JP2793872B2 - 油入電気機器廃熱利用融雪装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、油入変圧器、油入リアクトル等の油入電気
機器の廃熱を利用した融雪装置に関するものである。

［従来の技術］ 降雪地域に設置される変電所等の電気施設において
は、施設内の道路に積雪があると保守点検や事故の復旧
作業等を行う際に人員の移動あるいは点検用機器の移動
等に支障を来す。そこで除雪作業を行うことが必要であ
るが、定期点検の際にその都度除雪作業を行うのは面倒
である。特に事故発生時等の緊急時には復旧をできるだ
け短時間で行うことが必要であるが、復旧作業に先立っ
て除雪作業を行っていたのでは復旧までに長い時間がか
かることになり、不都合を来たす。したがって、変電所
等の電気施設においては、道路を常に除雪された状態に
保つことが好ましい。除雪の方法としては、人手に頼る
方法や除雪車による方法が一般的であるが、これらの方
法では多くの作業員を必要とする上に、作業時間が長く
かかり、非能率的である。特に最近では無人の変電所が
大多数を占めるため、これらの除雪方法を採用すること
はできない。

そこでこれらの問題を解決するため、変電所等の電気
施設において路上への積雪を防止するために、融雪装置
を設置することが検討されている。

融雪装置としては抵抗発熱線を路面下に埋設して該抵
抗発熱線に通電することにより路面を加熱して融雪する
発熱線方式のものと、加温された流体（通常は水と不凍
液との混合物）を通す内部流路を有する融雪用放熱手段
を路面下に埋設して、該放熱手段の内部流路を通る流体
の熱を地中に放散させることにより融雪を図る流体加温
方式のものと、路上に水を散布して融雪する散水方式の
ものとが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の方式の内、路面融雪用として最も一般的に採用
されているのは発熱線方式のものであるが、この方式は
相当の電力を必要とするため維持費が高くなる。車両の
通行量が大い幹線道路や、通行人が多い歩道では融雪に
より享受される利便が広範囲に及ぶので、維持費が高い
発熱線方式を採用してもコストバランスが保たれるが、
変電所構内の通路のように極端に通行量が少ない所で
は、このように維持費が高くつく融雪方式は不適であ
る。

また従来の流体加温方式の融雪装置では、流体を加熱
するために石油系燃料を用いたボイラーを使用していた
ため、その維持費が高くなり、通行量が少ない道路の融
雪装置としては不向きであった。

更に通常の散水方式の融雪装置は、大量の水を消費
し、寒冷地では水をある程度加熱してから散水すること
が必要であるため、加熱のための燃料を必要とし、維持
費が高くなるのを避けられない。

ところで変電所等の電気施設には、油入変圧器や油入
リアクトル等の油入電気機器が設置されており、これら
の電気機器は常に発熱をしている。電気機器を支障なく
運転するためにはその発熱を外部に放散させて機器の温
度を所定値以下に保つことが必要である。従来これらの
機器からの廃熱は放熱器を通して外気に捨てられていた
が、近年この廃熱を有効に利用するための提案も種々行
われるようになった。

例えば特開昭60−62103号公報には、油入電気機器の
廃熱を給湯設備に利用する提案が示されている。また特
開昭59−80916号には、変圧器等の廃熱をヒートポンプ
を介して回収して吸収式冷凍機の熱源として利用する方
法が提案されている。更に1989年４月にオーム社が発行
した月刊誌OHM1989年４月号（VOL.76/NO.4）には、地下
変電所内の電気機器の冷却系統に変圧器及びリアクトル
の廃熱を温水として利用することが示されている。

しかし従来提案されている油入電気機器の廃熱利用は
いずれも給湯設備や空調場所等が変圧器の近隣にあるこ
とが条件となり、その適用は市街地のビル内設置の変圧
器等に限られる。そのため従来提案されている電気機器
の廃熱利用方法は、無人変電所等に設置される電気施設
内の電気機器に対しては適用できない。

また変圧器等の油入電気機器は、長期間に亘り高い信
頼性を維持することが必要とされるため、絶縁油の許容
温度上昇の上限は55℃程度の比較的低い温度に設定され
ている。従って変圧器等の廃熱を給湯装置に供給しても
その程高い温度の湯を得ることはできない。しかも電気
機器の温度は一定ではなく、負荷の変動に伴って大幅に
変動するから、給湯装置や空調装置のように一定範囲の
温度を得ることが必要とされる装置は油入電気機器の廃
熱を利用する装置として必ずしも適当ではない。

本発明の目的は、油入電気機器の廃熱を有効に利用す
る消費源として理想的な働きをするとともに、安い維持
費で運転を継続できるようにした油入電気機器廃熱利用
融雪装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 油入電気機器の廃熱を利用する装置としては、運転温
度が比較的低く、しかも温度が大きく変動しても影響が
ない装置が適当である。融雪装置はそれ程高い温度を必
要としない上に、温度が大幅に変動しても何等差支えな
いため、油入電気機器の廃熱の消費源として理想的であ
る。また油入電気機器の廃熱を利用するに当っては、電
気機器の信頼性を損なわないようにするための配慮が必
要である。

本発明はこれらの点に着目して油入電気機器の廃熱を
利用する融雪装置を提供したもので、本発明に係わる融
雪装置は、１次流体を流す１次流路と２次流体を流す２
次流路とを有して両流路間で熱交換を行う熱交換器と、
該熱交換器の１次流路及び２次流路に対してそれぞれ直
列に接続された１次流体ポンプ及び２次流体ポンプと、
前記２次流体を通す内部流路を有して該内部流路を通る
２次流体を外部に放散させる融雪用２次流体放出手段と
を備えている。

熱交換器の１次流路と１次流体ポンプとの直列回路の
両端が放熱器を備えた油入電気機器のタンクに接続され
て、１次流体ポンプの運転時に油入電気機器のタンク内
の絶縁油を熱交換器の１次流路を通して循環させる１次
流体循環系統が構成されている。

融雪用２次流体放出手段は熱交換器の２次流路を介し
て２次流体ポンプに接続され、該融雪用２次流体放出手
段と２次流路及び２次流体ポンプとにより２次流体放出
系統が構成されている。

油入電気機器の放熱器に対して直列に該放熱器内での
絶縁油の逆流を阻止する弁が接続され、熱交換器の１次
流路と１次流体ポンプとの直列回路は、放熱器と弁との
直列回路に対して並列に接続されている。

放熱器に接続される弁としては、入口側の圧力が出口
側の圧力より低くなったときに自動的に閉じる逆止弁を
用いるのが好ましいが、この弁として、電磁弁を用い
て、１次流体ポンプが運転されたときに該電磁弁を閉じ
るようにしても良い。

２次流体としては、水を用いれば良い。

上記１次流体ポンプ及び２次流体ポンプを自動的に制
御する場合には、第４図に示すように、油入電気機器の
タンク内の油温を検出する油温検出器１と、降雪の有無
を検出する降雪検出器２と、これらの検出器により検出
された油温及び降雪の有無を制御条件として１次流体ポ
ンプ３及び２次流体ポンプ４を制御する制御装置５とを
設ける。制御装置５は、１次流体ポンプ制御手段６と、
２次流体ポンプ制御手段７とにより構成される。ここで
１次流体ポンプ制御手段６は、油温検出器１により検出
された油温が許容上限値よりも低く設定された設定最大
温度未満のときに１次流体ポンプを運転し、油温が設定
最大温度以上になったときに１次流体ポンプを停止させ
るように１次流体ポンプを制御する。また２次流体ポン
プ制御手段７は、降雪検出器により降雪が検出されてい
る状態で油温が設定最大温度未満のときに２次流体ポン
プを運転して油温が設定最大温度以上になったときに該
２次流体ポンプを停止させ、降雪が検出されていない状
態では２次流体ポンプの運転を停止させるように２次流
体ポンプを制御する。

［作 用］ 上記の装置において、１次流体ポンプが停止している
ときには、電気機器のタンクから放熱器と逆流防止用の
弁とを通して絶縁油が循環し、絶縁油の熱が放熱器を通
して放散される。これは電気機器の通常の運転状態と何
等変わらない。

１次流体ポンプが運転されると、電気機器のタンク内
の絶縁油は熱交換器の１次流路と１次流体ポンプとを通
して流れる。このとき放熱器に直列に接続されている弁
が閉じるため、放熱器内を絶縁油が流れることはなく、
放熱器による絶縁油の冷却作用は停止する。１次流体ポ
ンプが運転されている状態で２次流体ポンプが運転され
ると、１次流体（絶縁油）と２次流体（例えば水）との
間で熱交換が行われ、絶縁油が冷却されると共に２次流
体の温度が上昇させられる。２次流体は融雪用２次流体
放出手段から放出され、積雪がある場合には融雪が行わ
れる。

２次流体は電気機器の廃熱により加温されてから放出
されるので融雪は速やかに行われ、２次流体の消費量も
少なくてすむ。また寒冷状態において、放出された２次
流体が凍結する恐れもなくすことができる。

１次流体ポンプを運転し、２次流体ポンプを停止した
状態では、１次流体と２次流体との間の熱交換はほとん
ど行われず、またこのとき放熱器による絶縁油の冷却は
行われないため、絶縁油は殆ど冷却されることなく、電
気機器タンクと熱交換器と１次流体ポンプとにより構成
される循環系統を循環する。この状態では油中蓄熱運転
となり、電気機器本体から発生した熱が絶縁油に蓄積さ
れることになる。絶縁油の温度が低い場合には融雪に備
えてこのような油中蓄熱運転を行うと、降雪があった場
合に備えて絶縁油の温度を上昇させて融雪用の熱エネル
ギーを貯蔵しておくことができる。この場合、絶縁油の
温度が電気機器の許容上限温度を超えないようにする必
要があるのは当然である。実際には、降雪期でしかも電
気機器の絶縁油の温度が許容上限温度よりも相当低く設
定された設定温度以下にあるときにのみこの蓄熱運転を
行わせるようにするのが好ましい。

また油温及び降雪の有無の２つの制御条件を用いて１
次流体ポンプ及び２次流体ポンプの制御を行う制御装置
を設けると、上記の各運転をそのときの状況に応じて自
動的に選択することができる。即ち、降雪があるときに
は１次流体ポンプ及び２次流体ポンプを共に運転して融
雪を行い、降雪が無い場合には油温に応じて１次流体ポ
ンプの運転または運転停止を行わせる。降雪がない状態
で油温が設定最大温度より低い場合には１次流体ポンプ
のみが運転されて、電気機器タンク内の絶縁油に蓄熱す
る油中蓄熱運転が行われる。また降雪の有無の如何にか
かわらず油温が設定最大温度以上になったときには、１
次流体ポンプ及び２次流体ポンプが共に停止されて電気
機器の通常運転が行われる。このように、油温が設定最
大温度以上になったときに信頼性が確保されている放熱
器による冷却に切替えて電気機器を運転するようにする
と、油温を確実に下げることができるため、電気機器の
信頼性を何等損なうことがない。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

本発明で熱源として用いる電気機器は、油入変圧器、
油入リアクトル等の油入電気機器であればよいが、以下
の説明では、熱源として用いる電気機器が変圧器である
とする。

第１図は本発明の実施例を概略的に示したもので、同
図において10は変圧器本体（図示せず。）を収容した変
圧器タンクである。変圧器タンク10の上部及び下部から
それぞれ送出導油管11及び帰還導油管12が引出され、送
出導油管11には放熱器13の一端が接続されている。放熱
器13の他端は逆止弁14を介して帰還導油管12に接続され
ている。この例ではタンク10→送出導油管11→放熱器13
→逆止弁14→帰還導油管12→タンク10の経路により放熱
器循環系統が構成されている。この系統での絶縁油の循
環は放熱器13内の上下の温度差により生じる絶縁油の自
然対流により行われる。

15は１次流路15a及び２次流路15bを有する熱交換器
で、この熱交換器の１次流路15aの一端は配管16を通し
て送出導油管11に接続され、１次流路15aの他端は配管1
7を通して１次流体ポンプ３の入口側に接続されてい
る。１次流体ポンプ３の出口側は配管19を通して帰還導
油管12に接続されている。この例ではタンク10→送出導
油管11→配管16→熱交換器15の１次流路15a→配管17→
１次流体ポンプ３→配管19→帰還導油管12→タンク10の
経路により、絶縁油を１次流体とする１次流体循環系統
が構成されている。この循環系統での絶縁油の循環はポ
ンプ３による強制循環である。

逆止弁14は弁体（図示せず）に働く重力と背圧との力
関係で弁の開閉が行なわれるスウィング式逆止弁で、常
時は弁体に働く重力により開いてタンク10から放熱器13
及び逆止弁14を通してタンク10内に戻る放熱器循環系統
に油流を生じさせる。１次流体ポンプ３が運転される
と、逆止弁14の弁体に働く背圧（第１図において逆止弁
の下方から上方に向って働く圧力）により逆止弁14が閉
じ、１次流体循環系統を通して油流を生じさせる。この
ときタンク10→送出導油管11→放熱器13→逆止弁14→帰
還導油管12→タンク10の放熱器循環系統には油流が生じ
ない。このように、本発明に係わる装置では、１次流体
循環系統に油流が生じているときには、放熱器循環系統
の油流が遮断され、１次流体循環系統に油流が生じてい
ないときには放熱器循環系統に油流が生じている。

尚放熱器循環系統に油流を生じているときに、１次流
体循環系統はバルブ等で閉鎖されるわけではないから、
この１次流体循環系統を通してわずかな油流が生じる
が、この油流は放熱器循環系統の油流と比較すれば微々
たるものである。

２次流路15bの一端には２次流体ポンプ４の吐出側が
接続され、該ポンプの吸入側に配管22が接続されてい
る。この配管22は図示しない２次流体源に接続されてい
る。

２次流路15bの他端には配管23が接続され、この配管2
3から分岐した多数の散布管24からなる２次流体放出手
段25により２次流体が融雪を必要とする路面、例えば変
電所構内の路面上に流されるようになっている。

２次流体放出手段25は道路融雪用に用いられる公知の
もの（例えば路面に敷設した多数の散水孔から２次流体
を放出する手段）を用いれば良い。２次流体としては、
融雪効果及び運転コスト面より地下水を用いるのが好適
であるが水道水を用いても良い。

２次流体ポンプ４が運転されると２次流体は配管22→
次流体ポンプ４→熱交換器15の２次流体15b→配管23→
散布管24（２次流体放出手段25）の経路で流れる。

上記のように２次流体の流路は開放流系統となってい
る。

変圧器からの廃熱の蓄積または放出を行わせるための
運転制御は制御装置５によって行なわれる。

この制御装置は、タンク10に取付けられた油温検出器
１により検出される絶縁油の温度（油温）と、降雪検出
器２により検出される降雪の有無とを制御条件として、
１次流体ポンプ３及び２次流体ポンプ４を制御する。油
温検出器１は制御装置５に信号を与えるが、その詳細は
後に述べる。

降雪検出器２は降雪（または降水）を受ける絶縁物製
の板面に複数の電極を設けて該複数の電極間の抵抗値の
変化（板面に水分が付着すると電極間が水分で橋絡され
て抵抗値が下がる。）により板面に水分が付着している
ことを検知する回路と、その時の気温を検知する回路と
を有して、気温が設定値以下（設定値は可変であり、通
常１℃〜３℃に設定する）で水分の付着が検知されたと
きに降雪であると判断する公知のもので、この降雪検出
器２は降雪であると降雪が止むまで信号を継続的に制御
装置５に送る。

制御装置５は油温検出器１からの信号及び降雪検出器
２からの信号により１次流体ポンプ３及び２次流体ポン
プ４の運転，停止を自動的に行なう。制御装置５は上記
の自動運転を行わせる外に、運転モードを手動運転やタ
イムスイッチによる自動運転等に切り替える機能を有し
ているがその詳細については後に述べる。

第５図及び第６図は制御装置５の制御アルゴリズムを
示すフローチャートで、第５図は制御装置に設けられて
いる選択スイッチにより選択し得る動作モードを示し、
第６図は選択スイッチにより自動運転を選択した場合の
制御アルゴリズムを示している。

まず第５図について説明すると、「手動」、「自動」
及び「暖期」はそれぞれ３点切替えスイッチからなる選
択スイッチの切替え位置を示している。ここで「手動」
は手動運転を行う場合に切替えられる位置を示し、「自
動」は寒期において油温と降雪の有無とを制御条件とし
て自動運転を行わせる場合に切替えられる位置を示して
いる。また「暖期」は寒期を除く期間にタイマによる自
動運転を行わせる場合に切替えられる位置を示してい
る。尚寒期は変圧器設置地域における初雪と終雪の平年
値を基に相応の余裕を見込んで想定するのが合理的であ
る。

第５図に示されている操作スイッチSW1は１次流体ポ
ンプ３の手動運転スイッチで、このスイッチを手動で閉
じることにより１次流体ポンプを運転し得るようになっ
ている。また操作スイッチSW2は２次流体ポンプ４を手
動運転するスイッチで、このスイッチSW2を閉じること
により２次流体ポンプ４を運転することができるように
なっている。

タイムスイッチは、所定の期間（例えば１週間）ごと
に２次流体ポンプを短時間運転するために用いるもの
で、所定の期間毎に一定の時間だけ閉じて２次流体ポン
プ４を一定時間だけ運転するための指令を出す。

降雪がない暖期においては、選択スイッチが「暖期」
に切替えられる。この場合にはタイムスイッチが閉じる
毎に２次流体ポンプ４の運転が行われ、該タイムスイッ
チが開くと２次流体ポンプが停止する。タイムスイッチ
は例えば１週間毎に一定の時間だけ閉じる。２次流体ポ
ンプはその回転部分が水に触れているため、長期間停止
させておくと発錆して回転に支障を来たす恐れがある。
また２次流体放出系統を長期間停止させておくと、熱交
換器15の２次流路内に水垢が滞積してその性能が低下す
る恐れがある。上記のようにタイムスイッチにより一定
の期間毎に２次流体ポンプを運転すると、これらの弊害
が生じるのを防ぐことができる。

また選択スイッチが「暖期」に切替えられている状態
では、操作スイッチSW2を操作することにより２次流体
ポンプを任意に運転することができる。即ち操作スイッ
チSW2を閉じることにより２次流体ポンプ４を運転する
ことができ、該スイッチSW2を開くことにより該ポンプ
４を停止させることができる。

尚１次流体ポンプ３は油中にあって発錆の恐れはない
ため、暖期においては１次流体ポンプを手動操作するた
めの操作スイッチSW1を開いておく。

次に選択スイッチを「手動」に切替えた場合の動作を
説明する。この「手動」の位置は１次流体ポンプ及び２
次流体ポンプを人間の判断により手動操作する場合に選
択される位置である。例えば寒期において、後記する自
動運転が選択された場合には、油温及び降雪の有無を制
御条件として１次流体ポンプ３及び２次流体ポンプ４を
自動運転するが、状況によってポンプ３及び４の運転を
継続したいような場合、例えば降雪は無いが道路が凍結
する恐れがある場合にこの「手動」のモードが選択され
る。

選択スイッチにより「手動」モードが選択された場合
には、操作スイッチSW1を閉じることにより１次流体ポ
ンプ３を運転することができ、操作スイッチSW2を閉じ
ることにより２次流体ポンプ４を運転することができ
る。

次に選択スイッチにより「自動運転」のモードが選択
された場合には、油温及び降雪の有無を制御条件とした
自動運転が行われる。この自動運転ではシーケンサーを
用い、第６図に示した制御アルゴリズムに従って作成さ
れたプログラムにより１次流体ポンプ制御手段と２次流
体ポンプ制御手段とを実現する。

この自動運転モードでは、以下に示す油中蓄熱運転
と、融雪運転とが自動的に行われる。

（Ａ）油中蓄熱運転 降雪していない状態で、降雪に備えて変圧器タンク内
に蓄熱するための運転である。この運転状態では、１次
流体ポンプ３を運転し、２次流体ポンプ４を停止させ
る。このとき逆止弁14が閉じて放熱器13内の油流を停止
させるため、放熱器13を通しての放熱は行われない。ま
た２次流体放出系統も停止しているので熱交換器15での
熱交換はほとんど行われない。したがって、廃熱の多く
は変圧器タンク10内に蓄積され、油温が上昇する。この
とき１次流体ポンプの運転により絶縁油が１次流体循環
系統を循環するため、タンク10内の温度分布は均一にな
り、温度分布が偏ることがない。

（Ｂ）融雪運転 降雪時に行われる運転で、１次流体ポンプ３及び２次
流体ポンプ４が共に運転される。この場合も熱交換器15
により絶縁油と２次流体との間で熱交換を行わせて２次
流体の温度を上昇させ、該２次流体を２次流体放出手段
25を通して路面上に放出させて路面の雪を溶かす。

２次流体は電気機器の廃熱により加温されてから放出
されるので融雪は速やかに行われ、２次流体の消費量も
少なくてすむ。また寒冷状態において放出された２次流
体が凍結するおそれをなくすことができる。

次に第６図のフローチャートを参照して自動運転モー
ド時における動作の詳細を説明する。

この自動運転では、油温検出器１からの信号と降雪検
出器２からの信号を制御信号として用いる。

油温検出器１は、油温θの変化に対して第７図に示す
ようなヒステリシスを持った変化を示す信号Ｔを発生す
る。

第７図において、θ２は初期状態及び油温の上昇の過
程での１次流体ポンプ及び２次流体ポンプの運転停止の
判断基準となる設定最大温度で、初期状態及び油温が上
昇していく過程で油温がこの設定最大温度θ２未満のと
きに１次流体ポンプ及び２次流体ポンプの運転を許容す
るものとし、油温が設定最大温度θ２以上になったとき
に１次流体ポンプ及び２次流体ポンプを停止させるもの
とする。

ここでθ２は、変圧器における絶縁油の許容温度の上
限値よりも低く設定される。絶縁油の許容温度上昇値が
55℃である場合、θ２は例えば、寒期における日間平均
気温＋50℃程度に設定される。またθ１は、θ２−５℃
程度に設定する。

油温検出器１が発生する信号Ｔは、初期状態では油温
がθ２以上あるときに高レベルになり、油温が上昇して
いく過程では、油温がθ２以上になったときに低レベル
から高レベルになる。また信号Ｔが高レベルの状態から
油温が低下していく過程では油温がθ１未満になったと
きに高レベルから低レベルになる。第６図及び第７図に
おいては信号Ｔが高レベルになっている状態をＴ＝１と
し、該信号Ｔが低レベルになっている状態をＴ＝０とし
ている。

選択スイッチが自動運転に切替えられて自動運転が開
始されると、第６図のステップP1で１次流体ポンプ３に
運転指令が出され、該ポンプ３が運転される。次いでス
テップP2において信号Ｔの状態が判定される。油温が設
定最大温度θ２未満の場合には、信号Ｔが低レベルにな
っている。続いてステップP3において降雪検出器が降雪
を検出しているか否かの判定が行われる。降雪検出器２
により降雪が検出されると、ステップP4で２次流体ポン
プ４に運転指令が与えられ、該２次流体ポンプ４が運転
される。ステップP4を行った後信号Ｔの状態の安定を行
うステップP2に戻る。

ステップP3において降雪が検出されていないと判定さ
れたときにはステップP5で２次流体ポンプ４に停止指令
が与えられ、該ポンプの運転が停止される。この状態は
油中蓄熱運転であり、変圧器内に蓄熱が行われる。ステ
ップP5を行った後信号Ｔの状態の判定を行うステップP2
に戻る。ステップP2において信号Ｔが高レベルのときに
は（θ≧θ_２のときには）、ステップP6により１次流体
ポンプ及び２次流体ポンプ４に停止指令が出され、これ
らのポンプの運転が停止される。この状態では放熱器13
内を通して油流が生じて定常運転が行われ、絶縁油は放
熱器13により冷却される。

ステップP7において信号Ｔの状態の判定がなされ、そ
の結果油温がθ_１以上の場合には、ステップP6に戻って
１次流体ポンプ及び２次流体ポンプを停止状態に保持す
る。放熱器13による放熱により油温がθ_１未満になった
ときには、ステップP1に戻って１次流体ポンプ３に運転
指令が出され、該ポンプ３の運転が再開される。

尚自動運転の制御アルゴリズムを示すフローチャート
は第６図のものに限られるものではなく、種々の変形が
考えられる。

例えば第６図におけるステップP3とステップP5との間
内に遅延手段を組み込んで、ステップP3において降雪が
検出されなくなった後一定の遅れ時間が経過した後に２
次流体ポンプを停止させるようにしても良い。

降雪速度（時間当たりの降雪量）が大きい場合は、雪
が直ちに溶かされず、降雪が止んでも路面には残雪が存
在する可能性がある。したがって、融雪の完全を期する
上では、上記の変形例のように降雪が検出されなくなっ
た後も所定時間は融雪運転を続けるようにするのが良
い。

尚第６図のフローチャートには示されていないが、通
常運転以外の運転モードで運転されている状態で、装置
に異常があった場合には自動的に定常運転モード（１次
流体ポンプ３及び２次流体ポンプ４を停止させて放熱器
13を動作させるモード）に切換わり、該定常運転モード
に固定されるようになっている。この場合の装置の異常
とは、例えば制御電源の遮断、油温の過度上昇、１次流
体ポンプ運転指令下における油流の停止、２次流体ポン
プ運転指令下における２次流体の流動停止、熱交換器15
での漏水等である。

以上の説明は定常運転時における絶縁油の冷却を行う
放熱器が自冷式である場合について述べたが、本発明は
これに限定されるものではない。例えば第２図に示すよ
うに、送風ファン30を備えた強制空冷式の放熱器を用い
たり、第３図に示すように送油ポンプ31を備えた送油自
冷式の放熱器を用いたりすることもできる。また第３図
の放熱器に更に送風ファンを設けた送油風冷式の放熱器
を用いる場合にも本発明を適用することができる。

尚第３図に示すように送油ポンプ31を備えた放熱器を
用いる場合には、ポンプ31の運転時に絶縁油が熱交換器
15側に流れるのを防止する必要があり、そのため熱交換
器15及び１次流体ポンプ３を含む系統に逆流防止用の弁
32を挿入する必要がある。

第３図に示した例では、放熱器13に対して直列に設け
られる逆流防止用の弁14′及び熱交換器15及び１次流体
ポンプ３側の系統に設けられる弁32として電気信号によ
り開閉制御される電磁弁が用いられている。このように
電磁弁を用いる場合には、自動運転を行う制御アルゴリ
ズムを示すフローに電磁弁を制御するためのステップを
追加する。

尚第３図において弁14′及び32として逆止弁を用いて
も良いのはもちろんである。

また、弁14′及び弁32として電磁弁を用いる場合に
は、放熱器通常運転用の送油ポンプ31と１次流体ポンプ
３とを兼用させて１個のポンプを配管12内に配設しても
よい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば融雪のための燃料や燃焼
設備を用いずに、変圧器の廃熱を熱交換器を通して２次
流体に伝え、加温された２次流体を融雪用２次流体放出
手段により路面に放出するようにしたので、運転コスト
が安価で信頼性の高い路面融雪を行なうことができる。

２次流体は電気機器の廃熱により加温されてから放出
されるので、融雪は速やかに行われ、２次流体の消費量
も少なくてすむ。また寒冷状態において、放出された２
次流体が凍結する恐れをなくすことができる。

また請求項５に記載した発明によれば、ポンプの自動
運転を行うことができるだけでなく、融雪に備えて電気
機器内に蓄熱する油中蓄熱運転を行なうことができるの
で、変圧器の負荷率が小さく、廃熱量が少ないときで
も、迅速かつ確実に融雪を行なうことができる利点があ
る。更に油温が設定温度以上になったときにはポンプの
運転を止めて放熱器を定常運転させるので、油入電気機
器の信頼性を何等損なうことなく、その廃熱の有効利用
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本発明の融雪装置の異な
る構成例を示した概略構成図、第４図は本発明に係わる
融雪装置で用いる制御装置の構成例を示すブロック図、
第５図は第４図の制御装置で選択し得る動作モードを示
したフローチャート、第６図は同制御装置で自動運転モ
ードを選択した場合の制御アルゴリズムを示すフローチ
ャート、第７図は本発明の実施例で用いる油温検出器か
ら得られる信号を説明するための線図である。 １……油温検出器、２……降雪検出器、３……１次流体
ポンプ、４……２次流体ポンプ、５……制御装置、13…
…放熱器、14……逆止弁、15……熱交換器、25……融雪
用２次流体放出手段。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１次流体を流す１次流路と２次流体を流す
   ２次流路とを有して両流路間で熱交換を行う熱交換器
   と、前記１次流路及び２次流路に対してそれぞれ直列に
   接続された１次流体ポンプ及び２次流体ポンプと、前記
   ２次流体を通す内部流路を有して該内部流路を通る２次
   流体を外部に放散させる融雪用２次流体放出手段とを具
   備し、 前記熱交換器の１次流路と前記１次流体ポンプとの直列
   回路の両端が放熱器を備えた油入電気機器のタンクに接
   続されて、前記１次流体ポンプの運転時に前記タンク内
   の絶縁油を前記熱交換器の１次流路を通して循環させる
   １次流体循環系統が構成され、 前記融雪用２次流体放出手段は前記熱交換器の２次流路
   を介して前記２次流体ポンプに接続されて、該融雪用放
   熱手段と２次流路及び２次流体ポンプとにより２次流体
   放出系統が構成され、 前記放熱器内での絶縁油の逆流を阻止する弁が前記放熱
   器に対して直列に接続され、 前記熱交換器の１次流路と１次流体ポンプとの直列回路
   は、前記放熱器と弁との直列回路に対して並列に接続さ
   れていることを特徴とする油入電気機器廃熱利用融雪装
   置。
2. 【請求項２】前記弁は入口側の圧力が出口側の圧力より
   低くなったときに自動的に閉じる逆止弁からなっている
   請求項１に記載の油入電気機器廃熱利用融雪装置。
3. 【請求項３】前記弁は前記１次流体ポンプが運転された
   ときに閉じられる電磁弁からなっている請求項１に記載
   の油入電気機器廃熱利用融雪装置。
4. 【請求項４】前記２次流体は水である請求項１ないし３
   のいずれか１つに記載の油入電気機器廃熱利用融雪装
   置。
5. 【請求項５】前記油入電気機器のタンク内の油温を検出
   する油温検出器と、 降雪の有無を検出する降雪検出器と、 前記油温及び降雪の有無を制御条件として前記１次流体
   ポンプ及び２次流体ポンプを制御する制御装置とを更に
   備え、 前記制御装置は、 前記油温が許容上限値より低く設定された設定最大温度
   未満のときに前記１次流体ポンプを運転し、前記油温が
   前記設定最大温度以上になったときに前記１次流体ポン
   プを停止させるように前記１次流体ポンプを制御する１
   次流体ポンプ制御手段と、 前記降雪検出器により降雪が検出されている状態で前記
   油温が前記設定最大温度未満のときに前記２次流体ポン
   プを運転して前記油温が前記設定最大温度以上になった
   ときに該２次流体ポンプを停止させ、降雪が検出されて
   いない状態では前記２次流体ポンプの運転を停止させる
   ように前記２次流体ポンプを制御する２次流体ポンプ制
   御手段とを有していることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれか１つに記載の油入電気機器廃熱利用融雪装
   置。