(57)【要約】【課題】凍結を防止する機能や氷を溶かす機能を簡易な構造で実現し、かつ、所望の箇所を効率的に加熱することのできる管を提供する。【解決手段】管本体１１と、管本体１１内の流路の一部となる貫通孔１２ａを有する磁性部材であるオリフィス１２と、管本体１１の外部に設けられ、通電されることにより管本体１１内に磁界を形成し、オリフィス１２に渦電流を発生させるコイル１３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管本体と、
前記管本体内の流路の一部となる貫通孔を有する磁性部材と、
前記管本体の外部に設けられ、通電されることにより管本体内に磁界を形成し、前記磁性部材に渦電流を発生させるコイルと、
を備えることを特徴とする管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を流すための管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体を流すための管においては、管内で水分が凍結し、凍結により形成された氷によって流路が遮断されてしまうことがある。特に、図３に示す管１００のように、管本体１０１の中にオリフィス１０２が設けているような場合には、オリフィス１０２の部分に形成された氷によって、流路が遮断されてしまい易い。また、ソレノイドバルブなどの弁が備えられた装置においては、弁座の部分に氷が形成されて、装置が機能しなくなる場合もある。
【０００３】
このような凍結による不具合を解消するために、凍結を防止する機能や管内に形成された氷を溶かす機能を有する管が知られている（特許文献１，２参照）。これらの機能を有する管の一例を図４及び図５を参照して説明する。
【０００４】
図４は従来例１に係る管の模式的断面図の一部である。この従来例１は、管２００が２重管により構成されており、内管２０１ａと外管２０１ｂとを備えている。内管２０１ａの中には、オリフィス２０２が設けられている。そして、この従来例１では、内管２０１ａと外管２０２ｂとの間に、加熱用の流体を流し込むことができるように構成されている。このような構成により、常時、加熱用の流体を流し込むことで凍結を防止したり、オリフィス２０２の部分に氷が形成された場合に、加熱用の流体を流し込むことで氷を溶かしたりすることができる。
【０００５】
この従来例１の場合には、加熱を行う際に、内管２０１ａの外壁面から内壁面に向かって伝熱させなければならず、かつ、オリフィス２０２以外の部分も加熱する構成であることから、加熱効率が悪いという問題がある。従って、オリフィス２０２の部分のみを加熱したいような場合には、熱量の無駄が大きく、応答性も劣ってしまう。
【０００６】
図５は従来例２に係る管の模式的断面図の一部である。この従来例２に係る管３００においては、管本体３０１の中に設けられたオリフィス３０２に、ヒータ３０３が固定されている。この従来例２によれば、ヒータ３０３によってオリフィス３０２を直接加熱できる。従って、加熱したい箇所を局所的かつ効率的に加熱することができる。
【０００７】
しかしながら、この従来例２の場合、ヒータ３０３の電気配線３０４を管本体３０１の外部まで引き出さなければならない。そのため、管本体３０１に貫通孔を設けたり、貫通孔の部分に防水構造を設けたりしなければならず、構造が複雑になり、製造作業も面倒になってしまうなどの問題がある。
【特許文献１】特開２００１−２０７４９３号公報
【特許文献２】実開平６−４３２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、凍結を防止する機能や氷を溶かす機能を簡易な構造で実現し、かつ、所望の箇所を効率的に加熱することのできる管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１０】
すなわち、本発明は、管本体と、
前記管本体内の流路の一部となる貫通孔を有する磁性部材と、
前記管本体の外部に設けられ、通電されることにより管本体内に磁界を形成し、前記磁性部材に渦電流を発生させるコイルと、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、コイルに通電することで、磁性部材に渦電流が発生し、磁性部材を加熱することができる。従って、凍結防止のためや氷を溶かすために加熱が必要となる所望の箇所に上記磁性部材を配置しておくことで、管本体に配線用の貫通孔等を設けることなく、所望の箇所を局所的に効率よく加熱することができる。加熱を行うべき所望の箇所としては、オリフィスや弁座を好適な例として挙げることができる。この場合において、オリフィスや弁座自体（オリフィスや弁座の全体または一部）を磁性部材で構成すれば、極めて効率良く、これらを加熱することができる。ただし、オリフィスや弁座に磁性部材を固定したり、これらの近傍に磁性部材を設けたりしても、効率良くこれらを加熱することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、凍結を防止する機能や氷を溶かす機能を簡易な構造で実現し、かつ、所望の箇所を効率的に加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
（実施例１）
図１を参照して、本発明の実施例１に係る管について説明する。図１は本発明の実施例１に係る管の模式的断面図の一部である。
【００１５】
本実施例に係る管１０は、管本体１１と、管本体１１内に設けられるオリフィス１２と、管本体１１の外部に設けられるコイル１３とを備えている。オリフィス１２は、磁性体（例えば、ＳＵＳ４３０）によって構成されている。また、オリフィス１２には、流体の流量を絞るために、管本体１１の内径よりも小径の貫通孔１２ａが設けられている。コイル１３は、管本体１１の周囲に巻き付くように設けられている。そして、コイル１３の中央付近の内側にオリフィス１２が位置するように構成されている。
【００１６】
以上の構成により、加熱操作時においては、不図示の外部電源（例えば２ｋＷ程度の電源）によって、コイルに交流電流（例えば、１５ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの交流電流）を供給する。すると、管本体１１の中に、大きさが周期的に変化する磁界が形成される。これにより、磁性体で構成されたオリフィス１２に電磁誘導によって渦電流が発生し、オリフィス１２が加熱される。
【００１７】
以上のように、本実施例に係る管１０によれば、コイル１３に交流電流を流すことで、オリフィス１２に渦電流が発生し、オリフィス１２を加熱することができる。従って、常時あるいは適時、コイル１３に交流電流を流すことによってオリフィス１２の付近において水分が凍結してしまうことを防止できる。また、オリフィス１２の付近で氷が形成された場合に、コイル１３に交流電流を流すことで、氷を溶かすことができる。
【００１８】
そして、本実施例によれば、従来例のように電気配線を引き出すための貫通孔を管本体１１に形成する必要がない。従って、防水構造などの複雑な構造を設ける必要もない。また、加熱したい箇所であるオリフィス１２を直接加熱することができる。このように、本実施例によれば、加熱したい箇所であるオリフィス１２を、簡易な構造で、かつ局所的に効率良く加熱することができる。また、これに伴い、短時間でオリフィス１２を加熱することができ、応答性にも優れる。
【００１９】
なお、渦電流は磁性材の表面を流れる性質がある。そのため、加熱効率を高めるために、オリフィス１２の厚みについては、熱容量の観点から、流体の流れに対して損傷しない強度を保つ範囲内で、極力薄くするのが望ましい。また、コイル１３とオリフィス１２の貫通孔１２ａとの径方向の距離が短いほど、貫通孔１２ａの内周面の発熱量が大きくなるので、この距離もできる限り短いほうが望ましい。
【００２０】
また、コイル１３に交流電流を流すシステムについては、特に限定されるものではない。例えば、周囲の温度を検出する温度センサを設けておき、温度が一定以下の期間中は、常時あるいは周期的に電流を流すように制御すると好適である。また、オリフィス１２の付近に氷が発生しているか否かを検出するセンサを設けておき、氷の発生を検出してから一定時間、あるいは氷が溶けるのを検出するまで電流を流すように制御することもできる。更に、管内を流れる流体の流量が所定以上であるか否かを検出するセンサを設けておき、流量が所定以下の場合には、オリフィス１２の付近で氷が発生していると判断して、一定時間あるいは流量が所定以上になるまで電流を流すように制御することもできる。
【００２１】
また、本実施例では、オリフィス１２自体全体を磁性体によって構成する場合を示したが、オリフィスのうちの一部分を磁性体で構成し、他の部分を非磁性体で構成しても同様の効果を得ることができる。更に、オリフィス自体は非磁性体で構成し、オリフィスに磁性体で構成される部材を固定したり、オリフィスの近傍に磁性体で構成される部材を配置したりしても、同様の効果を得ることができる。ただし、オリフィス１２自体を磁性体で構成したほうが加熱効率を高めることができることは言うまでもない。また、オリフィス１２を局所的に加熱するためには、オリフィス１２以外の部分に渦電流を発生させないことが必要であるので、管本体１１などオリフィス１２付近の他の部材は、非磁性体で構成する必要がある。
【００２２】
（実施例２）
図２を参照して、本発明の実施例２に係るソレノイドバルブ（管に相当）について説明する。図２は本発明の実施例２に係るソレノイドバルブの模式的断面図の一部である。本実施例では、本発明のおける管を、ソレノイドバルブに応用した例を説明する。基本的な構成やメカニズムについては、実施例１の場合と同様である。
【００２３】
本実施例に係るソレノイドバルブ２０（管に相当）は、筒状のハウジング２１（管本体に相当）と、ハウジング２１内に設けられる弁座２２と、ハウジング２１の外部に設けられるコイル２３と、不図示のソレノイドにおけるプランジャに固定され、プランジャと共に往復移動するロッド２４とを備えている。ロッド２４の先端は、弁として機能するように構成されている。
【００２４】
本実施例においては、弁座２２が、磁性体（例えば、ＳＵＳ４３０）によって構成されている。また、弁座２２には、流路の一部となる貫通孔２２ａが設けられている。そして、ロッド２４の先端が弁座２２に着座すると流路は遮断され、ロッド２４の先端が弁座２２から離れると流路は流通可能な状態になる。コイル２３は、ハウジング２１の周囲に巻き付くように設けられている。そして、コイル２３の中央付近の内側に弁座２２が位置するように構成されている。
【００２５】
以上の構成により、加熱操作時においては、不図示の外部電源（例えば２ｋＷ程度の電源）によって、コイルに交流電流（例えば、１５ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの交流電流）を供給する。すると、ハウジング２１の中に、大きさが周期的に変化する磁界が形成される。これにより、磁性体で構成された弁座２２に電磁誘導によって渦電流が発生し、弁座２２が加熱される。
【００２６】
以上のように、本実施例に係るソレノイドバルブ２０によれば、コイル２３に交流電流を流すことで、弁座２２に渦電流が発生し、弁座２２を加熱することができる。従って、常時あるいは適時、コイル２３に交流電流を流すことによって弁座２２の付近において水分が凍結してしまうことを防止できる。また、弁座２２の付近で氷が形成された場合に、コイル１３に交流電流を流すことで、氷を溶かすことができる。
【００２７】
このように、本実施例においても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。なお、コイル２３に交流電流を流すシステムに関する事項についても、実施例１の場合と同様である。また、弁座自体を磁性体としなくても、一定の効果が得られることに関しても、上記実施例１の場合と同様である。更に、弁座２２を局所的に加熱するために、ハウジング２１など弁座２２付近の他の部材は、非磁性体で構成する必要があることに関しても、上記実施例１の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本発明の実施例１に係る管の模式的断面図の一部である。
【図２】図２は本発明の実施例２に係るソレノイドバルブの模式的断面図の一部である。
【図３】オリフィスを備えた管の一般的な例を示す模式的断面図の一部である。
【図４】図４は従来例１に係る管の模式的断面図の一部である。
【図５】図５は従来例２に係る管の模式的断面図の一部である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  管
１１  管本体
１２  オリフィス
１２ａ  貫通孔
１３  コイル
２０  ソレノイドバルブ
２１  ハウジング
２２  弁座
２２ａ  貫通孔
２３  コイル
２４  ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008075755.tif 000006
【図５】
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