JP2002227160A - 融雪設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 融雪コストを低減し得る融雪設備を提供す
る。 【解決手段】 ガスタービン１１にて駆動される発電機
１２と、その発電機１２にて発電される電力により駆動
されて融雪作用するように構成された電気駆動融雪手段
Ｍ１と、ガスタービン１１の排熱を融雪の熱源とするよ
うに構成された排熱利用融雪手段Ｍ２とが備えられた融
雪設備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、融雪設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】かかる融雪設備において、従来は、商用
電源にて駆動されるヒートポンプ装置と、そのヒートポ
ンプ装置との間で融雪用熱媒循環路を通じて熱媒が循環
される融雪用熱交換器を設けて、ヒートポンプ装置から
発生する熱にて融雪するように構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
融雪設備では、融雪のための熱エネルギを得るために、
エネルギコストが高い商用電源（所謂、買電）を用いる
ものであるから、融雪のためのコストが高くなるという
問題があり、改善が望まれていた。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、融雪コストを低減し得る融雪設
備を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、ガスタービンにて駆動さ
れる発電機と、その発電機にて発電される電力により駆
動されて融雪作用するように構成された電気駆動融雪手
段と、前記ガスタービンの排熱を融雪の熱源とするよう
に構成された排熱利用融雪手段とが備えられたことにあ
る。請求項１に記載の特徴構成によれば、ガスタービン
に燃料を供給して発電機を駆動すると、その発電機にて
発電される電力により電気駆動融雪手段が駆動されて、
その電気駆動融雪手段にて融雪され、並びに、排熱利用
融雪手段により、ガスタービンの排熱を熱源として融雪
される。つまり、燃料を燃焼させてガスタービン及び発
電機を駆動することにより得られる電力から変換した熱
エネルギ、及び、燃料の燃焼により駆動されるガスター
ビンの排熱の両方を、融雪のためのエネルギに用いるの
で、エネルギ効率を高くすることができる。従って、買
電に比べてエネルギコストの低い燃料を用いること、及
び、そのエネルギコストの低い燃料を用いて高エネルギ
効率にて融雪できることの相乗効果により、従来に比べ
て、融雪コストを低減することができるようになった。

【０００６】〔請求項２記載の発明〕請求項２に記載の
特徴構成は、前記電気駆動融雪手段が電気ヒータにて構
成され、前記排熱利用融雪手段が、前記ガスタービンの
排熱により熱媒を加熱する排熱熱交換器と、その排熱熱
交換器との間で融雪用熱媒循環路を通じて熱媒が循環さ
れる融雪用熱交換器とを備えて構成されていることにあ
る。請求項２に記載の特徴構成によれば、電気ヒータか
ら発生するジュール熱によって融雪されると共に、排熱
熱交換器にてガスタービンの排熱にて加熱された熱媒
が、融雪用熱媒循環路を通じて融雪用熱交換器に供給さ
れて、融雪用熱交換器によって、その熱媒を熱源として
融雪される。そして、電気駆動融雪手段を電気ヒータに
て構成することにより、電気駆動融雪手段の構成として
は、電気ヒータの他に、発電機と電気ヒータとを接続す
る電気配線を必要とする程度の簡素な構成であるので、
融雪設備の設置スペースを狭くすることができ、しか
も、電気ヒータは安価であるので、融雪設備の価格を低
減することができる。従って、省設置スペース化及び低
価格化を図る上で好ましい具体構成を提供することがで
きるようになった。

【０００７】〔請求項３記載の発明〕請求項３に記載の
特徴構成は、前記電気駆動融雪手段が、前記電力にて駆
動されるヒートポンプ装置と、そのヒートポンプ装置と
の間で第１融雪用熱媒循環路を通じて熱媒が循環される
第１融雪用熱交換器とを備えて構成され、前記ヒートポ
ンプ装置が、熱源側熱媒液又は大気空気のうちのいずれ
か一方、又は、前記熱源側熱媒液及び前記大気空気の両
方から採熱するように構成され、前記排熱利用融雪手段
が、前記ガスタービンの排熱により熱媒を加熱する排熱
熱交換器と、その排熱熱交換器との間で第２融雪用熱媒
循環路を通じて熱媒が循環される第２融雪用熱交換器と
を備えて構成されていることにある。請求項３に記載の
特徴構成によれば、発電機にて発電された電力によりヒ
ートポンプ装置が駆動され、ヒートポンプ装置において
は、熱源側熱媒液又は大気空気のうちのいずれか一方、
又は、熱源側熱媒液及び大気空気の両方から熱が採取さ
れると共に、採取された熱が熱媒に付与され、その熱媒
が、第１融雪用熱媒循環路を通じて第１融雪用熱交換器
に供給されて、第１融雪用熱交換器によって、その熱媒
を熱源として融雪され、並びに、排熱熱交換器にてガス
タービンの排熱にて加熱された熱媒が、第２融雪用熱媒
循環路を通じて第２融雪用熱交換器に供給されて、第２
融雪用熱交換器によって、その熱媒を熱源として融雪さ
れる。つまり、ヒートポンプ装置により、熱源側熱媒液
又は大気空気のうちのいずれか一方、又は、熱源側熱媒
液及び大気空気の両方から熱を採取して、その採取熱を
融雪のためのエネルギに用いるので、エネルギー効率を
一層高くすることができる。従って、エネルギー効率を
一層高くすることができるので、融雪コストを一層低減
する上で好ましい具体構成を提供することができるよう
になった。

【０００８】〔請求項４記載の発明〕請求項４に記載の
特徴構成は、前記第１融雪用熱交換器と前記第２融雪用
熱交換器とが共通の融雪用熱交換器で構成され、その共
通融雪用熱交換器と前記ヒートポンプ装置との間での前
記第１融雪用熱媒循環路を通じての熱媒循環と、その共
通融雪用熱交換器と前記排熱熱交換器との間での前記第
２融雪用熱媒循環路を通じての熱媒循環とが可能に構成
されていることにある。請求項４に記載の特徴構成によ
れば、発電機の発電電力により駆動されるヒートポンプ
装置で加熱された熱媒（すなわち、熱源側熱媒液や大気
空気からの採取熱が付与された熱媒）と、タービンの排
熱により排熱熱交換器で加熱された熱媒とが、第１及び
第２融雪用熱媒循環路を通じ共通の融雪用熱交換器に供
給され、これら熱媒を熱源として、その共通融雪用熱交
換器により融雪が行なわれる。つまり、前記の第１融雪
用熱交換器と第２融雪用熱交換器とを各別の熱交換器で
構成する場合には、ヒートポンプ装置による熱媒加熱と
排熱熱交換器による熱媒加熱とに能力差や特性差がある
ことに起因して、融雪対象箇所のうち第１融雪用熱交換
器が担当する部分と第２融雪用熱交換器が担当する部分
とで融雪機能に差が生ずる場合があるが、上記の如く、
ヒートポンプ装置による加熱熱媒と排熱熱交換器による
加熱熱媒を共通の融雪用熱交換器に送って融雪対象箇所
の融雪を行なうようにすれば、融雪対象箇所の各部で融
雪機能に差が生じることを効果的に防止することができ
る。また、各別の熱交換器で構成した第１融雪用熱交換
器と第２融雪用熱交換器とを重ね合わせ状態に設置する
ことで上記の如き融雪機能差を防止するのに比べれば、
融雪用熱交換器の設置構成を簡略にして設備コストを安
価にしながら上記の如き融雪機能差を効果的に防止する
ことができる。なお、請求項４に記載の発明の実施にお
いては、ヒートポンプ装置による加熱熱媒と排熱熱交換
器による加熱熱媒との両方を共通融雪用熱交換器に送る
状態と、それら加熱熱媒のいずれか一方のみを共通融雪
用熱交換器に送る状態との切り換えが可能な構成にし
て、その切り換えにより融雪負荷の変動等に対し柔軟に
対応できるようにしてもよい。また、請求項４に記載の
発明の実施においては、ヒートポンプ装置と排熱熱交換
器とを共通融雪用熱交換器に対し第１及び第２融雪用熱
媒循環路により並列に接続する構成に限らず、それら第
１及び第２融雪用熱媒循環路も共通化した形態でヒート
ポンプ装置と排熱熱交換器と共通融雪用熱交換器との熱
媒循環路上で直列に配置する構成にしてもよい。そして
また、上記の共通融雪用熱交換器は、単一の熱交換器で
構成するに限らず、融雪対象箇所に分散させて配置する
複数の熱交換器で構成してもよい。

【０００９】〔請求項５記載の発明〕請求項５に記載の
特徴構成は、前記ヒートポンプ装置が対空気熱交換器で
大気空気から採熱する空気熱源式であるのに対し、その
対空気熱交換器に霜付着が生じたとき前記排熱熱交換器
で加熱した熱媒を熱源にして対空気熱交換器における付
着霜を融解させることが可能な構成にしてあることにあ
る。請求項５に記載の特徴構成によれば、排熱熱交換器
で加熱した熱媒を熱源にして（換言すればガスタービン
の排熱を熱源にして）対空気熱交換器における付着霜を
融解させるから、対空気熱交換器の付着霜を融解させる
除霜運転において、負荷側である融雪対象箇所から第１
融雪用熱媒循環路の循環熱媒を通じて除霜用の熱を採取
するといったことを回避できて、そのような融雪対象箇
所からの熱採取による融雪対象箇所の低温化を回避で
き、この点で融雪性能に一層優れた融雪設備にすること
ができる。また、ヒートポンプ装置を熱源側熱媒液から
の採熱も可能なものにする場合には、除霜運転時に熱源
側熱媒液から除霜用熱を採取して対空気熱交換器におけ
る付着霜を融解させる方式を採ることもできるが、それ
にしても熱源特性として熱源側熱媒液から採取できる熱
量が大きく低下したり、熱源側熱媒液からの採熱そのも
のが不能になることがあるような場合には、除霜用熱を
負荷側である融雪対象箇所から採取せざる得ない状況が
生じる。これに対し、上記の如く排熱熱交換器で加熱し
た熱媒を熱源にして対空気熱交換器における付着霜を融
解させることが可能な構成にしておけば、熱源側熱媒液
から採取できる熱量が大きく低下したり、熱源側熱媒液
からの採熱そのものが不能になったときにも、対空気熱
交換器における付着霜を融解させる除霜運転を融雪対象
箇所からの熱採取を要さずに適切に実施することがで
き、この点で、請求項５に記載の発明は熱源側熱媒液か
らの採熱を可能にする構成との組み合わせにおいても有
用である。

【００１０】〔請求項６記載の発明〕請求項６に記載の
特徴構成は、前記ヒートポンプ装置が、前記熱源側熱媒
液から採熱する状態と、前記大気空気から採熱する状態
とに選択的に切り換えられるように構成されていること
にある。請求項６に記載の特徴構成によれば、ヒートポ
ンプ装置が、熱源側熱媒液から採熱する状態と、大気空
気から採熱する状態とに選択的に切り換えられるように
構成されていることから、採熱量が多い方の状態に切り
換えながら、ヒートポンプ装置を運転することにより、
採熱量を多くすることができる。従って、ヒートポンプ
における採熱量を多くすることができるので、融雪能力
を向上することができる。

【００１１】〔請求項７記載の発明〕請求項７に記載の
特徴構成は、前記ヒートポンプ装置が、前記熱源側熱媒
液又は前記大気空気のいずれか一方から採熱する状態
と、前記熱源側熱媒液及び前記大気空気の両方から採熱
する状態とに選択的に切り換えられるように構成されて
いることにある。請求項７に記載の特徴構成によれば、
ヒートポンプ装置が、熱源側熱媒液又は大気空気のいず
れか一方から採熱する状態と、熱源側熱媒液及び大気空
気の両方から採熱する状態とに選択的に切り換えられる
ように構成されているので、採熱量が多い方の状態に切
り換えながら、ヒートポンプ装置を運転することによ
り、採熱量を多くすることができる。従って、ヒートポ
ンプにおける採熱量を多くすることができるので、融雪
能力を向上することができる。尚、本請求項７に記載の
特徴構成を上記の請求項６に記載の特徴構成に加えて実
施すると、熱源側熱媒液から採熱する状態と、大気空気
から採熱する状態と、熱源側熱媒液及び大気空気の両方
から採熱する状態との３状態に選択的に切り換えられる
ことが可能となることから、採熱量が多い状態に一層効
果的に切り換えながら、ヒートポンプ装置を運転するこ
とができて、採熱量を可及的に多くすることができるの
で、融雪能力を可及的に向上する上で特に好ましい。

【００１２】〔請求項８記載の発明〕請求項８に記載の
特徴構成は、前記熱源側熱媒液が、その熱源側熱媒液を
対地熱交換させる地中熱交換器に循環されて、前記ヒー
トポンプ装置が地熱を採熱するように構成されているこ
とにある。つまり、融雪必要時期においては、地中温度
は大気空気に比べて温度が高く、しかも、安定してい
る。そこで、熱源側熱媒液を地中熱交換器に循環させ
て、ヒートポンプ装置にて地熱を採熱するように構成す
ると、ヒートポンプ装置にて大気空気から採熱する場合
に比べて、採熱量を多くすることができる。従って、ヒ
ートポンプにおける採熱量を多くすることができるの
で、融雪能力を向上することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、図１及び
図２に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。図
１に示すように、融雪設備は、ガスタービン１１にて駆
動される発電機１２を備えた熱電併給ユニットＣＧと、
その熱電併給ユニットＣＧの発電機１２にて発電される
電力により駆動されて融雪作用するように構成された電
気駆動融雪手段としての電気駆動融雪部Ｍ１と、ガスタ
ービン１１の排熱を融雪の熱源とするように構成された
排熱利用融雪手段としての排熱利用融雪部Ｍ２を備えて
構成してある。

【００１４】熱電併給ユニットＣＧには、ガスタービン
１１の排熱（ガスタービン１１から排出される排ガスの
保有熱）を回収する排熱回収装置１３を設けると共に、
その排熱回収装置１３には、後述する排熱利用融雪部Ｍ
２を構成する排熱熱交換器１４を装備し、ガスタービン
１１には、燃料供給路１５を接続してある。尚、ガスタ
ービン１１としては、例えば、潤滑油が不要な、所謂、
マイクロガスタービンを用いることができる。

【００１５】発電機１２の出力ラインは、分電盤１６に
接続して、発電機１２からの出力電力を分電盤１６を介
して融雪設備における電力負荷に供給する。尚、発電機
１２は、連系装置１７にて、商用電源１８と系統連系さ
せてあり、メンテナンス等により熱電併給ユニットＣＧ
の運転を停止させるときには、商用電源１８により、融
雪設備における電力負荷に駆動電力を供給するように構
成してある。

【００１６】電気駆動融雪部Ｍ１は、分電盤１６に接続
される給電部２１と、その給電部２１を通じて発電機１
２から供給される電力にて駆動されるヒートポンプ装置
Ｈと、そのヒートポンプ装置Ｈの対負荷熱交換器３との
間で第１融雪用熱媒循環路２２を通じて熱媒Ｌ１が循環
される第１融雪用熱交換器２３と、ヒートポンプ装置Ｈ
の対液熱交換器１との間で、熱源側熱媒液循環路２４を
通じて熱源側熱媒液Ｗが循環されて、熱源側熱媒液Ｗを
対地熱交換させる地中熱交換器２５とを備えて構成して
ある。図１中、２６は、第１融雪用熱媒循環路２２を通
じて熱媒Ｌ１を循環させるポンプであり、２７は、熱源
側熱媒液循環路２４を通じて熱源側熱媒液Ｗを循環させ
るポンプであり、それらのポンプ２６，２７も、給電部
２１を通じて発電機１２から供給される電力にて駆動さ
れる。

【００１７】詳細は後述するが、ヒートポンプ装置Ｈ
は、冷媒Ｒを熱源側熱媒液Ｗと熱交換させる上述の対液
熱交換器１の他に、冷媒Ｒを大気空気Ａと熱交換させる
対空気熱交換器２を備えて、対液熱交換器１により熱源
側熱媒液Ｗから採熱する液熱源運転、対空気熱交換器２
により大気空気Ａから採熱する空気熱源運転、対液熱交
換器１により熱源側熱媒液Ｗから採熱すると共に対空気
熱交換器２により大気空気Ａから採熱する２熱源運転を
選択的に実施するように構成してある。

【００１８】排熱利用融雪部Ｍ２は、ガスタービン１１
の排熱により熱媒Ｌ２を加熱する排熱熱交換器１４と、
その排熱熱交換器１４との間で第２融雪用熱媒循環路２
８を通じて熱媒Ｌ２が循環される第２融雪用熱交換器２
９とを備えて構成してある。図１中の３０は、第２融雪
用熱媒循環路２８を通じて熱媒Ｌ２を循環させるポンプ
であり、そのポンプ３０は、分電盤１６に接続されて、
発電機１２から供給される電力にて駆動される。

【００１９】熱媒Ｌ１，Ｌ２及び熱源側熱媒液Ｗには夫
々、水やブラインなど種々の熱媒液を使用できる。

【００２０】そして、第１融雪用熱交換器２３及び第２
融雪用熱交換器２９を融雪対象箇所に設置して、第１融
雪用熱交換器２３により、ヒートポンプ装置Ｈにて採熱
した熱を熱源として雪を融かし、第２融雪用熱交換器２
９により、ガスタービン１１の排熱を熱源にして雪を融
かすように構成してある。

【００２１】図２に基づいて、ヒートポンプ装置Ｈにつ
いて説明を加える。ヒートポンプＨには、上述した対液
熱交換器１、対空気熱交換器２及び対負荷熱交換器３の
他に、圧縮機４、膨張弁５、逆止弁６ａ〜６ｄをブリッ
ジ回路状に組み合わせた冷媒案内回路６、レシーバ７、
冷媒経路切換用の第１〜第３の四方弁Ｖ１〜Ｖ３、冷媒
経路切換用の第１及び第２の開閉弁Ｖ４，Ｖ５を設けて
あり、これらを主要構成装置としてヒートポンプ回路
（冷凍回路）を形成してある。図２中、２ａは対空気熱
交換器２に対し熱交換対象の空気Ａを通風するファンで
ある。

【００２２】そして、このヒートポンプ装置Ｈは、上記
四方弁Ｖ１〜Ｖ３及び開閉弁Ｖ４，Ｖ５による冷媒経路
の切り換えで、次の空気熱源運転、２熱源運転、液熱源
運転を選択的に実施する。尚、図２において、四方弁Ｖ
１〜Ｖ３は、空気熱源運転における流路切り換え状態を
示す。

【００２３】（空気熱源運転）この空気熱源運転では、
ヒートポンプ回路において、冷媒Ｒを圧縮機４−第１四
方弁Ｖ１−対負荷熱交換器３−冷媒案内回路６−レシー
バ７−膨張弁５−冷媒案内回路６−第２四方弁Ｖ２−対
空気熱交換器２−第１四方弁Ｖ１−第３四方弁Ｖ３−圧
縮機４の順に循環させる。

【００２４】すなわち、この冷媒循環より、対空気熱交
換器２を冷媒蒸発器として機能させ、かつ、対負荷熱交
換器３を冷媒凝縮器として機能させ、これにより、空気
Ａから採熱する形態で、第１融雪用熱交換器２３へ送る
熱媒Ｌ１を加熱して負荷側に温熱出力し、この温熱をも
って融雪を行なう。

【００２５】（２熱源運転）この２熱源運転では、ヒー
トポンプ回路において、冷媒Ｒを圧縮機４−第１四方弁
Ｖ１−対負荷熱交換器３−冷媒案内回路６−レシーバ７
−膨張弁５−冷媒案内回路６−第２四方弁Ｖ２−対空気
熱交換器２−第１開閉弁Ｖ４−対液熱交換器１−第３四
方弁Ｖ３−圧縮機４の順に循環させる。

【００２６】すなわち、この冷媒循環により、対空気熱
交換器２及び対液熱交換器１をその順の直列配置で共に
冷媒蒸発器として機能させ、かつ、対負荷熱交換器３を
冷媒凝縮器として機能させ、これにより、空気Ａ及び熱
源側熱媒液Ｗの両方から採熱する形態で、第１融雪用熱
交換器２３に送る熱媒Ｌ１を加熱して負荷側に温熱出力
し、この温熱をもって融雪を行なう。

【００２７】（液熱源運転）この液熱源運転では、ヒー
トポンプ回路において、冷媒を圧縮機４−第１四方弁Ｖ
１−対負荷熱交換器３−冷媒案内回路６−レシーバ７−
膨張弁５−冷媒案内回路６−第２四方弁Ｖ２−対液熱交
換器１−第３四方弁Ｖ３−圧縮機４の順に循環させる。

【００２８】すなわち、この冷媒循環により、対液熱交
換器１を冷媒蒸発器として機能させ、かつ、対負荷熱交
換器３を冷媒凝縮器として機能させ、これにより、熱源
側熱媒液Ｗから採熱する形態で、第１融雪用熱交換器２
３に送る熱媒Ｌ１を加熱して負荷側に温熱出力し、この
温熱をもって融雪を行なう。

【００２９】尚、対液熱交換器１に供給する熱源側熱媒
液Ｗの温度を検出するセンサ（図示せず）、及び、対空
気熱交換器２に通風する空気Ａの温度を検出するセンサ
（図示せず）を設け、これらのセンサの検出情報と、予
め設定した熱源側熱媒液Ｗの温度及び空気Ａの温度の条
件に基づいて、制御装置（図示せず）にて、空気熱源運
転、２熱源運転、液熱源運転を自動的に選択実施するよ
うに構成してある。

【００３０】〔第２実施形態〕次に、図３に基づいて、
本発明の第２実施形態を説明するが、第１実施形態と同
じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重
複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明
を省略し、主として、第１実施形態と異なる構成を説明
する。

【００３１】第２実施形態においては、電気駆動融雪部
Ｍ１が第１実施形態と異なる以外は、第１実施形態と同
様に構成してある。即ち、第２実施形態において、電気
駆動融雪部Ｍ１は、分電盤１６に接続される電気ヒータ
３１にて構成してある。

【００３２】尚、第２実施形態における融雪用熱媒循環
路２８、融雪用熱交換器２９夫々は、第１実施形態にお
ける第２融雪用熱媒循環路２８、第２融雪用熱交換器２
９夫々に相当し、第２実施形態において、排熱利用融雪
部Ｍ２を第１実施形態と同様に構成してある。

【００３３】そして、電気ヒータ３１及び融雪用熱交換
器２９を融雪対象箇所に設置して、電気ヒータ３１によ
り、発生するジュール熱にて雪を融かし、融雪用熱交換
器２９により、ガスタービン１１の排熱を熱源にして雪
を融かすように構成してある。

【００３４】〔第３実施形態〕次に、図４に基づいて、
本発明の第３実施形態を説明するが、第２実施形態と同
様、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構
成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号
を付すことにより説明を省略し、主として、第１実施形
態と異なる構成を説明する。

【００３５】この第３実施形態においては、前記の第１
融雪用熱交換器２３と第２融雪用熱交換器２９とを共通
の融雪用熱交換器３２で構成し、この共通融雪用熱交換
器３２に対しヒートポンプ装置Ｈの対負荷熱交換器３と
排熱回収装置１３の排熱熱交換器１４とを第１及び第２
の融雪用熱媒循環路２２，２８を介して並列に接続した
構成にしてある。

【００３６】つまり、この構成では、前記の空気熱源運
転、２熱源運転、液熱源運転のいずれかによりヒートポ
ンプ装置Ｈの対負荷熱交換器３で加熱した熱媒Ｌ（前記
熱媒Ｌ１に相当）と、ガスタービン１１の排熱により排
熱熱交換器１４で加熱した熱媒Ｌ（前記熱媒Ｌ２に相
当）とを合流させて共通融雪用熱交換器３２に供給し、
この合流熱媒Ｌを熱源として共通融雪用熱交換器３２に
より融雪対象箇所の融雪を行なう。そして、共通融雪用
熱交換器３２から送出される熱媒Ｌを二流に分流して対
負荷熱交換器３及び排熱熱交換器１４の夫々に戻す。

【００３７】また、運転形態としては、上記の如く対負
荷熱交換器３による加熱熱媒Ｌと排熱熱交換器１４によ
る加熱熱媒Ｌとを合流させて共通融雪用熱交換器３２に
供給する融雪運転の他に、ヒートポンプ装置Ｈの運転を
停止した状態で排熱熱交換器１４による加熱熱媒Ｌのみ
を共通融雪用熱交換器３２に供給する融雪運転、並び
に、ガスタービン１１の運転を停止した状態で商用電源
１８からの供給電力（ないしは発電機１２の発生電力を
蓄電する蓄電手段からの放出電力）によりヒートポンプ
装置Ｈを運転して対負荷熱交換器３による加熱熱媒Ｌの
みを共通融雪用熱交換器３２に供給する融雪運転を、融
雪負荷の変動などに応じて選択的に実施することができ
る。

【００３８】さらに、この第３実施形態の融雪設備で
は、ヒートポンプ装置Ｈの空気熱源運転又は２熱源運転
で冷媒蒸発器としての対空気熱交換器２に大気空気中水
分による霜付着が生じたときには、排熱熱交換器１４で
の加熱熱媒Ｌを熱源として対空気熱交換器２の付着霜を
融解させる除霜運転を実施でき、具体的には、この除霜
運転を次の如く実施する。

【００３９】すなわち、この除霜運転では、ヒートポン
プ装置Ｈ（図２参照）において冷媒Ｒを圧縮機４−第１
四方弁Ｖ１−対空気熱交換器２−第２開閉弁Ｖ５−レシ
ーバ７−膨張弁５−冷媒案内回路６−対負荷熱交換器３
−第１四方弁Ｖ１−第３四方弁Ｖ３−圧縮機４の順に循
環させる運転を実施することで、対空気熱交換器２を冷
媒凝縮器として機能させるのに対し対負荷熱交換器３を
冷媒蒸発器として機能させる。

【００４０】そして、このように対空気熱交換器２を冷
媒凝縮器として機能させ、かつ、対負荷熱交換器３を冷
媒蒸発器として機能させるようにしながら、対負荷熱交
換器３と共通融雪用熱交換器３２との間で第１融雪用熱
媒循環路２２を通じて熱媒Ｌを循環させるとともに、排
熱熱交換器１４での加熱熱媒Ｌを第２融雪用熱媒循環路
２９を通じて共通融雪用熱交換器３２に供給し、これに
より、共通融雪用熱交換器３２からの送出熱媒Ｌの分流
において対負荷熱交換器３の側にも持ち込まれる熱媒保
有熱（つまり、排熱熱交換器１４での熱媒Ｌへの付与
熱）を冷媒蒸発器としての対負荷熱交換器３において吸
熱させる形態で、冷媒凝縮器としての対空気熱交換器２
で温熱発生させ、この発生温熱により対空気熱交換器２
における付着霜を融解させて除去する。

【００４１】なお、本第３実施形態では、除霜運転を行
なうのに、第２融雪用熱媒循環路２８における共通融雪
用熱交換器３２への往路部分と、共通融雪用熱交換器３
２と、第１融雪用熱媒循環路２２における対負荷熱交換
器３への復路部分とを介する熱媒移動により、排熱熱交
換器１４での熱媒Ｌへの付与熱を対負荷熱交換器３に送
る形態を採ったが、これに代え、共通融雪用熱交換器３
２を迂回させる状態で排熱熱交換器１４と対負荷熱交換
器３との間で熱媒Ｌに直接に循環させるためのバイパス
循環路を設け、このバイパス循環路を用いて排熱熱交換
器１４での熱媒Ｌへの付与熱を対負荷熱交換器３へ直接
に送る形態で除霜運転を行なうようにしてもよい。

【００４２】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 上記の第１実施形態においては、ヒートポンプ
装置Ｈは、対液熱交換器１及び対空気熱交換器２を設け
て、熱源側熱媒液Ｗから採熱する状態と、大気空気Ａか
ら採熱する状態と、熱源側熱媒液Ｗ及び大気空気Ａの両
方から採熱する状態とに選択的に切り換えられるように
構成する場合について例示したが、熱源側熱媒液Ｗから
採熱する状態と、大気空気Ａから採熱する状態とに、選
択的に切り換えられるように構成しても良い。あるい
は、対液熱交換器１を省略して、ヒートポンプ装置Ｈを
大気空気Ａから採熱するように構成したり、対空気熱交
換器２を省略して、ヒートポンプ装置Ｈを熱源側熱媒液
Ｗから採熱するように構成しても良い。

【００４３】（ロ） 排熱利用融雪部Ｍ２の具体構成
は、上記の実施形態において例示した構成に限定される
ものではなく、種々の構成が可能であり、例えば、ガス
タービン１１が潤滑油を使用する場合は、排ガスの保有
熱に加えて、潤滑油の保有熱を排熱として回収するよう
に構成することができる。

【００４４】（ハ） 上記の第１実施形態においては、
水やブライン等の熱源側熱媒液Ｗを対液熱交換器１と地
中熱交換器２５との間で循環させて、ヒートポンプ装置
Ｈの採熱源を地熱とする場合について例示したが、水や
ブライン等の熱源側熱媒液Ｗを対液熱交換器１と対下水
熱交換器との間で循環させて、ヒートポンプ装置Ｈの採
熱源を下水としたり、河川水、湖沼水、地下水、湧水等
の自然水を熱源側熱媒液Ｗとして直接に対液熱交換器１
に循環させて、ヒートポンプ装置Ｈの採熱源を河川水、
湖沼水、地下水、湧水等の自然水としても良い。

【００４５】（ニ） 第１融雪用熱交換器２３と第２融
雪用熱交換器２９とを共通融雪用熱交換器３２で構成す
る場合、前述の第３実施形態で示した如くヒートポンプ
装置Ｈと排熱熱交換器１４とを共通融雪用熱交換器３２
に対し第１及び第２融雪用熱媒循環路２２，２８により
並列に接続する構成に限らず、それら第１及び第２融雪
用熱媒循環路２２，２８も共通化した形態でヒートポン
プ装置Ｈと排熱熱交換器１４と共通融雪用熱交換器３２
との三者を熱媒循環路上で直列に配置する構成にしても
よく、また、共通融雪用熱交換器３２は、単一の熱交換
器で構成するに限らず、融雪対象箇所に分散させて配置
する複数の熱交換器で構成してもよい。

【００４６】（ホ） ヒートポンプ装置Ｈが対空気熱交
換器２で大気空気Ａから採熱する空気熱源式であるのに
対し、その対空気熱交換器２に霜付着が生じたとき排熱
熱交換器１４で加熱した熱媒Ｌを熱源にして対空気熱交
換器２における付着霜を融解させる場合、前述の第３実
施形態で示した如く、排熱熱交換器１４での熱媒Ｌへの
付与熱をヒートポンプ装置Ｈに採熱（吸熱）させる形態
で、対空気熱交換器２を冷媒凝縮器として機能させて付
着霜を融解させる形式に限らず、対空気熱交換器２に付
設した加熱器に対し排熱熱交換器１４での加熱熱媒Ｌを
供給してその加熱器での熱媒Ｌの放熱により対空気熱交
換器２における付着霜を融解させる形式を採用するなど
してもよく、排熱熱交換器１４で加熱した熱媒Ｌを熱源
にして対空気熱交換器２における付着霜を融解させるた
めの具体的な構成は種々の構成変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る融雪設備の構成図

【図２】第１実施形態に係る融雪設備におけるヒートポ
ンプ装置の構成図

【図３】第２実施形態に係る融雪設備の構成図

【図４】第３実施形態に係る融雪設備の構成図

【符号の説明】

２ 対空気熱交換器 １１ ガスタービン １２ 発電機 １４ 排熱熱交換器 ２２ 第１融雪用熱媒循環路 ２３ 第１融雪用熱交換器 ２５ 地中熱交換器 ２８ 融雪用熱媒循環路、第２融雪用熱媒循環路 ２９ 融雪用熱交換器、第２融雪用熱交換器 ３１ 電気ヒータ ３２ 共通融雪用熱交換器 Ｈ ヒートポンプ装置 Ｍ１ 電気駆動融雪手段 Ｍ２ 排熱利用融雪手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｄ Ｓ Ｆ２５Ｂ 5/04 Ｆ２５Ｂ 5/04 Ｚ 30/02 30/02 Ｃ 30/06 30/06 Ｔ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービンにて駆動される発電機と、
   その発電機にて発電される電力により駆動されて融雪作
   用するように構成された電気駆動融雪手段と、前記ガス
   タービンの排熱を融雪の熱源とするように構成された排
   熱利用融雪手段とが備えられた融雪設備。
2. 【請求項２】 前記電気駆動融雪手段が電気ヒータにて
   構成され、前記排熱利用融雪手段が、前記ガスタービン
   の排熱により熱媒を加熱する排熱熱交換器と、その排熱
   熱交換器との間で融雪用熱媒循環路を通じて熱媒が循環
   される融雪用熱交換器とを備えて構成されている請求項
   １記載の融雪設備。
3. 【請求項３】 前記電気駆動融雪手段が、前記電力にて
   駆動されるヒートポンプ装置と、そのヒートポンプ装置
   との間で第１融雪用熱媒循環路を通じて熱媒が循環され
   る第１融雪用熱交換器とを備えて構成され、前記ヒート
   ポンプ装置が、熱源側熱媒液又は大気空気のうちのいず
   れか一方、又は、前記熱源側熱媒液及び前記大気空気の
   両方から採熱するように構成され、前記排熱利用融雪手
   段が、前記ガスタービンの排熱により熱媒を加熱する排
   熱熱交換器と、その排熱熱交換器との間で第２融雪用熱
   媒循環路を通じて熱媒が循環される第２融雪用熱交換器
   とを備えて構成されている請求項１記載の融雪設備。
4. 【請求項４】 前記第１融雪用熱交換器と前記第２融雪
   用熱交換器とが共通の融雪用熱交換器で構成され、その
   共通融雪用熱交換器と前記ヒートポンプ装置との間での
   前記第１融雪用熱媒循環路を通じての熱媒循環と、その
   共通融雪用熱交換器と前記排熱熱交換器との間での前記
   第２融雪用熱媒循環路を通じての熱媒循環とが可能に構
   成されている請求項３記載の融雪設備。
5. 【請求項５】 前記ヒートポンプ装置が対空気熱交換器
   で大気空気から採熱する空気熱源式であるのに対し、 その対空気熱交換器に霜付着が生じたとき前記排熱熱交
   換器で加熱した熱媒を熱源にして対空気熱交換器におけ
   る付着霜を融解させることが可能な構成にしてある請求
   項３又は４記載の融雪設備。
6. 【請求項６】 前記ヒートポンプ装置が、前記熱源側熱
   媒液から採熱する状態と、前記大気空気から採熱する状
   態とに選択的に切り換えられるように構成されている請
   求項３〜５のいずれか１項に記載の融雪設備。
7. 【請求項７】 前記ヒートポンプ装置が、前記熱源側熱
   媒液又は前記大気空気のいずれか一方から採熱する状態
   と、前記熱源側熱媒液及び前記大気空気の両方から採熱
   する状態とに選択的に切り換えられるように構成されて
   いる請求項３〜６のいずれか１項に記載の融雪設備。
8. 【請求項８】 前記熱源側熱媒液が、その熱源側熱媒液
   を対地熱交換させる地中熱交換器に循環されて、前記ヒ
   ートポンプ装置が地熱を採熱するように構成されている
   請求項３〜７のいずれか１項に記載の融雪設備。