(57)【要約】      （修正有）【課題】水道管の管内面に被膜が施されている内面内張管において、長期間に亘って配管内における防食を一定状態に保つ電気防食システムを提供する。【解決手段】陽極端子、陰極端子、照合電極端子を備える外部電源装置１と、陰極端子に電気的に接続され、鋼管内に内面内張塗膜が施された水道管４，５と、陽極端子に電気的に接続されると共に、水道管４，５内の管軸方向に、水道管４，５と電気的絶縁が図られて配設された線電極６と、照合電極端子に電気的に接続されると共に、水道管４の管壁から管内に向けて、管壁と電気的絶縁が図られて配設される照合電極７とを備え、照合電極端子に対する陰極端子の電位を検出し該電位が所定の電位となるように、陽極端子から出力される直流電圧を制御して、水道管４，５内の鉄露出部１２，１３の電気防食を図る。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
陽極端子、陰極端子、及び照合電極端子を備える外部電源装置と、前記陰極端子に電気的に接続され、鋼管製の管壁内に内面内張塗膜が施された水道管と、前記陽極端子に電気的に接続されると共に、前記水道管内の管軸方向に、前記水道管と電気的絶縁が図られて配設された線電極と、前記照合電極端子に電気的に接続されると共に、前記水道管の管壁から管内に向けて、管壁と電気的絶縁が図られて配設される照合電極とを備え、前記照合電極端子に対する前記陰極端子の電位を検出し該電位が所定の電位となるように、前記陽極端子から出力される直流電圧を制御することによって、前記水道管内の前記内面内張塗膜における鉄露出部の電気防食を図ることを特徴とする水道管の電気防食システム。
【請求項２】
陽極端子、陰極端子、及び照合電極端子を備える外部電源装置と、前記陰極端子に電気的に接続され、鋼管製の管壁内に内面内張塗膜が施された内側水道管と、該内側水道管の外面に嵌合して継ぎ足すように接続された鋼材製の管内面に内面内張塗膜が施された外側水道管と、前記陽極端子に電気的に接続されると共に、前記内側水道管及び外側水道管内の管軸方向に、前記内側水道管及び外側水道管と電気的絶縁が図られて配設された線電極と、前記照合電極端子に電気的に接続されると共に、前記内側水道管の管壁から管内に向けて、管壁と電気的絶縁が図られて配設される照合電極とを備え、前記照合電極端子に対する前記陰極端子の電位を検出し該電位が所定の電位となるように、前記陽極端子から出力される直流電圧を制御することによって、前記外側水道管内に嵌合している内側水道管の管端における鉄露出部の電気防食を図ることを特徴とする水道管の電気防食システム。
【請求項３】
前記所定の電位が人工海水塩化銀電極基準に基づく−７８０ｍＶ〜−８００ｍＶの範囲内に設定された電位であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水道管の電気防食システム。
【請求項４】
前記内面内張塗膜が硬質塩化ビニルライニングであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の水道管の電気防食システム。
【請求項５】
前記内面内張塗膜がエポキシライニングであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の水道管の電気防食システム。
【請求項６】
前記内面内張塗膜が樹脂被膜であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の水道管の電気防食システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、外部電源方式の水道管内面の電気防食システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道管には亜鉛メッキ鋼管が用いられていたため、配管内が腐食し、防食を施す必要があった。しかし、近年では、水道管に、亜鉛メッキ鋼管に代えて、内面内張管として硬質塩化ビニルライニング管が使用されるようになった。しかし、この内面内張管は、鋼管内面に硬質塩化ビニル皮膜が内張りされているので、管内面に鋼材が露出することはないが、亜鉛メッキ鋼管の経年管に対して実施された内面エポキシライニングの経年変化や塗膜時の塗膜ムラによって、内面内張管の内面が劣化した際、鋼材が露出し、露出箇所において錆が発生したり、また、内面内張管であっても、継手で連結されて使用される場合は、配管と継手との接合部分に鋼材端面が露出し、その露出箇所において錆が発生するため、配管に防食を施す必要があった。
【０００３】
特許文献１には、従来技術に係る給水用配管内における防食技術が開示されている。この防食技術によれば、カルシウムイオン及びマグネシウムイオン等を含む水の給水用の配管内に線状電極を配設し、線状電極を陽極、配管を陰極として外部電源から通電し、配管の内面にカルシウム及びマグネシウムを含む塩基性化合物の皮膜を形成させることにより、防食を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７３６６５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術に係る防食技術によれば、外部電源に定電圧源が用いられているために、配管の内面にカルシウムやマグネシウムを含む塩基性化合物の皮膜が形成されるに従って、外部電源から見た配管網が高抵抗化するため、通電電流が減少し、配管網内面の鉄露出部全てに対して、防食電流が供給されず、防食することができないという問題があった。
本考案の目的は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、水道管の管内面に硬質塩化ビニル被膜のような被膜が施されている内面内張管において、長期間に亘って配管内における防食を可能にした水道管の電気防食システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、陽極端子、陰極端子、及び照合電極端子を備える外部電源装置と、前記陰極端子に電気的に接続され、鋼管製の管壁内に内面内張塗膜が施された水道管と、前記陽極端子に電気的に接続されると共に、前記水道管内の管軸方向に、前記水道管と電気的絶縁が図られて配設された線電極と、前記照合電極端子に電気的に接続されると共に、前記水道管の管壁から管内に向けて、管壁と電気的絶縁が図られて配設される照合電極とを備え、前記照合電極端子に対する前記陰極端子の電位を検出し該電位が所定の電位となるように、前記陽極端子から出力される直流電圧を制御することによって、前記水道管内の前記内面内張塗膜における鉄露出部の電気防食を図ることを特徴とする水道管の電気防食システムである。
第２の手段は、陽極端子、陰極端子、及び照合電極端子を備える外部電源装置と、前記陰極端子に電気的に接続され、鋼管製の管壁内に内面内張塗膜が施された内側水道管と、該内側水道管の外面に嵌合して継ぎ足すように接続された鋼材製の管内面に内面内張塗膜が施された外側水道管と、前記陽極端子に電気的に接続されると共に、前記内側水道管及び外側水道管内の管軸方向に、前記内側水道管及び外側水道管と電気的絶縁が図られて配設された線電極と、前記照合電極端子に電気的に接続されると共に、前記内側水道管の管壁から管内に向けて、管壁と電気的絶縁が図られて配設される照合電極とを備え、前記照合電極端子に対する前記陰極端子の電位を検出し該電位が所定の電位となるように、前記陽極端子から出力される直流電圧を制御することによって、前記外側水道管内に嵌合している内側水道管の管端における鉄露出部の電気防食を図ることを特徴とする水道管の電気防食システムである。
第３の手段は、第１の手段又は第２の手段において、前記所定の電位が人工海水塩化銀電極基準に基づく−７８０ｍＶ〜−８００ｍＶの範囲内に設定された電位であることを特徴とする水道管の電気防食システムである。
第４の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの手段において、前記内面内張塗膜が硬質塩化ビニルライニングであることを特徴とする水道管の電気防食システムである。
第５の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの手段において、前記内面内張塗膜がエポキシライニングであることを特徴とする水道管の電気防食システムである。
第６の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの手段において、前記内面内張塗膜が樹脂被膜であることを特徴とする水道管の電気防食システムである。
【考案の効果】
【０００７】
請求項１に記載の考案によれば、照合電極に対する水道管の電位を常時監視することにより適正に鉄露出部における防食を図ることができると共に防食状態を保持することができ、また、電力を無駄に使用することのない経済的な防食システムを提供することができる。
請求項２に記載の考案によれば、外側水道管内に嵌合している内側水道管の管端における鉄露出部の電気防食を効果的に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案に係る水道管の電気防食システムの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した外部電源装置の回路構成の一例を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
本考案の実施形態を図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本実施形態の考案に係る水道管の電気防食システムの概略構成を示す断面図である。
同図において、１は照合電極７で検出された電位に応じて制御された直流電圧を出力する外部電源装置、２，３は絶縁性の電極貫通具、４は鋼管内面に硬質塩化ビニルライニング等の内面内張塗膜が施された水道管（内側水道管）、５は水道管４の外面に嵌合するように継ぎ足し接続された鋼管内面に硬質塩化ビニルライニング等の内面内張塗膜が施された水道管（外側水道管）、６は陽極端子に電気的に接続されると共に、水道管４，５との電気的接触を防止するための絶縁保護被覆が施された、水道管４，５内の管軸方向に配設された、例えば、チタン・イリジウム等からなる線電極、７は照合電極端子に電気的に接続されると共に、水道管４の管壁から管内に向けて、管壁と電気的絶縁が図られて配設される水道管４内に配設され管内を流れる水道水の電位を検出する、例えば、チタン・イリジウム等からなる照合電極、８は外部電源装置１の陽極端子と線電極５との間を接続するリード線、９は外部電源装置１の陰極端子と鋼材製の水道管４との間を接続するリード線、１０は外部電源装置１の照合電極端子と照合電極７間を接続するリード線、１１は水道管４，５の内面に施された硬質塩化ビニルライニング等の内面内張塗膜、１２は水道管４，５の管内面に塗膜された内面内張塗膜の塗布ムラや劣化により鋼材が露出した鉄露出部、１３は水道管４端部の内面内張塗膜が塗膜されていないため鋼材が露出し錆び等が析出される鉄露出部である。なお、水道管４，５の内面内張塗膜としては塩化ビニルライニングの他にエポキシライニング、樹脂被膜等が用いられる。
【００１０】
図２は、図１に示した外部電源装置１の回路構成の一例を示す図である。
同図において、１４，１５は外部電源装置１から制御された直流電圧を出力する陽極端子及び陰極端子、１６は照合電極７で検出された電位を入力する照合電極端子、１７は照合電極端子１６（照合電極７）に対する陰極端子１５（鋼材からなる水道管４管壁）の電位を検出して比較する比較部、１８は比較部１７で検出された電位を増幅する増幅部、１９は増幅部１８で増幅された増幅信号に応じて陽極端子１４に出力される直流電圧を制御する半導体素子等からなる制御部である。
【００１１】
次に、本考案の防食システムにおける防食のメカニズムについて図１及び図２を参照して説明する。
これらの図に示すように、外部電源装置１により交流電圧から直流電圧に変換され制御部１６によって制御された直流電圧は、陽極端子１４からリード線８、線電極６、水道管４，５内の水道水、鉄露出部１２，１３、鋼材からなる水道管４，５、リード線９を介して陰極端子１５間に印加される。その結果、陽極端子１４から鉄露出部１２，１３を介して陰極端子１５に直流電流が流れるので、鉄露出部１２，１３は修復され不動体状態となり防食が達成される。鉄露出部１２，１３に流れる電流は、照合電極７に対する鋼材からなる水道管４，５の電位を常時監視することにより制御される。つまり、照合電極７に対する鋼材からなる水道管４，５の電位が所定の電位、例えば、人工海水塩化銀電極基準に基づく−７８０ｍＶ〜−８００ｍＶの範囲内に設定された電位、つまり、電気防食により水道管内面の露出鉄部が不動態の範囲内に設定された電位状態に達したら鉄露出部１２，１３に流れる電流を停止するように、外部電源装置１から出力される直流電圧を制御する。すなわち、検出された電位が前記所定の電位以上の場合は、前記所定の電位になるまで鉄露出部１２，１３に直流電流を流して鉄露出部１２，１３の修復を促進し、検出された電位が前記所定の電位以下になった場合は、鉄露出部１２，１３に過剰に電流が流れることによって鉄露出部１２，１３に過剰な酸化カルシウムや酸化マグネシウム等が析出されることを抑制するように制御する。
このように、本考案の防食システムによれば、照合電極７に対する水道管４，５の電位を常時監視することにより適正に鉄露出部１２，１３における防食を図ることが出来ると共に防食状態を保持することができる。また、本考案の防食システムによれば、照合電極７に対する水道管の電位が所定の電位に保持されている間は外部電源装置１を動作させて直流電圧を出力させる必要がないので、従来の定電圧方式や定電流方式の防食システムに比べて、電力を無駄に使用することのない経済的な防食システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００１２】
１  外部電源装置
２，３  電極貫通具
４，５  水道管
６  線電極
７  照合電極
８，９，１０  リード線
１１  内面内張塗膜
１２，１３  鉄露出部
１４  陽極端子
１５  陰極端子
１６  照合電極端子
１７  比較部
１８  増幅部
１９  制御部
【図１】
0003175068.tif 000003
【図２】
0003175068.tif 000004