JP2550736B2 - 融雪装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば高架軌道上の列車によって排除され
貯雪溝内に堆積した雪を融解処理し、列車走行を円滑に
する融雪装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の融雪装置は例えば実開昭56−68017号公報に示
されたものがあり、これを高架橋の高架軌道横に設けら
れた貯雪溝内に堆積した雪の融解処理に利用した場合を
第３図及び第４図に示し、第３図は縦断面図、第４図は
横断面図をそれぞれ示し、これら各図において、（１）
は基礎部が土壌（２）中に埋設された橋脚、（３）は橋
脚（１）の上部に設けられた高架橋であり、高架橋側壁
（3a）と高架橋床（3b）を有している。（４）は高架橋
床（3b）に敷設された列車の高架軌道であり、枕木
（５）とレール（６）とから構成されている。（７）は
高架軌道（４）横に平行して設けられた貯雪溝、（８）
は列車によって排除された貯雪溝（７）内に堆積した
雪、（９）は一方側（9a）が土壌（２）中に埋設され、
他方側（9b）が高架橋（３）の貯雪溝（７）底の下部に
埋設され、内部に水、アンモニア等の作動流体が封入さ
れたヒートパイプである。

次に動作について説明する。冬期において降雪がある
と、列車の軌道上に積もった雪を軌道外に排除し、列車
走行を円滑に運ぶ必要がある。軌道が高架橋（３）の上
に設けられている場合は高架橋側壁（3a）があるため高
架橋（３）の外へ雪を排除することが困難であるので、
高架橋床（3b）に高架軌道（４）と平行に貯雪溝（７）
を設け、この貯雪溝（７）内に排除した雪（８）を堆積
させて貯留した上、この雪（８）をヒートパイプ（９）
の熱輸送作用により融解処理している。すなわち、ヒー
トパイプ（９）の一方側（9a）の温度に対しヒートパイ
プ（９）の他方側（9b）の温度が低くなると熱輸送が行
われる。例えば、積雪状態で貯雪溝（７）内の温度が０
℃程度となる。一方、土壌（２）中の温度は地中深さ10
m程度において冬期でも平均13〜15℃程度である。この
土壌（２）中の熱によりヒートパイプ（９）の一方側
（9a）が加熱され、ヒートパイプ（９）内の作動流体は
蒸気化し土壌（２）中の熱量を蒸発潜熱として奪いヒー
トパイプ（９）内を通ってヒートパイプ（９）の他方側
（9b）に移動する。ヒートパイプ（９）の他方側（9b）
に移動した作動流体の蒸気は貯雪溝（７）側の方が土壌
（２）側より低い温度のため凝縮液化して貯雪溝（７）
側に凝縮潜熱を放出する。液化した作動流体はヒートパ
イプ（９）の内壁面を伝ってヒートパイプ（９）の一方
側（9a）に還流する。以上の動作が自然的に繰り返し行
われることにより、土壌（２）の持つ熱量を貯雪溝
（７）側に熱輸送し、貯雪溝（７）内を０℃以上に加熱
することができ、貯雪溝（７）内に堆積した雪（８）を
融解処理している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述した従来装置では、土壌（２）を熱
源としているので、熱源の温度が低く、貯雪溝（７）内
の雪の堆積量が多い場合は十分な融雪効果を発揮できな
い。また、融解処理している期間が継続すると、土壌
（２）の保有する熱が融解処理に消費されるので土壌
（２）の温度も順次低下し、融雪効果も次第に低下する
という課題がある。また、ヒートパイプ（９）の一方側
（9a）は土壌（２）中に地中深さ10m程度まで埋設して
いるためその埋設工事が大変面倒なものとなっていた。
また、ヒートパイプ（９）の他方側（9b）は貯雪溝
（７）底の下部のコンクリート中に埋設しているためそ
の埋設工事が大変面倒なものとなると共に貯雪溝（７）
内の雪の融解処理がヒートパイプ（９）の他方側（9b）
からコンクリートを通じてのものであり、熱伝達効率が
悪く融雪性能が低いものとなっていた。その結果、負荷
応答性が悪く、必要なときに速やかに融雪性能を発揮で
きないという課題もある。

この発明は上記のような課題を解決するためになされ
たものであり、融雪性能が高い融雪装置を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る融雪装置は、軌道横にヒートパイプを
配設し、ヒートパイプの一方側を温水流通部と熱的接触
させ、ヒートパイプの他方側に熱的接触して装着された
放熱パネルを設け、温水流通部と接続された帰水管に接
続されその温水流通部よりも上部に位置するバッファタ
ンクを設けたものである。

〔作 用〕

この発明における融雪装置は、温水流通部を流通する
温水の熱量をヒートパイプの一方側からヒートパイプの
他方側に熱輸送し、ヒートパイプの他方側から放熱パネ
ルに効率的に熱伝達され、放熱パネル上に堆積した雪を
速やかに融解処理する。また、放熱後の温水を帰水管を
通じてバッファタンクに導入することにより安定した温
水供給ができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。第１図において、（１）は橋脚、（３）は高架橋、
（3a）は高架橋側壁、（3b）は高架橋床、（４）は高架
軌道、（５）は枕木、（６）はレール、（７）は貯雪
溝、（８）は雪、（10）は温水源（図示せず）からの温
水を供給する送水管、（11）は使用後の温水源側に戻す
帰水管、（12）は貯雪溝（７）内に配置され、送水管
（10）からの温水が流通する温水流通部、（13）は送水
管（10）と温水流通部（12）の入口側とを接続する第１
の接続管、（14）は帰水管（11）と温水流通部（12）の
出口側とを接続する第２の接続管、（15）は貯雪溝
（７）内に配設され、内部に水、アンモニア等の作動流
体が封入されたヒートパイプであり、一方側（15a）が
温水流通部（12）と熱的接触されて接続されている。
（16）はヒートパイプ（15）の他方側（15b）に熱的接
触して装着された放熱パネルであり、この放熱パネル
（16）上に雪が堆積される。（17）は帰水管（11）に接
続され、温水流通部（12）よりも上部に位置するバッフ
ァタンクである。

次に動作について説明する。冬期において降雪がある
と、列車の高架軌道（４）上や貯雪溝（７）内に配置さ
れた放熱パネル（16）上に積雪する。高架軌道（４）上
の積雪はレール（６）上を走行するロータリー車あるい
は先頭列車（図示せず）によって排除され、貯雪溝
（７）の放熱パネル（16）上に堆積する。一方、温水源
からの温水は送水管（10）から第１の接続管（13）を経
て放熱パネル（16）の下部に配置された温水流通部（1
2）内を流通する。この温水流通部（12）にヒートパイ
プ（15）の一方側（15a）が熱的接触しており、温水流
通部（12）内の温水によりヒートパイプ（15）の一方側
（15a）が加熱され、ヒートパイプ（15）内の作動流体
は蒸気化し温水の熱量を蒸気潜熱として奪いヒートパイ
プ（15）内を通ってヒートパイプ（15）の他方側（15
b）に移動する。ヒートパイプ（15）の他方側（15b）に
移動した作動流体の蒸気は貯雪溝（７）内に配置された
放熱パネル（16）の方が温水より低い温度のため凝縮液
化して貯雪溝（７）内に配置された放熱パネル（16）に
凝縮潜熱を放出する。この凝縮潜熱により放熱パネル
（16）は加熱されて温度が高くなる。液化した作動流体
はヒートパイプ（15）の内壁面を伝ってヒートパイプ
（15）の一方側（15a）に還流する。以上の動作が自然
的に繰り返し行われることにより、送水管（10）から温
水流通部（12）に流通される温水の熱量がヒートパイプ
（15）により放熱パネル（16）に効率的に熱輸送され、
放熱パネル（16）が０℃以上に加熱され、貯雪溝（７）
内の放熱パネル（16）上に堆積した雪（８）を融解処理
する。尚、ヒートパイプ（15）により熱が奪われ低温と
なった温水は温水流通部（12）から第２の接続管（14）
を経て帰水管（11）に流出して温水源に還流され、高温
処理されて再び送水管（10）から温水流通部（12）に流
通される。ところで、帰水管（11）に接続され温水流通
部（12）よりも上部に位置するバッファタンク（17）に
より、系統の温度変化などによる温水の熱膨張を吸収す
ると共に送水管（10）、帰水管（11）の容量と合わせ、
温水系統の温水タンクとしても機能している。

また、第２図に示すように放熱パネル（16）、ヒート
パイプ（15）、温水流通部（12）のユニットを貯雪溝
（７）の延在方向に複数ユニット配置し、各貯雪溝
（７）内にそれぞれ送水管（10）、帰水管（11）を配置
し、各温水流通部（12）とは第１の接続管（13）、第２
の接続管（14）により接続し、また、送水管（10）は３
つに分岐して温水を供給すると共に帰水管（11）は３つ
を１つにまとめて温水源に還流させる構成としてもよ
い。要するに、貯雪溝（７）の延在方向に複数ユニット
配置すればその分だけ高架軌道（４）の融雪距離を延長
することができる。

以上のように、熱源として地熱利用から温水利用とし
たことにより、安定した熱量を確保できると共に負荷に
応じて温水の熱量調整ができる。また、ヒートパイプを
土壌中やコンクリート中に埋設するのではなく、貯雪溝
内に配置するので、ヒートパイプの配設工事が簡易とな
ると共にコンクリートを通じた間接的な融解処理ではな
く放熱パネルにより直接的な融解処理であり、融解性能
が著しく高いものとなる。その結果、負荷応答性が良く
なると共に必要なときに速やかに十分に融雪性能を発揮
することができる。

ところで、上記説明では高架橋の高架軌道の融雪の場
合について述べたが、高架橋ではなく平坦軌道の融雪の
場合には平坦軌道横にヒートパイプ、放熱パネル、温水
流通部を配設し、送水管、帰水管を温水流通部に第１の
接続管、第２の接続管により接続して融雪装置を構成す
ればよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、温水流通部を流通する
温水の熱量をヒートパイプの一方側から他方側に熱輸送
し、ヒートパイプの他方側から放熱パネルに効率的に熱
伝達するようにしたので、放熱パネル上に堆積した雪を
直接的に融解処理することができ、融雪性能が高く応答
の早い融雪装置を得ることができると共に帰水管に接続
したバッファタンクにより系統の温度変化などによる温
水の熱膨張を吸収でき且つ送水管、帰水管の容量と合わ
せ温水系統の温水タンクとしても機能するので安定した
温水供給を行うことができる。

そして、この発明では、特に、一方側を温水流通部と
熱的接触するヒートパイプの他方側と熱的接触する放熱
パネルを軌道横に軌道と平行して延在する貯雪溝の上方
開口部に対応してこの貯雪溝に装着したから、軌道を走
行する列車等によって排除され貯雪溝に堆積する軌道上
の積雪は、確実に且つ均等に融解され、有効適切な融雪
処理を行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による融雪装置を示す横断
面図、第２図はこの発明の他の実施例による融雪装置を
示す系統図、第３図及び第４図は従来の融雪装置を示す
縦断面図及び横断面図である。 図において、（４）は高架軌道、（８）は雪、（10）は
送水管、（11）は帰水管、（12）は温水流通部、（15）
はヒートパイプ、（16）は放熱パネル、（17）はバッフ
ァタンクである。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軌道横に軌道と平行して延在する貯雪溝に
   配設されるヒートパイプと、上記ヒートパイプの一方側
   と熱的接触して装着され温水源からの温水が流通する温
   水流通部と、上記ヒートパイプの他方側と熱的接触し上
   記貯雪溝の上方開口部に対応して貯雪溝に装着された放
   熱パネルと、上記温水流通部と上記温水源とに接続され
   た温水の送水管及び帰水管と、上記帰水管に接続され、
   上記温水流通部よりも上部に位置するバッファタンクと
   を備えたことを特徴とする融雪装置。