JP2012052394A

JP2012052394A - 融雪装置

Info

Publication number: JP2012052394A
Application number: JP2010197851A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ikeno; 正志池野; Hiroyuki Saito; 浩之斎藤; Kenji Kuwabara; 賢二桑原; Takeshi Fujino; 丈志藤野
Original assignee: Kowa Co Ltd; Kouwa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd; Kouwa Co Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: JP5279779B2

Abstract

【課題】本発明は、従来にない作用効果を発揮する画期的な融雪装置を提供することを目的とする。
【解決手段】融雪水や排水などの水が流れる流水溝１に配される第一熱交換部２と、道路や歩道や駐車スペースなどの融雪したい融雪箇所３に設けられる第二熱交換部４と、前記第一熱交換部２と前記第二熱交換部４とを連設するヒートポンプ５とで構成されており、前記第一熱交換部２は前記流水溝１の溝内に露出状態で設けられたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、融雪装置に関するものである。

従来、融雪装置は地下水を汲み上げて散水する散水方式が一般的であるが、この方式は地下水の枯渇による地盤沈下が懸念されるため、地下水の少ない地域に適したものではない。

そこで、例えば実開平６−４０００７号に開示されるようなヒートパイプを利用した融雪装置（以下、従来例という。）が提案されている。尚、ヒートパイプは、熱伝導性が高い材質から成るパイプの中に揮発性の液体を封入したもので、パイプの一端部で発生した熱を他端部へ移動させるものである。

従来例は、このヒートパイプの一端部を道路脇などの側溝内に配設し、他端部を道路などの融雪を行う部分の下方に配設するもので、一端部において側溝内を流れる水から熱を採り、この熱を他端部に移動させて融雪を行う部分で放熱し、融雪が行われることになる。

従って、従来例は、地下水を汲み上げることが無い為、地下水の少ない地域に適したものとなり、しかも、熱源を側溝を流れる水に求める構造のため、例えば地熱を利用するタイプの融雪装置のように土壌を深くまで掘削する手間も少なく、施工性が良い。

実開平６−４０００７号公報

しかしながら、従来例は、現在提案されるヒートパイプの構造上、十分な融雪効果を得る為には側溝内を流れる水の温度が約１０℃以上必要とされ、使用できる場所が制限されてしまうという問題点があり（融雪が必要な寒冷地域において側溝を流れる水温が約１０℃以上となる場所は極めて少ない。）、しかも、水の温度の変動による影響を受け易いという問題点がある。

本発明者は、前述した非散水式の融雪装置について更に研究開発を進め、従来にない作用効果を発揮する画期的な融雪装置を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

融雪水や排水などの水が流れる流水溝１に配される第一熱交換部２と、道路や歩道や駐車スペースなどの融雪したい融雪箇所３に設けられる第二熱交換部４と、前記第一熱交換部２と前記第二熱交換部４とを連設するヒートポンプ５とで構成されており、前記第一熱交換部２は前記流水溝１の溝内に露出状態で設けられていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項１記載の融雪装置において、前記第一熱交換部２には第一熱交換媒体８が封入され、前記第二熱交換部４には第二熱交換媒体13が封入され、前記ヒートポンプ５にはヒートポンプ熱交換媒体17が封入されていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項２記載の融雪装置において、前記第一熱交換部２は、前記流水溝１の溝内に配設される熱交換プレート６で構成され、この熱交換プレート６には、前記第一熱交換媒体８が封入された第一熱交換媒体流路10が設けられ、前記ヒートポンプ５の蒸発部７には前記第一熱交換部２の前記第一熱交換媒体８を循環せしめる第一循環路９が設けられ、この第一循環路９は前記第一熱交換媒体流路10と連設されていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項３記載の融雪装置において、前記流水溝１はＵ字ブロック１Ａを敷設して構成されており、前記Ｕ字ブロック１Ａには前記第一循環路９が貫通する貫通孔部１ａ'が設けられていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項２記載の融雪装置において、前記第一熱交換部２は、前記流水溝１の溝内に配設される熱交換プレート６で構成され、この熱交換プレート６には、前記第一熱交換媒体８が封入された第一熱交換媒体流路10が設けられ、前記ヒートポンプ５の蒸発部７には前記第一熱交換媒体流路10が連設されていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の融雪装置において、前記熱交換プレート６は、適宜な金属製の部材で形成されていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の融雪装置において、前記第二熱交換部４は、前記融雪したい融雪箇所３に設けられる舗装構造体11で構成され、この舗装構造体11には、前記第二熱交換媒体13が封入された第二熱交換媒体流路14が設けられ、前記ヒートポンプ５の凝縮部12には前記第二熱交換媒体流路14が連設されていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の融雪装置において、前記第二熱交換部４は、前記融雪したい融雪箇所３に設けられる舗装構造体11で構成され、この舗装構造体11には、前記第二熱交換媒体13が封入された第二熱交換媒体流路14が設けられ、前記ヒートポンプ５の凝縮部12には前記第二熱交換部４の前記第二熱交換媒体13を循環する第二循環路が連設され、この第二循環路は前記第二熱交換媒体流路14と連設されていることを特徴とする融雪装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、地下水の少ない地域に適したものとなり、また、熱源を流水溝を流れる水に求める簡易構造のため極めて施工性が良く、しかも、ヒートポンプを利用することにより、流水溝を流れる水の温度が低温であっても融雪に必要な熱を採熱することができて場所の制限を受けず、また、水温の変動の影響を受けにくく常に安定した融雪が行えることになるなどの従来にない作用効果を発揮する画期的な融雪装置となる。

本実施例を示す平面図である。本実施例に係る要部を示す説明斜視図である。本実施例に係る要部を示す端面図である。本実施例に係る要部の別タイプを示す説明図である。本実施例に係る要部の別タイプを示す説明図である。本実施例に係る要部の別タイプを示す説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

第一熱交換部２で流水溝１を流れる水から熱を得、この熱はヒートポンプ５へ送られてヒートポンプ５内の熱交換媒体の温度は上昇せしめられ、このヒートポンプ５で温度が上昇せしめられた熱交換媒体は第二熱交換部４へ送られ、該第二熱交換部４で放熱されることにより融雪したい融雪箇所３で融雪が行われる。

本発明は、流水溝１を流れる水の温度が約１℃以上あれば第一熱交換部２で採熱してこの熱をヒートポンプ５で温度上昇せしめることができ、よって、例えば寒冷地であっても流水溝１を流れる水から得た熱を確実に融雪に利用することができる。この点は本発明者が繰り返し行った実験により確認している。

従って、ヒートポンプ５を利用することにより流水溝１を流れる水が低温であっても融雪に必要な熱を採熱できるから場所の制限を受けず、また、水温の変動の影響を受けにくく常に安定した融雪が行えることになる。

本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、融雪水や排水などの水Ｗが流れる流水溝１に配される第一熱交換部２と、道路や歩道や駐車スペースなどの融雪したい融雪箇所３に設けられる第二熱交換部４と、第一熱交換部２と第二熱交換部４とを連設するヒートポンプ５とで構成されており、第一熱交換部２は流水溝１の溝内に露出状態で設けられたものである。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細な説明をする。

流水溝１は、図１〜３に図示したように道路や歩道や駐車スペースの所定位置にコンクリート製のＵ字ブロック１Ａを複数敷設して構成されたものである。

このＵ字ブロック１Ａは、底壁部１ｂの左右位置に側壁１ａを立設したものであり、内底面の寸法は、長さ２ｍ，巾２４０ｍｍである。

また、Ｕ字ブロック１Ａは、左右の側壁１ａのうち一方の側壁１ａの下部前後位置には一対の貫通孔部１ａ'が設けられており、この各貫通孔部１ａ'夫々は後述するヒートポンプ５の第一循環路９（往路管９ａ及び復路管９ｂ）が貫通するための部位である。

従って、ヒートポンプ５の第一循環路９はこの貫通孔部１ａ'を貫通して外部から流水溝１の溝内に配される。

尚、本実施例の設置現場にて既存のＵ字ブロック１Ａに貫通孔部１ａ'を形成して第一循環路９を後付けするようにしても良いし、予め工場にてＵ字ブロック１Ａに貫通孔部１ａ'を形成しておき専用のＵ字ブロック１Ａとしても良い。

第一熱交換部２は、図１に図示したように流水溝１の溝内に配設される熱交換プレート６で構成されている。

この熱交換プレート６は、図１〜３に図示したように適宜な金属製の部材で形成した方形状の板状体（中空扁平箱状体）であり、長さ２ｍ，巾２３．７５ｍｍ，厚み２１ｍｍである。

また、熱交換プレート６は、一端に第一循環路９（往路管９ａ）から導入される第一熱交換媒体８の導入部10ａが設けられ、且つ、他端に第一循環路９（復路管９ａ）に導出される第一熱交換媒体８の導出部10ｂが設けられた第一熱交換媒体流路10を有するものであり、この第一熱交換媒体流路10は、熱交換プレート６の長さ方向に長さを有する板状の仕切り体10ｃを並設して形成されており、この第一熱交換媒体流路10には第一熱交換媒体８が封入される。

従って、この仕切り体10ｃの存在により、熱交換プレート６における第一熱交換媒体８に対する表面積が可及的に多くなる為、熱交換プレート６の周面（上面）に接する水Ｗの熱を第一熱交換媒体８に効率良く伝熱することができる。

本実施例に係る第一熱交換媒体流路10は、図１，２に図示したように導入部10ａ及び導出部10ｂを熱交換プレート６の一端側に設け、第一熱交換媒体８が熱交換プレート６内を該熱交換プレート６の長さ方向に一往復する形状となるように仕切り体10ｃを配置している。

また、図４〜６は仕切り体10ｃの配置や形状を異ならせた第一熱交換媒体流路10の別タイプである。

具体的には、図４は、導入部10ａと導出部10ｂを熱交換プレート６の左右両端部に設け、第一熱交換媒体８が熱交換プレート６内を該熱交換プレート６の長さ方向に一側から他側へ一方向に流れる形状となるように仕切り体10ｃを配置したタイプである。

図５は、導入部10ａと導出部10ｂを熱交換プレート６の左右両端部に設け、第一熱交換媒体８が熱交換プレート６内を該熱交換プレート６の長さ方向に蛇行して流れる形状となるように仕切り体10ｃを配置したタイプである。

図６は、導入部10ａ及び導出部10ｂを熱交換プレート６の一端側に設け、第一熱交換媒体８が熱交換プレート６内を該熱交換プレート６の長さ方向に蛇行して流れる形状となるように仕切り体10ｃを配置したタイプである。

また、熱交換プレート６の第一熱交換媒体流路10には、ヒートポンプ５の蒸発部７に設けられ第一熱交換媒体８を循環する第一循環路９が連設されており、具体的には、第一循環路９の往路管９ａが第一熱交換媒体流路10の導入部10ａに連結部21ａを介して接続され、第一循環路９の復路管９ｂが第一熱交換媒体流路10の導出部10ｂに連結部21ｂを介して接続される。

第二熱交換部４は、図１に図示したように融雪したい融雪箇所３に設けられる舗装構造体11で構成されている。

この舗装構造体11は、図１に図示したようにコンクリート製の排水性ブロックを複数敷設して成る歩道であり、この舗装構造体11には、ヒートポンプ５の凝縮部12に設けられ第二熱交換媒体13が封入されて循環する第二熱交換媒体流路14が連設されている。

尚、舗装構造体11としては、前述した歩道に限らず、道路や駐車スペースでも良く、更に、この舗装構造体11には、ヒートポンプ５の凝縮部12には第二熱交換部４の第二熱交換媒体13を循環する往路管と復路管とから成る第二循環路を連設し、この第二循環路を第二熱交換媒体流路14に連結部を介して連設した構造としても良いなど、本実施例の特性を発揮し得る構成であれば適宜採用し得るものである。

ヒートポンプ５は、図１に図示したように膨張弁15、圧縮機16を有しヒートポンプ熱交換媒体17が封入されて循環する第三循環路18内に蒸発部７、凝縮部12が設けられた公知構造のものである。

蒸発部７には、第一熱交換媒体８を循環する第一循環路９が設けられており、この第一循環路９は往路管９ａと復路管９ｂとで構成されている。符号19はポンプである。尚、ヒートポンプ５の蒸発部７には第一熱交換媒体流路10を直接連設するようにしても良い。

凝縮部12には第二熱交換媒体13を循環する第二熱交換媒体流路14が設けられており、この第二熱交換媒体流路14は、一本の管体で構成され舗装構造体11に連設されている。符号20はポンプである。尚、凝縮部12に往路管及び復路管から成る第二循環路を設け、この第二循環路を第二熱交換媒体流路14に連結部を介して接続する構成としても良い。

以上の構成から成る本実施例に係る融雪装置による融雪について説明する。

先ず、第一熱交換部２で流水溝１を流れる水Ｗから熱を得る。

具体的には、ポンプ19により第一循環路９の第一熱交換媒体８は第一熱交換部２としての熱交換プレート６内（第一熱交換媒体流路10）を通過し、第一熱交換媒体８は流水溝１を流れる水Ｗから熱を得る。

次に、この第一熱交換媒体８で得た熱はヒートポンプ５へ送られて温度上昇せしめられる。

具体的には、この熱を得た第一熱交換媒体８は蒸発部７の通過時に採熱されて第三循環路18のヒートポンプ熱交換媒体17に伝熱し、このヒートポンプ熱交換媒体17が圧縮機16を通過すると温度が上昇せしめられる。

このヒートポンプ５で温度上昇せしめられたヒートポンプ熱交換媒体17は第二熱交換部４へ送られ、該第二熱交換部４で放熱されることにより融雪したい融雪箇所３の雪を融雪する。

具体的には、この圧縮機16で温度上昇せしめられたヒートポンプ熱交換媒体17は凝縮部12の通過時に採熱されて第二熱交換媒体流路14の第二熱交換媒体13に伝熱し、この第二熱交換媒体13が第二熱交換部４としての舗装構造体11を通過することで放熱されて融雪される。

よって、本実施例によれば、ヒートポンプ５を利用することにより流水溝１を流れる水Ｗの温度が低温であっても融雪に必要な熱を採熱できるから場所の制限を受けず、また、水温の変動の影響を受けにくく常に安定した融雪が行えることになる。

また、本実施例は、第一熱交換部２は、流水溝１の溝内に配設される熱交換プレート６で構成され、この熱交換プレート６には、ヒートポンプ５の蒸発部７に設けられる第一熱交換媒体８を循環せしめる第一循環路９が連設されているから、この熱交換プレート６の分だけ表面積が広く良好な採熱が達成されることになる。

また、本実施例は、流水溝１はＵ字ブロック１Ａを敷設して構成されており、Ｕ字ブロック１Ａには第一循環路９が貫通する貫通孔部１ａ'が設けられているから、既存構造に良好な融雪機能を簡易且つ確実に具備せしめることができることになる。

また、本実施例は、熱交換プレート６は、一端に第一熱交換媒体８の導入部10ａが設けられ、他端に第一熱交換媒体８の導出部10ｂが設けられた第一熱交換媒体流路10を有するものであるから、流水溝１の溝内に熱交換プレート６を敷設するだけで確実に採熱する機能を付与することができ、しかも、熱交換プレート６内に第一熱交換媒体８を直接流す構造の為、熱交換プレート６の表面で採った熱を効率良く確実に第一熱交換媒体８へ伝えることができる。

また、本実施例は、熱交換プレート６は、適宜な金属製の部材（アルミ）で形成されており、採熱性に秀れている。

また、本実施例は、第二熱交換部４は、融雪したい融雪箇所３に設けられる舗装構造体11で構成され、この舗装構造体11には、ヒートポンプ５の凝縮部12に設けられ第二熱交換媒体13を循環する第二熱交換媒体流路14が連設されているから、融雪するに十分な熱を確実に舗装構造体11の表面に伝えて融雪することができる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１流水溝
１ＡＵ字ブロック
１ａ' 貫通孔部
２第一熱交換部
３融雪箇所
４第二熱交換部
５ヒートポンプ
６熱交換プレート
７蒸発部
８第一熱交換媒体
９第一循環路
10 第一熱交換媒体流路
11 舗装構造体
12 凝縮部
13 第二熱交換媒体
14 第二熱交換媒体流路
17 ヒートポンプ熱交換媒体

Claims

融雪水や排水などの水が流れる流水溝に配される第一熱交換部と、道路や歩道や駐車スペースなどの融雪したい融雪箇所に設けられる第二熱交換部と、前記第一熱交換部と前記第二熱交換部とを連設するヒートポンプとで構成されており、前記第一熱交換部は前記流水溝の溝内に露出状態で設けられていることを特徴とする融雪装置。
請求項１記載の融雪装置において、前記第一熱交換部には第一熱交換媒体が封入され、前記第二熱交換部には第二熱交換媒体が封入され、前記ヒートポンプにはヒートポンプ熱交換媒体が封入されていることを特徴とする融雪装置。
請求項２記載の融雪装置において、前記第一熱交換部は、前記流水溝の溝内に配設される熱交換プレートで構成され、この熱交換プレートには、前記第一熱交換媒体が封入された第一熱交換媒体流路が設けられ、前記ヒートポンプの蒸発部には前記第一熱交換部の前記第一熱交換媒体を循環せしめる第一循環路が設けられ、この第一循環路は前記第一熱交換媒体流路と連設されていることを特徴とする融雪装置。
請求項３記載の融雪装置において、前記流水溝はＵ字ブロックを敷設して構成されており、前記Ｕ字ブロックには前記第一循環路が貫通する貫通孔部が設けられていることを特徴とする融雪装置。
請求項２記載の融雪装置において、前記第一熱交換部は、前記流水溝の溝内に配設される熱交換プレートで構成され、この熱交換プレートには、前記第一熱交換媒体が封入された第一熱交換媒体流路が設けられ、前記ヒートポンプの蒸発部には前記第一熱交換媒体流路が連設されていることを特徴とする融雪装置。
請求項１〜５いずれか１項に記載の融雪装置において、前記熱交換プレートは、適宜な金属製の部材で形成されていることを特徴とする融雪装置。
請求項１〜６いずれか１項に記載の融雪装置において、前記第二熱交換部は、前記融雪したい融雪箇所に設けられる舗装構造体で構成され、この舗装構造体には、前記第二熱交換媒体が封入された第二熱交換媒体流路が設けられ、前記ヒートポンプの凝縮部には前記第二熱交換媒体流路が連設されていることを特徴とする融雪装置。
請求項１〜６いずれか１項に記載の融雪装置において、前記第二熱交換部は、前記融雪したい融雪箇所に設けられる舗装構造体で構成され、この舗装構造体には、前記第二熱交換媒体が封入された第二熱交換媒体流路が設けられ、前記ヒートポンプの凝縮部には前記第二熱交換部の前記第二熱交換媒体を循環する第二循環路が連設され、この第二循環路は前記第二熱交換媒体流路と連設されていることを特徴とする融雪装置。