JP2544891Y2

JP2544891Y2 - ヒートパイプ式融雪装置

Info

Publication number: JP2544891Y2
Application number: JP1991038930U
Authority: JP
Inventors: 雅彦伊藤; 昭太郎吉田; 正孝望月; 伸一杉原; 耕一益子; 祐士斎藤
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2006-04-26
Also published as: JPH04126922U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、側溝内を流れる温水
を熱源として利用するヒートパイプ式融雪装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】温泉廃湯等の温水を熱源として利用する
従来のヒートパイプ式融雪装置として、例えば図３に示
す構造のものが知られている。これはヒートパイプ式道
路融雪装置で、複数のヒートパイプ１の各凝縮部１ａを
道路の車道部分Ｄの路面下に埋設するとともに、凝縮部
１ａより低くしたそれぞれの蒸発部１ｂを、温泉廃湯Ｈ
などを流すために路側に設けた側溝２内に挿入し、かつ
この側溝２内の底面２ａ上に側溝２の長手方向、すなわ
ち上流側あるいは下流側へ長く延在させて設け、さらに
モルタル３を打設して各蒸発部１ｂを被覆し、また新た
な底面３ａを形成している。

【０００３】そして、側溝２内に配設された各ヒートパ
イプ１の蒸発部１ｂが、温泉廃湯Ｈの熱で加熱される
と、封入されている作動流体が加熱され、蒸気となって
凝縮部１ａに移動し、蒸発潜熱として輸送してきた熱を
この路面下の凝縮部１ａで放出することによって、車道
Ｄの路面上の氷雪を融解する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来のヒートパイプ式道路融雪装置においては、ヒートパ
イプ１の蒸発部１ｂを側溝２の底部に配設して、この側
溝２内を流れる温泉廃湯Ｈから採熱している。そのた
め、側溝２内を流れる温泉廃湯Ｈのうち、底面３ａの近
くを流れる部分の熱が奪われる結果、温度が高く比重の
小さい温泉廃湯Ｈは、側溝２内の上層を流れてしまい、
各ヒートパイプ１の蒸発部１ｂが配設されている底部付
近には、熱を奪われて比重が大きくなった低温の温泉廃
湯Ｈが常に流通することとなり、温泉廃湯Ｈの熱を効率
的に利用しているとは言えなかった。

【０００５】そこで、図４に示すように、前記側溝２内
に形成された新な底面３ａ上にほぼ垂直に立ち上がる立
上堰４を、温泉廃湯Ｈの流れに対してほぼ直交するよう
に、所定の間隔で複数立設しているものがある。このよ
うに、側溝２内に立上堰４を設けることによって、各立
上堰４の下流側に渦流が生じ、この渦流によって高温の
上層流が底面３ａに接近して流れるようにすると同時
に、低温の下層流が立上堰４によって上昇させられて高
温の上層流と混合されるようになっている。

【０００６】しかし、側溝２の底部に立上堰４を設けた
前記ヒートパイプ式道路融雪装置の場合には、側溝２内
の水深が浅い場合や流量が多く流速が速い場合等には、
立上堰４によるかく拌作用が発揮されて温泉廃湯Ｈは充
分にかく拌されるが、側溝２内の水深が深い場合や流量
が少なく流速が遅い場合等には充分にかく拌されず、そ
のため採熱効率が悪いという問題があった。

【０００７】この考案は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、側溝内を流れる高温の上層流が底部に接近して流
れるようにして、採熱効率を高めたヒートパイプ式融雪
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの考案は、側溝内を流れる温水を熱源
とし、ヒートパイプの蒸発部を前記側溝内に配設すると
ともに凝縮部を融雪を行う対象地の地表面直下に埋設し
たヒートパイプ式融雪装置において、前記側溝内の底部
にヒートパイプの蒸発部を敷設し、この底部から水面よ
り若干低い位置まで立上がる立上水中堰を所定の間隔で
かつ温水の流れる方向に対してほぼ直角に設けるととも
に、これら複数の立上水中堰の間に、前記底部との間に
流路を備えた垂下堰を、温水の流れる方向に対してほぼ
直角にかつその下端が前記立上水中堰の上端より低くな
るように設けたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記のように、ヒートパイプの蒸発部を敷設し
た側溝内に、この側溝の底部から立上る立上水中堰を、
その上端が温水中に位置するようにして所定の間隔で設
けるとともに、底部との間に流路を備えた垂下堰をその
下端が前記立上水中堰の上端より低くなるようにして前
記複数の立上水中堰の間に設けたので、側溝内の流れ
は、側溝内の水深および流速等と関係なく、立上水中堰
によって上向きに、また垂下堰によって下向きにそれぞ
れ水面下で強制的に流れの方向が変換される。したがっ
て、前記立上水中堰と垂下堰とによって上層の高温の温
水が下降して側溝の底部に接近するように滑らかに流さ
れるため、側溝内の温水から効率的に熱採取することが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、この考案を、側溝を流れる温泉廃湯Ｈ
を熱源とするヒートパイプ式道路融雪装置に適用した実
施例を図１および図２を参照して説明する。

【００１１】図１はこの考案の第１実施例を示すもの
で、道路融雪装置は、道路の車道部分の融雪を行なうよ
うに、コルゲート管製の複数のヒートパイプ１１のそれ
ぞれの凝縮部（図示せず）を車道部分の路面直下に埋設
し、またそれぞれの蒸発部１１ｂは、車道部分の路側部
に設けられた側溝１２の側壁を貫通してその内部に挿入
され、側溝内でほぼ直角に折曲して、底面１２ａに沿っ
て上流方向へ長く延在させて、広い範囲から採熱できる
ようにしてある。

【００１２】また、側溝１２の底面１２ａ上に、上流方
向へ延在させてそれぞれ敷き並べられた蒸発部１２ｂ
は、その上にモルタル１３が打設されて表面を覆われ、
側溝１２の底部に新たな底面１３ａが形成されている。

【００１３】そして、側溝１２の底部に形成された新た
な底面１３ａ上には、側溝１２内を流れる温泉廃湯Ｈの
水深より若干低い複数の板状の立上堰１４が、温泉廃湯
Ｈの流れに直交するように所定の間隔で設けられるとと
もに、隣接する立上堰１４，１４間には、上端側を温泉
廃湯Ｈの水面上に露出させるとともに、その下端と底面
１３ａとの間に流路１５ａが形成された板状の垂下堰１
５が、その下端の位置が前記立上堰１４の上端の位置と
若干オーバーラップするように設けられている。

【００１４】したがって、上記のように構成することに
よって、この実施例の道路融雪装置は、側溝１２の底部
に配設したヒートパイプ１１の蒸発部１１ｂが、温泉廃
湯Ｈの熱で加熱されると、封入されている作動流体が蒸
気となって、車道部分の路面下に埋設された低温の凝縮
部に移動し、この凝縮部で蒸発潜熱を放出して凝縮し、
放出される熱によって、路面上の氷雪の融解が行なわれ
るとともに、凝縮して液相に戻った作動流体は、ヒート
パイプ１１内を低い側へ流れて再び蒸発部１１ｂに還流
する。

【００１５】そして、この実施例においては、温泉廃湯
Ｈの流れに対してほぼ直交するように立上堰１４と垂下
堰１５とが交互に設けられており、立上堰１４がその全
体を水中に没したいわゆる水中堰であるため、側溝１２
内を流れる温泉廃湯Ｈは、立上堰１４に当ってこの上方
を乗越し、また垂下堰１５に当って下降し、流路１５ａ
を通って滑らかに流下する。その結果、上層の高温の温
泉廃湯Ｈが、底部に接近するように流れるため、底面１
３ａの下に配設された蒸発部１２ｂによって温度の高い
温泉廃湯Ｈから効率よく採熱することができる。また、
採熱されて温度低下した温泉廃湯Ｈは、立上堰１４に当
って上昇し、高温の上層流と混合かく拌されて温度上昇
する。

【００１６】その結果、側溝１２内の底面１３ａに配設
された蒸発部１２ｂによって温泉廃湯Ｈから効率的に採
熱して、道路の融雪が行なわれる。

【００１７】なお、上記実施例においては、温泉廃湯の
熱によって道路融雪を行なう場合について説明したが、
温泉廃湯以外に、例えばボイラで加熱した温水等を熱源
とすることもできる。

【００１８】また、図２はこの考案の第２実施例を示す
もので、道路融雪装置は、道路の車道部分の融雪を行な
うもので、コルゲート管製の複数のヒートパイプ２１の
それぞれの凝縮部（図示せず）を車道部分の路面直下に
埋設し、またそれぞれの蒸発部２１ｂは、車道部分の路
側部に設けられた側溝２２の側壁を貫通してその内部に
挿入され、側溝内でほぼ直角に折曲して、底面２２ａに
沿って上流方向へ長く延在させて、広い範囲から採熱で
きるようにしてある。

【００１９】また、側溝２２の底面２２ａ上に、上流方
向へ延在させてそれぞれ敷き並べられた蒸発部２２ｂ
は、その上にモルタル２３が打設されて表面を覆われ、
側溝２２の底部に新たな底面２３ａが形成されている。

【００２０】そして、側溝２２の底部に形成された新た
な底面２３ａ上には、側溝２２内を流れる温泉廃湯Ｈの
水深より若干低い複数の立上堰２４が、温泉廃湯Ｈの流
れに直交するように所定の間隔で設けられるとともに、
この立上堰２４の直ぐ上流側には、その下方の底面２３
ａとの間に流路２５ａを備えた垂下堰２５が、前記立上
堰２４の側面との間に流路２４ａが形成されるようにオ
ーバーラップさせるとともに、その上部を温泉廃湯Ｈの
水面上に露出させて設けられている。

【００２１】したがって、上記のように構成することに
よって、この実施例の道路融雪装置は、側溝２２の底部
に配設したヒートパイプ２１の蒸発部２１ｂが、温泉廃
湯Ｈの熱で加熱されると、封入されている作動流体が蒸
気となって、車道部分の路面下に埋設された低温の凝縮
部に移動し、この凝縮部で蒸発潜熱を放出して凝縮し、
放出される熱によって、路面上の氷雪の融解が行なわれ
るとともに、凝縮して液相に戻った作動流体は、ヒート
パイプ２１内を低い側へ流れて再び蒸発部２１ｂに還流
する。

【００２２】そして、この実施例においては、温泉廃湯
Ｈの流れに対してほぼ直交するように設けられた垂下堰
２５によって、上層を流れる高温の温泉廃湯Ｈが下降さ
せられて底面２３ａに接近して流れるとともに、垂下堰
２５と底面２３ａ間の流路２５ａに流れ込む。そして底
面付近を流れる間に熱を奪われた温泉廃湯Ｈは、下流側
に隣接する立上堰２４に当り、この垂下堰２５と立上堰
２４との間の流路２４ａを通ることによって上昇させら
れる。したがって、上層を流れる高温の温泉廃湯Ｈとか
く拌されて温度上昇し、さらに下流へ流れる。

【００２３】その結果、この実施例の装置によれば、側
溝２２内の水深が深くても、側溝２２内の底面２３ａに
配設された蒸発部２１ｂによって温泉廃湯Ｈから効率的
に採熱して道路の融雪を行なうことができる。

【００２４】なお、上記両実施例においては本考案を道
路融雪装置に適用した場合について説明したが、道路以
外の場所を融雪するヒートパイプ式融雪装置にも好適に
実施することができる。

【００２５】

【考案の効果】以上、説明したようにこの考案は、側溝
内を流れる温水を熱源とするヒートパイプ式融雪装置に
おいて、前記側溝内の底部にヒートパイプの蒸発部を敷
設し、この底部から水面より若干低い位置まで立上がる
立上水中堰を所定の間隔でかつ温水の流れる方向に対し
てほぼ直角に設けるとともに、これら複数の立上水中堰
の間に、前記底部との間に流路を備えた垂下堰を、温水
の流れる方向に対してほぼ直角にかつその下端が前記立
上水中堰の上端より低くなるように設けられているの
で、側溝内の上層を流れる高温の温水が、立上水中堰の
上方を空気を巻き込むことなく滑らかに乗り越えて、採
熱が行なわれる底部付近を通るので、効率よく採熱して
融雪を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例の融雪装置の側溝部分
を示す断面側面図。

【図２】同じく第２実施例の道路融雪装置の側溝部分
を示す断面側面図。

【図３】従来の道路融雪装置の一例を示す断面正面
図。

【図４】従来の道路融雪装置の別の例の側溝部分を示
す断面側面図。

【符号の説明】

１１ヒートパイプ１１ｂ蒸発部１２側溝１２ａ底面１３モルタル１３ａ新たな底面１４立上堰１５垂下堰１５ａ流路２１ヒートパイプ２１ｂ蒸発部２２側溝２２ａ底面２３モルタル２３ａ新たな底面２４立上堰２５垂下堰２５ａ流路Ｈ温泉廃湯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者杉原伸一東京都江東区木場一丁目５番１号藤倉電線株式会社内 (72)考案者益子耕一東京都江東区木場一丁目５番１号藤倉電線株式会社内 (72)考案者斎藤祐士東京都江東区木場一丁目５番１号藤倉電線株式会社内 (56)参考文献実開平２−50406（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】側溝内を流れる温水を熱源とし、ヒート
パイプの蒸発部を前記側溝内に配設するとともに凝縮部
を融雪を行う対象地の地表面直下に埋設したヒートパイ
プ式融雪装置において、前記側溝内の底部にヒートパイ
プの蒸発部を敷設し、この底部から水面より若干低い位
置まで立上がる立上水中堰を所定の間隔でかつ温水の流
れる方向に対してほぼ直角に設けるとともに、これら複
数の立上水中堰の間に、前記底部との間に流路を備えた
垂下堰を、温水の流れる方向に対してほぼ直角にかつそ
の下端が前記立上水中堰の上端より低くなるように設け
たことを特徴とするヒートパイプ式融雪装置。