JP2019039220A - Snow melting panel and snow melting system provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温水を通水して融雪を行う融雪パネルおよびこれを備えた融雪システムに関する。 The present invention relates to a snow melting panel that melts snow by passing warm water and a snow melting system including the same.
従来、敷設現場で簡単に組立て施工可能な融雪パネルが知られている(特許文献1参照)。
この融雪パネルは、天面に放熱パイプを押し入れるための配管溝を形成した組合せ断熱基板と、配管溝に収容した連通状の放熱パイプと、放熱パイプを隠蔽するように組合せ断熱基板上に設けた放熱板と、を備えている。放熱パイプは、流入側の半分が外側から内側に向かって渦巻き状に配管され、流出側の半分が内側から外側に向かって渦巻き状に配管されている。そして、隣接する融雪パネルの2つの放熱パイプにおいて、一方の放熱パイプの流出口が他方の放熱パイプの流入口に直結されるようになっている。すなわち、複数の融雪パネルを設置した融雪装置において、熱源装置を中心に複数の融雪パネルの放熱パイプは直列に接続され、融雪用循環路を構成している。
Conventionally, a snow melting panel that can be easily assembled and constructed at a laying site is known (see Patent Document 1).
This snow melting panel is provided on the combined heat insulating substrate so as to conceal the heat radiating pipe, the combined heat insulating substrate formed with a piping groove for pushing the heat radiating pipe into the top surface, the continuous heat radiating pipe accommodated in the piping groove, and And a heat sink. In the heat radiation pipe, a half of the inflow side is arranged in a spiral shape from the outside to the inside, and a half of the outflow side is arranged in a spiral shape from the inside to the outside. And in the two heat radiating pipes of the adjacent snow melting panels, the outlet of one of the radiating pipes is directly connected to the inlet of the other radiating pipe. That is, in a snow melting apparatus in which a plurality of snow melting panels are installed, the heat radiating pipes of the plurality of snow melting panels are connected in series around the heat source device to constitute a snow melting circuit.
このような、従来の融雪パネルでは、放熱板からの放熱により、放熱パイプを流れる温水は、流入側から流出側に向かって徐々に温度が低下してゆく。このため、放熱板上の降雪は均一に融けることがなく、雪が斑に融け残る問題があった。また、融雪装置の複数の融雪パネルにおいて、下流側に位置する融雪パネルでは、温水温度が極端に低下し、雪が融け残る問題があった。
一方で、雪の融け残りを防止すべく、流入側の温水温度を高くすると、大気中に逃げる熱量が増し、熱効率(エネルギー効率)が悪化する問題があった。
In such a conventional snow melting panel, the temperature of the hot water flowing through the heat radiating pipe gradually decreases from the inflow side to the outflow side due to heat radiation from the heat radiating plate. For this reason, the snowfall on the heat radiating plate is not melted uniformly, and there is a problem that the snow remains in the spots. Further, among the plurality of snow melting panels of the snow melting device, there is a problem that the temperature of the hot water is extremely lowered and the snow remains unmelted in the snow melting panel located on the downstream side.
On the other hand, when the hot water temperature on the inflow side is increased in order to prevent the snow from remaining unmelted, there is a problem that the amount of heat escaping into the atmosphere increases and the thermal efficiency (energy efficiency) deteriorates.
本発明は、雪が融け残るのを防止することができると共に、熱効率を向上させることができる融雪パネルおよびこれを備えた融雪システムを提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a snow melting panel and a snow melting system including the snow melting panel that can prevent snow from remaining unmelted and can improve thermal efficiency.
本発明の融雪パネルは、断熱基体と、断熱基体の表側に配設され、温水が通水される単一の放熱パイプと、放熱パイプに接すると共に、断熱基体の表面を覆う放熱板と、を備え、放熱パイプは、外管と内管との間隙を往流路とし内管の内部を返流路とする二重管で構成されていることを特徴とする。 The snow melting panel of the present invention comprises a heat insulating base, a single heat radiating pipe that is disposed on the front side of the heat insulating base and through which hot water is passed, and a heat radiating plate that is in contact with the heat radiating pipe and covers the surface of the heat insulating base. The radiating pipe includes a double pipe having a gap between the outer pipe and the inner pipe as an outward flow path and an inner pipe as a return flow path.
この構成によれば、放熱パイプが二重管で構成されているため、往流路内の温度の高い温水と、返流路内の温度の低い温水との間で、内管の管壁を介して熱交換が行われる。このため、往流路内の温水と返流路内の温水との温度差が小さくなるだけでなく、放熱パイプの延在方向における温度差も小さくなる。しかも、温水の熱は、外管から放熱板に伝熱されるため、同じ長さの従来の放熱パイプに比して、放熱面積を大きくすることができ、且つ内管(返流路)からの無用な熱の逃げを抑制することができる。したがって、放熱板の温度分布を均一化することができると共に、融雪のための熱効率を向上させることができる。 According to this configuration, since the heat radiating pipe is composed of a double pipe, the wall of the inner pipe is placed between the hot water having a high temperature in the forward flow path and the hot water having a low temperature in the return flow path. Heat exchange takes place via For this reason, not only the temperature difference between the hot water in the forward flow path and the hot water in the return flow path is reduced, but the temperature difference in the extending direction of the heat radiating pipe is also reduced. Moreover, since the heat of the hot water is transferred from the outer tube to the heat radiating plate, the heat radiating area can be increased as compared to the conventional heat radiating pipe of the same length, and the heat from the inner tube (return channel) Unnecessary heat escape can be suppressed. Therefore, the temperature distribution of the heat sink can be made uniform, and the thermal efficiency for melting snow can be improved.
この場合、放熱パイプは、金属管で構成され、平面視蛇行状または平面視渦巻き状に配管されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the heat radiating pipe is formed of a metal pipe and is arranged in a meandering shape in a plan view or a spiral shape in a plan view.
この構成によれば、放熱パイプを熱伝導率の高い金属製とすることで、放熱効率を向上させることができる。また、往流路内の温水と返流路内の温水との温度差を、より小さくすることができると共に、放熱パイプの延在方向における温度差も、より小さくすることができる。 According to this configuration, the heat radiation efficiency can be improved by making the heat radiation pipe made of metal having high thermal conductivity. Further, the temperature difference between the hot water in the forward flow path and the hot water in the return flow path can be made smaller, and the temperature difference in the extending direction of the heat radiating pipe can also be made smaller.
また、放熱パイプは、一方の端部に、二重管構造の接続継手が設けられ、他方の端部に、前記接続継手に対応する二重管構造の直管端部が設けられていることが好ましい。 In addition, the heat radiating pipe is provided with a double pipe structure connection joint at one end, and a double pipe structure straight pipe end corresponding to the connection joint at the other end. Is preferred.
この構成によれば、二重管である放熱パイプの両端部を、雄雌の接合構造とすることができる。したがって、複数の融雪パネルにおいて、これらの放熱パイプを直結することができ、直列の配管システムを構築することができる。 According to this structure, the both ends of the heat radiating pipe which is a double pipe can be made into the male-female joining structure. Therefore, in a plurality of snow melting panels, these heat radiating pipes can be directly connected, and a serial piping system can be constructed.
同様に、放熱パイプは、一方の端部に、二重管構造の接続継手が設けられ、他方の端部に、往流路と返流路とを連通する二重管構造の端末継手が設けられていることが好ましい。 Similarly, the heat radiating pipe is provided with a double pipe structure connection joint at one end, and a double pipe structure end joint that communicates the forward flow path and the return flow path at the other end. It is preferable that
この構成によれば、二重管端末継手により往流路および返流路を端部で連通されているため、一箇所の接続継手を介して、外部に連なる温水循環流路を構成することができる。したがって、複数の融雪パネルにおいて、これらの放熱パイプを、温水循環流路を維持しつつ、外部の二重管構造の温水配管を介して並列に接続することができ、並列の配管システムを構築することができる。 According to this configuration, since the forward flow path and the return flow path are communicated at the end by the double pipe end joint, it is possible to configure a hot water circulation flow path that is connected to the outside via one connection joint. it can. Therefore, in a plurality of snow melting panels, these heat radiating pipes can be connected in parallel via an external double-pipe hot water pipe while maintaining the hot water circulation flow path, and a parallel piping system is constructed. be able to.
さらに、放熱パイプは、放熱パイプの下半部に接触する複数のパイプ支持部材により、放熱板の裏面に取り付けられていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the heat radiating pipe is attached to the back surface of the heat radiating plate by a plurality of pipe support members that are in contact with the lower half of the heat radiating pipe.
この構成によれば、複数のパイプ支持部材を介して、放熱パイプから放熱板に至る伝熱経路を構成することができる。特に、放熱パイプが複数の直管と複数の継手(直管よりも太径)で構成されている場合であっても、複数のパイプ支持部材を介して、直管部分と放熱板とを広い面積をもって間接的に接触させることができる。 According to this configuration, a heat transfer path from the heat radiating pipe to the heat radiating plate can be configured via the plurality of pipe support members. In particular, even when the heat radiating pipe is composed of a plurality of straight pipes and a plurality of joints (having a diameter larger than that of the straight pipe), the straight pipe portion and the heat radiating plate are widened via the plurality of pipe support members. It can be contacted indirectly with area.
一方、放熱板の表面には、設置部の導水勾配に沿う複数の縦溝および複数の縦溝に直交する複数の横溝のうち、少なくとも複数の縦溝が形成されていることが好ましい。 On the other hand, it is preferable that at least a plurality of vertical grooves among a plurality of vertical grooves along the water guide gradient of the installation portion and a plurality of horizontal grooves orthogonal to the plurality of vertical grooves are formed on the surface of the heat radiating plate.
ところで、放熱板に接して融けた雪(水)は、小さな水滴となるが、やがてこれらが集まって大きな水滴となり、導水勾配に従って流下してゆく。
この構成によれば、流れ出した放熱板上の水滴(融けた雪)は、直近の縦溝或いは横溝に流れ込む。縦溝或いは横溝に水(水滴)が流れ込むと、溝内の水深が増すため、水は円滑に流下する。このため、放熱板上の水滴が、続く降雪と混じって「ザラメ雪」状となり難く、融雪およびその流下を円滑に行うことができる。
By the way, although the snow (water) melted in contact with the heat sink becomes small water droplets, these eventually gather to form large water droplets and flow down according to the water guiding gradient.
According to this configuration, the water droplets (melted snow) on the radiator plate that has flowed out flow into the nearest vertical groove or horizontal groove. When water (water droplets) flows into the vertical or horizontal groove, the water depth in the groove increases, so that the water flows down smoothly. For this reason, the water droplets on the heat radiating plate are not easily mixed with the subsequent snowfall to form a “rough snow” shape, so that it is possible to smoothly melt and flow the snow.
本発明の融雪システムは、上記した融雪パネルの複数と、複数の融雪パネルに、温水を循環供給する温水源装置と、複数の融雪パネルと温水源装置とを配管接続すると共に、温水循環流路を構成する温水供給配管と、を備え、温水供給配管は、外管と内管との間隙を主往流路とし内管の内部を主返流路とする二重管で構成され、複数の融雪パネルに配管接続された温水主管を有することを特徴とする。 The snow melting system of the present invention includes a plurality of the above-described snow melting panels, a hot water source device that circulates hot water to the plurality of snow melting panels, a plurality of snow melting panels and a hot water source device connected by piping, and a hot water circulation channel. A hot water supply pipe comprising a double pipe having a gap between the outer pipe and the inner pipe as a main forward flow path and an inner pipe as a main return flow path. It has a hot water main pipe connected by piping to the snow melting panel.
この構成によれば、温水源装置で生成された温水は、温水供給配管を介して複数の融雪パネルに循環供給される。この場合、複数の融雪パネルに配管接続される温水供給配管の温水主管が二重管で構成されているため、温水主管の主往流路内の温水と主返流路内の温水との温度差を小さくすること、および温水主管の延在方向における温度差も小さくすることができる。しかも、温水主管の内管(主返流路)からの無用な熱の逃げを抑制することができ、全体として熱効率を向上させることができる。 According to this configuration, the hot water generated by the hot water source device is circulated and supplied to the plurality of snow melting panels via the hot water supply pipe. In this case, since the hot water main pipe of the hot water supply pipe connected to the plurality of snow melting panels is composed of a double pipe, the temperature of the hot water in the main forward flow path and the hot water in the main return flow path of the hot water main pipe The difference can be reduced, and the temperature difference in the extending direction of the hot water main pipe can also be reduced. In addition, unnecessary heat escape from the inner pipe (main return flow path) of the hot water main pipe can be suppressed, and the overall thermal efficiency can be improved.
この場合、複数の融雪パネルが、請求項3に記載の融雪パネルであり、複数の融雪パネルは、直列に配管接続され、温水供給配管は、温水源装置に接続された温水元往管および温水元返管と、温水元往管および温水元返管と温水主管とを接続する二重管構造の元分岐継手と、を更に有し、温水主管には、管端に主往流路と主返流路とを連通する二重管構造の管端継手が設けられると共に、複数の融雪パネルが介設配管されていることが好ましい。 In this case, the plurality of snow melting panels are the snow melting panels according to claim 3, the plurality of snow melting panels are connected in series, and the hot water supply pipe is connected to the hot water source device and the hot water source pipe and hot water And a main branch passage having a double-pipe structure for connecting the hot water main return pipe and the hot water main return pipe and the hot water main pipe. It is preferable that a pipe end joint having a double pipe structure that communicates with the return flow path is provided, and a plurality of snow melting panels are interposed.
この構成によれば、元分岐継手を温水源装置の近傍に配設することにより、温水主管を長く執ることができ、温水供給配管全体の延在方向における温度差も小さくすることができる。また、複数の融雪パネルが、直列に配管接続され且つ温水主管に介設されているため(直列配管)、分岐の無い温水循環流路を構成することができる。したがって、複数の融雪パネルにおける放熱量を均一化することができ、融雪を効率良く行うことができる。 According to this configuration, the main branch joint is disposed in the vicinity of the hot water source device, whereby the hot water main pipe can be kept long, and the temperature difference in the extending direction of the entire hot water supply pipe can be reduced. In addition, since a plurality of snow melting panels are connected in series and are connected to the hot water main pipe (series piping), a hot water circulation channel without branching can be configured. Therefore, the heat radiation amount in the plurality of snow melting panels can be made uniform, and snow melting can be performed efficiently.
同様に、複数の融雪パネルが、請求項4に記載の融雪パネルであり、温水供給配管は、温水源装置に接続された温水元往管および温水元返管と、温水元往管および温水元返管と温水主管とを接続する二重管構造の元分岐継手と、を更に有し、温水主管には、管端に主往流路と主返流路とを連通する二重管構造の管端継手が設けられると共に、複数の融雪パネルに分岐配管される二重管構造の複数の分岐継手が設けられていることが好ましい。 Similarly, the plurality of snow melting panels are the snow melting panels according to claim 4, and the hot water supply pipe includes a hot water source forward pipe and a hot water source return pipe connected to the hot water source device, and a hot water source forward pipe and a hot water source. A double pipe structure original branch joint that connects the return pipe and the hot water main pipe, and the hot water main pipe has a double pipe structure that connects the main forward flow path and the main return flow path to the pipe end. It is preferable that a pipe end joint is provided and a plurality of branch joints having a double pipe structure branched to the plurality of snow melting panels are provided.
この構成によれば、元分岐継手を温水源装置の近傍に配設することにより、温水主管を長く執ることができ、温水供給配管全体の延在方向における温度差も小さくすることができる。また、複数の融雪パネルには、温水主管から分岐配管される(並列配管)ため、各融雪パネルに至る温水循環流路の管摩擦損失が低く抑えることができる。これにより、温水循環におけるエネルギー消費を抑制すること、或いは温水循環における温水流量を増すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。 According to this configuration, the main branch joint is disposed in the vicinity of the hot water source device, whereby the hot water main pipe can be kept long, and the temperature difference in the extending direction of the entire hot water supply pipe can be reduced. In addition, since the plurality of snow melting panels are branched from the hot water main pipe (parallel piping), the pipe friction loss of the hot water circulation passage leading to each snow melting panel can be kept low. Thereby, the energy consumption in a warm water circulation can be suppressed or the warm water flow rate in a warm water circulation can be increased, and energy efficiency can be improved.
同様に、複数の融雪パネルが、請求項4に記載の融雪パネルであり、温水供給配管は、温水源装置に接続された温水元往管および温水元返管を、更に有し、温水主管には、複数の融雪パネルに分岐配管される二重管構造の複数の分岐継手が設けられ、複数の分岐継手のうち、温水主管の一方の端部に配設された1の分岐継手は、温水元往管に接続されると共に温水主管における主往流路の上流端および主返流路の上流端を構成し、温水主管の他方の端部に配設された1の分岐継手は、温水元返管に接続されると共に温水主管における主往流路の下流端および主返流路の下流端を構成することが好ましい。 Similarly, the plurality of snow melting panels are the snow melting panels according to claim 4, and the hot water supply pipe further includes a hot water source forward pipe and a hot water source return pipe connected to the hot water source device, and the hot water main pipe Is provided with a plurality of branch joints having a double-pipe structure branched to a plurality of snow melting panels, and one of the plurality of branch joints disposed at one end of the hot water main pipe is a hot water One branch joint, which is connected to the main outgoing pipe and constitutes the upstream end of the main outgoing flow path and the upstream end of the main return flow path in the hot water main pipe and is disposed at the other end of the hot water main pipe, It is preferable to configure the downstream end of the main forward flow path and the downstream end of the main return flow path in the hot water main pipe while being connected to the return pipe.
この構成によれば、各融雪パネルを経由する温水循環流路の流路長を略同一とすることができる。すなわち、温水主管から複数の融雪パネルに分岐配管される(並列配管)が、各融雪パネルを経由する温水循環流路の管摩擦損失を略同一とすることができる。したがって、上記の並列配管の利点に加え、複数の融雪パネルにおける放熱量を均一化することができる。なお、温水源装置と複数の融雪パネルとが大きく離れている場合には、温水元往管および温水元返管を温水源装置の近傍から二重管とすることが好ましい。 According to this configuration, the channel lengths of the hot water circulation channels passing through the snow melting panels can be made substantially the same. That is, branch piping from the hot water main pipe to a plurality of snow melting panels (parallel piping) can make the pipe friction loss of the hot water circulation channel passing through each snow melting panel substantially the same. Therefore, in addition to the advantages of the parallel piping described above, the heat radiation amount in the plurality of snow melting panels can be made uniform. When the hot water source device and the plurality of snow melting panels are largely separated from each other, it is preferable that the hot water source forward pipe and the hot water source return pipe are double pipes from the vicinity of the hot water source device.
一方、温水源装置は、温水を生成し供給する温水熱源部と、温水熱源部から供給された温水を、温水循環流路内で循環させる温水循環部と、温水熱源部および温水循環部を制御する制御部と、降雪を検知する降雪検知部と、を有し、制御部は、降雪検知部の検知結果に基づいて、温水熱源部および温水循環部の駆動を制御することが好ましい。 On the other hand, the hot water source device controls the hot water heat source section that generates and supplies hot water, the hot water circulation section that circulates the hot water supplied from the hot water heat source section within the hot water circulation channel, and the hot water heat source section and the hot water circulation section. It is preferable that the control unit controls the driving of the hot water heat source unit and the hot water circulation unit based on the detection result of the snowfall detection unit.
この構成によれば、温水熱源部および温水循環部を制御する制御部により、降雪を検知したときにのみ融雪運転を行うことができる。したがって、融雪を効率良く行うことができる。なお、降雪検知部が降雪を検知しなくなってから所定時間(10分〜30分)経過後に、融雪運転を停止されることが好ましい。 According to this configuration, the snow melting operation can be performed only when snowfall is detected by the control unit that controls the hot water heat source unit and the hot water circulation unit. Therefore, snow melting can be performed efficiently. In addition, it is preferable that the snow melting operation is stopped after a predetermined time (10 minutes to 30 minutes) has elapsed since the snowfall detection unit no longer detects snowfall.
この場合、温水源装置は、外気温を検知する温度検知部、更に有し、制御部は、降雪検知部が降雪を検知しない状態で、放熱パイプの凍結を防止する凍結防止運転を実施し、凍結防止運転では、温度検知部が第1の所定温度を検出したときに、温水循環部のみを駆動し、温度検知部が第1の所定温度より低い第2の所定温度を検出したときに、温水熱源部および温水循環部を駆動することが好ましい。 In this case, the hot water source device further includes a temperature detection unit that detects the outside air temperature, and the control unit performs an anti-freezing operation that prevents the radiation pipe from freezing in a state where the snowfall detection unit does not detect snowfall, In the freeze prevention operation, when the temperature detection unit detects the first predetermined temperature, only the hot water circulation unit is driven, and when the temperature detection unit detects the second predetermined temperature lower than the first predetermined temperature, It is preferable to drive the hot water heat source section and the hot water circulation section.
ところで、静止している水は、0℃になると凍結し始めるが、流れている水は、0℃になっても凍結しない。
この構成によれば、例えば第1の所定温度を0℃とし、第2の所定温度を放熱パイプに流れる水が凍結する温度(予めテストしておく)、例えば−7℃として、温水熱源部および/または温水循環部を制御する。すなわち、降雪が無い状態において、外気温が第1の所定温度に降下したら、水を循環させて(流れ)放熱パイプの凍結を防止し、さらに外気温が第2の所定温度に降下したら、温水を循環させて放熱パイプの凍結を防止する。但し、この場合の温水は、放熱パイプにおいて数℃程度温度(融雪時の温度より低い)を維持できればよい。このように、外気温が極端に低くならない限り、流水により凍結防止を図るようにしているため、凍結防止に要する消費熱量(エネルギー量)を極端に少なくすることができる。
By the way, the still water begins to freeze when it reaches 0 ° C., but the flowing water does not freeze even when it reaches 0 ° C.
According to this configuration, for example, the first predetermined temperature is set to 0 ° C., and the second predetermined temperature is set to a temperature at which water flowing in the heat radiating pipe freezes (tested in advance), for example, −7 ° C. Control the hot water circulation part. That is, in a state where there is no snowfall, when the outside air temperature falls to the first predetermined temperature, water is circulated (flow) to prevent freezing of the heat radiating pipe, and when the outside air temperature falls to the second predetermined temperature, To prevent the heat-dissipating pipe from freezing. However, the hot water in this case only needs to maintain a temperature of about several degrees Celsius (lower than the temperature at the time of melting snow) in the heat radiating pipe. In this way, as long as the outside air temperature does not become extremely low, freezing is prevented by running water, so that the amount of heat consumed (energy) required for preventing freezing can be extremely reduced.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る融雪パネルおよびこれを備えた融雪システムについて説明する。この融雪システムは、温水を複数の(一群の)融雪パネルに循環供給して融雪を行うものであり、複数の融雪パネルは、建物の屋根や屋上、玄関先の通路等の除雪を必要とする部分に設置される。また、これに用いる温水配管は、熱効率を考慮して主に二重管が用いられている。 Hereinafter, a snow melting panel and a snow melting system including the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This snow melting system circulates and supplies hot water to a plurality of (a group of) snow melting panels to melt the snow. The plurality of snow melting panels require snow removal on the roof of the building, the rooftop, the entrance passage, etc. Installed in the part. Moreover, the hot water piping used for this is mainly a double pipe in consideration of thermal efficiency.
[概要]
図1は、融雪パネルを住宅の屋根に設置した融雪システムの全体模式図である。同図に示すように、この融雪システム1は、屋根上に設置した複数の融雪パネル10と、複数の融雪パネル10に温水を循環供給する温水源装置11と、複数の融雪パネル10と温水源装置11とを配管接続する温水供給配管12と、を備えている。各融雪パネル10には、融雪のための放熱パイプ14が組み込まれており、複数の融雪パネル10の複数の放熱パイプ14および温水供給配管12により、温水源装置11を基点とする温水循環流路15が構成されている。
[Overview]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a snow melting system in which a snow melting panel is installed on a roof of a house. As shown in the figure, the
温水源装置11で所定の温度に昇温された温水は、温水循環流路15(温水供給配管12)を介して複数の融雪パネル10に供給される。各融雪パネル10に供給された温水は、融雪パネル10内(放熱パイプ14)を流れ融雪に供し、その後。温水循環流路15(温水供給配管12)を介して温水源装置11に戻される。このように、往き返りの温水循環を継続することにより、融雪パネル10における融雪が行われる。
The hot water heated to a predetermined temperature by the hot
温水源装置11は、温水を生成し供給する温水熱源部21と、温水熱源部21から供給された温水を温水循環流路15内で循環させる温水循環部22と、温水熱源部21および温水循環部22を制御する制御部23(コントローラ)と、を有している。また、温水源装置11は、屋根に設置された降雪を検知する降雪検知部24(降雪センサー)と、屋根に設置された外気温を検知する温度検知部25(温度センサー)とを有しており、これら降雪検知部24および温度検知部25は、制御部23に接続されている。
The hot
温水熱源部21は、融雪専用のボイラー等であってもよいが、給湯用の湯沸器や温水器、或いは暖房用のボイラー等と兼用することが好ましい。実施形態の温水熱源部21は、給湯および融雪を兼用とした瞬間湯沸器(ガス)で構成されている。なお、瞬間湯沸器は、内部に設けた図外の流水スイッチで作動(着火)する。
The hot water
図2に示すように、温水循環部22は、筐体31内に循環ポンプ32や小型タンク33等を内蔵して構成されている。循環ポンプ32の吸込口には筐体内返管34が接続され、吐出口には筐体内往管35が接続されている。筐体内往管35には、小型タンク33が介設されており、小型タンク33には、給水管36に連なる筐体内補給水管37が接続されている。温水循環流路15への水の充填や補給は、この小型タンク33を介して行われる。また、図示では省略したが、筐体内往管35には、適宜エアー抜き弁が設けられている。
As shown in FIG. 2, the hot
一方、温水熱源部21と温水循環部22とを接続する熱源返管41は、三方弁42を介して筐体内往管35に接続され、熱源往管43は、筐体内往管35に直接接続されている。三方弁42は、循環ポンプ32から吐出された温水が、熱源返管41および熱源往管43を介して温水熱源部21を経由して流れる経由流路を構築する場合と、温水熱源部21を経由しないで流れるバイパス流路を構築する場合と、に流路切替え可能に構成されている。
On the other hand, the heat
詳細は後述するが、制御部23は、融雪運転を実施する他、第1次凍結防止運転および第2次凍結防止運転を実施する。この融雪運転および第2次凍結運転では、三方弁42により上記の経由流路が構築され、第1次凍結防止運転では、三方弁42により上記のバイパス流路が構築される(詳細は後述する)。なお、制御部23は、温水循環部22の筐体31内に収容されている。
Although details will be described later, the
ところで、本実施形態の融雪システム1では、温水源装置11が受け持つ一群の融雪パネル10の枚数、融雪パネル10が設置される地域の最低気温や積雪量等を考慮し、温水供給配管12に3種類の配管パターンPが用意されている。詳細は後述するが、第1の配管パターンP1では、複数の融雪パネル10に対し、温水循環流路15が直列に接続され(図8および図9参照)、第2および第3の配管パターンP2,P3では、複数の融雪パネル10に対し、温水循環流路15が並列に接続される(図10ないし図13参照)。
By the way, in the
同様に、融雪パネル10も、その放熱パイプ14の配管形態が異なる2種類のものが用意され、且つ各配管形態別にサイズの異なるものが複数種(実施形態のものは、標準サイズとハーフサイズの2種類)用意されている。詳細は後述するが、第1の融雪パネル10Aは、一般的なものであり、放熱パイプ14が蛇行状の配管形態を有している(図4および図5参照)。第2の融雪パネル10Bは、放熱面積が大きいタイプのものであり、放熱パイプ14が渦巻き状の配管形態を有している(図6および図7参照)。また、第1の融雪パネル10Aおよび第2の融雪パネル10Bにおいて、上記の第1の配管パターンP1に用いる「Aタイプパネル10Aa,10Ba」(図4および図6参照)と、上記の第2および第3の配管パターンP2,P3に用いる「Bタイプパネル10Ab,10Bb」(図5および図7参照)と、がそれぞれ用意されている。
Similarly, two types of
ここでは、先ず第1の融雪パネル10Aおよび第2の融雪パネル10Bについて説明し、続いて温水供給配管12の第1の配管パターンP1、第2の配管パターンP2および第3の配管パターンP3について、順を追って説明する。
Here, the first
[第1の融雪パネル]
図3は、第1の融雪パネル10Aおよび第2の融雪パネル10Bに共通する融雪パネル10の縦断面(a)および横断面図(b)であり、図4は、第1の融雪パネル10AのAタイプパネル10Aaにおける放熱パイプ14の配管形態を表した標準サイズパネル10AaNの配管図(a)およびハーフサイズパネル10AaHの配管図(b)である。これらの図に示すように、融雪パネル10は、方形のケース51内に、断熱基体52、単一の放熱パイプ14および複数のスペーサー53を収容して、構成されている。そして、放熱パイプ14は、ケース51内において蛇行状に配管されている。
[First snow melting panel]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view (a) and a transverse sectional view (b) of the
図3に示すように、ケース51は、下ケース55と、上ケースを兼ねる放熱板56とを有し、下ケース55は樹脂或いは金属で構成され、放熱板56はステンレススチール或いはアルミニウム等の金属の板材で構成されている。下ケース55と放熱板56とは、四周においてシール材57(パッキン)を介して接合されており、ケース51内の水密性が図られている。
As shown in FIG. 3, the
放熱板56の表面には、プレス成型等により複数の縦溝56aおよび複数の横溝56b(格子状の溝)が形成されている。放熱板56上で融け水滴となった雪は、縦溝56a或いは横溝56bに流れ込み、主に導水勾配に沿う縦溝56aを伝わって流下する。これにより、放熱板56上の水滴が、続く降雪と混じってザラメ状となることがなく、融雪およびその流下が迅速に行われる。
A plurality of vertical grooves 56 a and a plurality of
各スペーサー53は、蛇行状に配管された放熱パイプ14の直管部分と直管部分との間に配設されている。すなわち、放熱パイプ14の直管部分とスペーサー53とが、縦方向において交互に位置するように配設されている。スペーサー53は、例えば樹脂の中空形材で構成され、放熱板56に加わる荷重に対し放熱板56が変形しないように保持している。特に、玄関先の通路等に設置される融雪パネル10においては、人間等が乗る可能性があるが、この複数のスペーサー53により、放熱板56の変形が防止される。なお、通路等に設置される融雪パネル10では、放熱板56の表面に滑り止め用のシート等を貼っておくことが好ましい。
Each
断熱基体52は、ケース51内において、放熱パイプ14やスペーサー53等のスペースの残余の部分に充填するように配設されている。断熱基体52は、例えば発泡ポリスチレンや発泡ポリエチレン等の断熱材で構成されている。断熱基体52の表面には、蛇行状の放熱パイプ14を収容するパイプ収容溝52aが形成されており、放熱パイプ14はこのパイプ収容溝52aに嵌め入れるようにして、配管されている。
The
また、パイプ収容溝52aに収容された放熱パイプ14は、その下半部に接触する複数のパイプ支持部材58により、放熱板56の裏面に取り付けられている。この場合のパイプ支持部材58は、放熱パイプ14の熱を放熱板56に熱伝導する部材を兼ねており、ステンレススチールやアルミニウム等により、延在方向において十分に長く形成されている。実施形態の放熱パイプ14は、複数のパイプ支持部材58により、放熱板56の裏面に溶接等により固定されており、この状態で、断熱基体52やスペーサー53を組み込んだ下ケース55に組み込まれるようになっている。
In addition, the
図4(a)は、Aタイプパネル10Aaの標準サイズパネル10AaNを表している。同図に示すように、この放熱パイプ14は、ケース51内において平面視蛇行状に配管されている。また、放熱パイプ14は、ステンレススチールの二重管で構成されている。具体的には、ステンレス製の内管14aに対しステンレス製の外管14bを2サイズアップとし、外管14bと内管14aとの間隙に往流路61を構成し、内管14aの内部に返流路62を構成している。すなわち、二重管で構成された放熱パイプ14には、温水循環流路15の一部となる往流路61および返流路62が構成されている。
FIG. 4A shows a standard size panel 10AaN of the A type panel 10Aa. As shown in the figure, the
言うまでもないが、蛇行状の放熱パイプ14は、曲り部分に二重管構造の継手を配し、これらを二重構造の直管で接続して構成されている。そして、放熱パイプ14の一方の端部には、外部と接続するための二重管構造の接続継手64が設けられ、他方の端部には、外部と接続するための二重管構造の直管端部65が設けられている。この接続継手64と直管端部65とは、雄雌の接合関係にあり、接続継手64は例えばワンタッチのソケット継手(二重管構造)で構成されている。
Needless to say, the meandering
接続継手64は、Aタイプパネル10Aa(標準サイズパネル10AaN)の正面視右下に配設され、直管端部65は、Aタイプパネル10Aa(標準サイズパネル10AaN)の正面視左下に配設されている。この場合、Aタイプパネル10Aaの下辺から接続継手64までの距離と、Aタイプパネル10Aaの下辺から直管端部65までの距離とは、同距離に設定されている。したがって、複数のAタイプパネル10Aaを横並びに配置するときに、隣接するAタイプパネル10Aaの一方の放熱パイプ14の接続継手64が、他方の放熱パイプ14の直管端部65に直結できるようになっている(図8参照)。なお、図中の符号66は、接続継手64と直管端部65とを接合するために設けた作業スペースである。なお、Aタイプパネル10Aaにおける接続継手64および直管端部65の所定の位置は、隣接するAタイプパネル10Aaの放熱パイプ14同士が直結可能である限り、任意である。
The connection joint 64 is disposed at the lower right side of the front view of the A type panel 10Aa (standard size panel 10AaN), and the straight
図4(b)は、Aタイプパネル10Aaのハーフサイズパネル10AaHを表している。同図に示すように、この場合も放熱パイプ14は、ケース51内において平面視蛇行状に配管され、且つステンレススチールの二重管で構成されている。そして、放熱パイプ14の一方の端部には、二重管構造の接続継手64が設けられ、他方の端部には、二重管構造の直管端部65が設けられている。
FIG. 4B shows a half size panel 10AaH of the A type panel 10Aa. As shown in the figure, in this case as well, the
この場合も、標準サイズパネル10AaNと同様に、接続継手64は、ハーフサイズパネル10AaHの正面視右下の所定の位置に配設され、直管端部65は、ハーフサイズパネル10AaHの正面視左下の所定の位置に配設されている。したがって、標準サイズパネル10AaNとハーフサイズパネル10AaHとが横並びとなる場合でも、放熱パイプ14同士が直結できるようになっている(図8参照)。
Also in this case, like the standard size panel 10AaN, the connection joint 64 is disposed at a predetermined position on the lower right side of the half size panel 10AaH when viewed from the front, and the straight
このように、第1の融雪パネル10AのAタイプパネル10Aaでは、放熱パイプ14が蛇行状の二重管で構成されているため、往き側の温水は、接続継手64から直管端部65に向かって往流路61を流れ、返り側の温水は、直管端部65から接続継手64に向かって返流路62を流れる。往流路61を流れる温水は、外管14bおよびパイプ支持部材58を介して放熱板56に放熱され、融雪に供する。一方で、往流路61を流れる温水と返流路62を流れる温水とは、内管14aを介して熱交換される。
As described above, in the A type panel 10Aa of the first
このため、往流路61内の温水と返流路62内の温水との温度差が小さくなるだけでなく、放熱パイプ14の延在方向における温度差も小さくなる。しかも、温水の熱は、外管14bから放熱板56に伝熱されるため、同じ長さの従来のものに比して、放熱面積を大きく執ることができ、且つ内管14a(返流路62)からの無用な熱の逃げを抑制することができる。したがって、放熱板56の温度分布を均一化することができると共に、融雪のための熱効率を向上させることができる。なお、本実施形態では、標準サイズパネル10AaNとハーフサイズパネル10AaHの2種類の融雪パネル10を用意しているが、これを3種類以上としてもよい。
For this reason, not only the temperature difference between the hot water in the
図5は、第1の融雪パネル10AのBタイプパネル10Abにおける放熱パイプ14の配管形態を表しており、図5(a)は標準サイズパネル10AbNを、図5(b)はハーフサイズパネル10AbHを表している。図5(a)に示すように、このBタイプパネル10Abでも、放熱パイプ14は、ケース51内において平面視蛇行状に配管され、且つステンレススチールの二重管で構成されている。
FIG. 5 shows a piping configuration of the
この場合の放熱パイプ14は、一方の端部に、外部と接続するための二重管構造の接続継手64が設けられ、他方の端部に、往流路61と返流路62とを連通する二重管構造の端末継手67が設けられている。そして、接続継手64は、Bタイプパネル10Abの背面側において後述する温水主管73に接続すべく、L字継手(二重管構造)で構成されている。一方、端末継手67は、特に詳細は図示しないが、放熱パイプ14の外管14bの管端に接続され、往流路61と返流路62との折返し部分(連通部分)となる継手本体と、内管14aと外管14bとの間に介設した数枚のスペース片と、で構成されている。
In this case, the
図5(b)は、Bタイプパネル10Abのハーフサイズパネル10AbHを表している。同図に示すように、この場合も放熱パイプ14は、ケース51内において平面視蛇行状に配管され、且つステンレススチールの二重管で構成されている。そして、放熱パイプ14の一方の端部には、二重管構造の接続継手64が設けられ、他方の端部には、二重管構造の端末継手67が設けられている。
FIG. 5B shows a half size panel 10AbH of the B type panel 10Ab. As shown in the figure, in this case as well, the
このように、第1の融雪パネル10AのBタイプパネル10Abでは、放熱パイプ14が蛇行状の二重管で構成されているため、往き側の温水は、接続継手64から端末継手67に向かって往流路61を流れ、返り側の温水は、端末継手67から接続継手64に向かって返流路62を流れる。すなわち、接続継手64から流入した温水は、端末継手67で折り返して接続継手64から流出する。往流路61を流れる温水は、外管14bおよびパイプ支持部材58を介して放熱板56に放熱され、融雪に供する。一方で、往流路61を流れる温水と返流路62を流れる温水とは、内管14aを介して熱交換される。
As described above, in the B type panel 10Ab of the first
このため、Aタイプパネル10Aaと同様に、放熱パイプ14の延在方向における温度差が小さくなり、且つ放熱面積を大きく執ることができる。また、内管14a(返流路62)からの無用な熱の逃げを抑制することができる。したがって、放熱板56の温度分布を均一化することができると共に、融雪のための熱効率を向上させることができる。
For this reason, like the A type panel 10Aa, the temperature difference in the extending direction of the
[第2の融雪パネル]
次に、図6を参照して、第2の融雪パネル10BのAタイプパネル10Ba(標準サイズパネル10BaN)について説明すると共に、図7を参照して、第2の融雪パネル10BのBタイプパネル10Bb(標準サイズパネル10BbN)ついて説明する。
図6に示すように、このAタイプパネル10Baでは、放熱パイプ14が、ケース51内において平面視渦巻き状(角渦巻き状)に配管されている。具体的には、放熱パイプ14の一方の半部は、外から内に向かって右巻きに配管され、他方の半部は、内から外に向かって左巻きに配管されている。
[Second snow melting panel]
Next, the A type panel 10Ba (standard size panel 10BaN) of the second
As shown in FIG. 6, in the A type panel 10Ba, the
この場合も、放熱パイプ14は、ステンレススチールの二重管で構成され、また一方の端部には、二重管構造の接続継手64が設けられ、他方の端部には、二重管構造の直管端部65が設けられている。そして、接続継手64は、Aタイプパネル10Baの正面視右下の所定の位置に配設され、直管端部65は、Aタイプパネル10Baの正面視左下の所定の位置に配設されている。したがって、複数のAタイプパネル10Baが横並びとなる場合でも、放熱パイプ14同士が直結できるようになっている。なお、このAタイプパネル10Baでも、ハーフサイズパネル10BaHが用意されているが、ここでは説明を省略する。
Also in this case, the
このように、第2の融雪パネル10BのAタイプパネル10Baでは、放熱パイプ14が渦巻き状の二重管で構成されているため、往き側の温水は、接続継手64から直管端部65に向かって往流路61を流れ、返り側の温水は、直管端部65から接続継手64に向かって返流路62を流れる。往流路61を流れる温水は、外管14bおよびパイプ支持部材58を介して放熱板56に放熱され、融雪に供する。一方で、往流路61を流れる温水と返流路62を流れる温水とは、内管14aを介して熱交換される。
In this way, in the A type panel 10Ba of the second
このため、第1の融雪パネル10Aと同様に、放熱パイプ14の延在方向における温度差が小さくなり、且つ放熱面積を大きく執ることができる。また、内管14a(返流路62)からの無用な熱の逃げを抑制することができる。したがって、放熱板56の温度分布を均一化することができると共に、融雪のための熱効率を向上させることができる。
For this reason, similarly to the first
図7に示すように、Bタイプパネル10Bbでも、Aタイプパネル10Baと同様に、放熱パイプ14が、ケース51内において平面視渦巻き状に配管され、且つステンレススチールの二重管で構成されている。この場合の放熱パイプ14は、全体が外から内に向かって右巻きに配管されている。そして、この放熱パイプ14は、一方の端部に、二重管構造の接続継手64が設けられ、他方の端部に、往流路61と返流路62とを連通する二重管構造の端末継手67が設けられている。なお、このBタイプパネル10Bbでも、ハーフサイズパネル10BbHが用意されているが、ここでは説明を省略する。
As shown in FIG. 7, also in the B type panel 10Bb, the
このように、第2の融雪パネル10BのBタイプパネル10Bbでは、放熱パイプ14が渦巻き状の二重管で構成されているため、往き側の温水は、接続継手64から端末継手67に向かって往流路61を流れ、返り側の温水は、端末継手67から接続継手64に向かって返流路62を流れる。すなわち、接続継手64から流入した温水は、端末継手67で折り返して接続継手64から流出する。往流路61を流れる温水は、外管14bおよびパイプ支持部材58を介して放熱板56に放熱され、融雪に供する。一方で、往流路61を流れる温水と返流路62を流れる温水とは、内管14aを介して熱交換される。
Thus, in B type panel 10Bb of the 2nd
このため、Aタイプパネル10Baと同様に、放熱パイプ14の延在方向における温度差が小さくなり、且つ放熱面積を大きく執ることができる。また、内管14a(返流路62)からの無用な熱の逃げを抑制することができる。したがって、放熱板56の温度分布を均一化することができると共に、融雪のための熱効率を向上させることができる。
For this reason, similarly to the A type panel 10Ba, the temperature difference in the extending direction of the
[第1の配管パターン]
次に、図8および図9を参照して、温水供給配管12の第1の配管パターンP1について説明する。第1の配管パターンP1は、複数の融雪パネル10が直列に配管接続されるものであり、融雪パネル10として、第1の融雪パネル10AのAタイプパネル10Aaおよび第2の融雪パネル10BのAタイプパネル10Baのいずれかが用いられる。以下、第1の融雪パネル10AのAタイプパネル10Aaを用いた場合を例に説明する。
[First piping pattern]
Next, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, the 1st piping pattern P1 of the hot
温水供給配管12は、温水源装置11(温水循環部22)に接続された温水元往管71および温水元返管72と、複数のAタイプパネル10Aa(融雪パネル10)に接続される温水主管73と、温水元往管71および温水元返管72と温水主管73とを接続する二重管構造の元分岐継手74と、を有している(図1および図9(a)参照)。温水循環部22の筐体内往管35に接続された温水元往管71には、筐体内往管35と共にその内部に温水循環流路15の主往流路76が構成されている。同様に、温水循環部22の筐体内返管34に接続された温水元返管72には、筐体内返管34と共にその内部に温水循環流路15の主返流路77が構成されている。
The hot
一方、温水主管73は、外管73aと内管73bとの間隙を温水循環流路15の主往流路76とし、内管73bの内部を温水循環流路15の主返流路77とする二重管で構成されている。元分岐継手74は、温水元往管71が接続される往管ポート74aと、温水元返管72が接続される返管ポート74bと、温水主管73が接続される二重管ポート74cを有しており、温水元往管71側の主往流路76と温水主管73側の主往流路76とが連通すると共に、温水元返管72の主返流路77と温水主管73側の主返流路77とが連通するようになっている(図9(a)参照)。
On the other hand, in the hot water
また、温水主管73には、複数の融雪パネル10(Aタイプパネル10Aa)が介設配管されている。そして、温水主管73の管端には、主往流路76と主返流路77とを連通する二重管構造の管端継手78が設けられている。管端継手78は、温水循環流路15(温水供給配管12)の折返し点を構成するものであり、放熱に供した温水は、この管端継手78の部分から二重管内を逆方向に流れてゆく。なお、管端継手78は、上記の端末継手67と同様な構造を有している。
The hot water
図8に示すように、屋根に設置された一群(複数)の融雪パネル10(Aタイプパネル10Aa)は、上下方向に3段に亘って設置されている。上述のように、各融雪パネル10は、Aタイプパネル10Aaで構成され、各段の複数のAタイプパネル10Aaにおいて、最外端にハーフサイズパネル10AaHを配置し、両ハーフサイズパネル10AaH間に複数の標準サイズパネル10AaNを配置している。
As shown in FIG. 8, the group (plurality) of snow melting panels 10 (A type panel 10Aa) installed on the roof are installed in three stages in the vertical direction. As described above, each
この場合、各段の複数のAタイプパネル10Aaにおいて、一方の放熱パイプ14の接続継手64に他方の放熱パイプ14の直管端部65が接続されて、放熱パイプ14同士が直結されている。したがって、温水主管73には、直結された下段の複数のAタイプパネル10Aaと、直結された中段の複数のAタイプパネル10Aaと、直結された上段の複数のAタイプパネル10Aaと、がそれぞれ介設された形態となっている。
In this case, in the plurality of A type panels 10Aa at each stage, the straight
このように、第1の配管パターンP1によれば、主往流路76、往流路61、返流路62および主返流路77から成る温水循環流路15が、分岐することなく直列に配管されている。しかも、温水供給配管12の主体が二重管となっている。このため、温水供給配管12全体の延在方向における温度差も小さくすることができ、且つ無用な熱の逃げを抑制することができる。したがって、複数の融雪パネル10における放熱量を均一化することができ、融雪を効率良く行うことができる。なお、温水供給配管12は、樹脂管或いは金属管とすることが好ましい。
As described above, according to the first piping pattern P1, the hot water circulation flow path 15 including the main
[第2の配管パターン]
次に、図10および図11を参照して、温水供給配管12の第2の配管パターンP2について説明する。第2の配管パターンP2は、複数の融雪パネル10が温水供給配管12(温水主管73)に対し並列に配管接続されたものである。この場合、融雪パネル10として、第1の融雪パネル10AのBタイプパネル10Abおよび第2の融雪パネル10BのBタイプパネル10Bbのいずれかが用いられる。以下、第1の融雪パネル10AのBタイプパネル10Abを用いた場合を例に説明する。
[Second piping pattern]
Next, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the 2nd piping pattern P2 of the hot
この場合も、温水供給配管12は、温水源装置11(温水循環部22)に接続された温水元往管71および温水元返管72と、複数のBタイプパネル10Ab(融雪パネル10)に接続される温水主管73(二重管)と、温水元往管71および温水元返管72と温水主管73とを接続する二重管構造の元分岐継手74と、を有している(図1および図11(a)参照)。
Also in this case, the hot
温水主管73は、屋根の位置まで立ち上がり、さらに3段に亘って設置された融雪パネル10(Bタイプパネル10Ab)に沿って略蛇行状に延びている。そして、この場合も、温水主管73の管端には、温水循環流路15の折返し点となる二重管構造の管端継手78が設けられている。略蛇行状に延びる温水主管73には、各Bタイプパネル10Abに対応して二重管構造の分岐継手81が設けられており、温水主管73はこの分岐継手81を介してBタイプパネル10Ab(の接続継手64)に接続されている。各分岐継手81は、二重管構造のT字継手で構成されており、温水主管73に対し複数のBタイプパネル10Abが並列に接続されている。
The hot water
このように、第2の配管パターンP2によれば、二重管である温水主管73を長く執ることができ、温水供給配管12全体の延在方向における温度差も小さくすることができる。また、複数の融雪パネル10には、温水主管73から分岐配管される(並列配管)ため、各融雪パネル10に至る温水循環流路15の管摩擦損失が低く抑えることができる。これにより、温水循環に要するエネルギー消費を抑制すること、或いは温水循環における温水流量を増すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。
Thus, according to the 2nd piping pattern P2, the hot water
[第3の配管パターン]
次に、図12および図13を参照して、温水供給配管12の第3の配管パターンP3について説明する。第3の配管パターンP3は、第2の配管パターンP2と同様に、複数の融雪パネル10が温水供給配管12に対し並列に配管接続されたものである。また、融雪パネル10として、第1の融雪パネル10AのBタイプパネル10Abおよび第2の融雪パネル10BのBタイプパネル10Bbのいずれかが用いられる。以下、第1の融雪パネル10AのBタイプパネル10Abを用いた場合を例に説明する。
[Third piping pattern]
Next, with reference to FIG. 12 and FIG. 13, the 3rd piping pattern P3 of the warm
この場合の温水供給配管12は、屋根上において、Bタイプパネル10Ab(融雪パネル10)に対応させて温水主管73(二重管)が配管され、温水元往管71および温水元返管72が屋根まで延長して温水主管73に接続されている。屋根上で略蛇行状に延びる温水主管73には、各Bタイプパネル10Abに対応して二重管構造の分岐継手81が設けられており、温水主管73はこの分岐継手81を介してBタイプパネル10Ab(の接続継手64)に接続されている。
The hot
この複数の分岐継手81は、温水主管73の一方の端部に配設された最初の分岐(下段右端のBタイプパネル10Abへの分岐)となる始端分岐継手81Aと、温水主管73の他方の端部に配設された最後の分岐(上段左端のBタイプパネル10Abへの分岐)となる終端分岐継手81Bと、始端分岐継手81Aと終端分岐継手81Bとの間に配設された複数の中間分岐継手81Cとから成り、これら始端分岐継手81A、終端分岐継手81Bおよび中間分岐継手81Cは、相互に異なる形態を有している。
The plurality of
中間分岐継手81Cは、上記の分岐継手81と同様に、外管73aに接続されるT字継手部と内管73bに接続されるT字継手部とから成る二重管構造のT字継手で構成されている。一方、始端分岐継手81Aは、外管73aに接続されるT字継手部と内管73bに接続されるL字継手部とから成る二重構造を有し、このT字継手部が温水元往管71に接続されている。逆に、終端分岐継手81Bは、外管73aに接続されるL字継手部と内管73bに接続されるT字継手部とから成る二重構造を有し、このT字継手部が温水元返管72に接続されている(いずれも、図13(a)参照)。
The intermediate branch joint 81C is a T-shaped joint having a double pipe structure including a T-shaped joint part connected to the
すなわち、複数の分岐継手81のうち、温水主管73の一方の端部に配設された始端分岐継手81Aは、温水元往管71に接続されると共に温水主管73における主往流路76の上流端および主返流路77の上流端を構成し、温水主管73の他方の端部に配設された終端分岐継手81Bは、温水元返管72に接続されると共に温水主管73における主往流路76の下流端および主返流路77の下流端を構成している(いずれも、図13(b)参照)。言い換えれば、温水循環部22に最も近い主往流路76の分岐部分と、温水循環部22に最も遠い主往流路76の分岐部分とが同位置となり、温水循環部22に最も遠い主往流路76の分岐部分と、温水循環部22に最も近い主往流路76の分岐部分とが同位置となる。
That is, among the plurality of
このように、第3の配管パターンP3によれば、始端分岐継手81Aおよび終端分岐継手81Bを用いることにより、各融雪パネル10に至る温水循環流路15の流路長さを同一とすることができる。すなわち、各融雪パネル10を経由する温水循環流路15の管摩擦損失を略同一とすることができる。したがって、第2の配管パターンP2の利点に加え、複数の融雪パネル10における放熱量を均一化することができる。なお、温水元往管71および温水元返管72を、適宜継手を用いて温水源装置11の近傍から二重管とすることが好ましい。
As described above, according to the third piping pattern P3, by using the start-end branch joint 81A and the end-branch joint 81B, the channel lengths of the hot water circulation channels 15 reaching the
[制御方法]
次に、図1および図2を参照しながら、制御部23による融雪システム1の制御方法について説明する。制御部23は、温水循環部22の循環ポンプ32および三方弁42を直接制御すると共に、温水熱源部21を間接的に制御する。上述のように、制御部23は、これらの機器・器具を選択的に制御し、融雪運転を実施する他、第1次凍結防止運転および第2次凍結防止運転を実施する。
[Control method]
Next, the control method of the
融雪運転では、降雪検知部24が降雪を検知すると、制御部23は、循環ポンプ32を駆動すると共に三方弁42を切替えて経由流路を確立する。循環ポンプ32が駆動すると、経由流路を含む温水循環流路15に温水(水)が流れる。経由流路に温水が流れると、温水熱源部21(瞬間湯沸器)の流水スイッチが働いで温水熱源部21のバーナーが着火する。これにより、所定温度の温水が生成され、温水循環流路15内で温水が循環する。
In the snow melting operation, when the
一方、降雪検知部24が降雪を検知しなくなると、制御部23は、所定の時間をおいて、循環ポンプ32の駆動を停止すると共に、三方弁42を介して経由流路からバイパス流路に切り替える。この場合、降雪検知部24の非検知から循環ポンプ32の停止までの遅延時間は、10分から30分とすることが好ましい。このように、融雪運転における制御部23は、降雪検知部24の検知結果に基づいて、温水熱源部21(瞬間湯沸器)および温水循環部22(循環ポンプ32および三方弁42)の駆動を制御する。なお、任意の1の融雪パネル10の表面に温度センサーを設け、融雪パネル10の表面温度に基づいて、温水熱源部21の出湯温度を設定することが好ましい(熱効率の向上)。
On the other hand, when the
ところで、積雪地帯(寒冷地)では、降雪検知部24が非検知状態で且つ外気温が氷点下以下に下がると、放熱パイプ14(内の水)が凍結するおそれがある。一方で、流水は凍結し難いとする経験則がある。そこで、本実施形態では、水(加温しない水)の循環により凍結防止を図る第1次凍結防止運転と、温水の循環により凍結防止を図る第2次凍結防止運転とを実施するようにしている。
By the way, in a snowy region (cold region), if the
第1次凍結防止運転では、制御部23は、降雪検知部24が降雪を検知しない状態で、温度検知部25が第1の所定温度を検出したときに、温水循環部22のみを駆動する。具体的には、例えば温度検知部25が外気温0℃を検知したときに、経由流路からバイパス流路に切り替えておいて、循環ポンプ32を駆動する。これにより、温水循環流路15には水が循環することになる。すなわち、外気温が極端に低くならない状態においては、流水により凍結防止を図るようにしている。
In the first freezing prevention operation, the
第2次凍結防止運転では、制御部23は、降雪検知部24が降雪を検知しない状態で、温度検知部25が第1の所定温度より低い第2の所定温度を検出したときに、温水熱源部21および温水循環部22を駆動する。具体的には、外気温が0℃から更に降下し−7℃になったら、バイパス流路から経由流路に切り替えておいて、温水熱源部21および循環ポンプ32を駆動する。これにより、温水循環流路15には温水が循環することとなる。もっとも、この場合の温水温度は、融雪時の温水温度よりも低く設定することが好ましい。
In the second anti-freezing operation, the
このように、凍結防止運転を二段階で切り替えるようにしているため、凍結防止に要するエネルギー消費を低く抑えることができる。 As described above, since the freeze prevention operation is switched in two stages, the energy consumption required for the freeze prevention can be kept low.
1…融雪システム、10…融雪パネル、10A…第1の融雪パネル、10B…第2の融雪パネル、10Aa,10Ba…Aタイプパネル、10Ab,10Bb…Bタイプパネル、11…温水源装置、12…温水供給配管、14…放熱パイプ、14a…内管、14b…外管、15…温水循環流路、21…温水熱源部、22…温水循環部、23…制御部、24…降雪検知部、25…温度検知部、32…循環ポンプ、42…三方弁、52…断熱基体、56…放熱板、56a…縦溝、56b…横溝、58…パイプ支持部材、61…往流路、62…返流路、64…接続継手、65…直管端部、67…端末継手、71…温水元往管、72…温水元返管、73…温水主管、73a…外管、73b…内管、78…管端継手、81…分岐継手、81A…始端分岐継手、81B…終端分岐継手、P…配管パターン、P1…第1の配管パターン、P2…第2の配管パターン、P3…第3の配管パターン
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記断熱基体の表側に配設され、温水が通水される単一の放熱パイプと、
前記放熱パイプに接すると共に、前記断熱基体の表面を覆う放熱板と、を備え、
前記放熱パイプは、外管と内管との間隙を往流路とし内管の内部を返流路とする二重管で構成されていることを特徴とする融雪パネル。 An insulating substrate;
A single heat dissipating pipe disposed on the front side of the heat insulating substrate and through which warm water is passed;
A heat sink that is in contact with the heat radiating pipe and covers the surface of the heat insulating base; and
The said heat radiating pipe is comprised with the double tube | pipe which uses the space | interval of an outer tube and an inner tube as an outward flow path, and uses the inside of an inner tube as a return flow path.
平面視蛇行状または平面視渦巻き状に配管されていることを特徴する請求項1に記載の融雪パネル。 The heat radiating pipe is composed of a metal pipe,
The snow melting panel according to claim 1, wherein the snow melting panel is arranged in a serpentine shape in a plan view or a spiral shape in a plan view.
前記複数の融雪パネルに、温水を循環供給する温水源装置と、
前記複数の融雪パネルと前記温水源装置とを配管接続すると共に、温水循環流路を構成する温水供給配管と、を備え、
前記温水供給配管は、外管と内管との間隙を主往流路とし内管の内部を主返流路とする二重管で構成され、前記複数の融雪パネルに配管接続された温水主管を有することを特徴とする融雪システム。 A plurality of snow melting panels according to any one of claims 1 to 6;
A hot water source device that circulates and supplies hot water to the plurality of snow melting panels;
While connecting the plurality of snow melting panels and the hot water source device by piping, a hot water supply pipe constituting a hot water circulation channel is provided,
The hot water supply pipe is composed of a double pipe having a gap between the outer pipe and the inner pipe as a main forward flow path and an inside of the inner pipe as a main return flow path, and is connected to the plurality of snow melting panels by piping. A snow melting system characterized by comprising:
前記複数の融雪パネルは、直列に配管接続され、
前記温水供給配管は、前記温水源装置に接続された温水元往管および温水元返管と、前記温水元往管および前記温水元返管と前記温水主管とを接続する二重管構造の元分岐継手と、を更に有し、
前記温水主管には、管端に前記主往流路と前記主返流路とを連通する二重管構造の管端継手が設けられると共に、前記複数の融雪パネルが介設配管されていることを特徴とする請求項7に記載の融雪システム。 The plurality of snow melting panels are the snow melting panels according to claim 3,
The plurality of snow melting panels are piped in series,
The hot water supply pipe is a base of a double-pipe structure connecting the hot water source forward pipe and the hot water source return pipe connected to the hot water source device, and the hot water source forward pipe and the hot water source return pipe and the hot water main pipe. A branch joint,
The hot water main pipe is provided with a pipe end joint having a double pipe structure that communicates the main forward flow path and the main return flow path at a pipe end, and the plurality of snow melting panels are interposed. The snow melting system according to claim 7.
前記温水供給配管は、前記温水源装置に接続された温水元往管および温水元返管と、前記温水元往管および前記温水元返管と前記温水主管とを接続する二重管構造の元分岐継手と、を更に有し、
前記温水主管には、管端に前記主往流路と前記主返流路とを連通する二重管構造の管端継手が設けられると共に、前記複数の融雪パネルに分岐配管される二重管構造の複数の分岐継手が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の融雪システム。 The plurality of snow melting panels are the snow melting panels according to claim 4,
The hot water supply pipe is a base of a double-pipe structure connecting the hot water source forward pipe and the hot water source return pipe connected to the hot water source device, and the hot water source forward pipe and the hot water source return pipe and the hot water main pipe. A branch joint,
The hot water main pipe is provided with a pipe end joint having a double pipe structure communicating the main forward flow path and the main return flow path at the pipe end, and a double pipe branched to the plurality of snow melting panels. The snow melting system according to claim 7, wherein a plurality of branch joints having a structure are provided.
前記温水供給配管は、前記温水源装置に接続された温水元往管および温水元返管を、更に有し、
前記温水主管には、前記複数の融雪パネルに分岐配管される二重管構造の複数の分岐継手が設けられ、
前記複数の分岐継手のうち、前記温水主管の一方の端部に配設された1の分岐継手は、前記温水元往管に接続されると共に前記温水主管における前記主往流路の上流端および前記主返流路の上流端を構成し、前記温水主管の他方の端部に配設された1の分岐継手は、前記温水元返管に接続されると共に前記温水主管における前記主往流路の下流端および前記主返流路の下流端を構成していることを特徴とする請求項7に記載の融雪システム。 The plurality of snow melting panels are the snow melting panels according to claim 4,
The hot water supply pipe further has a hot water source forward pipe and a hot water source return pipe connected to the hot water source device,
The hot water main pipe is provided with a plurality of branch joints of a double pipe structure branched to the plurality of snow melting panels,
Of the plurality of branch joints, one branch joint disposed at one end of the hot water main pipe is connected to the hot water main forward pipe and has an upstream end of the main flow path in the hot water main pipe and One branch joint that constitutes the upstream end of the main return flow path and is disposed at the other end of the hot water main pipe is connected to the hot water main return pipe and the main forward flow path in the hot water main pipe The snow melting system according to claim 7, wherein a downstream end of the main flow path and a downstream end of the main return channel are configured.
前記制御部は、前記降雪検知部の検知結果に基づいて、前記温水熱源部および前記温水循環部の駆動を制御することを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載の融雪システム。 The hot water source device includes a hot water heat source unit that generates and supplies hot water, a hot water circulation unit that circulates hot water supplied from the hot water heat source unit in the hot water circulation channel, the hot water heat source unit, and the hot water circulation A control unit for controlling the unit, and a snowfall detection unit for detecting snowfall,
11. The snow melting system according to claim 7, wherein the control unit controls driving of the hot water heat source unit and the hot water circulation unit based on a detection result of the snowfall detection unit.
前記制御部は、前記降雪検知部が降雪を検知しない状態で、前記放熱パイプの凍結を防止する凍結防止運転を実施し、
前記凍結防止運転では、
前記温度検知部が第1の所定温度を検出したときに、前記温水循環部のみを駆動し、
前記温度検知部が前記第1の所定温度より低い第2の所定温度を検出したときに、前記温水熱源部および前記温水循環部を駆動することを特徴とする請求項11に記載の融雪システム。 The hot water source device further includes a temperature detection unit that detects an outside air temperature,
The control unit performs an anti-freezing operation to prevent the heat radiating pipe from freezing in a state where the snow detection unit does not detect snow,
In the anti-freezing operation,
When the temperature detection unit detects the first predetermined temperature, only the warm water circulation unit is driven,
The snow melting system according to claim 11, wherein when the temperature detection unit detects a second predetermined temperature lower than the first predetermined temperature, the hot water heat source unit and the hot water circulation unit are driven.
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