボックスと、始端接続ボックスを介して、内部回路とは逆向きに電流が 流れるように電源に直列的に接続された外部回路と、
力 なる電流印加回路とを備え、
前記電源力 電流印加回路の内部回路および外部回路を介して電流を流した際 に、導電管を発熱させるよう構成した加熱装置を備えたことを特徴とする。
[0043] このように構成することによって、 2本の導電管力 その端部同士が、一つの端部接 続ボックスで接続されて ヽるので、従来の特許文献 4に開示された加熱装置を備えた 基礎構造 400に比較して、端部接続ボックス (プルボックス)の数を低減できるととも に、プルボックス 408同士を接続する接続配管 410、プルボックス 408の底面 412に 設けた端子 415、ジャンパー線 413などを設ける必要がなぐ複雑な構成とならず、 部品点数も少なぐ施工が簡単であり、コストも低減することができる。
[0044] し力も、このように部品点数が少ないので、電気的接続箇所が少なくなり、電気的な 接触不良などが発生することがなぐ加熱装置として確実に機能することができる。 従って、構造物の基礎部分を確実に加熱保温することができるとともに、複雑な構 成でなぐ部品点数も少なぐ加熱装置の敷設作業が簡単で、加熱装置が故障の際 に交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えることができるとともに、汎用性 の極めて高い加熱装置を用いた構造物の基礎構造を提供することができる。
また、誘導電流を生じさせる構造である上記の基礎構造に比べ、接続配管の量を 少なくすることができるため、複雑な構成とならず、部品点数も少なぐ施工が簡単で あり、コストも低減することができる。
発明の効果
[0045] 本発明によれば、 2本の導電管が、その端部同士が、一つの端部接続ボックスで接 続されているので、複雑な構成とならず、部品点数も少なぐ施工が簡単であり、コス トも低減することができる。
し力も、部品点数が少ないので、電気的接続箇所が少なくなり、電気的な接触不良 などが発生することがなぐ加熱装置として確実に機能することができる。 [0046] 従って、構造物の基礎部分を確実に加熱保温することができるとともに、複雑な構 成でなぐ部品点数も少なぐ加熱装置の敷設作業が簡単で、加熱装置が故障の際 に交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えることができるとともに、汎用性 の極めて高い加熱装置を用いた構造物の基礎構造を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0047] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造の 構成図である。
[図 2]図 2は、図 1の X— X線の要部拡大断面図である。
[図 3]図 3は、図 1の Y— Y線の要部拡大断面図である。
[図 4]図 4は、本発明の第 1の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造に 三相電源を用いた場合の構成図である。
[図 5]図 5は、本発明の第 1の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造の 別の実施例の構成図である。
[図 6]図 6は、本発明の第 2の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造の 構成図である。
[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造に 三相電源を用いた場合の構成図である。
[図 8]図 8は、従来の表皮電流加熱管装置の原理説明図である。
[図 9]図 9は、従来のタンクの基礎構造を説明する概略図である。
[図 10]図 10は、従来のタンクの基礎構造を説明する概略図である。
[図 11]図 11は、従来のタンクの基礎構造を説明する概略図である。
[図 12]図 12は、従来のタンクの基礎構造を説明する概略図である。
[図 13]図 13は、従来のタンクの基礎構造を説明する概略図である。
符号の説明
[0048] 10基礎構造
12加熱装置
14基礎部分
16発熱ユニット a〜16c発熱ユニット 導電管
導電管
始端接続ボックス 終端接続ボックス 屈曲部
端子
屈曲部
端子
端部接続ボックスa壁面
、 31開閉蓋 ノズル
ノズル
端部接続ボックスa壁面
ノズノレ
ノズル
接続配管
交流電源
絶縁電線
タンク
基礎
基礎壁面
断熱層
三相電源
表皮電流加熱管装置1接続線 102高磁性管
104絶縁電線
110絶縁電線
112交流電源
200タンクの基礎部分の構造
201表面
202強磁性管
204絶縁電線
206大地
208地表面
210接続箱
212保護管
213引込箱
214接続管
216絶縁電線
218交流電源
300基礎構造
302電熱管
304端部箱
306タンク
308地面
400基礎構造
401基礎
402加熱装置
404導電管
406開閉蓋
408プルボックス
410接続配管 412底面
413ジャンパー線
414交流電源
415端子
416絶縁電線
418タンク
420基礎壁面
A一次回路
B二次回路
C内部回路
D外部回路
発明を実施するための最良の形態
[0049] 以下、本発明の実施の形態 (実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図 1は、本発明の第 1の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造の構成 図、図 2は、図 1の X— X線の要部拡大断面図、図 3は、図 1の Y— Y線の要部拡大断 面図、図 4は、本発明の第 1の実施例である加熱装置を備えた構造物の基礎構造に 三相電源を用いた場合の構成図である。
[0050] 図 1において、符号 10は、本発明の加熱装置 12を備えた構造物の基礎構造を示 している。
この基礎構造 10は、例えば、低温液体の貯蔵タンクなどの構造物の基礎部分 14 に適用されるものであり、この基礎部分 14に本発明の加熱装置 12が埋設されている 図 1に示したように、加熱装置 12は、複数の一定間隔離間して配置された発熱ュ- ット 16を備えている。
[0051] この発熱ユニット 16は、構造物の基礎部分 14に埋設された直線状の第 1の導電管 18と、この第 1の導電管 18と一定間隔離間して略平行に埋設された第 2の導電管 20 とを備えている。
また、第 2の導電管 20は、図 1に示したように、中央の略直線部分 22と、その両端 に形成された屈曲部 24、 26とを備えている。
[0052] これらの第 1の導電管 18の一端部 18aと、第 2の導電管 20の一端部 20aは、第 1の 端部接続ボックス (プルボックス) 28に接続されて 、る。
すなわち、この第 1の端部接続ボックス 28には、第 1の導電管 18の一端部 18aと接 続するためのノズル 30が設けられており、このノズル 30と第 1の導電管 18の一端部 1 8aとが、溶接により接続されている。
[0053] 一方、第 1の端部接続ボックス 28には、第 2の導電管 20の一端部 20aの屈曲部 24 の端部 24aと接続するためのノズル 32が設けられており、このノズル 32と第 2の導電 管 20の一端部 20aの屈曲部 24の端部 24aとが、溶接により接続されて!、る。
さらに、これらの第 1の導電管 18の他端部 18bと、第 2の導電管 20の他端部 20bは 、第 2の端部接続ボックス 34に接続されている。
[0054] すなわち、この第 2の端部接続ボックス 34には、第 1の導電管 18の他端部 18bと接 続するためのノズル 36が設けられており、このノズル 36と第 1の導電管 18の他端部 1 8bとが、溶接により接続されている。
一方、第 2の端部接続ボックス 34には、第 2の導電管 20の他端部 20bの屈曲部 26 の端部 26aと接続するためのノズル 38が設けられており、このノズル 38と第 2の導電 管 20の他端部 20bの屈曲部 26の端部 26aとが、溶接により接続されて!、る。
[0055] なお、これらの第 1の端部接続ボックス 28、第 2の端部接続ボックス 34には、それぞ れ、プルボックスに取付けられた開閉自在な開閉蓋 29、 31を備えている。
従って、発熱ユニット 16は、第 1の導電管 18と、第 2の導電管 20と、第 1の端部接続 ボックス 28と、第 2の端部接続ボックス 34とが、ループ状に接続されている。
そして、図 1に示したように、この実施例の加熱装置 12では、このように構成される 発熱ユニット 16が複数組、この実施例では 3組(16a〜16c)備えられている。そして 、これらの発熱ユニット 16同士が、隣接する第 1の端部接続ボックス 28の間を接続し 、基礎部分 14より露出する接続配管 40を介して連結されて ヽる。
[0056] この場合、接続配管 40としては、例えば、電線管、または、電線管とフレキシブル 電線管との組み合わせ力 なる。
なお、この場合、図 1に示したように、終端側の発熱ユニット 16cの第 1の端部接続 ボックス 28には、接続配管 40がーつだけ接続されている力 中間の発熱ユニット 16 bの第 1の端部接続ボックス 28には、接続配管 40が両側に位置する発熱ユニット 16a
、 16cの接続のために、 2つの接続配管 40が接続されている。
[0057] さらに、始端側の発熱ユニット 16aには、接続配管 40の一方側が、交流電源 42へ の電源配管となっている。
このように構成される発熱ユニット 16の第 1の導電管 18と、第 2の導電管 20と、第 1 の端部接続ボックス 28と、第 2の端部接続ボックス 34の内部には、交流電源 42に直 列に接続された絶縁電線 44が配設されて 、る。
[0058] なお、本実施例では、絶縁電線 44として、導体の外側が絶縁層で絶縁された構造 を有する絶縁電線を使用しているが、これに限定されるものではなぐ絶縁電線の代 わりに導体上の絶縁層の外側に外傷保護用のシース層が設けられた構造を有する ケーブルを用いることもでき、設置する環境に応じて適宜選択するとよ!/ヽ。
なお、このような絶縁電線とケーブルとは、いずれにおいても耐熱性を有するものを 適用することが望ましい。
[0059] すなわち、図 1に示したように、交流電源 42に接続された絶縁電線 44は、先ず、始 端側の発熱ユニット 16aの第 1の端部接続ボックス 28に導入され、第 1の導電管 18を 通って、第 2の端部接続ボックス 34に導入される。
そして、絶縁電線 44は、第 2の端部接続ボックス 34から、第 2の導電管 20を通り、 再び、第 1の端部接続ボックス 28に導入される。
[0060] このように始端側の発熱ユニット 16aの第 1の端部接続ボックス 28に戻った絶縁電 線 44は、接続配管 40を通って、隣接する中間の発熱ユニット 16bの第 1の端部接続 ボックス 28に導入される。
そして、中間の発熱ユニット 16bでは、始端側の発熱ユニット 16aと同様にして、絶 縁電線 44は、ループ状に、第 1の導電管 18、第 2の端部接続ボックス 34、第 2の導 電管 20を通り、再び、第 1の端部接続ボックス 28に導入され、接続配管 40を通って、 隣接する終端側の発熱ユニット 16cの第 1の端部接続ボックス 28に導入される。
[0061] さらに、終端側の発熱ユニット 16cでも、始端側の発熱ユニット 16aと同様にして、絶 縁電線 44は、ループ状に、第 1の導電管 18、第 2の端部接続ボックス 34、第 2の導 電管 20を通り、再び、第 1の端部接続ボックス 28に導入される。
そして、この終端側の発熱ユニット 16cで、再び、第 1の端部接続ボックス 28に導入 された絶縁電線 44は、接続配管 40を介して、中間の発熱ユニット 16bの第 1の端部 接続ボックス 28、始端側の発熱ユニット 16aの第 1の端部接続ボックス 28を通り、交 流電源 42に直列に接続されて!ヽる。
[0062] なお、図 1の X— X線断面図である図 2に示したように、略円筒断面形状を有する第 1の導電管 18、第 2の導電管 20の内部に配設された絶縁電線 44は、これらの導電 管 18、 20の内部に自由な状態で挿通されている。
この際、隣り合う第 1の導電管 18、第 2の導電管 20同士の間隔は、特に限定される ものではないが、例えば、構造物の基礎構造 10の長尺方向の幅が 100mであれば、 隣り合う導電管 18と導電管 20との間隔は lmとすることが好ましい。
[0063] また導電管 18、 20は、磁性管であり、例えば、外径が 20mm以上力も 6 lmm以下 の JIS規格品である汎用炭素鋼鋼管を用いると良 、。
さらに、予め標準長を有する汎用炭素鋼鋼管を、長尺方向に複数本溶接にて接続 することにより、所望の長さの導電管 18、 20とすることができる。
このように、規格品の炭素鋼鋼管を導電管 18、 20として用いることにより、どのよう な施工現場であっても、比較的簡単に加熱装置 12を設けることができ、開発コスト、 施工コストなどを抑えることができる。
[0064] さらに、第 1の端部接続ボックス 28、第 2の端部接続ボックス 34は、一般的に円筒 型、箱型などの形状からなり、炭素鋼またはステンレスまたはこれらの組み合わせか らなることが好ましい。
また、絶縁電線 44が万が一不良の場合には、導電管 18と導電管 20の両端部に設 けられた第 1の端部接続ボックス 28、第 2の端部接続ボックス 34の開閉蓋 29、 31を 取り外して、不良な絶縁電線 44を引き抜き、良好な絶縁電線 44を再度プルボックス 28、 34に接続された導電管 18、 20内へ挿通し、電気的に接続するだけで対応でき るため、作業効率が極めて高い。
[0065] さらに、これらを基礎部分 14の全幅に至るまで配設して構成された加熱装置 12は 、図 3に示したように、構造物であるタンク 46の基礎 48内に配設されており、第 1の端 部接続ボックス 28と、第 2の端部接続ボックス 34と、接続配管 40の部分が基礎 48の 基礎壁面 50より外方となるように設置されて ヽる。
なお、基礎 48部分は、コンクリートよりなることが好ましい。
[0066] 本実施例においては、第 1の端部接続ボックス 28と、第 2の端部接続ボックス 34は 、基礎 48の基礎壁面 50に取付けられている力 これに限定されるものではなぐ基 礎 48内部に端部接続ボックス 28、 34を、一部埋め込んだ状態(図示せず)で取り付 けてもよい。
また、基礎 48とタンク 46との間〖こは、断熱層 52が設けられており、例えば、タンク 4 6内の内容物が低温液体であれば、タンク 46の温度が基礎 48に直接伝わり難くなさ れている。
[0067] このように構成される加熱装置 12は、交流電源 42の電源を入れることにより、電流 力 図 1の矢印 Aに示したように、交流電源 42に接続された絶縁電線 44内を、始端 側の発熱ユニット 16aの第 1の端部接続ボックス 28、第 1の導電管 18、第 2の端部接 続ボックス 34、第 2の導電管 20を通り、再び、第 1の端部接続ボックス 28にループ状 に流れる。
[0068] そして、始端側の発熱ユニット 16aの第 1の端部接続ボックス 28から、電流が絶縁 電線 44内を、接続配管 40を通って、隣接する中間の発熱ユニット 16bの第 1の端部 接続ボックス 28に流れる。
中間の発熱ユニット 16bでは、始端側の発熱ユニット 16aと同様にして、電流が絶 縁電線 44内を、図 1の矢印 Aに示したように、第 1の端部接続ボックス 28、第 1の導電 管 18、第 2の端部接続ボックス 34、第 2の導電管 20を通り、再び、第 1の端部接続ボ ックス 28にループ状に流れる。
[0069] そして、中間の発熱ユニット 16bの第 1の端部接続ボックス 28から、電流が絶縁電 線 44内を、接続配管 40を通って、隣接する終端側の発熱ユニット 16cの第 1の端部 接続ボックス 28に流れる。
終端側の発熱ユニット 16cでは、始端側の発熱ユニット 16aと同様にして、電流が 絶縁電線 44内を、図 1の矢印 Aに示したように、第 1の端部接続ボックス 28、第 1の導 電管 18、第 2の端部接続ボックス 34、第 2の導電管 20を通り、再び、第 1の端部接続 ボックス 28にループ状に流れる。
[0070] そして、この終端側の発熱ユニット 16cに至った電流は、電流が絶縁電線 44内を、 図 1の矢印 Aに示したように、接続配管 40を介して、中間の発熱ユニット 16bの第 1の 端部接続ボックス 28、始端側の発熱ユニット 16aの第 1の端部接続ボックス 28を通り
、交流電源 42に至るように流れる。
このようにして、交流電源 42からの電流は、第 1の端部接続ボックス 28、第 1の導電 管 18、第 2の端部接続ボックス 34、第 2の導電管 20内を通るように、直列に接続され た絶縁電線 44内を、図 1に示した一次回路 Aのように電流が流れることとなる。
[0071] さらに、絶縁電線 44内を、一次回路 Aのように電流が流れると、図 1に示したように
、この方向とは逆向きの流れである二次回路 Bのように、誘導電流が流れることになる すなわち、発熱ユニット 16では、第 1の端部接続ボックス 28の底部、基礎側の壁面 28aから、第 2の導電管 20を通り、第 2の端部接続ボックス 34の底部、基礎側の壁面 34aから、第 1の導電管 18に至るループ状の誘導電流がこれらの内表面部分に生じ るようになっている。
[0072] これによつて、この誘導電流によるジュール熱で、第 1の導電管 18と、第 2の導電管
20は、発熱され、加熱対象であるタンクの基礎 48へ電熱されるようになっている。 なお二次回路 Bは、発熱ユニット 16にそれぞれ生じるようになっており、図 1に示し た第 1の実施例においては、発熱ユニット 16a〜16cによって、三つの二次回路 Bが 形成されていることとなる。
[0073] なお、この場合、このように誘導電流力 第 1の端部接続ボックス 28、第 2の端部接 続ボックス 34の基礎側の壁面 28a、 34aを介して流れるので、これらの端部接続ボッ タス 28、 34の外側へ漏れ出ることがなく安全である。
このように第 1の導電管 18と、第 2の導電管 20に生ずる誘導電流によって、導電管
18、 20を加熱する加熱装置 12は、特許文献 1 (特公昭 46— 588号公報)に既に開 示されており、公知の技術である。
[0074] なお、導電管 18、 20内を流れる電流は、以下の関係式で表される導電管 18、 20 の深さ Sの内表面付近に集中して流れ、導電管 18、 20の外表面には電圧は殆ど現 れない。
これは、導電管の肉厚が、電源周波数'導電管の電気抵抗率'比透磁率などによつ て決まる導電管の表皮深さの数倍以上であり、導電管の長さがその直径よりも十分に 大きいときには、導電管に流れる電流は導電管の内表面部分のみに流れ、導電管の 外表面には殆ど電圧が現れないため、この外表面を良導体で接続しても実用上この 良導体に電流が流れな ヽと 、うものである。
[0075] 以下に関係式を記す。
Figure imgf000023_0001
但し t= 2S、 L>d
S (cm) ','表皮深さ
P ( Ω «η) · ·導電管の抵抗率
μ 導電管の比透磁率
ί(Ηζ) · · ·電源周波数
SQRT( p Z μ ί)…( ρ Ζ / f)の平方根
t (cm)—導電管の肉厚
d (cm) ' ' '導電管の内径
L (cm)…導電管の長さ
上記関係式を満たすことにより、導電管 18、 20の外表面を低インピーダンスの電線 で短絡しても電流は殆ど流れず、被加熱物である基礎 48と接触させても安全であり、 加熱装置 12として利用することができる。
[0076] なお、接続配管 40内においては、図 1に示したように、絶縁電線 44が往復して配 設され、これらを流れる電流が相互に逆向きであるので、接続配管 40内では、誘導 電流は発生しないことになる。
これは、基礎 48以外の部分は加熱する必要はなぐ逆に加熱してしまうとオーバー ヒートを生ずるおそれがあるため、接続配管 40の加熱を防止することができる。
[0077] このような原理を用いた本発明の加熱装置 12を備えた基礎構造 10によれば、基礎 48内に配設された導電管 18、 20の内表面部分を流れる誘導電流によって、導電管 18、 20のみを加熱することができ、タンク 46の基礎 48部分のみを加熱することがで きる。
また、このような加熱装置 12は、図 4に示したように、三つの直列回路を一つの三相 電源 54に並列に接続して使用する基礎構造 10とすることもできる。
[0078] このように三相電源 54を用いれば、一回路につき一電源とした場合に比べ、電源 の数を少なくできコストを抑えることができるとともに、電源管理が極めて容易となる。 さらに、この実施例では、発熱ユニット 16の数は、 3組とした力 タンク 46の大きさに 応じて、この数は、適宜変更可能である。
また、加熱装置 12は、タンク 46の基礎 48部分に複数配置すると良い。
[0079] さらに、加熱装置 12を、タンク 46の基礎 48部分に複数段に上下に重ねて埋設して ちょい。
このように構成することによって、加熱装置 12がー段の時よりもよりも、効率良く構造 物の基礎部分を加熱することができる。
この場合には、図 5に示したように、加熱装置 12が、発熱ユニット 16の位置がずれ るように(図 5に一点鎖線で示したように)、基礎部分に複数段に上下に重ねて埋設 するようにしてちょい。
[0080] なお、この場合、発熱ユニット 16の位置をずらす方法としては、特に限定されるもの ではなぐ図 5に示したように、略点対称に配置する以外にも、加熱装置 12を長手方 向に位置をずらして配置するなど適宜変更可能である。
このように発熱ユニットの位置がずれるように、基礎部分に複数段に上下に重ねて 埋設されているので、さらに効率良く構造物の基礎部分を均一に加熱することができ る。
[0081] また、加熱装置 12は、構造物の底部に対して平行に設置するのが望ましい。
このように構成することによって、構造物の基礎部分の深さが深くなることを抑えるこ とができ、例えば、基礎部分に使用されるコンクリートの量を、加熱装置をタンクの周 辺に垂直に設置した場合に比べて少なくすることができる。
また、構造物の底部に対して平行に設置することによって、構造物全体の基礎部分 を効率良く加熱することができる。
[0082] さらに、この実施例では、隣接する第 1の端部接続ボックス 28同士を、接続配管 40 を介して接続するようにしたが、図示しないが、第 2の端部接続ボックス 34同士を接 続配管 40を介して接続することも可能である。
このように構成することによって、 2本の導電管 18、 20力 その端部同士が、一つの 端部接続ボックス 28、 34で接続されているので、従来の特許文献 4に開示されたカロ 熱装置を備えた図 11に示した基礎構造 400に比較して、端部接続ボックス (プルボ ッタス)の数を低減できるとともに、プルボックス 408同士を接続する接続配管 410、 プルボックス 408の底面 412に設けた端子 415、ジャンパー線 413などを設ける必要 がなぐ複雑な構成とならず、部品点数も少なぐ施工が簡単であり、コストも低減する ことができる。
[0083] し力も、このように部品点数が少ないので、電気的接続箇所が少なくなり、電気的な 接触不良などが発生することがなぐ加熱装置として確実に機能することができる。 従って、構造物の基礎部分を確実に保温することができるとともに、複雑な構成で なぐ部品点数も少なぐ加熱装置の敷設作業が簡単で、加熱装置が故障の際に交 換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えることができるとともに、汎用性の極 めて高い加熱装置を用いた構造物の基礎構造を提供することができる。
[0084] 図 6は、本発明の加熱装置を備えた構造物の基礎構造の第 2の実施例を示したも のである。
図 6の加熱装置を備えた構造物の基礎構造は、基本的には、図 1に示した実施例 の加熱装置を備えた構造物の基礎構造と同じ構成であるので、同じ構成部材には、 同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
[0085] すなわち、この実施例の加熱装置 12では、第 1の導電管 18の電源側始端に接続 された始端接続ボックス 21と、第 1の導電管 18の最終端に接続された終端接続ボッ タス 23とを備えている。
そして、図 6に示したように、対向して対応する位置にある第 1の端部接続ボックス 2 8と第 2の端部接続ボックス 34とが、第 1の導電管 18を介して相互に接続されている 。そして、対向して位置がずれた第 1の端部接続ボックス 28と第 2の端部接続ボックス 34とが、斜めに配置された第 2の導電管 20を介して相互に接続されて 、る。
[0086] そして、図 6に示した第 2の実施例は、第 1の実施例とは回路が異なり、一次回路と 二次回路とに分かれて 、な 、。
このような基礎構造 10は、始端接続ボックス 21、第 1の導電管 18、第 2の導電管 20 、第 1の端部接続ボックス 28、第 2の端部接続ボックス 34、終端接続ボックス 23内に 絶縁電線 44が挿通されており、これにより内部回路 Cが形成されて 、る。
[0087] すなわち、絶縁電線 44の一端部は、始端接続ボックス 21の基礎側の壁面 21aに 備えられた端子 25と接続されており、絶縁電線 44の他端部は、終端接続ボックス 23 の基礎側の壁面 23aに備えられた端子 27と接続されている。
従って、このように構成される加熱装置 12では、交流電源 42の電源を入れることに より、電流が、図 1の矢印 Cに示したように、交流電源 42に接続された絶縁電線 44内 を、始端接続ボックス 21、第 1の導電管 18、第 2の端部接続ボックス 34、斜めに配置 された第 2の導電管 20を通り、第 2の端部接続ボックス 34に対向して位置がずれた 第 1の端部接続ボックス 28に流れる。
[0088] そして、第 1の端部接続ボックス 28から、電流が絶縁電線 44内を、第 1の導電管 18 を介して、第 1の端部接続ボックス 28と対向して位置がずれた第 2の端部接続ボック ス 34に流れる。
同様にして、電流が絶縁電線 44内を、第 1の端部接続ボックス 28と、第 2の端部接 続ボックス 34との間を、第 1の導電管 18、第 2の導電管 20を介して、終端接続ボック ス 23内まで流れる。
[0089] このようにして、図 6に示したように、内部回路 Cが形成されている。
また、このような基礎構造 10は、終端接続ボックス 23、第 1の導電管 18、第 2の導 電管 20、第 1の端部接続ボックス 28、第 2の端部接続ボックス 34、始端接続ボックス 21の内表面を電流が流れるように、内部回路 Cとは逆向きに外部回路 Dが形成され ている。
[0090] すなわち、上記のように、終端接続ボックス 23内まで絶縁電線 44内を流れた電流 は、終端接続ボックス 23の基礎側の壁面 23aに備えられた端子 27から、終端接続ボ ックス 23の基礎側の壁面 23aから、第 1の導電管 18を介して、終端接続ボックス 23と 対向する位置にある第 1の端部接続ボックス 28に至る。
そして、第 1の端部接続ボックス 28から、斜めに配置された第 2の導電管 20を介し て、第 1の端部接続ボックス 28に対向して位置がずれた第 2の端部接続ボックス 34に 至る。次いで、第 1の導電管 18を介して、第 2の端部接続ボックス 34に対向するよう に配置された第 1の端部接続ボックス 28に至る。
[0091] 同様にして、第 1の端部接続ボックス 28と、第 2の端部接続ボックス 34との間を、 第 1の導電管 18、第 2の導電管 20を介して、始端接続ボックス 21に至る。
そして、始端接続ボックス 21の基礎側の壁面 21aに備えられた端子 25から、絶縁 電線 44を介して、電流が交流電源 42に至るようになって 、る。
このようにして、図 6に示したように、外部回路 Dが形成されている。
[0092] このような内部回路 Cと外部回路 Dによって、電流印加回路が形成されており、この 電流印加回路に電流を上記にように流すことによって、導電管 18、 20が発熱して、 加熱対象であるタンクの基礎が加熱されるようになって 、る。
このような回路とすれば、第 1の端部接続ボックス 28同士を接続する接続配管 40を 省略できるので、接続配管 40とその中に配線した絶縁電線 44の量は、図 1の実施例 と比べ少なくすることができるため、コストを大幅に削減することができる。
[0093] また、図 7に示したように第 2の実施例の回路においても、三つの直列回路を一つ の三相電源 54に並列に接続して使用した基礎構造 10とすることができる。
このように三相電源 54を用いれば、一回路につき一電源とした場合に比べ、電源 の数を少なくできコストを抑えることができるとともに、電源管理が極めて容易となる。 なお、以上述べた実施例において、導電管 18と相対する導電管 20は、所定間隔 で、出来るだけ平行に配列されるように、導熱管 18と導電管 20の両端近くで曲げカロ ェされることが好ましい。
[0094] 以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきた力 本発明はこれに限定される ことはなぐ例えばタンクの基礎構造だけでなぐ地下タンクへも適用して良い。この 場合は、底部基礎構造部及び側壁構造物内に導電管を U字型に埋設設置して端部 接続ボックス 28はタンク側壁上部に取付けることになる。
また、これらの基礎構造には、基礎内に平行に配設される導電管と導電管との間に 、予備の導電管を備えても良いことは当然である。
[0095] さらに三相電源に接続される回路は、実施例 1と実施例 2の回路を混在しても良い など本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
産業上の利用可能性
本発明は、構造物の基礎部分を確実に保温することができるとともに、複雑な構成 でなぐ部品点数も少なぐ加熱装置の敷設作業が簡単で、加熱装置が故障の際に 交換される導電管内の絶縁電線の交換コストを抑えることができるとともに、汎用性の 極めて高!ヽ加熱装置を用いた構造物の基礎構造を提供できる。

Claims

請求の範囲
[1] 構造物の基礎部分に埋設され、一定間隔離間して並設配置された 2本の導電管と 前記基礎部分より露出され、前記導電管の一端部の隣接する端部同士を接続する 第 1の端部接続ボックスと、
前記基礎部分より露出され、前記導電管の他端部の隣接する端部同士を接続する 第 2の端部接続ボックスと、
からなり、ループ状に接続された発熱ユニットを備え、
前記導電管内部と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部接続ボックスを通り、電 源に直列接続されたケーブルまたは絶縁電線カゝらなる一次回路と、
前記電源から一次回路を介して電流を流した際に、一次回路の電流とは逆向きの 誘導電流を、導電管と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部接続ボックスを介して、 それらの内表面付近に発生させ、
これによつて導電管を発熱させる、導電管と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部 接続ボックス力 なる二次回路と、
から構成される加熱装置を備えたことを特徴とする基礎構造。
[2] 前記発熱ユニットが複数組備えられ、これらの発熱ユニット同士が、隣接する端部 接続ボックスの間を接続し、基礎部分より露出する接続配管を介して連結されて ヽる ことを特徴とする請求項 1に記載の基礎構造。
[3] 前記複数組の発熱ユニット同士が、隣接する第 1の端部接続ボックスの間を接続し
、基礎部分より露出する第 1の接続配管を介して連結されていることを特徴とする請 求項 2に記載の基礎構造。
[4] 前記複数組の発熱ユニット同士が、隣接する第 2の端部接続ボックスの間を接続し
、基礎部分より露出する第 2の接続配管を介して連結されて 、ることを特徴とする請 求項 2から 3のいずれか〖こ記載の基礎構造。
[5] 前記誘導電流が、第 1の端部接続ボックス、第 2の端部接続ボックスの基礎側の壁 面を介して流れるように構成されて 、ることを特徴とする請求項 1から 4の 、ずれかに 記載の基礎構造。
[6] 前記端部接続ボックスが、基礎部分の外側に取付けられていることを特徴とする請 求項 1から 5のいずれか〖こ記載の基礎構造。
[7] 前記端部接続ボックスが、基礎部分に一部埋設状態で取付けられて 、ることを特 徴とする請求項 1から 6のいずれかに記載の基礎構造。
[8] 前記加熱装置が、基礎部分に複数段に上下に重ねて埋設されていることを特徴と する請求項 1から 7の 、ずれかに記載の基礎構造。
[9] 前記加熱装置が、発熱ユニットの位置がずれるように、基礎部分に複数段に上下 に重ねて埋設されていることを特徴とする請求項 8に記載の基礎構造。
[10] 前記加熱装置が、前記構造物の基礎底面に対して平行に設置されることを特徴と する請求項 1から 9の 、ずれかに記載の基礎構造。
[11] 三つの前記加熱装置が、並列に三相電源に接続されていることを特徴とする請求 項 1から 10のいずれか〖こ記載の基礎構造。
[12] 前記基礎部分に、複数の前記加熱装置を配置して構成したことを特徴とする請求 項 1から 11のいずれか〖こ記載の基礎構造。
[13] 前記構造物が、低温液体の貯蔵タンクであることを特徴とする請求項 1から 12のい ずれかに記載の基礎構造。
[14] 構造物の基礎部分に埋設され、一定間隔離間して並設配置された複数の導電管と 前記導電管の電源側始端に接続された始端接続ボックスと、
前記導電管の最終端に接続された終端接続ボックスと、
前記基礎部分より露出され、前記導電管の一端部の隣接する端部同士を接続する 第 1の端部接続ボックスと、
前記基礎部分より露出され、前記導電管の他端部の隣接する端部同士を接続する 第 2の端部接続ボックスとを備えるとともに、
前記第 1の端部接続ボックスと第 2の端部接続ボックスとが、前記導電管を介して相 互に接続され、
前記始端接続ボックスと、導電管内部と、第 1の端部接続ボックスと、第 2の端部接 続ボックスと、終端接続ボックスの内部を通るケーブルまたは絶縁電線カゝらなる内部 回路と、
前記内部回路末端から、終端接続ボックスと、導電管と、第 1の端部接続ボックスと 第 2の端部接続ボックスと、始端接続ボックスを介して、内部回路とは逆向きに電流が 流れるように電源に直列的に接続された外部回路と、
力 なる電流印加回路とを備え、
前記電源力 電流印加回路の内部回路および外部回路を介して電流を流した際 に、導電管を発熱させるよう構成した加熱装置を備えたことを特徴とする基礎構造。
[15] 前記外部回路を流れる電流が、第 1の端部接続ボックス、第 2の端部接続ボックス の基礎側の壁面を介して流れるように構成されていることを特徴とする請求項 14に記 載の基礎構造。
[16] 前記端部接続ボックスが、基礎部分の外側に取付けられていることを特徴とする請 求項 14から 15のいずれかに記載の基礎構造。
[17] 前記端部接続ボックスが、基礎部分に一部埋設状態で取付けられて 、ることを特 徴とする請求項 14から 16のいずれかに記載の基礎構造。
[18] 前記加熱装置が、基礎部分に複数段に上下に重ねて埋設されていることを特徴と する請求項 14から 17のいずれかに記載の基礎構造。
[19] 前記加熱装置が、発熱ユニットの位置がずれるように、基礎部分に複数段に上下 に重ねて埋設されていることを特徴とする請求項 18に記載の基礎構造。
[20] 前記加熱装置が、前記構造物の基礎底面に対して平行に設置されることを特徴と する請求項 14から 19のいずれかに記載の基礎構造。
[21] 三つの前記加熱装置が、並列に三相電源に接続されていることを特徴とする請求 項 14から 20の 、ずれかに記載の基礎構造。
[22] 前記基礎部分に、複数の前記加熱装置を配置して構成したことを特徴とする請求 項 14から 21のいずれかに記載の基礎構造。
[23] 前記構造物が、低温液体の貯蔵タンクであることを特徴とする請求項 14から 22の
V、ずれかに記載の基礎構造。
PCT/JP2005/020886 2005-07-01 2005-11-14 加熱装置を用いた構造物の基礎構造 WO2007004316A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-193731 2005-07-01
JP2005193731A JP3803359B1 (ja) 2005-07-01 2005-07-01 加熱装置を用いた構造物の基礎構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007004316A1 true WO2007004316A1 (ja) 2007-01-11

Family

ID=36968115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/020886 WO2007004316A1 (ja) 2005-07-01 2005-11-14 加熱装置を用いた構造物の基礎構造

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3803359B1 (ja)
WO (1) WO2007004316A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56678B2 (ja) * 1976-03-26 1981-01-09
JPS5937498U (ja) * 1982-09-03 1984-03-09 株式会社フジクラ 低温液タンクの基礎凍結防止装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56678B2 (ja) * 1976-03-26 1981-01-09
JPS5937498U (ja) * 1982-09-03 1984-03-09 株式会社フジクラ 低温液タンクの基礎凍結防止装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3803359B1 (ja) 2006-08-02
JP2007009594A (ja) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5979506A (en) Arrangement in a pipe bundle
US9018569B2 (en) Electrical heating system for a section of fluid transport pipe, section and pipe equipped with such an electrical heating system
AU2011244979B2 (en) Hydrocarbons transport pipes
NO324463B1 (no) Kraftkabel for direkte, elektrisk oppvarmingssystem
US6556780B2 (en) Heated flowline umbilical
US10985544B2 (en) Subsea connector with u-shaped configuration
BR112012028197B1 (pt) “duto para utilização na produção offshore de hidrocarbonetos, sistema para aquecimento elétrico de um duto e método de aquecimento elétrico de um duto”
NO338178B1 (no) Oppvarmet, spolbart stivt rør til transport av fluider, særlig hydrokarboner
US10201042B1 (en) Flexible helical heater
US11170915B2 (en) Subsea cable system and a method for supplying electrical power to a subsea device
US11940077B2 (en) Extended direct electric heating system
WO2007004316A1 (ja) 加熱装置を用いた構造物の基礎構造
JP2023500894A (ja) パイプライン電熱システム
US10816123B2 (en) Station for heating fluids flowing through a network of submarine pipelines
JP2007009488A (ja) 加熱装置を用いた構造物の基礎構造
RU147579U1 (ru) Трубопровод с системой электроподогрева
JPS6249520B2 (ja)
RU213808U1 (ru) Труба с системой электроподогрева транспортирующей среды
RU10000U1 (ru) Кабельная линия
JPS6018880B2 (ja) 地下埋設低温タンクの冷熱防止方法
RU66843U1 (ru) Кабельная линия
RU61935U1 (ru) Кабельная линия
JPS6128880B2 (ja)
US10072399B2 (en) Electrical pipe thawing system and methods of using the same
KR830001381B1 (ko) 표피 전류 가열 파이프 라인

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05806023

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1