特許 7377096 埋設金属管の防食装置及び埋設金属管の防食施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-31

(45)【発行日】2023-11-09

(54)【発明の名称】埋設金属管の防食装置及び埋設金属管の防食施工方法

(51)【国際特許分類】

   C23F 13/10 20060101AFI20231101BHJP

   C23F 13/02 20060101ALI20231101BHJP

   C23F 13/22 20060101ALI20231101BHJP

【ＦＩ】

C23F13/10 A

C23F13/02 A

C23F13/02 J

C23F13/22

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019232479

(22)【出願日】2019-12-24

(65)【公開番号】P2021101033

(43)【公開日】2021-07-08

【審査請求日】2022-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175721

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 秀文

(72)【発明者】

【氏名】池田 幸平

【審査官】▲辻▼ 弘輔

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０５４１５７４５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２４８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０２３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２９４４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０１２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５２５８３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｆ １３／００－１３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

防食の対象となる埋設金属管より卑な金属で構成されている犠牲陽極材を有する交換部と、
地中に埋設可能、かつ、前記交換部を収容可能であり、イオンを透過することができるように形成されている埋設部と、
前記犠牲陽極材の残量を検出可能な検出部と、
前記検出部による検出結果を報知可能な報知部と、
を具備し、
前記交換部は、
前記埋設部に対して交換可能であり、
前記報知部は、
前記交換部に設けられている、
埋設金属管の防食装置。

【請求項2】

前記交換部は、
把持可能な取手部を具備し、
前記報知部は、
前記取手部に設けられている、
請求項１に記載の埋設金属管の防食装置。

【請求項3】

前記埋設部は、
地上から前記交換部を出し入れ可能な開口部を具備する、
請求項１又は請求項２に記載の埋設金属管の防食装置。

【請求項4】

前記交換部は、
前記犠牲陽極材を収容すると共に、イオンを透過することができるように形成された収容部を具備する、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の埋設金属管の防食装置。

【請求項5】

前記検出部による検出結果を発信可能な発信部をさらに具備する、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の埋設金属管の防食装置。

【請求項6】

地中に埋設された埋設金属管が露出するように地面を掘削して穴を形成する掘削工程と、
中空状に形成された埋設部を前記穴の内部に設置する埋設部設置工程と、
犠牲陽極材を有する交換部を前記埋設部の内部に設置し、前記交換部と前記埋設金属管とを電気的に接続する収容工程と、
を具備し、
前記交換部は、
前記埋設部に対して交換可能であり、前記犠牲陽極材の残量を報知可能な報知部を具備している、
埋設金属管の防食施工方法。

【請求項7】

前記埋設金属管が電気的に遮断された複数の部位に分かれている場合、前記複数の部位ごとに前記埋設部及び前記交換部を設ける、
請求項６に記載の埋設金属管の防食施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、埋設金属管の防食装置及び埋設金属管の防食施工方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、埋設金属管の防食装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１には、犠牲陽極を用いて、埋設された既設金属管の電気化学的腐食の進行を抑制する既設金属管の防食方法が記載されている。上記既設金属管の防食方法は、既設金属管まで到達するように地面を掘削し、掘削により形成された穴に犠牲陽極を差し込むと共に、既設金属管に犠牲陽極を溶接する構成とされている。

【0004】

ここで、上記犠牲陽極は、既設金属管の防食に伴い腐食（消耗）することから、当該犠牲陽極の設置から所定の期間が経過すれば交換する必要がある。

【0005】

しかしながら、上記既設金属管の防食方法では、犠牲陽極の残量の確認や交換を行うたびに地面を掘削して犠牲陽極を露出させる必要があり、犠牲陽極の管理のために大がかりな作業を要する。このため、埋設金属管の防食装置の管理を容易に行うことが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特公昭６０－４２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、埋設金属管の防食装置の管理を容易に行うことができる埋設金属管の防食装置及び埋設金属管の防食施工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0009】

即ち、請求項１においては、防食の対象となる埋設金属管より卑な金属で構成されている犠牲陽極材を有する交換部と、地中に埋設可能、かつ、前記交換部を収容可能であり、イオンを透過することができるように形成されている埋設部と、前記犠牲陽極材の残量を検出可能な検出部と、前記検出部による検出結果を報知可能な報知部と、を具備し、前記交換部は、前記埋設部に対して交換可能であり、前記報知部は、前記交換部に設けられているものである。

【0010】

請求項２においては、前記交換部は、把持可能な取手部を具備し、前記報知部は、前記取手部に設けられているものである。

【0011】

請求項３においては、前記埋設部は、地上から前記交換部を出し入れ可能な開口部を具備するものである。

【0012】

請求項４においては、前記交換部は、前記犠牲陽極材を収容すると共に、イオンを透過することができるように形成された収容部を具備するものである。

【0013】

請求項５においては、前記検出部による検出結果を発信可能な発信部をさらに具備するものである。

【0015】

請求項６においては、地中に埋設された埋設金属管が露出するように地面を掘削して穴を形成する掘削工程と、中空状に形成された埋設部を前記穴の内部に設置する埋設部設置工程と、犠牲陽極材を有する交換部を前記埋設部の内部に設置し、前記交換部と前記埋設金属管とを電気的に接続する収容工程と、を具備し、前記交換部は、前記埋設部に対して交換可能であり、前記犠牲陽極材の残量を報知可能な報知部を具備しているものである。

【0016】

請求項７においては、前記埋設金属管が電気的に遮断された複数の部位に分かれている場合、前記複数の部位ごとに前記埋設部及び前記交換部を設けるものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0018】

請求項１においては、埋設金属管の防食装置の管理を容易に行うことができる。また、犠牲陽極材の残量を容易に把握することができる。

【0019】

請求項２においては、犠牲陽極材の残量を容易に把握することができる。

【0020】

請求項３においては、埋設金属管の防食装置の管理を容易に行うことができる。

【0021】

請求項４においては、犠牲陽極材の出し入れを容易に行うことができる。

【0022】

請求項５においては、犠牲陽極材の残量を容易に把握することができる。

【0024】

請求項６においては、埋設金属管の防食装置の管理を容易に行うことができる。

【0025】

請求項７においては、埋設金属管の防食を効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係る防食装置を示した断面図。

【図2】（ａ）水道管の腐食を示した模式図。（ｂ）犠牲陽極材による水道管の防食を示した模式図。

【図3】防食装置を示した斜視図。

【図4】埋設部を示した斜視図。

【図5】交換部を示した斜視図。

【図6】交換部を示した平面図。

【図7】水道管の防食施工方法を示したフローチャート。

【図8】（ａ）掘削工程において地面を掘削している状態を示した断面図。（ｂ）掘削工程において掘削が完了した状態を示した断面図。

【図9】（ａ）溶接工程を示した断面図。（ｂ）ブロック設置工程を示した断面図。

【図10】（ａ）埋設部設置工程を示した断面図。（ｂ）収容工程を示した断面図。

【図11】継手構造の水道管に防食装置を接続した例を示した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明の一実施形態に係る防食装置１は、地中に埋設された水道管Ｐの腐食を抑制するものである。

【0028】

以下では、まず、図１及び図２（ａ）を用いて水道管Ｐについて説明する。

【0029】

図１に示す水道管Ｐは、水を所定の場所に送るための配管である。水道管Ｐは、鋼鉄製の鋼管によって形成される。水道管Ｐの径寸法（例えば口径７５ｍｍ、１００ｍｍ等）は用途に応じて適宜設定可能である。

【0030】

水道管Ｐは、所定の埋設深さ（例えば、車両が通行可能な道路においては地面Ｇから１．２ｍ以上、歩道においては地面Ｇから０．６ｍ以上等）となるように地中に埋設される。上記地面Ｇは、アスファルトにより舗装されている。

【0031】

このような地中に埋設された鋼製の水道管Ｐは、時間の経過に伴い金属のイオン化が進むことで腐食する。すなわち、図２（ａ）に示すように、水道管Ｐは、表面の組織が不均一であることや、傷や付着物等が原因で、イオン化し易い（卑な）部分（部分Ｐ１）とイオン化し難い（貴な）部分（部分Ｐ２）とが生じる場合がある。このような場合、水道管Ｐが埋設された地中（土壌）には、土壌中の水分を通じて部分Ｐ１から部分Ｐ２へ電流（腐食電流）が流れる。この際に、部分Ｐ１において、当該部分がイオン化する（鉄イオンとなり溶解する）陽極反応が起こることで腐食が発生する。本実施形態に係る防食装置１は、このような水道管Ｐの腐食を防止（抑制）することができる。

【0032】

次に、図１から図６までを用いて防食装置１について説明する。

【0033】

防食装置１は、図１に示すように、水道管Ｐの近傍に埋設される。本実施形態では、防食装置１は、水道管Ｐの真上（平面視において少なくとも一部が水道管Ｐと重複する位置）に位置するように埋設される。なお、図１には便宜上１つの防食装置１を図示してるが、本実施形態では、防食装置１を水道管Ｐの長さ方向に所定の間隔を空けて複数配置することを想定している。上記間隔は、水道管Ｐの種類や土壌の環境等を考慮して適宜設定される。防食装置１は、埋設部１０及び交換部２０を具備する。

【0034】

図１、図３及び図４に示す埋設部１０は、地中に埋設されると共に、後述する交換部２０を収容可能なものである。埋設部１０は、略円柱形状とされている。また、埋設部１０は、中空状に形成されている。埋設部１０は、本体部１１、蓋部１４及び蝶番部１５を具備する。

【0035】

本体部１１は、交換部２０を収容可能な部分である。本体部１１は、略円筒形状とされている。本体部１１は、イオン（後述する犠牲陽極材２１のイオン）を透過することができるように形成されている。また、本体部１１は、地面Ｇ上を走行する車両等による荷重に耐え得る強度を有する材料で形成される。本実施形態では、本体部１１を、イオンを透過可能な多孔質セラミックスで形成している。本体部１１は、上開口部１２及び下開口部１３を具備する。

【0036】

上開口部１２は、本体部１１の上部において開口する部分である。上開口部１２を介して、交換部２０の出し入れが可能となる。

【0037】

下開口部１３は、本体部１１の下部において開口する部分である。

【0038】

なお、上述した例では、本体部１１の材料を多孔質セラミックスとしたが、本体部１１の材料としては上述した例に限られない。例えば、本体部１１の材料をポリプロピレン等としてもよい。本体部１１の材料としては、イオンの透過性や強度の観点から、種々の材料を採用可能である。

【0039】

蓋部１４は、上開口部１２を開閉可能なものである。蓋部１４は、平面視略円形状とされている。蓋部１４の材料としては、本体部１１と同様、多孔質セラミックスとしてもよく、金属等その他の材料でもよい。

【0040】

蝶番部１５は、本体部１１及び蓋部１４を開閉可能に接続するものである。なお、蝶番部１５としては、蓋の開閉に用いられる種々の蝶番の構成を採用可能である。

【0041】

図１、図３、図５及び図６に示す交換部２０は、水道管Ｐの腐食を抑制する犠牲陽極を構成すると共に、埋設部１０に交換可能（出し入れ可能）に収容されるものである。交換部２０は、犠牲陽極材２１及び収容部２２を具備する。

【0042】

犠牲陽極材２１は、水道管Ｐの腐食を抑制可能なものである。犠牲陽極材２１は、水道管Ｐ（鉄）よりも卑な金属（イオン化し易い金属）で構成される。本実施形態では、犠牲陽極材２１をマグネシウムで構成している。なお、犠牲陽極材２１としては、マグネシウムに限られず、亜鉛等、鉄よりも卑な種々の金属を採用可能である。また、犠牲陽極材２１の材料としては、上述した例に限られず、水道管Ｐの腐食を抑制する観点から、種々の材料を採用可能である。

【0043】

収容部２２は、犠牲陽極材２１を収容するものである。収容部２２は、イオンを透過することができるように形成されている。また、収容部２２は、犠牲陽極材２１の体積が減少して変形した場合でも、当該収容部２２の形状を保持可能な材料で形成される。本実施形態では、収容部２２を、イオンを透過可能なフィルムで形成している。なお、収容部２２の材料としては、上記フィルムに代えて、多孔質セラミックスや不織布等、種々の材料を採用可能である。収容部２２は、本体部２３、検出部２４、発信部２５、取手部２６及び報知部２７を具備する。

【0044】

本体部２３は、収容部２２の大部分を構成し、犠牲陽極材２１を収容可能な部分である。本体部２３は、上部が開口する有底円筒形状とされている。また、本体部２３の平面視における外径は、埋設部１０の本体部１１の内径よりも小さく形成される。

【0045】

検出部２４は、本体部２３に収容された犠牲陽極材２１の残量を検出可能なものである。すなわち、検出部２４は、犠牲陽極材２１の腐食（溶解）による重量や体積の減少に基づいて残量を検出する。なお、図５では、検出部２４を模式的に示している。

【0046】

検出部２４としては、犠牲陽極材２１の重量の変化に基づいて、犠牲陽極材２１の残量を検出する構成を採用可能である。具体的には、検出部２４は、犠牲陽極材２１の重量を検出可能な重量センサを有し、当該重量センサの検出結果に基づいて犠牲陽極材２１の残量を検出する構成を採用可能である。

【0047】

なお、検出部２４としては、上述した構成に限られない。例えば、犠牲陽極材２１の上端部のレベルの変化に基づいて、犠牲陽極材２１の残量を検出する構成を採用可能である。具体的には、検出部２４は、犠牲陽極材２１の上方から、長さの異なる複数本（例えば３本）の電極を犠牲陽極材２１に埋め込むように接続し、当該複数の電極間の通電の有無を検出する構成を採用可能である。これにより、複数の電極間の通電の有無により、犠牲陽極材２１の体積の減少に伴う犠牲陽極材２１の上端の高さの変化を検出することができる。すなわち、犠牲陽極材２１の上端の高さが所定の電極の下端よりも下がれば、当該電極と他の電極との犠牲陽極材２１を介した通電がなくなる。これにより、検出部２４は、当該高さの低下に基づく犠牲陽極材２１の残量の検出が可能となる。

【0048】

また、検出部２４としては、上述した構成に限られない。例えば、所定の電極を介して犠牲陽極材２１に電圧を印加した際の電極間の抵抗値に基づいて犠牲陽極材２１の残量を検出する構成等、犠牲陽極材２１の残量を検出可能な種々の構成を採用可能である。

【0049】

発信部２５は、検出部２４による検出結果を発信可能なものである。発信部２５は、検出部２４の検出結果を、防食装置１の外部の受信装置に送信可能とされている。上記受信装置としては、例えば、適宜のパーソナルコンピュータ等を採用可能である。なお、図５では、発信部２５を模式的に示している。

【0050】

発信部２５は、所定の時間間隔毎に検出結果を発信する構成としてもよく、また、犠牲陽極材２１の残量が所定量以下となったことを検出部２４が検出した場合に検出結果を発信する構成としてもよい。

【0051】

発信部２５は、例えば、水道管Ｐを管理する所定の管理施設に、無線通信により検出結果を発信する構成を採用可能である。これによれば、上記管理施設において、複数の防食装置１の検出結果を収集し、一元管理することができる。

【0052】

なお、発信部２５からの検出結果の収集方法としては、上述したように、検出結果を無線通信により管理施設に直接発信する方法に限られない。例えば、道路（地面Ｇ）を走行しながら、下方に位置する発信部２５からの検出結果を受信可能な受信装置を備えた車両を用いて、発信部２５からの検出結果を収集する方法を採用可能である。

【0053】

取手部２６は、収容部２２の取手（使用者により把持される部分）を構成するものである。取手部２６は、略帯形状とされている。取手部２６は、本体部２３の開口の縁部における２箇所を接続するように設けられる。取手部２６を把持することで、交換部２０の持ち運びや出し入れが容易となる。取手部２６は、被接続部２６ａを具備する。

【0054】

被接続部２６ａは、リード線Ａの一端部が着脱自在に接続される部分である。リード線Ａの他端部は、図１に示すように水道管Ｐに溶接されている。被接続部２６ａは、本体部２３に犠牲陽極材２１が収容された状態で、当該犠牲陽極材２１と電気的に接続される。これにより、被接続部２６ａにリード線Ａを接続することで、犠牲陽極材２１と水道管Ｐとを電気的に接続することができる。

【0055】

図６に示す報知部２７は、検出部２４による犠牲陽極材２１の残量の検出結果を報知可能なものである。報知部２７は、取手部２６の上面に設けられる。報知部２７は、点灯部２７ａ及びスイッチ部２７ｂを具備する。

【0056】

点灯部２７ａは、点灯により犠牲陽極材２１の残量を表示可能なものである。図例では、４つの点灯部２７ａを設けた例を示している。これにより、点灯部２７ａを点灯させた数で、犠牲陽極材２１の残量を段階的に表示することができる。

【0057】

スイッチ部２７ｂは、点灯部２７ａによる犠牲陽極材２１の残量の表示のオンオフを切り替える操作が可能なものである。図例では、スイッチ部２７ｂとして、犠牲陽極材２１の残量に応じた点灯部２７ａを点灯させるスイッチ（オンスイッチ）と、点灯部２７ａの点灯を停止するスイッチ（オフスイッチ）と、を設けている。

【0058】

ここで、上述した検出部２４は、スイッチ部２７ｂによる操作を契機として犠牲陽極材２１の残量を検出する構成を採用可能である。すなわち、スイッチ部２７ｂによる操作を契機として、検出部２４による犠牲陽極材２１の残量を検出すると共に、報知部２７により検出結果を表示する構成を採用可能である。

【0059】

交換部２０は、上述した検出部２４、発信部２５及び報知部２７の動作を制御する所定の制御部を内蔵する構成を採用可能である。

【0060】

また、交換部２０は、検出部２４、発信部２５及び報知部２７に、動作のための電力を供給する電力供給源（バッテリー）を内蔵する構成を採用可能である。この場合、交換部２０の一部（例えば取手部２６）を、バッテリーを内蔵すると共に着脱可能な構成とし、当該部分を交換することでバッテリー交換を可能とした構成を採用可能である。また、電力供給源としては、上述したようなバッテリーに限られず、例えば、熱や振動により発電可能な発電部としてもよい。

【0061】

なお、電力供給源としては、交換部２０に内蔵されるものに限られない。例えば、交換部２０（防食装置１）の外部からの電力を用いて検出部２４、発信部２５及び報知部２７を作動させる構成としてもよい。

【0062】

上述の如き防食装置１は、被接続部２６ａにリード線Ａを接続することで、犠牲陽極材２１と水道管Ｐとが電気的に接続される。これにより、水道管Ｐの防食が可能となる。

【0063】

すなわち、水道管Ｐよりもイオン化し易い（卑な）犠牲陽極材２１が水道管Ｐに電気的に接続されることで、図２（ｂ）に示すように、地中（土壌）には、犠牲陽極材２１から水道管Ｐへ電流（防食電流）が流れる。上記防食電流により腐食電流が打ち消され、水道管Ｐの腐食を抑制することができる。この際には、水道管Ｐよりもイオン化し易い犠牲陽極材２１がイオン化する（マグネシウムイオンとなり溶解する）陽極反応が起こる。上記陽極反応に伴い犠牲陽極材２１は消耗（重量や体積が減少）する。本実施形態では、犠牲陽極材２１（交換部２０）の交換の目安（犠牲陽極材２１が消耗し使用不能となる期間）を５年程度としている。

【0064】

次に、以下では、上述の如き防食装置１を設置し、水道管Ｐの防食を図るための防食施工方法について説明する。

【0065】

本実施形態に係る防食施工方法は、図７に示すように、主として掘削工程Ｓ１、溶接工程Ｓ２、ブロック設置工程Ｓ３、埋設部設置工程Ｓ４及び収容工程Ｓ５を具備する。

【0066】

図７及び図８に示す掘削工程Ｓ１は、地中に埋設された水道管Ｐが露出するように地面Ｇを掘削して穴Ｇａを形成する工程である。掘削工程Ｓ１においては、図８（ａ）に示すように、アスファルトで舗装された地面Ｇを掘削可能なコアボーリングマシン等の適宜の掘削機械Ｍが用いられる。

【0067】

図８（ｂ）は、掘削が完了し、穴Ｇａを介して水道管Ｐが露出している状態を示している。本実施形態においては、水道管Ｐの上方から、垂直に地面Ｇを掘削する構成としている。これにより、平面視において水道管Ｐと重複するように穴Ｇａが形成される。上記穴Ｇａの内径は、防食装置１（埋設部１０）の外径よりも大きく形成される。

【0068】

図７及び図９（ａ）に示す溶接工程Ｓ２は、水道管Ｐの露出した部分にリード線Ａの他端部を溶接する工程である。溶接工程Ｓ２における溶接方法は、アーク溶接やテルミット溶接等、種々の溶接方法を採用可能である。

【0069】

図７及び図９（ｂ）に示すブロック設置工程Ｓ３は、ブロックＢを設置する工程である。ブロックＢは、防食装置１の荷重を受ける部材である。ブロックＢは、コンクリート等の圧縮荷重に対する耐力が大きい材料で形成される。ブロックＢの平面視における面積は、防食装置１（埋設部１０）の平面視における面積よりも大きい。ブロックＢは、穴Ｇａの水道管Ｐの露出した部分をある程度埋め戻した状態で設置される。これにより、ブロックＢが直接水道管Ｐに載置されて、水道管Ｐに直接荷重が掛かることを抑制することができる。また、ブロックＢを設置したことで防食装置１の沈み込みを抑制することができる。ブロックＢは、孔部Ｂａを有する。

【0070】

孔部Ｂａは、ブロックＢを上下方向に貫通する孔である。孔部Ｂａを介してリード線ＡをブロックＢの上方へ通すことができる。

【0071】

図７及び図１０（ａ）に示す埋設部設置工程Ｓ４は、埋設部１０を上記穴Ｇａの内部に設置する工程である。埋設部設置工程Ｓ４においては、埋設部１０をブロックＢに載置するようにして設置し、その後、下開口部１３を介してリード線Ａを埋設部１０の内部に導入する。

【0072】

また、埋設部設置工程Ｓ４においては、埋設部１０を設置した後、穴Ｇａの埋設部１０の周囲の空間を埋め戻す。この際には、埋設部１０の周囲の地面Ｇを新たにアスファルトで舗装する。また、この際には、埋設部１０の上端部（蓋部１４）及びアスファルトで舗装された地面Ｇを、略同一平面状とする。

【0073】

図７及び図１０（ｂ）に示す収容工程Ｓ５は、交換部２０を埋設部１０の内部に設置し、交換部２０と水道管Ｐとを電気的に接続する工程である。具体的には、まず、埋設部１０の蓋部１４を開放し、開口させた埋設部１０の内部に交換部２０を収容する。ここで、埋設部１０の本体部１１の内面と、交換部２０と、の間に隙間が形成される場合には、当該隙間にイオンを伝達可能な物質を充填する。これにより、犠牲陽極材２１のイオンを伝達させ易くすることができる。上記イオンを伝達可能な物質は、例えばゲル状のものを採用可能である。なお、上記イオンを伝達可能な物質に代えて、地中の地下水等を利用して上記隙間をイオンを伝達可能に埋めるようにしてもよい。この場合は、埋設部１０の下開口部１３を介して導入された地下水を利用してもよい。

【0074】

次に、リード線Ａの一端部を、交換部２０の被接続部２６ａに接続する。これにより、交換部２０と水道管Ｐとが電気的に接続される。次に、図１に示すように、埋設部１０の蓋部１４を閉鎖する。以上により防食装置１の設置が完了する。

【0075】

上述の如き防食装置１によれば、交換部２０を容易に出し入れすることができ、防食装置１の管理を容易に行うことができる。すなわち、犠牲陽極材２１（交換部２０）を直接地中に埋設するのではなく、埋設部１０に収容する構成としている。これにより、交換部２０の設置や犠牲陽極材２１の残量の確認、交換等の防食装置１の管理を行う際に、犠牲陽極材２１の全体を露出させるような大規模な掘削作業等が不要となる。

【0076】

また、本実施形態では、埋設部１０の蓋部１４を開放することで、地上からの交換部２０の出し入れを可能としている。これにより、交換部２０の交換等の際に掘削作業自体が不要になるため、防食装置１の管理をより容易に行うことができる。

【0077】

以上の如く、本実施形態に係る埋設金属管（水道管Ｐ）の防食装置１は、
防食の対象となる埋設金属管（水道管Ｐ）より卑な金属で構成されている犠牲陽極材２１を有する交換部２０と、
地中に埋設可能、かつ、前記交換部２０を収容可能であり、イオンを透過することができるように形成されている埋設部１０と、
を具備するものである。

【0078】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１（交換部２０）を容易に出し入れすることができ、防食装置１の管理を容易に行うことができる。すなわち、犠牲陽極材２１（交換部２０）を直接地中に埋設するのではなく、埋設部１０に収容する構成とすることにより、大規模な掘削作業等が不要となり、交換部２０を容易に出し入れすることができる。これによって、犠牲陽極材２１の残量の確認や交換作業等を容易に行うことができる。

【0079】

また、このように構成することにより、埋設金属管（水道管Ｐ）の防食を効果的に行うことができる。すなわち、犠牲陽極材２１から埋設金属管（水道管Ｐ）への防食電流を流通させ易くすることで、埋設金属管（水道管Ｐ）の防食を効果的に行うことができる。また、埋設金属管（水道管Ｐ）より溶け易い犠牲陽極材２１を用いることで、埋設金属管（水道管Ｐ）の防食を効果的に行うことができる。

【0080】

また、前記埋設部１０は、
地上から前記交換部２０を出し入れ可能な開口部（上開口部１２）を具備するものである。

【0081】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１（交換部２０）を容易に出し入れすることができ、防食装置１の管理を容易に行うことができる。すなわち、地上から交換部２０を出し入れ可能とすることにより、交換部２０を出し入れする際の掘削作業が不要になる。

【0082】

また、前記交換部２０は、
前記犠牲陽極材２１を収容すると共に、イオンを透過することができるように形成された収容部２２を具備するものである。

【0083】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１（交換部２０）の出し入れを容易に行うことができる。すなわち、犠牲陽極材２１を収容部２２に収容することで、犠牲陽極材２１が溶解して変形等した場合でも、収容部２２ごと犠牲陽極材２１を容易に持ち運ぶことができる。また、本実施形態では、収容部２２に取手部２６を設けたことで、犠牲陽極材２１（交換部２０）をより容易に持ち運ぶことができる。

【0084】

また、防食装置１は、
前記犠牲陽極材２１の残量を検出可能な検出部２４をさらに具備するものである。

【0085】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１の残量（消耗具合）を容易に把握することができる。すなわち、検出部２４の検出結果を取得することで、犠牲陽極材２１の残量を容易に把握することができる。

【0086】

また、防食装置１は、
前記検出部２４による検出結果を報知可能な報知部２７をさらに具備するものである。

【0087】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１の残量（消耗具合）を容易に把握することができる。すなわち、報知部２７による報知を確認することによって、犠牲陽極材２１の残量を容易に把握することができる。

【0088】

また、防食装置１は、
前記検出部２４による検出結果を発信可能な発信部２５をさらに具備するものである。

【0089】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１の残量（消耗具合）を容易に把握することができる。すなわち、発信部２５により発信される検出結果を受信することで、犠牲陽極材２１の残量を容易に把握することができる。例えば、埋設部１０に収容された交換部２０（犠牲陽極材２１）を取り出すことなく、外部から犠牲陽極材２１の残量を把握することができる。

【0090】

また、本実施形態に係る埋設金属管（水道管Ｐ）の防食方法は、
地中に埋設された埋設金属管（水道管Ｐ）が露出するように地面Ｇを掘削して穴Ｇａを形成する掘削工程Ｓ１と、
中空状に形成された埋設部１０を前記穴Ｇａの内部に設置する埋設部設置工程Ｓ４と、
犠牲陽極材２１を有する交換部２０を前記埋設部１０の内部に設置し、前記交換部２０と前記埋設金属管（水道管Ｐ）とを電気的に接続する収容工程Ｓ５と、
を具備するものである。

【0091】

このように構成することにより、犠牲陽極材２１（交換部２０）を容易に出し入れすることができ、防食装置１の管理を容易に行うことができる。

【0092】

なお、本実施形態に係る水道管Ｐは、本発明に係る埋設金属管の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る上開口部１２は、本発明に係る開口部の実施の一形態である。

【0093】

以上、本発明の第一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

【0094】

例えば、本実施形態では、検出部２４、発信部２５及び報知部２７を交換部２０に設けた例を示したが、このような態様に限られない。例えば、検出部２４、発信部２５及び報知部２７の一部又は全部を、埋設部１０に設けた構成としてもよい。

【0095】

また、本実施形態では、報知部２７を、表示による報知を行うものとしたが、このような態様に限られない。例えば、報知部２７を、音声等による報知を行うもの構成としてもよい。また、防食装置１に、このような報知部２７を設けない構成としてもよい。

【0096】

また、本実施形態では、防食装置１に発信部２５を設けた例を示したが、このような態様に限られない。例えば、防食装置１に発信部２５を設けない構成としてもよい。

【0097】

また、本実施形態では、防食装置１に検出部２４を設けた例を示したが、このような態様に限られない。例えば、防食装置１に検出部２４を設けない構成としてもよい。

【0098】

また、本実施形態では、防食装置１を、水道管Ｐの真上に位置するように埋設した例を示したが、このような態様に限られない。例えば、防食装置１を、平面視において水道管Ｐの側方（平面視において水道管Ｐと重複しない位置）に埋設した構成としてもよい。

【0099】

また、本実施形態では、防食装置１の下方にブロックＢを配置したが、このような態様に限られない。例えば、ブロックＢの設置に代えて、埋設部１０の下端部を拡径して、埋設部１０の沈み込みを抑制可能な構成としてもよい。また、上述したようなブロックＢや埋設部１０の沈み込みを抑制可能な手段を設けない構成としてもよい。

【0100】

また、本実施形態では、埋設金属管を水道管Ｐとしたが、このような態様に限られない。埋設金属管としては、ガス管や電気管等、種々の金属管を採用可能である。

【0101】

また、本発明に係る防食装置１の収容部２２としては、イオン透過性を有していなくてもよい。例えば、収容部２２として、イオン透過性を有しない材料（例えば樹脂等）から形成され、側面に複数の孔を有する円筒部材を用い、上記側面の孔に適宜イオン透過膜を貼り付けたものについても実施可能である。

【0102】

また、本発明に係る防食施工方法は、複数の水道管Ｐが継手を介して接続される場合でも適用可能である。複数の水道管Ｐが継手で接続される場合、水道管Ｐ同士をシールするために、ゴム等の弾性材料からなるシール部が設けられる場合がある。このような場合は、複数の水道管Ｐ同士が電気的に遮断される。

【0103】

以下では、図１１を用いて、継手構造の水道管Ｐが電気的に遮断された状態で接続されている場合の、防食装置１の適切な配置について説明する。

【0104】

図１１に示す継手構造の水道管Ｐは、一端部に挿し口Ｐａが設けられ、他端部に挿し口Ｐａが挿通される受口Ｐｂが設けられる。図１１に示すように、一の水道管Ｐの挿し口Ｐａが他の水道管Ｐの受口Ｐｂに挿通されることで、複数の水道管Ｐが接続される。上記各水道管Ｐが接続される部分には、挿し口Ｐａの外面と受口Ｐｂの内面との間をシールするシール部Ｐｃが介在される。

【0105】

シール部Ｐｃは、ゴム等の導電性を有さない弾性材料により形成される。従って、各水道管Ｐは電気的に遮断されることになる。この場合、一の水道管Ｐのみに接続された防食装置１は、電気的に接続されていない他の水道管Ｐに対しては防食効果が発揮されない。従って、この場合には、図１１に示すように、防食装置１は水道管Ｐのそれぞれに電気的に接続されるように配置される。

【0106】

なお、継手構造の水道管Ｐを防食する場合であっても、複数の水道管Ｐ同士を電気的に接続した場合には、複数の水道管Ｐに対して一つの防食装置１を配置することが可能である。水道管Ｐ同士を電気的に接続する方法としては、例えば、複数の水道管Ｐ同士を適宜のリード線等で接続することが考えられる。また、シール部Ｐｃを、導電性を有する材料により構成することも考えられる。

【0107】

また、水道管Ｐとしては、例えば、ダクタイル鉄管等の種々の金属管を採用可能である。

【0108】

以上の如く、本実施形態に係る埋設金属管（水道管Ｐ）の防食方法は、
前記埋設金属管（水道管Ｐ）が電気的に遮断された複数の部位に分かれている場合、前記複数の部位ごとに前記埋設部１０及び前記交換部２０を設けるものである。

【0109】

このように構成することにより、埋設金属管（水道管Ｐ）の防食を効果的に行うことができる。
すなわち、犠牲陽極材２１と電気的に接続されていない埋設金属管に対しては、防食効果が発揮されない。そこで、埋設金属管（水道管Ｐ）が電気的に遮断された複数の部位に分かれている場合、それぞれの部位に対して埋設部１０及び交換部２０を設ける（すなわち、電気的に接続する）ことで、各部位に対して防食効果を発揮することができる。

【符号の説明】

【0110】

１ 防食装置
１０ 埋設部
１２ 上開口部（開口部）
２０ 交換部
２１ 犠牲陽極材
２２ 収容部
２４ 検出部
２５ 発信部
２７ 報知部
Ｐ 水道管（埋設金属管）
Ｇ 地面
Ｇａ 穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】